软件系统结构与发方法教案.doc

《软件系统结构与开发方法》教案 主讲：孙长圣 前言 自从赵致琢老师于2008年在仰恩大学开办计算机专业试点班以来，断断续续到今年2012级已经是试点班第三届的最后一个学年。对照国务院发出的指示，我认为《软件系统结构与开发方法》这门课程对于计算机专业学生的能力培养是非常重要的。根据赵老师的安排，这门课程包含了二门课程的知识:《计算机监控系统开发技术》课程和《软件工程》课程的知识。把《软件工程》的理论，和《计算机监控系统》的开发方法结合讲解。一方面，学生通过学习了计算机监控系统软件的开发技术，培养了利用实际的元器件构建一个真实的计算机监控系统的能力。另一方面，学生结合计算机监控系统软件的制作，把《软件工程》的理论与软件的制作的实践结合起来，应该能够更好地理解和掌握软件工程必须遵守的规范。从而达到培养学生能力的目的。 所以，该课程的教案实际上包括这二门课程的教案，课程的名称仍然保留原来的名称。 以下是教案： 《计算机监控技术教案》教案 计算机监控技术与系统开发 教材： 《计算机监控系统的仿真开发》，国防工业出版社，马玉春著 参考书： ①《计算机监控系统开发与实战》，机械工业出版社，马玉春等编著 ②《计算机监控技术与系统开发》，清华大学出版社，马玉春编著 ③《Visual Studio 2005 高级编程》，清华大学出版社，Andrew Parsons ， Nick Randolph著，吴雷译 《Visual Basic2010 从入门到精通》，电子工业出版社，邱仲藩，宋智军编著 前言： 近年来一度受到广泛关注的物联网技术，其核心技术包含两个基本的层面和相关技术。第一个层面是基于多传感器的计算机监控系统，包括多传感器网络与数据采集、实时数据传输和数据存储等技术；第二层面是计算机网络监控系统，包括计算机网络与实时通信、计算机远程监控技术等，是一个软硬件相结合，有着广阔应用前景和产品市场的领域，成为许多学校计算机专业教育培养应用型人才时优先考虑的一个方向。本课程就是介绍计算机监控系统有关知识，通过本课程的学习，学生应该能够利用实际的原器件构建一个真实的计算机监控系统。 一、课程概况 计算机监控技术综合应用了C 语言、.NET 程序、计算机接口、计算机网络、数据库系统等技术，在计算机和电子信息相关专业的高年级开设此选修课程，可以提高学生知识的综合应用能力，培养学生从事工程项目研发的经验，可以为学生的毕业设计和就业做好铺垫。本课程是一门实训课程，采用边学边练的教学方法，以更好地提高学生的实践能力。 本课程的任务是：使学生了解计算机监控系统的基本概念和原理，掌握计算机监控系统的基本研发和测试方法，并可以对 I-7065D 或 I-7013D 模块进行监控，研发出相应的主控软件。 本课程的先修课程主要有《C 语言程序设计》、《.NET 程序设计》、《计算机接口》、《计算机网络》、《数据库技术》等。 二、教学基本要求 1．重点掌握通用多功能计算机监控系统测试软件（TestPort）的应用，了解通信协议的基本概念，对 I-7065D 和 I-7013D 模块进行测试，进一步完成计算机监控系统的初步开发。在技术上要能熟练调用数据编码与处理和数据包的校验技术及串口操作技术所涉及的常用函数。 2．本课程实践性很强，既是一门引导性课程，也是一门实训课程。任课教师主要通过软件演示来讲解系统原理、测试方法，并在开发环境下演示核心代码的调用方法。鼓励学生一边看书，一边实践，学会通过调试手段自行排除编程中出现的错误，从而有效提高自己的实战能力。 第一讲 概述 1.1 计算机监控系统的概念 1.2 计算机监控系统的主要特点 1.3 计算机监控系统的分类 1.4 计算机监控系统的应用 1.5 计算机监控系统的实例 第一章小结 1.1 计算机监控系统的概念 计算机监控系统是指具有数据采集、监视、控制功能的计算机系统，是以监测控制计算机为主体，加上检测装置（传感器）、执行机构与被监测控制的对象（生产过程）共同构成的整体。 应用领域：民用、军用、气象、工业控制等。 1.1.1计算机监控系统的主要组成 传感器 模拟量输入模块 模拟量输出模块 开关量输入模块 开关量输出模块 执行器 嵌入式模块（受控机/下位机） 工控机（主控机/上位机） 1.1.2计算机监控系统的功能 采集与处理信息功能　主要是对被监控对象的参数进行检测、采样和必要的预处理,并以一定的形式输出。 监督功能　将检测到的实时数据根据实际监控过程的需要及监控进程的情况进行分析、故障诊断、险情预测，并以图、文、声等多种形式进行操作指导、事故报警。 控制功能　在检测的基础上进行信息加工，根据事先决定的控制策略形成控制输出，直接作用于监控过程。 1.1.3计算机监控系统的硬件层次结构 单层结构 多层结构 复杂结