软件专业毕业论文设计

软件系统开发 总图辅助设计 摘要】针对目前总图专业利用AutoCAD进行总图设计存在的问题，提出了用AutoLisp、ObjectARX语言和 AutoCAD2006绘图系统开发总图辅助设计软件，实现土方、坐标表、文字修改、管线标注等自动计算和绘图，以及 总体方案设计优化。通过实例验证程序模块的可用性，提高了总图设计效率和计算机应用水平。 【关键词】总图；软件开发；Autolisp、ObjectARX语言；设计优化 当前总图设计存在的问题： （1）计算量大且费时。高阶段 设计，总图专业要进行土方计算、 统计，施工图阶段要进行各种坐标 表等计算，工作量大，计算速度慢， 花费时间长，且容易出错，需要改 进和提高。 （2）绘图繁琐。绘制总图平土 图时，需书写大量地形标高及平土 标高与地形标高高差等大量数据， 全用手工书写，相当繁琐。 （3）修改优化困难。在工程项 目资料整理完后，若发现设计标高 不合要求，需增加或减少设计标高 大小，那么所有资料都得重新整 理，其工作量是相当大的，图纸修 改不方便。 （4）图纸不易规范。在目前设 计作业中，设计图纸大小，字体格 式、线型、文字、数字标记，很难 做到规范统一，也就是说目前设计 作业中，很难实现图纸的规范化、 标准化。 总图土方、坐标表、文字修改、 管线标注等计算和绘图，具有较强 的规律性，以及目前计算辅助绘图系统应用的普及，因此利用计算机 进行总图专业辅助设计和方案优化 是可能的。 1总图专业设计内容 专业简介 总图专业是我国冶金工程设 计的专业分工之一，全称应为总 图运输设计专业。主要研究的对 象是全厂建构筑物、铁路、道路及 各种管线的位置关系，即在进行厂 区各生产库、场、车间合理布局的 同时，须研究土地的有效使用，研 究各生产库、场、车间之间的运输 衔接与方式，使之物流运输快捷， 满足最大生产能力的要求，以体 现出合理的全厂工艺流程。是以 生产工艺学、运输工程学、土木工 程学、规划理论等为基础而建立 的综合学科，有向总体工程学科 发展的趋势。 专业范围 (1)厂址选择及总体设计：工 厂地理位置的确定(即工业布局一般 由上级领导部门确定，总图起主要 参谋作用)和厂址确定。总体设计与 主要工艺专业配合完成。 (2)工厂所有建构筑物、铁路、 道路、管线等设施的定位(包括高阶 段设计所作平面布置图或总平面布 置图和各种总图施工图)。 (3)铁路运输设计：线路设计、 运输组织、运输设备选型与数量计 算、组织机构和人员定额，并配置为 铁路运输服务的各种设施。 (4)道路运输设计：道路设计、 运输与调度组织、汽车选型与数量 计算、组织机构和人员定额，并配置 为道路运输服务的各种设施。 (5)竖向布置与平土排水设计： 室内外地坪标高的确定、竖向布置 设计、场地平整、土石方计算及平 衡、场地排雨水设计。 2总图专业辅助设计的 微机实现 开发语言介绍 AutoLISP是为用户扩展和定 制AutoCAD功能的一种编程语言。 一种基于LISP的编程语言,起源 于1950年。LISP语言最初是为人 工智能（AI）应用而设计的,现在 依然是许多人工智能应用的基本编 程语言。1980年中期，AutoCAD推 出AutoLISP 版，作为一种应 用编程接口(an plication program- ming interface，缩写API)。LISP 之所以被选为最初的应用编程接口， 它具有独一无二的优势，适合 AutoCAD实体对象的非结构化设 计过程,它含有为设计问题，重复性 地尝试不同的解决方案。 Visual LISP(VLISP)是加快 AutoLISP程序开发的新一代软件开 发工具。V L I S P集成开发环境 (integrated development environ- ment，缩写IDE)提供许多特性，使 得源代码创建和修改，程序测试和调 试更加容易。另外,VLISP为释放在 AutoLISP编写的队列应用提供了一 种工具。 ObjectARX，即AutoCAD? Runtime Extension编程环境，它 包含可构造对象的C++库。这些构 造对象可用来开发AutoCAD应用 程序、扩展AutoCAD类和协议， 以及创建操作方式与AutoCAD内 置命令相同的新命令。 The ObjectARX编程环境 为开发者使用用户化和扩展 AutoCAD软件提供对象的C++, C#和应用编程面向界 面，ObjectARX库为应用程序开发 者提供多种开发工具，利用开放的 A u t o C A D软件结构和直接访问 AutoCAD数据库结构,图形系统, 以及内部的命令定义。 ObjectARX技术帮助你开发 快捷、高效、简明的应用程序，它使 得精通A u t o C A D的用户能定制 AutoCAD软件和使CAD设计师从 重复性的任务得到释放。对一个软 件解决方案，较小的文件、较快的绘 图操作、和平滑的交互性，使用 ObjectARX来开发是最好的选择。 开发32位ObjectARX程序 的系统需求： 英特尔P e n t i u m?4,A M D Athlon GHz 微软Windows?VistaTM, Windows?XP Professional(SP2), Windows 2000(SP4)512 MB R A M Microsoft Visual Studio?2005 (版本) 总图专业辅助设计模块 组成 （1）软件开发总框架（见图1）。 （2）子模块程序组成 优化设计模块：总体设计优 化，总图设计优化及方案评价等。 总平面图设计模块：总图符号、 方格网、区域剪切、编辑文字、画栅 栏、加粗实体、算建、构筑物表等子 程序。 铁路运输设计模块：标注铁路、 车挡符号、切点符号、画道岔、曲线 要素、算铁路表等子程序。 图1软件开发总框架示意图 道路运输设计模块：标注道 路、坡度、坡长、道路标高、道路半 径、曲线要素、算道路表等子程序。 平土图设计模块：采集数据、土 方计算、粗平土图等子程序。 管线综合设计模块：画电力线、 管线名称、管线坐标表等子程序。 排雨水图设计模块：画水沟、 雨水箅、跌水与急流槽、涵洞等子 程序。 另外，还含有对常用标准图库 的调用，如铁路、道路、挡土墙等图 库。 总图设计优化及方案评价 优化设计(optimal design)是从 多种方案中选择最佳方案的设计方 法。它以数学中的最优化理论为基 础，以计算机为手段，根据设计所追 求的性能目标，建立目标函数，在满 足给定的各种约束条件下，寻求最 优的设计方案。一般来说，优化设 计有以下几个步骤：(1)建立数学模 型。(2)选择最优化算法。(3)程序设 计。(4)制定目标要求。(5)计算机自 动筛选最优设计方案等。通常采用 的最优化算法是逐步逼近法，有线 性规划、非线性规划和生物进化规 划及遗传算法。下面重点分析生物 进化规划及遗传算法。 近年来,随着生物工程的蓬勃 发展,随之而起的遗传学算法开始 介入各个工程领域,遗传算法是模 拟生物遗传进化机制而发展起来 的一种算法。由美国Michigan大学 教授于1975年首次提出。 其特点是：群体搜索策略和群体之 间的信息交换，搜索不依赖于梯度 信息。这种算法尤其适用于离散的 非线性结构优化问题。 下面以运输线路为例进行说明。 首先对工程实际所限定的各种 标准运输车辆进行编码,于是运载 车辆不同的运输量组合方案可以形 成不同的代码串,经过对每一代码 串的解码,由计算子程序可以求出 该方案下运输线路的特性如B、Q 等,进而可以求算用于评价方案优 劣程度的目标函数值。然后遗传算 法根据生物遗传进化的原理,对产 生的初始方案进行选择、重组、变 异,产生新一代个体,仿照生物进化 过程代代进化下去,最终可以得到 满足要求的最优个体,解码后即为该 课题的最优方案。 相对于传统的线性,非线性 规划算法,遗传算法的优势在于： （1)算法思路简单,不受规 划问题要求的可微、可导、连续等 限制,不但可以避免线性规划解 的瓶颈问题,也避免了非线性规 划最后对连续路径进行“圆整”带 来的麻烦与偏差。 (2)由于遗传算法从一组方 案出发,扩大了搜索寻优的范围, 减少了传统规划方法线式寻优(如 按梯度搜索)产生局部最优解与全 局最优解差距较大的风险。遗传 算法的不足之处在于耗机时太多, 对大型复杂运输网更是如此。这 主要由于其中的选择,交换,变异 等过程还没有一个适合运输网优 化问题的完善算法,同时也是因 为该算法贯串了几率的思想而不 似传统方法具有确定性。 总图优化设计是一个逐渐深 化的过程，在前期建设、总体设计 阶段，总图方案的优劣，对一个项 目的建设，有更重要的影响。厂区 总图现状、规划的不同，更具有不 确定性，也更复杂。更完善的了解 厂区功能分布、运输量，综合近期 现状、远期规划，合理布置设施是 我们面临的最大挑战，是我们总图 设计优化工作的重点所在。 3总图专业辅助设计软件 应用实例 按上述方法，编制相应设计 模块，在AutoCA2006中运行，自 动完成总图各设计模块，经总图专 业设计人员试用，在各工程应用 中，大大提高了设计效率，减轻设 计人员的工作强度，同时减少图纸 出错率，起了较大的作用。这套软 件的开发也提高了总图专业在同行 中计算机应用水平。图2为利用软 件生成的平土图。 本文介绍了总图专业设计的内 容，以及总图辅助设计软件模块的 构成，并利用AutoLISP、ObjectARX 语言开发AutoCAD2006的技术，编 制相应的设计模块，实现自动计算 和绘图，并且进行方案设计优化，取 得了初步的成功，希望能为以后的 深入应用起到抛砖引玉的作用。 图2利用软件生成的平土图采纳哦

软件工程毕业设计论文

大学生涯就要结束，大家是不是都在忙着自己的毕业论文呢?软件工程专业的同学们，我为大家整理了该专业相关的论文，供大家参考！

一、软件工程专业毕业设计存在的主要问题

（一）毕业设计题目设置与选题方面

题目设置不合理，类别与层次不清晰，选题匹配效果差[2]。学生的毕业设计课题一般都按照指导老师的研究方向和实际工程项目提供，但每年真正来源于工程实践题目比例较少。部分题目理论性强，学生根据所学知识不能很好理解；部分题目开发工具复杂，占用了毕业设计的大部分时间。在选题时可能导致学生想选的题目选不上，能力差的学生所选题目难度大，影响学生的积极性，导致选题效果差，造成毕业设计很难完成。

（二）毕业设计过程监控方面

毕业设计监控工作实施困难，效果较差。软件工程专业毕业设计一般包含选题、开题、中期检查、程序测试、撰写毕业论文、答辩、成绩评定。但对这些环节的监控有时候会形成空白带,毕业设计不在实验室进行，有的学生在实习单位实习，有的学生在外地找工作，老师不能定时与学生见面，老师无法了解学生的具体情况，且学生提交的各阶段文档流于形式，只有指导教师在进行监控，未形成完善的监控体系，导致监控不到位，监控效果较差[3]。

（三）毕业设计论文答辩方面

答辩考核方法单一，答辩仅由学生的讲解和老师的提问两个环节组成，考核准确度低。答辩通过门槛较低，答辩只对学生的毕业设计进行排名，一般排名在最后的学生才可能不及格，不利于提高学生毕业设计积极性，造成大部分同学仅以答辩及格为目标，思想上不重视，答辩准备工作不扎实。再由于软件工程专业特点，毕业设计软件作品评分标准难于量化，考核具有一定难度，也造成答辩效果不好。同时为了提高学生毕业率和就业率，毕业答辩的质量控制有所放松，直接导致了软件工程专业毕业设计质量难以保障。

二、软件工程专业毕业设计的教学改革

针对上述各项实际问题，主要进行的相关工作具体如下：

（一）合理设置毕业设计题目，动态选题

依照软件工程专业的以市场需求为导向，培养应用型软件工程人才的培养目标，在毕业设计题目设置环节，紧紧围绕工程实际型、创新项目型、竞赛题目型、科研项目型等类型进行题目设置，以适应市场动态需求。同时着力避免在毕业设计题目中设置虚拟型题目、理论研究型题目、综述型题目、分析设计型题目等。在选题过程中，通过毕业设计管理系统(如图1所示)进行多轮双向动态选择，动态调整题目各项技术参数以保证学生能选择一个适合自己能力且能有利于自己以后工作的题目[4]。这样，在选题之后，每个指导老师就可以根据学生不同能力进行分别指导，使不同能力的学生都能够运用其所学知识解决工程实际问题，都能够通过毕业设计增强工程实践能力、工程设计能力与创新能力。近四学年软件工程专业毕业设计各类题目汇总。

（二）毕业设计过程实行三级监控管理机制

学校成立以主管副校长为组长的毕业设计工作领导小组以加强毕业设计宏观调控，学院成立以教学副院长为组长的`毕业设计工作领导小组以加强毕业设计协调与监控工作，软件工程专业成立以专业负责人为组长的毕业设计工作小组落实并实施毕业设计各环节具体工作[2]。具体参见下图2。在实现毕业设计过程管理的三级管理机制的同时，为保障毕业设计工作质量，软件工程专业要求所有指导教师必须具有中级以上技术职称或硕士以上学位且有一定工程实践经验，具有较高教学、科研水平和创新能力，师德良好，工作态度认真负责。在每年的毕业设计指导工作开始前都对指导教师进行资格审查，择优任用，且每位教师指导的学生不超过6人，以保证指导教师对学生的充分指导[5]。

（三）毕业设计过程量化考核

以往软件工程专业毕业设计成绩通常由三部分组成：一是学生的平时表现由指导老师把握；二是学生的毕业论文成绩。由专业其他指导老师进行评阅；三是现场答辩成绩。由所在组的指导教师按照相关评分标准打分并取平均分。这样基本能够保证毕业设计成绩的公正，但是由于只有毕业答辩环节具有约束力即答辩未通过则总成绩不及格，其他环节不具约束力，因此造成毕业设计前期、中期工作流于形式，前期、中期阶段提交的文档趋于应付、质量不高，最终导致毕业论文质量较低[6，7]。为此，软件工程专业经过几年的探索与实践，实施了毕业设计各阶段的软件工程生命周期量化考核法即各个阶段量化考核，且考核成绩不合格者不能进行下阶段毕业设计工作，必须加以整改，整改通过后才能进入下一阶段毕业设计工作。经过几年的实践证明该考核方法切实可行，能够保证毕业设计各个环节的质量，最终提高毕业设计总体质量。

（四）在毕业设计过程中进一步提高学生工程能力与创新能力

辽宁工业大学于2011年制定并实施了大学生创新团队机制，建立了大学生创新项目申报机制引导大学生开展创新活动；引导学生每年都参加校级、省级、国家级软件设计大赛等各类各级比赛[8]。随着学校和学院创新教育活动多年持续深入开展，软件工程专业学生的创新与创业活动取得了显著成果。超过1/4的软件工程专业学生能够独立主持创新性项目，并以该项目为原型申报毕业设计题目[9]，同时参加省级、国家级计算机竞赛并获得奖项。通过主持校级及省级创新项目既毕业设计题目，学生工程能力、创新能力得到极大锻炼与提高，本专业毕业生就业率与就业质量明显提高。软件工程专业学生主持参加创新项目既毕业设计题目情况见表3。

三、结束语

软件工程专业毕业设计是一个极具综合性、实践性的重要环节，是对学生大学四年学习后面向社会与企业前的有且仅有的一次大检验，它不仅检验了学生所学知识、能力与综合素质，还检验了软件工程专业的培养目标、培养模式、课程体系、实践体系、创新体系等相关环节[10]。经过几年的探索与实践证明，软件工程专业所做的系列教学改革工作中的毕业设计教学改革工作有利于进一步增强学生的工程实践能力和创新能力，有利于提高软件工程专业毕业设计质量，有利于提高软件工程专业学生就业率与就业质量。虽然软件工程专业毕业设计教学改革工作取得了一定的成绩，社会认可度逐年稳步提高，但如何动态调整教学计划以跟进市场需求变化；如何深入开展大学生创新创业教育活动以进一步增强更多软件工程专业学生的实践能力及创新能力；如何进一步加强专业教师工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力以提高毕业设计指导效力；如何提高毕业设计过程管理效率等问题仍然是软件工程专业所面临的严肃课题[11]。因此，软件工程专业的毕业设计教学改革工作也一定会紧跟时代变化，与时俱进。