软件工程论文和生物工程导论.docx
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软件工程论文和生物工程导论
软件工程论文
摘要：
随着计算机应用的深入，对计算机软件需求量越来越大，对软件的功能性，易使用性，可靠性等要求越来越高。
为了在有限的资金、资源和时间条件下开发满足客户要求的高质量软件，就需要研究与软件开发和管理相关的模型、方法、技术、过程、工具和环境等，这就是软件工程研究的主要内容。
软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理开发软件的工程。
通俗地说，软件工程是实现一个大型程序的一套原则方法，即按工程化的原则和方法组织软件开发工作。
关键字：
专业概述软件工程分析感想
一软件工程专业概述
（一）、概述
软件工程（SoftwareEngineering，简称为SE）是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。
本专业培养以计算机应用软件开发为基本技能，具有较扎实的专业基础理论和较强的实践动手能力，受到程序员的系统训练，熟悉岗位要求，掌握岗位技能，懂理论、会操作的，适应社会信息化需求，适应市场经济的德、智、体、美全面发展的计算机软件开发与维护方面的高级专业技术人才。
软件在当今的信息社会中占有重要的地位，软件产业是信息社会的支柱产业之一。
随着软件应用日益广泛、软件规模日益扩大，人们开发、使用、维护软件不得不采用工程的方法，以求经济有效地解决软件问题。
借助于计算机科学技术、数学、管理科学与工程诸多学科，今天的软件工程己由最初的一个学科方向发展成为以计算机科学技术为基础的一个新兴交叉学科。
（二）、培养目标
本专业面向社会经济发展和国防现代化建设的需求，培养具有基础宽厚，知识、能力、素质协调发展，系统地掌握计算机软件领域的基本理论、知识和技能，具有较强的国际交流能力，德才兼备、身心健康、求真务实、敢于创新、勇于实践，能在科研院所、教育、企事业和行政管理等单位从事计算机软件开发、科研、教学和应用的高素质研究应用型专门人才。
（三）、培养要求
本专业是计算机软件、硬件和网络相结合，注重软件理论和软件开发能力的培养。
要求学生掌握计算机系统的软硬件的基础知识以及计算机系统的设计、研究、开发及综合应用的知识和技能，接受从事软件研究和开发的基本训练，了解计算机系统设计技术，掌握计算机网络技术并具备应用能力，具备系统软件和应用软件的分析、设计、测试和维护能力。
本专业毕业生应具备以下方面的知识和技能：
1．掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识；
2．掌握软件系统的需求分析与设计的基本方法；
3．具备软件设计、软件测试和维护能力；
4．具有良好的沟通交流能力，具有良好的团队合作精神；
5．能跟踪软件相关领域的国际发展动态，能迅速适应新型软件开发模式；
6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有获取信息的能力；
7.了解计算机软件相关的法律法规、知识产权等知识。
二软件工程分析
（一）追求目标
软件工程的追求目标：
在给定成本、进度的前提下，开发出具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用软件工程性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性并且满足用户需求的软件产品。
追求这些目标有助于提高软件产品的质量和开发效率，减少维护的困难。
（1）可修改性。
（2）有效性。
（3）可靠性。
（4）可理解性。
（5）可维护性。
（6）可重用性。
（7）可适应性。
（8）可移植性。
（9）可追踪性。
（10）可互操作性。
（二）生产过程
生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。
软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。
它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。
需求活动包括问题分析和需求分析。
问题分析获取需求定义，又称软件需求规约。
需求分析生成功能规约。
设计活动一般包括概要设计和详细设计。
概要设计建立整个软件系统结构，包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。
详细设计产生程序员可用的模块说明，包括每一模块中数据结构说明及加工描述。
实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。
确认活动贯穿于整个开发过程，实现完成后的确认，保证最终产品满足用户的要求。
维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。
（三）基本原则
软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。
软件工程的原则有以下四项软件工程师基本原则：
1）选取适宜开发模型
该原则与系统设计有关。
在系统设计中，软件需求、硬件需求以及其他因素之间是相互制约、相互影响的，经常需要权衡。
因此，必须认识需求定义的易变性，采用适宜的开发模型予以控制，以保证软件产品满足用户的要求。
2）采用合适的设计方法
在软件设计中，通常要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。
合适的设计方法有助于这些特征的实现，以达到软件工程的目标。
3）提供高质量的工程支持
“工欲善其事，必先利其器”。
在软件工程中，软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。
软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。
4）重视开发过程的管理
软件工程的管理，直接影响可用资源的有效利用，生产满足目标的软件产品，提高软件组织的生产能力等问题。
因此，仅当软件过程得以有效管理时，才能实现有效的软件工程。
这一软件工程框架告诉我们，软件工程的目标是可用性、正确性和合算性；实施一个软件工程要选取适宜的开发范型，要采用合适的设计方法，要提供高质量的工程支撑，要实行开发过程的有效管理；软件工程活动主要包括需求、设计、实现、确认和支持等活动，每一活动可根据特定的软件工程，采用合适的开发范模型、设计方法、支持过程以及过程管理。
根据软件工程这一框架，软件工程学科的研究内容主要包括：
软件开发模型、软件开发方法、软件过程、软件工具、软件开发环境、计算机辅助软件工程（CASE）及软件经济学等。
（四）需求分析
以学生信息管理系统为例：
1、功能分析
在学生信息管理系统中,主要有用户登陆、学生信息管理、课程信息管理、用户管理等功能，功能分析如下：
（1）用户登陆
学生信息管理网站采用用户名及密码验证模式，进入学生信息管理网站前，用户必须在登陆页面输入用户名及密码，只有验证通过的用户方可进入学生信息管理网站操作主页面。
（2）学生信息管理
包括3个功能模块：
学生个人信息的添加、学生信息的查询以及学生信息的修改于删除。
（3）课程信息管理
包括3个功能模块：
课程基本添加与删除处理、成绩查询处理以及学生选课信息的查询处理。
（4）用户管理
包括2个功能模块：
用户信息查询以及用户的删除与处理。
2、性能要求分析
（1）系统易操作性
所开发的系统应做到操作简单，尽量使系统操作不受用户对电脑知识水平的限制。
（2）系统具有可维护性
由于系统涉及的信息比较广，数据库中的数据需定期修改，系统可利用的空间及性能也随之下降，为了使系统更好地运转，学院可以对系统数据及一些简单的功能进行独立的维护及调整。
（3）系统具有开放性
该系统能够在开放的硬件体系结构中运行，并且能与其他系统顺利连接，不会因外部系统的不同面要做在量的修改工作。
3、逻辑模型建立
（1）总数据流程图
（2）0层数据流图
（3）1层数据流图
总体设计流程图
该流程图为此次学生信息查询系统的总体流程图，用户进入界面以后可以看到登陆密码界面，密码输入正确进入主菜单选择框架界面，1为输入学生信息档案，2为显示学生档案，3为学生信息档案查询，4为更新学生档案，0为退出系统。
用户可以根据自己的需求方便快捷的做出自己的选择。
（五）软件工程的基本原理
1、用分阶段的生命周期计划严格管理
2、坚持进行阶段评审
3、实行严格的产品控制
4、采纳现代程序设计技术
5、结果应能清楚地审查
6、开发小组的人员应少而精
7、承认不断改进软件工程实践的必要性
三学习感想
了解了什么是“软件危机”，透过软件工程于解决“软件危机”的重要性、软件工程三条重要线索、软件工程知识体系涵括内容及软件工程各类生存期模型，我对软件工程思想及“工程化”软件开发的流程有了较系统的了解，对软件开发流程有了更进一步的理解，透过软件工程的起源，认识到：
实现软件工程的产业化，软件工程必须是真正意义上的工程化。
从软件开发三条线索（开发、管理、改进）来看，软件开发的过程必须规范化；软件项目管理的核心是项目规划和项目跟踪控制，保证软件工程开发的成功完成，软件开发流程的规范化在软件项目中有着重要的作用，通过不断的优化和规范过程，企业可以提高软件生产能力。
从需求分析到维护，透过软件的开发流程具体实施的学习，我对软件项目开发的流程有了更深的理解，例如通过需求设计报告、概要设计报告、详细设计报告的完成虽然很不完善，但仍让我对需求分析建模和设计中用到的方法有了更好的理解。
同时，这门课更正我不少的错误观念：
比如代码规范问题，以前我总觉得个人写的程序只要能运行不管别人看不看得懂，注释可有可无，想法越独特代码量越少或内存越小就越好，学了这门课才理解这样的代码可读性很差，通用性不好，维护起来不方便，代码的可读通用性重要性不亚于正确性和运行效率：
学了这门课才知道软件开发中每一阶段都有文档的产生，其管理和应用也是一门大学问……此外，这门课程里讲授了很多我以前从未接触的方法和软件。
这些知识不仅能应用于软件工程，也能应用于其他很多领域。
学了这门课让我获益良多。
四总结
软件是由人来完成的，所有由人做的工作都不会是完美无缺的。
软件开发是个很复杂的过程，期间很容易产生错误。
无论是软件从业人员、专家和学者做了多大的努力，软件错误仍然存在。
因而大家也得到了一种共识：
软件中残存着错误，这是软件的一种属性，是无法改变的。
通过学习软件工程这门课，我知道了编写高质量的软件的要求，也学习了如何编写高质量的软件，在以后的工作和学习中，我会秉承学习的这些原则，努力编写出高质量的软件，运用所学知识，编写出跟多的高质量软件。
参考文献：
生物工程导论
课程论文
课程:
生物工程导论
班级:
学号:
姓名:
任课教师:
时间:
20**至20**学年度第1学期
20**年12月30日
南京农业大学
基因技术的中药现代化研究
【摘要】基因技术是生物工程的核心部分，近几年来，他的飞速发展也给中药的研究提供一条新途径。
基因芯片、基因组学等新技术的相继产生，在很大程度上冲击了中药发展的传统模式，但也将其带入了一个全新的领域。
因此，中药现代化是时代发展的必然。
中药基因技术作为其研究的重要手段，将从根本上改变长期以来人们对中药的研究手段和认识层次。
基因技术的发展和应用前景非常广阔，它将推动药物的研究进入一个新的阶段，对人类生活和健康产生深远影响。
本文就是针对基因技术对中药的开发利用做一分析。
【关键词】基因组学转基因基因芯片中药现代化
现代的生物技术又被称作生物工程，它主要包括基因工程、酶工程、发酵工程、细胞工程、蛋白质工程。
其中基因工程技术是生物技术的核心部分。
基因工程技术主要指采用重组的DNA、基因克隆、分子杂交、定位诱变等现代方法，将目标基因转移至细胞、组织或生物有机体，目的是得到人类所期望的基因产物。
[1]
近年来，随着化学药品毒副作用的不断增加，人们把视线逐步转向天然药物，这为中药的发展创造了一个很好的机遇。
目前中药在国际上还没获得普遍认同和接受，其原因一是由于中药的作用机制仅有传统的中医药理论基础，无法用现代科学理论解释。
[2]另外中药化学成分复杂，有效成分不清且定性定量仍有困难，个体差异大，缺乏现代科学理论的支持。
[3]进行中药现代化研究，最终目的是要为中药的药学及医学研究建立国际化标准，弘扬我国传统中药。
人类基因组计划的实施，不仅为我们提供了数目可观的新药靶标，更重要的是催生了一批与新药研发相关的新技术，例如基因芯片技术，生物信息学技术，以及由此发展起来的药物基因组学等。
现对基因技术在中药研究方面的应用作一简述。
基因技术在中药现代化中的作用
基因技术以高通量、多因素、微型化、自动化和快速灵敏的特点而见长，正可以应对中药的多成分、多途径、多系统、多靶点的作用特点而进行系统深入的研究，有可能使我们从一个全新的视角阐明中医药的科学本质。
[4]下面对基因技术在中药现代化研究中的作用做一阐述。
寻找药物作用的靶向基因。
明确药物作用的靶点和作用机制，并为新基因的发现提供线索。
有效药物作用靶点的筛选与鉴定是现代新药研发的中心内容之一，对药物靶点的研究可在基因和蛋白质两个层面进行。
基因药物开发的前提是药靶的确定。
人类基因组和一批重要模式生物体基因组的全序列测定，为医药工业提供了一个全新的突破方向。
结合基因芯片技术，可以揭示药物作用的靶向基因，获得新的药靶。
药用基因的获得——发现新的有效成分。
中药有效成分的研究仍然是中药现代化领域一个前提性的关键问题。
利用基因技术筛选新的有效成分，不仅仅是为了弥补传统方法的缺陷，更重要的是在中药新药研究领域，建立全新的理念和先进的研究手段，使中药现代化真正进入一个宽广的良性发展的轨道。
毒副反应基因的筛检。
提示候选药物的毒副反应，在药物筛选中具有重要参考价值。
与药物代谢转化相关基因的研究。
药物基因组学是基因技术的核心内容之一，是研究药物对不同个体产生不同作用的遗传基础。
根据个体的遗传差异对患者进行分型，进而指导治疗药物的选择与确定，是新药开发领域的重要方向。
发展中药指纹图谱技术。
中药指纹图谱技术是中药质量控制的首选方法，中药的质量标准还不够完备、不够先进是制约中药发展和进入国际市场的重要因素。
目前基因指纹图谱已成为一种对中药进行分子遗传标记鉴定的首选方法，并将成为中药质量评估系统的核心内容。
基因技术在中药现代化研究中的应用
一、基因组学技术在中药研究中的应用
目前已有研究将基因工程技术引入中药的研究中，并取得了一定的成果。
尤其是治疗疟疾的特效药青蒿素，不仅已建立起细胞培养体系，且其生物合成途径催化反应的酶（尤其是关键反应）及编码这些酶的基因的研究都取得了很大的进展，为这些中药的进一步研究开发奠定了基础。
基因组学是本世纪生命科学研究的焦点，其是指研究染色体组上全部基因的学科。
基因组学是基于分子生物学等技术，从整个基因组的层次来阐明所有基因在染色体组上的位置、结构、基因产物的功能以及基因与基因之间的关系，具有鲜明的“整体性”。
[5]
基因组学的“整体性”特点，与中药理论中整体效应、阴阳学说等有许多相似之处，这为中医药现代化提供了最佳的突破点。
中国科学院人类基因组中心杨焕明教授就指出：
基因组学是中医药学现代化的一个切人点口。
[6]如能抓住时机，引入基因组学的新技术和思路，应用于中药作用靶点、中药作用机制的研究，尽快地将中医药基本理论与尚未成熟的基因组学理论相比较、相交融，将会使中医药学在未来世界医学中占有一席之地。
二、转基因技术在中药研究中的应用
我国是中药大国，中药是我国民族文化中的瑰宝，要很好地传承和发展，不可避免地要应用现代生物技术成果。
目前，基因工程技术在经济作物中的应用已产生了巨大经济效益，但基因工程技术尚未给中药带来巨大效益，在这一领域的巨大发展潜力也是不言而喻的。
当前，转基因技术在中药（植物）的应用主要包括以下方面。
[7]
通过改良中药品种，提高产量和有效成分的含量，减少有害成分的含量。
随着化学分析水平的提高和研究的深入，对中药材中有效成分也会越来越清楚，通过生物技术改良品种有可能达到提高有效成分的目的。
同样，随着药品安全性评价（GIP）的实施，不少中药材已被发现含有有毒成分，这些也可考虑借助生物技术解决。
利用基因技术改良中药品种。
在中药规范化和规模化的要求下，实施GAP势在必行，目前已有利用基因工程提高中药植物抗病害的研究报道。
此外，培育中药基因工程新品种还可以解决药材的耐寒、耐热、耐旱和缩短生长期等诸多问题。
拯救中药资源。
中药资源的可持续利用是中医药发展的根本，从现有技术分析，基因工程技术是拯救濒危中药的重要手段。
随着对代谢途径限速步骤的阐明和基因工程的发展，通过对基因启动子的置换、构建强有力的组成型启动子，使限速酶在转基因细胞中高效表达，或采用激活剂激活关键酶基因的表达，实现对代谢途径的调节从而大大提高代谢物产量。
3、基因芯片技术在中药现代化中的应用
基因芯片，又称为DNA芯片，它是运用计算机芯片的制备技术，采用原位合成或显微打印手段，将数以万计的具有特定功能、数个碱基组成的核酸分子固化于支持物（通常为硅芯片或经过处理后的玻璃片）表面上，产生二维DNA探针阵列，然后与标记的样品进行杂交及平行处理。
通过化学荧光法、酶标法、同位素法或电化学法等方法检测杂交信号，再用扫描仪等仪器记录，最后通过专门的计算机软件进行分析来实现对生物样品快速、平行、有效地检测。
[8]
中药基因芯片作为中药现代化研究的重要手段，将从根本上改变长期以来人们对中药的研究手段和认识层次。
目前常规生物化学和分子药理学的分析研究方法很难搞清中药复杂的作用机制，中医中药的研究应该从生物整体系统的角度出发，结合分子水平的研究和中医中药的辩证思维方法，才能从根本上解决这一难题。
药物基因组学和基因芯片为人们从基因网络层面分析整个生物体系提供了一个重要的平台。
基因芯片技术的建立为药物的研究和开发提供了新的途径，尽管现阶段该技术还存在一些问题有待解决，如：
基因芯片特异性，样品制备有待简便，信号检测灵敏度，硬件价格过于昂贵，生物信息学薄弱等。
但随着技术障碍的克服，基因芯片技术的发展和应用前景非常广阔，它将推动药物的研究进入一个新的阶段，对人类生活和健康产生深远影响。
基因技术与中药现代化的研究方向
在中药研究中生物技术的应用越来越广泛，越来越深入，势必引起中药材研究和发展的一场变革。
除了会使中药材的研究发展有长足的进步之外，它将促使整个中药传统研究开发利用上发生一个新的突破，产生一个新的飞跃。
这也是中药走向世界、走向现代化的需要。
我国在这方面的研究已经渐渐兴起，有些方面如药用植物组织与细胞培养，已积累了二、三十年的经验，理论及技术都相当成熟，而且在全国范围内已形成了一定的规模。
今后研究的主要方向应该集中在：
[9]
（1）价值大且濒危的药用植物的组织细胞培养；
（2）对次生代谢产物的产生进行调控；
（3）一些重要中药化学成分的生物转化。
在发酵工程、酶和蛋白质工程、基因工程方面的研究还属基础研究，距离应用还较远，应该抓住少数有应用前景的项目，向深度和广度延伸，争取早日走向市场。
另外，还应该加强动物药的生物技术研究。
利用基因技术，为中药的现代化研究开辟了一条崭新的道路，其在中药领域内的应用前景非常广阔，将从根本上改变中药基础研究的现状，它代表了未来药学研究的方向和趋势。
中医药神奇的治疗作用有望通过基因技术来揭开，我国已经启动的一项药用植物基因库工程，将古老的中医药学和最尖端的基因制药技术融为一体。
在建立“基因中药库”之后，用中药中的有效成分测试已知与疾病相关的人体基因，以最终揭开千百年来困扰中医药的疗效之迷。
由此可见，基因技术将为推动中药的现代化、国际化作出巨大的贡献。
结束语
综上所述，我们可以看到中国是世界上最大的、唯一的天然药材生产国。
当中医药科学理论之船载着中药堂堂正正地走进世界各国，成为人类医学重要一部分的时候，中药才可能真正成为中国知识经济的一个重要部分，并持续、长久的为中国和世界人民做贡献。
基因工程的兴起带来了中医中药研究的新曙光，随着基因工程技术的日趋成熟及在中药研究中的广泛应用，必将给中药研究带来深刻的变化，成为中药研究者强有力的研究手段。
面对基因工程技术的汹涌浪潮，我们应该顺应历史的发展，尽快将它引入中药领域，这将缩短中药研究开发的时间，改良中药的生产工艺，甚至可以彻底改变中药传统研究开发的被动模式，展示了诱人的发展前景。
【参考文献】
[1]邢雁霞,刘斌钰．基因工程技术的研究现状与应用前景[J]．大同医学专科学校学报，2006，（3）：
48～50.
[2]杜喜平,田瑞华,刘士义等．探讨基因芯片在中药现代化研究中的应用．药学进展,200l,25（6）：
330.
[3]曹治权．中药药效的物质基础和作用机理研究新思路．上海中医药大学学报,2000,14
（1）：
37～38.
[4]汤昌国,钱栋宇．基因工程技术的应用现状[J]．生命科学仪器,2006,4：
9～15.
[5]金念祖,陆晓和．现代科学技术革命与中药现代化[J]．药学进展,2003,27（3）：
178．
[6]杨焕明．基因组学一中医药现代化的一个切入点[N]．中国中医药报,1999,4:
26．
[7]李尉民,乐宁,夏红民．转基因生物及其产品的风险与管理[J]．生物技术通报,2000,（4）：
41～44.
[8]林桂如,熊斌．现代生物技术在中药领域的应用．时珍国医国药,2004,15（9）：
6l1～612．
[9]陈渝军,林晶．基因工程技术在医药卫生领域的应用及发展[J].药品评价,2005,2
（2）：
144～146.
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