杨衡 郑莱 张雄
武汉东湖学院 湖北省武汉市 430000
摘要：通过对传统软件工程方法及面向对象方法的分析，可以看出软 件工程方法用于机械设计中是必然的，而且有很好的发展前景。因 为机械设计有其特殊性，为优化机械设计的过程和结果，我们可以 利用软件工程中科学合理的方法，不用严格按照软件开发的方法开发。机械设计既可以利用传统软件工程方法，也可利用面向对象方法，应视具体问题的复杂程度而定。
关键词：机械设计；软件工程；应用；
一、与相关工程方法的比较
一直以来，软件工程的研究和实践取得了很大的进展，软件工 程的方法对软件产业的发展起到了很大的推动作用。软件工程方法 是为开发软件这类特殊产品而生的，它集合了一些特殊的工程学方 法。从 20 世纪 60 年代以来，陆续出现了结构化程序设计技术、计 算机辅助软件工程 (CASE)、面向对象语言和方法、软件过程及软件 过程改善研究等一系列成果，并应用到实践。故此可以看出软件工 程方法与其他工程相比有很多优越性。
( 一 ) 软件工程有更严格的测试
与相关工程相比，软件工程拥有一整套完整的测试方法，用以 发现并改正错误。通过对软件进行严格测试，可以在实际应用中避 免很多错误，而这也正是相关工程方法值得借鉴的。
( 二 ) 软件工程开发阶段划分相对比较明确
与其他工程相比，软件工程开发的各阶段有严格的管理，对于 每一个阶段都有完整的存档和评审验收。为避免自然语音在软件开 发语音中产生歧义，文档大多使用图形、表格等形式进行记录。
( 三 ) 开发软件采用标准的输入输出界面
与相关工程相比，应用计算机辅助软件，为避免误解或影响操 作，开发软件都采用标准的输入输出界面，这样也有利于进行标准 化管理。用软件工程方法开发出的软件比其他工程产品有良好的复 用性，而这也正是软件工程学的根本出发点。
二、传统软件工程方法在机械设计中的应用
传统软件工程的主要环节有：人员和项目管理、可行性和需求 分析、系统设计、程序设计、测试、维护等。
( 一 ) 可行性和需求分析
可行性和需求分析是软件开发的第二个阶段。为了准确地定义 系统的目标，以免对后期工作产生影响，可行性和需求分析是很重 要的一个阶段。机械设计人员可以借鉴软件工程的最具代表性的方 法是结构化方法。
( 二 ) 系统设计
系统设计是软件开发的第三个阶段。系统设计就是对于软件的 结构设计。系统设计形成的软件结构图，即形成最终模块结构。模 块化方法应用范围较广，且已被所有工程领域接受并使用。从软件 工程角度看，具有良好独立性的模块才可能成为好的模块。应用软 件工程方法设计的系统结构，产生的模块一般都有良好的独立性， 这样就降低了系统的复杂性，从而也降低了出错的可能性。
( 三 ) 程序设计
程序设计软件开发的第四个阶段。这个阶段就是要确定每个模 块的执行过程。程序设计有很多种方法，但是比较直观又易操作的 是程序流程图和过程设计语言，这两种方法对于机械设计都有很大 好处，最主要的就是比自然语言描述的流程直观、准确，不会产生歧义。
( 四 ) 测试
测试是软件开发的第五个阶段，也是软件开发的核心内容之一。 黑盒测试与白盒测试是软件测试的两种主要方法，为保证软件质量， 这两种测试方法同时使用并贯穿于整个开发过程中。机械设计中的 复查实际上就是一个测试过程，但是远不如软件测试科学有效。所 以机械设计中适当增加科学有效的测试是有必要的，既可以尽早发 现设计中的错误，又可以把时间以及经济损失降到最低。
三、面向对象方法在机械设计中的应用
从某种角度来看， 面向对象方法在机械设计当中的应用似乎没 有什么参考意义，因为面向对象方法在分析设计一个系统时，是尽 量接近人类认识世界解决问题的方法和过程。但实际上，面向对象 方法是以开发软件为目的的，并不是随便的一个方法就能符合要求。 在机械设计初期为减少开发的随意性，可以借鉴其中的合理的方法。 面向对象方法的一个主要特征是具有良好的可重用性，同样在机械 设计中的可重用性也很重要。可重用性就是说在开发同类的项目时， 可以采用或借鉴以前成熟的成果，或者做极少的改动就可以了。由 于面向对象方法的模块独立性极强，而且具有继承性和多态性，故 此即使是开发不同类项目的时候也可以采用以前的成果。重用性使 工程开发工作量减小，既节省了资金与时间，又降低了出错的可能。 下面仅就 Coad-Yourdon 方法的应用做简单探讨。
Coad-Yourdon 方法主体包括分析与设计两部分，但与传统软件 工程不同的是， Coad-Yourdon 方法的分析与设计是紧密联系的， 没 有明确界线。从形式上来看，传统软件工程方法与 Coad-Yourdon 方 法是一致的，这样就可以方便地套用了。
Coad-Yourdon 方法的对象得出是从问题描述 ( 即需求的自然语 言说明 ) 出发的，然后应用“基于语言的信息分析”和“三视图模 型”得到最初的对象，采用开发与设计模型逐渐细化。细化是个逐 渐叠代的过程，从而得到最终系统。采用这种办法可以形成良好的 体系，减少主观盲目所产生的混乱。
总结：机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。为了满足机械产品性能的 高要求，在机械设计中大量采用计算机技术进行辅助设计和系统分 析。本文将对软件工程与其他工程在机械设计中的应用进行一定的 比较，然后分别就传统软件工程方法和面向对象软件工程方法在机 械设计中的应用进行探讨。对于传统软件工程方法在机械设计中的应用，面向对象方法是以 Coad-Yourdon 方法进行讨论的。
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