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关键词:大学计算机基础;操作系统;教学策略
Teach Thinking of "Computer Basic"Operating System Basic Knowledge
Hou Liang
(Henan Arts&Crafts School,Zhengzhou450008,China)
Abstract:This article from non-computer majors undergraduated"Computer Basic"course in the operating system teaching content,analysis the special features of the"Computer Basic"operating system teaching,and proposed knowledge classification design based on the before concept of teaching strategies and based on the teaching strategies of analog case.
Keywords:University Computer Basic;Operating system;Teaching strategies
一、问题的提出
计算机基础教学旨在为非计算机专业学生提供计算机知识、能力与素质方面的教育,提高学生的计算机素质,为将来利用计算机解决本专业实际问题打下基础。在计算机基础课程系列中,作为第一门计算机课程,“大学计算机基础”发挥着重要作用,承担着普及计算机基础知识,提高学生计算机操作水平,为后续学习做好准备的重任。
操作系统是计算机系统核心组成部分。从理论学习的角度看,操作系统实现中所采用的思想与方法也被广泛应用在整个计算机科学与技术领域。了解操作系统的功能和基本工作原理,对于理解计算机系统的工作机理具有重要意义。从操作技能培养的角度看,应用软件与操作系统的关系十分密切,学习操作系统知识有益于对应用软件的理解和对操作技能的掌握。
与计算机专业“操作系统”课程相比,“大学计算机基础”操作系统部分的教学存在着特殊之处:
(一)教学目标不同。“操作系统”课程是计算机专业的核心课程之一,目标是使学生掌握操作系统基本概念和结构,理解各子系统的工作原理及设计方法,培养其操作系统应用、维护、管理的能力,重在学习原理,掌握设计与开发技术。与之不同的是,“大学计算机基础”操作系统教学以基础知识教学为主、操作技能训练为辅,目标是使学生掌握一些系统软件基础知识,结合操作训练,加深其对计算机系统工作机理的认识,重在理解与应用。
(二)教学对象不同。计算机专业“操作系统”课程安排较晚,原因在于前导课程的教学需要一定的周期,包括“计算机程序设计”、“数据结构与算法”、“计算机原理”等,经过前导课程学习的学生建立了支持理解操作系统知识的知识结构,较为熟悉计算机系统。而“大学计算机基础”课程开设在入学之初,大部分学生缺乏系统的学习,对计算机的认识很多是靠经验和直观感觉获取的,与科学概念之间存在着差距。
二、基于迁移理论的教学策略设计
根据“大学计算机基础”课程教学对象的特点,我们可以将教学内容归纳为两类,一类是学生已经具有了一定的经验和直观认识,但认知不够准确或全面的知识点,另一类是学生完全缺乏相关经验和背景的新知识点。学习是一个连续的过程,任何学习都是在学生已有的知识经验和认知结构等的基础上进行的,而新的学习过程及其结果又会对学生原有的知识经验和认知结构等产生影响。因此,教学应尽可能的利用其原有知识、创设情境,促成新知识点与学生原有知识之间的关系。
迁移理论是教学策略设计中的常用理论,它体现了新旧学习之间的相互影响。迁移是“在一种情境中技能、知识和理解的获得或态度的形成对另一种情境中的技能、知识和理解的获得或态度的形成的影响”(James M. Sawrey)。迁移既可以是顺向的,也可以是逆向的。如果学生根据所学的科学概念解释了操作系统问题,或利用原有的其他领域知识获得了操作系统知识或解决了操作系统问题,这就是顺向迁移;如果学生原有的知识不严谨、不全面、不正确,不足以支持对操作系统的理解,需要通过教学,在肯定原有知识合理性的基础上,对其进行补充、改组或修正,这就是逆向迁移。
(一)基于前概念的教学策略。基于前概念的教学策略主要针对学生已经具有一定观念的知识点,教师应在肯定或者补充学生概念的基础上实现教师的引导。学生在科学领域学习某一概念和原理之前,根据日常经验或在学校教学情境中,对事物和现象的正确或不正确的看法和观念,称为前概念。前概念与错误概念不同,它可以与科学概念一致,只是缺乏严谨而科学的表述,对于这部分概念,教师只要稍做引导即可;它也可以与科学概念相冲突、甚至相悖,对于这部分概念,教师应该转变观念,试着去理解其合理性,进而对概念进行补充修正,实现知识的逆向迁移。
(二)基于相似情境的教学策略。一般而言,“大学计算机基础”中的操作系统内容比较浅显,以基本概念居多,大多可以通过日常经验或在教学情境中形成前概念,并以此为基础进行教学。但是,也有一些涉及计算机系统运行机理的基本原理、主要技术,受实验条件所限,很难获取直接经验,加上缺乏必要的前导知识,学生理解难度较大。学习是基于已有的知识经验和认知结构等进行的,因此,对于这些缺乏经验和背景的知识点,应采取不同的教学策略。我们可以从社会文化背景出发,创设学生熟悉的情境和背景,使其能够在已有生活经验的基础上建构知识体系。
三、结束语
“大学计算机基础”是普通高等学校计算机基础教学的重要课程,操作系统在计算机系统中的重要地位决定了相关知识必然是该课程教学的重要内容。由于教学目标、教学对象和教学条件的差异,操作系统基础知识的教学历来是“大学计算机基础”课程的一个难点。本文根据这些特点以及教学实践经验,在知识分类的基础上,对“大学计算机基础”操作系统教学策略进行了一些探讨。实践表明,这些教学策略较好地解决了学生听操作系统内容枯燥、理解操作系统概念难的问题,不仅活跃了课堂气氛,而且更易于学生理解和接受操作系统基本概念、基本原理和方法,改善了教学效果。“大学计算机基础”课程还在不断发展完善中,随着社会的进步,该课教学目标、教学对象、教学条件等因素也在不断发展变化,相关的教学策略的研究也将继续。
参考文献:
一、电算化会计系统与手工会计系统不同之处
1.程序和形式不同。手工会计系统的内部控制主要是会计不相容岗位分离的控制,对会计人员进行科学合理的分工,使之相互监督和制约,按照规定取得和填制原始凭证,设计良好的凭证格式,对凭证进行连续编号,规定合理的凭证传递程序等等。在电算化会计中这些都转移到了计算机内,计算机会自动进行借贷平衡、余额平衡检查等。
因此在会计电算化条件下,企业会计系统的控制由单一的制度控制转变为程序控制和制度控制并存,会计系统控制不但要控制原始数据的输入,还要对相关的计算机软、硬件维护及电算化程序的安全进行控制。
2.内容不同。会计电算化的应用,给会计工作增加了新内容。手工条件下的会计系统控制主要是针对经济事项本身的交易处理,即每项经济业务的处理都要经过有相应权限的人签章,多个业务岗位和多个责任人独立操作而形成明确的责任分工。在电算化条件下,原先应由会计人员按一定程序及授权处理的有关业务事项,现在可能由其他业务人员在终端机上一次完成;原先应由几个部门按预定的步骤完成的业务事项,现在可能集中在一个部门甚至一个人完成。业务人员可以利用特殊的授权进行多项业务的操作,甚至不经授权也可进行某项操作。
由于会计电算化的应用,工作人员不仅要保存好相关的纸质数据文件,还要保存、保管好已存储在电子介质中的各种会计数据和计算机程序;会计系统控制也相应增加了新的内容,如计算机系统的使用、授权、病毒的防治等进行控制及软硬件、磁盘、软盘的安全控制。
由此可见,电算化会计系统的内部控制与手工会计系统的内部控制相比较,控制范围更大、控制程序更复杂。它将职能控制与程序控制、人工控制和计算机控制相结合,是一种综合性多方位的控制。
二、电算化会计系统内部控制存在的问题
1.从业人员知识结构不合理。一方面电算化会计不仅要求从业人员掌握一定的会计专业知识,还要掌握相关的计算机、财务软件的操作方法以及相关设备的保养和维护知识。有些会计人员虽然在会计业务方面的经验丰富,但计算机专业知识却很匮乏,难以胜任用计算机处理会计业务工作,在计算机面前表现得束手无策,不能将丰富的专业知识在计算机中进行转化。另一方面计算机软件开发及维护人员对会计知识掌握的不够,因此软件设计不能满足会计系统内部控制的需求,或者是软件功能与会计功能相脱离,导致计算机技术不断升级,而会计功能徘徊不前的尴尬局面。
2.电算化软件多样,绩效不明显。由于财务软件的开发未能实行统一的标准,再加上各单位使用的财务软件是向不同的软件开发商购买的,软件版本千差万别,就是同一公司的不同单位使用的软件也不尽相同,或是相同软件版本不同。导致了报表汇总、数据查询、数据传输的不方便,不能有效利用计算机的强大功能实现会计系统的内部控制,浪费了资源,增加了核算成本。一些单位的领导对会计电算化工作还存在一些片面的认识,不舍得在软件后期的开发与维护、升级与培训方面进行必要的投入,造成电算化软件强大的控制功能不能被有效地开发利用,形成电算化软件的闲置与浪费。
3.电算化控制制度不完善。2008年6月,财政部等五部委联合了《企业内部控制基本规范》基本规范对内部控制及其目标、原则、要求等进行了明确,但是企业应如何应对,如何依据规范进行实务操作,切实防范和规避经营风险,将是企业面临的一个重要课题。财政部1996年就了《会计基础工作规范》、《会计核算软件基本功能规范》,企业实现电算化后,会计部门人员的结构、会计业务的处理方法、会计档案的保存介质和方法都发生了很大变化,企业与之相应的规章制度却不完善,给计算机犯罪留下可乘之机。
4.加大了企业经营的风险。由于电算化软件本身的缺陷及制度方面的不足,给利用计算机犯罪的不法之徒提供了便利,超越权限或未经授权的人员可能通过计算机和网络浏览全部数据文件,篡改、复制、伪造、销毁重要的财务数据,达到犯罪的目的。据统计,全世界利用计算机犯罪直接盗走的资金达200多亿。我国金融领域发现的利用计算机作案的经济案件达l00多起。从1986年深圳发现的第一起案件至今,涉及计算机的犯罪从类型到发案率都在逐年上升犯罪方法和类型成倍增加,可见利用计算机犯罪数额更大,手段更先进,方法更隐蔽,因此给企业带来的经营风险更大。作为内部控制的一个重要组成部分,会计系统控制要求企业严格执行会计制度,加强会计基础工作,明确会计凭证、会计账簿和会计报告的处理程序,保证会计资料的真实完整。同时还要根据财政部的有关文件,制定出适合电算化特点的、能够有效防范经营风险的内部控制制度。
三、如何加强电算化会计系统的内部控制
1.要在内控制度上有新内容。原有的内部控制制度主要是针对会计核算过程进行控制的。然而现在在电算化条件下,计算机的使用改变了原有会计凭证、会计数据的传递方法,原有的授权、审批程序发生了改变,这些变化要求在会计系统的控制制度中增加新的内容,以适应电算化会计系统内部控制的要求,具体包括计算机的使用、数据管理、系统软件的安装、权限分配、密码设置与更改等规章制度等,通过这些新的规章制度保证电算化会计核算的全程受控。
2.要在风险控制上有新举措。电算化会计使企业的会计核算更高效更准确及时,但也给企业带来了更大的经营风险,利用计算机犯罪,手段更加隐蔽,篡改原始数据不易留下痕迹,企业必须根据电算化会计的特点,制定严格的风险控制程序,包括计算机系统内及磁盘内会计信息的安全保护、网络系统的安全控制,计算机操作员、系统管理员、系统维护员的岗位控制,数据备份控制、凭证修改与删除权限控制,反记账与反结账权限控制,计算机接触控制等。只有控制措施得当,才能降低经营风险,减少企业的经济损失。
3.要在人员培训上有新形式。在电算化条件下,会计机构由财务人员和计算机人员共同组成,改变了原来单一的组成形式,因此在人员的培训上必须对这两方面的人员进行双向培训,即对会计人员在原有会计专业知识培训的基础上增加计算机相关知识的培训,这样才能更好地进行电算化的操作和控制。同时对电算化软件的开发人员和计算机的维护人员进行必要会计知识培训,这样会使软件的开发和编制更贴近会计核算工作的实际,更好地发挥企业会计系统内部控制的功能。
4.要在制度的贯彻落实上有新措施。会计系统的控制制度不但要与企业的发展同步,更重要的是要保证已经制定的控制制度得到切实的贯彻落实,不要让制度停留在纸上,而是落实在行动中。以甘肃电力公司财务处处长顾某贪污案为例,她能在短时间内贪污1 707万元巨款,不仅和她本人法制观念淡薄有关,也和一些会计人员违反内控程序进行会计处理有关。试想如果每名财务人员都严格按会计系统控制程序处理会计业务,那么从下属电厂汇往甘肃电力公司的资金就不可能汇到外地的一个股票账户上,顾某也达不到犯罪的目的。所以要在会计人员当中进行经常性的内控制度的学习和贯彻,使内部控制制度真正落到实处,使会计系统的控制真正发挥作用。
5.要在内部监督上有新方法。企业内部审计机构是内部控制监督的执行部门,企业内部审计要根据不断发展变化的内部控制环境采取新的审计方法,在会计实现电算化后,审计部门不仅要对会计核算的方法、过程、会计账簿、凭证进行审计,还要对原始数据的输入、输出进行审计,由于内部审计人员熟悉本单位的业务和核算流程,通过内部审计及时发现电算化过程中存在的漏洞和不合理现象,及时整改,可以更有效地保护企业资产安全、完整,保证企业经济工作的高效、有序,保证会计核算的及时准确。
关键词 计算机化系统验证 GAMP5 GMP
中图分类号:R951 文献标识码:C 文章编号:1006-1533(2011)08-0403-03
随着中国医药行业信息化的发展,计算机化系统在药品生产过程中的应用不断增多,制药企业和相关软件厂商运用信息技术和系统控制技术提升生产效率和改进生产质量管理成为医药行业计算机化系统应用的重要方向之一。这样,如何对计算机化系统进行有效地验证就成为制药企业质量管理体系中的重要环节 ,也是质量保证部门和信息技术部门面临的新课题。若无法对计算机化系统进行有效地验证,必然阻碍信息技术在医药行业中的应用和推广。虽然国际上存在业界认可的计算机化系统验证指南,如国际制药工程协会(ISPE)的良好自动化生产实践指南(GAMP)以及针对计算机化系统验证的特别法规,如美国FDA的21CRF Part11,但目前国内制药企业在计算机化系统验证方面的实际案例较为缺乏,国内制药企业在执行计算机化系统验证中存在较多的困惑,而且国家食品药品监督管理局已在《药品生产质量管理规范(2010年修订)》(GMP)中第一次将计算机化的仓库管理系统和其他相关计算机软件的变更纳入变更控制范畴要求。本文通过描述上海信谊药厂有限公司制药二厂(简称信谊二厂)对药品生产全程质量监控在线、实时技术平台进行计算机化系统验证的过程,探讨中国制药企业遵循GAMP5执行计算机化系统验证的可行性和具体实践方法。
1 计算机化系统验证项目的背景
药品生产全程质量监控在线、实时技术平台是信谊二厂根据本厂药品生产管理流程的业务需求开发实施的计算机应用系统,用于对药品生产全过程进行监控。系统还采用RFID对物料进行识别和追踪,并利用应用系统的控制功能进行生产过程控制,以电子记录的形式创建和维护生产记录,确保生产记录的真实性、准确性和完整性。系统成功实施后,信谊二厂管理层决定对该计算机化系统进行验证,证明系统同时满足信谊二厂的生产业务需求和国家新版GMP的法规要求,并且能够长期稳定运行,通过计算机化系统验证,将系统纳入企业的质量管理体系,代替原有的人工控制和原始生产记录,使信息技术应用的价值最大化。同时,也为中国制药企业进行计算机化系统验证提供一个具有可操作性的成功案例。
2 计算机化系统验证过程
信谊二厂的计算机化系统验证方法遵循国际制药工程协会(ISPE)的良好自动化生产实践指南第五版(GAMP5)的V模型和美国FDA的21CRF Part11的要求。该模型是使系统在整个生命周期实现合规与符合预定用途的通用方法,其将验证过程分为规范阶段和验证阶段,构成V字,同时根据计算机化系统的分类,在规范阶段和验证阶段分别执行特定的验证活动。 药品生产全程质量监控在线、实时技术平台属于可配置软件产品,根据GAMP指南,在规范阶段需按顺序建立用户需求规范、功能规范和配置(设计)规范,在验证阶段按顺序进行安装确认、运行确认和性能确认,分别用于验证对应的规范得到满足。该项目包含的验证活动的V模型见图1。
2.1 风险评估
GAMP5指南提出了质量风险管理的概念,要求将风险管理贯穿于从系统设计至系统引退的整个计算计划系统的生命周期中。验证项目采取了基于风险的验证方法,其风险管理的活动包括以下几个步骤:1) 在制定验证项目计划前,实施最初的风险评估,用于识别系统受监管的法规并确定验证范围。验证团队通过供应商审计和业务访谈的形式完成了初步风险评估。2)在建立功能规范后,实施功能性风险评估,从法规、业务、技术角度评估各项系统功能的风险水平。由验证团队和业务部门骨干通过风险评估问卷的形式共同完成功能性风险评估。3)在验证阶段,根据各项系统功能的风险水平,采取相应的测试方法,从而将风险管理贯穿于整个验证过程。
2.2 执行规范阶段的验证活动
在规范阶段,需依次建立用户需求规范、功能需求规范和配置(设计)规范文档。为了识别系统的用户需求,验证团队先对系统支持的业务流程进行了梳理,编制了详细的业务流程图,并在业务流程图中标注由系统功能执行的步骤。在业务流程图的基础上,由业务部门的流程负责人对用户需求进行识别,可保证用户需求的完整性。识别用户需求时,必须同时考虑业务需求和法规需求。书面记录每一个识别出的用户需求形成用户需求规范。对每一个用户需求规范,由系统开发人员继续编写功能需求规范和配置(设计)需求规范,以记录系统功能和软件配置(设计)的规范要求,形成功能需求文档和配置(设计)需求规范文档。规范文档需在进入验证阶段前,依次由验证主管进行复核和审批。规范文档中记录的需求,将作为验证阶段编制验证测试脚本的依据,每一个识别出的需求,都将能够被追溯到特定的测试案例,同时,也是判断测试结果通过与否的衡量标准。表1是一个针对某系统功能的用户需求、功能需求和设计需求规范的完整实例。
2.3 执行验证阶段的验证活动
验证阶段的验证活动分为依次执行的安装确认、运行确认和性能确认。安装确认的目的是证明系统是按照书面的、预先已批准的规范进行安装的。验证内容包括软、硬件的安装和配置。运行确认的目的是证明系统在规定的运行范围内,是按照书面的、预先已批准的规范运行的。性能确认的目的是证明系统在业务流程和运行环境范围内,能够按照书面的、预先已批准的规范正确执行所要求的流程活动。
对于每项确认都包括:1)编写确认协议,在确认协议中定义测试范围,测试流程(包括测试偏差处理的流程),参与测试人员的职责。由验证主管批准确认协议。2)编写测试实例,根据在规范阶段识别的需求及其风险水平编写测试实例和测试脚本。由验证主管批准测试实例和脚本。3)执行测试,记录测试结果,对于发生的测试偏差进行记录,分析,确定处理解决方案(比如变更系统和重新测试)。由验证主管批准测试结果。4)对测试文档进行归档,编写确认报告。最后由验证主管批准确认报告。
2.4 验证总结
验证阶段的活动完成后,验证团队对所有的验证文档进行整理归档,并编制验证总结报告。验证总结报告需陈述所有验证活动的执行情况和执行结果,记录系统存在的缺陷和限制,并提供计算机化系统验证的结论。
3 计算机化系统验证项目的体会
通过在本计算机化系统验证项目中对遵循GAMP5的验证方法进行探索,验证团队证明了该方法在中国医药企业是具有可操作性的,并在验证项目中形成了一套适用于本企业的验证文档模板。
通过此验证项目的实施,我们体会到:
1)应建立跨部门的协作团队。 计算机化系统验证是一项专业性较强的活动,其验证的对象是包括计算机系统和受控的流程在内的计算机化系统的整体,需要验证团队拥有验证理论、业务流程、信息技术、GMP法规甚至软件开发等领域的综合知识技能。目前国内医药企业极少拥有能进行计算机化系统验证的专门团队,因此,为验证项目建立跨部门的协作团队非常重要。跨部门组成的验证团队应包含质量保证、信息技术、各业务部门流程负责人和业务骨干,验证团队成员进行跨部门协作,并由企业执行决策层的高级管理人员领导验证项目,以保障验证项目的顺利推进。
2)注重项目管理。 计算机化系统验证项目涉及的部门和参与人员的角色较多,沟通需求频繁,对验证活动执行的时间和顺序要求高,多数国内医药企业在计算机化系统验证领域又缺少实践经验,这对验证项目管理的水平提出了较高的要求。信谊二厂验证团队在项目全程严格执行了多方人员出席的周例会制度,出现问题及时沟通,及时解决。使用编制项目滚动计划、问题跟踪表等项目管理工具和技术,保证了各项验证活动按时、按标准完成。
3)借助外部专家的经验。探索遵循GAMP5的计算机化系统验证方法在中国医药企业的实践是一个较新的课题,目前国内拥有该领域专业技能和实践经验的人才较为缺乏。聘请在国内外计算机化系统验证领域具有丰富经验的验证顾问是现阶段十分必要的,这样做即降低了项目风险,同时也促进了企业验证团队的成长。
4 结语
(南京审计学院 经济学院, 江苏 南京211815)
[摘要]TeX的英文试卷模板在国外得到了广泛应用,然而中文试卷模板基本上是空白。基于TeX的中文计算机辅助试卷编制系统的设计与开发可以实现对各类客观题、主观题的连续编号和随机选题,还可以按中文版式排版,并能输出题型说明、题目标签等。以南京审计学院试卷格式为例设计的NAUExam就是一个基于TeX的计算机辅助试卷编制系统。作为一个开源项目,NAUExam将有助于TeX在中国的推广和应用。
[关键词]TeX系统; 计算机辅助教学; 计算机辅助试卷编制;试题库
[中图分类号]G434[文献标识码]A[文章编号]16728750(2012)01010306
一、 引言
随着计算机技术的普遍应用,计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,简称CAI)提高了教学效率,增强了教学效果,同时也降低了教师的工作强度。计算机辅助考试(Computer Assisted Examination,简称CAE)是计算机辅助教学中最难实现的一环。它首先通过对不同知识点和难度的试题进行归类形成试题库(Banks of Questions),然后利用计算机辅助试卷编制系统实现自动出卷。计算机辅助考试可以快速生成试卷,试题覆盖面广,能够有效地避免人工出题所带来的主观性和盲目性问题,提高试卷命题的科学化、标准化水平,从而提高试卷的质量[1]。为规范试卷格式,各高校普遍都设置了自己的Word试卷模板。然而,Word试卷模板有自己的局限性:Word是收费的商业软件;Word的公式编辑器输出的公式与文字匹配程度较低,效果很差; Word不同版本间容易出现不兼容的问题;Word试卷的重新使用必须进行重新排版,耗时费力。
TeX系统由斯坦福大学的Donald E.省略与com控件、R和TeX等[26] ,也有人在B/S模式的无纸化考试系统方面进行了尝试[7]。虽然Jonathan M. Lees设计了利用TeX排版,并利用R语言实现试卷和答案随机化的ProfessR包,但是ProfessR同时借用TeX和R两种语言,试题库的建设、调整和修改需要同时精通TeX和R,难度较大,因此,主流的试题库设计仍然主要是基于Office系列软件和TeX排版系统。国内一些专家基于Office软件设计和维护试题库,如利用Word的宏编制试卷[8],或者利用Access等软件管理数据库,并将最终结果输出为Word文件[6]。Word的优点在于能够与其他Office办公系列软件很好地集成,缺陷则在于存在版权问题。
MacKichan软件公司基于TeX开发的商业软件Exam Builder在国外被广泛使用。国外的TeX使用者也贡献了很多开源宏包用于试卷排版,如exam,examdesign,exams,answers和mathexam等宏包Exam、examdesign、exams、answers和mathexam宏包的主页分别是省略/pkg/exam、省略/pkg/examdesign、省略/pkg/exams、省略/pkg/answers和省略/pkg/mathexam。。此外,国外一些高校也有自己的试卷模板,如澳大利亚国立大学经济学院Timothy Kam做的ANUfinalexam模板ANUfinalexam的主页是省略/pkg/anufinalexam。,以及西澳大利亚大学数学和统计学院的Greg Gamble给出的TeX试卷格式文件uwaexam.clsUwaexam的主页是itee.uq.edu.au/~gregg/uniexam/dtx/uwaexam-0.99.dtx。等。这些TeX试卷模板侧重于版面的设计,主要研究如何实现各种类型的试卷抬头的排版,即研究学校名、课程名、得分栏的排版,以满足各高校或机构关于试卷抬头的一些排版方面的特殊规定。
目前绝大多数TeX试卷模板是由西方学者(以高校教师为主)贡献的,而国内高校的TeX试卷模板几乎是空白。总的来说,由于国外绝大多数模板所采用和遵循的是西方国家高校试卷格式的排版规范,因此在一些排版习惯上与中文试卷有很大程度的不同。此外,这些试卷的模板是基于英文的,缺乏对中文处理的支持。国内的使用者在中文试卷模板方面也进行了一些尝试。“奇门遁甲版试卷模板”奇门遁甲版试卷模板的主页是bbs.省略/viewthread.php?tid=27755。对中文试卷抬头进行了设计,而盖鹤麟的“数学试卷排版模板及指南”则主要介绍了TeX的相关知识,并对一些常见的试卷抬头和题型项目进行了设计,侧重于高考试卷抬头的排版。然而这些中文试卷模板仅仅限于实现不同类型的试卷抬头,没有对试卷的随机化进行进一步的研究。
随机出卷模板方面,东英吉利大学的Nicola Talbot给出的probsoln.sty实现了随机抽题出卷的功能,然而其缺陷在于样本较小时随机性不够。胡江强的Examination模板(早期版本称为exampaper)在此基础上进行了改进,它对中文支持较好,然而却仅仅包括单选题一种题型,缺乏对其他题型的支持。总而言之,由于TeX在国内还未完全普及,中文TeX试卷模板较少,国内高校普遍没有自己的试卷TeX模板。从国内外试卷模板的研究现状来看,对试卷随机出题问题的研究还有待完善。
三、 设计思想与基本流程
本研究的目的是设计一个能够随机出卷的中文TeX试卷模板。此外,为使研究具有使用价值,在试卷的中文版面设计方面对试卷排版而言,NAUExam除排版方面按照南京审计学院的试卷格式外,其他代码是可以通用的。,笔者以南京审计学院的试卷格式作为参考,设计了开源的NAUExam。以下结合NAUExam,谈谈基于TeX的计算机辅助试卷编制系统的设计思想与基本流程。
按照TeX内容与形式分离的特点将试题库文件和输出格式TeX类文件分离,这使教师能将主要精力用于设计高质量的试题之上,而试卷格式则由预先设置的TeX模板控制,通过TeX的编译过程自动完成排版工作。NAUExam试卷模板按照需要分别设置试卷TeX类文件、练习册TeX类文件、课件TeX类文件、文章TeX类文件、教材TeX类文件等,就能将同样的源文件(试题库TeX文件)分别用于试卷、练习册、课件、文章和书籍等用途,增强不同劳动如教学、考试和科研之间的关联性,教师通过对相关TeX类文件的设置,能非常容易地将各类文稿统一起来,降低了劳动强度。
TeX最大的缺点在于公式和文档的排版不是所见即所得TeX的所见即所得的编辑器有MacKichan公司的Scientific WorkPlace、开源软件LyX、TeXmacs等。,输入内容与输出结果分离,导致TeX语言的学习曲线非常陡,需要专门培训。为兼顾TeX排版的优势,同时降低TeX的使用难度,使其易于为操作者掌握,在设计时,NAUExam在强调TeX的专业排版能力的同时,兼顾Office系列软件的易用性,即使不会TeX软件的使用者,也能利用Office软件编辑和管理试题库,同时利用TeX模板实现试卷排版。
NAUExam的基本流程包括构建试题库、实现随机选题、进行试卷的排版三个方面,除此以外,它还能实现习题输出、使用Office软件管理等功能。
1. 构建试题库
试题库的优势在于试题容量大、质量高、保密性好,传统手工命题方式的随机误差和系统误差都能得到有效控制[9]。试题库TeX文件包括所有的试题,NAUExam按照需要依据章节、考核点、难易程度进行分类,同时给每个试题指定一个独有的标号,用于区分不同的题目。
NAUExam既可直接在试题库TeX文件中输入试题,也可借助Excel软件在输入的同时一并实现排序和整理,还能自动生成试题序号。将试题序号、试题内容、(选择题的)选项、试题答案、试题章节、试题难度等输入Excel表格后,利用Excel的文本函数功能(如concatenate函数)将试题信息转换为所需的TeX代码。
2. 随机选题
NAUExam可以利用Nicola Talbot给出的probsoln.sty中的randsel命令进行随机选题。randsel函数的形式为randsel[#1]{#2},其中参数#1的含义为选题的个数,参数#2的含义是试题库文件名。例如randsel[60]{Test}表示从Test试题库文件中随机选择60个题目。
3. 试卷的排版
试卷排版时,我们同样可以使用TeX文档类文件来控制输出格式,包括试卷抬头、每类题型结构的输出、答题区域设置等。利用TeX排版的精确性控制试卷的规范性输出,能够确保试卷的输出格式满足用户的需求。作为一个中文试卷模板,NAUExam参照南京审计学院的试卷格式规范进行了设置。
在使用TeX排版时,我们可以很方便地利用TeX表格命令(如tabular)来实现试卷抬头的设置。NAUExam能够实现试卷格式的排版,将试题编号、排版、引用、试题与答案的分离等繁琐的排版工作交由电脑自动完成。在试卷的输出结果方面,NAUExam可以给出四种选择:试卷后附答案、只给试卷没有答案、没有试卷只给答案、试卷题目中带答案。教师可以首先利用第四种选择输出同时带有试题和答案的试卷,然后检查试卷内容及答案是否正确,随后设置为第一种选择,将试题和答案分别输出。
此外,当试卷排版格式变化时,TeX内容与格式分离的特性使其仅需修改试卷TeX文档类文件,重新编译后就能得到新的符合要求的试卷。例如,从2008年开始,南京审计学院将试卷由以前的8开纸型改为A4纸型,并由以前的试题和答题区域合一的方式改为试题和答题册分离的方式,此时,NAUExam只需修改试卷TeX文档类文件中关于纸型的设置,并取消以前预留的答题区域,重新编译后即可得到新的试卷。
4. 习题册的输出
按照TeX内容与形式分离的特点,NAUExam将试题库和控制输出格式的TeX文档类文件分离。当试题库输入完毕后,使用预先设置好的用于习题集排版的TeX类文件,可以方便地输出习题集,作为日常学生练习使用。
在习题集的输出结果方面,NAUExam同样给出四种选择:试题后附答案、只给试题没有答案、没有试题只给答案、试题中带答案。这四种选择可以分别用于完整的带答案的习题集、只有习题、只有答案、同时有习题和答案等四种情况的习题集排版。
5. 使用Office软件管理
NAUExam在强调TeX的专业排版能力的同时,兼顾Office系列软件的易用性。即使不会TeX软件的使用者,也能利用Office软件编辑和管理试题库并利用TeX模板来实现试卷排版。试题库输入后,除将试题库作为TeX文件进行管理外,还可以采取另一种方法,即将Excel表格形式的试题库导入Access等数据库软件中进行日常的管理(包括新增、删除、排序和查询等)以及实现随机选题功能。
借助Access管理试题数据库的用户,可以使用Access的select命令进行随机选题。例如,如下代码利用select命令分别从“单选题”和“多选题”两个试题库表中随机选择20个和10个题目,并用union命令,将各类题型组合在一起。代码如下:
(SELECT TOP 20 单选题.id, 单选题.试题内容, 单选题.选项A, 单选题.选项B, 单选题.选项C, 单选题.选项D, 单选题.试题答案 FROM 单选题 ORDER BY rnd(len(单选题.id))) UNION ALL (SELECT TOP 10 多选题.id, 多选题.试题内容, 多选题.选项A, 多选题.选项B, 多选题.选项C, 多选题.选项D, 多选题.试题答案 FROM 多选题 ORDER BY rnd(len(多选题.id)))
四、 NAUExam的功能和创新点
本设计的主要功能和创新点主要包括以下八点。
第一,支持各种题型。目前的中文TeX试卷模板,如胡江强的Examination,功能较为单一,仅仅支持单选题,而NAUExam扩展到支持所有客观题和主观题题型,如单选题、多选题、判断题、名词解释、简答题、计算题、作图题、案例题、论述题等。本设计可以支持各种题型,应用范围较广。
第二,试题连续编号。NAUExam可以实现对所有类型的试题的自动连续编号,以便在使用专用答题册(即试卷与答案分离)的情况下,教师改卷时能够方便地根据连续编号找到学生的答案,提高阅卷效率。
第三,输出题型说明。NAUExam具有输出各类试题题型说明的功能,按照试题类型的次序自动编号,并且能依据题目数量和单题分值自动计算各类题型的总分数。
第四,输出试题标签。各类试题利用一个标签来进行唯一性确定。通常标签会表明该试题的教材、章节和难度等信息,NAUExam实现了试题标签输出的功能,当选择输出试题标签时,会在题号左侧加入试题标签,便于出题者了解试题分布情况,审核是否重复出题。
第五,输出试卷抬头、出题和审核栏。NAUExam可以输出一个规范的试卷抬头。按照学校对试卷抬头的要求,NAUExam输出命题部门、试卷序号、考试形式、学分、考生校区、考生班级、考生学号、考生姓名、考试班级等信息,并且留有相应的空格,便于学生填写相关信息。同时,按照学校要求,NAUExam增加了对出题和审核栏的输出。借助TeX的排版功能,NAUExam能够实现试卷格式的精确输出,使每份试卷都能得到完全符合学校试卷抬头要求的排版效果。
第六,选择性输出答题间隔。NAUExam可以设置答题间隔选项,为试题和答题区域合一的出卷模式预留答题区域;如无需答题区域,则可修改格式文件,将该区域取消。利用TeX对于距离的精确控制,空格区域的计算能通过电脑自动完成并进行相应设置。
第七,输出试卷设计蓝图。按照学校对试卷设计的要求,在提交试卷和答案的同时,教师还需提交《试卷设计蓝图》,包括四部分内容:一是课程概况,主要包括学期、试卷编号、课程名称、学分、开课院系、系部、适用专业、考试形式、课程类型等。二是题型及比例,包括各题型的名称、所占比例、合计等。三是能力结构比例,包括识记、运用与分析、综合与创新等三个层次的题目各自所占的比重。四是难易度分布,包括容易、中等偏易、中等偏难、难四个难易程度试题的分数比例。该表格的结构和排版的方式具有一定固定性,在NAUExam中,通过设置一些相应的参数,系统能够实现自动排版。
第八,随机出题。NAUExam利用Nicola Talbot给出的probsoln.sty中的randsel命令进行随机选题,并扩展到支持客观题和主观题的随机出题。
综上所述,NAUExam所能实现的基本功能如表1所示。
表1NAUExam的基本功能
项目主要功能题型能对所有客观题和主观题题型排版试题编号所有类型的试题连续编号题型说明可以输出试题标签输出能够选择是否输出题目标签用于核对试卷抬头、出题和审核栏输出南京审计学院试卷格式的试卷抬头答题间隔可以选择是否输出试卷设计蓝图可以选择是否输出随机出题可以对所有题型随机出题
五、 评价
TeX作为一种专业排版语言,获得了广泛的应用。本文对中文TeX随机试卷模板进行了初步的探索,并给出了参照南京审计学院试卷要求进行中文版面设置的NAUExam,它实现了对各类客观题和主观题的排版,试题连续编号,题型说明、题目标签输出,符合学校要求的试卷设计蓝图输出等功能。
此外,NAUExam作为开源项目,使用者可以免费使用,并能以此为基础学习、设计和开发自己所需的系统。NAUExam的设计和开发将促进TeX在中国的进一步推广和应用,能够减少教师出题强度,提高试卷的客观性,降低试题出错的可能性,增强不同教学工作间的关联性,有助于促进我国高校教学质量的提高。
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The Design and Development of Chinese TeX Random Exam Template:
Research and Development of NAUExam
WU Kai
Abstract: While TeX English exam template is widely used abroad, TeX Chinese exam template is seldom used. This paper makes the preliminary exploration in the area of TeX Chinese random exam template. It can consecutively number and randomly select objective and subjective questions. Furthermore, it can typeset examination paper in Chinese layout tradition, and output the remark of question type and question labels. NAUExam, following the exam paper format of Nanjing Audit University, is a TeX Chinese random exam template. As an open source project, NAUExam can contribute to the promotion and application of TeX in China.
Key Words: TeX; computeraided teaching; computeraided examination paper design; questions bank
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On Handling the Teaching Contents of Political Economics
and Western Economics
TANG Guohua
实时系统是能够在规定的时间内执行相应的计算或者处理事务,并同时对外部事件作出反应的计算机系统。很多的嵌入型的系统来说,一个设计优异的实时操作系统会使开发工程师掌握各类关键事件的时间,满足系统的实时性要求。因此,本文针对如何提高计算机控制系统的实时性给出一些建议和方法,希望对相关工作的人员有所帮助。
【关键词】计算机 控制系统 实时性 提高策略
1 计算机控制系统概述
计算机控制系统就是CCS。CCS就是应用的数字技术,又名为数字控制系统。所谓的数字控制系统有许多部分和结构组成,多数的目的都是实现工业控制。计算机的核心就是计算机控制系统,辅助的设备是与其相关的辅助部件和对象。大型的系统是以网络为一个核心的架构的控制网络,或者是嵌入式的工业控制设备。由于其系统覆盖的范围很广,所以大到巨型计算机小到微型控制器都能应用在这个系统中。其辅助的设备可以是检测装置或者是关于输出输入等的控制设备,亦或是具体产品的生产线。虽然这些应用的目的都不尽相同,但都对要求有较高的实时性。
1.1 实时控制系统概念
实时控制系统,对资源的分配很重视,尤其是动态分配,为了做到资源的最有效,最合理的使用,该类的系统优势是有较快的处理速度,以方便及时响应系统的要求。实时控制系统控制着整个系统的速度,对速度的提升具有很大的作用,能够改善工作环境和条件。
实时控制系统在有要求时间的时候会马上得到回馈,没有时间上的误差,即实时性相当于是优先任务。这一系统在工业控制中广泛的应用,实时控制系统的目的是为了及时的完成规定的任务。控制系统必须按要求完成任务,不能随意更改的叫硬实时,控制系统对于某些任务可以做一些改动,在某一时间段完成并没有严格完成次序的叫软实时。
1.2 计算机控制系统的应用分类
计算机控制系统的传感器装置一般都是用的模拟信号,模拟信号会被计算机处理则需要一系列的环节。当计算机控制系统发出指令时,这些信号在到达系统的终端时候需要转换成能够执行指令的模拟信号,这时候需要数模转换的环节。
1.2.1 数据采集应用
通过采集的的数据信息,这些信息会以最快的速度采集到控制系统中。
1.2.2 实时控制决策应用
如果分析出上述采集的数据的结果,就可以得出相关结论去对下一步的控制系统作出决定性的判断。
1.2.3 实时控制应用
上述的决策性判断信息传到下一个环节,中心处理单元根据这些传入数据作出及时反映,在合适的时候控制完成整个控制系统的任务。
2 计算机控制系统的实时性提高策略
对于计算机控制系统的要求之所以很严格,是为了相关的要求能够及时被完成,下面就说几条具体的策略。
2.1 将中断响应时间降到最短
计算机控制系统在外部事件触发时会马上做出反应,从相应到执行终端代码的程序的时间要求很短,这个响应时间间隔被定义为终端延迟,能够随时相应处理中断是优秀的计算机控制系统必备的。现实应用中某些情况在处理这些程序是会屏蔽中断。例如在数据库修改过程中可能会出现短暂的屏蔽中断处理,因为可以保障数据库的正常读写操作,因此这种屏蔽是必不可少的,而这个屏蔽时间的最大值是最大中断延迟。
2.2 将进程切换时间降到最低
如果控制系统突然面临新任务新情况,这个任务的级别会被悠闲到最高,尤其是不能协调的情况必须先处理新的任务,不然会拖慢整个系统实施控制,那么中心处理器需要迅速切换任务,并保持当前任务的所有参数和设置。比如可以保存寄存器的信息和内存当前状态和恢复任务需要的相关信息。这个过程相当的耗费时间,如果任务没有交叉,这种情况不难处理,直接切换即可,但如果两个或两个以上的交互信息的任务需要处理的信息较多,为了保持其实时性,想办法把切换消耗的时间降到最低。
2.3 优先级继承
抢占优先级并不适合任何突发事件,操作系统的机制并不能完全保证把资源抢占资源,也会出现低优先级牢牢“控制”资源不放手的情况,因此为了使其实时性得到保证,可以通过控制系统就支持网络架构的优先级继承方式,通过这种方式获取对资源的占用,不然会使局部网络瘫痪或系统停止的状态。
2.4 缩短进程资源分配等待时间
多进程的计算机控制系统的资源是共享的,所以如何调度资源是最重要的问题。对于某个进程当它急需资源时,资源被抢占,有两种方法:优先级继承和优先级极限。这两种方法都是通过提高该任务的优先级让其优先级和等待资源的优先级相同。
2.5 简化控制系统,突出实时性
为了突出较高的实时性,摒弃那些美观的界面,节省不必要的资源开支,见资源去满足系统的实时需要,主要突出实时任务,现在实时控制系统杂多,在设计之初抛掉多于的考虑并把实时需求作为满足的最优条件。
总结:计算机控制技术并不单单只是计算机这一领域的技术,而是多学科多领域交回的家火速,以计算机应用技术为核心,电子工业控制为过程,同时将自动化应用,无线电技术等等一些相关的网络技术融合在一起。是实现精密仪器生产制造,工业自动化的前提广泛的,也为国防科研等领域提供了广泛的应用前景
参考文献
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