時(shí)間：2022-04-11 21:30:09
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一、課程教學(xué)難點(diǎn)
1.理論性強(qiáng)
該課程教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)、概念抽象、涉及知識(shí)面廣,學(xué)生時(shí)其整體實(shí)現(xiàn)思想和技術(shù)往往難以理解,學(xué)習(xí)時(shí)有較大難度,大部分學(xué)生有一種畏難情緒。因此學(xué)生很容易陷入疲于記憶的狀態(tài),忽略了對(duì)課程各部分間關(guān)系和課程教學(xué)目標(biāo)的把握。因而該課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)中教師“最難教”,學(xué)生“最難學(xué)”的課程之一。
2.學(xué)習(xí)效果見效不快
很多學(xué)生對(duì)學(xué)后有立竿見影效果的課程興趣較大,如程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,學(xué)生學(xué)會(huì)了便很快可以就某個(gè)問題編寫程序上機(jī)運(yùn)行,頗有成就感;而對(duì)諸如操作系統(tǒng)這樣原理性強(qiáng),實(shí)驗(yàn)要求高,設(shè)計(jì)一個(gè)操作系統(tǒng)又不現(xiàn)實(shí)的課程,一些學(xué)生因感覺學(xué)習(xí)后效應(yīng)不會(huì)立即顯現(xiàn)而對(duì)課程重視度較低。
二、教學(xué)目標(biāo)
操作系統(tǒng)是目前最復(fù)雜、技術(shù)含量最高的軟件,在計(jì)算機(jī)專業(yè)軟、硬件課程的設(shè)置上起著承上啟下的作用,其中的許多設(shè)計(jì)思想、技術(shù)和算法都可以推廣和應(yīng)用到大型的、復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及其他領(lǐng)域。因此,其教學(xué)目標(biāo)應(yīng)重在培養(yǎng)學(xué)生理解和掌握計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本工作原理、設(shè)計(jì)技術(shù)及設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)系統(tǒng)軟件和大型應(yīng)用軟件的意識(shí)和能力,同時(shí)還要讓學(xué)生了解現(xiàn)代操作系統(tǒng)的新思想、新技術(shù)和發(fā)展研究動(dòng)向。
三、課程知識(shí)體系設(shè)計(jì)
鑒于以上課程教學(xué)難點(diǎn),教師若能從繁雜抽象的理論中理出一個(gè)脈絡(luò)清晰的課程知識(shí)體系呈現(xiàn)給學(xué)生,將為有效達(dá)到教學(xué)目標(biāo)要求起到事半功倍的作用。該課程教學(xué)內(nèi)容有縱、橫兩條主線,縱線主要指操作系統(tǒng)各功能的設(shè)計(jì)思想、處理機(jī)制,橫線主要指功能實(shí)現(xiàn)的具體技術(shù)方法、不同環(huán)境下的實(shí)現(xiàn)差異。因此,整個(gè)課程知識(shí)體系可按縱、橫兩條線展開,遵循知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,從知識(shí)模塊、知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)3個(gè)層次來(lái)設(shè)計(jì)。其中知識(shí)模塊代表特定學(xué)科子領(lǐng)域,可包括若干知識(shí)單元;知識(shí)單元代表知識(shí)模塊中的不同方向,可包括若干知識(shí)點(diǎn);知識(shí)點(diǎn)代表知識(shí)模塊中單獨(dú)的主題,是教學(xué)活動(dòng)中傳遞教學(xué)信息的基本單元。
1.縱向功能線
本文的縱向功能線是從資源管理功能出發(fā)來(lái)設(shè)計(jì),通過基于操作資源管理功能的知識(shí)建構(gòu),學(xué)生能明確所學(xué)內(nèi)容在知識(shí)體系中的層次、位置、關(guān)系。此處為使結(jié)構(gòu)更清晰,按操作系統(tǒng)資源管理功能出發(fā)的縱向功能線細(xì)化為進(jìn)程管理、處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理和用戶接口六個(gè)知識(shí)模塊,由此設(shè)計(jì)的縱向功能線知識(shí)結(jié)構(gòu)如下:
(1)進(jìn)程管理知識(shí)模塊包括進(jìn)程概念、進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程互斥、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信、進(jìn)程死鎖各知識(shí)單元。進(jìn)程概念包含進(jìn)程特征、進(jìn)程狀態(tài)與轉(zhuǎn)換、進(jìn)程控制各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程調(diào)度包含調(diào)度時(shí)機(jī)、調(diào)度算法、調(diào)度過程各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程互斥包含與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤、臨界資源與臨界區(qū)、臨界區(qū)使用原則、臨界區(qū)互斥訪問的解決途徑、臨界區(qū)互斥訪問的解決途徑各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程同步包含信號(hào)量同步機(jī)制、生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題、讀者與寫者問題、哲學(xué)家進(jìn)餐問題各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程通信包含忙等待策略、睡眠和喚醒策略、消息傳遞策略各知識(shí)點(diǎn);進(jìn)程死鎖包含產(chǎn)生原因、必要條件、解決途徑各知識(shí)點(diǎn)。
(2)處理機(jī)管理知識(shí)模塊包括分級(jí)調(diào)度、調(diào)度算法、算法評(píng)價(jià)各知識(shí)單元。分級(jí)調(diào)度包含作業(yè)調(diào)度、交換調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度各知識(shí)點(diǎn);調(diào)度算法包含作業(yè)調(diào)度算法、進(jìn)程調(diào)度算法各知識(shí)點(diǎn);算法評(píng)價(jià)包含作業(yè)調(diào)度算法評(píng)價(jià)、進(jìn)程調(diào)度算法評(píng)價(jià)各知識(shí)點(diǎn)。
(3)存儲(chǔ)器管理知識(shí)模塊包括存儲(chǔ)管理功能、存儲(chǔ)管理方案各知識(shí)單元。存儲(chǔ)管理功能包含內(nèi)存分配與回收、地址映射、內(nèi)存共享、內(nèi)存保護(hù)、內(nèi)存擴(kuò)充各知識(shí)點(diǎn);存儲(chǔ)管理方案包含分區(qū)存儲(chǔ)管理、頁(yè)式存儲(chǔ)管理、段式存儲(chǔ)管理、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理各知識(shí)點(diǎn)。
(4)設(shè)備管理知識(shí)模塊包括數(shù)據(jù)傳送控制方式、并行技術(shù)各知識(shí)單元。數(shù)據(jù)傳送控制方式包含程序直接控制方式、中斷方式、DMA方式、通道控制方式各知識(shí)點(diǎn);并行技術(shù)包含通道技術(shù)、中斷技術(shù)、緩沖技術(shù)、分配技術(shù)、虛擬技術(shù)各知識(shí)點(diǎn)。
(5)文件管理知識(shí)模塊包括文件結(jié)構(gòu)、文件存儲(chǔ)空間管理、文件目錄管理、文件存取控制各知識(shí)單元。文件結(jié)構(gòu)包含文件邏輯結(jié)構(gòu)與文件存取、文件物理結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)設(shè)備各知識(shí)點(diǎn);文件存儲(chǔ)空間管理包含空閑文件目錄、空閑塊鏈、位示圖各知識(shí)點(diǎn);文件目錄管理包含文件目錄形式、文件共享與保護(hù)、目錄檢索各知識(shí)點(diǎn);文件存取控制包含文件存取控制方法。
(6)用戶管理知識(shí)模塊包括命令接口和系統(tǒng)調(diào)用知識(shí)單元。命令接口包含脫機(jī)控制命令、聯(lián)機(jī)控制命令知識(shí)點(diǎn);系統(tǒng)調(diào)用包含設(shè)備管理類命令、文件管理類命令、進(jìn)程管理類命令、存儲(chǔ)管理類命令、線程管理類命令各知識(shí)點(diǎn)。
2.橫向技術(shù)線
操作系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)看似繁雜,但究其原理,在對(duì)不同系統(tǒng)資源功能進(jìn)行管理時(shí),所采取的策略和方法有很多是相同的。因此通過對(duì)重要方法和機(jī)制進(jìn)行貫穿式的橫向技術(shù)線,可使被條塊分割的教學(xué)內(nèi)容有效關(guān)聯(lián)起來(lái);通過橫縱交錯(cuò)的連接,可使看似離散的知識(shí)有穩(wěn)固而緊密銜接的結(jié)構(gòu)。從操作系統(tǒng)四種重要實(shí)現(xiàn)技術(shù)出發(fā)的橫向技術(shù)線包括中斷技術(shù)、共享技術(shù)、虛擬技術(shù)和緩沖技術(shù)。當(dāng)然,有些技術(shù)在其它相關(guān)課程中已有介紹,也可看出其在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的重要程度,由此設(shè)計(jì)橫向技術(shù)線知識(shí)結(jié)構(gòu)如下:
(1)中斷技術(shù)知識(shí)模塊是實(shí)現(xiàn)程序并發(fā)執(zhí)行與設(shè)備并行操作的基礎(chǔ),它包括中斷類型、中斷優(yōu)先級(jí)、中斷事件各知識(shí)單元。中斷類型知識(shí)單元包括外中斷、內(nèi)中斷知識(shí)點(diǎn);中斷優(yōu)先級(jí)知識(shí)點(diǎn)在不同的系統(tǒng)中有不同的規(guī)定;中斷事件知識(shí)單元包括進(jìn)程創(chuàng)建與撤消、進(jìn)程阻塞與喚醒、分時(shí)時(shí)間片、缺頁(yè)中斷與缺段中斷、I/O操作、文件操作各知識(shí)點(diǎn)。
(2)共享技術(shù)知識(shí)模塊是提高資源利用率的必然途徑,它包括處理機(jī)共享、存儲(chǔ)共享、設(shè)備共享、文件共享各知識(shí)單元。處理機(jī)共享包含進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行;存儲(chǔ)共享包含外存儲(chǔ)器共享、內(nèi)存儲(chǔ)器共享知識(shí)點(diǎn);設(shè)備共享包含SPOOLing系統(tǒng);文件共享包含便于共享的文件目錄。:
(3)虛擬技術(shù)知識(shí)模塊是把一個(gè)物理實(shí)體變?yōu)槿舾擅嫦蛴脩舻倪壿媶卧?使資源的用戶使用與系統(tǒng)管理相分離,從而提高資源利用率和安全性方,它包括虛擬處理機(jī)、虛擬存儲(chǔ)器、虛擬存儲(chǔ)器方法、虛擬設(shè)備、虛擬文件各知識(shí)單元。虛擬處理機(jī)包含多進(jìn)程管理;虛擬存儲(chǔ)器包含地址轉(zhuǎn)換、中斷處理過程、置換知識(shí)點(diǎn);虛擬存儲(chǔ)器方法包含頁(yè)式管理、段式管理、段頁(yè)式管理各知識(shí)點(diǎn);虛擬設(shè)備包含設(shè)備共享;虛擬文件包含文件共享。
(4)緩沖技術(shù)知識(shí)模塊是異步技術(shù)的實(shí)現(xiàn)前提,可大大提高相關(guān)資源的并行操作程度,它包括存儲(chǔ)管理緩沖技術(shù)、設(shè)備管理緩沖技術(shù)、文件管理緩沖技術(shù)各知識(shí)單元。存儲(chǔ)管理緩沖技術(shù)包含快表;設(shè)備管理緩沖技術(shù)包含硬緩沖、軟緩沖、SPOOLing系統(tǒng)中的輸入/輸出井知識(shí)點(diǎn);文件管理緩沖技術(shù)包含記錄成組技術(shù)、文件表的打開。
四、課程知識(shí)體系操作
知識(shí)體系的設(shè)計(jì)顯然要有必要的操作作為支持才能使其與學(xué)習(xí)者間進(jìn)行互動(dòng),形成交流并達(dá)到知識(shí)的內(nèi)化。依據(jù)上述的知識(shí)體系設(shè)計(jì),該課程教學(xué)可采用以下兩個(gè)步驟進(jìn)行操作,一是以“核心拓展”的方式進(jìn)行縱向功能學(xué)習(xí),二是以“小組學(xué)習(xí)和共同學(xué)習(xí)相結(jié)合”方式進(jìn)行橫向技術(shù)綜合學(xué)習(xí)。
“核心拓展”方式中核心指六大知識(shí)模塊,它們也是該課程的核心內(nèi)容,教師應(yīng)結(jié)合具體系統(tǒng)的具體實(shí)例以講授方式進(jìn)行,講授過程中對(duì)于一些關(guān)鍵算法一定要以具體實(shí)例加以講解,不能照本宣科?！靶〗M學(xué)習(xí)和共同學(xué)習(xí)相結(jié)合”方式可采用將多次出現(xiàn)的具體技術(shù)單獨(dú)提出來(lái),討論哪些功能應(yīng)用了該技術(shù)。分小組,一個(gè)小組負(fù)責(zé)總結(jié)一項(xiàng)技術(shù),然后以小組宣講共同討論的方式來(lái)加深技術(shù)對(duì)功能的應(yīng)用。
通過這兩個(gè)步驟的操作,整個(gè)課程的知識(shí)體系便可以橫、縱兩條線的形式清晰地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,為培養(yǎng)學(xué)生從離散到系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和思維習(xí)慣創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵字組件重用操作系統(tǒng)OSKit
1引言
當(dāng)前，操作系統(tǒng)的功能不斷擴(kuò)展，操作系統(tǒng)的類型呈現(xiàn)出多樣化的趨勢(shì)。一個(gè)小規(guī)模的開發(fā)小組已經(jīng)不可能完全從頭開始實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)用的操作系統(tǒng)，而一般情況下，研究人員只對(duì)操作系統(tǒng)的一些特定領(lǐng)域感興趣，而對(duì)于另外一些元素,如啟動(dòng)加載代碼、核心啟動(dòng)代碼、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和內(nèi)存分配代碼等往往不感興趣，但是一個(gè)可運(yùn)行的原型系統(tǒng)又必須包含這些內(nèi)容。編寫這些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)延緩了操作系統(tǒng)研究項(xiàng)目的進(jìn)度，同時(shí)也增加了進(jìn)行操作系統(tǒng)研究的代價(jià)。為了解決這一問題，猶他大學(xué)的FLUX研究小組開發(fā)了OSKit，它提供了一個(gè)框架和一組模塊化的、具有簡(jiǎn)單接口的庫(kù)以及一組清晰的、可重用的OS組件。OSKit可以用來(lái)構(gòu)建操作系統(tǒng)內(nèi)核、外層服務(wù)和其他核心OS功能模塊。OSKit提供了各種功能模塊，諸如簡(jiǎn)單自舉，一個(gè)可用于內(nèi)核的最小化POSIX環(huán)境、與物理內(nèi)存和其約束一致的內(nèi)存管理、廣泛的調(diào)試支持，以及高層子系統(tǒng)如協(xié)議棧和文件系統(tǒng)。開發(fā)者可以根據(jù)自己的研究興趣或所要考慮的性能來(lái)使用這些模塊，或用他們自己的模塊來(lái)替代標(biāo)準(zhǔn)的OSKit模塊。
OSKit公開了它內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，允許用戶從成熟的操作系統(tǒng)中不加修改地提取代碼，然后通過一小部分經(jīng)過仔細(xì)設(shè)計(jì)的粘接代碼將它們合并到一起，隔離它們的依賴性，并輸出良好定義的接口。OSKit使用這一技術(shù)整合了許多穩(wěn)定而成熟的源代碼，包括設(shè)備驅(qū)動(dòng)、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等等。實(shí)踐表明，使用組件軟件架構(gòu)和重用技術(shù)會(huì)給操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域帶來(lái)大的影響。
2組件技術(shù)簡(jiǎn)介
組件技術(shù)是一種較新的軟件開發(fā)技術(shù)。到目前為止，還難以確定組件技術(shù)的明確定義。比如，對(duì)組件技術(shù)的常見說(shuō)法有以下這些：“二進(jìn)制軟件單元”、“任意場(chǎng)合可部署的軟件”、“特別適合第三方開發(fā)”和“規(guī)范定義的接口”等等。大致上可以這樣理解：所謂組件，其實(shí)就是一種可部署軟件的代碼包，其中包括某些可執(zhí)行模塊。組件單獨(dú)開發(fā)并作為軟件單元使用，它具有明確的接口，軟件就是通過這些接口調(diào)用組件所能提供的服務(wù)，多種組件可以聯(lián)合起來(lái)構(gòu)成更大型的組件乃至直接建立整個(gè)系統(tǒng)。組件的實(shí)現(xiàn)必須支持一種或者多種其用戶所希望獲得的接口。實(shí)現(xiàn)組件并不一定需要采用面向?qū)ο笳Z(yǔ)言。為了構(gòu)造新應(yīng)用程序，軟件開發(fā)人員找出適當(dāng)?shù)慕M件，將這些組件加入到正在開發(fā)中的應(yīng)用程序，同時(shí)對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行測(cè)試并保證應(yīng)用程序的組裝工作按照預(yù)定的規(guī)劃正常進(jìn)行。采用組件技術(shù)能降低開發(fā)、測(cè)試和維護(hù)成本,提高可靠性和穩(wěn)定性。
3Oskit組件綜述
OSKIT的組件庫(kù)提供了一般情況下更高層的功能，它通常只對(duì)外開放一些相關(guān)的公用調(diào)用接口。目標(biāo)系統(tǒng)通過OSKit的面向?qū)ο蟮腃OM接口來(lái)與這些組件進(jìn)行交互。以下幾節(jié)概述了OSKit所提供的組件。
3．1引導(dǎo)程序
大多數(shù)操作系統(tǒng)多有自身的啟動(dòng)加載機(jī)制，彼此互不兼容。這種加載機(jī)制的多樣性并不是由于每個(gè)OS所要求的自舉服務(wù)不同而引起，而是由于構(gòu)建啟動(dòng)加載器的特定方式造成的。因?yàn)閺牟僮飨到y(tǒng)研究的立場(chǎng)來(lái)看，啟動(dòng)加載器是一個(gè)令人不敢興趣的領(lǐng)域，因此OS開發(fā)者通常進(jìn)行一個(gè)最小化、快捷的設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)理念和要求的輕微差別，每個(gè)啟動(dòng)加載器都不適用于下一個(gè)OS。為了解決這個(gè)問題，OSKit直接支持多啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)是由幾個(gè)OS項(xiàng)目的成員共同設(shè)計(jì)的，它的目的是提供一個(gè)簡(jiǎn)單而通用的啟動(dòng)加載器與OS內(nèi)核間的接口，從而允許一個(gè)啟動(dòng)加載器加載任何兼容的OS。
在進(jìn)行操作系統(tǒng)研究時(shí)，多啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)非常有用，這其中的主要原因是啟動(dòng)加載器在加載內(nèi)核自身的同時(shí)還具有加載附加文件或者啟動(dòng)模塊的能力。這里的一個(gè)啟動(dòng)模塊只是一個(gè)普通文件，啟動(dòng)加載器不以任何方式解釋它，而僅僅把它隨同內(nèi)核映像一起加載到保留物理內(nèi)存塊中。在啟動(dòng)內(nèi)核時(shí)，啟動(dòng)加載器提供給內(nèi)核以下內(nèi)容：物理地址的列表、所有已加載的啟動(dòng)模塊的大小，以及與每個(gè)模塊相聯(lián)系的由用戶定義的字符串。這些啟動(dòng)模塊和與它們相聯(lián)系的用戶定義的字符串由內(nèi)核解釋。這樣做的目的是為了通過提供內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)需要的數(shù)據(jù)，諸如初始化程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和文件系統(tǒng)服務(wù)器，來(lái)減輕內(nèi)核啟動(dòng)的負(fù)擔(dān)。
3．2核心支持庫(kù)
OSKit核心支持庫(kù)的主要用途是讓客戶OS更容易訪問硬件設(shè)施。它包含了一個(gè)較大的實(shí)用函數(shù)和符號(hào)定義的集合，該集合對(duì)于管理模式代碼是非常具體的。與此相對(duì)應(yīng)，OSKit的大多數(shù)其他庫(kù)在用戶模式代碼中通常很有用。和OSKit的其余部分所不同的是，多數(shù)核心支持代碼必須是針對(duì)特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的，而這些特定機(jī)器的細(xì)節(jié)對(duì)客戶OS也是有用的。例如，在x86機(jī)器上，核心支持庫(kù)包含一些函數(shù)，用來(lái)創(chuàng)建和操縱x86頁(yè)表和段寄存器。其他OSKit組件通常提供建立在這些低層機(jī)制上的與體系結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的設(shè)施，但是為了提供最大的靈活性，與特定結(jié)構(gòu)相關(guān)的接口始終可以被訪問。
OSKit核心支持庫(kù)在x86體系結(jié)構(gòu)上尤為重要，因?yàn)樵擉w系結(jié)構(gòu)的OS級(jí)編程環(huán)境特別復(fù)雜和模糊。核心支持庫(kù)仔細(xì)地設(shè)置了一個(gè)基本的32位執(zhí)行環(huán)境（為了與MS-DOS兼容，x86處理器通常以16位模式開始）,初始化段和頁(yè)轉(zhuǎn)換表，安裝一個(gè)中斷向量表，并提供缺省的陷阱和中斷處理程序。當(dāng)然，客戶OS能夠修改或重載這些行為。然而，在缺省情況下，核心支持庫(kù)自動(dòng)地做所有必要的工作，以便使處理器進(jìn)入一個(gè)方便的執(zhí)行環(huán)境，此時(shí)中斷、陷阱、調(diào)試以及其他標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施已經(jīng)如預(yù)期的那樣開始工作。該庫(kù)在缺省情況下自動(dòng)地定位所有隨內(nèi)核加載的啟動(dòng)模塊，并保留它們所在的物理內(nèi)存。接下來(lái)，應(yīng)用程序可以很容易使用它們?？蛻鬙S只需以標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言風(fēng)格提供一個(gè)main()函數(shù)。一切都設(shè)置好以后，內(nèi)核支持庫(kù)將用所有參數(shù)和由啟動(dòng)加載器傳遞過來(lái)的環(huán)境變量來(lái)調(diào)用它。
3．3內(nèi)存管理庫(kù)
如同在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言庫(kù)中實(shí)現(xiàn)的malloc()一樣，內(nèi)存管理代碼典型地用于用戶空間。通常并不適用于內(nèi)核。設(shè)備驅(qū)動(dòng)常常需要分配特定類型的內(nèi)存，并伴隨具體的調(diào)整屬性。例如，對(duì)于內(nèi)建的DMA控制器只能訪問最初的16M物理內(nèi)存。為解決這些內(nèi)存管理問題，OSKit包含了兩個(gè)簡(jiǎn)單而靈活的內(nèi)存管理庫(kù)：(1)基于隊(duì)列的內(nèi)存管理器（或稱LMM）,它提供了功能強(qiáng)大且高效的原語(yǔ)來(lái)進(jìn)行分配管理，并支持在一個(gè)池中管理多種類型的內(nèi)存。(2)地址映射管理器（或稱AMM）被設(shè)計(jì)用來(lái)管理不必直接映射到物理內(nèi)存或虛擬內(nèi)存的地址空間，它對(duì)OS的其他方面提供了類似的支持，諸如進(jìn)程地址空間、分頁(yè)、空閑塊或IPC名字空間的管理。盡管這些庫(kù)可以很容易地應(yīng)用在用戶空間，但實(shí)際上它們是被特別設(shè)計(jì)用來(lái)滿足OS內(nèi)核的需求。
3．4最小C語(yǔ)言庫(kù)
成熟的OS內(nèi)核一般都包含著相當(dāng)數(shù)量的僅僅用來(lái)重新實(shí)現(xiàn)基本的C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)如printf()和malloc()的代碼。與此形成對(duì)比的是，OSKit提供了一個(gè)最小化C語(yǔ)言函數(shù)庫(kù)，它圍繞著最小化依賴性而不是最大化函數(shù)性和性能的原則來(lái)設(shè)計(jì)。
3．5調(diào)試支持
OSKit的一個(gè)最實(shí)用的好處是：給定一個(gè)適當(dāng)?shù)挠布O(shè)置，它立刻就能提供給OS開發(fā)者一個(gè)完全源代碼級(jí)的內(nèi)核調(diào)試環(huán)境。OSKit內(nèi)核支持庫(kù)包括一個(gè)可用于GNU調(diào)試器（GDB）的串行存根模塊，它在客戶OS環(huán)境中處理陷阱，并使用GDB的標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程調(diào)試協(xié)議通過一個(gè)串行程序與運(yùn)行在另一臺(tái)機(jī)器上的GDB通信。甚至當(dāng)客戶機(jī)OS執(zhí)行自己的陷阱處理時(shí)，OSKit的GDB存根模塊也是可用的。如果客戶OS提供適當(dāng)?shù)你^子，它甚至支持多線程調(diào)試。除了基本的調(diào)試器支持，OSKit也提供了一個(gè)內(nèi)存分配調(diào)試庫(kù)，它可以跟蹤內(nèi)存分配并檢測(cè)一般的錯(cuò)誤，如緩沖區(qū)溢出和釋放已釋放的內(nèi)存。這個(gè)庫(kù)提供了與許多普通應(yīng)用程序調(diào)試器相似的功能性，所不同的是它運(yùn)行在由OSKit提供的最小內(nèi)核環(huán)境中。3．6設(shè)備驅(qū)動(dòng)支持
在OS開發(fā)和維護(hù)中最艱巨的一個(gè)任務(wù)是支持多種多樣的I/O硬件。這些復(fù)雜的設(shè)備常會(huì)含有潛在的錯(cuò)誤，而新硬件的又常常伴隨著不兼容的軟件接口。由于這些原因，OSKit采用了為現(xiàn)有內(nèi)核開發(fā)的穩(wěn)定的、經(jīng)過充分測(cè)試的驅(qū)動(dòng)程序。OSKit使用了一種封裝技術(shù)，將現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)程序代碼基本上未加修改地合并到OSKit中。這些現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)程序被一個(gè)OSKit粘結(jié)代碼層所包裝，從而使得這些驅(qū)動(dòng)程序可以在與開發(fā)它們的環(huán)境完全不同的環(huán)境中工作。目前，來(lái)自Linux的大多數(shù)以太網(wǎng)卡、SCSI和IDE磁盤的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序被包括進(jìn)來(lái)，總數(shù)超過了五十種。用同樣的方式，來(lái)自FreeBSD的八個(gè)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序也被包含了進(jìn)來(lái)，它們支持標(biāo)準(zhǔn)PC控制臺(tái)和串口及不同的多串口板。由于OSKit把這些驅(qū)動(dòng)仔細(xì)地進(jìn)行了包裝，F(xiàn)reeBSD驅(qū)動(dòng)程序可以與Linux驅(qū)動(dòng)程序一起工作。
3．7協(xié)議棧
OSKit提供了一個(gè)完整的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。如同驅(qū)動(dòng)程序一樣，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的代碼也可以通過封裝機(jī)制被合并進(jìn)來(lái)。OSKit當(dāng)前可以從Linux中獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，它們是PC平臺(tái)可獲得的最大的免費(fèi)資源。OSKit的網(wǎng)絡(luò)組件繼承于FreeBSD4.4,它通常被認(rèn)為具有更多成熟的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這顯示了使用封裝機(jī)制將現(xiàn)有軟件包裝成靈活的組件的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)：即從不同的資源中獲取最好的組件，并讓它們一起被使用。
3．8文件系統(tǒng)
通過使用封裝技術(shù)，OSKit吸收了NetBSD的基于磁盤的文件系統(tǒng)代碼。NetBSD之所以被選擇為首要資源庫(kù)，是因?yàn)樵诳捎玫南到y(tǒng)中，它的文件系統(tǒng)代碼被最清晰地分離了出來(lái)，而FreeBSD和Linux的文件系統(tǒng)與它們的虛擬內(nèi)存系統(tǒng)結(jié)合的更緊密。當(dāng)前，OSKit也把Linux文件系統(tǒng)合并了進(jìn)來(lái)，以便能夠支持多種類型的文件系統(tǒng)格式，如Windows95、OS/2和SystemV的文件系統(tǒng)格式等等。
OSKit文件系統(tǒng)輸出的COM接口類似于許多Unix文件系統(tǒng)所使用的內(nèi)部VFS接口。這些接口具有很好的粒度，使我們可以不必接觸OSKit文件系統(tǒng)的內(nèi)部。例如，OSKit接口只接受簡(jiǎn)單的路徑名組件，允許安全封裝的代碼執(zhí)行適當(dāng)?shù)脑L問許可檢查。
4OSKit的現(xiàn)狀
自從在1996年6月了OSKit的第一個(gè)公開發(fā)行版以來(lái)，OSKit已經(jīng)更新了多次，每次更新都增加了一些算法，并修正了一些錯(cuò)誤。最新的發(fā)行版是2002年3月的版本。由此可見，OSKit一直處于操作系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的前沿，其自身也在不斷完善和發(fā)展。
5結(jié)論
作為一個(gè)操作系統(tǒng)研究與開發(fā)的平臺(tái)，OSKit大大減輕了操作系統(tǒng)研究與開發(fā)者的負(fù)擔(dān)。它可以讓開發(fā)人員避開復(fù)雜的底層，而把興趣集中與他們所感興趣的領(lǐng)域。開發(fā)者可以用自己編寫的組件來(lái)取代OSKit中的部分組件，以滿足自己特定的需要，從而豐富了操作系統(tǒng)的應(yīng)用層?？傊琌SKit滿足了實(shí)際客戶系統(tǒng)的需求，有助于操作系統(tǒng)的研究與開發(fā)。
參考文獻(xiàn)
(1)湯海京基于面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)開發(fā)平臺(tái)（OSKit）的分析與程序設(shè)計(jì)www-/developerWorks/linux/kernel/oskit/part1/index.shtml
(2)MichaelHohmuthUsingtheOSKitasabaseforL4applications
關(guān)鍵詞甘草酸藥理作用機(jī)制研究進(jìn)展
甘草為多年生草本植物甘草Glycyrrhizaurlensis的根及根莖,性味甘平,歸心、肺、脾、胃經(jīng),為我國(guó)著名的大宗常用中藥材和工業(yè)原料,國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)需求量都很大,為臨床上最為常用的中草藥之一。甘草具有補(bǔ)脾益氣、潤(rùn)肺止咳、通經(jīng)脈,利血?dú)?清熱解毒,止血祛痰潤(rùn)肺的功效,廣泛地被用丁保肝、降血脂、抗癌、抗干擾素誘生劑及增強(qiáng)細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)等方面?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明,甘草中含有100多種有效化學(xué)成分,其中以甘草甜素、甘草次酸、甘草苷元和甘草多糖為主。甘草酸(GlycyrrhizicAcid,GA)是一個(gè)最重要的甘草甜素類化合物,有顯著的腎上腺皮質(zhì)激素樣作用,可用丁人體抗衰老、抗炎、降壓、增強(qiáng)肌體免疫力、提高生理機(jī)能、抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)等,它以18-H的兩種差向異構(gòu)體存在(α體和β體),兩者均具有一定的生理活性,如甘草酸_銨(甘利欣)為α體制劑,具有明顯的降酶、抗炎和保肝作用;而強(qiáng)力寧和復(fù)方甘草甜素則為β體制劑。甘草酸在臨床上的應(yīng)用表明了其確實(shí)的療效,本文就近年來(lái)對(duì)甘草酸豐富的藥理作用及機(jī)制研究進(jìn)行了綜述。
1抗腫瘤作用
體內(nèi)外抗腫瘤藥理模型的研究中,GA對(duì)不同腫瘤細(xì)胞株均顯示了較強(qiáng)的細(xì)胞毒作用,通過致細(xì)胞變異及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等多種機(jī)制,抑制腫瘤細(xì)胞增殖,發(fā)揮細(xì)胞毒作用。利用細(xì)胞胞質(zhì)溶膠混懸培養(yǎng)液以及完整的結(jié)腸細(xì)胞培養(yǎng)物兩種模型體系研究后發(fā)現(xiàn),GA通過抑制人體結(jié)腸腫瘤細(xì)胞中N-乙酰基轉(zhuǎn)移酶活性和DNA-2氨基芴的內(nèi)斂可產(chǎn)生抗該腫瘤株增值的藥理作用,顯著降低乙酰轉(zhuǎn)移酶類在人體結(jié)腸腫瘤細(xì)胞清除系統(tǒng)的Km和Vmax的有效值[1],在亞細(xì)胞毒性濃度時(shí),顯著性抑制芳香胺N-乙基酰轉(zhuǎn)移酶在人體結(jié)腸腫瘤細(xì)胞瘤株(colo205)的活性,且這一抑制作用呈現(xiàn)出劑量依賴性。同時(shí),DNA-2-氨基芴內(nèi)斂結(jié)構(gòu)也受到了有效的抑制。該研究首次闡明GA通過抑制乙酰轉(zhuǎn)移酶活性和DNA加合物生成來(lái)抑制腫瘤的惡化,為臨床上GA的應(yīng)用提供廠新的思路。另外,GA可通過刺激黑色素瘤細(xì)胞B16所含的黑色素生成,加速腫瘤細(xì)胞的“老化”。GA可劑量依賴性增加酪氨酸酶的表達(dá)信使RNA(mRNA)在細(xì)胞間質(zhì)中的水平,進(jìn)而提高蛋白質(zhì)、酶活性、黑色素含量。研究過程中還發(fā)現(xiàn),GA能增加絡(luò)氨酸酶依賴性蛋白質(zhì)-2(tyrosinasc-rclatcdprotcin-2,TRP-2)的mRNA的表達(dá),對(duì)TRP-1卻無(wú)顯著影響,說(shuō)明GA在有效濃度范圍內(nèi)無(wú)細(xì)胞毒性,因此在無(wú)毒性濃度內(nèi)等量使用GA對(duì)正常黑色素生成無(wú)影響,以上結(jié)論表明GA通過轉(zhuǎn)錄激活機(jī)制進(jìn)而誘導(dǎo)刺激黑素產(chǎn)生,發(fā)揮抗黑色素瘤的作用[2]。
GA的抗腫瘤藥理作用是多樣的,CHUNG等進(jìn)行系統(tǒng)的研究后,得出的構(gòu)效關(guān)系結(jié)論為進(jìn)一步以GA前體結(jié)構(gòu)開發(fā)新藥物提供丁思路:①GA能減滅細(xì)胞癌變刺激物(如乙醇、丙酮、醋氨酚、CCl4等)活化:酶學(xué)測(cè)定,通過抑制肝微粒體細(xì)胞色素P450(CYPlA,)活性減少前致癌物的活化,GA具有化學(xué)性防癌的作用,可對(duì)抗四氯化碳、半乳糖胺及丙烯基甲酸鹽等化學(xué)物質(zhì)所致肝細(xì)胞癌變性損傷。α構(gòu)型既抑制“增毒”的細(xì)胞素P450同工酶活性,減少致癌物的代謝活化,又顯著誘導(dǎo)口相酶活性,加快毒物和致癌物的排泄。α和β構(gòu)型GA的抗癌變和急毒實(shí)驗(yàn)比較研究顯示,α體抗D-氨基半乳糖肝損害作用優(yōu)于β體。α體分子結(jié)構(gòu)與潑尼松相似,易與類固醇激素的靶細(xì)胞受休結(jié)合,抗癌變作用也大于β體。研究還表明,兩者均可通過調(diào)節(jié)免疫功能達(dá)到抑制、阻礙桿細(xì)胞癌變的作用,并且α體比β體作用更強(qiáng)[3]。②GA在體內(nèi)可被葡萄糖醛酸酶水解成為甘草次酸和葡萄糖醛酸,前者有較強(qiáng)的抗氧化抗細(xì)胞毒活性,后者可與毒物結(jié)合而增強(qiáng)解毒功能,使其迅速?gòu)哪蛑信懦龆档椭掳┬杂嘘P(guān)。③GA有抑制腫瘤細(xì)胞生成的作用,很可能是變異細(xì)胞的增殖受到抑制,進(jìn)而限制腫瘤細(xì)胞的增長(zhǎng)。④GA可直接作用于肝細(xì)胞,拮抗肝糖原的蓄積作用,加快毒物和致癌物的排泄。另外GA的三萜糖甘在小鼠肝線立體中能誘導(dǎo)滲透性的躍遷使薄膜電位消失、吡啶核甘酸氧化、細(xì)胞色素釋放和吞噬誘導(dǎo)作用產(chǎn)生因子,從而達(dá)到抗腫瘤的作用[4-6]。
2抗病毒作用
病毒影響著人們的健康和日常生活,嚴(yán)重地甚至能奪取生命。經(jīng)過藥理學(xué)研究,GA作為甘草中的主要抗病毒有效化學(xué)成分,抗病毒作用顯著[7-13]。GA可明顯減輕肝細(xì)胞脂肪變及壞死,減輕肝細(xì)胞間質(zhì)炎癥反應(yīng),抑制肝細(xì)胞纖維增生以及促進(jìn)肝細(xì)胞再生等,且副作用少,是一種治療乙型肝炎值得重視與推廣的藥物。在對(duì)乙肝表面抗原表達(dá)的人肝細(xì)胞癌細(xì)胞系PLC/RRF/S’的研究中,發(fā)現(xiàn)甘草酸可以抑制異免疫體抗原(I-IBsAg)向細(xì)胞外分泌,并且具有劑量相關(guān)性。通過阻礙唾液酸的補(bǔ)充,GA抑制T-msAg的表達(dá),從而抑制肝細(xì)胞被以乙型肝炎病毒破壞,改善了慢性乙肝患者肝功能障礙,增強(qiáng)和改善對(duì)IBsAg的抑制及I-IBV的免疫狀況。深入研究GA抗病毒的作用機(jī)制,主要可以被劃分為2種類型:①通過抑制病毒DNA復(fù)制產(chǎn)生抗病毒作用。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,GA能劑量依賴性地有效地對(duì)抗二重感染拉古細(xì)胞(Raiicells)中EB病毒(Epstcin-Barrvirus)的復(fù)制。病毒抑制和細(xì)胞生長(zhǎng)抑制的IC50分別是0.04和4.8mmol?L-1,選擇性指數(shù)高達(dá)到了120,顯著地抗病毒同時(shí)都正常細(xì)胞毒性很低。GA不影響EBV病毒對(duì)于細(xì)胞表面的吸附,也不使其微粒物鈍化,只是干擾EBV向細(xì)胞內(nèi)的穿透,阻斷進(jìn)一步的復(fù)制循環(huán)。所以,GA代表一種新的抗EBV化合物的作用方式,不同于核苷類似物抑制病毒DNA多聚酶的方法[8]。②GA可抑制黃曲霉毒素-B(AflatoxinB1,AFB1)在細(xì)胞內(nèi)成活力從而減少其在肝細(xì)胞瘤細(xì)胞中的毒性[1]。AFB1有強(qiáng)烈的腐蝕氧化應(yīng)激性,能強(qiáng)烈地誘導(dǎo)受到細(xì)胞發(fā)生癌變。研究表叫,在人體的肝癌細(xì)胞系(HepG2)中,GA能降低AFB1的細(xì)胞毒性,增加在細(xì)胞后處理過程中谷胱甘肽s-轉(zhuǎn)移酶活性,表現(xiàn)出對(duì)抗性的保護(hù)作用,且這種保護(hù)效應(yīng)能抑制肝毒素代謝活化,對(duì)于化學(xué)誘導(dǎo)細(xì)胞癌變性具有顯著的保護(hù)作用。
80年代,日本學(xué)者首次報(bào)道了GA抗艾滋病病毒HIV的作用,曾引起轟動(dòng)。艾滋病病毒HIV感染者的治療原則是阻止病毒增殖和增強(qiáng)機(jī)體免疫力。實(shí)驗(yàn)證明GA可明顯抑制HIV增殖,并具有免疫激活作用。1.23mg?ml-1濃度下即可對(duì)HIV增殖抑制率達(dá)到50%,但抑制HIV感染的有效濃度高,范圍狹窄,若要維持其在血液中的有效濃度,須持續(xù)人量給藥。Watanbe等給小鼠感染HIV病毒制成艾滋病模型后,觀察了GA治療效果,發(fā)現(xiàn)治療后的小鼠存活期明顯延長(zhǎng),并且這些小鼠脾、淋巴結(jié)腫大被明顯抑制;對(duì)肛細(xì)胞、脾細(xì)胞和淋巴細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)后,發(fā)現(xiàn)它們的增殖能力增強(qiáng)。GA臨床用于治療艾滋病患者已收到一定效果,雖還有待于進(jìn)一步觀察,但甘草已被稱為戰(zhàn)勝AUDS病的“仙草”[13]。
GA以其顯著的抗病毒效果以及豐富、獨(dú)特的抗病毒機(jī)制,將在抗病毒的臨床應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
3抗血清作用
近年專家們又發(fā)現(xiàn)GA可以治療血液疾病的物質(zhì),為人類疾病的治療提供了又一新的途徑。GA可顯著性減女血液中睪酮的含量,口服GA后,血清中的濃度睪酮濃度減少,其機(jī)制是干擾促成睪酮向雄烯二酮轉(zhuǎn)變的17β-羥基類固醇脫氫酶(hydroxysteroiddehydrogenase,HSD)活性,且這種增強(qiáng)呈顯著的遞進(jìn)式[14]。在治療哈斯氏疾病時(shí),GA可導(dǎo)致腎上腺皮質(zhì)激素-氫化可的松的增加,但其抗血清的作用仍不容小視:研究表明:GA在22-26歲的健康婦女的黃體期周期中對(duì)雄性激素的新陳代謝有影響。口服給予GA300mg?d-1,且不使用其他藥物方法時(shí),血清腎素活性、血清腎上腺素、性激素,醛固酮和氫化可的松含量均發(fā)生了較大的變化:總的血清酮第一個(gè)月從(27.8±8.2)增加到(19.0±9.4),第二個(gè)月的治療開始顯現(xiàn)顯著性的差異(P<0.05),為(17.5±6.4)ng?dL-1,停藥后,雄烯二酮,黃體素和LH水平都不同程度的恢復(fù);血漿腎素活性和醛固酮在治療期間被抑制,血壓和氫化可的松沒有變化。由此可以得出結(jié)論,GA可通過阻斷17-HSD和17-20分解酶的活性減少血清酮[15]。同時(shí),GA能有效的抑制3α,20β-HSD,直接抑制酶作用結(jié)合物的競(jìng)爭(zhēng)性拮抗作用,抑制11β-HSD和15-羥前列腺素脫氫酶發(fā)揮抗血清的活性[16]。此抗血清機(jī)理具有以下特點(diǎn):極性更低,吸收更好;體內(nèi)分布更合理,肝臟靶向性更強(qiáng);抗炎作用更強(qiáng);對(duì)腎11-β-羥基類固醇脫氫酶抑制更弱,不良反應(yīng)更小;毒性更低,因而在臨床上GA的抗血清應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
4免疫調(diào)節(jié)作用
GA具有非特異性免疫調(diào)節(jié)作用,其主要是增強(qiáng)細(xì)胞免疫作用,可增強(qiáng)MNnψ吞噬功能,消除抑制性Mψ的抑制活性,還可選擇性地增強(qiáng)輔T淋巴細(xì)胞的增殖能力和活性。近年來(lái)有研究發(fā)現(xiàn),在小鼠免疫系統(tǒng)腹膜內(nèi)使用GA后白細(xì)胞總數(shù)(WBC)計(jì)量增加了5倍。當(dāng)使用熊果酸、齊墩果酸等藥物對(duì)動(dòng)物治療時(shí)最大白細(xì)胞總數(shù)只能持續(xù)6天,而使用GA尉動(dòng)物治療時(shí)最大白細(xì)胞數(shù)可持續(xù)9天以上。熊果酸、齊墩果酸對(duì)動(dòng)物使用后WBC總數(shù)的白分增加量分別為91.48±4.6%,135.75±6.4%,而使用GA后WBC總數(shù)增加量為114.9±18%。骨髓細(xì)胞和α-酯酶陽(yáng)性細(xì)胞在用GA后也有增加,GA與抗原作用可增加脾內(nèi)特異性抗體滴度和空斑形成細(xì)胞,顯著抑制遲發(fā)型超敏反應(yīng)(DTH)。以上結(jié)果表明GA等對(duì)機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)活性有影響[17]。
5其他藥理作用
抗炎,抗菌作用:GA具有皮質(zhì)激素樣抗炎抗菌作用,能夠抑制磷酯酶A活性,阻止組胺等活性物質(zhì)的釋放,降低活性因子的反應(yīng)性以廈抑制抗體生成,臨床上多用于各種原因引起的上呼吸道感染,癰疽瘡毒及腎上腺皮質(zhì)功能低下癥。據(jù)研究報(bào)導(dǎo),GA的抗真菌活性作用驚人,具有巨大的前景[18]。
6心血管方面作用
GA具有降血脂與抗動(dòng)脈粥樣硬化作用,阻止動(dòng)脈粥樣硬化的形成,通過動(dòng)物模型證實(shí),灌胃給于GA,對(duì)實(shí)驗(yàn)性小鼠、大鼠血脂增高均有明顯抑制作用,對(duì)高脂飲食誘發(fā)的家鴿血清膽固醇升高也有明顯抑制作用。離體及在體研究表明:GA可延長(zhǎng)烏頭堿誘發(fā)的心律失常潛伏期,減少室顫率,增加哇巴因誘發(fā)的室性心律失常的闡值口,推測(cè)GA可能具有影響心肌細(xì)胞離子通道的作用,應(yīng)用膜片鉗技術(shù)觀察其對(duì)L型鈣通道電流(I-L)的影響,對(duì)探討GA對(duì)心肌細(xì)胞電生理作用機(jī)制提供廠很有意義的指導(dǎo)[19]。
7抗氧化作用
GA的抗氧化作用也是其新穎的作用領(lǐng)域之一,且表現(xiàn)出的顯著效果逐漸引起科學(xué)家的重視[20,21]。類胡蘿卜素中的β-GA為超分子復(fù)合體,具有罕見的抗氧化還原的特性。EPR的白旋捕獲技術(shù)證明,絡(luò)合結(jié)構(gòu)的GA可增加對(duì)斑蝥黃和胡蘿卜素的體內(nèi)清除速率,比過氧化氫清除速率快10mmn[22]。
本文將GA豐富的藥理活性和作用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,以及相對(duì)深入的構(gòu)效關(guān)系的研究,為以GA為先導(dǎo)物,合理地進(jìn)行分子設(shè)計(jì)合成新化合物的研究確定了重要方向。隨著研究的不斷深入,GA也將被更為廣泛地應(yīng)用于各種相關(guān)疾病的臨床治療中,為人類造福。
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；難點(diǎn)；雙擊；盲打
一、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件的區(qū)別
有些同學(xué)回答作為軟件的操作系統(tǒng)有哪些時(shí)能答出來(lái)CPU，回答常用的計(jì)算機(jī)硬件有哪些時(shí)又能答出來(lái)操作系統(tǒng)或windows，這說(shuō)明計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件對(duì)他們來(lái)說(shuō)僅僅是兩個(gè)經(jīng)常聽到的名詞，具體概念則完全混在一塊兒。可以拿光盤（或U盤）和光盤（或U盤）里的內(nèi)容為例來(lái)區(qū)分這兩個(gè)概念。光盤（或U盤）是計(jì)算機(jī)硬件，是看得見摸得著的一種物理存在，而光盤（或U盤）里的內(nèi)容則是一種計(jì)算機(jī)軟件，是看不見摸不著的，只有借助某種技術(shù)手段才知道光盤（或U盤）里面有什么。
二、內(nèi)存和硬盤的區(qū)別
二者都是計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器，內(nèi)存是一種內(nèi)存儲(chǔ)器，硬盤是一種外存儲(chǔ)器。寫好的程序必須加載到內(nèi)存里才能運(yùn)行，內(nèi)存不能長(zhǎng)時(shí)間的保存信息，關(guān)機(jī)時(shí)其中的內(nèi)容就會(huì)丟失，內(nèi)存容量一般比較小，目前常見的容量有2G、4G、8G、16G等。硬盤可以長(zhǎng)時(shí)間的保存信息，安裝各種軟件時(shí)都是裝在了硬盤里，硬盤容量一般比較大，目前常見的容量有500G、1TB、2TB、4TB等。
三、鼠標(biāo)左鍵雙擊操作
這一操作對(duì)很多初學(xué)者很難，經(jīng)?？吹接型瑢W(xué)在需要鼠標(biāo)雙擊時(shí)先單擊鼠標(biāo)右鍵，然后在右鍵菜單里選“打開”。實(shí)際上鼠標(biāo)雙擊操作是通過很快的連續(xù)點(diǎn)擊兩次鼠標(biāo)左鍵實(shí)現(xiàn)的，要求兩次單擊鼠標(biāo)左鍵之間的時(shí)間間隔足夠短就行了。因此要先教會(huì)這些同學(xué)在控制面板里修改鼠標(biāo)的設(shè)定，把識(shí)別為雙擊的時(shí)間間隔調(diào)長(zhǎng)一點(diǎn)。要求這些同學(xué)每次上機(jī)時(shí)把雙擊時(shí)間間隔調(diào)成適合自己的程度，經(jīng)過多次練習(xí)點(diǎn)擊鼠標(biāo)的速度會(huì)越來(lái)越快，最后就不需要調(diào)整時(shí)間間隔也能輕松實(shí)現(xiàn)雙擊操作了。
四、鍵盤盲打輸入
很多同學(xué)在手機(jī)上用拇指輸入打字飛快，或者習(xí)慣語(yǔ)音輸入法輸入漢字。但是在一般的電腦辦公條件下，每個(gè)人一個(gè)隔斷，屬于自己的空間很小，使用語(yǔ)音輸入法顯然會(huì)造成相互干擾，另外也很容易造成泄密。在手機(jī)上打字飛快的拇指輸入法移植到電腦上的話打字速度非常慢，而且很容易被人笑話是“一指禪”。一般的電腦辦公條件下要想提高自己的打字速度，最可行的還是鍵盤盲打輸入。鍵盤盲打輸入沒有什么速成的辦法，需要通過長(zhǎng)期的認(rèn)真練習(xí)才能掌握。建議從英文26個(gè)字母的鍵盤盲打輸入練起，練熟后逐步過渡到漢字鍵盤盲打輸入。另外正式上課時(shí)課時(shí)很緊，沒有多少時(shí)間可以用來(lái)練盲打，沒有掌握盲打的同學(xué)需要自己找機(jī)會(huì)上機(jī)進(jìn)行練習(xí)，只要大量用心練習(xí)就能掌握盲打輸入這一技能，學(xué)的時(shí)候有些苦，但是學(xué)會(huì)之后跟騎自行車、游泳一樣會(huì)了就不會(huì)忘了。
五、畢業(yè)論文排版
畢業(yè)論文的排版對(duì)多數(shù)同學(xué)來(lái)說(shuō)是一件比較有難度的工作，其中綜合性地用到了多方面的知識(shí)和操作。例如頁(yè)碼的設(shè)置就分三種情況：封面沒有頁(yè)碼，摘要和目錄部分使用羅馬數(shù)字頁(yè)碼，正文開始又使用阿拉伯?dāng)?shù)字頁(yè)碼，每次都是從第1頁(yè)重新計(jì)數(shù)。另外像頁(yè)眉的正確使用、電子目錄的自動(dòng)生成、每章開始要使用分頁(yè)符另起一頁(yè)這些操作也都有同學(xué)會(huì)犯錯(cuò)誤而不能順利完成。建議將整個(gè)畢業(yè)論文的排版分成一個(gè)一個(gè)的小任務(wù)，每次學(xué)會(huì)完成其中的一個(gè)小任務(wù)即可，所有的小任務(wù)都順利完成后，就完成了整個(gè)畢業(yè)論文的排版。
建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科的目的是培養(yǎng)一流的學(xué)生。雖然，在河南高校大多數(shù)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生中都開設(shè)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言兩門計(jì)算機(jī)類相關(guān)課程，但仍然存在非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生因計(jì)算機(jī)能力不足，阻礙其自身發(fā)展的問題。目前，河南高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生約占高校在校學(xué)生的90%左右，如何做好高校中非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)能力培養(yǎng)，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展成為當(dāng)前教育工作者關(guān)心的課題。針對(duì)該問題，本文開展了河南省高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力模型研究。首先，通過調(diào)查統(tǒng)計(jì)，從學(xué)習(xí)和科研兩方面歸納出當(dāng)前高校中非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力需求類。其次，針對(duì)歸納的計(jì)算機(jī)能力需求類，給出滿足需求所需的計(jì)算機(jī)能力類。最后，建立了高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力需求類與計(jì)算機(jī)能力類之間的映射關(guān)系。研究成果為高校制定非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)方面相關(guān)課程設(shè)置方案提供理論支持。
1 非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力需求類
高校中非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的主要工作包括學(xué)習(xí)和科研入門兩部分。因此，我們將非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力需求類概括為：學(xué)習(xí)類和科研類。每個(gè)計(jì)算機(jī)能力需求類包括若干個(gè)計(jì)算機(jī)能力需求點(diǎn)。經(jīng)調(diào)研、統(tǒng)計(jì)及分析，基礎(chǔ)類的計(jì)算機(jī)能力需求點(diǎn)包括：系統(tǒng)安裝、系統(tǒng)維護(hù)、安全防護(hù)、搜索引擎、慕課學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)交流。科研類的計(jì)算機(jī)能力需求點(diǎn)包括：獲取文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、論文排版和投稿系統(tǒng)。兩個(gè)需求類如圖1所示。
操作系統(tǒng)的安裝與維護(hù)、操作系統(tǒng)的安全防護(hù)以及搜索引擎的使用是高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的一項(xiàng)基本計(jì)算機(jī)技能，是做好學(xué)習(xí)和科研入門工作的基本保障。慕課學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)交流是當(dāng)前學(xué)生獲取最新知識(shí)的主要途徑。獲取文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、論文排版和熟練使用投稿系統(tǒng)是進(jìn)行科研研究的必備計(jì)算機(jī)技能。獲取文獻(xiàn)主要指利用中國(guó)知網(wǎng)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、Elsevier數(shù)據(jù)庫(kù)、EI全文數(shù)據(jù)庫(kù)等獲取所需文獻(xiàn)的能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主要利用Matlab、Network Simulator等軟件完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證的能力。論文排版主要指利用Word、WPS、Latex等軟件完成論文排版的能力。投稿系統(tǒng)主要指熟練掌握常用的期刊投稿系統(tǒng)的操作規(guī)范。
2 非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力類
經(jīng)調(diào)研、統(tǒng)計(jì)及分析，高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力類主要包括：操作系統(tǒng)安裝、操作系統(tǒng)維護(hù)與優(yōu)化、360安全衛(wèi)士使用、360殺毒的使用、百度搜索引擎、慕課自學(xué)網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)、Word軟件的使用、Excel軟件的使用、Visio軟件的使用、Latex軟件的使用、數(shù)據(jù)庫(kù)檢索、Matlab軟件的使用、投稿系統(tǒng)的使用等十四個(gè)計(jì)算機(jī)能力類，每個(gè)計(jì)算機(jī)能力類包括的計(jì)算機(jī)能力點(diǎn)具體如下：
1） 操作系統(tǒng)安裝包括：磁盤分區(qū)、系統(tǒng)安裝、驅(qū)動(dòng)安裝；
2） 操作系統(tǒng)維護(hù)與優(yōu)化包括：系統(tǒng)備份、系統(tǒng)恢復(fù)、系統(tǒng)修復(fù)、磁盤碎片整理、磁盤清理、內(nèi)存優(yōu)化、編輯注冊(cè)表、修改注冊(cè)表、導(dǎo)入導(dǎo)出注冊(cè)表、備份注冊(cè)表、恢復(fù)注冊(cè)表；
3） 360安全衛(wèi)士使用包括：查殺木馬、清理插件、修復(fù)漏洞、電腦體檢、軟件管家；
4） 360殺毒的使用包括：快速掃描、全盤掃描、自定義掃描、宏病毒掃描、彈窗攔截、軟件凈化、上網(wǎng)加速、垃圾清理；
5） 百度搜索引擎包括：簡(jiǎn)單搜索、聯(lián)合搜索、精確匹配、消除無(wú)關(guān)性、并行搜索、相關(guān)檢索、百度快照、新聞搜索、音樂搜索、圖片搜索、視頻搜索、百度地圖、學(xué)術(shù)搜索；
6） 慕課自學(xué)網(wǎng)站包括：慕課網(wǎng)、中國(guó)大學(xué)MOOC、清華大學(xué)慕課平臺(tái)、MOOC學(xué)院、Coursera、Udacity、edX等，重要慕課網(wǎng)站簡(jiǎn)介如表1所示；
7） 網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)包括：QQ技術(shù)交流群、微信技術(shù)交流群、CSDN（中國(guó)最大的IT社區(qū)和服務(wù)平臺(tái)）、ITPUB論壇等。
8） Word軟件的使用包括：文字編輯、文字排版、藝術(shù)字、圖片插入、邊框底紋、頁(yè)面設(shè)置、表格處理、圖文混排、格式編輯、頁(yè)眉頁(yè)腳、分頁(yè)符、分節(jié)符、腳注、打??；
9） Excel軟件的使用包括：?jiǎn)卧窆芾?、圖表、匯總統(tǒng)計(jì)、工作表管理、篩選、排序、公式、函數(shù)、打印；
10） Visio軟件的使用包括：框圖、流程圖、網(wǎng)站圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D等；
11） Latex軟件的使用包括：基本排版流程、文本排版、列表環(huán)境、文檔結(jié)構(gòu)、表格排版、圖片排版、字體設(shè)置、段落對(duì)齊、頁(yè)面布局、目錄格式、數(shù)學(xué)公式排版、圖形繪制、演示文稿；
12） 數(shù)據(jù)庫(kù)檢索包括：中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)平臺(tái)、EI數(shù)據(jù)庫(kù)、Elsevier數(shù)據(jù)庫(kù)等；
13） Matlab軟件的使用包括：基本語(yǔ)法、常用函數(shù)、圖形繪制、工具箱等；
14） 投稿系統(tǒng)的使用包括：計(jì)算機(jī)工程投稿系統(tǒng)、通信學(xué)報(bào)投稿系統(tǒng)等。
3 需求類到能力類的映射關(guān)系
需求類到能力類的映射關(guān)系指非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生兩個(gè)計(jì)算機(jī)能力需求類及計(jì)算機(jī)能力需求點(diǎn)到計(jì)算機(jī)能力類及能力點(diǎn)之間的映射關(guān)系，如圖2和圖3所示。圖2為高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力的學(xué)習(xí)類到計(jì)算機(jī)能力類及計(jì)算機(jī)能力點(diǎn)的映射。圖3為高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力的科研類到計(jì)算機(jī)能力類及計(jì)算機(jī)能力點(diǎn)的映射。
圖2為河南高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求類與計(jì)算機(jī)能力類之間的映射關(guān)系。由圖可知，系統(tǒng)安裝需求點(diǎn)需要操作系統(tǒng)安裝和百度搜索引擎計(jì)算機(jī)能力類來(lái)支撐。系統(tǒng)維護(hù)需求點(diǎn)映射到操作系統(tǒng)維護(hù)和優(yōu)化及百度搜索引擎兩個(gè)計(jì)算機(jī)能力類。安全防護(hù)需求點(diǎn)映射到使用360安全衛(wèi)士、使用360殺毒和百度搜索引擎三個(gè)計(jì)算機(jī)能力類。搜索引擎需求點(diǎn)映射到百度搜索引擎一個(gè)計(jì)算機(jī)能力類。慕課學(xué)習(xí)需求點(diǎn)映射到百度搜索引擎和慕課自學(xué)網(wǎng)站兩個(gè)計(jì)算機(jī)能力類。網(wǎng)絡(luò)交流需求點(diǎn)映射到百度搜索引擎和網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)兩個(gè)計(jì)算機(jī)能力類。
圖3為河南省高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的科研需求類與計(jì)算機(jī)能力類之間的映射關(guān)系。由圖可知，獲取文獻(xiàn)需求點(diǎn)映射到百度搜索引擎和數(shù)據(jù)庫(kù)檢索兩個(gè)計(jì)算機(jī)能力類。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)映射到百度搜索引擎和使用Matlab軟件兩個(gè)計(jì)算機(jī)能力類。論文排版映射到百度搜索引擎、使用Word軟件和使用Latex軟件三個(gè)計(jì)算機(jī)能力類。投稿系統(tǒng)需求點(diǎn)映射到百度搜索引擎和使用投稿系統(tǒng)兩個(gè)計(jì)算機(jī)能力類。
需要特別指出的有兩點(diǎn)：1）每個(gè)計(jì)算機(jī)能力類都包括若干個(gè)計(jì)算機(jī)能力點(diǎn)，并沒有在映射圖中體現(xiàn)，如：百度搜索引擎能力類包括：簡(jiǎn)單搜索、聯(lián)合搜索、精確匹配、消除無(wú)關(guān)性、并行搜索、相關(guān)檢索、百度快照、新聞搜索、音樂搜索、圖片搜索、視頻搜索、百度地圖、學(xué)術(shù)搜索等能力點(diǎn)；2）每個(gè)需求點(diǎn)都以百度搜索引擎作為一個(gè)計(jì)算機(jī)能力支撐類，由此可見，搜索引擎的使用是河南省高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員的一項(xiàng)核心計(jì)算機(jī)能力類。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)管理也日趨普及。計(jì)算機(jī)輔助高等教育評(píng)估是其中一個(gè)比較新的分支，它的出現(xiàn)不僅改善了教育評(píng)估方式，而且有力地促進(jìn)了傳統(tǒng)教育評(píng)估方法向高效率、高質(zhì)量和更加準(zhǔn)確可靠的方向轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了教育評(píng)估系統(tǒng)的改革，推動(dòng)了教育評(píng)估方法的更新。教育評(píng)估是高等教育活動(dòng)中一個(gè)非常重要的方面。而建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作則是本科生培養(yǎng)中一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，做好本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)估工作，有助于改進(jìn)建筑工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)。遺憾的是，多年來(lái)對(duì)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)估工作普遍重視不夠，或者雖然重視，卻僅僅停留在定性評(píng)價(jià)的階段，缺乏準(zhǔn)確可靠的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，所有這些都不同程度地影響了本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作的質(zhì)量。在這種情況下，將計(jì)算機(jī)引人本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）評(píng)估活動(dòng)中來(lái)，可以大大改善這種狀況。計(jì)算機(jī)具有存儲(chǔ)量大、可連續(xù)工作等特點(diǎn)，而且利用計(jì)算機(jī)處理評(píng)估材料，獲得評(píng)估結(jié)果，具有速度快、效率高、結(jié)果可靠的特點(diǎn)，只要指標(biāo)體系建立合理，計(jì)算機(jī)能不受任何人為因素的干擾，提供給教學(xué)管理人員實(shí)事求是的結(jié)果，成為他們工作中得力的助手。為此，我們開發(fā)研制了建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)計(jì)算機(jī)輔助評(píng)估預(yù)測(cè)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱評(píng)估預(yù)測(cè)系統(tǒng))。
二、評(píng)估預(yù)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)研制
(一）基本原理與方法
如何實(shí)現(xiàn)評(píng)估過程從定性到定量的轉(zhuǎn)變，是開發(fā)研制該系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。我們依據(jù)高等教育評(píng)估的原理，采用模糊綜合評(píng)價(jià)的基本原理和方法，給出了建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)估的量化模型，具體步驟如下：
1.建立畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）評(píng)估指標(biāo)體系。一級(jí)指標(biāo)分為教師、學(xué)生、選題、客觀條件四個(gè)方面。各方面再細(xì)分則為二級(jí)指標(biāo)，如：教師方面分為準(zhǔn)備工作、課堂講授、出勤率、答疑情況、教學(xué)方式、教師職稱等六個(gè)方面；學(xué)生方面分為學(xué)習(xí)態(tài)度、平時(shí)成績(jī)、計(jì)算書完成情況、圖紙完成情況、創(chuàng)新情況、譯文完成情況等六個(gè)方面；選題方面分為結(jié)構(gòu)類型、課題新穎程度、計(jì)算機(jī)應(yīng)用合理程度、題目性質(zhì)、外文資料、創(chuàng)新性等六個(gè)方面；客觀條件分為設(shè)計(jì)教室、繪圖儀器及圖板、機(jī)房及出圖設(shè)施、每位教師指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)等四個(gè)方面。
2. 設(shè)立評(píng)價(jià)等級(jí)V，V=1好(VI)，較好(V2)，—般(V3)，較差(V4)|。
3. 構(gòu)造單因素評(píng)判矩陣R，
其中，R中每一個(gè)元素rij表示第i個(gè)評(píng)價(jià)因素對(duì)第j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度。
4. 設(shè)立各評(píng)價(jià)因素權(quán)重集A，例：一級(jí)指標(biāo)權(quán)重集八=(0_35，0.35，0.15，0_15)，八的取值可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，并依據(jù)以往各屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）評(píng)估結(jié)果經(jīng)反復(fù)試算確定。
5.計(jì)算綜合評(píng)判矩陣
6.對(duì)各級(jí)指標(biāo)體系重復(fù)步驟
7.計(jì)算測(cè)評(píng)結(jié)果
求得最終評(píng)判矩陣B該量化模型針對(duì)畢業(yè)生總體進(jìn)行評(píng)估，評(píng)價(jià)畢業(yè)生的綜合質(zhì)量，改變了過去僅片面地對(duì)個(gè)人進(jìn)行評(píng)估的狀況。
(二）評(píng)估預(yù)測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)開發(fā)語(yǔ)言
系統(tǒng)采用流行的Windows人機(jī)交互式界面，力爭(zhēng)做到界面友好，操作方便。根據(jù)本系統(tǒng)的特點(diǎn)和具體要求，我們選用了Windows環(huán)境下的VisualBasic5.0可視化編程語(yǔ)言開發(fā)本系統(tǒng)。VisualBasic5.0是微軟公司開發(fā)的功能十分強(qiáng)大而又簡(jiǎn)單易用的可視化編程環(huán)境，編程速度快，界面質(zhì)量高，是編寫Windows應(yīng)用程序的最佳選擇。使用VisualBa?sic語(yǔ)言開發(fā)本系統(tǒng)充分體現(xiàn)了本系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)、信息快捷方便的特點(diǎn)。
(三）評(píng)估預(yù)測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
在Windows操作系統(tǒng)下安裝本系統(tǒng)后，啟動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)人主菜單，依據(jù)界面提示您就可以輕松完成評(píng)估工作，系統(tǒng)主框圖如下：
三、評(píng)估預(yù)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1. 量化評(píng)估，提前預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)管理。該計(jì)算機(jī)輔助評(píng)估預(yù)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)Ξ厴I(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作方案可能取得的效果進(jìn)行預(yù)測(cè)。教學(xué)管理人員只要依據(jù)該系統(tǒng)的提示輸人各項(xiàng)有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作方案的參數(shù)，系統(tǒng)隨即能計(jì)算出畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作的成績(jī)，從而對(duì)各項(xiàng)工作方案的結(jié)果作出預(yù)測(cè)。通過反復(fù)改變參數(shù)——計(jì)算成績(jī)，教學(xué)管理人員就能夠發(fā)現(xiàn)各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，即哪一項(xiàng)安排對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作是有利的，如果實(shí)施下去會(huì)取得好的工作效果；哪一項(xiàng)安排對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作是不利的，實(shí)施下去必將導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作成績(jī)下滑。這種預(yù)測(cè)如果安排在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作開始之前，管理者就能有效地對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)方案進(jìn)行調(diào)整，從而獲得滿意的效果。我們將99屆與往屆的工作方案作了一下比較，發(fā)現(xiàn)由于老教授退休較多，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)年輕教師比例上升，但年輕教師職稱偏低，講師居多，教授、副教授比例嚴(yán)重下降，用該系統(tǒng)初步預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)整體質(zhì)量將要下滑。根據(jù)這個(gè)信息，系學(xué)術(shù)委員會(huì)馬上采取措施，對(duì)年輕教師提出更高要求：指導(dǎo)教師中講師一級(jí)必須具有碩士學(xué)歷，且應(yīng)有一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在課題選擇及指導(dǎo)上必須具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性，最后經(jīng)系學(xué)術(shù)委員會(huì)嚴(yán)格審查后方可上崗。再用本系統(tǒng)預(yù)測(cè)后發(fā)現(xiàn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作最終得分并未降低，反而稍有提高。目前，99屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作已經(jīng)結(jié)束，最終得分的確較98屆有所提高，與系統(tǒng)預(yù)測(cè)結(jié)果吻合較好。
2. 有效監(jiān)督，對(duì)癥下藥。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）工作進(jìn)行到中期時(shí)，系里為了加強(qiáng)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）工作的監(jiān)督管理，一般要求安排一次中期檢查。該檢查能發(fā)現(xiàn)一些問題，但對(duì)這些問題造成的結(jié)果卻很難預(yù)知。這樣的話，發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)往往不能及時(shí)糾正，任其發(fā)展下去必將導(dǎo)致不良后果。這時(shí)，如果用該計(jì)算機(jī)輔助評(píng)估預(yù)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行一下“中期評(píng)估”，各種問題可能導(dǎo)致的結(jié)果將一覽無(wú)遺，且該系統(tǒng)會(huì)幫助教學(xué)管理人員清楚地發(fā)現(xiàn)各種導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）工作成績(jī)偏低的原因，從而有針對(duì)性地，高效率地對(duì)缺點(diǎn)進(jìn)行糾正，對(duì)優(yōu)點(diǎn)給予肯定，保證畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作順利進(jìn)行，最終取得優(yōu)異成績(jī)。例如，99屆某老師所帶設(shè)計(jì)組，由于指導(dǎo)教師出勤率過低，中期檢查時(shí)系統(tǒng)評(píng)估預(yù)測(cè)該設(shè)計(jì)小組成績(jī)偏低，系領(lǐng)導(dǎo)馬上對(duì)指導(dǎo)教師進(jìn)行了批評(píng)教育。由于糾正及時(shí)，最終這個(gè)小組成績(jī)達(dá)到了總體平均成績(jī)。
3.總結(jié)校核，公平合理。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）工作結(jié)束后，系里要對(duì)指導(dǎo)教師、學(xué)生的工作學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)行評(píng)定。由于諸多非客觀因素的影響，結(jié)果往往難以做到公平合理。此時(shí)借助該系統(tǒng)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作的成績(jī)進(jìn)行校核評(píng)估，可使畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)?cè)u(píng)定1：作更加公平合理。該軟件是“誠(chéng)實(shí)的檢查官”，只要輸入的各項(xiàng)參數(shù)正確，系統(tǒng)將實(shí)事求是地予以評(píng)分，這就摒棄了人為因素的干擾。
[關(guān)鍵詞]信息技術(shù)基礎(chǔ) 專業(yè)融合 應(yīng)用型人材 教學(xué)改革
1.現(xiàn)狀
大學(xué)《信息技術(shù)基礎(chǔ)》是二本學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的通識(shí)教育必修課，課程開設(shè)的目的在于讓新生系統(tǒng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，讓他們掌握計(jì)算機(jī)基本操作技能，在高年級(jí)能使用計(jì)算機(jī)為專業(yè)學(xué)習(xí)服務(wù)。當(dāng)前《信息技術(shù)基礎(chǔ)》課程的現(xiàn)狀是內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少，約32學(xué)時(shí)；入學(xué)時(shí)學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)參差不齊，多數(shù)同學(xué)能使用計(jì)算機(jī)完成簡(jiǎn)單的文字處理、上網(wǎng)、收發(fā)郵件等操作，但有些來(lái)自邊遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生可能從未接觸過計(jì)算機(jī)，多數(shù)學(xué)生聽課時(shí)沒有興趣，但具體操作時(shí)很多細(xì)節(jié)卻不清楚，而少數(shù)沒有接觸過計(jì)算機(jī)的學(xué)生覺得講得太快，操作起來(lái)很困難；在課堂教學(xué)中，教師占主導(dǎo)地位，全校各專業(yè)學(xué)生使用相同的教材，相同的教學(xué)案例，相同的講授方法，課堂教學(xué)沒有針對(duì)性。
2.教學(xué)改革方案與實(shí)施
2.1 更新課堂教學(xué)觀和質(zhì)量觀
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是老師主導(dǎo)課堂，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)。在新型的人才培養(yǎng)模式下，社會(huì)更需要高校培養(yǎng)出動(dòng)手能力強(qiáng)，有實(shí)用操作技能，有自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造力的應(yīng)用型人材。新的教學(xué)質(zhì)量觀對(duì)老師的課堂教學(xué)提出了新的要求。改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以學(xué)生為主導(dǎo)，改進(jìn)和創(chuàng)新教育教學(xué)理念，培養(yǎng)應(yīng)用型人材，是教學(xué)改革的首要任務(wù)。
2.2 教材建設(shè)
在本次教改中，我們首先組織多年工作在一線的計(jì)算機(jī)公共課教師團(tuán)隊(duì)重新編寫了教材。教材改革的宗旨是精講理論，注重教材案例與專業(yè)融合，培養(yǎng)應(yīng)用型人材。本門課雖然知識(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)固定，主要內(nèi)容包括信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，word文字處理軟件，Excel電子表格處理及PPT的制作五大部份的內(nèi)容，但由于計(jì)算機(jī)技術(shù)在軟硬件上的迅速發(fā)展，在具體的知識(shí)點(diǎn)上舊的教材已經(jīng)滯后于當(dāng)前的技術(shù)。新編教材《大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)》于2012年1月由科學(xué)出版社出版。教材的特色之處在于在兼顧知識(shí)系統(tǒng)性的前提下，壓縮了部份理論知識(shí)，如略講進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，同時(shí)增加了一些重要的實(shí)踐操作技能如信息檢索，特別是專業(yè)文獻(xiàn)的檢索方法。此外，將計(jì)算機(jī)知識(shí)與專業(yè)知識(shí)相融合，針對(duì)不同專業(yè)精選案例，側(cè)重于實(shí)踐技能的培養(yǎng)。
2.3精選教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)用技能的培養(yǎng)
《信息技術(shù)基礎(chǔ)》課程知識(shí)點(diǎn)，如何在有限的時(shí)間里既要系統(tǒng)講授，又要精講理論，突出實(shí)用性和操作能力的培養(yǎng)，本次教改做了一些嘗試。主要體現(xiàn)在保留大綱要求的知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，精講基礎(chǔ)理論，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)部份增加了如何進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，文字處理部份安排了論文排版實(shí)例操作。在各部份知識(shí)的實(shí)驗(yàn)案例設(shè)計(jì)上，體現(xiàn)了專業(yè)特色，有一定的針對(duì)性。
2.3.1 精講基礎(chǔ)理論
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)部份，安排學(xué)生自學(xué)如計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類、應(yīng)用這類簡(jiǎn)單知識(shí)，深入淺出地略講進(jìn)制轉(zhuǎn)換，演示XP操作系統(tǒng)中常用的系統(tǒng)管理功能并讓學(xué)生練習(xí)，如屏幕屬性設(shè)置，任務(wù)欄的設(shè)置，快捷方式的設(shè)置，輸入法的設(shè)置，軟件的安裝與卸載等這些常識(shí)性的基本技能；網(wǎng)絡(luò)的分類和體系結(jié)構(gòu)建議略講，重點(diǎn)講解IP地址的分類，IE的使用，文件的上傳下載等；WORD、EXCEL、POWERPOINT三個(gè)軟件的講解則注重使用過程中容易忽略的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。
2.3.2 提高檢索能力
信息檢索能力是當(dāng)代大學(xué)生必備的知識(shí)能力。除了利用搜索引擎Google 、Baidu等在Internet上對(duì)海量信息進(jìn)行檢索外，學(xué)會(huì)在專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中查找專業(yè)文獻(xiàn)對(duì)各個(gè)專業(yè)大四學(xué)生撰寫畢業(yè)論文及將來(lái)從事專業(yè)工作都是一項(xiàng)非常重要的能力培養(yǎng)。教學(xué)中我們專門介紹了國(guó)內(nèi)常用的中文專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方法，如CNKI中國(guó)知網(wǎng)、維普數(shù)據(jù)庫(kù)、人大報(bào)刊復(fù)印資料、國(guó)家科技圖書文獻(xiàn)中心、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)等，此外，還介紹了國(guó)外一些著名的西文數(shù)據(jù)庫(kù)，如SpringerLink，IEEE Xplore。對(duì)我校學(xué)生，可以從學(xué)校圖書館的網(wǎng)站上獲取中文資料全文，英文論文的題名的摘要；學(xué)校提供了通過館際互借的方式獲取西文論文全文的解決方案。
2.3.3 加強(qiáng)排版能力的訓(xùn)練
在Word文字處理軟件的教學(xué)中，除基本功能的講解演示外，在實(shí)驗(yàn)案例別安排了如何進(jìn)行論文排版。在歷年的學(xué)生畢業(yè)論文指導(dǎo)中，由于學(xué)生缺乏寫作專業(yè)論文的基本常識(shí)，如摘要、分級(jí)標(biāo)題、參考文獻(xiàn)、英文摘要的寫法以及目錄如何生成等，致使指導(dǎo)老師總是要花很多時(shí)間來(lái)反復(fù)修改學(xué)生的論文排版格式。這些在word教學(xué)中看似簡(jiǎn)單的問題，當(dāng)學(xué)生綜合應(yīng)用時(shí)，總是會(huì)出現(xiàn)許多問題。安排學(xué)生練習(xí)畢業(yè)論文的排版，對(duì)他們大四時(shí)寫畢業(yè)論文以及將來(lái)工作以后撰寫科技論文，都是一次針對(duì)性很強(qiáng)的訓(xùn)練。
2.3.4 與專業(yè)融合制作ppt案例
制作演示文稿軟件PowerPoint是信息技術(shù)基礎(chǔ)課中的一個(gè)重要軟件。但由于總課時(shí)少，一般這部份內(nèi)容只能安排6學(xué)時(shí)左右，主要是課堂講解和演示此軟件的主要功能，并布置學(xué)生制作一兩個(gè)簡(jiǎn)單的PPT案例。教改過程中，我們針對(duì)不同專業(yè)的特點(diǎn)，安排制作與專業(yè)相關(guān)的PPT課件。比方中文專業(yè)學(xué)生，要求他們制作一個(gè)漂亮的自我介紹或是中學(xué)語(yǔ)文課件；對(duì)旅經(jīng)系學(xué)生，安排他們制作地方旅游或是中學(xué)地理課課件。在制作時(shí)PPT時(shí)，如何選擇素材，如何準(zhǔn)備和處理文字、圖片、音頻、視頻素材，都有很多細(xì)節(jié)值得探討。音視頻軟件的使用，建議作為課后擴(kuò)展的知識(shí)讓學(xué)生自學(xué)，教師提供指導(dǎo)。
2.4 改變傳統(tǒng)的教學(xué)組織形式和課堂教學(xué)方法
在以前的教學(xué)活動(dòng)中，課時(shí)分配是上機(jī)和上課各一半。將理論和演示集中的教室里上，由于不能及時(shí)動(dòng)手操作，上課時(shí)學(xué)生感到很枯燥，上機(jī)時(shí)很多操作細(xì)節(jié)又忘光了?，F(xiàn)在，課堂教學(xué)全程改在機(jī)房進(jìn)行，邊講邊練，教師注重引導(dǎo)，給學(xué)生更多操作的時(shí)間，教學(xué)效果明顯提高。此外，為了對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生有針對(duì)性地教學(xué)，在教學(xué)中我們因材施教，對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生選擇更適合于他們特點(diǎn)的教學(xué)案例和實(shí)驗(yàn)案例，提高他們學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的興趣，讓計(jì)算機(jī)作為一種工具，將來(lái)為更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)服務(wù)。
3.小結(jié)
本文以培養(yǎng)應(yīng)用型人材為切入點(diǎn)，探討了如何對(duì)大學(xué)《信息技術(shù)基礎(chǔ)》課程進(jìn)行改革的一些方法。本文就教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，教材編寫，教學(xué)內(nèi)容的處理，教學(xué)方法和教學(xué)組織形式方面進(jìn)行了探索與思考，以期在教改中能讓本門課程的學(xué)習(xí)與專業(yè)融合，培養(yǎng)能更好地滿足社會(huì)需求的應(yīng)用型人材。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；Word；Excel；PowerPoint；PDF；Photoshop
當(dāng)前，計(jì)算機(jī)在大學(xué)中得到較多的普及，但是很多大學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)常用軟件（比如編輯字處理軟件Word、電子表格處理軟件Excel、幻燈片制作軟件PowerPoint等等，當(dāng)然它們也是辦公自動(dòng)化軟件）的使用并不是十分熟悉?？紤]到這些軟件對(duì)于學(xué)生未來(lái)工作、學(xué)習(xí)及各種交流具有十分重要的實(shí)際意義，因此展開對(duì)常用、通用的計(jì)算機(jī)軟件的分析，期望為大學(xué)生掌握基本技能拋磚引玉。
這里總結(jié)的通用軟件，主要是源自學(xué)習(xí)、教學(xué)和實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)。大學(xué)生計(jì)算機(jī)通用軟件包括Word、Excel、PowerPoint、PDF、Photoshop等。其中，Word、Excel、PowerPoint三個(gè)軟件分為微軟Office和金山WPS兩個(gè)版本。而PDF和Photoshop軟件，市場(chǎng)上主要使用Adobe公司的產(chǎn)品。這些通用軟件的掌握有利于完成大學(xué)學(xué)習(xí)及走入社會(huì)中需要解決的問題。
一、Word
Word軟件是最常用的計(jì)算機(jī)軟件之一。Word軟件應(yīng)該重點(diǎn)學(xué)習(xí)其字體、段落、樣式、表格制作、頁(yè)眉和頁(yè)腳、文本框及藝術(shù)字、符號(hào)及公式編輯、頁(yè)面設(shè)置、目錄、腳注、批注、修訂和更改等內(nèi)容。這些內(nèi)容對(duì)于學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、編寫學(xué)術(shù)論文及書籍、排版設(shè)置、制作簡(jiǎn)歷等具有極大的幫助。
Word的學(xué)習(xí)難點(diǎn)在于格式編排，特別是論文的編排，需要較多的實(shí)際操作才容易掌握。Word的排版有很多技巧，后面的Excel、PowerPoint與Word都是一脈相承的。
此外，針對(duì)考研考博的學(xué)生，因?yàn)橐院髸?huì)牽涉到寫大量論文，而期刊論文出版社排版需要在作者本人排版基礎(chǔ)上再進(jìn)行優(yōu)化，這時(shí)，排版軟件TEX無(wú)疑是一種很好的選擇，并且現(xiàn)在很多接受論文也希望使用TEX，所以還應(yīng)該學(xué)習(xí)一下TEX系列的軟件，因?yàn)槲磥?lái)相當(dāng)一部分投稿都是只需要TEX格式，不需要Word格式。
二、Excel
Excel軟件也是很常用的。Excel應(yīng)該重點(diǎn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括字體、樣式、單元格、表格、插圖、圖表、文本設(shè)計(jì)、符號(hào)、頁(yè)面設(shè)置、公式、數(shù)據(jù)連接、排序和篩選、編程計(jì)算、批注和更改等內(nèi)容。
這些操作和Word非常類似，如果將Word學(xué)好，Excel上手也非常容易。Excel對(duì)于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析具有極大幫助，和Word之間的配合使用也較多。
Excel的難點(diǎn)主要在于公式與函數(shù)、編程計(jì)算和數(shù)據(jù)連接操作，需要一定的編程基礎(chǔ)。
三、PowerPoint
PowerPoint與Excel、Word是辦公軟件最常使用的三個(gè)組合。PowerPoint應(yīng)該學(xué)會(huì)幻燈片的設(shè)計(jì)及效果、字體、段落、繪圖、插入圖像、文字、符號(hào)、媒體、動(dòng)畫等內(nèi)容。PowerPoint主要用于展示自己需要演講的內(nèi)容，例如求職面試、授課等。
PowerPoint的設(shè)計(jì)是難點(diǎn)之一，特別是字體和色彩及模板的搭配，需要一定的審美眼光和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
四、PDF
PDF對(duì)于很多學(xué)生而言只是一個(gè)閱讀軟件，實(shí)際上功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出想象的范圍。以Adobe PDF為例，其具備將PDF轉(zhuǎn)換成為Word格式的功能，并且PDF上可以進(jìn)行批注、插入簽名、添加勾型、文本編輯等操作。
PDF的主要難點(diǎn)在于添加簽名，如何將設(shè)計(jì)的簽名準(zhǔn)確無(wú)誤地添加到PDF上。
五、Photoshop
目前，PS技術(shù)（Photoshop簡(jiǎn)稱，通用平面美術(shù)設(shè)計(jì)，可以設(shè)計(jì)和美化圖像）使用非常廣泛。Photoshop衍生出了許多類似于電腦上的“美圖秀秀”、手機(jī)上的“美顏相機(jī)”等軟件。
如果學(xué)生可以掌握Photoshop的基本操作，將有利于進(jìn)一步優(yōu)化各種圖形設(shè)計(jì)效果，包括自行設(shè)計(jì)各種方案。
Photoshop的主要難點(diǎn)在于圖像細(xì)節(jié)處理、圖層操作等。
六、總結(jié)
通過分析Word、Excel、PowerPoint、PDF和Photoshop的特點(diǎn)和難點(diǎn)，有利于大學(xué)生在課程和業(yè)余學(xué)習(xí)中有的放矢。這些軟件的學(xué)習(xí)可以通過網(wǎng)絡(luò)、購(gòu)買書籍、與老師及同學(xué)的交流，特別是課外時(shí)間的實(shí)踐來(lái)增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。教師在教學(xué)中，特別是大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中，也可以通過一些將這些常用軟件交互使用的實(shí)例，來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力。
相信通過這些通用軟件的分析，可以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的求知欲，舉一反三，提高對(duì)于軟件使用的熟練度，也更加有利于學(xué)生借助軟件幫進(jìn)一步深造或走入社會(huì)。
參考文獻(xiàn)
