時間:2022-04-16 03:20:27
引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇計算機實驗論文范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。
大部份單位的會計人員年齡都存在老中青的搭配,素質參差不齊,接受能力高低不一,大部份中青人員上手較快。在實行會計電算化中,只要堅持學習,上機操作,大部份會計人員都能適應工作的要求,掌握會計電算化的初級知識和技能;有自學能力的人員,可以進一步學習中、高級會計電算化知識。對上機人員要從以下三個方面來嚴格要求:
操作規范化:指嚴格按操作程序進行操作,不得隨意超出操作程序。為了保護計算機硬件和軟件,確保會計信息的安全、完整,避免人為因素產生破壞,要求每個上機人員按操作程序開機、關機;用正確命令進入、退出網絡和。賬務報表系統;當網絡、賬務報表還處于使用狀態時,不準隨意關機;使用每個電算系統功能,要按照菜單提示正確操作,避免非法操作造成損失。
錄入會計信息標準化:使用計算機處理會計業務,大量會計信息要靠會計人員手工錄入,這就是對會計人員錄入會計信息提出標準化的要求。每個單位財務可以根據自己的實際情況來做這個工作,具體說,錄入會計信息標準化指:1會計分錄標準化:對經濟業務進行分析、歸納,整理出標準會計分錄清單,并使每個會計人員掌握;同時,要先借后貸、方向一致的科目按編碼順序排列;錯賬更正一律采用紅字更正法,避免借、貸方出現虛增、虛減的現象;2會計分錄中的摘要標準化,做到摘要簡明、額要、準確、完整;3建立標準化專用詞組和定義常用記賬憑證,提高記賬憑證錄入速度。標準化的會計信息,將提高其使用標準摘要或摘要中的標準詞,統計出其他相關信息,為財務分析提供更詳細的數據。
賬務處理流程化:也叫會計核算程序化。具體指對會計信息的記錄、分類、匯總、陳報的步驟和方法。即從原始憑證的整理、匯總,記賬憑證的填制,日記賬、明細賬的登記,會計報表的編制等。合理地組織賬務處理流程,對提高會計工作的效率,充分發揮會計的職能,具有重要的意義。
二、電算環境下的內部控制
手工賬務系統對會計憑證的正確性,一般從摘要內容、數量、單價、金額、會計分錄等項目審核;對賬戶的正確性,一般從三套賬冊相互核對來驗證;通過職能分工相互制約;通過賬卡、賬賬、賬實相符等控制方式,保證數據、物資的正確和完整,堵塞漏洞。
電算賬務系統由于會計工具和賬務處理程序的變化,除原始數據的收集、審核、建賬、填制憑證、編制報表計算公式等由會計人員進行外,大部分數據的計算,匯總工作收計算機處理,使內部控制方式由人工控制轉為人世間機控制。因此,對后者的控制要求更嚴密、范圍更大。
對電算賬務系統的內部控制,既包括原來的手工賬務過程,又包括程序設計、電算賬務處理過程。這種手工和計算機的控制過程,可以分成以下兩部份:1由影響電算會計信息處理的總體控制棗一般控制;2會計電算應用方面的具體控制棗操作控制組成。本文討論在使用用友會計處理軟件環境下的內部控制。
(一)總體控制棗一般控制。
1.會計電算化工作規劃:指擬定本單位會計電算化工作規劃,提出實現會計電算化制度建設,以及會計人員的電算化培訓。
2.崗位分工:主要指職權制,目的是對會計人員有目的、有組織的職務分工,以及與之相適應的對職責和權限所作的強制規定,約束和規范作行為,達到:1電長系統只用于規定的工作范圍;2對接觸電算系統操作的只限于經過允許的會計人員;3只能使用經過定義的功能范圍,即權限定義;4及時、準確提供會計信息;5提高會計工作質量和效率。
(二)具體控制棗操作控制
目的是要在會計應用方面確定具體的控制過程,保證全部經濟業務都經過審核、記賬,并作及時、準確、完整的處理。
1.對輸入的控制:經濟業務在由計算機處理之前,經過相應的領導批準,通過會計人員審核,簡明、準確、完整地填制記賬憑證,沒有遺漏、重復或不適當更換的經濟業務,不正確的經濟業務已更正或刪除;
2.對離心賬過程的控制:記賬憑證只有經過會計復核、確定正確無誤,并再次檢查沒有遺漏、重復、添加的記賬憑證,方可由計算機進行記賬處理。記賬之前,必須對賬務數據做備份;記曲過程中,一但出現錯誤,要及時識別和更正,恢復正確數據;
3.對輸出的控制:核對記賬后的科目是否平衡,上下級科目金額是否一致,確保賬賬、賬證符;及時報送會計報表給有關部門和經過允許使用的人員;定期打印憑證、賬簿,備份會計數據。針對以上各控制環節,以職權制為核心,建立會計電算化操作制度、計算機硬件管理制度、會計檔案管理制度,完善會計電算化的內部控制體系,保證系統正常運行,數據安全、完整。
三、電算環境下的兩個協調
人機協調
計算機在會計工作中的應用,極大地提高了會計工作的效率和準確性,從會計發展的歷史來看,這是一次會計的革命。由于會計信息處理方式的改變,引起傳統手工會計各方面的變化,但無論如何變化,計算機只是技術手段,會計人員仍處于會計電算系統的主體地位。因為:1計算機不能完全代替會計人員的工作,如原始憑證審核、記賬憑證復核等;2計算機處理會計信息,是由會計人中進行操作和控制,如建賬、填制記賬憑證等;3會計核算軟件的開發、測試、系統配置及維護是依賴于會計人員及相關人員。人是這個系統的主體,計算機是客體;要充分發揮會計人員的積極主動性,又要利用計算機存儲量大、運算快、計算準確的優點,這些內容,很有必要在結合實際工作的操作培訓中進一步強調,從指導思想上把會計人員放在一個較高的位置上,每個會計人員應有清醒的確良認識,協調好人與機的關系。
崗位協調
在組織會計電算流程當中,合理的崗位分工、崗位協調、崗位牽制及為重要。如何有效地配備好電算流程中的會計人員,是會計電算化后一個難題。除了明確每個崗位的職責、安排好日常工作、特殊事項如何處理及科室之間的憑證、報表流向外,還得認真考慮不性格差別的會計人員搭配對工作的影響。崗位協調,從很大程度上講,是會計人員之間的協調,“認真學習、相互支持、”應是每個上機操作人員持有的態度。
四、電算賬務系統中科目級次結構使用方向
電算賬務系統與手工賬務系統中,科目級次結構設置基本一樣,但在使用方向上是不一樣的。
在手工賬務系統中,目前我國會計科目級次結構是以一級科目為核心,自上而下的結構。各單位在統一的一級科目下根據自己的經濟業特點,設置相應的明細科目。
1.1自主探究式教學的含義
自主探究式教學屬于一種全新模式,與傳統教學模式有著很大的不同.在傳統課堂教學中,老師是教學的主體,學生是被動學習者.而自主探究式教學要求以學生為中心,做課堂的主人,老師作為引導者,調動學生自主學習的積極性,讓學生自己通過主動的學習來提高自身的能力.在自主探究式教學模式中,學生能夠親身實踐,將理論和實踐聯系在一起,更好的掌握計算機相關知識技能.總之,自主探究式教學主要是為了讓學生充分發揮主觀能動性,通過給學生構建主動學習的機會,從而使學生養成自我評價、自我監督的學習能力.
1.2自主探究式教學模式的重要理論
自主探究式教學模式主要依據建構主義學習理論,學生自身的認知發展跟學習過程有著緊密的聯系,運用建構主義學習理論能夠更好的闡述學習、形成概念及構建理想的學習氛圍.在建構主義學習理論中,包括學習環境、認知工具及教與學三方面.其中學習環境理論主要是指學生在特定情景模式下獲取知識,通過教師的引導,學生與學生之間相互合作,相互交流,有效的進行學習.一般情況下,學生環境理論包括意義、情境、交流及合作,合作貫穿到了整個環節當中,而交流是學生合作學習過程中的一個基本方式,只有通過交流才能讓學生之間吸取學習經驗.認知工具理論是通過相關裝置來幫助學生擴展思維的,學生的學習主要依據思維,通過思維進行認知學習,而在思維過程中,需要輔助工具,也就是認知工具,包括互聯網、多媒體等教學工具.而教與學理論要求教學以學生作為主體,學生是信息知識的主體,是主動學習者,而教師是學生學習的引導者,在學習活動中幫助學生進行知識建構.這種教學理論與傳統理念有很大的不同,能夠更好的讓學生在理想的教學環境中提高自己,成為從而社會需求的高素質應用型人才.
2大學計算機基礎實驗教學現狀分析
目前,在大學計算機基礎實驗教學中,存在著許多問題,包括實驗內容單一、重視程度不夠等,嚴重影響了實驗課教學效果,下面我們來具體了解一下.
2.1計算機基礎實驗內容較簡單
在大學計算機基礎實驗課中,理論方面的學習比較多,而且在實驗課學習過程中,由于師資不足、設備落后等各方面因素,導致學生動手實踐的能力相對薄弱.計算機基礎實驗對培養學生綜合能力非常重要,然而當前相關實驗仍然停留在理論學習的基礎之上,實驗內容相對簡單,實驗模式相對落后,一般以單一型、驗證型實驗為主,缺乏設計型實驗的安排.這直接導致學生按照教材內容進行實踐,雖能達到實驗目的,卻忽略了實驗的創新性,使得學生對實驗課產生倦怠感,難以提高實驗興趣,更不利于學生綜合能力的提高.
2.2重理論而輕實踐
按照教學規定,計算機實驗課與理論課的安排要保持平衡,而在實際教學中,基礎實驗所占的比例較小,主要以理論知識的學習為主,學生實踐機會相對較少,從而使理論與實踐相脫離的現象存在著.計算機屬于應用型課程,基礎實驗課非常重要,通過學生實際上機操作,進行相關實驗,不僅能夠使學生更好的理解課本知識,更能幫助學生提高解決實際問題的能力,培養學生的創造力.一旦在教學中輕視實驗教學的作用,就會影響學生實踐能力的培養,對學生的個人成長非常的不利.
2.3教師和學生對實驗課不夠重視
由于受到傳統觀念的影響,實驗課不受重視,實驗課教師一般處于教學輔助的地位,使得教師對實驗課教學的重視程度不夠.隨著信息技術的發展,計算機基礎實驗課程不斷調整,強調要以學生為主體,依靠學生自身進行自我評價,從而培養學生的主動學習能力.而教師一旦不能起到正確引導學生親身實踐的作用,就會直接影響學生對實驗課的重視程度,使得一部分學生只掌握了基礎理論知識,卻不能熟練的操作計算機.長此以往,一些學生甚至不能夠熟練的掌握鍵盤操作,難以進行正確的程序輸入,從而影響了實驗教學效果.
2.4教學設備相對落后
隨著科技的發展,教學設備的更新速度越來越快,然而,一些高校由于受到資金的限制,使得部分計算機設備購置時間較長,教學設備相對落后,其中包括硬件設備和軟件設備.設備的落后會直接影響教學能力,使得學生在實驗課中不能解決相關問題,降低了學生對實驗課的積極性.除此之外,由于計算機實驗課學生數量較多,而管理人員相對較少,使得實驗課管理工作相對薄弱,在上機操作時間的安排上容易出現差錯,也不利于相關設備的保護工作,降低了實驗課的教學水平.
3探討加強自主探究式教學的有效措施
通過大學計算機基礎實驗教學中問題的分析,我們要不斷優化教學模式,加強自主探究式教學模式的實施.在實際教學中,我們要構建相關教學環境,建設計算機基礎實驗中心,并完善相關硬件軟件設施及師資隊伍.使實驗中心與校園網、多媒體教室等連接在一起,方便資源共享,促進師生間的互動交流.為了使教學體系更加完善,我們還要開發新的基礎實驗教學體系,并將基礎實驗教學素材分為備用庫、擴展庫及核心庫,方便教師使用相關素材.除此之外,我們還要不斷加強師生對實驗課的重視程度,豐富實驗內容,建設師資隊伍,進一步確保計算機基礎實驗自主探究式教學模式開展.
3.1豐富基礎實驗教學內容及手段
為了加強學生計算機基礎實驗的學習,我們要不斷豐富實驗內容,在教學中運用多媒體教學手段,通過多媒體動態化視頻教學來豐富實驗課的教學形式,從而激發學生的學習興趣.在進行實驗教學中,我們也可以將課堂講授與其進行巧妙的結合,使教師能夠完全掌握授課情況、作業問題等,方便實驗的準備.除此之外,在實驗課中,學生一旦在學習存在問題,教師也能給予他們幫助,幫助他們順利解決相關問題.
3.2加強實驗室建設管理工作
實驗室對計算機基礎教學來說尤為重要,我們要不斷優化實驗室建設,做好設備的檢查維護工作,及時的更新相關設備.為了給學生創造一個良好的學習環境,學校一定要加強對實驗室的建設,根據教學要求來確定實驗室的數量,在實驗室空閑時間,要做好統一的監管工作,避免設備受到損壞.另外,高校在豐富學生實驗內容的同時,還要加強學生上網管理工作,當前網絡的負面影響十分嚴重,為了避免學生受到非法內容的侵害,我們要做好網絡管理,加強健康上網宣傳,提高學生對網絡的認知,讓他們更好的趨利避害.
3.3提高師生對實驗課的認識
隨著市場經濟的迅速發展,人才競爭越來越激烈,社會對計算機人才的要求越來越高,處理具備一定的專業知識外,還要有較強的操作能力.計算機基礎實驗課程能夠培養學生的綜合能力,在教學過程中占據了重要地位.為了提高計算機基礎實驗教學水平,我們要加強師生對實驗課的認識,讓教師作為表率,注重實驗課的學習,運用各種教學資源來豐富實驗課內容,增加綜合型、設計型實驗的開設,有效的調動學生對實驗課學習的積極性.除了理論學習外,教師要不斷提高學生的創新能力,鼓勵學生間相互合作、主動交流,在合作式、自主式學習中,完成相關實驗,提高學生解決實際問題的能力.除此之外,教師要注重行為研究,多反思實驗課中出現的問題,幫助學生完善相關實踐性操作,使他們更加深入的了解到實驗的重要性.
3.4加強教師隊伍的建設
教師作為實驗課教學的主體,其實驗操作能力直接關系著實驗教學水平,為了保證基礎實驗教學效果,我們一定要不斷加強教師的專業技能的培訓,有效的提高教師的自身素質,使教師能夠更好的幫助學生進行相關實驗操作.首先,作為新時代的教師隊伍,一定要轉變以往的計算機教學觀念,要讓學生成為實驗課的主動學習者,將自己放置在引導的地位,讓學生能夠充分的發揮主觀能動性.其次,教師要不斷提高自身的專業技能,勤于總結,教師間要加強經驗交流,將正確的操作理念傳授給學生.在安排實驗時,將實驗內容通俗化、生動化,讓學生容易理解,從而激發學生的實踐熱情.除此之外,教師還要清楚的掌握學生的個體情況,了解他們學習中的問題,給予他們有效的實踐指導,讓他們能夠順利完成實驗操作.
4總結
高職學生有自己的特點,他們不同于進入本科院校的學生。劣勢在于,初高中階段的基礎知識掌握不扎實,自學能力相對不高。缺乏學習熱情。但是能夠走入高職院校學習的學生也有自身的優勢。他們對未來的工作要求不高。希望掌握技術走入對應的企業工作。針對計算機軟件專業來說。通常學生希望掌握網絡知識,軟件編程能力。能夠實現軟件研發或者軟件測試等工作。這既是學生的學習目標,也是高職軟件技術專業要培養的目標。要讓學生具備崗位的工作能力,熟悉崗位工作的各個環節與流程。具備團隊合作精神。這些都要求對學生進行能力培養。包含職業基本素質和職業技能素質。所以,在高職軟件技術專業的培養中應當以能力為核心。
2課程改革實驗中的有效措施
在高職教學工作中,參與到軟件技術課程改革中。在具體改革中不斷的摸索與嘗試,總結一些方法與方案,對課程改革幫助較大。
2.1企業合作,調研實踐,了解企業崗位能力的需求
高職軟件專業課程的設置不能閉門造車。尤其是軟件專業屬于不斷發展的專業。對于程序編寫人員來說,三四年的時間,已經是編程語言與項目的更新換代時間了。從早期的網頁開發到手機游戲開發,再到手機平臺系統開發,到今天的微信平臺功能推廣。軟件的研發方向和應用方向都是在不斷的變更的。高職院校軟件專業要培養能夠符合企業崗位需求,具備崗位工作能力的人才。就要真正走入企業,實地調研。深入的了解企業對人才的需求。積極與企業合作,共同編寫新的課程體系。攜手共創培養平臺。
2.2對工作能力要求進行分解與融合工作
企業崗位的工作流程了解清楚,企業崗位的主要工作熟悉掌握。這之后的工作應該是把這些工作進行能力分解。換而言之,就是完成這些工作需要具備哪些能力要進行分類。因為學生走入高職院校,首先要進行學習,而不是直接走入工作崗位。調研中的工作項目,對學生而言還不能一蹴而就。要通過學習來逐步掌握。所以這些工作需要具備的能力分解出之后。要進行再次融合。把不同的能力融入到知識當中。具體到應該在哪門課程中體現,在哪一章節中介紹。同時在實驗和實踐中如何體現等等這些問題都要總體考慮。
2.3實訓、實驗、定崗實習是鍛煉實踐技能的好方法
能力核心中就包含職業技能。軟件專業要突出側重于實踐能力,項目開發能力。課程體系中應該側重于實踐能力的鍛煉。所以在課時中應該充分考慮實驗課程和實訓課程的量。定崗實習更是畢業前夕,提升學生能力,讓學生適應崗位工作的重要途徑。通過定崗實習甚至可以讓企業和學生更早的建立就業意向。所以在課程改革中,實訓、實驗、頂崗實習環節不可少,要注意課程的前后聯系和充足的實踐鍛煉。
2.4加強教學過程監控、建立教學管理和考核措施
為了保證課程建設的順利進行,可以建立由系領導掛帥、教研室主任參與的課程建設檢查指導小組。指導小組定期對課程建設的質量、進度進行檢查評估,聽取校、系專家的聽課意見,以及學生對課程的建議與意見,并及時將意見和建議反饋給任課教師,督促任課教師改進教學方法。制定嚴格的教學管理和考核措施,是提高課程教學質量的有力保障。每學期開學前任課教師都必須按照教學大綱認真填寫教學進度表,由系主任、教研室主任把關聽課制度和教學問卷調查,可進一步檢查任課教師的教學質量。考試內容除必須掌握的基礎理論外,還特別強調結合實際的問題,培養學生分析和解決問題的能力。
2.5教材編寫工作更利于課程體系改革的發展
1.1課程定位與目標
課程定位為數據庫、編程語言、開發模式、開發平臺的綜合運用課程,作為計算機應用、軟件技術、信息管理等本科相關專業高年級的專業選修課,適合在數據庫、編程語言、數據結構及軟件工程等相關課程全部完成后開設。該課程利用企業級計算機系統平臺———IBMPowerSystems來直觀地呈現相關知識及其綜合運用。設定的教學目標為:
(1)熟悉企業級服務器系統的基本操作與系統管理方法;
(2)掌握企業級數據庫的主要功能及應用;
(3)了解企業級應用的組成、模塊之間的關系;
(4)掌握企業級應用的開發模式及開發方法;
(5)能夠開發簡單的企業應用系統。
1.2案例驅動的教學內容設置
圍繞以上教學目標,利用教學案例承載教學內容,并按照案例所涉及的知識之間的內在聯系組織課程內容、結構。
1.2.1案例設計
課程內容圍繞案例進行組織。利用案例將理論知識、實踐技能與實際應用環境結合在一起,因此課程案例設計是課程建設過程中的一個重要環節。按照企業級應用開發方法來設計,以案例實現為導向,將其融入到整個教學過程中,并由此推動創新。其設計原則為:
(1)案例具有完整性。案例項目無論大小,應該設計成包括前端、應用邏輯、后臺數據庫等涉及相關課程的多個知識點的一個相對完整系統,滿足課程培養目標。
(2)具有擴充和拓展性。有利于學生的拓展和完善,能夠充分發揮學生的主體作用,激發學生的積極性和創造性,培養學生發現問題和解決問題的能力。
(3)可組裝性。學生能夠按照提供的源碼和實現步驟組裝完成原型系統。
1.2.2課程內容
主要包括案例背景介紹、實驗平臺系統基礎、實例數據庫、應用開發方法及工具。案例背景介紹案例需求、應用流程框架、模塊邏輯關系圖等;實驗平臺系統基礎介紹企業級服務器(IBMi系統)技術獨立的體系結構實現、基于對象的管理、消息機制、工作流管理,以及系統安全機制;實例數據庫介紹企業數據庫(DB2fori)的主要功能及其實現方式;應用開發部分介紹企業級應用開發方法、相關語言,以及集成的開發工具。
1.2.3實驗內容
根據案例實現的要求、模塊之間的關系以及順序設計實驗。實驗內容的特點是實驗模塊之間有先后依賴關系,需要學生按順序完成實驗,實現課程案例。實驗內容包括IBMi系統接口、數據庫設計與實現、應用邏輯設計與實現、屏幕設計與實現、打印報表設計與實現,以及應用系統維護等多個實驗。
1.3案例驅動的實踐教學方法
案例實踐教學方法突出知識的綜合運用,將綜合能力、創新能力培養滲透到教學的各個環節中。采用案例驅動、理論與實驗教學相結合,并以實驗為主導的多環節教學方法:
(1)課堂教學講述概念術語、基本理論、方法原理以及實現機制,并根據需要進行實時演示操作。課堂講解力求少而精,注重啟發、引導,并與學生互動。
(2)實驗教學突出實驗的目的性以及學生的主體作用,更多地實施個性化指導。利用案例提高學生操作技能、培養創新思維并加深和拓寬理論知識。
(3)精心設置單元練習,以鞏固各個部分的知識點、重點與難點。
(4)最后通過期末考試促進學生對課程知識點的全面復習、歸納總結,達到學以致用、融會貫通的目的。在教學實施過程中,倡導“做中學”,教學案例將理論教學和實踐教學融合,使課堂學習融“教、學、做”為一體,把知識、能力的學習過程置于實際應用環境中。強調以學生為主體,教師則更多的是引導、指導、示范和答疑。
1.4多因素成績評定法
有效的考核方法能調動學生的學習積極性、興趣,提升教學質量。該課程采用多因素考核:
(1)上機實驗(占總成績60%)考查學生動手能力、綜合運用知識能力以及解決實際問題能力。學生需要按照實驗任務要求上機完成實驗,并上機提交包含源代碼的結果。
(2)課后作業(占總成績10%)考查學生對知識點及關鍵技術的掌握程度。
(3)期末考試(占總成績30%)考查學生對整個課程基本知識點、知識結構以及原理方法的掌握情況。
2課程特色
這門綜合實驗課程在實驗平臺選擇、課程內容設置、教學方式等方面具有特色。
(1)集成的實驗平臺。依托IBMPowerSystems(P570),同時支持安裝AIX、IBMi和Linux3種操作系統。其中IBMi是一款具有獨特體系結構的集成操作系統,可以看成是最早的一體機,具有集成的關系數據庫(DB2fori)、各種編程語言環境(RPG,COBOL,C,C++,Java,PHP等)、集成的開發工具(ADTs,RDP,WDS,RDiforSOA等)以及多種應用運行環境,包括Java、WebSphere商業智能許多軟件,這種集成式、一站式的系統為綜合實驗課程提供了良好的實驗平臺。
(2)案例驅動課程內容。根據案例需求,注重知識的實用性和針對性,通過案例設計的完整性保證課程知識體系結構的系統性、完整性。按照由淺入深、循序漸進的方式直觀地進行展示。課程內容包括了實驗平臺基本操作、數據庫設計與實現、相關編程語言知識、界面設計、集成開發工具的使用,讓學生在設計和實現案例項目的過程中學習相關知識和知識的綜合運用。
(3)案例實踐教學方法。采用以案例為背景,融理論和實驗一體化,并以實驗為主導的教學方法。學生在好奇心的驅動下,按照實驗步驟完成實驗模塊,實現課程案例。在獲得成就感的同時,培養了學生的知識綜合運用能力、發現實際問題和解決問題能力,并獲得實踐經驗和實際操作技能。
(4)精品教學資源網站。網站(http://222.200.181.101/i/)內容包括課程簡介、教學大綱、課堂教案、電子書、部分視頻、實驗教學大綱、實驗指導、課后練習與答案、考試重點、模擬試題與答案以及相關網站鏈接等。課程網站整合了相關教學資源,為教師教學和學生自學、課后復習及進一步深入學習提供方便。
(5)資深專業教師團隊。綜合實驗課程的開設對教師的專業知識、相關學科知識以及實驗平臺系統操作等綜合業務能力有更高的要求。這門課程的主講教師長期從事實驗教學工作,積累了豐富的實踐教學經驗,曾多次參加企業高校師資培訓,獲多項全球專業技術認證,具有專業特長。同時還邀請了企業(例如,IBM公司)資深教育專員、資深專家講授部分課程內容,并與學生分享他們在企業工作的體會,開闊學生視野。
3結束語
關鍵詞:計算機實驗教學問題改革措施
引言
計算機及其網絡具有分布廣泛、傳輸信息快捷和使用方便的特點,將其應用于實驗教學,可以提供強有力的輔助。演示性實驗的Flas網絡演示,可以迅速、共享、及時更新。用Matlab開發的基于計算的模擬仿真實驗,可以科學地計算、驗證現實模型。基于遠程控制的設備共享實驗可以使實際設備遠程使用,最大程度地發揮設備功能。這些都成為實驗教學的新途徑。
一、計算機實驗教學中存在的問題
總的說來,我校對實驗教學是非常重視的,認識到了其重要性,每年學校的專項投資還是很可觀的。在實驗室建設和管理上投入了大量資金與精力,但也存在不少問題。
1.1計算機實驗教學手段落后就目前來講,計算機實驗只停留在鞏固、消化、理解理論教學的水平上。大多實驗局限于理論教學所舉范例的驗證,只要課堂上老師講的例子在計算機上輸入驗證完畢就算完成實驗任務。
1.2機房管理上的局限實驗室為了保證計算機的正常運轉,采取了各種措施對學生使用計算機加以限制,因而使得這些計算機只能用來配合理論課的學習,而不能將其功能盡量地發揮出來,這樣在一定程度上無疑限制了學生水平的提高和創造性的發揮。另一方面,計算機實驗課的教學方式一直以封閉式教學為主,這樣學生上機的時間就很有限,對學生實際操作能力的培養不利。
1.3實驗教學人員的積極性不高,人員配備不足由于體制和傳統觀念的原因,實驗教學人員長期被稱為“教學輔助人員”,這種傳統觀念極大地傷害了實驗教學人員的自尊心,使這一重要的工作崗位留不住人才。另外,人員配備上,有的甚至幾間實驗室才僅僅配備一名實驗工作人員,這就使他們很難抽出更多時間進修,提高實驗技術水平。
1.4高校的擴招與師資力量的矛盾由于近年來招生規模的不斷擴大,高等教育由“精英教育”到“大眾化教育”,目前學生的素質有所下降,部分學生尤其是低年級的學生的學習能力、自律能力、創新能力較以前存在一定的差距。同時,擴招使得教師、實驗室這些資源相對緊缺。很多課程都逐步實行大班教學,這樣消耗了老師的精力和時間,而且效果也不是很好,在實驗教學環節上表現的尤為突出。
二、加強計算機實驗教學改革
2.1探索適合學生技能訓練的實驗教學模式實驗課是學生驗證、溫習、鞏固所學知識提高應用能力的主要途徑。計算機作為一種操作工具,是要學生學會操作和使用,因此我們在實驗教學中采用了“操作+應用”的教學模式。針對目前高校生源的不同、學生素質各異的客觀存在因素,開設不同層次、形式多樣的開放式計算機實驗教學班。改變以往按系、按年級、按班組織教學的被動教學形式.使學生變被動為主動,各學所需。另一面,在實驗教學環節上,特別是低年級的學生,還是應盡量使用小班教學,一個相對獨立、靈活的環境對他們更加有利,在可能的情況下可。
2.2加強實驗課教學檢查實驗教學是培養學生動手能力、適應能力、科學實驗方法和創新能力的最直接最有效的手段,教學職能部門應經常檢查實驗室各種設備的管理工作,檢查實驗記錄,檢查實驗教學計劃進行情況和學生的實驗報告完成情況,以督促計算機實驗教學工作的全面開展。
2.3機房管理方式的改革機房是學生學習計算機知識、訓練計算機操作技能的場所,為了培養學生的創新意識和應用能力,在進行實驗教學改革的同時機房在管理方式上實行了開放式管理。實驗設備是實驗教學的載體,如果設備管理不善,維修不及時,將會影響到實驗教學的秩序和質量。因此在開放實驗室的同時應加強實時監管,提高現有設備的使用率。
2.4抓好實驗隊伍的建設和保持實驗隊伍的穩定實驗室水平要上去,不僅需要具備一定數量的先進儀器設備,更需要有一支相對穩定、業務素質高的實驗教學和實驗技術隊伍。要做到這些,首先,需從制度、政策上提高保證實驗人員和教學人員有相同的待遇和地位。其次,在管理體制方面,要使實驗教學和理論教學處于同等地位。再次,保證實驗經費的投入。另外,建立在職實驗人員進修培訓制度。學校要創造條件通過崗前培訓、崗位練兵、集中培訓、定期交流、定向進修等多種形式.有計劃地加強對在職的實驗人員的培訓.并形成制度化,加快實驗人員的知識更新,提高實驗室人員的整體素質。:
2.5加強實驗課管理目前,實驗室的計算機都基本上連成了局域網,并接入國際互聯網.同學們可以通過這種先進的通訊方式,利用這些共享資源,查詢、檢索他們所需要的學習資料和科學的前沿信息,為他們學習、交流、了解科學和社會新的形勢提供幫助。但網上除了這些也還有很多其它的娛樂性的東西。我們不反對同學們使用互聯網,但要有個“度”.因此加強學生管理,可以使同學們把大多數精力放在基礎的學習中來.例如可以在上實驗課時斷掉互聯網,在星期六、日和平時的中午以及課時以外的時間開放.為了使同學們在實驗時能得到基本的網絡資源,我們還可以自己組建一個網站,對同學們建立個人信箱,實驗室的信息等,既方便了同學,又便于我們管理。
三、計算機輔助實驗教學技術的進一步發展
計算機技術特別是網絡技術的應用為實驗教學提供了強有力的輔助。隨著計算機科學的快速發展,計算機輔助實驗教學技術也會得到快速發展。
我們分析其發展趨勢為:演示性實驗向增加三維演示、互動方向發展;基于計算的仿真模擬實驗研究重點則是數學模型的建立,使模型能更真實地反映客觀現實,軟件則是開發更多方便的專用軟件工具包;基于遠程控制的實驗更是存在更大的發展空間,其發展方向應朝實時控制、實時反饋、設備共享、信息共享的方向發展。
當然,計算機輔助實驗并不能完全代替真實實驗,但它可以有效提高學生真實實驗的正確性和實驗效果,使學生理解更快、掌握更好。計算機及其網絡影響著我們的生活,也為我們的實驗教學提供了新的廣闊途徑。
在當今激烈的人才競爭中,高校必須建立一套行之有效的措施,以此確保計算機實驗教學質量的提高,從而提高學生的綜合能力,使他們在激烈的競爭中游刃有余。
參考文獻:
目前大都采用以院系為單位進行自主管理的實驗室,其中教學內容也大都由院系進行安排,在這種模式的實驗室管理模式往往會導致實驗室的利用率低,無法適應教學模式的發展。目前高校實驗室管理中存在以下幾個問題:
(1)高校實驗室較多,但是規模都比較小,而隨著學生數量的增加,高校必須增加實驗室的面積以及計算機的功能,而由于傳統實驗室的功能較為單一,無疑增加了實驗室改革的成本。
(2)實驗室間相互聯系功能較差,由于缺乏必要的聯系導致實驗室間的資源無法實現共享,在一定程度上阻礙了實驗室的發展。
(3)無法發揮實驗室應有的作用,雖然各大高校都有實驗室,但是缺乏一定的管理經驗,從而沒有發揮實驗室應有的作用,無法達到應有的教學效果。
2計算機實驗室信息管理系統設計和分析
隨著科學技術的不斷發展,計算機實驗室信息管理系統也要隨之不斷的進行改進和完善。由于計算機實驗室使用人數較多,且使用頻率較高,因此對計算機信息管理系統設計時應該遵循安全性、可維護、實用性等原則。同時實驗室主要包括五個主要功能分別是用戶登陸管理、信息管理、實驗管理、實驗報告管理以及實驗分數查詢等模塊。并且實驗室的各個管理模塊根據各自用戶的特點進行分組,且賦予這些管理模塊不同的權利。比如在管理系統中用戶信息管理模塊就可以提供對個人信息的查詢、對實驗信息進行修改等功能,具體的實驗室信息管理系統設計如圖1所示。
2.1計算機實驗室綜合信息管理系統設計
在計算機實驗室綜合信息管理系統主要包括以下幾個功能模塊:系統維護、上機管理、系統管理以及實驗課程管理等四個功能模塊。在信息管理系統中的系統維護模塊主要可以提供權限設置、系統初始化、口令修改以及備份等功能。上機管理模塊則提供分配管理、賬戶管理、上機登陸管理以及對計算機信息資料的查詢和統計功能。系統管理模塊則主要提供對用戶系統的管理功能。實驗課程管理模塊則是對教學模式的創新與改進,既將傳統的計算機的教學模式修改為開放式的教學模式。本文將對實驗課程管理系統以及上機管理系統進行研究和分析:
(1)實驗課程管理系統。在計算機實驗室信息管理系統受到多種條件的制約,因此對此系統的設計相對較復雜。而實驗課程管理系統的主要功能是根據實驗和教學計劃,對各個教學部門所提供的資料進行整理,然后將這些信息進行分類處理,對實驗室進行排課,最后將這些課程表到系統中。為了使計算機實驗室信息管理系統更能滿足高校信息管理系統改革的要求,另外也可充分利用實驗室的技術優勢,該系統主要包括的內容有實驗大綱、內容、環境、演示等,并且該系統可以幫助學生對實驗中存在的問題進行分析。
(2)上機管理系統,這一模塊主要對用戶的登錄以及登錄時間等內容的管理。比如學生在進行登錄時需要進行刷卡以識別自身信息,如果該學生需要進行實驗課教學,則會被分到其它空閑的機器中,并且會對學生的上網時間進行記錄。這一系統主要可以為學生進行計算機的分配,既能保證上課學生有機器使用,也能保證其余學生有空閑機器的使用。
2.2計算機實驗室信息管理系統的實現
對計算機實驗室信息管理系統進行改革的主要目的是可以實現資源的共享,從而確保各項信息與數據的實時性。同時數據的收集與處理需要與網絡進行連接,這樣才能保證在校園網上對相關資料的查詢。該系統之所以能夠對實驗室進行管理,主要利用的是拓撲結構,該結構主要包括網絡、工作站集線器以及服務器等。
3結束語
在高校數字化校園的建設中,教學資源的共享已成為構建教育服務體系的重要趨勢。但傳統的信息計算和存儲平臺存在資源獨占、信息孤立、維護和管理費時費力、效率低下等突出問題。例如,不同的多媒體計算機實驗室的設備配置不一致,僅僅依賴網絡來實現資源共享難度較大;高、低不同配置的計算機難以平等地共享資源;個體多媒體計算機實驗室資源只能在小范圍的局域網內訪問,在全校范圍內共享還有一定障礙等。又例如,以往計算機系統的保護和恢復模式是使用保護卡和網絡同傳方法,雖能較快恢復計算機操作系統,但個性化的應用程序及計算機驅動型號的差異增大了維護難度,對實驗教學仍然會有較大影響。此外,一些連續性的教學任務在保護卡應用后容易造成數據丟失問題;保護卡對Mac操作系統不起作用[1]。為提高多媒體計算機實驗室管理效率和計算機維護工作質量,一種新的解決方案———桌面云,將出現在我校多媒體計算機實驗室的管理工作中。IBM對桌面云的定義為:“可以通過瘦終端或者其他任何與網絡相連的設備來訪問云服務器端的應用程序,以及整個客戶桌面。”桌面云的瘦終端擁有獨立的嵌入式操作系統,通過遠程桌面協議訪問云服務器端的虛擬桌面,所有支持操作系統以及應用軟件運行的資源消耗均發生在云服務器端,云終端不承擔計算、存儲任務,其主要作用是提供人機交互功能。桌面云借助分布式云計算技術,將用戶端的用戶數據、應用程序和操作系統轉移到服務器端的數據中心,實現用戶桌面的集中監控、管理和存儲,使程序操作和程序運行分離[2]。桌面云的架構如圖1所示。桌面云平臺由瘦終端、網絡的接入、工作臺和身份認證、操作系統或應用程序以及存儲層構成。(1)瘦終端。可以是瘦客戶機、傳統PC機、筆記本電腦、智能終端等,連接到運行在服務器上的桌面的設備(虛擬桌面需采用RDP、HTTP、TCP/IP等遠程桌面協議來實現與服務器的通信)。(2)網絡的接入。有線網絡和無線網絡接入方式。(3)工作臺和身份認證。虛擬桌面控制器OVD、虛擬機管理平臺OVP,用戶的認證和授權,對運行著虛擬桌面的云服務器進行配置和管理,監控運行時云服務器的一些基礎性能指標。(4)操作系統或應用程序。虛擬機、共享服務采用共享服務的方式來提供桌面和應用,在特定的服務器上提供更多的服務。(5)存儲層。服務器集群和磁盤陣列為桌面云平臺提供存儲資源池。
2用桌面云技術管理多媒體計算機實驗室的優勢
用桌面云技術管理多媒體計算機實驗室的優勢主要有以下幾方面。(1)節省采購成本。PC機平均更新周期為3~5年,而云終端的工作時間可達10年左右。虛擬化軟件ThinputerVDI可以永久使用;服務器的壽命也遠高于PC機。如果需要提升桌面的處理能力,只需要給服務器增加CPU和內存配置即可,眾多的云終端無需更換。(2)降低維護成本。隨著桌面的集中,本地用戶不用再考慮數據存儲、數據同步、數據備份等問題,數據的備份和安全管理全部交給服務器管理部門或管理員來完成。通過授權控制用戶USB拷貝數據,保護計算機數據安全。(3)可持續節能和降低成本。傳統PC機的能耗大多在250W以上,而云終端能耗小于10W,平均約為5W,云終端+服務器的方式比傳統PC機節約能耗約95%,能夠大幅減少電費成本,實驗操作環境綠色環保。(4)提升管理效率。桌面云可以通過“資源池”來組織管理CPU、內存、磁盤等資源,同一資源池中的VM可以共享該資源池中的資源。管理員可以根據最終用戶的資源需求靈活配置資源池中的資源,從而大大減少閑置資源和提高資源利用率。
3桌面云實施方案
3.1多媒體性能測試
由于多媒體教學已是當今很普及的教學模式,因此桌面云的多媒體性能指標(特別是動畫、視頻、圖片等性能指標)在測試中就顯得尤其重要,這也是衡量桌面云技術可行性的關鍵指標之一[3]。通過對虛擬桌面的協議比較(見表1)來看,VDX協議的性能還是穩定、可靠的。尤其是視頻多媒體播放的流暢度方面,完美支持1080P的高清視頻在線和本地播放,達到了與傳統PC一致的用戶體驗,所以最終選擇了ThinputerOVD桌面云平臺的方案[4]。表1主流虛擬桌面顯示協議比較協議傳輸帶寬要求圖像顯示體驗視屏播放支持傳輸安全性PCoIP高好差高RDP高差中中SPICE中中好高ICA低中中高VDX高好好高。
3.2瘦客戶端桌面云模型組建
瘦客戶端通過開源的終端操作系統連接到服務器獲取桌面服務,多媒體計算機實驗室中的每個用戶得到的虛擬桌面服務是一樣的(見圖2)。服務器資源可以由機房管理員動態分配,在出現閑置瘦終端時,可以為其他瘦終端用戶分配專用的虛擬桌面。對于公共多媒體計算機實驗室(主要是公共語音計算機實驗室和公共計算機實驗室),主要功能應用就是播放音頻、視頻和PPT以及聯網服務,應用需求較單一。瘦終端完全可以取代以前較低配置的計算機,特別是低配置的計算機報廢后,可以嘗試在全校范圍內更換瘦終端。還可以將瘦客戶端擴展到教師桌面漫游,學校為每個教師分配一個專屬的虛擬桌面,實現教室之間的無縫漫游。OVS是終端Linux操作系統。相比傳統的Win-dows操作系統和原生的Linux系統,OVS摒棄了不必要的系統組件,對終端性能要求非常低,CPU主頻在500MHz、內存512MB的終端即可安裝OVS到終端,從而可低成本實現桌面云平臺改造。同時,由于終端操作系統為開源系統,無需支付Windows系統授權費用,可大幅節約部署成本。無論是在舊計算機上部署OVS終端操作系統,還是用云終端完全取代傳統PC機,對于機房管理員而言,都可以提高終端管理效率,快速實現桌面的還原和更新,實現計算機集中式遠程管理,真正實現終端零維護。但是,桌面云初期建設成本是較高的。這是由于:(1)建立桌面云需要有服務器,瘦終端上的所有負載都加在服務器上,所有的虛擬機都在服務器上運行,因而對服務器的配置要求較高;(2)由于瘦終端的資源完全來自服務器,瘦終端訪問外部設備(如外部打印機)時對網絡帶寬占用較多[5],網絡承擔著瘦終端與服務器的連接和通信,因此,桌面云對于網絡的依賴性也很高,網絡布線的成本也比傳統機房布線高。桌面云有效地改變了傳統PC整個生命周期的總體擁有成本(totalcostofownership,TCO)和能耗高的劣勢。由于軟成本的大大降低,且軟件成本在TCO中比重非常大,所以總體TCO是不增反降,預計可以減少40%左右。
3.3胖客戶端模式桌面云模型組建
廣西民族大學的實驗課類型多種多樣,其中一些專業實驗軟件并不適合在桌面云系統運行,如動漫設計、Photoshop、3dsMAX等,仍然需要沿用原來較高配置的計算機,即胖客戶端。機房管理員對該類專業多媒體計算機實驗室的分類管理是通過配置模板操作系統和應用程序模塊,并將模塊推送給胖客戶端,胖客戶端可以通過服務器網絡鏡像啟動操作系統[6]。由于多媒體計算機專業實驗室為不同專業所用,硬件配置種類較多,胖客戶端的模式能夠較好地支持不同型號客戶端的硬件。胖客戶端能夠快速從網絡鏡像中獲取操作系統,大大節省了機房管理員對批量計算機系統修復和安裝的時間。例如多媒體計算機專業實驗室每學期都要承擔校內專業設備共享及對校外提供社會服務的任務,例如新漢語水平考試(HSK)、ATA考試、思科網絡工程師考試、國家職業資格考試和銀行系統招聘考試等。對于這些不同的考試環境,機房管理員只需通過桌面云胖客戶端模式將不同的模板保存在服務器上,將相應的考試模板推送給客戶端使用即可,省去對多臺計算機格式化硬盤、重做系統、還原系統的工作。機房管理員的工作只是維護若干刀片服務器,工作效率會得到明顯提升。
4結束語
一、會計電算化模擬實驗的現狀
目前的會計模擬實驗大多以手工為主,這種手工會計模擬實驗在會計保送的教學工作中應用較為廣泛,而在計算機技術廣泛應用的今天,這種傳統的會計模擬實驗顯然已經跟不上現代的會計教學要求了。目前許多院校都開設了會計電算化專業。以適應社會需求。但是許多院校開展會計電算化模擬實驗的水平和手段卻是遠遠跟不上現代教學的要求,甚至有些院校連一次完整的會計電算化模擬實驗都沒有進行過。導致目前這種狀況的原因是多方面的:首先,會計電算化模擬實驗必須構建在一整套具備財政部門軟件功能規范的財務軟件和完善的管理制度之上,軟、硬件的維護、構建與電算化管理制度的完善需要多個部門與人員的合作配合。不易在短時期內達到效果。以致影響模擬實驗的效果。其次,會計電算化模擬實驗雷達立在一套完整、科學的會計經濟業務以及分工精細的內部控制制度,目前現成的會計電算化經濟業務在教學中極少見到,軟件文檔也僅僅提供了一些非教學內容的說明書。因此,設計一套完整的、適于會計電算化實驗的經濟業務也是非常必要的,但這對于會計電算化教師來說又是極繁重、精細的工作。經濟業務的選擇與設計份質量都會影響到模擬實驗的效果。
二、會計電算化模擬實驗的可行性與必要性
隨著電子信息技術的飛速發展和企業管理的不斷深入,實現會計電算化已成為現代會計的發展方向和必然趨勢,因此培養一大批能勝任會計電算化工作的專業技術人才是非常必要的。加強、提高會計電算化模擬實驗的地位與質量是符合職業技術教育要求的,同時也是縮短學生走上工作崗位后的適應期的關鍵環節。構建計算機會計模擬實驗教學,無論是實驗流程,還是操作方法,都是相對固定的,而其實驗數據量大,數據結構復雜,數據處理要求完整、真實、準確,這一特點決定了現代計算機技術在會計實驗教學中廣泛的應用前景,會計電算化模擬實驗無非涉及硬件和軟件兩個方面,硬件方面,對于實驗用機,不管是單機還是網絡用機均訂完全勝任。符合財政部門規范功能的軟件更是日新月異,配有學習、演示版的財務軟件更易于取得。
三、會計電算化模擬實驗的三個層次
會計電算化模擬實驗是一項系統工程,在實驗中涉及到會計軟件的開發與應用,但鑒于中專學生的知識層次與實際情況,本人只對如何在會計電算化教學中應用會計軟件以實現會計核算談談個人的看法。筆者在會計電控化模擬實驗的教學中把電算化實驗分為三個層次,即:與課程相結合的模擬實驗、全真模擬實驗和手工與電算化相結合的模擬實驗。
(-)與課程相結合的模擬實驗
進入電算化專業學習階段的中專生,已經具備了會計基礎知識,相應的課程《基礎會計》、《工業會計》也單提較好,但對于會計電算化卻還很陌生,因此在教學中結合實驗,把課堂講授與上機模擬實驗有機地結合起來,經濟業務量小,講授與實驗分散、交叉進行是這一階段的主要特點。
在這一階段中,由于技學目的是使學生掌握會計電算化的基本方法和理論,使學生對會計電算化形成感性認識。因此設計一套簡單而相對完整的經濟業務教會學生使用財務軟件,對會計電算化的操作流程形成初步認識。經濟業務量如果過于復雜。學生大量的精神都會集中在處理經濟業分上,反而不利于方法與技能的單杠,模擬實驗不是集中進行,而是分次數與課堂警學目標同步。學時安排上講授多于實驗。(二)全真模擬實驗
在第一層次的基礎上進行第二層次的學習,集中四周的時間,在機房實驗室模擬工業企業的實際操作。在實驗中,由筆者設計了一套相對完整,難度較大,業務較為復雜的會計經濟業務,并且在實驗前已經在軟件中測試通過。分工細、工作量大、難度較大、人員分工協作、有計劃分階段完成是本層次的主要特點。在全真模擬實驗中,筆者注意了以下幾個問題:
第一,人員分工與崗位輪換。在企業會計實務中,電算化的內部控制制度是非常嚴格的,模擬實驗也必須注意管理制度,否則將會影響學生對實務的正確認識,并影響實驗效果。將48名同學按四人為一組分成12組,相當于12個財務科,組內分工協作,將四人分成系統管理員、數據錄人員、數據審核員、數據維護一員。各自設有自己的口令(即密碼)和操作權限。教師充當救、硬件維護員,并指導學生實驗。
第二,帳套設置。以四人為刊、組,組內合理分工與協作設立一個帳套。帳套名與小組的組號相一致,在計算機中不同的帳套是不能夠復制的,因此這樣做可以防止小組間的抄襲,完往考核措施,加強管理使模擬實驗真正取得成效。
第三,小組長的選擇。選擇良好組織能力和技術水平的小組長是至關重要的,小組長在權限分工中稱為系統管理員,因此只有軟、硬件都熟悉的同學才能擔當,從而使教師從繁勞的軟、硬件故障排除的工作中解脫出來,指導學生實驗技術問題。同時有良好組織能力的小組長還可以加強對本組的監督,做好數據備份,確保數據的安全。
(三)手工與電算化相結合的模擬實驗
通過第二層次的模擬實驗,學生基本已經能夠熟練操作會計電算化信息系統,但對如何轉換系統。即把會計信息系統向會對電算化信息系統卻節能掌握,為了加深學生對系統轉換的認識和理解,筆者又安排了第三個層次的模擬實驗,即手工與計紉機同時進行的會計模擬實驗。這一層次的模擬實驗來用了手工會計實驗的資料,無論在處理程序上還是難度上都要比全真模擬階段提高了一個臺階,合理地將手工核算的方式與方法運用到電算化實驗中來便是此階段的主要技術難題。”還過精心設計與安排,在合現的初始化設過后任指導學生與手工會計同步、分階段進行安分模擬振作,此次模擬實驗運用到電算化信息系統全部模塊,并與手工核算取得一致結果。
關鍵詞:異構計算機;軟件移植;可視化仿真;指令系統
微機已經廣泛應用于各種控制系統、智能儀器儀表、智能家電等領域。單片機性價比的提高,使單片機成為嵌入式系統的主流芯片。
目前,控制系統開發的常用方法是在PC機上編寫和調試單片機系統程序。雖然,國內外有不少單片機開發系統,但由于單片機與PC機體系結構不同,用單片機指令編寫的程序無法直接在PC機上運行,因此,系統開發時要有仿真器、編程器等專用設備,程序運行不能脫離單片機開發裝置。因此,基于單片機的系統開發,源程序調試工作非常復雜,操作繁瑣,調試結果的顯示不夠直觀。針對上述情況,研究異構計算機軟件移植可視化仿真技術,設計獨立于單片機開發裝置的可視化仿真系統,應用于控制系統和嵌入式系統的開發和實驗具有重要的意義。本文在研究異構計算機軟件移植可視化仿真技術的基礎上,實現了在IBM-PC機上運行51系列單片機指令的可視化仿真系統,該仿真系統完全獨立于單片機開發裝置。
1軟件移植概述
1.1軟件移植方法
計算機系統層次模型[1]說明了各層次之間的關系及程序的執行情況。指令在計算機中執行的過程,實際上是指令由系統的高層逐級向低層轉換的過程,從應用語言級直到微程序語言級,最后產生各種控制命令,驅動計算機的硬件完成指令功能。高層語言轉換為低層語言的實現方法有翻譯法和解釋法:翻譯法是將高層程序變換成低一層等效程序,其處理流程可描述為
while(excutingFlag)
{取指令;
分析指令;
轉換成本層指令并保存;
}
執行轉換后的指令;
上述流程中變量excutingFlag為執行程序是否結束標志,其值為0表示程序結束。翻譯法又分為動態翻譯和靜態翻譯。動態翻譯在程序運行過程中,將被仿真的指令逐條轉換成仿真程序代碼;靜態翻譯是代一次將所有被仿真的程序轉換為仿真代碼后執行。解釋法是低層機器仿真高層機器級語句或指令,即對高層機器級語言進行解釋并執行。其處理流程可描述為
while(excutingFlag)
{取讀指令;
分析指令;
解釋執行;
}
翻譯法速度快,但編程和調試困難;解釋法易實現和調試,但速度慢。異構機之間的軟件移植實際上也可以看成是將一臺機器上所描述的語言在另一臺機器上從高層向低層轉換的過程。要實現異構機之間的軟件移植,可以采用模擬和仿真兩種方法[1]。模擬就是用一臺機器(宿主機)的機器語言解釋另一臺機器(虛擬機)的指令系統來實現軟件移植方法。但是這種方法運行速度顯著降低、實時性差、編寫程序困難。仿真是用微程序(宿主機)直接解釋另一種機器(目標機)指令系統的方法。這種方法速度快,但微程序機器結構依賴于傳統機器級結構,開發人員需要了解微程序機器的邏輯結構,當兩種機器結構差別較大時很難仿真。
1.2軟件移植步驟
在實際應用中,為了解決異構計算機之間軟件移植問題,可以根據設計人員的需要開發指令仿真系統。指令仿真系統開發的一般步驟為
(1)分析仿真計算機和被仿真計算機的系統結構、指令系統、指令功能和指令結構;
(2)需求分析,編寫程序模塊和各模塊流程圖;
(3)選擇合適的編程語言并編寫程序;
(4)程序調試和優化;
2數據結構描述
數據結構描述關系到程序運行效率。在實際應用中,我們設計的仿真系統主要解決在IBM-PC機上執行由MCS51系列單片機指令系統所編寫的匯編源程序,在分析MCS51單片機內部結構[2]的基礎上,根據C語言的特點,同時兼顧程序運行的效率,合理地描述了系統設計所需的數據結構。
2.1程序存儲器結構
MCS51內部雖然只有4kB的程序存儲器,但在實際應用中可以在外部擴展至64kB,其內部有一個16位的程序計數器PC可尋址64kB以訪問程序存儲器。根據單片機指令結構[2]及C語言的數據類型關系,并考慮到程序仿真時并不會用到所有的存儲單元,因此采用鏈式存儲結構。程序存儲器的數據結構描述如下:
typedefstructprogMEM
{charopCode;
unsignedlabel;
//該條指令如果有標號,則存放其地址
charopNum1;
charopNum2;
charopNum3;
pMEMrecAddr;
//存放當前指令的地址
pMEMnextIs;
//指向下一條指令的地址
}MemData,*pMEM;
pMEMPC;
在結構體中,幾個字符型變量分別用于存放指令的操作碼和操作數,并用結構體指針變量存放當前指令及下一條指令的地址。仿真系統將單片機源程序翻譯成目標代碼放在程序存儲器(結構體)中,通過結構體類型的指針變量可以訪問程序存儲器中的指令。
2.2數據存儲器結構
MCS51將工作寄存器、端口和數據存儲器統一編址,存儲空間為256B。堆棧區設在30H~7FH,由堆棧指針SP指向棧頂。內部RAM,除了工作寄存器、位標志、堆棧以外的單元,其余都可以當一般數據寄存器使用。如果內部數據存儲器不夠用,可以外接數據存儲器,擴展至64kB。內部數據存儲器在程序調試時需經常查看單元內容,且數量不大,因此將內部數據存儲器定義為數組,堆棧指針定義為整型,并初始化為30H。
chardataRAM[256];
intramSP=0x30;
數據存儲器單元的地址和數組的下標對應,這樣在程序調試時,如果要查看內部數據存儲器的內容,只要查看數據相應元素的值即可。另外定義一個結構體類型,模擬外部擴展的數據存儲器,結構體定義如下:
typedefexDataRAM
{chardata;
unsignedaddrRAM;
//存放存儲單元的地址,用于查詢
exRAMptexDataP;
}RAMdata,*exRAMpt;
如果用到外部數據存儲器,則將數據存在動態鏈式存儲結構中,由于仿真程序運行時使用本機的存儲器,因此其地址與仿真的單片機的地址不同,用一個變量addrRAM存放數據存儲器的地址,以便于地址單元內的數據查詢。
3軟件移植的可視化仿真
軟件移植可視化仿真系統,不僅要完成匯編指令的功能,而且應該根據要求查詢程序執行后各寄存器的內容、端口的狀態和運行結果。在系統開發過程中,我們詳細分析了單片機指令格式[2]和計算機執行指令的過程[3],并根據仿真的速度要求,通過比較各語言的特點,選用VisualC++語言和80x86匯編語言,采用C語言環境下的在線匯編技術,用解釋法實現可視化指令仿真系統。
3.1軟件移植過程
解釋法完成異構機指令仿真,需要對源程序中的每一條指令執行如下操作:
step1對指令從右向左掃描,如果有注釋,則去掉注釋;
setp2對指令從左向右掃描,如果有標號,則去掉標號,并記錄標號所在位置;
step3將無標號和注釋的指令從左向右逐步分離出操作碼和操作數;
step4保存操作碼和操作數;
step5分析操作碼的功能并執行該指令。重復執行以上步驟直到程序結束,對分離出的操作碼和操作數存入結構體progMEM定義的變量中。實現這一過程的函數結構如下:
pMEMStringSplit(char*IstructionString)
{IsCode_Num=newMemData;
⋯
if(scan_char==’;’)
{去除分號后的內容;}
if(scan_char==’:’)
{保存該指令所在單元地址;}
if(scan_char==’’)
{保存空格前的字符串;}
//得到的第一個字符串為操作碼
⋯
return(IsCode)
}
該函數入口參數為指令字符串,返回指向保存該指令的結構體變量的指針。生成目標代碼和執行指令的過程可以用switch語句或事先設計函數跳轉表實現[4],本文采用switch語句實現,實現函數結構如下:
voidGetCode(pMEMinCode)
{⋯
switch(opCode)
{casecode1:excuCode1();break;
casecode2:excuCode2();break;
⋯
casecodeN:excuCodeN();break;
}
⋯
}
以上代碼中excuCodeN的入口參數為指令的操作碼和相應的操作數。
3.2可視化仿真的實現
可視化仿真系統應該提供一個集成開發環境,在此環境下可以編輯新的匯編程序和打開已經存在的源程序,并能將用被仿真計算機語言所編寫的源程序匯編(編譯或解釋)成IBM-PC所能識別的代碼及執行所需的操作,根據需要查詢相應存儲器單元的內容和端口的狀態并顯示查詢結果。本系統在實現集成開發環境時,設計一個文本窗口,在窗口內輸入的每條指令占用一行,程序輸入后,選擇工具菜單中的“執行”命令,則對窗口內的指令逐行掃描,完成對程序的解釋執行。程序執行分單步執行和連續執行,如果是單步執行,則執行一條指令后顯示相應存儲單元或寄存器的內容。連續執行,則在執行完所有的指令后,彈出一個對話窗口,根據實際,可以查看所有數據存儲器和特殊功能寄存器的內容,或者輸入要查看的寄存器或內存單元的地址,顯示相應單元內容,結果顯示采用十進制或二進制。對于端口狀態,顯示數據為二進制形式。結果的可視化查詢對于存儲器和寄存器采用不同的技術,為每一個寄存器設置一個文本框,用以顯示對應寄存器的內容,而所有程序中涉及到的存儲單元的內容顯示在同一個文本窗口中。
4結束語
本文介紹的可視化仿真系統的開發技術,使用圖形用戶界面(GUI),實驗結果表明,該方法顯示直觀、結果查詢方便,而且應用VC環境下在線匯編技術,編寫的程序代碼占用系統資源少,又能保證系統運行效率。雖然本文以IBM-PC和單片機作為應用實例,但是詳細分析其它異構計算機的體系結構和指令功能,使用本文提出的軟件移植的可視化仿真技術,不僅可以解決各種系統開發中的難題,而且可以解決各種異構計算機之間的軟件兼容性和移植性問題。
參考文獻
1張吉鋒,徐煒民,嚴允中.計算機系統結構.北京:電子工業出版社,1997
2徐君毅,張友德,余寶洪等.單片微型計算機原理與應用.上海:上海科學技術出版社,1990