数学公式在网络排版中的研究与应用 |
| 2012-06-23 11:57 作者：陈强 燕春 齐炜 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑：GuiGu 【搜索试试】
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摘要：提出在数学中试题制定标记语言的意义和成效，通过数学中常见的试题题型和结构特点的总结，提出一种新的完整的数学试题标记语言的完善方案。其包括：定义标记、数学试题标记语言的变换和表示，并提供对数学试题标记语言进行XSL代码转换的全过程。数学中的公式和图像可以将MathML和SVG的形式存放在数学试题标记语言中，进而可以利用XML的方式完全表示数学试题。
关键词：数学试题标记语言；数学公式表示；MathML；SVG
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1671—7597（2012）0510
【《硅谷》杂志2012年5月刊文】
1研究背景及意义
目前，在计算机领域有很多形式可以用来表示数学试题和试卷。例如：web网页、word文本文档、pdf文本文档或者使用数据库来进行存储。然而，当前很多试题和试卷都缺少必要的描述信息，进而导师搜索这些试题和试卷非常困难，自动组卷也极为困难。近些年来，E-Learning和E-Testing发展非常之快，但截至到现在任然没有一个标准来描述数学试题和试卷。各种系统使用不同的方法对试卷进行描述，导致了在不同系统之间不能共享。因此，我们提出了数学试题标记语言。它是基于XML的数学试题描述语言，同时为用户提供了定义完善的数学试题和试卷的描述标记元素，这些标记元素用于机器对数学试题和数学试卷的理解和分析。通过本文提出的方法可以将各种方法表示的数学公式、图像以及表格统一转换成数学试题标记语言。该方法不仅可以使用网页表示数学试题和试卷，更可以使用于E-learning和E-testing等系统。
2元素的定义
MAML元素按功能的不同可以分为三类，即试卷标记元素、试题标记元素以及格式控制元素。试卷标记元素是指那些用于描述试卷信息的元素，如试卷总分、试卷难度信息、学校、学号等；试题标记元素是指那些用来描述具体试题的元素，如用于描述普通文本的元素、用于描述数学公式及数学图形的元素等；格式控制元素则是指用来对试题的显示格式及美观度进行修饰的元素，如字体、表格、空格、换行等。
由于MAML是基于XML的一种标记语言，所以MAML语言应该遵守XML的所有语法规则，同时MAML还有自己特殊的一些语法规则。如元素之间的嵌套及并列关系、各种元素在MAML文档中出现位置的限定以及元素与元素之间的父子关系的限定。各种元素之间具体的父子及限定规则如下：
图1试卷标记元素关系结构图
图1描述了MAML中试卷标记元素在MAML文档中的结构关系，该结构图表达的具体含义主要包括两个方面：1）图中按自上而下的方式描述了各个元素之间的父子关系，如<maml>元素是所有元素的父节点，而<paper>元素是<maml>元素的直接子节点，其他所有元素又是<paper>元素的子节点2）限定了各个元素在MAML文档中出现的位置，如<psection>元素必须只能是<pbody>元素的直接子元素，而<question>元素也只能是<psection>元素的直接子元素。
3试题的显示
在MAML中，试题的显示是指通过MAML的XSL转换文档将MAML内容文档转换成HTML的形式在浏览器中显示出来。试题显示的主要目的有两个方面：首先是为了使得用MAML编写的数学试题能够应用在一些在现考试系统中，既方便实现数学试题在网络上的统一表示，又有助于数学试题在网络上的共享。其次，为纸质版试卷的编辑提供方便，由于本项目组正在研发MAML文档的在线数学试题编辑器MaEdit[8]，因此，当该编辑器开发完成后，编辑数学试卷就会比用word之类的办公软件更加方便。
XSL是把XML转换成HTML的成熟工具，所以我们开发了question.xsl用来将MAML文档描述的数学试题转换成HTML形式的数学试题在浏览器中显示出来，且这个转换过程是在客户端完成的。
4结语
本文以数学试题标记语言MAML为中心，首先介绍了该语言的研究背景及意义，然后对相关的背景知识进行了简单的介绍。接着，介绍了MAML所涉及到的一些研究内容，并在这些研究内容的基础上，详细介绍了MAML元素的定义及其语法规则的制定。在这个研究阶段的核心任务是如何用尽量少的元素描述尽可能丰富的数学试题，并做到让MAML的语法规则尽可能地简单。在定义好MAML的基本元素和制定好MAML的语法规则后，则详细介绍了将MAML描述的数学试题在浏览器中显示成人们日常生活中见到的试题的方法，在这个阶段遇到的主要问题是如何编写用于修饰转化MAML文档的XSL文档，以满足MAML文档中对数学公式、数学图形的编辑要求。最后，对试题原型到具体试题之间的转换的研究做了比较深入的介绍，并对具体的转换实例进行了剖析。
总之，随着信息化时代的到来，教育信息化也越来越受到国家和政府的重视，相信在网
络数学教育中，MAML也能贡献一份力量。
参考文献：
[1]NamY,SlizP,SongLetal.StructuralbasisforcooperativityinrecruitmentofMAMLcoactivatorstoNotchtranscriptioncomplexes.[J].Cell,2006,124(5):973-983.DOI:10.1016/j.cell.2005.12.037.
[2]Müller,Christian.TheHaramal-SharīfcollectionofArabiclegaldocumentsinJerusalem:aMamlūkcourtarchive?[J].Al-Qantara:RevistadeEstudiosArabes,2011,32(2).
[3]DOM[EB/OL]http://www.w3.org/DOM/.
[4]黄凯伟著，SVG开发实践[M].北京：电子工业出版社，2008，01.
[5]SVG[EB/OL]http://www.w3.org/SVG.
[6]MathML[EB/OL]http://www.w3.org/TR/2003/REC-MathML2-20031021/.
[7]王庆梁嘉，数学标记语言MathML[J].现代教育技术，2004.
[8]WuL,GriffinJD.ModulationofNotchsignalingbymastermind-like(MAML)transcriptionalco-activatorsandtheirinvolvementintumorigenesis.[J].Seminarsincancerbiology,2004,14(5):348-356.DOI:10.1016/j.semcancer.2004.04.014.
作者简介：
陈强（1977-），男，汉族，事业部副总监，甘肃号百信息服务有限公司；燕春（1983-），男，汉族，产品经理，甘肃号百信息服务有限公司；齐炜（1983-），男，汉族，二级部门经理，甘肃号百信息服务有限公司。（注：本文版权归作者本人和硅谷杂志所有，禁止他人未经授权转载）
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