數學建模常見問題范文

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數學建模常見問題

篇1

關鍵詞:常微分方程;數學建模;人口預測;傳染病

1 引言

方程是數學學科的重點內容之一,如線性方程、對數方程等,在一些實際問題的求解方面有著十分重要的應用,但是依舊存在許多的問題無法通過初等數學中的一些常見方程進行刻畫和求解。一般來說,微分方程就是聯系自變量、未知函數以及未知函數的某些導數或微分的關系式。數學建模是利用數學方法解決實際問題的一種實踐。即通過抽象、簡化、假設、引進變量等處理過程后,將實際問題用數學方式表達,建立起數學模型。而由于常微分方程能夠有效地對復雜的實際問題進行刻畫,因此在數學建模問題的求解方面有著十分廣泛的應用。

2 常微分方程模型

微分方程與物理、天文學以及日異月新的科學技術有著密切的聯系。微分方程是自變量、未知函數及函數的導數組成的關系式。在反映客觀現實世界運動過程的量與量之間的關系中,大量存在滿足微分方程關系似的數學模型,需要我們通過求解常微分方程來了解未知函數的性質。構造常微分方程的數學模型有如下幾種方法:

(1)運用已知的基本定律或基本公式建立常微分方程模型

主要利用各學科中已知的定理或定律來建立的。如力學中萬有引力定律等。

(2)利用導數的定義建立微分方程模型

(3)利用微元法建立常微分方程模型

(4)模擬近似

模擬近似是在事物發展的規律不很清楚的復雜問題中常用的方法,該過程往往是近似的,需要對最后的求得的解進行分析,將計算結果與實際相比較是否符合實際。

3 常微分方程求解數學建模問題

3.1 基于常微分方程的經典數學建模問題

用數學語言來對研究目標隨時間變化過程進行描述,建立的動態模型就是微分方程模型。微分方程模型的建立通常是依據物理、化學、工程科學等中的基本原理,待定函數的導數或微分的數學關系式表示出來。下面我們由淺入深地介紹一些微分方程模型。

例1 細菌群落增長問題

已知初始時刻細菌群落的總數為y0,T時刻為yT,求解0~T時刻內任意時間細菌數量。

例3 紅綠燈問題

交通紅綠燈在人們生活中有著重要的作用,其中黃色指示燈對保障交通安全發揮了重要作用,那么黃燈持續時間多長為宜?

分析:駕駛員看到黃色信號燈后立即做出決定是否停車。若停車,則需要判斷停車距離是否滿足條件,該條件是由速度決定的。而已經過線無法停住的車輛,黃燈需留有一定的時間保障其能夠通過。據此,對上述問題進行求解:

(1)根據法定最高限速v0計算停車線位置,使得停車線到路口的距離滿足剎車需求;

(2)根據停車線和速度v0計算黃燈持續時間。

如上圖所示,綠色曲線為實際人口統計,藍色為指數模型預測結果,紅色為阻滯增長模型預測結果??梢?,指數模型在19世紀以前預測結果與實際基本吻合,但是之后的預測值大大超過實際值。而阻滯增長模型具有較高的預測精度,符合實際變化規律。

3.3 基于常微分方程的傳染病預測模型

目前,大多數傳染病模型都是對由Kermark和MeKendrick所建立的SIR模型的修正而得到的。SIS模型中染病者康復后可以再次被感染;SIR模型中康復者后獲得終身免疫力:而SIRS模型中康復者有暫時免疫力,一段時間后重新成為易感者。下面,本文以北京市SARS傳播為研究對象,建立傳染病模型進行分析研究。SARS的傳播可以分為三個階段:

(1)控制前的自然傳播模式階段。

(2)過渡期階段,政府采取隔離措施前的一段時期內。

(3)控制階段,即政府采取隔離治療措施階段。

4 小結

本文對常微分方程模型在數學模型中的應用進行了研究分析,對建立微分方程的方法進行了介紹,并給出了生物學、社會科學、統計學、物理學、醫學等多個學科的實例,基于常微分方程建立相關數學模型對實例中的問題進行了求解。隨著社會的進步和發展,基于常微分方程的數學模型對解決復雜的實際問題發揮著日益重要的作用。

參考文獻

[1]王高雄等.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,2001.1.

[2]姜啟源,謝金星,葉俊.數學模型[M].北京:高等教育出版社,2003.6.

[3]東北師范大學微分教研室.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,2005.4.

[4]劉雙等.SARS臨床病例及影像學分析[M].中國醫藥科技出版社,2003.5.

篇2

關鍵詞:中學生 數學素養

數學已發展成為“數學技術”,未來高科技的核心是“數學技術”,而且隨著我國和世界經濟的發展,計算機的普及,數學與各行業已息息相關。在計算機技術、醫約衛生、金融保險等行業需要懂得更多更深層次的數學人才,通訊技術、圖象處理、聲音處理、語言識別、數據壓縮以及信號的傳輸等技術都離不丌復雜的數學等等。正如某計算機公司招聘者所言:我們或許只需花三個月時間培訓畢業生熟練地掌握計算機,但是我們花三年的時間也培養不了畢業生應具備的數學素養。數學素養具有豐富的內涵:實驗觀察、信息獲取、數據處理、模式抽象、合情推理、預測猜想、邏輯證明、探究創新等等。所以,數學素養的培養具有舉足輕重的地位。

一、培養學生建立正確的數學模型的素養

所謂數學模型,是指通過抽象和簡化,使用數學語言‘對實際現象的一個近似刻劃,以便于人們更深刻地認識所研究的對象。數學模型和數學建模不僅僅展示了解決實際問題所使用的數學知識和技巧,更重要的是它將告訴我們如何提煉實際問題中的數學內涵,并使用數學方法來解決它。學習數學建模,最重要在于了解怎樣用數學對實際問題組建模型以解決問題。

這一模型揭示了對于現實生活實踐中存在的平均增長率問題的一般運算規律。

應用數學知識解決實際問題的第一步,必須要面對實際問題中看起來雜亂無章的現象能從中抽象出恰當的數學關系,組建這個問題的數學模型,即數學建模。在此,試以一例說明。

由上例數學建??梢钥吹剑簲祵W建模是解決實際問題的一種有效的重要工具,它可使復雜的問題直觀明了,數學應用的各個領域到處都可以找到數學模型的身影。數學建模要根據建模者對實際問題的理解、研究的目的及其數學背景來完成這個過程,不同的建模者針對同一個實際問題完全可以得到不同的數學模型。

二、培養學生研究性學習的素養

研究性學習強調學生通過探究和發現進行書本知識的學習,它超越特定的學科知識體系和嚴格的課堂教學的局限,強調綜合運用所學知識和技能,要求學生自主地從學習生活和社會生活中選擇和確定關于自然、社會和學生自身等方面的問題,展開類似科學研究的過程,從而獲得探究的體驗,發展探究能力和創新意識,舉例說明:

從上例可以看出,研究性學習,可以解決生活當中的實際問題,學生可以自主設計Ft常生活中的常見問題,這樣就可以提高學上卜的動手能力。不同基礎的人就可以學到不同的數學,同時也提高了學生應用數學知識的實際能力。

三、反思解題思路,培養思維能力的廣闊性

反思數學思想和方法。數學思想和方法是數學知識在更高層次上的抽象和 概括,它蘊含在數學知識發生、發展和應用過程中,通過反思有助于提高學生 對數學思想方法和理解掌握的程度。對數學思想方法的滲透、轉化、再轉化, 一步一個技巧,一步一層思考。

反思一題多解。解完一道題后,應引導學生考慮能否根據該題的基本特征與特殊因素,進行多角度的觀察、聯想,找到更多的解題思路。要求學生去珍咕和開發每道優秀的命題,做到舉一反三和觸類旁通,這有助于培養思維的廣闊性。

將它們串聯在一起訓練的目的是:

①連成一題,覆蓋面廣,知識點多,更有利于綜合運用各種知識和技巧。

②相互聯系,結構嚴謹,既然具有相同的大自仃題,那么在解題方法上一定有其特殊性,通過訓練,可以了解相關題的定義和解題技巧,從另一個新的立足點去理解這一類題廣闊的外延和深刻的內涵。

四、注意培養學生直覺思維的素養

直覺思維又是在對對象作過總體上的觀察分析后,直接接觸事物的本質,作出假設的思維過程。因此,發展學生的直覺思維,就要培養他們在眾多事物中善于抓住一些本質特征的能力。

一般的想法是第一輪賽l024÷2=512場,第二輪512÷2=256場,……,最后一輪決賽為一場,因此一共進行512+256+128+……+2+1=1023場比賽。這科一計算顯得繁瑣。如果我們改從反面進行(從敗者考慮),由于每場比賽僅有1名淘汰者,且每個淘汰者總在唯一的一。場比賽中被淘汰,因此比賽場數與淘汰者之間存在著一一對應關系,這就直接洞察了問題的本質。于是比賽場次的總數與淘汰者的和數相同。由于比賽開始有l024名選手,而最后卻只剩下1名不敗者,因此,共有l023名選手被淘汰,即比賽總共場數為1023場。

美國著名數學家哈爾莫斯曾以此例的二種解法來說明什么是數學家的思維。他甚至說,只有用第二種方法的人,才能算是真正的數學家。

五、注意培養學生對公式推導擴充的素養

公式的推導擴充有助于開闊學生的思維,對公式的反復推導、擴充,把相關的數學知識緊密的聯系在一起,使學生對知識的掌握更扎實,更好地運用數學知識,從而更好的培養了學生的數學素養。

雖然利用平面向量來解決此問題,還要證明法向向量,給此題增加了難度,但是這樣可以培養學生“觀察、猜想、證明”的良好思維品質。高中數學教育如何注意對學生數學素養的培養是中學數學教育的一個重要要課題。

數學技術己成為科學技術的核心學科,培養學生的數學能力,是我們數學教師責無旁貸的責任和義務。如何培養學生的數學能力,我們的教育者就在探索和教育實踐中去提煉。

參考文獻

1、馮寅.設問與反思的若干方法[1].數學教學

2、朱永廠.江蘇《數學教學研究》.

3、張振華.山東《中學數學研究》

篇3

論文關鍵詞:工程數學;教學現狀;教學改革

“工程數學”是理工類高職院校工程技術類各專業的一門重要的基礎課,是研究自然科學和工程技術的重要工具,為后續的工程技術類的專業課的學習提供必須的數學知識,進一步培養學生的邏輯思維能力、運算能力、用數學知識解決工程技術中的實際問題的能力。近幾年來,高職教育迅猛發展,為社會輸送了大批應用型人才。各學科和工程數學的結合將更加廣泛和深入,數學的思維品質在人才綜合素質中的地位越來越受到重視。但新形勢下,一方面工程數學教學的課時因專業技能的培養而受到一定的限制,工程數學作為高職教育的必修課程,卻在高職教育中未受到應有的重視,尤其未受到學生的重視,另一方面,能力培養、專業要求對數學知識的需求卻進一步擴大,要想克服這一矛盾,使工程數學的教學能在科學合理的狀態下進行,讓學生真正學有所用,課程的教學改革勢在必行。

一、高職工程數學的教學現狀

工程數學是好幾門數學的總稱,內容包括“線性代數”、“概率論”、“復變函數”、“積分變換”、數學軟件的工程數學應用(如MATLAB軟件)等等。 工程數學是為了讓工科學生用更加方便的理論工具來處理工程上的常見問題。

出于人才培養的客觀需要,當前的各大高職院校的絕大部分專業都開設工程數學課程。就工程數學而言,傳統的教學理念和教學模式在當下仍然根深蒂固,教學效果的不理想已經成為不爭的事實。筆者走訪了山西省內的幾所高職院校,工程數學課程基本上都在大一第二學期開設,總學時數從30-60學時不等,授課的內容安排根據各專業的實際需要有所不同,如某高職院校,電子信息工程專業的學生學習“線性代數”、“積分變換”等內容,建筑工程專業的學生學習“線性代數”、“概率論”等內容。教學過程依舊采用教師占主導地位的傳統教學模式,考核方式以閉卷筆試為主,題目很少涉及開放性的數學應用問題,基本上屬于純理論的計算、推理。此外,一些院校開展第二課堂,工程數學拓展、數學建模、運籌學等選修課,由于多數學生本身對數學缺乏興趣,選修課的開設并沒有達到理想效果。

下面從教師和學生兩個層面對當前形勢下的工程數學教學的現狀進行分析,為工程數學進一步的教學改革提供參考。

1.“教”的現狀分析

(1)教師知識結構單一,理論聯系實際不夠。高職院校的工程數學教師,基本上都是從事數學基礎理論教學的教師,習慣于學科式教學,知識結構單一,缺乏必要的相關專業知識,授課時不能將工程數學與學生所學專業知識緊密結合,只能講授純粹的數學知識,教學枯燥乏味。教學過程實際上是人們認識真理的一個過程,應該遵循實踐—理論—實踐的認知規律。教師在教學中對通過數學手段解決實際問題體現不夠,數學應用的背景被形式化的計算、推理系統所掩蓋,使學生感覺數學是“空中樓閣”,絲毫沒有用武之地,抽象得難以捉摸,由此產生畏懼心理。正是由于缺乏工程數學的應用教育,學生的數學應用意識和數學建模能力也得不到必要的訓練,使學生對數學不知有何用、如何用,嚴重挫傷了學習積極性。

(1)教學模式單一,評價體系陳舊。在教學過程中采用滿堂灌的教學模式是教學效率低下的重要原因,師生之間缺乏應有的信息反饋,在不了解學生目前的認知水平和學習狀態下,沒有把數學教學看成學生自主探索的活動過程。另外,不同的學生自身的數學基礎,學習興趣存在差異,對數學的期望和需求是不一樣的。忽略了這種差異性容易使教學覺得學生學習不夠努力,從而造成緊張的師生關系,影響教學效果。學生的學習成績與老師所傳授的知識多少并不成正比,教師上課時講得越多,給學生思考的時間和討論機會就越少,學生的問題沒有得到及時解決而跟不上老師的節奏,致使學習興趣逐漸減退。同時,對學生的評價體系陳舊,絕大部分高職院校對工程數學的評價仍然沿用傳統的閉卷筆試的方法,依然是對數學體系,單純數學知識的考核,這與高職人才的培養應走“實用型”的路子這一教育思想相悖。

2.“學”的現狀分析

筆者在某高職院校隨機選取200名學生作為調查對象,所涉及專業包括:數控技術、機電一體化、電子技術、計算機應用,調查內容如下:

(1)你對工程數學課程是否有興趣?

A很有興趣 B一般 C不太感興趣

(2)如果不太感興趣,你覺得原因是?

A課程太難,學不會 B覺得沒什么實用價值

C不適應老師的授課方式,從而失去了對該課的興趣

D自己對數學本來就沒興趣

(3)在工程數學課程的學習中,你希望教師采用什么教學方式?

A傳統的課堂授課模式 B開放式的討論模式

(4)你認為自己的《工程數學》課程學習情況怎么樣?

A能夠理解數學概念的意義,學習有信心,課后習題大部分沒有太多問題

B數學概念理解得并不透徹,課后習題有一部分遇到困難

C教師講解課后習題之后,大多數我仍然不能夠理解

D數學概念理解上有一定困難,認為數學太抽象,學習沒有信心

(5)你認為現在《工程數學》的教學課時是否合適?

A課時較多 B課時較少??C合適

(6)如果減少《工程數學》課程的教學時間,甚至取消《工程數學》的開設,是否是剝奪了同專業內其他人的學習《工程數學》的權利?

A是 B否

(7)你認為《工程數學》學習中最大的困難在哪里?

A理論復雜 B計算復雜??C其他(請補充)

(8)目前班上同學對學習工程數學的總體態度?

A很認真 B一般????C較差

(9)如果你的數學基礎不是很好,你是否愿意再無負擔的情況下學習《工程數學》課程?

A是 B否

(10)就長遠看,你是否認為放棄工程數學學習是明智的?

A是 B否

(11)你認為工程數學的學習對學生綜合素質的提高是否有影響?

A是 B否

(12)通過課程的學習,你有哪些收獲?

A提高了數學的邏輯思維能力

B掌握了工程數學的基本運算

C增強了對數學這門學科系統全面的了解

D了解并掌握一些工程數學在專業方面的應用

(13)目前最希望改進的是?

A數學課堂教學進度不能太快,應放慢進度,增加學習時間

B培養學習數學的興趣,加強對數學能力的培養

C加強培養邏輯思維能力和思考問題的方法

D 應該提供更多的教師課后輔導

(14)結合你的專業,你認為《工程數學》中哪部分知識對你的專業學習最重要?

在收回194份調查表后,隨機采訪了部分學生,更多地了解學習工程數學的實際情況,在研究采訪資料和調查數據后,我們發現學生在學習工程數學中存在以下問題:

一是學習目的不明確,學習積極性不高。調查顯示有36.5%的學生表示對工程數學不太感興趣,而其中有43.2%的學生認為之所以不感興趣,是因為覺得沒什么實用價值。為什么要學習工程數學,學習工程數學有什么用?這是每個數學學習者都容易為之困惑的問題。對這個問題理解的好壞在很大程度上決定了學生的學習態度。由于學生對工程數學性質和作用并沒有清楚的認識,對工程數學的重要性、學習工程數學對將來自身發展的影響還沒有切身體會,所以容易滋生“學之無用”的觀點。此外,受就業壓力大的社會大環境的影響,學生把注意力和精力集中在能給他們帶來實際利益的課程上,數學因此往往被學生所忽視。

二是學習過程依賴教師,自學能力較差。調查結果顯示,絕大部分教師仍舊采用傳統的課堂授課模式,只有極少數教師會將授課內容中的某些問題以開放式討論的形式讓學生參與其中。教學過程中教師的主體地位沒有改變,學生習慣于老師講、自己聽的上課模式,缺乏學習方法和能力的培養。教師也會通過布置作業及時了解學生的學習掌握情況并進行復習,使學生的學習能夠在鞏固中前行。整個學習過程基本上依賴教師的計劃和安排,學生只是單純地接受課堂上的教學內容,沒有充分發揮主觀能動性,自然也就無法激發學習潛力。

三是知識的學習停留在表面,解決實際問題的能力較差。工程數學是研究自然科學和工程技術的重要工具,高職教育是培養應用型人才,那么,高職教師的教學就是要讓學生運用知識解決實際中的問題,學生學以致用才是學習的最終目的。但從調查結果來看,多數學生通過對工程數學的學習,僅僅掌握了工程數學的基本運算,而對于在專業方面的應用了解甚少。學生將工程數學作為純數學理論進行學習,不能很好地將實際問題轉化為數學模型,因此,教師在課程內容上不能片面追求數學理論的系統性和完整性,應該有意識地引導學生了解數學與社會實際的關系,從工程技術等實際問題出發,引出數學概念和方法,并貫穿始終,培養學生的應用數學的意識與能力,更多地讓學生體會數學的本質及數學的價值。

二、對工程數學教學改革的思考

1.加強數學教師的跨專業教育

高職院校數學教師的繼續教育不應該局限于本數學專業,加強業務知識的學習,提高綜合素質,利用豐富的網絡資源拓寬自己的視野和知識面,不斷更新教學理念。學習所帶專業的相關知識,將數學教學和專業背景緊密結合,做到抽象知識具體化,數學知識應用化,提高學生的學習興趣,提高他們學習工程數學的能力。數學教師只有對專業相關領域的知識有了一定的了解和掌握,才能在今后的教學中把握好“必需、夠用”的度。

2.創新教學模式,采取多種形式的考核辦法

創新教學模式,注重學生創造思維的培養,高職培養的人才應該是具有創新精神的創造型人才。在工程數學的教學中應充分借助數學內容的有益載體,注重學生的發散性思維、形象直觀性思維和邏輯性思維的培養。高職院校的工程數學考試應該依據高職的培養目標采取多方位全面評價的辦法來考核學生的數學成績,可以按照學生的具體實際和不同專業對工程數學的要求采用不同的考核方式,如開放式考核、報告式考核等。

3.淡化理論,注重將數學知識應用于實踐

在高職的工程數學教學中,應淡化嚴格的數學論證,重視直觀、形象的理解,把學生從繁瑣的數學推理和計算中解脫出來。在講授工程數學時,應從學生熟悉的生活實例或與專業相結合的實例出發,學習過程中充分體現學生的參與性與主動性。用學生將要大量接觸的、與專業有聯系的實例來講解數學知識,能夠使學生建立正確的數學概念,能夠提高整體教學效果,也能拓寬學生的思路,同時更能體現高等數學的思想性和服務性,培養學生應用知識解決問題的能力,逐步形成數學的思維品質,提高學生的綜合素質。

4.注重現代計算機技術的應用

對于高職培養的技術應用型人才,工程數學是他們從事專業的工具,學習工程數學主要是為了用來解決工作中出現的具體問題,應借助于功能強大的數學軟件包,并將其逐步引入到高職學校的數學教學中。利用數學軟件,在電腦中求解線性方程組、把函數展開成冪級數等復雜的運算,這將大大增強高職學生的計算能力,減輕他們用傳統方法進行計算的負擔。

5.開設數學建模選修課,搞好課外科技活動

為了適應科學技術發展的需要和培養高質量、高層次科技人才,數學建模已經在高等教育中逐步開展,國內外越來越多的院校正在進行數學建模課程的教學和參加開放性的數學建模競賽,將數學建模教學和競賽作為高等院校的教學改革和培養高層次的科技人才的一個重要方面,并且逐漸將數學建模與教學改革相結合,努力探索更有效的數學建模教學法。為了改變過去以教師為中心、以課堂講授為主、以知識傳授為主的傳統教學模式,數學建模課程指導思想是:以學生為中心、以問題為主線、以培養能力為目標來組織教學工作。通過教學使學生了解利用數學理論和方法去分析和解決問題的全過程,提高他們分析問題和解決問題的能力;提高他們學習數學的興趣和應用數學的意識與能力,使他們在以后的工作中能經常性地想到用數學去解決問題,提高他們盡量利用計算機軟件及當代高新科技成果的意識,能將數學、計算機有機地結合起來去解決實際問題。

篇4

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[2]何清華,錢麗麗,段運峰,等.BIM在國內外應用的現狀及障礙研究[J].工程管理學報,2012,26(01):12-16.

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篇5

【關鍵詞】 嵌入式系統 軟件實現 常見問題 解決方法

計算機技術和軟件開發技術是當今社會科學技術不斷發展和進步的產物,其中,嵌入式系統軟件在國防、通信、電子信息和互聯網等領域應用越來越廣泛。據有關研究數據顯示,當前世界范圍內嵌入式設備運行總量呈快速增長的趨勢,并且已經突破30億臺??梢娖鋵ι鐣l展影響越來越大,因此,有必要對該系統軟件實現中常見問題進行分析,并探討相應解決措施。

一、嵌入式系統概述

1.1嵌入式系統的概念

嵌入式計算機系統,簡稱嵌入式系統,是一種基于計算機技術并以應用為中心,同時具有多種功能的計算機系統。這種專用的計算機系統對功能、可靠性、成本和體積等要求嚴格,表現在其硬件和軟件必須支持裁剪功能等。具體來說,它是集各種先進技術,如通信技術、計算技術、語音圖像數據傳輸技術和微電子技術等于一體的綜合產物,具有十分強大的功能和作用。

1.2嵌入式系統的特征

同普通計算機系統相比,嵌入式系統表現出的特征有所不同,具體如下:①嵌入式系統是各種先進技術的集成,包括先進的電子技術、半導體工藝、計算機技術等,系統的實現需要投入密集的技術和資金,并且高度分散。②嵌入式系統以較低的成本和能耗、較小的體積以及高實時性和高集成度,可以實現在芯片內部有機地集成由板卡完成的任務。③嵌入式系統可有機結合具體應用,同步更新具體產品可實現對該系統的升級。所以該系統產品在市場中一般具有較長的生命周期。④嵌入系統中的軟件一般在處理器內部存儲器件或存儲器芯片中固定,而不會在外部載體中進行存儲,這樣就可有效提高執行速度的同時,增強系統的可靠性。

二、嵌入式系統的設計過程分析與常用方法

2.1嵌入式系統設計過程

一般情況下,嵌入式系統的設計過程可按圖1所示的步驟實現。

具體來講,嵌入式系統設計內容為:①產品定義。明確定義需要完成的任務,就需要對分析和細化應用的實際需求,同時列出表格,顯示出需要完成的各種功能。②劃分硬件和軟件。嵌入式系統設計要從兩方面入手,一是硬件,二是軟件。設計人員在設計之前,需要重點考慮硬件和軟件各自需要完成的功能,確定后再行實施。③迭代實現。在完成硬件和軟件的劃分后,就開始延續至迭代實現階段。對硬件和軟件進行初步劃分后,相關設計小組就開始對硬件和軟件分別建模。隨著建模工作的深入,硬件和軟件劃分界限便可實現移動,從而實現對硬件和軟件更加合理的劃分。④詳盡的硬件和軟件設計。迭代實現階段完成后,系統的硬件部分和軟件部分就得到了合理的劃分,在此基礎上就可分別實現該階段系統的硬件和軟件。⑤產品測試和階段。對產品進行必要的測試,讓系統性能達到最佳運行效果,同時保證嵌入式系統能夠達到成本目標。另外嚴格的測試產品性能,還可提高嵌入式系統可靠性要求。⑥系統維護及升級。產品之后,還需做好后續的維護和升級工作。因為產品在使用過程中可能會遇到各種各樣的問題,這些問題可能是設計階段考慮不周引發的,另外,用戶在使用過程中還可能提出更多的需求,這就需要對系統進行維護和升級,以解決這些在使用過程中出現的問題。

2.2嵌入式系統常用分析方法

嵌入式系統一般為實時系統,同系統資源關系密切,且對時間要求較高,系統時限響應和并發處理較為困難,因此有必要對該系統分析和設計方法進行研究。嵌入式軟件設計常用方法有:流程圖、結構圖、數學分析及語言描述、編程設計語言、數據流圖和有限狀態機等。各自的優缺點比較如下表1所示。

三、嵌入式軟件實現常見問題及解決

衡量一個系統軟件的質量標準是,看其是否具備穩定性和可靠性,以及能否實現系統的功能需求。系統軟件如果出現錯誤,可能會造成系統功能喪失,甚至可能引發嚴重后果。比如對國家安全而言至關重要的國防系統軟件如果出錯,其控制的導彈系統出現紊亂,后果不堪設想。對于嵌入式軟件

表1

而言,其本身具有較強的專業性,需借助專業計算機設備實現軟件的特定設計,其設計難度可想而知,這在一定程度上制約了軟件開發進程,使得系統軟件難以及時投入應用。下面針對嵌入式系統軟件實現的常見問題進行分析。

3.1余量問題及解決

就硬件載體而言,嵌入式系統軟件運行速度與存儲余量必須在20%以上。該系統軟件一般采用中斷或周期運行方式, 因為其對實時性要求比較高,且這樣可保證在預留20%余量的前提下執行完所有的實時任務,實現后臺處理與系統操作,進而確保該系統能安全可靠運行。如果所有實時任務無法在有效執行周期內完成,那么系統性能就會受到影響,甚至癱瘓。此外,系統數據存儲器和程序存儲器須占用一定空間,所以嵌入式系統必須預留不少于20%的余量。嵌入式系統軟件實現中,設計人員常常對余量的設計要求不夠重視,或者計算機精度達不到相關規范要求的標準,導致該系統隱患普遍存在。①存儲余量。程序存儲器余量比較容易統計和實現,即嵌入式軟件在連接匯編及編譯后,可分析內存映射文件,獲取軟件對存儲器占用方法,進而采用代碼優化方法滿足余量要求。目前無法直接使用靜態分析的方法對數據存儲余量情況進行統計,在這方面,多數設計人員僅統計出內存映射文件的數據存儲區,這樣所獲得的余量就不全面,即統計上出的文件只能反映全局變量的占用情況,難以反映動態時臨時變量對數據存儲器和函數調用過程軟堆棧占用情況,此時20%的數據存儲余量就難以得到保證。針對動態運行情況,基于對動態內存申請及釋放的考慮,函數嵌套調用會增加數據存儲器使用及統計的復雜性,證實軟件數據存儲器余量與既定要求相符的方法是逆向方法,即嵌入式軟件位置申請占20%數據存儲空間的全局數組,之后進行軟件的仿真運行。如果系統運行無異常,加上運行過程數組存儲內容未被更改,那么數據存區儲余量就能滿足既定要求。②運行速度余量。程序的最大執行路徑往往難以通過實施任務執行周期監實現,因此根本難以確定系統軟件分支組合狀態,這樣就很難確定程序動態運行時間。出現這種情況時,可采用逆向方法證實軟件運行速度余量狀況,即對軟件運行起始位置做延時處理,運行周期時間控制在20%左右為宜,之后進行程序的仿真運行,系統工作不出現異常時,則證明系統運行速度滿足余量運行要求。系統在運行過程中可能會出現某些編譯器延時函數容易中斷及周期計數的現象,這樣就會造成統計的錯誤。解決辦法是禁止采用編譯器自帶延時函數,此時的延時函數實現最好采用循環空操作方法。影響運行速度余量的因素相對較多,比如軟件的功能實現、計算方式以及時序調度等,其中影響力較大的是軟件的時序調度。此外實時系統規定的全部任務都應做到按時完成,因此必須控制好單位時間內的任務量,此時為確保算法和余量符合要求,應根據系統算法優先級別和功能的重要性合理安排不同任務的執行速率。

3.2中斷問題及解決

嵌入式系統軟件一般是通過中斷技術控制來響應外部事件,同時在中斷服務程序運行中實現響應的處理功能。從本質上來講,嵌入式系統驅動事件首先應有中斷服提供運行環境,通過該服務程序調度相關功能的模塊,以實現系統的不同功能。另外,嵌入式系統還可通過中斷控制實現更加靈活和方面的應用。但是嵌入式系統軟件設計實現中,也會在不知覺中留下隱患,在這一過程中,中斷的嵌套會增加軟件的結構層次,加上軟件在設計時,中斷的恢復和保護都具有很高的要求,此時就需要充分考慮計算機的硬件特性,否則中斷系統中的變量問題極易發生。如果在嵌入式系統中存在多個中斷源,且存在與之對應的中斷源,那么不同中斷服務程序之間的公用變量就成為需要特備注意的問題。中斷服務程序存在的公用變量比較容易受人們的忽視,加上中斷和中斷源之間聯系非常密切,所以這種錯誤就會造成較大的危害。如果想要徹底消除掉這類錯誤,可采用如下方法:在嵌入式系統軟件實現過程中,嚴格控制全局變量的使用,且變量不能公用于不同服務模塊,如果變量必須要在不同中斷服務模塊中公用,就需對該變量賦值。

四、結束語

嵌入式系統軟件設計的獨特性主要通過系統的特殊性和專用性表現出來。嵌入式系統軟件在實現過程中會出現很多問題,可采用分析的方法解決,但問題出現頻率比較高,而且其成因也是多種多樣,這樣就會制約系統的正常開發與安全運行。因此就需要規范系統軟件的設計過程,盡可能減少設計過程中出現的各種錯誤。同時強化管理研制過程,尤其要注意那些易出錯的部位,以保證軟件的設計質量。

參 考 文 獻

[1]趙俊蓮,李艷.嵌入式系統軟件實現常見問題及解決方法探究[J].電子制作 ,2013(20).

[2]張成艷.嵌入式系統軟件實現常見問題及解決方法研究[J].電腦開發與應用,2014(2).

[3]何俊芬.嵌入式系統軟件實時性測試方法研究[D].三峽大學,2010.

篇6

校外教育的語言藝術教學近年來非常紅火,一些校外教育的政府機構如青少年活動中心,

>> 三“微”,促進校外語言藝術教學 中考作文語言藝術微探 突出孵化微企“三園”聯動促進集聚發展 魯迅《祝?!氛Z言藝術三題 高三文化常識教學微探 微素材庫(三) 三月微童話 微評精句(三) 小學數學教師課堂教學語言藝術的三重境界 試論中學語文課堂教學語言藝術之三美 微淘、微信、微博的三微營銷價值深度解析 《三國演義》語言藝術新探 高三藝術班數學第一輪復習方法微探 例談微課在高三藝術生地理輔差中的應用 對高職院校外語教學中微課制作與應用研究 “微課”在高校外語教學中的應用探討 “互聯網+微課教學”在高中歷史教學中的“三 R”作用 基于微課的高職“Solid Works三維建模設計”課程教學設計 微課在三維動畫基礎教學中的應用研究 任意角的三角函數定義引入的微課教學設計 常見問題解答 當前所在位置:l?coverid=&vid=v0310nirnl3),反映的是一群小記者,采訪仙桃市水上義務救援隊,宣傳防溺水知識。我們通過學生自編自演自導自攝,培養學生的表演才能、交際能力,表達欲望。宣傳公益知識。學生自編自演的電影有很強的接近性,上傳至優酷和騰訊視頻,通過微信的傳播,擁有很多的二十一萬線上觀眾收看,線下,教育局下文,把這部電影作為防溺水教育的一部宣傳片,每年暑假都要求學生收看,這樣無形之中又增加了學生的自信心

比如《十六只紅蠟燭》(?x=),講的是小主持人班一個真實的故事:

丁一是一個乖巧的孩子,報了很多的培訓班,穿著很高檔,肯德基是家常便飯。與之相比的是田夢,穿著很一般,吃的是開水加饅頭,并且,田夢從不讓爸爸媽媽來接她。一天,丁一過八歲生日,全班為她一起過,而田夢郁郁寡歡。當丁一生日蠟燭點燃時,田夢突然說:今天也是我的生日。這時候,田夢的媽媽也第一次走進了小主持班,原來田夢的媽媽是一個聾啞人,為了給孩子買一份肯德基,昨天加了一整夜的臨時班。十六只紅蠟燭點燃了,映著兩位孩子和兩位母親的笑臉。

這部電影學生自編自演,政府有關部門把這部電影作為“孝心“教育的專用電影向學生推廣,有力促進了學生的語言表演技能。

三,微信,家校聯絡的橋梁

建立一個微信群,設立一個微信公眾號,就等于建立了一個家校直播的電視空間。

1, 教學實錄可以隨時通過手機傳到家長的手中,真正實現在了開放式的教學,家長可以第一時間了解學生的狀況。

2, 校外教育一般是周末進行,一周后,學生可能已經遺忘了上周的學習內容。校內教育的家庭作業很難督促語言藝術的家庭練習。而微信群,可以有效的解決這個問題,一是老師每天在微信群直播一些教學內容,并且實時和學生互動。學生的“家庭作業”也可通過“微視頻”“微音頻”放出來,學生在群里批改。

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關鍵詞:建筑結構;結構設計;對策

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A

引言

隨著我國市場經濟發展以及人們對建筑物功能要求改變,人們對建筑工程產品的要求也日益增高,建筑結構設計是一項系統的、全面的工作,在設計中存在的問題是多種多樣的,作為設計來講,需要扎實的理論知識功底,靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。我們要始終把提高設計質量作為終身奮斗的目標。本文就建筑結構設計中的常見問題進行初步探討,并進一步提出解決問題的有效對策。

一、建筑結構設計的常見問題

(一)剪力墻砌體結構設計

剪力墻結構,上部為多層砌體結構的房屋。該類房屋多見于沿街的旅館、住宅、辦公樓,底層為商店,餐廳、郵局等空間房屋,上部為小開間的多層砌體結構。這類建筑是解決底層需要一種比較經濟的空間房屋的結構形式。部分設計者為追求單一的建筑立面造型來增加使用面積,將二層以上的部分橫墻且外層挑墻移至懸挑梁上,各層設計有挑梁,但實際結構的底層挑梁承載普遍出現裂縫,該類挑梁的設計與出現裂縫在臨街砌體結構房屋中比較常見。

(二)樓板變形程度計算不準確

一些設計在缺乏基本的結構觀念或結構布置缺乏必要措施時,采用樓板變形的計算程序。盡管程序的編程在數學力學模型上是成立的甚至是準確無誤的,但在確定樓板變形程度上卻很難做到準確。作為計算的大前提都無法“準確”,就不可能指望其結果會“正確”了。據此進行的結構設計肯定存在著結構不安全成分或者結構某些部位或構件安全儲備過大等現象。

(三)屋面梁配筋少

結構建模時, 設計人員圖方便,屋面梁直接拷貝下層梁的尺寸。由于屋面梁荷載較小,計算結果配筋不多,這樣屋面梁在溫度變化、混凝土收縮和受力等作用下因配筋率過低而裂縫寬度較大。

二、解決建筑結構設計問題的有效對策

(一)箱、筏基礎底板的挑板

從結構角度來講,如果能出挑板,能調勻邊跨底板鋼筋,特別是當底板鋼筋通長布置時,不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋,較為節約;出挑板后,能降低基底附加應力,當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降,當荷載偏心時,在特定部位設挑板,還可調整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認為是挑板上砌墻,不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然,此問題也并不是絕對的,當有數層地下室,窗井橫隔墻較密,且橫隔墻能與內部墻體連通時,可靈活考慮;當地下水位較高,出基礎挑板,有利于解決抗浮問題;從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。

(二)梁、板的跨度計算

一般的手冊或教科書上所講的計算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規定和概念僅適用于常規的結構設計,而在應用的寬扁梁中卻是不適用的。梁板結構,簡單點講,可認為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統一認為是一變截面板。在扁梁結構中,梁高比板厚大不了多少時,應將計算長度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。(借用臺階式獨立基礎變截面處的概念)柱子也可認為是超大截面梁,所以梁配筋時應取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才時有問題的。

(三)主梁有次梁處加附加筋

一般應優先加箍筋,附加箍筋可認為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側補上,像板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但也不是絕對的。規范中說的比較清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應加附加筋。但梁截面高度范圍內的集中荷載可根據具體情況而定。當主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時,應加附加筋。當主梁高度很高,次梁截面很小、荷載很小時,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。還有當主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大,主梁也可不加附加筋??偟脑瓌t,當主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產生的剪力時,主梁可不加附加筋。梁上集中力,產生的剪力在整個梁范圍內是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時,也可滿足。

(四)設計剛性樓面

為了使程序的計算結果基本上反映結構的真實受力狀況而不至于出現根本性的誤差,設計時應盡可能將樓層設計成剛性樓面。要做到這一點,首先應在建筑設計甚至方案階段就避免采用樓面有變形的平面比如樓層大開洞、外伸翼塊太長、塊體之間成“縮頸”連接、凹槽缺口太深等。其次要從結構布置和配筋構造上給予保證, 對于使用功能確實必需的,或者建筑效果十分優越的建筑設計,如果其平面無法完全符合剛性樓板的假定,那么在結構設計時可以通過增設連系梁板、洞口邊加設暗梁邊梁、提高連系梁板或暗梁邊梁的配筋量、采用斜向配筋或雙層配筋形式等方法,盡量滿足剛性樓板的基本假設,或者彌補由于不是絕對的剛性樓板假定而產生的計算“誤差”。

(五)承重墻結構設計

一般房屋為矩形平面,其橫向剛度遠小于縱向剛度, 因此有足夠數量的橫墻,是提高結構抗震性能的主要途徑。由震害可知,墻體多為剪切破壞,因此,為了提高橫墻的抗震能力,必須提高其抗剪強度。主要措施是提高材料的強度等級,增加橫墻上的軸壓力。為此,應盡量使橫墻成為承重和隔斷合二為一的墻體。當房間較大時,設有沿進深方向的梁支承于縱墻上,使縱墻承重。樓板沿縱向擱置, 故形成橫墻承重,橫墻間距不入,一般可滿足抗震要求,同時縱墻也因軸壓力的存在而提高了抗剪能力。另一方案是縱墻承重與橫墻承重沿豎向交替布置,這種方案實際應用不多?;旌铣兄亟Y構體系由兩種結構材料彈性模量和動力性能相差很大的兩種結構體系組成,因而不是一種良好的抗震結構形式。但因其能滿足建筑使用要求,提供較大的使用空間,且結構經濟、方便施工,應用較多??傊?選擇哪種砌體結構是抗震結構設計中的關鍵環節,應從抗震的概念設計出發,綜合建筑使用功能、技術、經濟和施工等方面進行選擇。

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關鍵詞:教學資源庫;思路;方法;策略

統籌規劃,加強管理

網絡教學資源庫是依據一定的規范和標準將多種媒體素材的教學資源進行收集和整合,以為教學提供支持的系統。它一般由多媒體素材庫、課件庫、案例庫、試題庫以及網絡課程等幾部分組成,能為使用者提供快捷、方便的使用方法,同時也為管理者提供高效的管理模式。由于教學資源庫的建設與維護是一項長期的系統工程,工作量大,涉及面廣,任務艱巨,需要學校在政策、立項、資金、人力統籌等方面給予支持。資源庫的建設不僅要綜合考慮硬件配置、人力統籌、內容建設等各因素間的關系,還要處理資源庫系統的各個子模塊之間的結構關系,以及和教學這個大系統中其他子系統之間的關系。因此,統籌規劃,加強管理就尤為重要。要有專門的領導機構,論證和制定資源庫建設的相關重大問題。如根據學校的具體實際,確定管理系統是自主開發還是請專業公司開發,資源建設是分批引進還是以自主開發為主,是突擊重點還是普遍涉及等等。

明確資源庫建設的目標和原則

教學資源庫作為各種教學資源的匯集,絕不是教學素材、資料的簡單堆積,更不是脫離教學特點的其他非服務行為。它直接以服務教學為宗旨,以實現網上資源共享,教師方便用,學生易于自主學習的最終目的。它應該具備四個特征:科學化、標準化、結構化和動態化。內容的科學與準確是資源庫的根本,遵循標準是保障資源庫廣泛共享的基礎,合理的結構可以確保資源庫的合理性、易用性和可擴展性,長期穩定的不斷更新與維護是資源庫具有生命力的保障。因此在設計方案時要明確目標:一是建設科學的資源規范體系,符合國家制定的標準和規范,確保數據庫著錄的標準化、檢索點的規范化、檢索途徑便捷化。二是建立開放的資源建設體系,能夠實現文件上傳與下載、信息錄入與修改、素材的預覽與瀏覽、遠程審查、統計分析等功能,讓全校師生不僅能使用資源,還能為資源庫提供素材和資料;三是建立嚴格的資源審查評價機制,確保資源的高質量;四是建設先進的管理系統,支持資源庫的大容量存儲和大規模應用。同時,要確立資源庫建設的規范性、學科性、技術性和建構性原則。規范性要求資源的文件格式和分類標準要符合國家信息資源建設技術規范,以利于最大范圍實現資源共享。學科性要求與學科知識緊密結合,通過方便、快捷的瀏覽器便能容易找到教學所需資源,實現教與學的最優化。

精心設計專業課程教學資源庫的內容結構

專業課程教學資源庫是高校網絡教學資源庫建設的各個節點和重要環節,同時也是資源庫建設中教學應用的核心,是信息技術與學科課程整合的關鍵。因此,資源建設的組織者不僅要參與內容規劃、確定標準、編制評價指標、提供技術培訓和指導等,還要積極了解師生的實際需求,解決師生在教與學中遇到的問題。要精心布局內容和結構,設計符合高校信息技術與課程整合、課程標準的學科教學資源庫,實現資源共享,達到提高教學質量的根本目的。以我校高等數學課程教學資源庫為例,它包括教改信息、教學課件、備課素材、助學試題、學習交流和網絡導航6個數據庫。教改信息包括經濟類和理工類的教學大綱,最新教改項目、教研論文和課程動態。教學課件包括典型教材的優秀課件、授課教案、視頻課件和教學輔助軟件。備課素材包括知識點講解、數學史料和圖形、視頻等備課素材。助學試題包括同步練習試題、期末試題、建模試題、考研試題、自考試題和典型例題講解。

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關鍵詞:土壤;鹽分;線性混合像元分解;遙感;反演

中圖分類號: S156.4 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2015.12.029

1 前言

黃河三角洲由于海拔低,蒸發量大,地下水位淺以及受海水侵蝕嚴重,成為我國土壤鹽漬化的主要分布區域之一。土壤鹽漬化引起土壤肥力下降,土壤板結,農作物減產,嚴重影響了生態農業的發展。傳統的采用野外調查,室內化驗的方法,無法滿足大區域土壤鹽分的動態檢測。而遙感技術可獲取大面積地物的光譜信息,是測定土壤鹽分含量的重要手段。因此,本文以黃河三角洲的墾利縣為例,基于陸地衛星Landsat8 OLI的影像數據,提取對應樣本點的光譜信息,并采用線性混合像元分解的方法剔除植被的信息,從而獲得土壤的光譜信息,進而運用多元逐步回歸方法建立土壤鹽分反演模型,快速準確的獲得土壤鹽分的含量及其空間分布,為鹽漬土的改良與治理提供依據。

2 研究區與數據

2.1 研究區概況

本文以山東省東營市的墾利縣為研究區。墾利縣位于黃河入海口處,屬于溫帶半濕潤氣候,屬于黃河的沖積平原。地勢低平,地下水位高,礦化度大。蒸發量遠大于降水量,鹽分容易升至地表,導致大面積的土地鹽漬化。

2.2 土壤樣品采集及化學分析

野外采集土壤樣品的時間為2014年10月初,本文所用土壤樣品均在墾利縣范圍,多點采樣,使樣點的分布能夠照顧到地塊的各個方位,將樣品置于同一袋內,填寫好標簽。此次共采集100個樣本。

將采集土樣自然風干、敲碎、過篩。采用電導法測定土壤的含鹽量。剔除4個值異常點后,將采樣點進行分組,一組(64個)用于建立遙感模型,一組(32個)用于模型驗證。

2.3 遙感數據獲取及預處理

本文采用的是2014年10月24日的Landsat8 OLI的遙感影像數據。利用ENVI5.1,首先參照研究區對應地形圖對遙感影像進行精校正,之后進行輻射定標和Flaash大氣矯正,再進行影像的投影變換、配準及裁剪等預處理,獲得研究區的影像。

3 數據處理

3.1 相關性分析

在Excel中對64個建模點的每個波段的反射率值與對應點的土壤含鹽量進行相關性分析。發現相關系數較小,不能滿足建模要求。

3.2 線性混合像元分解

本研究采用線性混合像元分解的方法從原始混合光譜中將植被光譜剔除,進而獲取土壤反射率光譜信息。采用的像元二分模型為:

Rb=fs×Rsb +fv×Rvb (1)

式中:Bb為像元光譜信息,Rsb和Rvb分別為土壤和植被在波段b貢獻的光譜信息;fs,fv分別為土壤和植被在像元中的比例(fv+fs=1)。其中:

fv=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin) (2)

利用EDVI5.1的bandmath按照上述原理,自下而上計算出Rsb,之后進行波段融合,得到像元分解后的圖像。

對64的樣本點的反射率進行重新提取,并再次進行相關性分析(表1)。

表1 相關系數

對比像元分解之前,相關性得到大幅度提升,可以用來建立模型。

4 反演模型構建與驗證

4.1 模型構建

為了進一步提高土壤地表反射率與土壤鹽分含量的相關系數,使其能夠達到建立模型的基本要求,現對各波段地表反射率進行線性變換,取對數,指數等各種數學變換,并進行相關性分析。把每個波段的地表反射率的值經過數學變換后的結果及全鹽含鹽進行整理,然后將整理后的Excel表格導入SPSS進行多元線性逐步回歸分析。最終可建立模型為:

Y =-91.574×X1+129.251×X2-122.980,其中X1(此處X1為LN((b5+b7-b1)/(b5+b7+b1)),X2(此處X1同上,此處X2為((b5+b7-b1)/(b5+b7+b1))。

模型的復相關系數(R)及決定系數(R2)分別為0.842、0.709,擬合優度較高。土壤含鹽量與X1,X2存在著一定的線性關系。

4.2 模型驗證

將32個檢測點代入模型2中進行檢驗,結果顯示:鹽分含量的最小相對誤差為1.32%,最大可達126.57%,預測值R2為0.63。利用這一建立好的統計模型對土壤鹽分含量進行反演,有一定的效果,對土壤鹽分含量的預測具有一定的解釋能力。

4.3 反演制圖

經過上述步驟,得到了本研究遙感反演的基礎――土壤地表反射率與土壤鹽分含量的統計模型。利用ENVI的BandMath工具,將模型應用于影像,實現定量反演。將所得的圖像進行處理,將含鹽量劃分為5個等級,得到反演結果圖(圖1)。

5 結論

以黃河三角洲墾利縣為研究區域,基于Landsat8 OLI 影像數據,通過像元分解,剔除植被信息,提取土壤光譜信息,采用多元逐步回歸構建土壤鹽分含量反演模型,并對研究區土壤鹽分進行反演。通過研究得出以下結論:

直接提取光譜信息,發現土壤含鹽量與光譜信息的相關性較低。像元分解后,剔除植被光譜信息,土壤含鹽量與光譜信息的相關性有了明顯的提高。在多種數學變換的基礎上,運用逐步回歸方法構建遙感反演模型,可為相關理論研究提供參考,為鹽堿土的治理快速、粗略地提供數據。但模型精度仍需進一步提高。

參考文獻

[1] 樊彥國,李潭潭.基于Landsat8的黃河三角洲鹽漬化反演 [J].山東農業科學,2015,47(2): 119-124.

[2] 陳紅艷,趙庚星.基于改進植被指數的的黃河口區鹽漬土鹽分遙感反演 [J].農業工程學報,2015,31(5):107-114.

篇10

[關鍵詞]高職圖書館;參考咨詢服務;現狀;對策

圖書館參考咨詢工作起源于美國。19世紀90年代至今,經歷了從圖書館工作的次要任務到圖書館的中心任務的歷史性轉變過程。近年來隨著互聯網技術的發展,網絡傳輸速度和性能不斷提高,各種專業網,校園網迅速普及,為圖書館參考咨詢工作提供了良好的外部環境,高校圖書館的參考咨詢服務工作作為教學、科研的不可缺少的輔助手段,也發揮著越來越重要的作用,從而成為圖書館信息服務的重要窗口。相對而言,高職院校圖書館由于普遍存在建校時間短、基礎設施差、經費緊張等壓力,圖書館隊伍建設也不如普通高校圖書館那樣專業化、合理化。在此情況下,如何建設適合高職院校圖書館特點與要求的參考咨詢組織機構,更好地開展富有高職特色的參考咨詢工作,是一個值得商討的課題。本文通過一些調查數據,就高職院校圖書館參考咨詢工作開展的現狀及一些具體措施和設想進行幾點探討,與同行共商榷。

1 高職院校圖書館參考咨詢工作開展的現狀

筆者通過問卷調查及電話咨詢的方式對廣西近27家高職院校圖書館進行了調查。數據顯示:開展參考咨詢工作的有7家,占38.5%,在開展參考咨詢工作的7家中,有4家圖書館設有參考咨詢部,只有1家開展情報檢索、定題服務、課題查新服務,其他館提供的參考咨詢服務都是簡單的借閱和查詢服務。開展網絡參考咨詢工作的圖書館不多,形式也比較簡單,如常見問題解答、讀者留言、讀者信箱、QQ在線咨詢等。個別高職院校圖書館基本未開展參考咨詢工作??偟膩碚f,目前高職院校圖書館參考咨詢工作存在以下一些問題:

1.1 組織結構不合理,管理水平不高

參考咨詢工作是圖書館知識技術含量最高的服務,也是圖書館進行知識創新與知識增值的有效手段。但到目前為止,許多高職圖書館機構設置還是按照傳統的圖書館工作流程來設置部門和配備人員。圖書館工作仍然以圖書資料的分類編目、借閱流通為主要內容。還沒有轉向以知識的深層次加工和信息資源定向服務為主的現代圖書館發展需求上來。

1.2 人員配備嚴重不足,素質偏低,知識結構不合理

參考咨詢工作不僅要求有一定學科專業知識和圖書館學知識,還要求掌握一定的計算機和外語,這是搞好參考咨詢服務的關鍵。調查結果顯示:具有圖書館學知識、又具有學院學科專業知識的圖書館工作人員,從事參考咨詢工作的極少。同時,高職院校圖書館人員配備嚴重不足,工作人員與學生之比僅為普通本科院校的1/3左右,有的甚至遠遠低于這個比例。在這樣的人員編制和結構基礎上,工作人員學歷結構、知識層次、職稱結構均偏低或不對口,其素質距教育部的要求相差甚遠,這是高職院校圖書館參考咨詢工作受到嚴重制約的主要因素之一。

1.3 信息資源不足,結構不舍理,資源缺乏高職特點

充足的信息資源是開展參考咨詢工作的基本條件和基礎,但目前多數高職院校圖書館文獻資源不足,無論是傳統的紙質文獻還是電子文獻都比較缺乏,同時館藏大多為中專所用的圖書。雖然升格后多數高職院校圖書館也逐年加大了文獻建設的力度,但由于經費原因,加之適合高職類專業的文獻發行量不大,圖書館無法根據學科建設及時地進行補充和完善藏書種類,造成館藏信息資源建設緩慢,信息資源與服務要求存在很大的差距,館藏文獻類型單一、陳舊,沒有形成自己的特色。數字資源方面,各高職館近年來也購置了相應的商業數據庫來彌補信息源的不足,但由于商業數據庫泛而不專,以筆者所在館為例,我館所購的維普數據庫,符合我院專業的數據量約占38%左右。沒有與特色專業相對應的特色專題數據庫,使高職圖書館參考咨詢工作的開展十分困難。

1.4 數字參考咨詢服務層次低,缺乏系統應用軟件支持

高職院校圖書館近年來加速了自動化管理建設,但投入往往偏重于圖書管理方面,如:圖書采編、流通,期刊管理等,尚未能把參考咨詢特別是網絡參考咨詢服務工作列入管理的重要議事日程,用于計算機檢索和網絡互檢的設備投入不多。各館對專業人員配備不足,據調查,部分館的網絡信息技術只是由網絡中心代管,而網絡中心也就只管設備運行是否正常。在這方面,廣西職業技術學院網絡投入是廣西高職院校圖書館中最大的,同時該館與網絡中心是合署辦公,開展工作較好。然而很多高職館人員不到位,造成數字參考咨詢服務層次低,無法對網絡參考咨詢服務的方式和服務模式進行研究。目前國內高校圖書館,特別是高職院校圖書館數字參考咨詢系統一般是通過建立常見問題解答、數據庫、電子郵件、電子公告板、在線交流、共同瀏覽等形式為讀者提供各種信息服務。軟件大都是免費的網上聊天軟件。這些軟件還不具備網頁推送、同步瀏覽、咨詢日志歸檔、提問轉發等高級在線咨詢功能,不能完全適用于高職院校圖書館的數字參考咨詢,從而降低了高職圖書館在教學、科研、生產中應有的作用。

2 高職院校圖書館開展參考咨詢工作的具體措施和設想

高職院校主要以培養具有較強的動手能力,服務于各行各業第一線的技術能手為主要目標。其生源相對本科院校而言,自主獲取信息的能力較差。而高職教師也多為剛出校門的新人,因此高職院校圖書館參考咨詢工作主要目標,是提高讀者自主利用資源的能力。筆者認為高職院校圖書館要做好參考咨詢服務工作,應從以下幾個方面來開展工作:

2.1 更新觀念,改革管理體制

首先,要從傳統的圖書館管理理念中解放出來,充分認識圖書館在高職院校整體工作中的地位和重要性,積極進行內部管理體制的改革,根據網絡環境下圖書館工作的性質和任務來設置圖書館工作流程和部門,因為,機構的設置是開展服務的基礎和條件。其次,各級領導要高度重視,徹底改變圖書館是“安置所、養老院”的陳舊思想,有效引進競爭機制和激勵機制,充分調動工作人員的積極性,為圖書館信息資源開發與廣泛利用奠定良好的組織基礎。

2.2 優化隊伍結構,提高人員素質

參考咨詢服務工作是一種以信息為基礎,由圖書館參考咨詢人員綜合利用現代科學技術和方法為解決人們所遇到的各類問題而進行的一系列智力勞動。要求咨詢服務工作人員具有良好的綜合素質。因此,要樹立人才資源是第一資源的理念。要重視引進具有圖書館專業知識,并熟練掌握計算機知識和相關學科知識的高層次復合型人才,為參考咨詢工作的順利進行提供保障。

2.3 優化信息資源,構建合理的藏書體系

信息資源是開展參考咨詢服務的重要物質基礎和必要條件。高職院校教學工作強調,職業能力的重要性和理論基礎的實用性,對專業的設置則體現職業性,課程內容則注重適用性,教學過程突出實踐性,因此,高職館的館藏文獻資源建設,要根據高職教育的特點和人才培養的目標,來規劃文獻資源的建設方向。既要考慮理論教學文獻資源建設,更要突出實踐教學文獻資源建設,對館藏文獻的采集,以實用型文獻為主,既強調專業性,更要注重實踐性,并緊密結合學院的專業設置和課程安排以及素質教育的需要,來確定圖書采集的原則和重點。

由于數字文獻信息資源具有信息存儲量大、時效性強、內容豐富、形式多樣、檢索方便、易于復制,以及可供眾多讀者同時使用等特點,因此高職圖書館應加大對此類資源的收藏比重。筆者認為,首先,應注意購買與本校教學和科研關聯度較大的各種專業數據庫;同時利用先進的信息資源整合技術,建立能跨庫檢索的文獻信息檢索平臺,使用戶能通過互聯網,利用信息資源整合平臺快、準、全地獲取資料,更好地服務教學,幫助學生參加計算機、英語等各種等級考試,以及全國大學生數學建模競賽活動,高職院校圖書館還可根據本校的實際需要,建立各種考試題庫,如:計算機等級考試試題庫、英語資源數據庫、數學建模書目數據庫等。通過這樣合理的構建藏書體系,可大大地提高參考咨詢的服務質量。

對于無序化的網絡信息資源,高職院校圖書館可根據學校的學科建設和科研需求,請學科專業人員從專業角度對信息資源的范圍、內容、深度提出要求,圖書館員有重點地將網上有價值的信息資源進行篩選、整理、加工,有序化、系統化后,指引讀者查找、利用。

另外,本院作者的著作、文獻資料、科研成果是學院科研水平的集中反映,系統搜集、整理、保存本院作者的著作、文獻資料、科研成果,是圖書館藏書建設工作的一個重要組成部分。對本院教師出版的著作或教材,可仿照“呈繳本制度”,上繳圖書館適量復本,既可增加圖書館藏書量,還可系統保存學院的科研成果。同時,為彌補高職館館藏文獻不足,還可通過加強館際間協作的辦法,滿足讀者對文獻資源的需求,如:廣西高校圖書館間的館際互借活動,就充分發揮了圖書館的整體優勢和使用效率,實現資源共享,滿足讀者對文獻資源的需求。

2.4 充分利用網絡優勢、提高數字參考咨詢服務的技術水平及質量

美國依據其經濟實力、技術條件及創新意識等因素,頗有成效地把現代信息技術應用到文獻和咨詢服務中去,率先研制和開發了一系列應用軟件。如:1984年,美國馬里蘭大學醫學圖書館率先推出的“參考服務的電子訪問”和美國國會圖書館于2000年正式啟動的“合作數字參考服務”(CDRS)。這些國外廣泛應用的數字參考咨詢服務專用軟件由于漢化問題以及價格昂貴等因素,只有極少數國內高校圖書館采用。目前高職,包括本科院校數字參考咨詢系統除了通過建立常見問題解答、數據庫、電子郵件、電子公告板、在線交流、共同瀏覽等形式為讀者提供各種基本信息服務外,普遍缺乏專業的參考咨詢服務專用軟件。為提高高職院校圖書館的數字參考咨詢服務水平,應自主研制開發適合網絡環境下數字參考咨詢服務平臺。但是,以目前各高職院校圖書館的技術力量,要開發一套具備網頁推送、同步瀏覽、咨詢日志歸檔、提問轉發等高級在線咨詢功能的系統軟件,在技術上是有一定的難度的。筆者認為可采取由高校圖專委與其他專業技術協會聯合開發的辦法,由專業技術協會或技術力量較強的圖書館牽頭,其他館給予經費、資源的支持及合作。共同研制開發適合高職院校的數字參考咨詢服務平臺。這一來解決開發經費問題,二來也解決單館數據資源不足的大問題。更重要的是這樣的平臺,不存在館際互聯的瓶頸問題。

2.5 為學校的重點學科、新建專業提供重點咨詢服務

高職院校要辦出自己的特色,就必須加快自己的重點學科建設,同時根據社會及就業需求的最新動態,進行必要的專業重組,形成新學科和新的專業。圖書館參考咨詢工作應配合學院的定位,圍繞重點學科、新專業開展調查研究,積極主動地提供參考咨詢服務。深入教學一線,以教學、科研需求為導向,主動與學科、專業帶頭人聯系。由他們填寫其學科研究方向、研究課題、需要跟蹤服務的內容等方面內容的“信息跟蹤服務登記表”或通過網絡填寫表單。圖書館工作人員再根據登記表或表單進行整理、歸類。建立用戶檔案,然后采集信息,為用戶提供學科信息導航及個性化的信息推送服務等。