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5第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005数学的方法、基础和继承——访数学家林群院士康香阁(邯郸学院学报编辑部,河北邯郸056005)摘要:林群院士认为,学好数学最重要的是对数学要有高度的兴趣,只有有兴趣才能使你有激情,才能够帮助你投入.
除此之外,还要有正确的思考方法,方法很重要,单单靠努力是不够的,很多人很努力,但是得不到结果.
学数学要逐步前进,一定要念好小学,小学比中学重要,中学比大学重要,大学比专门化重要,越低越重要.
适当的参加一些科普讲座会使你少走弯路.
关键词:林群院士;数学家;数学方法中图分类号:O1-0;G642文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0005-0002收稿日期:2005-07-08作者简介:[采访者]康香阁(1959—),男,河北成安人,邯郸学院学报副主编.
[受访者]林群(1935—),男,福建连江人,中国科学院院士、计算数学专家.
林群院士在研究工作方面,研究偏微分方程的高性能有限元解法.
对于特征值问题,提出和发展了一种展开方法,来给出有限元的误差主项,因此可以看出有限元方法给出特征值的上界或下界以及特征值的误差是大或小,从而获得有限元方法是好或坏的概念.
此外,特征值的误差可以通过外推而减少.
对于求解问题,一般说,对有限元直接外推并不能减少逼近误差.
但是,林群院士构造了后处理有限元,其外推则可以减少逼近误差.
工作曾获中国科学院自然科学奖一等奖(1989)、捷克科学院"数学科学成就荣誉奖章"(2001)、何梁何利科技进步奖(2004)等.
1993年当选中科院院士,1999年当选第三世界科学院院士,是第九、十届全国人大代表.
本次访谈结合邯郸学院目前仍以师范教育为主的特点,就数学学习方法问题与林院士进行探讨.
康香阁:您研究了一辈子数学,学好数学最重要的一点是什么林群:学数学有各种方法,我认为最重要的是对数学要有高度的兴趣,只有有兴趣才能使你有激情,才能够帮助你投入,令你朝思暮想,如痴如梦.
没有兴趣就没有激情,没有激情肯定学不好.
爱因斯坦说:一个人不被几何所感动,就不会被数学所感动,那么,他就永远不能成为科学家,也不可能成为思想家.
所以,要被数学所感动,要专注其中,这是研究数学的一个必要条件.
康香阁:除此之外呢林群:还要有正确的思考方法,方法很重要,单单靠努力是不够的,很多人很努力,但是得不到结果.
康香阁:您能举个例子吗林群:比如说做数论,全世界很多人在做数论,用陈景润的话说,他们的方法是骑自行车上月亮,尽管非常努力,但还是上不了月亮.
陈景润的方法相当于是坐火箭上月亮,但陈景润的火箭力量还不够,也没飞到月亮,他"飞"到了1+2,没到1+1.
所以,正确方法至关重要.
有人说做数学并不是靠天才,也不是靠努力,最要紧的是方法.
所以一定要不断总结自己的学习经验和方法,不断学习周围的人,包括老师、同事的一些好的经验和方法.
有兴趣,再加上正确的方法,就可能有成就.
康香阁:建立好的学习方法,从小老师就这么说,可怎样才能掌握呢林群:我认为要掌握数学方法,是和数学这门学6科的自身特点有关.
学数学要逐步前进,一定要念好小学,最重要的是小学,小学比中学重要,中学比大学重要,大学比专门化重要,越低越重要.
一句话,数学就像建房子,小学是建筑的基石,然后是中学、大学,到专门的研究.
康香阁:您常常给中学生做科普讲座,是在教他们学习方法吗林群:书本的知识有一个问题,是把别人发明好的东西整理出来给大家看.
这好像到一个地方旅游,有人带着你到处逛,最后你不知道怎么走.
那么,科普讲座就会把走路的经过讲出来,使得你自己也会走,而不是跟着别人走.
跟着走好像很快能走到目的地,实际是在走弯路,科普讲座把发明的过程、创造的程序讲出来,启发学生,而不是死记硬背.
康香阁:您认为从课堂上学的和听科普讲座是什么关系林群:正课还是最重要的,正课还要做习题呢!
不做习题不能巩固正课,正课让学生直路前进.
通过科普讲座,学生可以看到人类发展过程中弯曲的过程,经历过挫折、失败,然后总结经验教训,达到最终的目标.
可以将历史、发明家的经过告诉孩子,让他从小就一个正确的认识.
否则以为知识都是科学家做好的,只要记住就行了.
科普是配合正课的,假期可以听讲座,不要把正课丢掉,也不要去参加什么奥数班.
康香阁:您反对学生上奥数班,为什么林群:这其中关乎两个方面的问题.
第一,我不但反对学生上奥数,也反对中学里的创新比赛,其实得奖是微乎其微的事,都是一些雕虫小技.
中学生为了得奖去做发明创造,浪费了宝贵时间,还把一个人搞的很浮躁.
我认为不应该搞这么多奖,没有奖,人才越塌实.
近二十几年中国有巨大的进步,但在进步的同时也带来许多泡沫和浮躁.
当然,整个社会在进步是不可逆转的,但中间也有很多矛盾,希望大家少走弯路,学习数学也是这样.
第二,上奥数、创新比赛会让学生产生误会,以为数学是要不断创新的,也能够有新东西出来.
其实,就数学这个学科来说,特别强调继承性、创造性和历史性.
不继承传统,就要走弯路,在这个基础上当然要创新,否则就不能前进.
我要说的是,数学上的创新是微乎其微的,只有极少数人才能创新,能在数学的大海里做出一点点成绩就很不错了,能做一点也很不容易了.
一个世纪有个别人,甚至有那么三五个人做出了创造性的研究,这个世纪就很了不起了.
康香阁:您刚出版的这本《微分方程与三角测量》也是一本科普书,主要是要表达哪些方面的内容,针对哪个层次的读者林群:这本书是讲中学数学,中学生可以读,大学生也可以读.
在这本书我强调了我刚才表达的一个观点,中学很重要,中学学好了,跨一步就是大学.
从本质上来说,中学里面已包含了大学的东西,大学跟中学一步之差,没有大区别,不过大学更复杂些,内容更多了.
比如说,微分方程是大学的内容,平面三角是中学学的,这两者没有本质的区别.
三角测量跨一步就是高等数学,高等数学退一步就是三角测量.
所以,大家要注意学好中学数学,大学时要和中学的内容联系起来.
我强调温故知新,一定把基础的东西掌握好,有了继承才有创新.
康香阁:以前的教学把两者过于割裂开了林群:对,不要把两者切开.
大学数学是对中学数学的"包装".
我强调把三角测量包装起来就成了微积分,这样理解知识就能消化,否则我们不断学习新知识,头脑就爆炸了.
现在经过整理消化,发现旧的知识,包装这个知识是个大的知识,把这大的包装知识拆开就是新的知识.
不要去学习许许多多东西,学一个忘一个.
其实数学是一个整体,把握住这点才能学好.
康香阁:目前我们学校仍是以师范教育为主体,许多学生出去是当老师的,您能否在如何教好中学生上再给一些指导林群:那我刚才说的就更有价值.
念了大学就会知道中学里有很多东西哪些是重点,哪些不是,因为中学里有许多东西到大学里就不用了,只是考试用的和做题用的.
真正有用的内容是在大学经常用的,那么,这就是中学教学的重点.
站的越高,看的越清楚,不过在大学学习时不忘了哪些是中学的,这对以后教中学非常重要.
我认为现在的中学数学教学要改进,有的中学教师不分青红皂白、不分轻重缓急,什么都教.
我还想说不是越巧妙的东西越好,其实越笨的方法越好,对将来进一步学习更有帮助的是后者.
也就是说,数学里并不欣赏能解出一道道具体的题的方法,而是在意用统一的方法解决一类问题,比如说微积分.
科学的最终目的是传给大众和传递下去,那就需要简化,需要用看似简单的原则去解决问题.
7第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
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3JournalofHandanCollegeSept.
2005常微分方程中几类典型问题解析娄喜娟,刘晓玲(邯郸学院数学系,河北邯郸056005)摘要:通过对常微分方程中几类典型问题的讨论,有助于对学生进行审题的思考方法和解题的基本技能的训练.
关键词:变量分离方程;非齐线性方程;方程组;通解;特解中图分类号:O175.
1文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0007-04收稿日期:2005-03-11作者简介:娄喜娟(1959—),女,河北邯郸人,邯郸学院数学系副教授.
正确理解《常微分方程》中的概念,掌握知识之间的内在联系和正确的解题方法,提高解题能力,是数学教师和学生共同感兴趣的问题.
本文针对教学中,学生在解题时经常遇到的问题进行分析,或给出不同的解题方法,以求对学生的学习有所帮助.
例1解方程0sec)3(tan52ydyeydxexx解这是变量分离方程分离变量dxeedyyyxx35tansec2(1)积分,得13ln5tanlnCeyx整理,15)3(tanCxeey,记1CeC得0)3(tan5xeCy,此即为原方程的通解.
注意:①在(1)中假定了两个因子xey3tan,不为零,若让他们分别等于零,就得到,2,1,0,kky;3lnx.
通过验证它们都是原方程的解,它们也可以由通解中分别令0C和C而形式地得到.
C可理解为记21CC,通解可写为0)3(1tan52xeCy或0)3(tan52xeyC,令02C(对应C),则有0)3(5xe,由此的原方程的解3lnx.
8所以原方程的通解为0)3(tan5xeCy(C为任意常数)且包含了方程的所有解.
②在分离变量时,若用函数)()(ygx同除方程的两边时,可能会失掉使乘积0)()(ygx的特解,应注意补上.
例2求方程2212)1(xxyxyx的通解解对应的齐线性方程02)1(2yxyx(3)不是常系数的,但属于),(yxfy型.
设pypy,,利用降阶法易知(3)的通解为21arctanCxCy其中xxxarctan)(1)(21,是(3)的两个线性无关解,它们的伏朗斯基行列式2110arctan1)(xxxW211x由求二阶线性非齐次方程特解公式得原方程的一个特解[1](P198-220)dfWxxyx)()()()()()(01221*=22021)1(111arctanarctan1dxx201arctandxx201arctandx=xx02]1[arctan201arctandx=)1ln(arctan2xxx由通解结构定理,所求通解为21arctanCxCy)1ln(arctan2xxx注意:①对变系数齐线性微分方程的求解不能用特征根法.
若它属于可降阶的类型,如本例),(yxfy型(不显含y),可用降阶法求得通解,再用常数变易法求原方程的一个特解.
②若二阶非齐线性方程(变系数)不属于可降阶的特殊类型,可用观察法寻找它所对应的齐线性方程的两个线性无关解,进而得到其通解,再用常数变易法求原方程的一个特解.
例3求AXX的基解矩阵,并求满足初始条件)0(的解)(t21xxX,3421A,11解解法一:[1](P198-220)①求A的特征值由0)1)(5(3421EA,得A的特征值5,1219②求分别属于特征值21,的特征向量由OEAu)(1,即00442221uu解得21uu,取u0由OEAv)(2即00242421vv解得122vv,取2v0③求基解矩阵Atexp因为],[)(21VeUettt]21,11[5ttee=tttteeee552而2111)0(,111231)0(1所以1112231)0()(exp551tttteeeetAttttttttteeeeeeee5555222231④求)(t)(t)(expAttttttttttteeeeeeeeee112222315555.
解法二:[1](P198-220)①同上A的特征值为11,52②由方程组OEAu)(1的解生成二维欧氏空间U的一维子空间1U由方程组OEAv)(2的解2生成U的一维子空间2U二维空间U可分解成子空间1U与2U的直和21UUU③分解初始向量)0(U(1U)2121vvu0u④求解)(t)(t21jtEej1v11te=ttee.
10解法三:[2](P143-145)此方程组可以改写为yxyyxx342而且1)0(,1)0(yx化为高阶方程ydtdydtdyyxdtdydtdxdtyd543)2(43422即05422ydtdydtyd这是常系数的齐线性微分方程,易得其通解为tteCeCy521方程组的通解为tttteCeCyeCeCyyx5215212143代入初始条件21211211CCCC得0,121CC所以原方程组满足初始条件的解为tex,tey参考文献:[1]王高雄,等.
常微分方程[M].
北京:高等教育出版社,1996.
[2]才燧林.
常微分方程[M].
杭州:浙江大学出版社,2000.
AnAnalysisofTypicalCasesinOrdinaryDifferentialEquationLOUXi-juan,LIUXiao-ling(DepartmentofMathematics,HandanCollege,Handan056005,China)Abstracts:Thediscussiononsometypicalcasesinordinarydifferentialequationwillhelpthestudentstoimprovetheirabilitytomathematicalproblems.
Keywords:variableseparatedequation;homogeneousequation;non-homogeneouslinearequation;equationsordinarysolution;specialsolution11第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005Pi空间与P-紧空间苏发慧1,闫爱莲2(1.
邯郸学院数学系,河北邯郸056005;2.
邯郸市二十八中学,河北邯郸056002)摘要:利用P-开集(又称准开集[1](P78-79)给出了一个新的拓扑空间类-Pi-空间(i=0,1,2,3,4)讨论它们的一些性质,继而又给出了P-紧空间,得到了一些结果.
关键词:P-开集;P-闭包;P-内部;P-覆盖;Pi-空间(i=0,1,2,3,4);P-紧空间中图分类号:O189.
11文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0011-03收稿日期:2005-03-19作者简介:苏发慧(1964—),男,河北磁县人,邯郸学院数学系副教授,理学硕士.
Eldeeb,N.
[2](P311-315).
1983年,给出了P-regularSpaces,我们利用P-开集来给出新的拓扑空间类.
1预备知识定义1拓扑空间(X,τ)的子集A称为开集,当且仅当A=A0[3](P20-30)定义2拓扑空间(X,τ)的子集A称为P-开集,如果AA-0[1](P78-79).
子集B称为P-闭集,如果X-B为P-开集.
引理1[1](P78-79)对于拓扑空间的子集A,下列条件等价:(1)A是P-开集;(2)存在开集G,使得AGA-(3)存在开集G,使得AGA-0-;(4)存在开集G,使得AGA-0,在引理1中"开集"改为"正则开集(A=A-0)"结论仍成立.
我们由此得到如下结论:定理1.
拓扑空间(X,τ)的一切P-开集的全体记为PO(X),则有:(1)τPO(X);(2)如果A∈PO(X),ABA-,则B∈PO(X);(3)如果AYX,A∈PO(X),Y是X的子空间,则A∈PO(Y);(4)如果对于任意的α∈I,A∈PO(X),则∪{Aa|α∈I}∈PO(X);(5)如果X是拓扑空间X1和X2的积空间,A1∈PO(X1),A2∈PO(X2),则A1*A2∈PO(X).
定义3[4](P11-13)设A是拓扑空间(X,τ)的子集,包含集合A的全体P-闭集的交称为A的P-闭包,记作A-(P).
定义4[4](P11-13)设A是拓扑空间(X,τ)的子集,包含A的全体P-开集的并称为A的P-内部,记作A0(P).
定义5设(X,τ)是一拓扑空间,AX,x∈X.
所谓x是A的P-聚点,是指包含x的任一P-开集与A有异于x的交.
A的一切P-聚点的全体,称为A的P-导集,记为d(p)(A).
2Pi(i=0,1,2,3,4)空间定义6设(X,τ)是一拓扑空间,对x,y∈X,x≠y,或者x有一P-开集U使得yU,或者y有一个P-开集V使得xV,则拓扑空间X是一个P0空间.
12定理2拓扑空间X是一个P0空间x,y∈X,x≠y,有{x}-(p)≠{y}-(p).
证明充分性.
x,y∈X,x≠y,∵{x}-(p)≠{y}-(p),∴或者{x}-(p)-{y}-(p)≠Ф,或者{y}-(p)-{x}-(p)≠Ф,当{x}-(p)-{y}-(p)≠Ф时,必定有x{y}-(p),(因为如果x∈{y}-(p),即{x}-(p){y}-(p),从而{x}-(p)-{y}-(p)≠Ф).
这推出x有一个不含y的P-开集({y}-(p))';同理,当{y}-(p)-{x}-(p)≠Ф时,y有一个不含x的P-开集({x}-(p))',∴X是一个P0空间.
必要性.
设X是一个P0空间.
若x,y∈X,x≠y,则或者x有一个P-开集U使得yU,或者y有一个P-开集V使得xV.
若属前一种情形,由于U∩{y}=Ф,所以x{y}-(P),于是{x}-(p)≠{y}-(p);同理可证后一情形,有{x}-(p)≠{y}-(p).
定义7设X是一个拓扑空间.
如果对x,y∈X,x≠y,则X有一个P-开集U使得yU,则称拓扑空间是一个P1空间.
定理3设X是一个拓扑空间,则下列条件等价:(1)X是一个P1空间;(2)X中每一个单点集都是P-闭集;(3)X中每一个有限子集都是P-闭集.
证明(1)(2),设x∈X.
当X是一个P1空间时,对于y,y∈X,y≠x,点y有一个P-开集U使得xU,即U∩{x}=Ф,因此y{x}-(p),从而{x}-(p)={x},所以{x}是一个P-闭集(集合A是P-闭集A=A-(P)[4](P11-13)).
(2)(3).
设{x1,x2,…xn}是X的一个有限子集.
当(2)成立时,我们有{x1,x2,…xn}-(P)=[{x1}∪{x2}∪…∪{xn}]-(P)={x1}-(p)∪{x2}-(p)∪…∪{xn}]-(P)={x1}∪{x2}∪…∪{xn}={x1,x2,…xn},所以{x1,x2,…xn}是一个P-闭集.
(3)(1),设x,y∈X,x≠y,当(3)成立时,单点集{x}和{y}都是P-闭集.
从而{x}'和{y}'分别是y和x的P-开集,前者不含x,后者不含y,所以X是一个P1空间.
定理4设(X,τ)是一个P1拓扑空间,A是X的一个非空子集,x∈X-A,则存在V∈PO(X)使得AV,xV.
证明α∈A,因为X是一个P1拓扑空间,故存在V(α)∈PO(X),使得α∈V(α),而xV(α),命U=∪{V(α)|α∈A}则AU,且xU,而U∈PO(X).
定理5设X是P1空间,则点x∈X是X的子集A的一个P-聚点,当且仅当x的每一个P-开集U中都含有A中的无限多个点,即U∩A是一个无限集.
证明充分性明显的,只证必要性,假设x∈X是X的子集A的一个P-聚点,如果x有一个P-开集使得U∩A是一个有限集,则集合B=U∩A-{x}也是一个有限集.
因此B是一个P-闭集,U-B是一个P-开集,并且是x一个P-开集,所以(U-B)∩A=Ф,因此x不是一个P-聚点,与假设矛盾.
定义8设X是一个拓扑空间,如果x,y∈X,x≠y,点x有一个P-开集U,点y有一个P-开集U,使得U∩V=Ф,则称拓扑空间X是一个P2空间.
定义9[4](P11-13)拓扑空间(X,τ)称为P-正则空间,如果对于任意x∈X和拓扑空间的任意闭意闭集F(xF),存在U,V∈PO(X),使得x∈U,FV,且U∩V=Ф.
定义10设X是一个P-拓扑空间,如果A,BX都是P-闭集,则存在A的一个P-开集U和B一个P-开集V,使得U∩V=Ф,则称拓扑空间X是一个P-正规空间.
定理6拓扑空间X是一个P-正规空间,当且仅当对于任何P-闭集AX和A的任何一个邻域U(在拓扑τ下),存在A的一个P-开集V使得V-(P)U.
定义11P-正则的P1空间称为P3空间;P-正规的P1空间称为P4空间.
定理7(1)P4空间P3空间P2空间P1空间P0空间;(2)Pi空间Ti空间[3](i=0,1,2,3,4);(3)P-紧致空间定义12设(X,τ)是一个拓扑空间,{Aa|α∈I}PO(X),{Aa|α∈I}是X的一个覆盖,即X=∪{Aa|α∈I},则称{Aa|α∈I}是X的一个P-开覆盖或P-覆盖.
拓扑空间的任一开覆盖一定是P-覆盖,反之不成立.
定义13设(X,τ)是一个拓扑空间,如果对于X的任一个P-覆盖存在一个有限的子覆盖,则称X'是P-紧致空间.
显然,P-紧致空间一定是紧致空间,反之不成立.
13定义14拓扑空间(X,τ)中的一个子集A称为相对于X是P-紧的,如果对于X的任一P-开子集簇Q,使得A∪Q,则存在Q的一个有限子集Q0,使得A∪Q0.
定理8,设(X,τ)是一个拓扑空间,则X是P-紧的充要条件是X相对于X为P-紧的.
证明必要性.
因为X是P-紧的,所以对于X的任一P-开覆盖Q(即X=∪Q),存在一个有限的子覆盖Q0,从而X=∪Q0,所以X相对于X是P-紧的.
充分性,设X相对于X为P-紧的,且设Q为X的任一P-覆盖,由条件知,存在Q的一个有限子簇Q0,使得X=Q0,即Q0是Q的一个子覆盖,所以X是P-紧的.
定理9设(X,τ)是一个P2-拓扑空间,A是X的一非空的,相对于X是Q-紧的子集,xA,且X具有性质:设V1,V2,Vn是X中任意n个P-开集,且niVi1≠Ф,则niVi1PO(X).
那么存在U,V∈PO(X),使得AU,x∈V,且U∩V=Ф.
证明对于a∈A,因为X是P2的,所在存在U(a),V(a)∈PO(X),使得a∈U(a),x∈V(a),U(a)∩V(a)=Ф.
令Q={U(a)|a∈A},则QPO(X),且A∪Q,因为A是相对于X是P-紧的.
所以存在Q0Q,使Q0是有限集,且A∪Q0,不妨设Q0={U1,U2,…,Un},且Ui=U(ai),ai∈A,i=1,2,…n.
Vi=V(ai)∈PO(x),(i=1,2,…n),x∈Vi(i=1,2,…n).
再令U=ni1Ui,V=ni1Vi,因为UiQ0QPO(X)(i=1,2,…n),所以UPO(X),且AUQ0=U,又因为x∈Vi∈PO(x),(i=1,2,…n),所以x∈ni1Vi.
由条件知,V∈PO(X),由于Ui∩Vi(=1,2,n),所以(ni1Ui)∩(ni1Vi)=Ф故U∩V=Ф.
U,V即为所求.
定理10设(X,τ)是一个P3拓扑空间,A和B是X的非空子集,且A∩B=Ф,A是相对于XP-紧的子集,且X具有性质:设V1,V2,…Vn是X任意n个P-开集,且ni1Vi≠Ф,则ni1Vi∈PO(X).
那么存在U,V∈PO(X),使得AU,BV,U∩V=Ф参考文献:[1]苏发慧.
q-开集及其共性[J].
吉首大学学报(自然科学版),2000,21(4).
[2]EldeebN,HasaneinI,MashhourA,etal.
OnP-regularSpaces[J].
BullMath.
DelaSoc.
Sci.
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deRoumanieTome27(75),No.
4(1983).
[3]熊金城.
点集拓扑讲义[M].
北京:高等教育出版社,1998.
[4]苏发慧.
q-正则空间[J].
邯郸师专学报(自然科学版),2002,(3).
PiSpacesandP-CompactSpacesSUFa-hui1,YANAi-lian2(1.
DepartmentofMathematics,HandanCollege,Handan056005,China;2.
Twentieth-eightschool,Handan056002,China)Abstract:UsingP-opensets,theauthergivesthedefinitiontoPI(I=0,1,2,3,4)spacesanddiscusstheircharacters,andtheirrelation-shipwithTI(I=0,1,2,3,4)spaces.
Theautheralsodefinesanewcompactapaces:P-compactspace,anddiscussesthecharactersofP-compactapacesandtherelationsbetweenP-compactspaceandPI-space(I=0,1,2,3,4),thusseveralconclusionsaredrawn.
KeyWords:P-openset;-closuer;P-interior;P-covers,Pi-space(i=0,1,2,3,4),P-compactspace.
14第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005nP上德萨格定理的另一个证明李金辉,陈海俊(邯郸学院数学系,河北邯郸056005)摘要:在n维射影空间nP中,给出了用帕普斯定理来证明德萨格定理的另一个方法.
关键词:体;域;n维射影空间;齐次向量中图分类号:O185.
1文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0014-02收稿日期:2004-09-16作者简介:李金辉(1962—),男,河北临城人,邯郸学院数学系副教授.
在文献[1]中,证明了n维射影空间nP上的德萨格(Desargues)定理.
在文献[2]中,给出了二维射影空间上用帕普斯(Pappus)定理证明德萨格定理.
本文对此进行推广:对于域F上的射影几何)(VP,也可用帕普斯定理证明德萨格定理.
1预备知识定义1给出一个集合F.
如果在这个集合中可以引进两种运算"+"和"·",分别称为加法和乘法.
F对于加法是Abel群,并记加法群F的单位元素为"0",F=F{0}对于乘法是一般群,并且F中加法和乘法运算是相容的,即对于zyx,,∈F有等式,)(zyzxzyxzxyxzyx)(则F称为一个体.
体F中的乘法单位元素记为"1".
如果F中,取F=F{0},对于乘法运算也是Abel群,则F称为域.
定义2设1nV是体F上的(1n)维向量空间,其中全体1维,2维,…,n维子空间以及1nV所构成的集合称为F上的n维射影几何,记成(P1nV)或(PV).
1nV中的1维子空间称为"点",2维子空间称为"线",…,)1(k维子空间称为"k维面",….
n维子空间称为"超平面".
1nV本身称为n维射影空.
记成nP或nFP.
定义3设1nV是体F上的维向量空间,P(1nV)是相应的n维射影几何.
S和T分别是1nV中的1k维和1l维子空间(1)若ST,则称k维面S属于l维面T;(2)S+T称为k维面S与l维面T的联合;(3)S∩T称为k维面S与l维面T的交;(4)若S∩T=0,则S+T称为S与T的直和,记成ST.
引理1对于二维射影几何)(3VP,不同两点的联合是一直线,不同两直线的交是一点.
设a是1nV中的一个向量,则1维子空间[a]是(P1nV)中的一个点.
但是对于x∈F,[xa]=[a].
所以对于(P1nV)中一个点A[a]来说,向量a的选择不是唯一的.
它可以差一个数因子x∈F.
定义4(P1nV)中一个点A[xa]的代表向量a称为这点的齐次向量.
引理2给出(PV)中的三个共线点],[pP],[qQ],[rR则总存在两个数Fyx,,使得yrxqp.
推论三点],[pP],[qQ][rR共线的充要条件是存在三个不都为0的数Fnml,,,使得150nrmqlp.
帕普斯定理对于域F上的射影几何)(VP,设A,B,C和A/,B/,C/分别是两条共面直线k和k/上的点.
令L=B/C∩BC/,M=C/A∩CA/,N=A/B∩AB/.
则L,M,N三点共线.
2用帕普斯定理证明德萨格定理德萨格定理设P(1nV)中的两个三点形ABC和A/B/C/,它们的三对对边两两相交,交点分别是L=AB∩A/B/,M=BC∩B/C/,N=CA∩C/A/.
则这两个三点形对应顶点的连线AA/,BB/,CC/共点的充要条件是L,M,N三点共线.
对于域F上的射影几何)(VP,我们用帕普斯定理来证明德萨格定理.
证明如图1,设两个三点形ABC和A/B/C/,其对应顶点的连线AA/,BB/,CC/共点于P,我们要证明L=AB∩A/B/,M=BC∩B/C/,N=CA∩C/A/三点共线.
设AC∩B/C/=S,AB/∩CC/=T,AB∩PS=U,A/B/∩PS=V,由帕普斯定理有PC∩AB/=T,PS∩AB=U,BC∩B/S=M共线.
同理考察共线三点P,A,A/和B/,C/,S,可得T,V,N=A/C/∩AS共线.
最后考察共线三点A,B/,T和V,U,S有L=AB∩A/B/,M=BC∩B/C/,N=AC∩A/C/共线.
反过来,设两个三点形ABC和A/B/C/中,对应边的三个交点L=AB∩A/B/,M=BC∩B/C/,N=CA∩C/A/共线,要证明对应顶点的连线AA/,BB/,CC/共点,方法与二维射影几何里的德萨格定理的逆定理证法类似.
我们就不再重复了.
参考文献:[1]梅向明,刘增贤,王汇淳,王智秋.
高等几何[M].
北京:高等教育出版社,2000:164-178.
[2]梅向明,刘增贤,林向岩,王智秋.
高等几何习题集[M].
北京:高等教育出版社,1994:P98-99.
AnotherProofofDesarguesTheoremonnPLIJin-hui,CHENHai-jun(DepartmentofMathematics,HandanCollege,Handan056005,China)Abstract:GiveamethodtoproveDesarguesTheoremwithPappusTheoremonn-dimensionalprojectivespacenP.
Keywords:skewfield;field;n-dimensionalprojectivespace;homogeneousvectorPVATC/CNSUB/A/BLM图1德萨格定理的几何结构16第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005高阶变系数线性微分方程的一种求解法闫峰(邯郸学院数学系,河北邯郸056005)摘要:从常数变易法的思想出发,得到了将一般的变系数线性微分方程化为常系数线性微分方程的一种新方法,对求解某些类型的变系数线性微分方程有较好的实用性.
关键词:线性微分方程;常数变易法;通解中图分类号:O175.
1文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0016-02收稿日期:2005-06-15作者简介:闫峰(1971—),女,河北磁县人,邯郸学院数学系讲师.
我们知道,线性微分方程的通解结构问题理论上已解决的很完善.
但实际上一般的线性微分方程是没有普遍的解法的,而常系数线性微分方程的通解可通过代数运算得到.
由此我们考虑:能否通过一定的变量代换将某些类型的变系数线性微分方程化为常系数线性微分方程,从而求出它的通解.
本文从常数变易法的思想出发讨论了这个问题.
高阶变系数线性微分方程)()()()1(1)(tfxtaxtaxnnn(1)其中)(),,,2,1)((tfnitai为已知的连续函数.
已知常系数齐线性方程有形如rtce(其中c为常数,r为常系数齐线性方程的特征根)的解,由常数变易法的思想知:将c变易为)(tc可得到对应的常系数非齐线性方程的解rtetc)([1](P108-110).
由此想到,若将指数函数rte变易为一般待定函数)(t,就能解决一些类型的变系数线性方程的解的问题.
定理1高阶变系数齐线性微分方程0)()()()1(1)(0xtaxtaxtannn(2)经变换)0)(()(ttzx可化为常系数线性微分方程0)1(1)(0zazazannn(3)的充要条件为:00)()(atta;1101)()()()(attattacn;……nnnnnnnnattattacttac)()()()()()()1(111)(0证明由变换)(tzx可得)()()()()()(2)()()()()()(/)1(1)()(tztzctzctzxtztztzxtztzxniininnnnn将上式代入方程(2)并与方程(3)比较,方程(2)与方程(3)等价的充要条件为未知函数各阶导数的系数相等,由此即可得证.
引入向量和矩阵,则上述条件的表达更为直观.
17定理1*高阶变系数齐线性微分方程0)()()()1(1)(0xtaxtaxtannn经变换)0)(()(ttzx可化为常系数线性微分方程0)1(1)(0zazazannn的充要条件为)()(ttaa.
其中)),(,),(),(()(),,,,(1010tatatataaaaann)(00)()()(0)()()()()()1(1111)(21ttctcttctctcttnnnnnnnnn推论1二阶变系数线性微分方程0)()()(210xtaxtaxta经变换)(tzx可化为常系数线性微分方程0210zazaza的充要条件为:常数常数常数221011000)()()()()()()()()()(2)()(attattattaattattaatta例1将03222xtxtxt化为常系数线性微分方程并求通解.
解0t时,原方程化为032txxxt设tzx,则tt1)(,由推论13)()()()()()(0)()()()(21)()(221011000attattattaattattaatta方程化为03zz,它的通解为tctcz3sin3cos21所以原方程的通解为)3sin3cos(121tctctx例2将02)1(4)1(2xxtxt化为常系数线性微分方程并求通解.
解设2)1(tzx,则2)1(1)(tt,由推论10)()()()()()(0)()()()(21)()(221011000attattattaattattaatta方程化为0z,它的通解为tccz21所以原方程的通解为)()1(1212tcctx对于变系数非齐线性方程,先利用上述方法求出对应的齐线性方程的解,再利用常数变易法即可.
参考文献:[1]王高雄,周之铭,等.
常微分方程[M].
北京:高等教育出版社,1978.
18第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005矩阵的迹邱双月(邯郸学院数学系,河北邯郸056005)摘要:通过介绍矩阵的迹的定义与性质,得出了两个重要定理及应用.
关键词:迹;相似矩阵;特征值中图分类号:O151.
21文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0018-02收稿日期:2005-03-21作者简介:邱双月(1977—),女,河北安平人,邯郸学院数学系助教.
迹是矩阵的一个重要的数量函数,用它解题,特别是结论是否定的题,比用其它方法更简捷.
下面先给出矩阵的迹的定义及其性质.
定义[1](P186-187)角元之和称为A的迹,记作trA,即niiiatrA1(1)迹有下列性质:[2](P47-49)01trBtrABAtr)((2)02ktrAkAtr)((3)03trAtrA'(4)04)()(BAtrABtr(5)证明0031很容易直接验证,现在证明04设)(ijaA,)(ijbB根据矩阵的乘法,nkkiikiibaAB1)(,nkkiikiiabBA1)()()(1111BAtrabbaABtrninkninkkiikkiik特别地,若A是nn矩阵,'A是其转置矩阵,则njiijaAAtr1,2')((6)定理相似的矩阵有相同的迹.
[3](P302-303)证明:令BCCA1,由(5)式,得)(1BCCtrtrA11()()trCBCtrBCCtrB定理方阵A的全体特征值的和为A的迹.
[2]证明设)(ijaA,则A的特征多项式为19111212122212nnnnnnaaaaaaEAaaa11122()(1)nnnnnaaaA由根与系数的关系可知:niiiatrA1就是特征根的和.
例1求证:对任意的n阶实正交阵C,有trAACCtr)('证明(Ⅰ)'''trCACtrCACtrACCtrA(Ⅱ)令ACCACCB1'则A与B相似,故有相同的特征值所以,trAACCtr)('例2证明ABBAE对任何n阶矩阵A、B均不成立证()trABBA()()trABtrBA()()trABtrAB0而trEnABBAE对任何n阶矩阵A、B均不成立例3设A是二阶方阵,试证若有方阵B使得ABBAA,则20A证若A可逆,则1BABAE,但1()trBtrABA1BABAE矛盾,故A不可逆,从而0A设A的特征多项式为2()fab则(1)0nbA,()atrAtrABBA()()0trABtrBA2()f,由哈密尔顿-凯莱定理得2()0fAA例4设A为n阶实矩阵,以()A表示A的所有元素的平方和.
求证:C为正交矩阵对任意n阶实矩阵A有'()()CACA.
证'211()()nnijijtrAAaA"":'''trCACCAC'''()trCACCAC''()trCAAC'()trAA从而'()()CACA"":''CCCECEn令12(,,nCuuu),iu为C的列向量,则''()()ijijCECuu'''ijijtruuuu''()jiijtruuuu''(()())iijjtruuuu''()()iijjuuuu''()()1iijjuuuu特别ij时,'2()1iiuu,从而'()1iiuu,(下转第27页)20第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
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2005数学美学及数学美育的作用王丽萍(邯郸学院科研处,河北邯郸056005)摘要:学科教育是实施素质教育的主渠道.
本文在对美学、数学美学、数学美的概念进行了初步阐述的基础上,分析了数学与美学的关系,进而论述了数学美育的作用.
关键词:美学;数学美学;数学美;数学美育中图分类号:G40-05文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0020-03收稿日期:2005-05-09作者简介:王丽萍(1958—),女,河北肥乡人,邯郸学院科研处教授.
基金项目:河北省教育科学"十五"规划资助课题"新世纪数学教育中的素质教育研究"(课题编号0080260).
美学是美育的起点,美育又是美学的归宿.
数学主要是作为自然科学的基础,但它也与人文社会科学各学科有着深刻的内在联系.
有人说"数学是科学与人文的共同基因".
美育,又称审美教育,它是人类文明发展的必然结果,也是人类自身建设的一个重要方面.
我们可以设想,如果没有美育,没有对我们世界周围事物的美好的感受,没有对色彩世界、声音世界、图形世界和数量世界以及各种各样的世界的美好感受,我们的教育怎么会协调地得到发展.
数学教育不仅给人们以知识和智慧,而且还给人以美的熏陶.
因此,数学教育也包括数学美育.
1数学美学及数学美数学美学是美学的重要组成部分,也是各类美学如:技术美学、建筑美学、劳动美学、艺术美学、心理美学等的基础.
目前,随着素质教育的推进,数学美学越来越受到人们的重视.
为了了解数学美学,让我们先了解一下美学.
1.
1关于美学美学是研究人对现实的审美关系的一门科学,和其它科学一样,是在一定的物质和精神文化生活的基础上形成和发展的.
什么是美学美学辞典中对此也没有明确定义.
但给予了解释.
"美学"——"伊斯特惕卡"(esthetik).
原义指用感官去感知的.
1750年,被称为美学之父的德国美学家、哲学家鲍姆嘉通(1714——1762)在他写的《美学》专著中首次使用这一术语,他认为"美学的对象就是感性认识的完善",应有专门研究"感性认识的科学"即审美的科学.
[1](P1)从此之后,美学就正式成为一门独立的学科.
然而早在我国春秋战国时期,一些著名的思想家、哲学家,如孔子、孟子、荀子、庄子等,对美的问题就有许多研究.
孔子(公元前551——前479年)认为"里仁为美",孟子(公元前390——前305年)认为"充实之谓美".
[2](P375)在西方古希腊、古罗马时期,柏拉图(公元前427——前347年)认为"美是理念",[3](P247)亚里士多德(公元前384——前322年)认为"美在形式","规则是美的本质"等[1](P249).
后来还有许多美学家、哲学家对此也进行了研究.
如:康德(1724——1804)把美学规定为"研究人的情感的科学".
[1](P277)黑格尔(1770——1831)说"美是理念的感性显现",美学是"美的艺术的哲学"等.
[2](P5)关于美学的表述还有许多,这种状况反映出美学这门科学既是一门古老的又是一门年轻的科学,它仍处于不断形成和发展的阶段.
1.
2关于数学美学1.
2.
1数学美学.
数学美学属于美学的范畴.
从历史上看,数学、美学、哲学的发展几乎是同时的,其相互联系的21密切是很难把它们分割开来的.
既然"美学"没有统一的定义,所以数学美学也难以下一个统一的定义.
但是,同美学一样,数学美学可以认为是研究人对数学的审美关系的一门科学.
我们只能通过数学美去了解它.
1.
2.
2数学美.
人们从数量关系和空间形式角度对自然规律进行研究形成了数学理论.
在认识这个理论的过程中,既有科学认识又有审美认识.
因为审美认识是人们对客观现实美的一种能动的反映过程,所以数学科学的学习过程和创造过程也就是数学家对客观现实形式美和内容美的感知过程.
数学理论和客观现实中的形式美和内容美在数学家头脑中形成了心与物、主观与客观的一种审美关系,即数学美所要研究的对象.
数学美的特征是简洁性、和谐性和奇异性.
从表现形态上看有形态美(包括对称美、比例美、和谐美)、内容美(演绎美、归纳美、抽象美、结构美和精确美)、形式美(公式美、有限美、无限美)等.
因此,数学美是一种可感知的的美,是在人类社会实践中形成的以反映数和形的客观规律与人们的美的意识的融合为本质,以数学审美心理结构和内外信息相互作用为基础的理性美.
有的数学家把数学和艺术联系起来,称"数学是创造性的艺术","数学家和艺术家一样地生活、思考和工作".
1.
2.
3数学与美学的关系.
马克思说"劳动创造了美",[2](P393)数学活动是一种劳动,因此数学中蕴涵着美.
关于数学与美学的关系,可以从以下几点理解:(1)数学源于生产实践,在数学的形成、发展过程中美就孕育在其中.
数学内容需要用字母、公式、法则来展现,需要用语言来描述.
数学的图象具有奇异性,数学的公式具有简洁性,数学的法则具有和谐性,数学的语言具有简炼性.
因此,数学能表现形式美.
只有用审美观去解读数学才能帮助我们更好地理解数学.
(2)数学的形成与发展与哲学的发展同步,而美学必须以哲学为基础,且在历史上长期就是哲学的一个分支.
数学的学习与研究要用马克思主义的辩证唯物主义思想——哲学的方法去指导,而哲学正是研究美学的基础当然也是研究数学的基础.
[4]数学中的"从特殊到一般"、"从量变到质变",反证法所采用的"否定之否定定律"等等,都是哲学中的辨证思想的体现,当然也是美学的具体反映.
(3)数学是研究"真"的科学,一切不合实际,虚假的东西在数学中不可能存在.
而"美"与"真"是并存的,假的事物不可能给人以美感.
真是美的基础,美是真的反映.
因此,数学与美学同在.
2数学美育的概念及作用数学美育是以形象思维为基础,以情感交流为纽带,用数学美来激发学生的情感,引起共鸣,达到潜移默化的教育效果.
为了使数学教育做到寓善于美,寓教于乐,使学生对学习数学产生浓厚的兴趣和一种自发的内在驱动力,使学习成为一种执着的追求,就必须在数学审美教育过程中,充分发挥它的以美诱人,以美感人,以美动人,以美育人这种特殊的教育手段的作用,使之达到感情与认识、感情与理性的高度统一.
2.
1数学美育的概念所谓数学美育是指在数学教育过程中,培养数学审美能力、审美情趣和审美理想的教育.
数学美育又称之为数学审美教育,或称数学美感教育.
即以数学美的内容、形式和力量去激发学生的激情,纯洁学生的智慧和心灵,规范学生的思维行为,美化学生的学习生活,培养和提高学生对数学美的理解、鉴赏、评价和创造的能力.
2.
2数学美育的作用数学美育是一种数学文化教育,是在数学的学习过程中精神世界层次上的素质教育.
它可以在进行数学教育的同时教育学生树立美的理想,发展美的品格,培养美的情操,激发学习活力,促进智力开发,培养创新能力.
数学科学虽然是以抽象思维为主,但也离不开形象思维和审美意识.
从人类数学思维系统的发展来看数学的形象思维和审美意识是最早出现的,即抽象思维是在形象思维、审美意识的基础上发生和发展起来的.
众所周知,第一个提出"什么是美"的问题的人并不是社会科学家,而是数学家.
早在公元前6世纪,毕达哥拉斯学派(数学团体)就提出了"美就是和谐与比例"的观点,认为宇宙就是一种和谐,这种和谐是由数决定的.
[5](P5352)他们认为和谐起于差异的对立,和谐是杂多的统一,不协调因素的协调.
而"数学是描写宇宙的语言".
一个数学家如果没有形象思维和审美意识,没有对数学浓厚的兴趣和爱好,那么根本谈不上会有数学上的发明创造.
同样一个学生如果没有很好的形象思维和审美意识、没有对数学浓厚的兴趣和爱好,要想学好数学那也是不可能的.
因此我们要充分认识数学美育的作用.
2.
2.
1数学美育可以促进学生的全面发展.
素质教育是人的全面发展的教育.
正如马克思所说"未来的社会是人的22全面发展的社会".
M·克莱因在《数学——必然的丧失》中写到:"音乐能激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科学(狭义)可以改善物质生活,而数学却能提供以上的一切".
还有人说"没有美育就不可能有个性的充分的、全面的发展,只懂得艺术美,对科学美不甚了解,就不能成为健全的人".
人类文明的创造离不开数学,有数学教育就有数学美育.
因此,数学美育是整个人类教育的一个重要组成部分,他可以丰富美化人们的智力生活和科学美学理想,发展人们对数学的兴趣与爱好,培养人们的审美情趣、审美意识,提高人们对数学美的鉴赏力、创造力,激发对事业的忠诚与向往,对真善美执着的追求.
马克思说"人是按照美的规律来建造的.
"用在数学教育上可以理解为,只有用数学美的规律来培养学生,才能培养出完美的、全面发展的学生.
2.
2.
2数学美育能帮助学生树立科学的数学审美观.
数学审美观是指审美主体对数学美的总的看法和认识,它是人们在审美欣赏和创造活动中的一种特殊的心理现象.
自从毕达哥拉斯提出整个世界就是一个数,就是数的和谐的命题以后,人们就在不断的追求数学美,它已成为科学上的一种理想追求.
数学美最早表现为数字美,后为研究几何图形美,又从几何图形美发展到演绎美与逻辑美,到了17世纪以后,由于数学方程在科学研究上的广泛应用,使数学美成为科学美的皇后.
随着数学的广泛应用和向其它各门学科的深入渗透,数学美也越来越多的被其他科学家们所崇拜.
他们追求数学美,欣赏数学美,于是便提出了科学的数学审美观.
科学的审美观认为,凡是既符合规律又合目的,内容和形式和谐一致的数学事实或形象,才是美的.
数学审美观就是真和善相统一的审美观,就是内容和形式相统一的审美观.
通过数学美育,可以使学生了解数学美的特征、表现形式以及在艺术、自然、社会、文学、科学等方面的应用,了解数学美的价值,帮助学生树立科学的数学审美观.
2.
2.
3数学美育能培养学生的数学审美情趣和审美意识.
所谓数学审美情趣和意识,是指人们在学习、研究数学时以个人爱好的方式对数学美的欣赏表现出来的审美倾向性.
由于每个人的数学基础、文化素养、性格气质等的不同,因此对数学审美情趣和意识就存在着差异性.
由于数学美是一种较高和较深层次的抽象的理智美,这就要求人们既必须具有一定数学科学知识和修养,又具有一定的美学知识以及审美情趣和意识.
只有这样才可以提高人们数学审美的感受力、想象力、理解力和判断力,进而提高数学审美能力.
2.
2.
4数学美育能培养学生对数学的兴趣和爱好,提高学生对数学美的创造力.
数学美的创造力的培养离不开人们对数学的兴趣和爱好.
人类通过认识数学、创造数学的实践,一方面创造了数学美,另一方面又在他所创造的数学美的世界中产生一种由衷的喜悦,越发激起人们对数学的兴趣和爱好.
例如1685年,数学家牛顿利用数学证明了万有引力定律,揭开了宇宙的全部机理.
当牛顿把宇宙系统这一幅最美丽的结构图案展现在人们面前时,人们无不被宇宙结构的美妙所倾倒,也激起了人们对数学的兴趣和爱好,并陶醉在对大自然美的愉快的欣赏之中.
由于人们对数学的兴趣和爱好,才激发了数学美的创造力.
数学美的创造力是指人类通过对数学的研究与实践,自觉地、有意识地创造数学审美价值的能力.
数学美的创造是人们对其生活空间中各种事物运动规律进行抽象并用数学符号加以表现的过程,这一过程体现着人的审美意识、审美能力,是一种自由的精神创造,它的创造过程,包括了自觉的想象运动、自觉的表象运动以及渗透着理性的情感活动的多功能的综合心理过程.
历史证明,数学上的许多美好规律的发现与研究,大多都依赖于人们对它的兴趣和爱好,借助于敏锐的洞察事物内部规律的能力——数学美的创造力.
[5](P353-356)综上所述,数学美学是有待于开发和研究的学科,数学美育是数学教育中非常重要也是较难操作的一种素质教育的实践活动,是数学素质教育的重要组成部分,更需要我们在长期不懈的努力中探索出一种行之有效的教学方法.
参考文献:[1]张锡坤.
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23第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005非学历计算机信息管理系统的开发王旭辉,李入元(邯郸学院计算机系,河北邯郸056005)摘要:非学历计算机信息管理系统是典型的管理系统软件,其开发主要包括后台数据库的建立和维护,以及前端应用程序的开发两个方面.
对于前者要求建立数据一致性要强、数据完整性要好的数据库;对于后者要求应用程序的功能完备,容易使用等特点.
关键词:信息管理;管理软件;培训机构信息管理中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0023-05收稿日期:2005-03-17作者简介:王旭辉(1962—),男,江苏无锡人,邯郸学院计算机系副教授,硕士.
1前言随着科学技术的不断提高,计算机科学应用逐渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用.
作为计算机应用的一部分,使用计算机对非学历计算机培训机构的信息进行管理,具有手工所无法比拟的优点,例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、成本低廉等.
这些优点能够极大提高非学历计算机培训机构的管理效率,也是这些培训机构的科学化、正规化,与世界接轨的重要条件,因此,开发这样一个管理软件成为很有必要的事情.
非学历计算机信息管理系统是社会教育培训单位不可缺少的部分,它对培训机构的决策和管理来说都是至关重要的,它能为用户提供充足的信息和快捷的修改、录入、删除、查询手段,但一直以来人们使用传统的人工方式管理着培训机构,这种管理存在许多缺点,如效率低,保密性差,质量低,易产生错误,另外,时间一长将产生大量的文件和文字数据,这对于查找、更新和维护都带来不少困难.
为了减轻管理人员的负担,提高工作效率,便于对非学历计算机培训机构的信息管理.
本软件的开发成功将具有很大的现实意义:首先,可提高管理人员的效率,减轻管理人员的劳动强度.
其次,在高效的基础上,为信息的编辑、浏览、查询及资源的总体调控提供了保障.
2项目目标和特色针对目前非学历计算机培训机构管理大多采用手工管理的现状,新开发非学历计算机信息管理系统在根本上摆脱了繁杂的人工管理,使信息由人工管理转化为计算机管理,实现了管理信息的无纸化操作的目标,实现了:(a)方便操作员直接建立、编辑、注销各项信息.
(b)人工管理变为计算机后台处理.
(c)方便的查询、编辑信息.
非学历计算机信息管理是一个应用型的软件,较以前的人工手动管理相比具有自己特色:(a)系统的自动处理:操作员只需输入简单的信息,余下的工作由系统处理.
(b)友好的界面:各管理项目以对话框的形式给出,用户只需通过简单的输入和鼠标操作,既可满足自己的24要求.
(c)良好保密功能:软件设有管理权限,管理员掌握对信息的一切管理权限.
(d)方便的打印与格式设置:用户可直接在当前环境下进行格式设置并打印.
3功能分析非学历计算机信息管理系统,针对需求分析,把培训机构的管理内容进行虚拟.
把其信息内容虚拟成五部分:学生信息、教师信息、专业信息、机房信息、教室信息.
各项内容根据日常管理的需要,又细分为增加、编辑、查询、删除、打印和格式设置六项功能.
在查询功能里可以既进行单条记录的查询,也可以对查询的记录进行格式的设置或打印设置.
教师信息的管理内容其模式与学生的形势基本上是一致的.
为了使管理者方便、快捷掌握资源的使用情况,又新增加了一个功能资源浏览,可供管理者查看某一专业在某一时间内教室、机房、教师的情况.
考虑到新生报名时,需要了解各项资源的使用情况及是否有剩余,在软件设置时有一项报名查看的功能.
通过此项功能,管理者可通过学员所选择的专业与时间查看到在所选择的专业与时间的情况下,将用哪个教室,该教室可容纳学生的总数,现在有上课的学生人数,任课教师的姓名,上的是什么课程,还可以显示上机所用机房,机房总共容纳学生的总数,现有上机的学生人数,机房的指导教师姓名,所指导的课程等,这些信息将在一个对话框中显示出来,方便了管理者.
下图是该系统的总体功能结构图(见图1):4数据库设计非学历计算机信息管理系统采用Microsoft公司的Access2002.
Access2002是关系型数据库的开发的工具,数据库能汇集各种信息以供查询、存储和检索.
Access的优点在于它能使用数据表示图式收集信息,数据表示图提供了一种类似于Excel的电子表格,可以使数据库一目了然.
另外,Access允许创建自定义报表,用于打印或输出数据的信息.
Access也提供了数据存储库,可以使用桌面数据库文件把数据库文件置于网络文件服务器,与其它网络用户共享数据库.
由于Access作为关系型数据库开发工具具备了许多优点,可以在一个数据包中拥有桌面数据库的便利和关系数据库的强大功能,因此在开发软件时采用了Access2002.
软件开发共设计了一个数据库,在这个库中包含了六个表,除了学生数据表(见表1)、教师数据表(见表2)建立了关联外,其它几个表(见表3、表4、表5)则为独立的表.
下面是本软件开发所设计的几个表:[1](P203-235)图1非学历计算机信息管理系统功能结构非学历计算机信息管理系统学生管理教师管理资源管理报名查看资源报名应聘解聘查询注销游览查询游览机房教室专业浏览专业浏览教师浏览机房报名查看25表1学生信息表表2教师数据表表3机房数据表4教室数据表5专业数据名称类型长度名称类型长度名称类型长度上课机房文本型8计算机数数字型4上课教室桌凳数量文本数字84专业数据任课教师文本文本2065系统开发过程非学历计算机管理系统使用Microsoft公司的VB开发工具,利用其提供的各种面向对象的开发工具,尤其是利用数据窗口这一能方便而简洁地操纵数据库的智能化对象.
首先建立系统原型,然后对初原型系统进行需求迭代,不断修正和改进,直到形成完整的可行系统.
遵循这个思想,初步构造了系统模型,对现实进行抽象,再在物理模型的基础上进行逻辑抽象,模型构建完毕,进行实际开发.
为了使VB开发的前台界面与载体和后台数据库相连,利用了JET数据库引擎.
[2](P103-125)它提供了与数据库打交道的途径,我们是通过它以及VB来访问数据库并对其进行各种操作.
DATA控件根据数据库中的一个或多个数据表建立一个动态集合,类型的记录集合,DATA控件还提供了用浏览不同记录的各种跳转按钮,将DATA控件放置在窗体之中,还必须在数据库设计的过程中或在VB设计的过程中处理该控件与要处理的数据库之间建立关系.
6窗体介绍:当数据库与各窗体设计完毕,就要对模块调用进行详细设计,本软件共设计了32个窗体,其窗体列表如下(见表6):名称类型长度学号文本5姓名文本6性别文本2出生日期日期型8地址文本20单位文本20电话文本8学费实型10报到时间日期型8结业时间日期型8学习专业文本6任课教师文本6上课教室文本8上课时间文本4上课机房文本8上机时间文本4名称类型长度教师编号文本13姓名文本6性别文本2出生日期日期型8住址文本20毕业学校文本20电话文本8毕业时间日期型8专业文本20学历文本20职称文本10所教课程文本10上课时间文本4上课教室文本8上课机房文本8上机时间文本426表6窗体列表系统部分包含窗体主界面系统管理(form3)、资源浏览(form9)、报名查看结果(form28)、报名查看资源(form27)登录欢迎(form1)、登录(form2)、修改密码(form3)、添加账户(form32)、注销账户(form33)学生管理新生报名(form4)、学生查询(form6)、学生注销(form5)、学生查询结果(form7)教师管理教师应聘(from8)、教师查询(form11)、解聘教师(form10)、教师查询结果(form12)专业管理专业管理(form13)、添加专业(form29)、删除专业(form30)机房管理机房管理(form20)、添加机房(form21)、删除机房(form22)、修改机房(form23)、机房查询(forrm25)、机房查询结果(form26)教室管理教室管理(form14)、添加教室(form15)、修改教室(form15)、删除教室(form17)、教室查询(forrm18)、教室查询结果(form19)7窗体调用关系:表中描述了在该系统中各窗体中模块的调用关系:表7模块调用主窗体调用窗体Form3Form4、Form6、Form7、Form8、Form9、Form10、Form11、Form12、From13、Form14、From20Form9Form28、Form27Form13Form29、Form30Form20Form21、Form22、Form23、Form25、Form26Form14Form15、Form16、Form17、Form18、Form198DATA控件技术的应用在本软件开发的过程中,对于对数据库的操作全部是以DATA控件为桥梁完成的.
DATA控件使用MicrosoftActivex数据控件来快速建立数据绑定的控件和数据库提供者之间的连接,[3](P87-93)DATA控件的Recordset对象提供对存储在数据库中数据的访问,DATA控件允许从一个记录移到另一个记录,并显示和操作来自被连结控件的记录的数据,可以使用DATA控件来执行大部分数据访问操作,而根本不用编写代码.
与DATA控件相连结的数据绑定控件自动显示来自当前记录的一个或多个字段的数据,或者在某些情况下,显示来自当前记录旁边27的一个记录集合中的一个或多个字段中的数据.
DATA控件在当前记录上执行所有操作,如果DATA控件被指示移动到一个不同的记录,则所有被联结的控件自动把当前记录的任何改变传递给DATA控件并以保存在数据库中,DATA控件移动到被指定的记录,同时把当前记录中的数据传回被连结控件并在那里显示.
9结束语:非学历计算机信息管理系统是管理型应用软件,通过这篇文章,详细讲述了该系统开发的必要,及开发过程中系统模块的构建,数据库的开发,利用DATA控件对数据库进行操作的实现方法.
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TheDevelopmentoftheNondiplomaComputerInformationWANGXu-hui,LIRu-yuan(DepartmentofComputer,HandanCollege,Handan056005,China)Abstract:Thesoftwareisatypicalsystemformanagement.
Itsdevelopmentincludesprimarilytwoaspectsoftheestablishingofbackstagedatabaseanddevelopingoftheheadapplicationprogram.
Concerningtothefirstfactor,theintegrityisimportantandforthesecond,thefunctionscompletionandeasyusageareimportant.
Keywords:Themanagementofinformation;Thesoftwareformanaging;Themanagementofinformationintrainingsystem(上接第19页)又''1212nnCCuuuuuu'2'21()()nniiijiijuuuu'2()nijijnuu,由前面'()CCn,'2()0nijijuu'0ijuu()ij故'CCE,即C为正交阵.
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28第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005分时操作系统思想在单片机编程中的实现方志雄(黄冈师范学院物理与电子技术系,湖北黄冈438000)摘要:提出基于分时系统思想的单片机系统设计方案,给出一具体应用的实例以及详细的实现方法.
关键词:分时操作系统;单片机系统;作业调度指针中图分类号:TP301文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0028-04收稿日期:2005-05-28作者简介:方志雄(1971—),男,湖北英山人,黄冈师范学院物理与电子技术系讲师,武汉理工大学计算机应用技术硕士.
1前言作为嵌入式系统主控单元——单片机,其软件往往是一个微观的实时操作系统,且大部分是为某种应用而专门设计的.
系统程序有实时过程控制或实时信息处理的能力,要求能够及时响应随机发生的外部事件并对该事件做出快速处理.
而分时操作系统却是把CPU的时间划分成长短基本相同的时间区间,即"时间片",通过操作系统的管理,把这些时间片依次轮流地分配给各个用户使用.
如果某个作业在时间片结束之前,整个任务还没有完成,那么该作业就被暂停下来,放弃CPU,等待下一轮循环再继续做.
此时CPU又分配给另一个作业去使用.
由于计算机的处理速度很快,只要时间片的间隔取得适当,那么一个用户作业从用完分配给它的一个时间片到获得下一个CPU时间片,中间有所"停顿";但用户察觉不出来,好像整个系统全由它"独占"似的.
分时操作系统主要具有以下3个特点:(1)多路性.
用户通过各自的终端,可以同时使用一个系统.
(2)及时性.
用户提出的各种要求,能在较短或可容忍的时间内得到响应和处理.
(3)独占性.
在分时系统中,虽然允许多个用户同时使用一个CPU,但用户之间操作独立,互不干涉.
[1](P20-78)分时操作系统主要是针对小型机以上的计算机提出的.
一般而言,微处理器(MPU)驱动的通用计算机,系统设计人员对每一台的最终具体应用都是不得而知的,因此,在价格允许的情况下,硬件设计务求CPU时钟尽可能的快;计算及管理能力尽可能的强;程序和数据存储器的容量尽可能的大;各种计算机外设的配接尽可能的详尽等等,特别是采用分时操作系统的机器,因为是一机多用户的管理系统,它的要求就更高了.
相对而言,微控制器(MCU)俗称单片机,是一个单片集成系统,它将这些或那些计算机所需的外设,诸如程序和数据存储器、端口以及有关的子系统集成到一片芯片上.
从硬件上,单片机系统与采用分时操作系统的计算机系统是无法比拟的.
但是,在单片机系统的设计中,设计人员对其最终具体应用是一清二楚的,它的使用环境相对是单一固定的.
所控制的过程的可预见性为分时系统思想的实现提供了可能性.
具体一点就是:虽然单片机的CPU速度较低,但其任务是可预见的,这样作业调度将变得简单而无须占用很多的CPU时间,同时"时间片"的设计是具体而有针对性的,因此可变得很有效.
[1](P20-78)2单片机分时系统的设计单片机系统往往是一个嵌入式的控制系统,因此目前绝大部分的单片机系统还是一实时系统.
能够真正体现分时系统的设计思想的往往是那些多路重复检测控制系统.
即便是在这些多路重复检测控制系统中,它的实时性也是非常重要的.
也就是说,在单片机系统中应用了分时系统设计思想,但其及时性应首先进行考虑.
[1](P20-78)292.
1对单片机分时系统硬件设计的建议随着单片机性能的提高,单片机系统设计中的一些硬件功能软件化是大势所趋.
但同时,一日千里的芯片技术也为低成本的硬件完成高性能的功能提供可能.
让一种功能到底是通过硬件实现还是通过软件来实现不能一概而论,只能是通过系统设计让整个系统的性能价格比最高才是每个单片机系统设计者孜孜追求的目标.
在单片机分时系统的硬件设计中,由于对系统的及时性的要求不能降低,而大多数单片机的处理速度相对而言是较慢的.
因此,在接口硬件的设计上应采用一些能将信息量保持的器件,如触发器、锁存器.
同时要求这些器件应该是三态门输出,因为是多路分时系统,当CPU没有访问到时,器件输出呈现高阻,以利于总线对其他器件的访问.
还有,一些用软件比较费时的操作应转给硬件完成.
如LED动态显示,没有必要一定用intel8155或intel8255硬件接口让软件时时为显示数字而煞费苦心,完全可以用intel8279或MAX7218及MAX7219这些可编程外围器件来完成,使显示既漂亮又简单.
当然,到底哪些功能留给硬件完成,哪些功能留给软件完成,应根据系统的不同而具体设计.
总之,应总体考虑,追求最高的性能价格比.
[2](P23-96)2.
2单片机分时系统的软件设计为了合理实现单片机分时系统,还须有完善的调度机制.
完善的调度机制主要由调度指针和调度表组成.
系统的调度分成两级,一是"路"的调度,相当于指示程序横向进行:从第一路的某一作业到第二路的某一作业,从第二路的某一作业再到第三路的某一作业……从最后一路回到第一路,循环往复.
"路"调度的调度指针变化规律是固定不变的,算法简单,即递增一或递减一,循环到头后,再返回到起始.
相对应的"路"调度指针还应构造"路"调度表.
"路"调度表每一项表示各"路"程序入口地址及跳转指令.
以MCS-51单片机为例,采用AJMPaddr11作为每一项的内容,则调度表的每一表项占2个字节;当程序较长超过2K字节,则采用LJMPaddr16作为每一项内容,占3个字节.
所设计的单片机系统共有多少"路",该调度表就有多少项数.
二是作业调度,即相当于指示程序纵向进行:从某一路的第一作业指向该路第二作业,第二作业指向第四作业……也有从第六作业指回第三作业的等等.
因稍复杂任务的流向都不可能是单方向性的,从上一作业流到下一作业都要根据系统的检测或运算结果来决定,因此作业调度指针的变化是随机决定的.
作业调度表的构成形式与"路"调度表相同,每一项表示各作业模块的程序入口地址及跳转指令.
作业调度表指示出各作业执行的一般先后次序,表项数等于一路任务的最大作业数.
为了分清每路的任务进程,单片机系统要控制多少路就必须有多少个作业调度指针及相应作业调度表.
以上两级指针都为1个字节的整数变量.
调度指针与调度表的联系是通过指令JMP@A+DPTR实现的.
DPTR中是调度表的首地址.
累加器A中的内容是调度指针的整数倍,若表项内容是AJMPaddr11,则A的值为调度指针乘2;若表项内容是LJMPaddr16,则A的值为调度指针乘3.
除了以上主程序的调度设计外,各个作业中共同的功能应放在中断中实现,主要是放在定时器中断.
如计时功能应放在定时器定时中断中实现,定时参数的选择应考虑到系统各个作业中各种计时的要求,定时频率一般为最小计时频率的整数倍.
任何软件延时都是不允许的.
实现分时控制的关键是在于合理地将系统的功能分解成各个作业模块.
作业模块分得越细系统的实时性就越好.
虽然单片机的时钟频率较低,在实际应用中当各个作业模块被细分成各个"动作"及简单的运算后,分时系统的实时性是能得到保证的.
缺点就是各"路"的控制处理程序被分割得支离破碎,模块化得不到保证.
3应用实例3.
1系统硬件及工作原理宾馆用的视频点播系统VOD(VideoOnDemand)中,从各个机定盒送出的上行信号用DTMF码通过电话线传输到机房的主控制柜中的上行信号采集卡中.
为了能同时接受多个用户的点播操作,上行信号采集卡必须有接受多路电话传输信息的功能,为此,笔者设计了8路电话采集卡,可同时接受8路用户的点播操作,系统硬件框图如图1所示.
图1电话采集卡硬件框图30每路大致的主程序是:检测到振铃信号后(即为振铃检测脚变低并保持8ms以上),继电器吸合,同时马上给机定盒回一接通信号——#键(保持400ms).
然后等待机定盒发送点播信息:客房号、点播的节目号,共4位DTMF码;若1s内无DTMF码收到(收到表示为解码芯片的DV脚变高)表示操作有误,继电器断开,状态位复原,作业指针回0.
收齐4位DTMF码后将其整理并带上该路的标志,转化成3字节送到串行发送缓冲区,在定时器中断服务程序中发送.
等待视频服务器回送应答信息,根据应答信息不同向机定盒回送不同的信息;若超时无应答也向机定盒回送一码(发码时间都为100ms).
最后,继电器断开,状态标志复原,缓冲区清0,作业指针也回到0.
一个过程完成.
[3](P34-56)3.
2作业流程为了能实现8路分时工作,最主要的工作是将这一过程细分成一个个作业.
笔者通过设计把它分成8个作业,各作业的流程如图2所示.
以上每一作业返回后,"路"指针自动加1,到8后回到0,以保证分时工作合理.
图2各作业流程313.
3几点技巧8路电话信息采集卡的编程中,为了使程序更精练,笔者应用以下3个技巧:(1)因为这8路的工作是相同的,程序可以共用,只须再构造1"路"地址表,每一表项含有本路的输入锁存器地址、输出锁存器地址、DTMF码存放RAM地址、计时单元地址.
这样可以省掉"路"调度表,因为各路相同作业的入口地址是相同的.
根据"路"指针的不同,带入该"路"的地址表项,即可用相同的程序对8路分别控制操作.
(2)定时器中断设置成4ms一次,这是因为电话振铃是25Hz,检测脚保持低电平的时间为10ms,它是最低的计时值.
当振铃检测脚低电平保持时间少于8ms时可认为是干扰.
每一路都有自己的计时单元,每次定时器中断后,在定时服务自程序中各路计时单元自动加1.
在上一次作业中将计时单元请0,下一次作业读出计时单元的值,延时值即为该值乘以4ms.
这样任何延时都不占用CPU机时.
(3)串行数据的发送和接收是8路共有的操作,采用共同的模块.
数据的链接是通过开辟缓冲区实现的,有发送缓冲区和接收缓冲区,采用4800baud的波特率.
一般程序的串行数据发送时,都须要检测TI位的变化来判断1字节数据发送是否完成,由此决定可否发下一字节数据.
应用到分时系统是行不通的,这要占用CPU机时,因为采用4800baud的波特率,则每一字节的发送时间少于4ms.
当发送缓冲区有数据时,可在定时器中断服务自程序中发送.
每一次定时中断中发送1字节数据,当下一次定时中断来时,上一字节数据必定已发送完毕,可发送下一字节数据.
无须检测TI位,也不占用CPU机时.
数据接收采用串行中断,接收到的数据存放到接收缓冲区供各路查询.
4结论将分时操作系统的思想引入单片机系统,提出了一个针对多路检测控制的单片机系统软件编程.
大大减低了系统的设计成本,提高了系统的性能价格比,并在实际应用中获得成功.
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32第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005手机卡最佳选择模型张青,陈寒梅,沈振荣(邯郸学院计算机系,河北邯郸056005)摘要:利用线性规划的相关知识,讨论了手机卡最佳选择模型.
对需求不同的客户进行分类,给出了最佳择购方案,有较强的实用性.
关键词:线性规划;数学模型;手机卡中图分类号:O22文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0032-05收稿日期:2005-04-17作者简介:张青(1969—),女,河北高碑店人,邯郸学院计算机系副教授.
1问题的提出随着科技的发展,手机也开始进入寻常百姓的生活中,随之带来的是信息服务和话费收取的问题,在名目繁多的服务模式中,选择何种模式既能满足自己的需求,又能节省话费呢[1](P1-10)现给几种电话卡的资料见表1:表1电话卡资料网内网外长途月租主叫被叫主叫被叫主叫被叫新新通卡0.
130.
050.
220.
050.
70.
1015元/月神州行卡0.
40.
20.
60.
20.
80.
15无动感地带0.
20.
050.
30.
050.
70.
05无(其中网内、网外、长途主被叫费用单位为:元/分钟)2问题假设(1)为了简化模型,我们只考虑影响手机话费的四个主要因素:接电话费用、打电话费用、漫游费、长途费,而短信的收发、网上图片或铃声下载等服务项目因其对于任何一种手机卡的收费情况基本是一致的,故略去不予考虑.
(2)假设客户每月的手机消费是一致的.
(3)不考虑节假日的优惠政策.
(4)不同网的信号相同.
(5)都不需要来电显示.
(6)为描述收费的大致情况,不妨设话费关于时间是连续函数.
3符号说明(1)y表示月租费(2)1z表示网内主叫话费单价33图1网内两种卡费用比较(3)1b表示网内被叫话费单价(4)2z表示网外主叫话费单价(5)2b表示网外被叫话费单价(6)3z表示长途主叫话费单价(7)3b表示长途被叫话费单价(8)m漫游费单价(9)c表示长途费单价(10)1t表示客户每月网内主叫时间(11)2t表示客户每月网内被叫时间(12)3t表示客户每月网外主叫时间(13)4t表示客户每月网外被叫时间(14)5t表示客户每月长途主叫时间(15)6t表示客户每月长途被叫时间4数学模型[2](P112-124)模型一:网内模型对于只需拨打网内电话的客户来说,每月话费只包括月租费和网内通话费.
此时该客户使用新新通卡的费用为ytbtzS21111使用神州行卡的费用为21112tbtzS假设主、被叫时间的关系为:12ktt客户使用新新通卡的费用为:15)05.
013.
0(11tkS使用神州行卡的费用为:12)2.
04.
0(tkS则kyt15.
027.
01时两种卡的话费基本一致,主叫超过此时间时使用神州行卡的费用低于使用新新通卡,否则使用新新通卡的话费低于使用神州行卡.
假设主、被叫时间相同,即21tt时(见图1)1510520406080tS1S2S341518.
011tS126.
0tS主被叫大约各36分钟时两种卡的话费基本一致,是21元,36t分钟时使用神州行卡的费用低于使用新新通卡,36t分钟时使用新新通卡的话费低于使用神州行卡.
若时间不容易统计,那么已经使用某种卡的客户可根据自己近几个月的话费来判断自己使用此卡是否合适.
.
即根据话费是否超过21元来决定以后使用哪种卡.
模型二:网外模型设客户每月主、被叫时间分别为1t和2t(单位:分钟)则该客户使用新新通卡的费用为ytbtzS22121使用神州行卡的费用为22122tbtzS假设主、被叫时间的关系为:12ktt15)05.
022.
0(11tkS12)2.
06.
0(tkS则kt15.
038.
0151时两种卡的话费基本一致,主叫超过此时间时使用神州行卡的费用低于使用新新通卡,否则使用新新通卡的话费低于使用神州行卡.
假设主、被叫时间相同,即21tt时(见图2)1527.
011tS128.
0tS主被叫大约各30分钟时两种卡的话费基本一致,24元,30t分钟时使用神州行卡的费用低于使用新新通卡,30t分钟时使用新新通卡的话费低于使用神州行卡.
若时间不容易统计,那么已经使用某种卡的客户可根据自己近几个月的话费来判断自己使用此卡是否合适.
即根据话费是否超过24元来决定以后使用哪种卡.
模型三:长途模型设客户每月主、被叫时间分别为1t和2t(单位:分钟)则该客户使用新新通卡的给用为ytbtzS23131使用神州行卡的费用为23132tbtzS假设主、被叫时间的关系为:12ktt15)10.
07.
0(11tkS1510520406080tS1S2S图2网外两种卡费用比较3512)15.
08.
0(tkS则kt05.
01.
0151时两种卡的话费基本一致,主叫超过此时间时使用神州行卡的费用低于使用新新通卡,否则使用新新通卡的话费低于使用神州行卡.
假设主、被叫时间相同,即21tt时(见图3)158.
011tS1295.
0tS主被叫大约100分钟时两种卡的话费基本一致,都是95元,100t分钟时使用神州行卡的费用低于使用新新通卡,100t分钟时使用新新通卡的话费低于使用神州行卡.
若时间不容易统计,那么已经使用某种卡的客户可根据自己近几个月的话费来判断自己使用此卡是否合适.
即根据话费是否超过95元来决定以后使用哪种卡.
模型四:综合模型则该客户使用新新通卡的费用为423221111tbtztbtzSytbtz6353使用神州行卡的费用为21112tbtzS4232tbtz6353tbtz用VB软件计算手机每月的费用[3](P143-166):(见图4)PrivateSubCommand1_Click()DimsAsSinglet1=Val(Text1.
Text)t2=Val(Text2.
Text)t3=Val(Text3.
Text)t4=Val(Text4.
Text)t5=Val(Text5.
Text)t6=Val(Text6.
Text)z1=Val(Text7.
Text)b1=Val(Text8.
Text)z2=Val(Text9.
Text)b2=Val(Text10.
Text)z3=Val(Text11.
Text)b3=Val(Text12.
Text)y=Val(Text13.
Text)图4手机每月费用的计算程序s=z1*t1+b1*t2+z2*t3+b2*t4+z3*t5+b3*t6+yLabel2.
Visible=TrueLabel2.
Caption="这个月的手机总的费用为:"&s&"元"10060402020406080tS1S2S图3长途两种卡费用比较36EndSub假设主、被叫时间的关系12ktt则该客户使用新新通卡的总费用为:11)05.
013.
0(tkS1)05.
022.
0(tk15)10.
07.
0(1tk使用神州行卡的总费用为:12)2.
04.
0(tkS1)2.
06.
0(tk1)15.
08.
0(tk则kt35.
075.
0151时两种卡的话费基本一致,主叫超过此时间时使用神州行卡的费用低于使用新新通卡,否则使用新新通卡的话费低于使用神州行卡.
假设主、被叫时间相同,即21tt时1525.
111tS1235.
2tS主被叫大约14分钟时两种卡的话费基本一致,33元,14t分钟时使用神州行卡的费用低于使用新新通卡,14t分钟时使用新新通卡的话费低于使用神州行卡.
若时间不容易统计,那么已经使用某种卡的客户可根据自己近几个月的话费来判断自己使用此卡是否合适.
即根据话费是否超过33元来决定以后使用哪种卡.
5结果分析利用线性规划的算法解决手机卡择购最佳方案,可以得到以下几点结论:(1)如果客户的业务通常是被叫时间大于主叫时间,即:)1(12kktt且,则建议客户使用神州行卡.
(2)如果客户的业务是被叫时间与主叫时间基本一致的话,则建议客户使用新新通手机卡.
(3)如果你是一名学生,建议你选择动感地带,它包含20元套餐,每月赠送260条短信,500分钟网内被叫,100分钟网外被叫,经济实惠.
参考文献:[1]徐增堃.
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37第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005基于防火墙日志信息的入侵检测研究王保民,丁智斌,郑卫华(邯郸学院计算机系,河北邯郸056002)摘要:介绍了当前入侵检测系统的基本情况,分析CISCO公司的PIX防火墙的日志格式,并对防火墙的系统日志进行分析,发现常见入侵行为的方法.
关键词:防火墙;日志;入侵检测;网络安全中图分类号:TP393.
08文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0037-03收稿日期:2005-03-15作者简介:王保民(1971—),男,河北魏县人,邯郸学院计算机系讲师.
1问题的提出随着计算机网络和分布式计算机的普及和应用,计算机安全变得越来越重要.
随着个人、企业、政府等纷纷进入Internet,波及整个社会的信息共享已经成为现实.
但随着网络应用范围的不断扩大,对网络的各类攻击和破坏行为也与日惧增.
统计显示,在进入新世纪后,每年因网络安全问题而造成的经济损失将达到2000亿美元以上.
网络安全已经成为影响经济建设和国家安全的重要因素.
为了有效防范网络的攻击和入侵行为,保障计算机系统、网络系统和信息基础设施的安全,各国都进行了大量的研究.
目前网络安全技术主要有数据加密和认证、访问控制、安全审计等方面[1](P12-16).
在所有这些方法中,加密认证是比较成熟的,也是目前应用范围较广的一种方法.
以防火墙为代表的访问控制方法也在不断发展和完善,而且目前市场上已经有多种性能较高的产品出售.
但以入侵检测为代表的安全审计方法,虽然结合了智能系统、专家系统、免疫系统、遗传算法、模糊理论等学科,但是因为TCP/IP协议本身的明文传输和协议透明性、很多操作系统经常发现新的漏洞、Linux为代表的开放源码、攻击技术的提高和攻击工具在网络中的广泛传播等原因,所以很难找到能够准确描述入侵行为的模型.
[2](P101-120)目前的入侵检测系统存在的问题主要有:为了检测基于主机和基于网络的入侵行为,需要设置多个传感器,系统体系结构复杂.
各部分之间的通信增加了系统复杂性.
入侵检测系统用代理形式实现,软件结构复杂.
部分系统结合"蜜罐"系统,增加了系统成本.
特征检测只能检测到已知入侵行为,不能检测目前没有发现的入侵行为.
异常检测因为没有成熟的入侵行为模型,误报率居高不下.
要实现对网络安全状态实时、准确的评估,必须特别关注边界设备上数据包的类型、状态和处理过程.
防火墙处在网络边界,所有进出网络的数据包都要在防火墙上进行策略比较,符合安全条件的数据包被允许通过防火墙,不符合安全条件的数据包被丢弃.
本文在对PIX防火墙的日志格式进行分析的基础上,通过几种常见的攻击行为在系统日志中产生的内容,提出了一种对防火墙进行日志分析以了解和发现入侵行为的方法,该方法也可以作为对网络安全状态进行评估的重要依据.
382日志分析方法2.
1PIX防火墙的日志格式PIX防火墙的日志是以一个百分号(%)开始,其后为一个格式化字符串[1](P12-16).
一条完整的日志信息可表示为:%PIX-Level-Message_number:Message_textPIX:设备标识符,说明日志信息是有CISCO公司的PIX系列防火墙产生.
Level:日志级别,说明该条日志信息所描述的情况的严重程度,PIX防火墙的日志信息共分为8级,攻击级别从0到7依次减小.
表1PIX防火墙日志级别日志级别日志级别描述系统状态0紧急(Emergencies)系统不可用1告警(Alerts)应马上行动2严重的(Critical)有严重情况发生3错误(Errors)错误消息4警告(Warnings)警告消息5通知(Notifications)正常但重要的消息6信息(Informational)普通信息7调试(debugging)调试信息(大量)Message_number:唯一识别码,由CISCO公司定义的与报告消息相关的6位编码.
具体的编码对照表在文献中有详细描述.
Message_text:文本信息,对该条日志的文本描述,该字段中可能包含访问控制列表编号、协议地址、端口等变量.
如:日志信息%PIX-1-106101(number).
表示防火墙上流过的不符合审计条件的数据流已经达到了ACL中限制的个数(number)2.
2常见攻击行为分析针对入侵检测的研究始终离不开分析经典的入侵或攻击行为,脱离开实际的攻击方法去谈论入侵检测是没有意义的.
本文所做的工作就是结合目前比较流行的攻击方法,说明在防火墙上通过日志分析和合理配置,是可以检测和阻止入侵行为的.
2.
2.
1邮件防卫(MailGuard).
邮件防卫提供了一种机制,来保护从外部到一台电子邮件服务器的简单邮件传送协议(SimpleMailTransferProtocol,SMTP),邮件防卫允许将一台邮件服务器应用于由PIX提供保护的网络中,而不会暴露某些邮件服务器常见的安全问题[3](P140-146).
用户在CISCO防火墙上使用fixupprotocolsmtp命令打开邮件防卫功能.
之后防火墙就可以限制到达邮件服务器的SMTP消息、隐藏SMTP标题,如果用户邮件地址部分包含非法字符,PIX防火墙会把非法字符用空格代替,并记录如下信息:%PIX-2-108002:SMTPreplacedstring:outsource_addressininside_addressdata:string2.
2.
2验证失败.
PIX防火墙可以为访问控制列表(ACL)限制用户对任意端口的访问,当某个没有被明确配置为允许,或者被用户明确禁止的访问到达防火墙后,PIX防火墙会形成以下日志信息.
%PIX-4-106023:Denyprotocolsrc[interface_name:source_address/source_port]dstinterface_name:dest_address/dest_port[type{string},code{code}]byaccess_groupacl_ID2.
2.
3碎片攻击防卫(FragGuard).
Internet上的IP数据包,如果有很小的偏移或有重叠的碎片,则可能是妨碍网络安全或对网络基本信息的一种恶意尝试,它试图绕过防火墙或者入侵检测系统.
39用户可以使用命令sysoptsecurityfragguard命令来起用碎片防卫特性.
分段数多于12个的IP数据包,或者第一个分段没有先到达防火墙的数据包不可以通过防火墙(OS版本5.
1以前).
当一个分段数多于12个的IP数据包被丢弃是,产生如下日志信息.
%PIX-4-209005:DiscardIPfragmentsetwithmorethannumberelements:src=IP_address,dest=IP_address,proto=protocol,id=number当发现碎片重叠和小碎片偏移情况异常时,产生一条泪滴(teradroop)系统日志消息.
%PIX-2-106020:DenyIPteardropfragment(size=number,offset=number)fromIP_addresstoIP_address2.
2.
4"Land"攻击.
"Land"攻击是一种针对TCP三次握手机制的攻击行为,这种攻击向目标主机(假设为A)发送一个SYN位置位的TCP连接请求报文,并且源IP地址和目标IP地址都设置成为A的IP地址,而且这个报文的源端口和目标端口都设置为A上正在监听的端口.
很多系统在收到这样的报文后都可能引起无休止的报文重发,结果引起很多系统停止响应.
PIX防火墙可以检测出具有以上特征的"lLandJ"攻击,并且产生以下日志信息.
%PIX-2-106017:DenyIPduetoLandAttackfromIP_addresstoIP_address2.
2.
5SYN风暴攻击防卫.
SYN风暴攻击在文献[3]中有详细说明,它是指攻击者使用根本不存在的源地址,将大量假装来自被假冒主机的SYN数据包发往目标主机,或者攻击者向目标主机发送大量SNY请求连接报文,但对目标主机的确认信息不予理睬,从而使目标主机不能正常完成三次握手过程,导致目标主机中大量端口缓冲区被占用,并停止响应合法的请求,产生DOS攻击.
当防火墙发现与某个静态地址的连接数量达到了与该地址的最大连接数数量时,PIX防火墙把如下信息写入到日志中.
%PIX-3-201009:TCPconnectionlimitofnumberforhostIP_addressoninterface_nameexceededPIX防火墙可以使用static或nat命令对服务器的未完成的连接数量进行限制,从而达到SYN风暴攻击防卫的目的.
参考文献:[1]StephenNorthcutt,MarkCooper,MattFearnow,etal.
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40第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005基于ASP的高校科研管理系统臧卫华,李晨,郑卫华(邯郸学院计算机系,河北邯郸056005)摘要:介绍了适合于在校园网上运行的、基于ASP的高校科研管理系统的功能、实现方法和运行环境.
使用本系统,可以对科研人员、课题、成果进行有效管理.
关键词:ASP;高校科研管理;校园网中图分类号:TP393.
07文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0040-02收稿日期:2005-04-21作者简介:臧卫华(1977—),男,河北保定人,邯郸学院计算机系助教.
教学和科研是高校工作中最为重要的两个环节,其中科研工作的好坏,体现了一个学校的科技创新能力和学术研究水平.
目前各高校都有很多科研成果,并且每年都在不断增加,如果还仅靠手工报表的方式对这些科研成果进行管理,会浪费大量的人力资源,并且会造成相关人员重复劳动.
随着我校校园网的建立和使用,各部门都可以在校内进行资源共享,这为利用计算机进行科研成果的管理创造了条件.
根据我校科研管理的实际需要,开发了这个基于ASP的科研管理系统(邯郸学院科研管理系统),并取得了很好的效果.
邯郸学院科研管理系统的开发,实现了对科研信息进行规范化、科学化的管理,使之朝着现代化、正规化和科学化的方向发展,有助于提高邯郸学院的科研管理水平和学校知名度.
1系统设计目标[1](P122-123)邯郸学院科研管理系统的设计目标是:(1)对学院科研工作中各个环节的信息进行收集、存储、统计和分析,促进科研工作的规范化,提高工作效率.
(2)为全院教师提供方便、准确、丰富的科研信息,实现科研信息的共享.
(3)为了发挥科研统计工作的激励、监督作用,每位教师都可以浏览、查询其他教师的科研成果,通过横向比较分析,看到自己所取得的成绩,找出和其他教师的差距,充分调动科研积极性,最终促进全院整体科研水平的提升.
(4)管理员可以根据需要随时使用数据库里的数据生成各类报表,避免了重复劳动,提高了工作效率.
2系统功能及实现2.
1功能设计邯郸学院科研管理系统具有科研信息、科研文件发布的功能,只要访问科研处的网站,就可以得到最新的科研信息及我校的一些科研文件.
邯郸学院科研管理系统中的用户包括校级管理员、系级管理员和普通用户三种,其中校级管理员由科研处的相关人员担任,可以在科研处网站主页上发布科研信息、科研文件等,并能对系统里的所有数据进行管理和维护,从全院角度对科研数据进行汇总和分析;系级管理员由各系教学秘书担任,负责对本系的科研数据进行及时录入,可以对本系的科研数据进行汇总和分析;一般教师都属于普通用户,只能浏览、查询自己或其他教师的科研信息,不能进行修改,如发现错误信息,可以告知本系教学秘书,由教学秘书对错误的信息进行修改.
这41三种用户必须在登录系统后才能执行相应的操作.
同时,为了保证科研管理工作的透明性,管理员的所有操作都会被记录在日志文件中,在必要时可以查阅日志文件.
2.
2系统流程及关键技术邯郸学院科研管理系统采用了Brower/Server结构,动态网页的设计使用了ASP结合Access数据库,所有信息(包括科研人员信息、科研成果信息、科研项目信息、科研文件等)都存放在Access数据库中,根据需要由ASP程序将相应信息从数据库中取出发布到网页中.
采用Brower/Server结构的优点在于,只要将开发好的Web应用程序通过服务器发布出来,客户端无需另外安装任何程序,只要使用浏览器就可以实现系统的所有功能,使用、维护都比较方便,效率高.
ASP(ActiveServerPages)是一种由微软公司开发的服务器端脚本环境,通过ASP可以结合HTML网页,ASP指令和ActiveX组件建立动态、交互且高效率的Web应用程序.
使用ActiveX组件中的ADO,可以方便地访问各种常见数据库,如Access、SQLServer、Oracle.
使用ASP,开发者不必担心客户端的浏览器是否能看到正确的结果,因为所有的程序都是在服务器上执行,程序执行完后,服务器仅将执行的结果以标准的HTML代码的形式发送到客户端浏览器上.
ASP还有如下优点:(1)在服务器端执行,无需编译,编写容易;(2)与浏览器无关,不论用户使用的哪种浏览器,都可以看到正确的结果;(3)使用VBScript、JavaScript等简单易懂的脚本语言,结合HTML代码,即可快速完成Web应用程序的开发;(4)ASP源程序不会被传送到客户浏览器,安全性较好.
[2](P168)系统流程如下图所示:图1邯郸学院科研管理系统流程图2.
3数据库设计系统数据库(hdxykygl.
mdb)包括以下几个数据表:教师信息表:由教师编号、姓名、性别、出生年月、职称、现任职务、所属系别、学历、学位、联系方式组成;科研项目表:由项目编号、名称、单位、科研经费、鉴定级别、获奖级别、性质、完成时间、项目参加人、项目验收人组成;论文信息表:由论文编号、题目、发表杂志、期数、发表日期、作者组成;科研信息表:由编号、名称、内容、来源组成.
3系统运行环境3.
1服务器端运行环境(下转第48页)42第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005计算机安全与保密问题罗雨滋,付兴宏(辽阳职业技术学院计算机科学系,辽宁辽阳111003)摘要:叙述了计算机安全与保密的内容以及我国计算机安全与保密方面存在的问题,最后阐明了计算机安全和保密使用的基本技术以及实现安全与保密的策略.
关键词:计算机安全与保密;密钥;防火墙;数字签名中图分类号:TP393.
08文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0042-03收稿日期:2005-05-27作者简介:罗雨滋(1970—),女,辽宁辽阳人,辽阳职业技术学院计算机科学系讲师.
1前言信息技术的发展具有两重性,信息网络国际化、社会化、开放化、个人化的特点给人们方便快捷地提供了"技术共享"、"信息共享"的好处,也带来了不安全的阴影,网上信息被泄露、篡改和假冒,以及黑客人侵、计算机犯罪、计算机病毒传播等事件层出不穷,对网络信息形成重大威胁.
信息社会的今天,在政治、经济、外交、科技、教育和意识形态等各个方面的网络信息安全斗争,在所难免,不能掉以轻心,目前,网络与信息系统的安全与保密问题已受到各级政府及各界的严重关切.
不解决信息安全与安全问题,信息社会就不能健康有序的发展.
本文将对计算机安全与保密问题做如下探讨.
2计算机安全与保密的基本内容2.
1实体安全1)计算机硬件设备安全;2)通信线路、设施、机房(包括建筑物)安全;3)环境安全;4)媒体安全.
2.
2网络安全1)节点安全;2)运行安全;3)线路安全;4)电磁泄漏;5)设备故障.
2.
3软件安全1)数据库安全;2)操作系统安全;3)应用程序安全.
2.
4运行安全1)安全管理;2)使用维护;3)故障排除;4)软件可靠性和可维性2.
5信息安全3我国计算机安全与保密存在的问题3.
1技术方面存在的问题[1](P95-98)(1)我国网络安全技术落后.
我国的信息安全至今还没有形成安全防护体系,没有自主的CPU芯片和安全操作系统,在系统安全工作和安全协议方面有一定的差距.
研究与建立创新性安全理论和系列算法,对我国而言仍是一项艰巨的任务.
(2)网络技术本身存在缺陷.
网络技术本身的缺陷主要表现在:1)电磁泄漏发射.
计算机的信息可以通过电磁波形式泄漏出去,通过专用设备,在一定的距离内可以接收还原,而造成信息失密.
2)通信与网络的弱点.
现代通信分为43有线和无线两种,有线线路容易遭受物理破坏,易被搭线窃听:无线通信易遭截获、监听等等.
网络规模越大、通信线路越长,其安全系数就越小.
3)软件本身缺乏安全性.
操作系统的安全缺陷相当多,为入侵者提供了诸多可乘之机.
我国使用的操作系统大都是进口的Windows系列,这种操作系统不仅存在着严重的漏洞,而且人为地留有"后门".
4)安全技术标准不统一.
目前,世界上缺乏统一操作系统、密码算法和数据库管理系统,缺乏统一的信息安全标准、密码算法和协议.
在安全性与网络性能和效率之间也难以两全.
信息加密等安全技术跟不上信息应用技术的发展,信息系统的绝对安全没有保障.
(3)计算机系统本身的脆弱性.
计算机系统本身无法抵御自然灾害的破坏,也难以避免偶然无意造成的危害.
这些危害有的会损害系统设备,有的则会丢失或破坏数据,甚至毁掉整个系统和数据.
(4)我国对发达国家信息设备和信息技术存在着很强的依赖性.
我国的信息化设备严重依赖国外,对引进技术和设备缺乏必要的信息管理和技术改造.
尤其是在系统安全和安全协议的研究和应用方面,我国与发达国家的差距很大.
而发达国家对我国限制和封锁信息安全高密度产品,据可靠消息,美国出口中国的密钥芯片都留一个口,供美方随时启动;出口我国的计算机系统的安全系统也只有C2级,是美国国防部规定的8个安全级别之中的倒数第三.
由此可见,我国信息系统的安全在一定程度上还受到别国的控制.
3.
2法规政策方面存在的问题我国关于信息技术保护和惩治信息犯罪的法律尚未健全,立法滞后.
从现有的《中华人民共和国刑法》、《中华人民共和国保守国家秘密法》、《中华人民共和国计算机保护条例》等法律来看,存在着操作性不强、罪名不具体、责任不明确、主体和程序脱节、针对计算机及网络信息保护的条款不细致等问题.
网上保密的法规制度,可操作性不强,执行不力,效果不明显.
3.
3认识方面存在的问题[2](P22)我国公众对网络安全的认识,尤其是网络安全的战略认识不足,没有上升到一定的高度.
国家还没有制定符合我国国情的信息安全政策,我国还没有从国家战略的高度将网络安全问题纳入整个信息发展战略的重要行列.
实际工作中我国的许多部门只重视系统建设,轻视网络安全,只重视信息的应用带来的巨大财富,没有意识到信息安全的漏洞和信息泄密所带来的严重危害.
3.
4管理方面存在的问题我国网络安全管理与保卫工作相对信息技术的发展是滞后的,国家没有完善的管理制度.
不少单位没有从管理制度、人员和技术上建立相应的电子化业务安全防范机制,缺乏行之有效的安全检查保护措施.
许多网络犯罪行为尤其是非法操作都是利用联网的计算机管理制度上的漏洞而得逞的.
另外,一些网络管理员利用职务之便,从事网上违法活动,给网络管理带来难以控制的隐患.
4计算机安全与保密基本技术近年来研究较多的主要是防电磁泄漏、密码、防火墙、身份识别、访问控制、数字签名、网上监控、内容审查、入侵检测、审计跟踪等安全技术[3](P18).
4.
1防电磁泄漏技术构成信息网络系统的设备在运行时能通过地线、电源线、信号线等产生电磁泄漏.
如果泄漏的电磁信号被接收下来,经过提取处理,可恢复出原信息.
为防止电磁泄漏造成信息泄密,近年来世界各国都在研制防电磁泄漏的技术,主要包括两方面内容:一是抑制和屏蔽技术;二是干扰防护技术.
4.
2密码技术密码技术分为对称密钥和非对称密钥密码两种.
对称密钥密码技术要求加密解密双方都拥有相同的密钥,而非对称密钥密码(又称公钥密码)技术是双方拥有不同的密钥.
4.
3防火墙技术"防火墙"主要用来保护内部网络不受来自外部的非法或非授权侵入.
"防火墙"种类很多,大致可为分两大类:一类是包过滤型,另一类是代理服务型.
防火墙技术的核心思想是在不安全的网间网环境中构造一个相对安全的子网环境.
4.
4身份识别技术44当前用于身份识别的技术方法主要有四种,一是利用用户身份、口令、密钥等技术措施进行身份识别;二是利用用户体貌特征、指纹、签字等技术措施进行身份识别;三是利用用户持有的证件,如光卡、磁卡等进行身份识别;四是多种方法交互使用进行身份识别.
4.
5访问控制技术目前对系统内部用户非授权的访问控制主要有两种类型,即任意访问控制和强制访问控制.
任意访问控制,指用户可以随意在系统中规定访问对象,通常包括目录式访问控制,访问控制表,访问控制矩阵和面向过程的访问控制等方式;强制访问控制,指用户和文件都有固定的安全属性,由系统管理员按照严格程序设置,不允许用户修改.
如果系统设置的用户安全属性不允许用户访问某个文件,那么不论用户是否是该文件的拥有者都不能进行访问.
4.
6数字签名技术数字签名技术是解决网络通信中发生否认、伪造、冒充、篡改等问题的安全技术.
实现数字签名的方法很多,比如利用公开密钥密码制实现的数字签名方法等.
4.
7入侵检测技术从具体的检测方法上看,可将检测系统分为基于行为的和基于知识的两种;从检测系统所分析的原始数据看,可分为来自系统日志和网络数据包等两种.
4.
8风险分析技术风险分析是安全管理的重要部分,主要包括两个方面内容,静态分析和动态分析.
静态分析,即系统设计前的风险分析和系统试运行前的风险分析;动态分析,即系统运行期间的风险分析和系统运行后的风险分析.
5综合网络应用,应制定如下网络安全基本策略(1)成立计算机网络安全管理机构,负责网络发展规划、审查上网信息、制定信息访问权限政策.
(2)严禁使用网上机器以拨号方式同Internet相连,保证访问控制及信息安全监测的有效性.
(3)本着安全的原则,禁止上网.
将真正机密的信息与公共网络隔离开来;秘密数据必须经网络安全服务器授权许可、采取口令检查、身份认证及信息加密传送等一系列手段,确保信息安全,未经授权用户,只能访问公共信息;秘密文件在网上分发传输过程中应符合重要部门保密安全规定,如严格登记、签收.
(4)采用网络安全分布式节理与集中控制的安全模型,在网络对外接口处及重要子网路口处均设防火墙,并且确定内部网络每台计算机对外提供的服务及其安全特性,开放这些服务,且将所有其他未被列人的服务排斥在外,禁止访问.
(5)网络管理水平直接影响网络安全,网络安全管理员应由一网络专家担任,并应尽职尽贵,随时监侧、查询,出现问题应及时向上级汇报并调整相应安全策略.
(6)教育内部人员,提高内部人员的素质和安全意识,防止由于内部管理不当造成网络安全漏洞,这也是保证计算机网安全的一个重要方面.
易用与安全是一对矛盾体.
网络的安全是以牺牲网络的灵活性,易用性为代价而实现,我们必须在实践中不断调整完善网络安全策略,确保计算机网络安全实用.
6小结网络的安全与保密是一个系统的工程,网络的安全保密策略必须在建网初期给予以高度重视和研究,在设计网络服务系统时,就应综合考虑数据加密保护,用户身份认证、数据完整性验证、数字签名等技术的使用,网络密码算法的密钥分割、密钥分配、密钥管理中心的设置等问题,设计安全保密策略的实现方案完成设计涉及秘密信息的网络服务系统必须经过保密手段有效性检验.
经过合格性认证后才能投入使用.
也只有这样才能保证网络安全与保密策略的完整、有效.
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45第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005信息技术与教育技术课程的整合董暾(河北大学教育学院,河北保定071002)摘要:通过利用信息技术营造一种新型教学环境,改变教学结构,革新教育技术的教材、教法,对CAI教学手段进行创新,拓展CAI领域,目的在于将技术合理地整合于教学当中,将教学环境最大程度的开放,探讨一种合理的教育模式,促进教学改革.
通过课程整合,定量、定性的提高学生综合素质,最终把学生培养成能适应社会需求的创新性人才.
关键词:教学环境;信息技术;教育技术;整合;CAI中图分类号:G431文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0045-04收稿日期:2005-03-10作者简介:董暾(1970—),男,河北磁县人,邯郸学院教育技术系讲师,河北大学教育技术专业在职研究生.
人类社会正从产业社会向着信息社会不断发展,多媒体技术的高度发展、因特网的广泛应用,对人们的深刻影响表现在每一个人不仅是信息的受者,也是信息的传者.
作为信息社会的每一个人,不仅要求他们具备获取信息、处理信息、运用信息进行学习的能力,还要求他们具备创造信息、发布信息的能力.
在学校教育当中,提高学生的综合素质在于教师本身素质的改善,高等师范院校是培养具有高素质、创新力的未来教师的基地,而教育的现代化又在于现代教育技术的应用和推广,如果高等师范院校的教育技术教学仍然维持原有的以教师讲授为中心的模式,显然不能适应培养新一代大学生的要求,因而,以多媒体技术和网络技术为手段的以提高学生的综合素质为目的的现代化教学模式,在教育技术专业课、公共课教学中的应用,显得尤为重要.
1整合意味着营造一种新型的教学环境,改变传统教与学的方式[1]邯郸学院教育技术系对于运用多媒体、网络技术进行教育技术公共课、专业课的教学,对多媒体信息技术与教育技术课程的合理整合开展了研究.
合理整合就是通过将信息技术有效地融合于学科的教学过程来营造一种新型教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的教与学方式.
在教学中,整合意味着利用信息技术手段设计、开发和运用各种教学资源,创建信息化教学环境,以实现能支持自主探索、多重交互、情境创设、合作学习、资源共享等多方面要求的学习方式,从而把学生的主动性、积极性充分调动起来,使课堂教学结构发生根本改变.
在学习中,整合意味着利用信息技术手段积极改变学生的学习方式,通过自主、探究、合作等学习方式使学生在学科学习中掌握信息技术,参与到教学资源的建设和整合应用中,培养学生的创新能力、实践能力和信息能力.
教学中,我们把全系的实验室、教室、办公室连成局域网,并通过中心控制室服务器与校园网、Internet、教育科研网联通,开通录像、录音、图片、课件资源为教学提供最大程度的资源信息共享服务.
开放演播、录音、摄影、远程、电视、常规媒体等实验室,为自制教学资源提供条件.
我们全部课程采用自制多媒体课件形式授课,打破传统教学模式中教师只是使用黑板、粉笔、教科书的单一教学手段,充分利用现代信息技术手段设计、开发和运用各种教学资源,以系统的观点整合传统媒体和信息技术手段,使多种教学媒体相结合,作到优势互补,相得益彰.
教师把信息技术有机地融入到学科教学中,不断开发多种有效的运用形式.
教师利用信息技术手段积极改变课堂教学模式,改变传统式教学,加强指导性教学,为学生自主化学习创建信息化教学环境.
46在专业课教学中,我们采取开放型CAI教学手段、网络手段等高科技技术来进行教学.
开发了基于自主式学习的多媒体网络课件,在网络技术愈趋成熟的今天,"基于资源的学习"便更加容易得到实践,教学软件的设计与开发结合到网络技术上,才真正有利于让学生自主发现、自主探索和自主学习.
利用计算机的拟实技术、多媒体技术、超文本技术,让学生在屏幕上模拟操作,通过人机交互,随意改变参数,立即看到结果,使学生获得动态逼真的感性知识.
并能突破常规教学的局限性,让学生自主把握教学进度、选择学习内容和时间,在图文声像并茂的多媒体营造的轻松、愉悦的氛围中,享受自主学习的快乐,主动发现、主动探索,充分发挥学生的主观能动性.
以摄影与艺术基础为例,首先利用多媒体课件向学生传授基础知识,通过模拟情景,任务驱动策略,充分开放多媒体网络机房,让学生通过自主学习、协作学习、探究学习,解决问题.
而后通过实践提高学生的能力,安排20课时到野外摄影、写生,5个课时到图片社参观,5个课时上网访问相关网站,并让学生写出心得、体会,对其所学进行评价,并呈现为powerpoint演示文稿,班内进行共享.
在课程讲授完以后进行一次综合活动.
比如进行一次电子图片大赛,要求利用实拍素材,扫描到计算机内,经一些软件(例如:photoshop)后期制作,在网上指定网站发布,并创建多媒体演示文稿,通过网上投票(30%),专家评选(70%),决出一、二、三等奖.
这样的目的在于促进学生自学能力、创新能力的提高,掌握一些与专业有关的软件(例如:Photoshop、Dreamweaver、Flash、Authorware等)使用技术,适应将来社会(尤其加入WTO以后)对人才创造性思维的需求,同时提高学生的艺术鉴赏功底.
公共课教学,讲授以技术为主,教材广泛且浅显易懂,重在技术应用.
通过课件讲授《教育技术学》这门课,讲授完以后,最后开展两次活动,一是做个人网站,二是自行设计一节评优课,使现代教育技术与自己专业合理整合,题材不限.
从2001年至2004年的教学实践中,我们先后建立了专题网站"教育技术在线".
举办了"乐凯杯"大学生摄影创作大赛.
举办了网页、多媒体课件制作创新大赛.
组织学生参观了数码影楼、图片社,邯郸电台,邯郸电视台的工作流程.
组织学生进行了"校校通"小站培训.
带领学生摄制了10部送教育部参评的邯郸市中小学优秀视频案例和多部教学专题片.
聘请河北大学教育学院硕士生导师、博士张立新教授对教育技术学课程进行了系统讲授.
建立了河北师大教育技术专业本科生教育实习基地和河北大学教育技术专业研究生实践基地.
加强了与电视台、广告公司、影视制作公司、计算机网络公司、影楼的联系,建立了长期的学生实践基地.
开始了对毕业生的工作实践能力的调查.
通过改革教学模式和整合教学资源,学生开始学会利用现代信息技术手段去使用多媒体教学资源,积极改变传统单一的学习方式,培养了自己的自主学习能力和信息能力,并对学习产生了较浓厚的兴趣,综合文化素质得到了提高.
2信息技术与教育技术课程整合的效果我们通过对2000、2001、2002、2003级四届学生专业课《艺术基础》、《摄影教程》等课程教学纵向对比,以及1998、1999、2000、2001级四届学生公共课《教育技术学》教学纵向对比,和中文系2000级西校区、北校区、南校区学生公共课《教育技术学》教学横向对比,课改效果明显.
(见表1、2、3、4)表1专业课《艺术基础》教学情况对比艺术基础年级使用课件授课程度学生学习兴趣学生动手实践能力考试成绩(及格率)2000未使用一般较差73%2001未完善高一般85%2002全部使用高较强91%2003全部使用高较强92%47表2专业课《摄影教程》教学情况对比摄影教程年级使用课件授课程度学生学习兴趣学生动手实践能力考试成绩(及格率)2000未使用一般较差77%2001未完善高一般83%2002全部使用高较强94%2003全部使用高较强93%表3公共课《教育技术学》教学情况对比教育技术学年级使用课件授课程度学生学习兴趣学生动手实践能力考试成绩(及格率)1998未使用一般较差81%1999未完善高一般87%2000全部使用高较强93%2001全部使用高(使用)一般(未使用)---90%表4中文系2000级公共课《教育技术学》教学情况对比教育技术学班级使用课件授课程度学生学习兴趣学生动手实践能力考试成绩(及格率)中文1班西使用高较强91%中文2班北未使用一般一般82%中文3班南未使用一般一般83%目前,课改已经取得明显的教学效果,我系的计算机过级率、普通话过关率在全校名列前茅.
2004年毕业生在专接本的考试中取得了录取率河北省第一名的好成绩.
其中全省的个人第一、二、四名都出在该实验班.
河北师范大学教育技术专业专接本共招收80人,在我系参加考试的41名考生中,有32人被录取,占总招生人数的40%,位居全省第一.
详细情况见表5:表52004年河北师范大学教育技术专业专接本录取情况统计表报考师大学校邯郸学院唐山师院保定师专廊坊师院衡水学院秦皇岛教育学院报考人数413229303740录取人数321912773升学率78%59%41%23%19%8%我系报考唐山师院的5名同学全部被录取,另报考河北师范大学的其余9名未入围同学其中有4人被调剂到唐山师院,即共有9人考上唐山师院.
4833名未参加升本的毕业生,分别在摄影大赛,网页、多媒体课件制作创新大赛中获奖,其中一部课件已出版,参与摄制的多部电视片在邯郸电视台播出,最终毕业生全部就业.
3结论几年的实验研究证明,经过多媒体信息技术与教育技术课程的合理整合,利用信息技术营造一种新型教学环境,以现代教育观念为主,以CAI教学手段为辅,以自主、探究、合作为特征的教育方式教学,可以有效地提高教育技术专业学生和开设教育技术课的其他专业学生的综合素质,适应社会的需求.
当然,我们只是对多媒体信息技术与教育技术课程的整合作了初步的探讨,已经取得的结果还需从多方面进一步加以检验.
整合是一个动态的实践探索过程,将会由无序到有序,由点到面,由浅层向纵深不断发展.
合理整合的有效模式还需进一步深入地研究.
参考文献:[1]何克抗.
信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].
电化教育研究,2005,(1).
(上接第41页)邯郸学院科研管理系统是基于ASP开发的,所以支持ASP的环境就可以正常运行,如:Windows2000Server,WindowsServer2003+IIS6.
0等.
3.
2客户端运行环境邯郸学院科研管理系统对客户端无特殊要求,Windows系列操作系统都能正常使用,建议使用Windwos98、Windows2000或WindowsXP;浏览器建议使用IE5.
0及以上版本.
参考文献:[1]罗汉洋.
基于Web的高校科研管理信息系统的分析与设计[J].
科技管理研究,2004,(5).
[2]张念鲁,刘红屏.
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49第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
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3JournalofHandanCollegeSept.
2005图解法分析放大电路三种基本组态的最大输出幅值及失真周萍(海南师范学院物理系,海口海南571158)摘要:用图解法分析了放大电路三种基本组态的最大输出电压幅值Uomax及其失真现象.
关键词:直流负载线;交流负载线;最大输出电压幅值;失真中图分类号:TN710.
1文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0049-03收稿日期:2005-05-18作者简介:周萍(1963—),女,江西抚州人,海南师范学院物理系副教授.
引言图解法是指以晶体管的特性曲线为基础,在特性曲线上用作图来分析放大电路的工作状态的一种方法.
它比较全面、真实、直观地反映了晶体管的非线性.
其最大特点是在分析晶体管放大电路时,能全面直观和形象地分析放大电路的静态和动态工作情况,正确设置静态工作点,求放大倍数,分析波形失真和动态范围.
图解法适用于分析输出幅值比较大而工作频率不太高的情况,实际应用中,多用于分析Q点位置、最大不失真输出电压幅值和失真情况,如功率放大电路的最大不失真输出幅值等.
根据输入回路和输出回路的交流公共端不同,放大电路有三种基本组态即共发射极放大电路、共集电极放大电路、共基极放大电路.
而在现有电子技术类教材及参考书[1](P85-92)[2](P84-91)[3](P73-84)[4](P77-81)[5](P38-42)一般只有用图解法分析固定偏置的共发射极放大电路,对于共集电极放大电路和共基极放大电路均未采用图解法来进行分析.
鉴于此,本文用图解法对共发射极放大电路中的工作点稳定电路、共集电极放大电路、共基极放大电路的直流负载线、交流负载线、最大输出电压幅值及失真现象进行分析.
1工作点稳定共发射极放大电路的Uomax工作点稳定共发射极放大电路如图1所示.
根据该电路的直流通路(耦合电容C1、C2,旁路电容Ce均视为开路)得其输出回路的直流负载线方程为uCE=VCC–iC(Rc+Re1+Re2)根据该电路的交流通路(此处C1、C2、Ce均取值较大,对交流信号容抗很小可忽略不计,相当于短路;直流电源为恒流源,也相当于短路.
)的输出回路得其交流负载线斜率为–1/(Re1+R'L)[6](P200-204),其中R'L=Rc//RL.
根据图解法将直流负载线和交流负载线作于晶体管输出特性曲线图中,见图2所示.
在图2中,直流负载线DCLL交横轴uCE于(VCC,0)点,交流负载线ACLL交横轴uCE于(V'CC,0)点,由图2可得V'CC=UCEQ+ICQ(Re1+R'L).
由图2得放大电路晶体管c、e两端最大不失真交流电压幅值为(UCEQ–UCES)与(V'CC–UCEQ)两者中小者,即Ucemax=min{(UCEQ–UCES),ICQ(Re1+R'L)}图1电路的最大输出电压幅值Uomax为Uomax=UcemaxR'L/(Re1+R'L)[7](101-102)50电路最大输出动态范围UP-P为UP-P=2Uomax++--+VccRb1Rb2C1RcRe1Re2CeRLC2UiUoebcOICQUCEQQVCCV'CCuCE/VVcc/(Rc+Re1+Re2)ACLLDCLLic/mAIB=IBQ图1工作点稳定电路图2电路的交直流负载线2共集电极放大电路的Uomax共集电极放大电路如图3所示.
根据图解法由其直流通路得其输出回路的直流负载线方程为uCE=VCC–iCRe由其交流通路的输出回路得其交流负载线斜率为–1/R'L,其中R'L=Re//RL.
根据图解法将直流负载线和交流负载线作于晶体管输出特性曲线图中,见图4所示.
交流负载线ACLL交横轴uCE于(V'CC,0)点,由图4可得V'CC=UCEQ+ICQR'L.
由图3电路可得Uce与Uo方向相反,但其大小相等,为(UCEQ–UCES)与(V'CC–UCEQ)两者中小者,即共集电极放大电路的最大输出电压幅值Uomax为Uomax=Ucemax=min{(UCEQ–UCES),(ICQR'L)}共集电极放大电路最大输出动态范围UP-P为UP-P=2Uomax++--+VccRbC1ReRLC2UiUoebcOICQUCEQQVCCV'CCuCE/VVcc/ReACLLDCLLic/mAIBQ图3共集电极放大电路图4电路的交直流负载线3共基极放大电路的Uomax共基极放大电路如图5所示.
根据图解法,由其直流通路得其直流负载线方程为uCE=VCC–iC(Rc+Re)由其交流通路得其交流负载线斜率为–1/(R'L+Re),其中R'L=Rc//RL.
根据图解法将直流负载线和交流负载线作于晶体管输出特性曲线图中,见图6所示.
交流负载线ACLL交横轴uCE于(V'CC,0)点,由图6可得V'CC=UCEQ+ICQ(Re+R'L).
根据图5直流通路有UCEQ=VCC–ICQ(Rc+Re)UCBQ=VCC–UB–ICQRc=UCEQ–UBEQ由于共基极放大电路的输出为Ucb而不是Uce,因此共基极放大电路的最大输出电压幅值取决于UCBQ与51ICQR'L两者中小者,即Uomax=min{(UCEQ–UBEQ),(V'CC–UCEQ–ICQRe)}=min{(UCBQ),(ICQR'L)}共基极放大电路的最大输出动态范围UP-P为UP-P=2Uomax++--VccRb1Rb2C1RcReRLC2UiUoCbebcOICQUCEQQVCCV'CCuCE/VVcc/(Rc+Re)ic/mAIBQACLL图5共基极放大电路图6电路的交直流负载线4输出电压Uo波形失真现象分析在输出特性曲线图中可以很直观地看出,当静态工作点Q选择偏低时,即(V'CC–UCEQ)<(UCEQ–UCES),电路受截止失真限制,易出现截止失真,也就是Uce波形的顶部易失真;当静态工作点Q选择偏高时,即(UCEQ–UCES)<(V'CC–UCEQ),电路受饱和失真限制,易出现饱和失真,也就是Uce波形的底部易失真.
放大电路三种基本组态中Uce与Uo关系并不相同,Uce的顶部并不一定就是Uo的顶部.
具体为:在共发射极放大电路中,Uo与Uce方向相同,Uce的顶部对应Uo的顶部;在共集电极放大电路中,Uo与Uce方向相反,Uce的顶部对应Uo的底部;在共基极放大电路中,Uo与Uce方向相同,Uce的顶部对应Uo的顶部.
所以,在用NPN型管组成的放大电路中,输出Uo波形出现顶部失真,对于共发射极放大电路就是Uce的顶部失真,也就是截止失真;对于共集电极放大电路就是Uce的底部失真,也就是饱和失真;对于共基极放大电路就是Uce的顶部失真,也就是截止失真.
同理可分析输出Uo波形出现底部失真的现象.
对于用PNP型管组成的放大电路,其失真现象与用NPN型管组成的放大电路比,只要将饱和失真与截止失真对换即可.
具体见表1.
表1输出Uo波形失真现象分析输出Uo波形Uo顶部失真Uo底部失真放大电路组态NPNPNPNPNPNP共射Uce顶部失真截止失真Uce底部失真饱和失真Uce底部失真饱和失真Uce顶部失真截止失真共集Uce底部失真饱和失真Uce顶部失真截止失真Uce顶部失真截止失真Uce底部失真饱和失真共基Uce顶部失真截止失真Uce底部失真饱和失真Uce底部失真饱和失真Uce顶部失真截止失真由以上分析可得,放大电路的静态工作点Q选得过低,将导致产生截止失真;Q点选得过高,将导致饱和失真;只有Q点选在交流负载线的中央,才可获得最大不失真输出电压幅值Uomax,亦可得到放大电路的最大输出动态范围UP-P.
参考文献:[1]康华光.
电子技术基础模拟部分[M].
北京:高等教育出版社,1999.
(下转第57页)52第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
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3JournalofHandanCollegeSept.
2005表面张力系数的实验探究王新春(邯郸学院物理系,河北邯郸056005)摘要:"脱拉法测定液体的表面张力系数"是普通物理实验基本题目之一.
本文介绍了改进实验教学方法的尝试:将科学探究引入实验教学.
实验探究分为三个相互联系的过程:学生实验,提出问题;小组活动,探究结果;交流评估,促进提高.
关键词:实验;表面张力系数;科学探究;拉脱法中图分类号:O552.
4文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0052-02收稿日期:2005-03-25作者简介:王新春(1964—),男,河北正定人,邯郸学院物理系副教授,硕士.
随着基础教育课程改革的不断深入,新的教育理念与教师的传统教学不断冲突,为教师教育提出了新的研究课题:学生学习方式的转变,必然要求教师教学行为做相应的改变.
这就为师范院校教学改革指明了方向.
在提倡科学探究的今天,普通物理实验依据其自身的特点,在培养学生探究能力方面具有突出优势.
所以,改变实验教学传统的"照方抓药"实验模式,以科学探究方式进行教学已势在必行.
下面以"脱拉法测液体的表面张力系数"实验为例,说明我校引导学生进行实验探究的尝试.
根据科学探究的要素和学生实验的特点,我们将实验探究分为三个相互联系的过程.
1学生实验,提出问题首先,我们按照传统的实验方法[1]组织学生实验,即拉脱法测定水的表面张力系数.
图1所示门形金属框与焦利氏秤的轻质弹簧相连,在弹簧张力作用下从盛水容器中缓缓拉出,门形框上将带起一水膜,当水膜被拉脱时有:gldhlWF2(1)则lgldhWF2)((2)(2)式中,F为水膜刚好拉脱时弹簧向上的张力,W为拉脱瞬间金属框所受重力和浮力之差,l为金属框上边的长,d为金属丝的直径(即水膜的厚度),h为水膜拉脱前的高度,ρ为水的密度,g是重力加速度.
学生按照上述方法实验后,根据要求,对实验原理、实验方法、实验过程、实验结果等提出问题.
学生按照传统方法实验,不仅可以了解实验的基本原理和实验方法,而且为后面的探究打下了基础,为提出问题创设了生动的物理情境.
"提出问题"是科学探究的核心环节,是学生质疑精神、创新意识的体现.
但学生的问题是多种多样的,为了探究的顺利进行,必须引导学生将问题转化为可探究的问题.
这就要求教师,组织学生讨论交流,选择其中有意义的几个问题进行探究.
"表面张力系数实验"的问题有:(1)考虑液膜重力为什么总是误差较大(2)接触角θ=0吗接触角θ≠0对实验结果有影响吗(3)测(F-W)时焦利氏秤读数L1、L2位置如何确定误差更小(4)如何才能使得液膜高度h的测量更方便、准确(5)金属丝形状对实验的影响多大等等.
532小组活动,探究结果学生根据兴趣分为若干个活动小组,每一小组探究其中一个问题.
小组内自行产生组长一名,负责组内成员的分工与合作.
由于各组探究的问题不同,所以探究的方法也有多种形式,如理论分析法、实验探究法、文献资料法等.
本实验的问题(1)采用的是理论分析法.
同学们对"考虑液膜重力"和"忽略液膜重力"两种情况分别进行理论分析,得出忽略液膜重力将引入约7%的系统误差,然后再进行实验验证,以支持结论——应考虑液膜重力.
实验时将会发现:考虑液膜重力时,测量结果总是偏低,而忽略液膜重力时,理应偏大的表面张力系数反而接近公认值.
经过查找原因(评估的过程),从而导致了系统误差问题的进一步探究.
再如本实验的问题(3),采用的是实验探究法.
测量(F-W)之值,通过调节弹簧上升旋钮和容器平台下降旋钮,使弹簧的"活动起点"G始终处于零点,金属框、玻璃容器及水面相对位置依次经历三个阶段,如图2(a)、(b)、(c)所示.
图2(a)表示金属框上边刚好达到水面并与水面相切的状态;图2(b)表示水膜破裂前的临界状态;图2(c)表示水膜破裂后,转动弹簧下降旋钮(S2位置不动),使G重新回到零点的状态.
用(F-W)=K(L2-L1)测定(F-W)之值,读取焦利氏秤标尺读数L1、L2的位置是测定(F-W)的关键.
同学们先对测(F-W)时焦利氏秤读数L1、L2位置的两种确定方法[1](P153-155)[2](P242-244)进行实验比较,然后再进行理论分析,找出每种方法的理论依据,从而选择较为理想的实验方法.
本实验这些问题中,问题(4)难度最大,因为它涉及到实验方法的改进,需要一个探索的过程.
这就要求教师做好指导者、帮助者、促进者,使学生的探究顺利进行.
本实验是通过互联网资料查询得到答案[3](P85-86),再进行实验验证的.
3交流评估,促进提高各组将探究结果写成探究报告,全班进行交流.
交流过程中,同学们可相互质疑、提问.
通过讨论,达到相互促进,共同提高;通过交流,同学们对"液体表面张力系数"的测定有了更加清楚、完整的认识;通过交流,同学们学会了倾听,学会了相互尊重.
将科学探究引入实验教学是一次有益的尝试.
通过实验探究,同学们不仅掌握了液体表面张力系数的有关知识和误差理论,而且提高了实验技能;通过实验探究,发展了同学们探究的能力,为将来指导中学生进行探究式学习打下了基础;通过实验探究,锻炼了学生的意志,培养了学生实事求是等科学态度.
总之,同学们通过亲历科学探究,达到了"知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观"的三位一体培养目标.
参考文献:[1]侯如松.
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成都:成都科技大学出版社,1994.
[2]杨述武.
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实验室研究与探索,1999,(2).
ExperimentalInquiryonLiquidTensionCoefficientsWANGXin-chun(DepartmentofPhysics,HandanCollege,Handan056005,China)Abstract:DeterminingLiquidTensionCoefficientbyPullingandSeparatingMethodisoneofbasicsubjectsingeneralPhysicsexperiment.
Thispaperintroducesanewteachingmethodonthisexperiment.
Thenewmethodisscientificinquiry.
Experimentinquiryincludesthreeprocesses:Studentsexperimentandproposesciencequestions,groupactsandinvestigatesresults,communicatingandassessing.
Keywords:experiment;liquidtensioncoefficient;scientificinquiry;PullingandSeparating54第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
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2005刚体转动中的动力学问题郝永常1,杜乃霞2(1.
邯郸学院物理系,河北邯郸056005;2.
河北工程学院附属中学,河北邯郸056038)摘要:通过典型实例阐明了刚体运动在动力学中易混淆的问题,并给出了正确分析问题和解决问题的具体方法.
关键词:刚体运动;转动惯量;角加速度中图分类号:O311.
2文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0054-02收稿日期:2005-04-11作者简介:郝永常(1956—),男,河北邯郸人,邯郸学院物理系高级实验师.
在物理教学中经常提到物体在斜面上运动的问题,如一小球从斜面上滚下的情况,很多人总是理所当然地认为:"小球在斜面上所受到的下滑力为msing由于是滚动,所受阻力略去不计,因此,小球在斜面上运动的加速度a=mmgsin=sing".
这种看法对不对呢表面上看似乎有些道理,在教学中采用这种说法的也大有人在.
但仔细想来会发现一个很大的问题.
我们是假设小球从斜面上无滑动地滚下,既然是无滑动,那么小球和斜面之间的静摩擦力必须考虑.
所以小球在斜面上运动的受力情况如图1所示:竖直向下的重力mg;与斜面垂直的、斜向上的斜面的支持力N;与斜面平行向上的静摩擦力f;小球在斜面平行的方向受到sinmg和f的作用力,那么上述运算方法就是错误的了.
究竟该怎么样计算小球从斜面上滚下的加速度呢因为小球从斜面滚下时,球体上各部分的加速度各不相同,这里我们所说的小球滚下的加速度是指质心(即小球的质量中心,又称质心)的加速度.
关于计算质心加速度的问题,涉及到刚体力学,现引用刚体力学的一些知识对小球从斜面上无滑动滚下的问题进行具体的分析.
引用的知识一:刚体绕轴作变速转动,为了表示角速度变化的快慢,引入了角加速度[1](P45)的概念.
刚体在时间间隔t内的角速度增量与这段时间间隔t的比值叫做刚体对转轴的平均角加速度.
用表示,即=tΔΔ当t趋于零时,也趋于零,这时比值tΔΔ趋于某一极限值.
这个极限值叫做刚体在某一时刻对转轴的瞬时角加速度,即β=limtΔΔ=dtd(Δt0)θmgNfmgsinθ图1小球在斜面运动的受力分析55引用知识二:离转轴为R远一点的切向加速度ta为ta=R小球从斜面上无滑动地滚下,其质心运动的加速度,和球与斜面接触处绕质心运动的切向加速度的大小相等,方向相反.
引用知识三:刚体绕固定轴转动时,作用在刚体上的外力的合力矩等于刚体转动惯量[2](P169)与角加速度的乘积,即:IMi(I表示刚体对转轴的转动惯量)引用知识四:刚体对定轴的转动惯量I是用来衡量刚体对定轴转动惯性的大小的.
质量为M,球半径为R的均匀球体,对通过球心的定轴转动惯量为:I=252MR质量为M,半径为R的圆柱体,对通过中心线的定轴转动惯量为:I=221MR根据上述几点刚体力学知识,我们可以求得小球沿斜面无滑动滚下时质心的加速度.
把小球的运动分解为跟质心一道的平动和绕过质心的定轴的转动,(其转轴通过质心,且与纸面垂直)对于平动部分直接运用质心运动定律得:sinmg-f=cma……………(1)其中ca为质心的加速度,即为我们要求的小球从斜面上无滑动的滚下的加速度.
对于绕定轴的转动,直接运用刚体定轴转动定律.
考虑到重力mg,支持力N均通过质心,只有摩擦力f对质心才有力矩作用,故:fR=CI……………(2)式中:I=252MR是球体对过质心的中心轴的转动惯量,是小球绕轴转动的角速度.
由于小球在斜面上无滑动地滚动,所以:Rac……………(3)由上述三个方程联立,可以解得:sin75gac可见,小球沿斜面无滑动地滚下,小球质心的加速度不等于sing而等于sin75gac.
同样的道理,可以推证一个均匀的圆柱体,沿斜面无滑动地滚下,其质心的加速度为sin32g.
(证明略)结论告诉我们:在研究斜面上物体的运动问题时,必须提出物体是沿斜面滑动,不宜引用小球或圆柱体在斜面上滚动的例子.
否则,容易造成问题混淆不清.
参考文献:[1]程守洙.
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56第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005摩擦力对绳子张力分布的影响张劼(邯郸学院图书馆,河北邯郸056005)摘要:日常生活中,为了把重的物体(如船舶)拉住,往往需要将拉重物的绳子拴在柱子上,以起到固定的作用.
但柱子在起到固定作用的同时,柱子和绳子之间的摩擦力作用改变了绳子内部的张力,使绳子中的张力呈指数状态分布,实现了施力者用较小的力拉住较重物体的作用.
关键词:绳子的张力;摩擦力;拉力中图分类号:O33文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0056-02收稿日期:2005-05-16作者简介:张劼(1957—),男,河北南和人,邯郸学院物理学副教授.
1问题的提出日常生活中我们经常可以看到,为了用较小的力拉住大而重的东西(如江河中的船舶、吊着的重物),或为了把绳子系的紧一点,往往要把拉重物的绳子在所栓的柱子上绕几圈,从而达到用较小的力拉住较重物体的目的.
为什么绳子在柱子上绕几圈就可以省力呢其原因在于柱子和绳子之间存在的摩擦力对绳子内部的张力分布产生了影响.
或者说柱子和绳子之间的摩擦力转化成了绳子的张力,施力者借助摩擦力的作用就可用较小的力拉住了较重的物体.
2摩擦力对绳子张力分布产生影响的定量讨论假设,有一个半径为R的柱子,有一条承受负荷的绳子绕在圆柱上,绳子和柱子之间的摩擦系数为μ绳子受到负荷的拉力为TA,人对绳子的拉力为TB.
如图1所示.
绳子绕到柱子上后,TA和TB的关系将随着绳与柱子之间的摩擦力和绳子和柱子之间的相互接触的长度的变化而变化.
我们用隔离物体法对此问题进行分析.
如图2所示,考虑角处所对应的圆心张角d的一段绳子d.
略去绳子的质量,该微元绳段共收到四个力的作用,微元绳子两端的张力dTTTTB),(.
法线方向柱子的绳子的支持力为dN,绳子与柱子之间的摩擦力为dN,在无加速的运动情况下,四个力处于平衡状态,合力为零,其法线和切线方向的分力分别为:切线方向:02cos)(2cos)(dNdTddT法线方向:02sin)(2sin)(dNdTddT应为d很小,我们可以做如下近似处理,图1绳子张力与θ角关系图2微元力学分析57并令dTTdT)()(,上述两式可改写为,dNdTdNTd两式相比可得dTdT设绳子两端所对应的角度为A和B对上式积分可得:)(lnBAABTT或eTTAB此式表明,绳子两头的张力关系呈指数关系.
3结论只要我们增大角,也就是说,我们只要往柱子上多绕几圈,就可以满足我们对ABTT的要求,实现我们用较小的力,拉住较大负荷的目的.
比方说我们用很小的力拉住一条在港口的轮船、运动的汽车或者悬挂的重物等.
当然,在我们拉重物的时候还要考虑绳子的强度和绕绳子所用的柱子所能承受的最大剪切力.
(上接第51页)[2]童诗白,华成英.
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AnalysisofMaximumoutVoltageandItsDistortioninThreeBasicConfigurationAmplifiersCircuitsbyGraphicalMethodZHOUPing(DepartmentofPhysics,HainanNormalCollege,Haikou571158,China)Abstract:Thispaperhaveanalyzedthemaximumoutputvoltageamplitudeanddistortionofthethreebasicamplifiercircuitsbyusingthegraphicalmethod.
Keywords:DCloadline;ACloadline;maximumoutputvoltageamplitude;distortionTTdTdcondd2)(,12,22sin58第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005牛顿第二定律与质点力平衡谷云高,史书惠,郭宏俊(邯郸学院物理系,河北邯郸056005)摘要:牛顿第二定律F=ma是经典力学的基础定律,它给出了物体运动状态的变化与外力的定量关系.
这篇文章重点分析对于一个加速度不为零的质点如何利用力平衡使问题简化,并得出结论——沿加速度平行方向合力投影与加速度满足牛顿第二定律;沿垂直于加速度方向合力投影是平衡力.
关键词:叠加原理;加速度;正交分解;单摆中图分类号:O313.
1文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0058-02收稿日期:2005-06-15作者简介:谷云高(1973—),男,河北广平人,邯郸学院物理系讲师.
牛顿第二定律F=ma[1](P42-43)是经典力学的基础定律,它给出了物体运动状态的变化与外力的定量关系.
由这个关系很容易得到质点保持力平衡的条件,即:质点受平衡力作用时加速度为零.
反之,加速度为零的质点受力一定是平衡力.
受平衡力的质点运动状态不发生改变.
(保持匀速直线运动或静止.
)当已知一个质点的加速度为零,则可确定该质点受力为平衡力.
由力的叠加原理,作用于该质点的各分力矢量和等于零.
但是,对于一个加速度不为零的质点,如何利用力平衡效果使问题简化呢线性叠加原理告诉我们:相互垂直的力或运动彼此互不影响.
根据这个原理,可以将作用于质点的合力分解为沿加速度平行方向和垂直方向两个正交分量,在平行方向上,合力投影与加速度的关系满足F平行=ma,而在垂直方向上,合力投影为平衡力.
例1:(如图1)光滑平面上放有质量为M的斜面物块,斜角为θ.
假定斜面光滑,斜面上放一m质量物块,求:使m相对于M相对静止时水平推力F.
解:m受力如图1,注意此时m的加速度沿水平方向,因此竖直方向为力平衡方向.
竖直方向有:Ncosθ=mg①水平方向由牛顿第二定律有:Nsinθ=ma②(注意①②式与在固定光滑斜面上m的力平衡式N=mgcosθ和加速度式mgsinθ=ma的区别.
)①代入②mgtgθ=maa=gtgθF=(M+m)a=(M+m)gtgθ图1物体m的受力分析物体在与加速度a垂直方向保持力平衡的结论是一个普遍适用的原则,应用该结论常会使一些问题简化.
但要注意当加速度方向发生变化时,相应的力平衡方向也会发生变化,从而始终保持力平衡方向与加速度a的方向相互垂直.
运用正交分解法解题一般选择与a垂直、平行两方向进行,看下面例题.
例2:轻绳l下系小球m在水平面做匀速圆周运动(圆锥摆,见图2),求小球转动周期.
解:匀速圆周运动的加速度为向心加速度,a的方向始终指向圆心.
此题中a的方向虽不断变化但总在水平面内,因此竖直方向为力平衡方向.
竖直方向:Tcosθ=mg①NmgMmFθ59水平沿a方向:Tsinθ=man②将an=ω2r和①代如②得:mgtgθ=mω2rrtgg(弧度/秒)圆锥摆周期:tggrT22(秒)当θ很小时,tgθ≈r/l图2小球m圆锥摆远动下受力分析可得:glT2(秒)上式与单摆周期表达式相同.
注意此式为θ很小时结论,当θ变大时,单摆与圆锥摆周期会有差异.
某些问题中质点受力方向待定,也可利用以上结论求解.
例3:质量为m的单摆固定于质量为M的车上,当车沿倾角为θ的斜面滑下时,求摆线稳定时与斜面垂线方向夹角和绳子张力.
解:小车与m共同运动的加速度a沿斜面,由此可判定m在与斜面垂直方向受力平衡.
设绳线与斜面垂线夹角α,小球受力如图3.
沿斜面法向力平衡:mgcosθ=Tcosα①沿斜面方向由牛顿第二定律:Tsinα+mgsinθ=ma②对于车球整体有:(M+m)gsinθ=(M+m)aa=gsinθ代入①②:α=0T=mgcosθ图3小球受力分析沿加速度平行方向合力投影与加速度满足牛顿第二定律,沿垂直于加速度方向合力投影是平衡力.
请记住这一结论并恰当应用会使许多力学问题大大简化.
参考文献:[1]梁绍荣,管靖.
基础物理学:上册[M].
北京:高教出版社,2002.
Newton'sSecondLawandtheForceBalanceofParticleGUYun-gao,SHIShu-hui,GUOHong-jun(DepartmentofPhysics,HandanCollege,Handan056005,China)Abstract:Newton'ssecondlawF=maisafundamentallawofclassicalmechanics,whichhavediscoveredthequantitativerelationshipbetweenthevariationinmotionoftheobjectandtheexternalforce.
Theparticleanalyzedaparticlewhoseaccelerationnotorderforzero,inacertainwaythearticlemakeuseoftheequilibriumresultindintmakeproblemsimplificationandgetaconclusiontocooperatetheprojectionalongtheparalleldirectioninaccelerationandtheaccelerationsatisfyNewtonthesecondlaws,cooperateintheaccelerationdirectionalongtheperpendicularitytheprojectionisanequilibrant.
Keywords:principleofsuperposition;acceleration;orthogonaldecomposition;simplependulum60第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005科学引导学生进行实验创新的研究孔令文,赵国晴(邯郸学院物理系,河北邯郸056005)摘要:中学物理教法实验课适当采取自由操作模式,充分展示学生的创新个性;应用"探究式"教学方法,培养学生创新思维能力和设计实验的能力.
实施这一改革措施取得了好的教学效果.
关键词:探究过程;自由操作;创新教育中图分类号:O4-33文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0060-03收稿日期:2005-03-10作者简介:孔令文(1946—),男,河北磁县人,邯郸学院物理系副教授.
我们知道,未来的时代是创造的时代,没有创造性的人就很难适应21世纪知识经济时代的要求.
在这里指出:富有创造性的人才靠的是教育的培养,而创新教育是一种适应时代发展要求的新的教育思想,它是一种有利于学生创新个性自由全面发展的教育实践,它能激发学生非凡的创造潜能,培养具有创新精神和创新能力相结合的创造者.
物理实验丰富了学生的创新机遇,中学物理教法实验课的教学又是创新教育的好素材.
我们在这门课的教学实践中,考虑中学教学的需求,适当采取自由操作实验教学模式,突出"探究式"实验教学方法,着重培养学生创新能力,具体做法如下:1在实验教学中不断介绍当代主要教学思想与模式,使学生明确创新的正确方向现代社会经济和科学技术飞速发展,使自然科学出现了前所未有的崭新局面,这就出现了学校教育与社会发展需求之间不相适应的矛盾;知识教育与能力培养之间的矛盾.
为了使我们的学校教育与课堂教学适应社会发展的需求,必须进行教学改革.
因此我们在本课课堂教学中,不断讲述当代主要教学思想,要求学生利用教材所提供的材料,主动地进行思考,探究和发现事物;要求学生探究事物时不仅仅重视问题的答案,还要掌握科学探究的过程;并重点介绍理科实验教学模式,即齐性程序操作模式和自由操作模式;还简单介绍教学模式的发展方向,突出教师为主导,学生为主体,充分发挥学生的主体地位和能动作用,使教师成为学生的组织者和指导者,注重"以学生为主体,发展学生能力"的教学,从而不断增强学生的创新意识,明确创新的正确方向.
[1](P87-107)2在实验教学中,适当采取自由操作模式,充分展示学生的创新个性自由操作模式是先在教师指导下,学生根据教师提出的问题和要求,预习实验讲义或仪器使用说明书,将实验原理,步骤及注意事项等进行一些熟悉了解,然后各自按各自的进度独立进行实验,独立解决实验中的问题,并使学生互相交流,教师作必要的补充,直到最后完成实验.
也允许学生自拟实验题目,自己选择实验方法和仪器,进行实验测试.
我们在本课教学实践中,采取了如下具体做法:⑴给定实验题目和实验仪器,让学生独立完成实验.
在本课教学中,给出一些实验题目和有关仪器.
例如:①物体长度测定的研究;②物体质量测定的研究;③物体温度测定的研究;④导体电阻(指线性电阻)测定的研究;⑤光的反射定律和折射定律验证的研究…….
等.
教师提出一些具体实验要求,学生独立进行观察和测试.
在此基础上,让完成实验好的学生作简要的讲述,其它学生提出一些改进意见,教师作必要的补充,然后学生再做必要的实验观察和测试,记录较准确的实验数据.
61通过对学生进行这样的训练,大大提高了学生的观察能力和实验结果的精确程度.
⑵给出实验题目,让学生自选实验仪器,用多种方法测试某一物理量.
在本课教学中,为了让学生的学习变被动为主动,教师给出实验题目,让学生根据实验室的现有仪器,自选多种不同的实验方法,自拟实验步骤,对某一物理量进行测量.
如提出一实验为:测定一固定电阻(该电阻从电阻箱上选取Rx的标称值为100.
0Ω,电阻箱R*100档的允许通过的最大电流为45mA).
让学生先独立思考实验方案,后互相交流表述,根据实验室现有仪器,采用以下三种测试方法:①用替代法测RX,从一个精确度比较高的电阻箱上选取可调电阻作为标准电阻,将此电阻和RX通过一个转换开关分别接入一个电压可调节的分压控制电路,通过适当调节以保证电路中电流强度不变,那么此标准电阻的阻值便是RX的值(调节过程略).
②伏安法测电阻(采用直流毫安表外接法):选取一量程合适的直流毫安表和直流电压表,并采用一合适的电流可调节的制流控制电路,测出通过RX中的电流和加在其两端的电压,根据测测测IUR可求出RX的阻值(说明:这种方法所得测量值RX测小于RX的标称值).
③伏安法测电阻(采用直流毫安表内接法):采用此种方法所得测量值RX测大于RX的标称值.
在这里顺便指出:用"内接法"和"外接法"测RX都将引入方法误差,需要对测量结果进行修正.
最后强调指出:采用以上三种方法测同一电阻RX所得测量结果的可信程度不一样,需要用加权平均的方法去求其平均值,在这里不再详述.
通过引导学生对该实验的研究,真正提高了学生用实验方法解决物理问题的能力.
⑶给出实验仪器,让学生自拟演示实验题目,培养学生的演示实验技能.
在本课教学中,为了使学生获得一些演示实验技能,教师简要介绍演示实验的基本原则、教学模式和在教学环节中的功能,给出一些演示实验仪器,让学生阅读仪器使用说明书,自拟演示实验题目,进行演示实验练习.
如让学生使用多功能光学实验器(J2523改进型)演示平面镜、凹球面镜、薄凸透镜和薄凹透镜的成像规律.
让学生设计一个演示实验,研究影响蒸发快慢的因素.
教师提出这个问题,让学生建立假设如下:(a)液体温度高低的影响;(b)液体表面积大小的影响;(c)液体表面空气流动快慢的影响.
在此基础上让学生设计演示实验并动手演示,用实验结果来检验假设,从而得出结论.
演示实验如下:a、把两杯同样多的水分别放在高温、低温处,观察蒸发情况;b、把两杯同样多的水分别撒在地上,一块面积大,一块面积小,观察蒸发情况;c、把两件同样的湿衣服分别放在避风和通风处,观察蒸发情况.
得出实验结论是:液体温度升高,液体表面积增大,液体表面空气流动加快,使液体蒸发加快.
通过对学生进行这样训练,大大提高了学生的演示实验技能,充分展示了学生的创新个性.
3在实验教学中,适当采取"探究式"教学方法,培养学生创新思维能力和设计实验的能力科学探究的内涵是探求真理,探求本源和研讨问题,寻找答案;科学探究的目的是着重培养学生的科学探究能力和敢于创新的探索精神;科学探究的宗旨是在将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化.
探索性实验是探索研究对象的未知属性、特征与其他因素的关系的实验方法,即在教师提出问题和要求的基础上,学生自己安排实验,设计实验步骤,观察实验现象,搜集并处理实验数据,经分析思考后得出结论.
"探究式"教学方法是要求学生先做实验,在实验观察的基础上,通过科学抽象和逻辑思维,自己概括和归纳得到理性认识.
我们在本课教学中,给学生重点讲述探索性实验和"探究式"教学方法的具体内容和要求,并简要介绍实验设计的基本方法和一般程序,给出学生一些实验题目,让学生进行练习.
例如:题目为:测量水的折射率.
现以该题目的实验教学为例加以说明.
⑴提出要求让学生使用多功能光学实验器(J2523改进型)测量水的折射率(对白光,温度为20℃).
⑵提出问题①测量水的折射率的理论根据是什么应选取什么方法进行测定应画出一个怎样的光路图.
62②怎样正确使用多功能光学实验器测定水的折射率在实验中应注意什么事项以上问题让学生先独立思考,然后互相交流表述,选定实验方法,即水的相对折射率21sinsiniin水对空气,选取光的不同的入射角i1,测出相应的光的折射角i2,便可求出水的折射率.
在实验中盛水的长方形塑料容器中所盛水的水面要与面板上水平刻度线划齐,读取光的入射角和折射角时,要正视入射光和折射光的传播方向.
⑶进行猜想:在以上基础上,教师提出:若以光的入射角的正弦为横坐标,以光的折射角的正弦为纵坐标,让学生猜想在直角坐标纸上将出现一个怎样的图线应如何根据图线求出水的折射率以上问题经学生猜想,思考后一致认识到:该图线为直线,直线斜率的倒数便是所求水的折射率.
⑷实验操作在实验开始时,教师提出:在实验中应选择那些测量点要提高实验测量结果的精确程度,应怎样进行实验操作让学生充分思考,独立进行实验操作,认真观察实验现象,正确记录相关数据.
学生经过思考,认识到应选择使测量效果明显的测量点,即可选择光的入射角为45°、55°、60°、65°、70°、75°(选择的测量点不少于6个),并使线光源尽量靠近坐标原点(原点在水与空气的分界面上,面板上有刻度),并重复测量一次.
⑸数据处理在处理数据时,教师提出:作图时应如何适当选取坐标轴的比例和坐标的起点作图时应如何连线应如何根据图线求出水的折射率让学生认真思考以上问题,教师提示:作图时图纸上的一小格可以对应测量数据中可靠数字的最后一位,把数据点连成直线或光滑曲线时,不一定要通过所有数据点,要求在线两侧的数据点有均衡的分布,并将测量值与理论值进行比较.
⑹探究拓展在学生完成以上实验的基础上,教师提出:同一种物质对不同波长的光有不同的折射率,我们平常所说的水的折射率1.
3330(温度为20℃)是对钠黄光589.
3nm而言.
[2](P539)进而提出:在线光源前方应加一滤色光(使透射光为黄光),重新测量;并要求学生设计一个测量水的折射率的小实验.
学生通过以上训练,再从教法的角度进行研究,学到了一些物理问题的解决方法和一些科学研究方法,开拓了思维,提高了实验创新的能力.
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63第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005油酸对尼群地平乳膏促透作用的研究席改卿1,申世刚2,王建森1,高明珠2,孙汉文2,景浩然2(1.
邯郸学院化学系,河北邯郸056005;2.
河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002)摘要:采用Franz扩散池,研究了含不同浓度油酸的尼群地平乳膏的离体鼠皮透皮情况.
结果表明:尼群地平乳膏能透过离体小鼠皮肤,且油酸对其透皮吸收有一定的促进作用.
含6%油酸的尼群地平乳膏在各时间下的透皮吸收量比不含油酸者都有一定的提高.
抛物线拟合法建立了不同时间下不同浓度的油酸对尼群地平乳膏透皮渗透量的数学模型,最佳浓度为(5.
89±0.
09)%,且尼群地平乳膏的透皮渗透符合Higachi方程.
关键词:尼群地平乳膏;油酸;透皮促进剂;促透作用中图分类号:R962文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0063-03收稿日期:2004-12-30作者简介:席改卿(1963—),女,河北赵县人,邯郸学院化学系副教授,硕士.
尼群地平是新型二氢吡啶类钙拮抗剂,广泛用于治疗高血压及相关的心脑血管疾病.
临床多为口服给药.
但尼群地平对胃肠道、肝脏有一定的刺激性,少数病人口服副作用明显[1](P139-140)[2](P826),为方便病人使用,可以考虑制成乳膏经皮给药[3](P429-430).
本文以离体脱毛鼠皮为渗透屏障,用自制的Franz扩散池作渗透装置,研究了尼群地平乳膏通过脱毛离体鼠皮的体外渗透动力学以及油酸的促透作用[4](P120-122).
1实验部分1.
1仪器与试剂Franz扩散池(自制);501型超级恒温槽(上海市实验仪器厂);JB-2型恒温磁力搅拌(上海雷磁仪器厂新泾分厂);WFZ800-D3A型紫外/可见分光光度计(北京第二光学仪器厂);尼群地平原料药;乳膏基质(天津天骄制药厂,O/W);生理盐水(石家庄四药股份有限公司);油酸、无水乙醇均为分析纯.
1.
2实验方法1.
2.
1离体鼠皮的制备.
将体重20~25g的健康小白鼠断颈处死,用8%硫化钠脱毛,用水冲洗干净后,剥离皮肤,去处脂肪组织,将其浸泡于生理盐水中,冰箱冷藏备用.
1.
2.
2尼群地平乳膏的制备.
称取尼群地平适量,用一定量的无水乙醇润湿,加入到O/W型乳膏基质中,成3%尼群地平乳膏(其中乙醇在乳膏中的质量百分数为30%).
充分搅拌均匀,避光密封保存备用.
1.
2.
3接受液的配制.
以无水乙醇-生理食盐水配制成20%乙醇生理食盐水溶液.
1.
2.
4标准曲线的绘制.
精确称取尼群地平适量,置于50mL小烧杯中,用无水乙醇溶解,定容于100mL棕色容量瓶中成贮备液.
用吸量管取贮备液0.
1、0.
2、0.
4、0.
6、0.
8、1.
0、1.
5、2.
0mL于50mL容量瓶中,用20%乙醇生理食盐水稀释至刻度得一系列溶液,在紫外可见分光光度计上于238nm处测定吸收度,对结果进行线性回归处理,得回归方程C=15.
93129A-0.
51348(r=0.
9999,n=8),线形范围2.
018~40.
36μg/mL1.
2.
5离体皮肤渗透实验.
于接受池中加入75mL接受液,将经处理的鼠皮角质层朝上固定于释放池双通管的下口(管径3.
1cm,截面积7.
54cm2),管内皮肤均匀涂抹尼群地平乳膏1.
5g,调节鼠皮内表面与接受液恰好相互接触,将装置接入37.
0±0.
5℃恒温水浴中,开动搅拌150r/min,同时计时.
每间隔1小时取样3mL,同时补加等64量接受液.
同法用另一半鼠皮作不含尼群地平的乳膏透皮实验,作为含量测定的空白对照液,测定吸光度值(必要时,用20%乙醇生理盐水稀释),代入标准曲线回归方程,求得浓度C.
由浓度值求得单位面积累积渗透量11/)375(niSCiCnQ式中Q(μg/cm2)为单位面积累计透皮药量;V(mL)为扩散池容积;Cn(μg/mL)为第n次取样时接收液的浓度;Vi(ml)为第i次取样量;Ci(μg/mL)为第i次取样接收液的浓度.
2结果与讨论2.
1回收率试验精确配制三种不同浓度的尼群地平溶液作为接受液,乳膏为不含尼群地平的其它组份,按1.
2.
5项下进行透皮实验.
测得尼群地平的平均回收率为(98.
66±0.
31)%(n=3).
尼群地平的乙醇溶液见光不稳定,实验过程中采取避光措施,在实验时间内基本没有分解[5](P26-27).
2.
2尼群地平乳膏的体外透皮实验不同浓度油酸对尼群地平乳膏累计渗透的影响结果见表1.
表1不同浓度油酸对尼群地平乳膏平均累计渗透量的影响(μg/cm2,Q±s,n=3)时间/h油酸123456780%4.
36±2.
0226.
02±5.
6740.
73±10.
1452.
46±10.
0363.
96±14.
4976.
82±31.
4188.
68±37.
35100.
91±28.
453%19.
6447.
4167.
5975.
54103.
35108.
19111.
39125.
20±6.
06±12.
92±18.
38±7.
20±30.
80±39.
74±36.
70±25.
605%28.
5990.
28138.
57167.
99196.
04203.
18223.
94248.
03±12.
81±27.
95±23.
91±33.
21±26.
48±36.
81±43.
98±70.
166%36.
06111.
03143.
08181.
32210.
14226.
20251.
72268.
87±13.
02±33.
26±40.
43±39.
25±41.
94±56.
78±48.
97±37.
667%28.
9587.
30125.
76157.
31175.
31199.
03220.
84235.
88±14.
24±23.
63±32.
50±29.
94±42.
28±48.
85±51.
89±55.
008%4.
6236.
3097.
61120.
10141.
04158.
16179.
65196.
09±2.
08±12.
38±33.
73±23.
46±34.
29±45.
23±30.
13±36.
42以平均累计透皮药量(Q)对时间(t1/2)进行线性回归分析,得比较好的直线关系,符合Higachi方程.
(见表2.
)2.
3油酸促进尼群地平乳膏透皮渗透的最佳浓度由表1和表2可见,油酸对尼群地平乳膏的透皮渗透有一定的促进作用,且随着油酸浓度的增加促进作用逐渐增加,但当浓度增加到7%时,促进作用开始减小.
采用抛物线拟合法,建立了各时间项下透皮渗透量与油酸浓度间关系的数学模型,计算出各时间的最佳浓度,并求其平均值为(5.
89±0.
09)%.
2.
4油酸促进透皮渗透的临界抑制浓度将表2中各浓度油酸尼群地平乳膏Q-t1/2回归方程的斜率对其浓度进行曲线拟合得:J=-6.
5506(C-6.
1301)2+122.
0857r=0.
9914当J=51.
59μg/cm2.
h1/2时,C临界=9.
41μg/mL65表2含不同浓度油酸的尼群地平乳膏Q--t1/2回归方程和相关系数油酸(%)回归方程(Q=)相关系数(r)051.
59t1/2-48.
410.
9979357.
15t1/2-34.
190.
99035115.
59t1/2-73.
510.
99086123.
91t1/2-73.
990.
99457111.
42t1/2-73.
240.
99678101.
84t1/2-89.
080.
9960表3各时间项下油酸的最佳浓度时间(h)最佳浓度(μg·mL-1)相关系数(r)16.
00±0.
020.
999725.
98±0.
070.
997635.
79±0.
040.
998145.
84±0.
040.
998055.
76±0.
080.
991465.
88±0.
080.
994675.
95±0.
080.
994385.
92±0.
070.
99553结论(1)当油酸的浓度较低时,随着油酸浓度的增加,其促进透皮渗透作用逐渐增大,但当油酸大到一定浓度9.
41μg/mL时,反而抑制,最佳促透浓度为(5.
89±0.
09)%.
一般认为油酸与皮肤中的脂肪酸有相似的结构,使角质层细胞间类脂分子排列发生变化,增加类脂的流动性,皮肤的渗透性增大[6](P364)[7](P184-186).
(2)由表2可见Q与t1/2成线形关系,表明尼群地平乳膏的透皮渗透符合Higachi方程.
直线的斜率为稳态透皮渗透速率J.
与不含油酸比,含6%油酸时稳态透皮渗透速率约增大了2.
4倍.
(3)尼群地平常规服用量:单次10mg,3次/日[8](P49).
乳膏中油酸含量6%时,Q8h=268.
87μg/cm2.
一般经皮给药系统的面积不大于60cm2[9](P361),以乳膏涂抹60cm2计,含油酸6%的尼群地平乳膏8小时透过量:Q=268.
87μg·cm-2*60cm2=16132.
2μg16mg,大于尼群地平单次给药量,一日涂抹3次乳膏可以达到片剂的给药量.
因此将尼群地平制成膏剂经皮给药是可行的,不仅能克服其对肠胃道的刺激和肝脏首过代谢效应,而且很方便病人使用,值得开发应用.
使用离体皮肤进行尼群地平乳膏透皮吸收研究,具有简单、快捷、经济的特点,可初步了解药物的透皮扩散情况,选择合适浓度的透皮促进剂,为制备经皮给药剂型提供设计处方的依据.
但离体皮肤毕竟只是无血管、肌肉组织的死皮肤,药物比较容易透过,要真正了解尼群地平的透皮吸收作用,还需进行活体透皮试验.
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(下转第68页)66第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005苦马豆素制备的研究进展白洁(邯郸学院化学系,河北邯郸056005)摘要:介绍了近年来有关苦马豆素的制备方法及研究进展,提出应将液相色谱应用在苦马豆素纯品的制备上.
关键词:苦马豆素;回流法;分离制备;高效液相色谱中图分类号:O69文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0066-03收稿日期:2005-01-14作者简介:白洁(1976—),女,河北邯郸人,邯郸学院化学系讲师.
苦马豆素(Swainsonine,SW)即1,2,8—三羟基—八氢吲哚兹定生物碱(1,2,8-trihydroxyoc-tahydroin-dolizine),它首先是由澳大利亚学者Colegate等从灰苦马豆(Swainsonacanescens)中分离到的一种纯毒素而得名[1](P2257),其发现历经一个世纪.
自从Marsh(1905—1907)[2](P1)证实疯草病与采食某些棘豆属和黄芪属植物有关以后,许多学者进行了毒素的分离研究.
Jamesetal(1989)在苦马豆素及相关糖苷酶抑制剂学术会议上指出,苦马豆素是植物能引起疯草中毒症状的唯一毒素.
随着研究的深入和扩展,人们发现苦马豆素可作为免疫调节剂、肿瘤转移及扩散抑制剂、抗病毒和细胞保护剂等药物使用,苦马豆素还可以促进骨髓增殖,能有效传递致死性辐照或高剂量化疗所造成的骨髓抑制及随后发生的嗜中性白细胞减少症,并初步证明苦马豆素对人的恶性肿瘤有治疗作用[3](P437).
鉴于苦马豆素的毒性和广阔的应用前景,因此研究提取制备苦马豆素的有效方法,并且采用现代化的手段对其进行分离纯化,为今后有效降低或消除其毒性,进一步研究动物疯草中毒和苦马豆素的生物活性奠定基础.
本文就近年来有关苦马豆素的分离制备作一概述,以供参考.
1制备方法1.
1物理法常用的提取方法包括浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等.
而在植物总浸膏的提取中常用的方法有两种,第一种是醇类溶剂热回流法,第二种是冷浸泡法,两种方法各有其优缺点.
第一种方法出膏率高,但溶剂损失较多,对物质的热稳定性要求较高;第二种方法虽然溶剂损失较少,省时省力,但出膏率低,适合于热稳定性差的物质.
同时,原料的粉碎度、提取时间、提取温度、设备条件等因素也都能影响提取效率,必须加以考虑.
此外超临界提取法、微波提取法、超声提取法和升华法近年来也受到了人们的关注.
提取苦马豆素的溶剂一般为水、乙醇、甲醇、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇等.
因提取法所需的设备简单,成本较低,目前人们大都采用提取法获取苦马豆素产品.
但由提取法得到的物质一般为多组分混合物,还需进一步分离纯化.
例如Colegate[1](P2257)首次报道分离苦马豆素的方法是,用热乙酸乙酯索氏提取24h,水溶部分上强酸性阳离子交换柱,收集稀氨水洗脱部分,浓缩后的残留物上药用琼脂糖凝胶CL-6B,用氯化钠梯度洗脱,产物用氨性氯仿提取,回收溶剂后用氯仿/乙醚结晶和重结晶,得到白色针状结晶.
在国内,曹光荣[4](P1)报道的方法是,将植物样品用酸水浸泡2次,每次12h,酸滤液过阳离子交换柱,倾出树脂,用去离子水洗至中性,晾干后用10%氨水调pH9~10,然后上柱,先用氯仿后用丙酮洗脱,浓缩丙酮洗脱液的总生物碱.
总生物碱经硅胶柱层析,用氯仿∶丙酮∶17%氨水(体积比为82.
5∶15.
5∶2)洗脱,每5ml收集一份,TLC结合α-甘露糖甙酶活性抑制试验结果,合并同类并浓缩,分离出苦马豆素单体.
葛鹏斌等[5](P1)报道的方法是,将植物样品甲醇热回流4次,67每次4h,得浸膏用1mol/L盐酸溶解,过滤,酸滤液用NaOH调pH为9~10后,分别选用极性从小到大的氯仿、乙酸乙酯、正丁醇溶剂分段萃取各7次,结合TLC检查分段萃取得到的生物碱,对正丁醇萃取段经硅胶柱层析,用氯仿∶甲醇∶氨水∶水体积比为70∶26∶2∶2梯度洗脱,每5ml收集1份,经TLC监测,合并同类并浓缩,分离出苦马豆素单体.
本实验室对曹光荣和葛鹏斌的方法都进行了尝试,由实验结果发现,前者的分离纯化效果更为理想.
1.
2化学法化学法是指根据已知药物的化学结构,对于一些小分子生化药物进行合成.
美国Yasuda[6](P1201)、Bennett(1989)等先后人工合成了苦马豆素,随后Toronto化学研究所也有了合成产品.
在我国,童德文等人工合成苦马豆素也获得成功,填补了我国在该技术研发领域的空白,标志我国已跻身国际植物毒素研究领域的先进行列.
1.
3生物发酵法生物发酵法是指用自行分离鉴定的豆类丝核菌7—3株,通过生物发酵工程培养出含苦马豆素较多的豆类丝核菌菌丝体,采用醇类溶剂提取法,阳离子交换法、硅胶柱层析及分段升华技术获得苦马豆素纯品.
利用该技术可使生产成本降低,并提高提取率及产品纯度.
Schneider等从豆类丝核菌Rhizoctonialeguminicola中分离出苦马豆素[7](P22).
杨鸣琦等(1996)也从自行分离的豆类丝核菌中提取、分离出苦马豆素,其自然干燥菌丝体中苦马豆素含量为1.
23%~2.
99%.
2大规模制备上述化学法和生物法大多是在实验室进行的,较大规模的生产工艺还有待进一步研究.
曹光荣等人研究出一套疯草中苦马豆素的提纯工艺,并且申请了专利[8].
其具体的提纯工艺路线分五步进行:第一步:植物样品(疯草草粉)中有机总成分的提取.
称取一定量的疯草草粉,用5~10倍量工业甲醇反复冷浸提取4~6次,每次冷浸7天,过滤,合并甲醇液,减压回收甲醇得浸膏.
第二步:生物碱粗品提取.
回收甲醇所得的浸膏,用10~50倍量(重量/体积)量1mol/L盐酸反复多次溶解,过滤,直到最后一次酸水液生物碱检查阴性为止.
合并滤液,用浓氨水调pH4~5,通过氢型阳离子交换树脂柱,先用无离子水洗脱到流出液为无色,再用1mol/L氨水洗脱,收集碱性洗脱液,回收溶剂,挥干得生物碱粗品.
第三步:苦马豆素粗品提取.
第二步得到的生物碱粗品,先用分析纯甲醇溶解,过滤,残渣弃取,甲醇液减压回收溶剂,所得浸膏再用碱性氯仿抽提,合并氯仿液,最后回收氯仿得苦马豆素粗品.
第四步:苦马豆素分离.
采用硅胶柱层析,干法上样,氯仿—甲醇—氨水—水梯度洗脱,TLC检测,合并苦马豆素部分,减压抽干,得浅黄色粉末样苦马豆素.
第五步:苦马豆素纯化.
第四步得到的浅黄色粉末样苦马豆素,采用分步升华法获得苦马豆素纯品.
据报道陕西杨凌大农生物技术有限公司已经探索和掌握了批量获得苦马豆素的工艺和方法,并且建立了一条中试生产线.
3小结纵观各种制备方法,物理法是最经典的方法,其缺点是耗时长,效率低,提取物一般为混合物,需要进一步分离纯化.
化学法和生物法为大规模制备苦马豆素提供了广阔的前景,但相应的制备技术还需要进一步完善,目前无论是生物合成、提取及人工合成产品都比较昂贵,每毫克价格为152美元[9].
所以现代化的分离手段与传统的提取方法相结合对苦马豆素的制备将起到极大的推进作用.
目前国内外采用的方法主要有薄层层析法(TLC)[10](P183)、气相色谱法(GC)[11](P1)[12](P124)、高效液相色谱法(HPLC)[13](P6)等.
比较而言TLC法具有便利性、灵敏性和一定的特异性等优点[14](P125)[15](P190),但TLC检测方法还需要进行大量的探索,寻找合适的溶剂系统进行展开,目前常用的溶剂系统是氯仿∶甲醇∶氨水∶水=70∶26∶2∶2或4∶4∶1∶1,TLC对苦马豆素的最低检出限为0.
5μg,由于硅胶板的薄厚、板面的平整度、活化程度等因素都会影响到样品的Rf值.
GC常用于TLC无法检测到的低含量物质的定量分析,但需要特殊仪器,远不如TLC简便、快捷.
高效液相色谱法是迄今人类已掌握的对复杂混合物分离能力最强的手段,并已应用在制备和大规模分离生物样品上.
由于苦马豆素的结构决定其在紫外区没有吸收,因此用高效液相色谱结合蒸发光散射检测器(evaporativelightscatteringdetection,68ELSD)就可对其进行分离、鉴定及制备.
刘炳岚[16]等人就利用该方法成功地从黑僵菌的发酵培养液中提取出苦马豆素,为进一步批量生产苦马豆素摸索了条件.
相信随着研究的不断深入,将液相色谱应用于苦马豆素纯品的制备上,对控制其生产质量,进行化学合成,进一步研究动物疯草中毒和苦马豆素的生物活性奠定基础.
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StudyonOleicAcid-inducedPercutaneousPenetrationofNitrendipineCreamXIGai-qing1,SHENShi-gang1,WANGJian-sen2,GAOMing-zhu2,SUNHan-wen2,JINGHao-ran2(1.
DepartmentofChemistry,HandanCollege,Handan056005,China;2.
CollegeofChemistryandEnvironmentalScience,HebeiUniversity,Baoding071002,China)Abstract:ThepermeabilityofnitrendipinecreamwithdifferentconsistencyofoleicacidthroughratskininvitrowasexaminedusingtheFranzdiffusioncell.
Theresultsshowedthatthepenetrationrateofnitrendipineraisedwiththeexistenceofenhanceroleicacid.
Whentheconcentrationofoleicacidwas6%,thenitrendipine,spercutaneouspenetrationratewashigherthanthatofbarenitrendipineduringthetimelistedinTable1.
Thebestpercutaneouspenetrationeffctwasachivedwhentheconcentrationofoleicacidwas5.
89±0.
09%.
ThepercutaneouspenetrationrateofnitrendipinecreamsatisfiedtheHigachiFormula.
Keywords:nitrendipinecream;oleicacid;penetrationenhancer;penetrationenhancement69第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005天然紫草色素的提取研究刘妍(邯郸学院化学系,河北邯郸056005)摘要:对国内有关紫草色素提取的概况进行了综述,为研究和开发紫草提供依据.
关键词:紫草;紫草色素;提取中图分类号:O6-332文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0069-02收稿日期:2005-04-26作者简介:刘妍(1973—),女,天津人,邯郸学院化学系讲师,硕士.
紫草作为中药应用已有悠久的历史,1990年以后的《中华人民共和国药典》中收录了紫草科3种植物,即软紫草属的新疆紫草(软紫草)、蒙紫草(黄花软紫草),紫草属的硬紫草(紫草、辽宁紫草).
除了这3种植物,滇紫草在云南也常作紫草入药.
这几种紫草的品质非常不同,其中以新疆紫草品质最佳,所含紫草素及其衍生物的总量为2.
019%[1](P附6-附10).
紫草红色素是一种从紫草中提取的深红色茶醌类天然色素,主要成份是紫草醌及其衍生物,具有显著的抗生育、抗炎、抗肿瘤、杀菌抗病毒、保肝和免疫调节等作用.
同时该色素也是名贵的染料,本品色泽鲜艳、性能稳定、无毒、食用安全性高、无任何副作用,广泛应用于食品、化妆品、医药等行业.
由于自然资源迅速减少,人工种植难度大,紫草在市场上供不应求,本文拟对紫草的各种提取方法做一阐述,希望有益于紫草色素的开发.
1醇提法传统的醇提法是乙醇冷浸法.
霍文兰[2](P39-41)采用乙醇作浸泡液,提取的工艺流程为紫草→粉碎→冷浸→过滤→色素浓缩→烘干→色素固形物(紫草色素),得回收率为5.
52%.
刘晓华等[3](P357-358)用95%乙醇作提取溶剂,比较了不同的提取方法,得到回流提取比索氏提取、超声提取、浸泡提取收率要高,并采用正交设计得到提取工艺的优化结果为:用20倍量95%乙醇在60℃浸提两次,时间为4h、2h,如提取温度超过60℃,紫草素的破坏程度加大.
陈敏[4](P251)等用均匀设计法优选了紫草素的提取工艺,用新疆紫草,选择乙醇浓度、用量、渗漉时间及浓缩温度4个因素,将各因素分成5个水平,观察了不同因素对提取紫草素含量的影响.
结合工业生产实际定出最佳工艺,认为乙醇浓度为85%,渗漉时间为3h,乙醇用量为生药量的8倍,薄膜浓缩乙醇提取液的温度为60℃,紫草素的得率最高.
在优选的工艺条件下提取的紫草素含量高于中国药典规定的0.
90%,阐明了此工艺有一定的应用价值.
2油浸法油浸法是在外用制剂中提取紫草素常用的方法.
张继平等[5](P10-12)用正交试验法优选了紫草油的提取工艺,溶媒用花生油,选用L8(27)正交试验设计,以提取时间、粉碎度、提取油量、提取温度为考察因素进行了试验,结果认为:最佳提取时间为1h,紫草粉碎度为1cm小段,加4倍量花生油,提取温度低于150℃为宜.
王阳等[6](P157-158)采用麻油为提取溶剂,130~135℃油提取13min,缩短了制备时间,可达到该制剂质量标准的要求.
703石油醚提取李立荣等[7](P25-26)用索式提取器以石油醚为溶剂,于30~60℃提取4h提取了紫草中的紫草素,并与乙醇(95%)提取法进行了比较,结果表明,石油醚法提取紫草素得率优于乙醇提取法.
但石油醚法含有有机溶剂量较大,成本高,且易挥发而影响工作环境;乙醇提取法得率虽低,但投资少,所需设备简单,提取溶媒价廉且无毒副作用,可用于大规模生产.
4超临界萃取法马丽萍等[8](P40-43)以滇紫草为原料,用超临界CO2萃取技术提取紫草素在萃取压力为20mPa、萃取温度35℃条件下,采用等温变压二级分离,紫草素收率达1.
82%.
梁瑞红等[9](P130-132)用超临界CO2萃取新疆紫草中萘醌色素时,当温度在32℃、压力27mPa下紫草素衍生物得率达到最高为3.
59%.
并且与用有机溶剂无水乙醇、乙酸乙酯和氯仿采用提取温度60℃,固液比10∶1,提取时间为3h的结果进行了比较.
两种方法相比得出的产品萘醌色素的组成和含量都有差异,超临界CO2萃取的紫草色素含杂质少,并且含有更多色素组分,含量更高,全过程仅需2.
5~3h,且产品色质好,避免了用有机溶剂萃取的溶剂残留等问题.
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StudyonExtractionofNaturalAlkanninLIUYan(DepartmentofChemistry,HandanCollege,Handan056005,China)Abstract:Inordertoprovideabasisfortheresearchanddevelopmentofgromwell,thestudiesondomesticextractionofalkanninwasreviewedinbriefly.
Keywords:gromwell;alkannin;extraction71第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005苄叉丙酮实验的改进耿丽君1,高雅彬2(1.
邯郸学院化学系,河北邯郸056005;2.
武安市职教中心,河北武安056700)摘要:将薄层色谱技术应用于苄叉丙酮的合成实验,通过薄层色谱对合成反应过程的监控,增加了实验的探究性,提高了学生分析问题、解决问题的能力.
关键词:苄叉丙酮;有机制备;薄层色谱;改进中图分类号:O625.
42文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0071-02收稿日期:2005-04-17作者简介:耿丽君(1971—),女,河北邯郸人,邯郸学院化学系讲师.
有机制备实验是基础有机化学实验的重要组成部分,有利于培养学生独立思考能力和独立工作能力;但在教学中学生只是按照实验教材中已经成熟的实验方法进行练习,无法直观反映有机合成反应的整个过程,不知道如何获得反应的最佳条件,不利于学生今后独立开展实验研究.
为此在苄叉丙酮的合成实验中将薄层色谱(TLC)实验和有机合成反应联系起来,对化学反应过程实行监控,增加了实验的探究性,促进了学生综合实验能力的提高.
1实验部分1.
1主要仪器和试剂SB-2薄层色谱仪(天津市天分分析仪器厂)层析用硅胶GF254(青岛海洋化工厂)羧甲基纤维素钠(CMC)苯甲醛(新蒸)丙酮(AR)2,4-二硝基苯肼1.
2实验操作[1](P108)1.
2.
1制板.
常规方法制板.
1.
2.
2点样.
将反应物点于薄板上,样品扩散直径0.
1mm~0.
3mm.
1.
2.
3展开.
将薄板放入展开瓶中进行展开,在展开剂前沿上升至距薄板上端1cm处停止展开,取出薄板立即用铅笔划出展开剂前沿及各斑点的位置.
1.
2.
4显色.
用2,4-二硝基苯肼显色确定各组分位置(有色样品可直接观察样品点的位置).
1.
2.
5计算.
计算Rf值,研究判断反应情况.
1.
3实验步骤观察TLC法对有机制备反应苄叉丙酮合成的监控分析的过程.
有机制备过程[2](P112):100ml三颈瓶上分别装滴液漏斗,球形冷凝管和温度计;电磁搅拌下依次加入22.
5ml10%NaOH溶液和4ml丙酮,然后自滴液漏斗逐滴加入5.
3ml苯甲醛,滴完后反应40min.
整个反应过程在加入苯甲醛2ml、5.
3ml时,反应时间10min、20min、30min、40min时,分别取适量样品为TLC分析时备用.
展开剂选择为乙酸乙酯:环己烷=3:1(体积比),结果见下图.
72图(1)图(2)图(3)图(4)图(5)图(6)A:苯甲醛纯品,Rf=0.
35B:苄叉丙酮,Rf=0.
54C:加2ml苯甲醛时的混合物,Rf1=0.
36Rf2=0.
54D:加5.
3ml苯甲醛时的混合物,Rf1=0.
35Rf2=0.
54E:反应10min时混合物,Rf1=0.
34Rf2=0.
55F:反应20min时混合物,Rf1=0.
35Rf2=0.
55G:反应30min时混合物,Rf2=0.
54H:反应40min时混合物,Rf2=0.
532结果及讨论从图(1)~(6)来看,有机制备反应的不同阶段,从TLC上完全可直观体现.
从(1)展开图分析,斑点①和A处于同一水平线,而斑点A是苯甲醛纯品展开点,这说明斑点①是苯甲醛.
斑点②和B处于同一水平线,而斑点B是产品苄叉丙酮展开点,这说明斑点②是苄叉丙酮.
从(1)~(6)展开图分析看,斑点①不断减少直至完全消失,说明随反应时间的推移,反应物苯甲醛不断减少,至30min时反应完全.
斑点②在不断增加,这反映了在特定反应条件下,反应不断进行,产物苄叉丙酮不断生成.
3结论TLC对化学反应过程的监控是TLC分析方法的重要应用,通过将TLC技术应用于具体的有机制备反应,确实能增加实验的探究性和学生实验的兴趣,提高学生分析问题、解决问题的能力.
参考文献:[1]兰州大学,等.
有机化学实验[M].
北京:高等教育出版社出版,1994.
[2]曾昭琼.
有机化学实验[M].
北京:高等教育出版社出版,2000.
ImprovementonExperimentofbenzylideneacetoneGENGLi-Jun1,GAOYa-bin2(1.
DepartmentofChemistry,HandanCollege,Handan056005,China;2.
CentreofProfessionEducationofWu-ancity,Wu-an056700,China)Abstract:ThispaperstudiesthatTLCtechnologyisappliedtosynthesisofbenzylideneacetone.
ThroughTLCisemployedtomonitorthesynthesisprocess,Theabilitytoanalyseandsolveproblemsisenhance.
Keywords:benzylideneacetone;organicsynthesis;ThinLayerChromatogrraphy;Improvement73第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005终身体育与未来学校体育教育孙鸿(河南师范大学体育学院,河南新乡453007)摘要:通过对终身体育产生发展的过程进行分析,以终身体育对未来学校体育课程改革所起的重要作用,指出未来学校体育应趋向培养人的素质全面发展转变,趋向培养目标优越性的转变,以及培养学习者自主性的转变,并以终身体育为主线构建体育教育体系.
关键词:终身教育;终身体育;学校体育;发展中图分类号:G806文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0073-04收稿日期:2005-03-25作者简介:孙鸿(1967—),女,河南周口人,河南师范大学体育学院讲师,硕士.
体育作为教育的一个重要组成部分,直接关系到人的体质增强,进而关系到民族整体素质的提高和国家的强盛.
在国家倡导大力开展全民健身活动、体育运动蓬勃发展的今天,体育锻炼越来越成为人们日常生活中不可缺少的一部分.
保罗·朗格朗在《终身教育导论》中曾提到:"现在与所有户外活动有联系的体育运动应该在终身教育中找到它适合的位置.
"[1](P60-61)朗格朗的一席话点出了体育运动应在终身教育中占有一席之地.
体育不仅仅是人生某一阶段的生活内容,而应是贯穿终生的生活内容,伴随人的一生.
我国对终身体育的研究虽然起步较晚,但影响较大.
目前我国已经实施的"全民健身计划",正是终身体育思想的具体体现,终身体育已成为体育教育改革的一种新观念,它将促使学校体育与全民健身计划的接轨,并对学校体育改革的深化、全民健身计划的落实产生深远的影响.
因此,开展和研究终身体育,在理论与实践上都有现实意义.
1终身体育提出的历史背景任何事物的产生发展都有其复杂的内在原因和环境根源.
终身体育作为一种思想,一种理论被提出来,是随着当代终身教育思想的产生而出现的.
在终身教育理论的影响下,终身体育思想的萌芽也随之应运而生,并日趋受到人们的重视.
1965年联合国教科文组织在巴黎召开的第三届推进成人教育国际委员会会议上,讨论并通过了法国教育家保罗.
朗格朗关于"终身教育"的提案.
这次会议是民办教育史上一次意义重大的会议.
在这次会议上,保罗.
朗格朗的《论终身教育》总结了这次会议的成果.
随后,1968年联合国教科文组织发布了"终身教育宣言",1970年保罗·朗格朗在代表作《终身教育引论》中提到:"一个人身体中的生命应成为他整个个性中的一个有机部分和支柱,于身体上各种形式的无能作斗争,实际上这正是终身教育的主要目标之一.
"同年,美国提出了培养学生终身进行体育活动的兴趣和能力.
紧接着联合国教科文组织于1978年通过的《体育运动国际宪章》第二条规定:"体育是全面教育体制内一种必要的终身教育因素,必须有一项全球性的,民主化的终身教育制度来保证体育活动与运动时间得以贯彻于每个人的一生".
进一步从制度上明确了体育不仅是终身教育的因素,而且还需要终身教育制度给与保证.
到了70年代后期,在日本公布的中、小学体育教学大纲中,就有"一辈子参加体育运动"的论述.
随后,日本政府还颁布了一系列"增进国民健康和体力"的方针政策和法律法规,提出了培养学生终身从事体育活动的要求.
80年代初学校进行的体育改革方针中提出:"增进健康、提高体力、增强体质、培养终身从事体育锻炼的能力和态度,过健康的生活".
这些提法都对推动终身体育的发展起到了极其重要的作用.
随后,"终身教育"一词便在国际上应运而生.
由此可见,终身体育的产生和发展,有74着广泛的社会基础和深刻的社会文化背景,它是现代社会文明发展的产物,是社会进步、经济发展、人们生活水平和文化素质提高的必然结果,是人们生理、心理发展的需要,是现代人追求健康、幸福、长寿的背景下产生的.
2终身体育概念的提出自本世纪50年代末、60年代初随着终身教育思潮的兴起,终身体育也逐渐兴起,并成为各国体育发展的一个热点.
目前,学术界尚无一致认同的准确定义,日本学者久野丰认为,所谓"终身体育",从个体角度看,意味着一生所进行的体育活动存在形态;从社会角度看,意味着根据人们在人生的各个时期、各种范围的需要,为其创造任何时期都可从事丰富多彩的体育活动条件及相应的文化环境.
另一日本学者山口泰雄指出,所谓"终身体育",指人一生中持续地参与给自己带来愉悦并适合自己生命需要的体育活动.
1976年联合国教科文组织召开"从终身教育所看到的关于青少年教育中的体育运动的作用"的会议上提出:"终身体育是为学龄前儿童、青少年劳动者、家庭妇女、高龄人和残障人等没有机会参加体育活动的人提供机会,在人生各时期各领域中,根据需要不管在什么时候都能够学习多种多样的体育运动,保障器材和环境.
"而在我国较早倡导和研究终身体育的王则珊教授认为:"终身体育是指一个人终身进行体育锻炼和接受体育教育".
目的是保持健康,增强体质,丰富体育生活内容,提高生活质量和体育教养水平.
他特别强调和重视培养学生具有"终身体育"的思想、习惯和能力.
体院通用教材《群众体育学》一书只叙述了终身体育的含义:"从生命开始到结束一生中,学习和参加身体锻炼活动,使体育真正成为人一生生活始终不可缺少的重要内容;以体育的体系化、整体化为目标,为人在不同时期、不同生活领域中提供参加活动机会的实践过程".
此外还有:"一个人终身采用身体练习手段(或叫体育手段),自觉进行体育锻炼和接受体育指导及教育;在其结构体系上不仅包括小学、中学、大学的学校体育,还包括婴幼儿体育和学龄前儿童体育、残疾人体育、中老年体育;在其时限上都强调了它不仅仅是学校教育与学校体育,而且包括人从生到死的终身体育.
"还有:"开始于生命之初,终止于生命之末,包括人发展的各个年龄阶段的全部体育的总和";"一个人一生中实施体育";"一个人终身都受体育教育和从事体育锻炼,使身体健康、身心愉悦、终身受益";"人们在一生中受到各种体育与培养的总和"等等.
从这些表述中可见,国内外学者从不同角度阐述了终身体育的基本含义,从字面上理解虽然略有侧重,但对终身体育的本质界定还是基本一致的.
不仅仅限于竞技、健康、愉悦等,而且具有明确价值取向的活动,它完全服务于人生各时期发展需要.
终身体育应该是一个随着社会生活环境变化而其含义有差别的动态概念,它涵盖了不同年龄阶段、不同生活领域中的个体(职业、性别、生活环境及不同健康层次等)和群体对现代生活方式的一种追求.
因此,"终身体育",是指人类的个体和群体在生命延续的不同时期,为适应不同环境,追求高质量生活而不断满足身、心、群所需要的一种特殊文化的实践过程.
即指人从生命开始至结束一生中学习与参加体育锻炼活动,使终身有明确的目的性.
使体育真正成为一生生活中不可缺少的重要内容.
3国内外终身体育研究概况第二次世界大战以后,特别是进入六十年代以来,终身体育已引起世界发达国家和发展中国家的重视.
日本政府把体育作为终身教育的一个环节,采取了系列措施,颁布了一系列增进国民健康和体力的方针政策和法律法规,并将"终身体育"写进了有关文件中.
开展了以"体育解除疲劳"为目标的业余体育运动.
不断召开各种体育大会,以国民各个年龄层为对象的国民体育大会于1946年第一次召开以来,每年都召开一次.
日本还把10月10日定为全国体育日,这一天全国各地都要开展各种体育活动.
到了70年代,日本最先明确提出以终身体育为改革的前景,将大众体育以"提高生活质量"和"自我设计"为目标,广泛扩充了太极拳、舞蹈、健美等运动项目,使国民生活具备了更新的内容.
80年代,日本人普遍参与体育运动来追求生活乐趣.
日本临时教育审议会于1984年至1987年间的几次咨询报告中正式提出,"继续对体育运动大纲进行开放和研究,以使从幼儿到老人,包括残疾人在内都能开展适应其发展阶段和环境的体育运动.
"美国在70年代初也提出,要培养学生终身进行体育活动的兴趣和能力,让所有学生都有一种通过与他们的生活紧密相关的运动而获得健康生活方式的愿望和能力,并在1984年进行了"青少年体力测验的开发"和"运动习惯的调查",1988年成立了"国民体质调查研究所",这对美国终身体育的研究,发挥了重要作用.
法国为培养和配备体育运动指导员,于1966年75在全国开设了20余所"体育运动地区中心",1971年政府通过了《继续职业教育组织法》,1978年又通过法令法规,每个职工有权享受带薪培训假,1984年又颁布了《职业继续教育改革法》,这对法国实施终身教育和终身体育都起到了积极的推动作用.
英国于1982年和1983年分别制定了"大众体育10年振兴计划"与"青少年锻炼战略开发计划",1988年又公布了"面向90年代的体育运动5年规划"等一系列以培养国民自信心、建立健康和安全的生活方式的终身体育方针、政策.
此外,前苏联、德国、瑞士和韩国等国家对终身体育的开展与实施,也都有各自不同的方针、政策和措施,再这就不一一赘述了.
我国对终身体育的研究虽然起步较晚,但影响很大.
从70年代就已有所察觉,但国家对终身体育的开展,尚未作出大的举措.
随着学校体育改革的不断深入,到了80年代中后期,我国终身体育思想主要受日本体育教育思想的影响而得到重视.
1987年以王则珊为代表的专家学者曾对"终身体育"一系列理论问题发表了专著.
有些学者提出"学校体育应是终身从事体育活动的基础"等观念,从体育理论、教育学、心理学等不同角度对终身体育进行了研究.
同年,由国家教委制定颁布的《全日制中学体育教学大纲》第二项任务中提出了"使学生懂得锻炼方法,以适应终身锻炼身体和生活娱乐的需要".
同时,我国还提出了:"要抓好以奥运会为最高层次的竞技体育战略和以青少年为重点的全民健身战略的协调发展",进而推进"全民健身计划"的实施,目的就是为了在整个社会普及和推广群众性体育活动,使全体公民逐渐养成终身体育的观念.
随着终身体育思想的普及,人们对作为终身体育关键环节的学校体育,自然也提出了新的要求.
有的学者在制定学校体育目标时指出:"既要重视系统的传授健身方法、知识和多项运动技能,更要重视加强体育意识和体育能力的培养.
为此,出现了让学生自主、自愿的参加适合于自己的体育运动,让学生充分体验运动的乐趣的体育课.
学校更加重视终身体育思想的教育,重视培养学生正确选用锻炼身体的手段和方法,合理确立锻炼目标,准确地评价锻炼效果等一系列完整的自我锻炼能力,学校也更加重视把体育与学生生活、学习和将来工作联系起来的教学手段.
在体育教学评价上,改变单一的掌握运动技能的评价,逐步向心理、社会、教育综合评价方面转变.
同时,做到课内外一体化,把课内与课外结合起来,课内教给学生思想、理论和方法,课外培养学生自练、自评、互教的能力.
从而,达到满足学生终生锻炼的需要.
这些对终身体育理论的确立发展以及对学校体育的改革,都起了积极的推动作用.
目前,终身体育事业蒸蒸日上,日益显示出越来越大的影响力,正朝着日益壮大的成熟期发展.
4未来学校体育的发展趋向通过对上述终身体育产生和发展状况的分析,我们可以展望终身体育之未来,它将是现代体育重要的发展方向,是当代指导学校体育发展的战略思想,面对社会的需求及发展趋势,未来学校体育将把重点放在人的发展上,它将实施一种与社会进步和需要紧密相连的体育教育.
今后的体育教育应当能够在每个人需要的时候以最好的方式提供必要的知识和技能.
因此,终身体育将沿着快乐化、生活化、科学化、社会化、终身化的方向发展,并逐步形成一个动态的、开放的、有序地、连贯的大系统.
最终达到全民身心强健、体质增强、人人终身受益之目的.
为适应未来终身体育的发展,我们要立足我国的全民健身计划和学校体育实际,国家体委主任伍绍祖曾形象地指出:"学校体育是体育工作的一个总开关,总龙头,所有的人都要通过它.
抓住了学校体育,从历史的眼光看,就算抓住了全中国人的体育.
"终身体育是学校体育发展的必然趋势.
未来的学校体育发展将会在以下几个方面获得重大进展.
4.
1学校体育向终身体育——培养人的素质全面发展转变终身体育将最大限度促进人的素质特别是身体素质的全面发展.
人的一生在成长过程中,如果离开了体育,就不可能成为全面发展的人.
在很长一段时间里,由于体育教学目标不全面,体育教学评价总是把评价的中心置于身体素质、运动技能和体育知识的考核上.
[2](P39-40)使学生只能接受现成的知识,并在狭窄的领域去竞争,这样势必损害学生在情感、精神等方面的发展,缺乏对社会的适应能力和创新能力.
目前我国已出台的《体育健康教学大纲》明确指出,体育评价的指导思想应是"以学生的学习态度和是否积极刻苦的锻炼为主"建立以培养人的素质全面发展为中心的评价制度.
[3](P210)马克思指出:"生产劳动同智育和体育相结合.
是造就全面发展人的唯一方法".
无论生活在什么制度的国家里,都面临着如何保持身体健康,使自己能够适应社会所分担的一份工76作.
提高劳动生产率,除了靠提高科技水平外,关键还需要掌握科学技术来创造物质产品,满足人们日益增长的物质需要.
因此,人的素质是第一位的.
所以从事体育锻炼,养成良好的锻炼习惯,从中不断的体验自我,实现自我,使生命潜能得以全面地发挥,使每个公民都能健康投入到社会主义现代化建设中去.
这是社会发展的需要,也是学校体育向终身体育——培养人的素质全面发展转变的必然.
4.
2学校体育向终身体育——培养目标优越性的转变终身体育培养的目标是为了人最终成为自身的教育者和习得者,它体现的是从出生到死亡整个人生过程体育技能习得的延续性.
由于现行学校体育在制度上的不完善,对学校体育评价上的缺陷使学校体育成为某一特定年龄的活动.
使学到的东西拿到学校外就不能用.
因此学校体育目标的确定,既应根据社会的需要,又要根据个体发展的需要,现代社会每个人都要学会生存,而要学会生存则离不开终身体育,会生存必须有健康的体魄和较强的适应能力.
学校体育目标的确定,必须以学生终身受益为出发点,使学生建立健康的生活方式和对体育的良好态度,将体育锻炼纳入生活,培养学生对体育的兴趣,爱好和养成身体锻炼的习惯,使之成为日常生活中不可缺少的内容,从而培养与发展他们的体育能力.
[4](P26-28)在终身体育总目标下,实现学校体育同终身体育目标的统一.
4.
3学校体育向终身体育——培养学习者自主性的转变传统学校体育一直把学龄期的学生当成传授知识和动作技能的对象,把学校体育看作是在校期间的教育活动.
试想,当学校体育对学生来说不是一种内在的、自我发展的需要,而是一种外在的、强加于他们的东西,受教育者将完全失去自主性.
但从终身体育思想观念出发,它的对象是每个个体,是从出生到死亡的整个人生过程,是不分界限的,它提倡学习者的自主性,强调学习者自我意识和自主学习的形成.
因此,应把学校体育理解为终身参加体育锻炼的连续体,把各种形式的体育综合起来,使之整体化、系统化,使之与未来社会接轨,培养学生自发、自主进行体育活动的能力和习惯.
在体育教学的各个环节,始终将学生的主动,全面地发展放在首位,始终重视学生的主体地位,注意激发学生的学习动机和兴趣,让学生在自主的学习过程中学会学习.
[5](P126-128)总之,体育教育应该立足现实,转变观念,着眼发展终身体育,只有这样,学生坚持锻炼身体的习惯才可能形成.
并最终完善终身体育.
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OntheOverviewandProspectofSportsoftheSchoolintheFutureinLifetimeSportsSUNHong(CollegeofPhysicalEducation,NormalUniversityofHenan,Xinxiang453007,China)Abstract:Throughanalyzingtothecourseofproducingdevelopmentoflifetimesports,withtheimportantfunctionplayedtowardsportscoursereformoftheschoolinfutureoflifetimesports,pointoutschoolsportsshouldisittrainqualityoveralldevelopmentofpeoplechangetotendfuture,tendtothetransitionoftrainobjectivesuperiority,andtrainthetransitionoflearner'sindependence,takelifetimesportsasthethreadandstructuretheeducationsystemofsports.
Keyword:Life-longeducation;Life-longP.
E;Sportsoftheschool;Development77第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005美国"运动教育"教学模式对中国传统体育课教学模式的启示卢建辉1,康健2,韩志磊1(1.
邯郸学院体育系,河北邯郸056005;2.
北京联合大学体育部,北京100101)摘要:运动教育是一门课程和一种教育模式,使所有学生都全面参与运动,全面体验运动,有利于培养学生参与和学习运动的主动性与创造性.
有利于培养体育意识.
培养学生的综合运动实践能力.
培养最终发展成为有运动能力、具有运动素养、具有高度参与运动热情的体育人.
运动教育模式对于我国传统的体育课教学模式有许多值得借鉴的地方.
关键词:运动教育;启示;教学模式中图分类号:G80-05文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0077-03收稿日期:2005-04-21作者简介:卢建辉(1970—),男,河北曲阳人,邯郸学院体育系讲师.
1前言1.
1中美体育课教学面临的共同缺陷学校体育课教学目的除了增强学生体质之外,同时还有传授体育基本技能、基本技术和基本知识的任务.
在中美两国的体育课教学中都存在一个共同的缺陷——基本技能、基本技术和基本知识教学的效果很差:学生上完体育课后,对所学的基本技术、技能和知识很容易忘却,而且不会对所学的知识有一个全面完整的认知,更不会形成能够适用于比赛的技、战术.
最终很难使学生成为一个真正意义上的"体育人".
而"运动教育"的教育教学模式为我们借这个问题提供一个新的思路.
1.
2运动教育简介运动教育(SportEducation)是一门课程和一种教育模式,是由美国俄亥俄州立大学(TheOhioStateUniversityUSA)的达里尔西登托普(DarylSiedentop)教授经过十多年的研究创立的一种学校体育教学的模式.
自从在新西兰和澳大利亚两国进行全面的试验之后,已经在世界范围内得到应用,在全世界得到广泛运用,并且已经成为许多研究和评价的对象.
运动教育模式要求的学习单元比普通的要长,而且要求建立在人数少、具有不同能力水平的学习小组上,称之为"队".
运动教育模式可以普遍用来教授所有不同类型的运动.
运动教育的总目标:通过采用这个模式使学生体验不同的活动经历,使学生作为一个全方位的比赛者而受到教育,最终发展成为有运动能力(competent)、具有运动素养(literate)、具有高度参与运动热情(enthusiastic)的体育人.
培养有运动能力(competent)的体育人:熟练地掌握可以成功参与运动所需的技术,理解并在活动中可以合理地运用战术,在复杂的情境中理解和表现合适的策略外,是个博学的运动参与者.
培养有运动素养(literate)的体育人:理解和评价运动规则、运动的典礼仪式与传统,能区别理想的运动参与模式和业余与专业的的运动项目形式,不仅能参与运动,而且是有运动知识的球迷或观众,也是有眼光的运动消费者.
78培养有高度运动热情(enthusiastic)的体育人:能够以维护,保护,提高体育文化的方式来参与和行动.
参与学校和社区的运动,对维持学校,社区和国家水平的良好运动,表现出很大的热情,并养成终生运动的习惯.
运动教育的具体效果目标:(1)发展特定运动的技巧和体适能.
(2)在运动参与中,能鉴赏与实施合适的运动策略.
(3)适应身心发展规律,参与合适的运动.
(4)能与他人分享运动经验.
(5)养成负责的领导能力.
(6)有效率地在团队运作下,朝向共同的目的而努力,培养团队协作精神.
(7)能欣赏与了解运动典礼、仪式和运动集会的特殊意义.
(8)自觉参与课外体育活动,发展参与运动议题的决定能力.
(9)发展和应用实践仲裁、裁判员、记分员和教练员的知识.
(10)积极参与校外和社区的体育活动.
2研究方法2.
1文献资料法查阅中国学校体育教育教学现状的相关资料,学习和研究"运动教育"的相关资料.
2.
2访谈法达里尔西登托普(DarylSiedentop)先生于2004年10月来华讲学期间,与西登托普先生就"运动教育"的一些问题进行了集体的问答式交流,以及与其他学习"运动教育"的专家学者进行广泛深入的交谈.
3分析与讨论3.
1借鉴与启示(1)大单元.
运动教育的教学单元叫一个赛季或运动季,它比一般传统的体育课单元时间跨度要长得多.
一个赛季一般有12—20节课组成.
在整个运动赛季中,学生都具有从属关系,他们是属于某个"队"的,学生以固定的团队进行学习.
能力水平不一样的学生按水平不同被均匀的分布在整个班级的不同等级的队伍中.
为每个学生创造了扮演不同角色的机会,一起为队伍的成功和整个赛季的胜利而努力.
(2)全程比赛.
在运动教育的全过程中都充满了比赛,从最初的小范围的简单比赛到最后的最终比赛.
运动教育在赛季的开始有一个正式的比赛计划,提前告知学生,队伍可以提前花时间去练习和比赛,以图在整个赛季比赛中获胜.
运动教育的赛季总是向着终级发展.
于是最后会有一个由所有队伍参与的最终的锦标赛.
里面还会有A、B、C三个等级的比赛,决赛将选出A、B、C三个级别的冠军和总冠军.
在比赛中,学生可以有非常的高积极性参与学习,在比赛中可以让学社更好的体验这项运动的特点实质和魅力.
(3)角色.
在运动教育中,学生都要分别扮演各种各样的角色,学生会分别扮演各种各样的角色,例如运动员、教练、管理人员、记分员、裁判以及保健员,甚至是宣传员、舞蹈指导、编曲、道具员等和其他角色.
还可以根据许多有趣的事情可以来添加角色,使比赛变得更复杂,并且让学生多在各个角色之间轮换.
这样学生会在扮演各种参与学习和比赛的角色的过程中,全面体验和学习运动,使每个学生都参与到其中.
让所有的学生参与.
(4)公平竞争.
运动教育其中的一个基本部分就是帮助学生认识公平比赛的意义,并评估他人有否公平竞争.
因此,一个"公平竞争系统"就变成运动教育模式的主要部分了.
在运动教育中所提倡的公平竞争的系统有五个主要因素.
充分地、负责地参与;尽自己最大的努力;尊重队友和官员;做一个堂堂正正的人;做个有用而无害的人.
这些公平竞争的特征必须在学习和比赛中明显地显现出来,并且成为记分制度的一部分来决定赛季冠军.
在赛季开始时会先给出一定的公平竞争分数,或是给每个班级会议设定一些可能的公平竞争分数,然后依次对学生或团队的公平竞争表现进行评分.
79(5)修改规则.
对比赛和其他活动进行改动,比如:使比赛得分变得更加容易;减缓球或物体移动的速度;减小运动队的规模,增加积极参与练习的机会;在同一比赛中,采用等级赛,产生难度不同的等级比赛等.
这样可以使学生相应的技能水平和已获得的运动经验得以合适地发展.
通过修改比赛使得更多的学生更好地参与到比赛中来.
使比赛适合学生的身心发育特点,这样学生就能够成功的参与到比赛或活动中去.
(6)技术、战术同步进行.
运动教育并不单纯的教授运动技术,而是传授运动技能,西登托普认为运动技能应当是运动技术和战术的有机结合.
循序渐进的学习的技术的同时,把相应的战术应用教给学生,这样可以提高技术的实战意义,有利于培养学生的比赛意识,可以用于整个比赛过程.
(7)欢庆.
在运动教育模式中,在整个赛季结束的时候的最终的比赛是一个高潮,对整个赛季的学习、练习和比赛进行欢庆式的总结.
比赛提供了成绩的记录,这将反馈给个人和整个队伍,使他们得以发展提升,并提高整个赛季学生的参与热情和欢庆气氛.
运动教育中的欢庆,不仅仅是在赛季的比赛中,而且在很多情况下,它使运动成为一种吸引儿童、青年和成年人的体育活动.
(8)奖励.
运动教育的赛季意味着全程都是庆典般布置,而且决赛要办得尤其隆重.
奖品要丰富,包括给教练、公平竞争、季度冠军以及责任队的表现等.
运动的具体奖项还可以设立为比赛中分别在A、B、C三个等级的"最佳球手"或在田径季中时间及距离上的"最佳进步奖".
这样可以是运动教育富有欢乐性,使学生更乐于参加.
3.
2适应国情不能盲目效仿运动教育模式建立在教学条件相当充裕的前提下,班内分组的各种练习和比赛要保证有足够的场地、器械.
中美两国的国情不同,文化差异明显,学校的基本情也不同,场地器材,班级人数,学生的体育观念等都有明显的差异.
因此不能照搬照抄,完全复制.
我国目前推行的新课程标准,使我们借鉴运动教育模式中一些观念和内容成为可能.
4结论(1)运动教育模式可以使所有学生都全面参与运动,全面体验运动,从整体来认识运动,最终可以发展成为一个富有能力、具有运动素养、具有高度参与运动热情的运动人.
(2)运动教育模式有利于培养学生参与和学习运动的主动性与创造性.
有利于培养体育意识.
培养学生的综合运动实践能力.
(3)运动教育模式对于我国传统的体育课教学模式有许多值得借鉴的地方,但应当适合中国国情,不能盲目效仿.
80第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005运动性疲劳的诊断与恢复李建设1,牛秀荣2,张勇3(1.
邯郸学院公体部,河北邯郸056005;2.
河北师范大学体育学院,河北石家庄050016;3.
邯郸学院体育系,河北邯郸056005)摘要:运动性疲劳是运动生理学和运动医学的核心问题之一,运动性疲劳的研究对指导运动训练、运动员改善运动能力以及提高运动成绩,都有实际应用价值.
同时,正确地认识和诊断疲劳对于科学地指导全民健身,提高锻炼效果和健身水平也具有重要的实践意义.
关键词:运动性疲劳;诊断;恢复中图分类号:G804.
2文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0080-03收稿日期:2004-11-29作者简介:李建设(1970—),男,河北深州人,邯郸学院公体部讲师.
运动性疲劳既是机体对运动负荷所做出的一种必然反映,同时也是进一步引起机体产生适应性变化、提高其运动能力的有效刺激.
在运动过程中,没有疲劳发生,就没有超量恢复;没有超量恢复,就不可能提高运动机能水平.
训练中如果不能正确地判断疲劳发生的时间和程度,出现过度疲劳,不但不能提高运动员的机能水平,而且还会对运动员造成伤害.
所以在运动训练中对疲劳的正确判断是非常重要的,进行疲劳恢复工作的目的,就是要如何把握住疲劳的诊断标准,尽快恢复疲劳,不断提高运动机能水平,并防止过度疲劳发生.
运动性疲劳[1](P9)是机体不能将其生理机能保持在某一特定水平或不能维持某一预定的运动强度,也可以说疲劳是指运动引起肌肉产生最大收缩力量或者最大输出工率暂时性下降的生理现象.
随着研究方法和技术的不断改进和提高,对运动性疲劳时机体的变化认识越来越深入,疲劳的诊断和医务监督手段日益丰富.
对疲劳机制的探索及疲劳的早期判断和消除,以及过度训练的预防,其先决条件就是对疲劳的正确快速的判断.
1运动性疲劳的诊断1.
1自我感觉评定法在运动性疲劳时,运动员普遍伴有四肢乏力、肌肉酸痛、极想停止运动,部分人伴有口渴、心慌、气急、胸闷和虚脱的感觉,严重者有发热、血尿、蛋白尿等症状.
1.
2教育学观察法观察运动员的反应,如出现面色苍白、两眼无神、反应迟钝、血压下降、体温升高、心率加快,偶有心率不齐,严重时有思维和意识的变异.
1.
3生理学指标测定法人体疲劳时,各器官系统的机能均会下降,下降的程度与疲劳深度相关.
因此可用生理学指标测定法来判断疲劳,常用的有以下几种.
1.
3.
1骨骼肌系统疲劳测定.
肌肉疲劳时,肌张力下降,骨骼肌放松能力下降,故肌张力的振幅减小,可采用张力计测定.
长时间工作由于重力作用,可引起下肢围度增加,且增加的大小与疲劳的程度成正比.
疲劳时肌电图一般特征为积分肌电图下降或上升,功率中高频成分减少,低频成分增加,肌电图功率谱左移,肌电图振幅不规则等.
1.
3.
2心血管系统疲劳诊断.
心率是评定运动性疲劳最简易的指标,一般常用基础心率、运动后即刻心率和恢复81期心率对疲劳进行诊断.
基础心率:机体机能正常时基础心率相对稳定,如果大运动负荷训练后,经过一夜的休息,基础心率较平时增加5—10次/分以上,则认为疲劳积累现象.
运动中心率:按照训练——适应理论,随着训练水平的提高,完成同样运动负荷时,心率有逐渐减少的趋势,如果在一段时期内,从事同样强度的定量负荷,运动中心率增加,则表示身体机能状态不佳.
运动后心率恢复:人体进行一定强度运动后,经过一段时间休息,心率可恢复到运动前状态.
身体疲劳时,心血管系统机能下降,可使运动后心率恢复时间延长,因此,可将定量负荷后的心率恢复时间作为疲劳诊断的指标,如进行20次/30秒的深蹲定量负荷运动,一般心率可在运动后3min内恢复到运动前水平,而身体疲劳时,这种恢复时间可明显延长,晨脉明显加快.
血压体位反射:大运动负荷后,植物神经系统调节机能下降,血管运动的调节出现障碍,血压体位反射主要是测量心血管系统调节机能,疲劳时由卧姿变为坐姿时引起血压明显下降,并且恢复减慢.
心电图:运动后心肌疲劳可使心电图出现异常变化,T波下降或倒置,S—T段下移,并出现肌电干扰,令肌肉放松也不能消失.
1.
3.
3感觉与神经系统疲劳诊断.
皮肤空间阈:疲劳时触觉机能下降,辨别皮肤两点最小距离的能力下降,疲劳时其阈值较安静时大1.
5倍以上为轻度疲劳,2.
0以上为重度疲劳.
闪光融合频率和反应时:疲劳时由于视觉机能下降,闪光融合频率也下降,故可通过测量比较运动前后闪光融合频率值来判断疲劳的程度.
反应时是指刺激信号出现后迅速作出反应的最短时间.
疲劳时反应时明显延长,特别是出现复杂信号或需要辨别的信号时,反应时延长更明显,表明大脑皮层分析机能下降.
脑电图:脑电图(EEG)可反映中枢神经系统机能状态,可作为判断疲劳的一项参考指标,一般安静状态下慢波极少,而在运动后出现疲劳时,由于神经细胞抑制过程的发展,可表现为慢波成分的增加.
1.
4生化指标评定方法血红蛋白:疲劳时血红蛋白处于较低水平或下降趋势,如果运动员血红蛋白持续下降,则表明运动员过度疲劳,应及时补充营养,调整运动量.
红细胞:处于较低水平或下降趋势.
血乳酸:安静值超过正常值范围,运动时的最大乳酸值下降,处于较低水平或下降趋势.
安静状态下,肌肉内的乳酸较少,仅为1mmol/kg湿肌;在缺氧条件下运动,随着强度的加大,运动时间的延长,糖原在体内进行无氧酵解供能使体内乳酸含量明显增多,剧烈运动时,肌肉乳酸含量可达40mmol/kg湿肌,血乳酸可达18mmol/l.
血尿素:清晨安静值在8mmol/L以上为疲劳,持续几天超过8mmol/L或持续升高为过度疲劳.
血睾酮/皮质醇:下降25%为疲劳,下降30%或持续下降为过度疲劳.
尿蛋白:晨安静时,连续几天处于较高水平或持续升高晨安静时,在4~6mg%为疲劳.
血清肌酸激酶:晨安静值持续高于200IU/L或完成定量负荷时的值明显升高运动后比原来负荷后的值突增3~4倍为疲劳.
1.
5其它测试方法(1)唾液PH值.
由于长时间剧烈运动后,HL生成增多,血液PH值下降,使唾液PH值也下降.
因此,可通过测定唾液PH值来判断运动性疲劳,运动后唾液PH值降低,表明机能疲劳.
(2)呼吸肌耐力.
连续测定5次肺活量(每次间隔30秒),如果5次肺活量值连续下降,说明机体疲劳.
2运动性疲劳的恢复机能恢复是指人体机能和能源物质由负荷后暂时下降和减少的状态回到并超过负荷前水平的过程.
运动训练导致运动性疲劳产生的原因是多种多样的,因此,其恢复的措施也要因人而异.
机能恢复通常是在运动训练后进行,其目的是使训练时被消耗的能源物质在运动后逐渐得到恢复,而且是良好的恢复,甚至是超量的恢复;使在训练时机体内环境和神经、免疫、内分泌等系统被破坏的平衡状态,在恢复期内尽快、尽好地得以恢复,以提高机体的调节能力.
影响机体机能恢复速度的原因是多方面的,如年龄、性别、心情、训练水平、气候、季节等.
研究和掌握运82动员机能恢复的规律,并有针对性地运用到训练实践中去,对于保证训练质量、提高训练水平具有重要的意义.
下面介绍基本的恢复措施:2.
1教学措施运动员应严格遵守规定的作息制度,注意饮食卫生,创造良好的睡眠条件,以提高睡眠质量;克服吸烟和饮酒等不良习惯.
睡眠是消除疲劳、恢复体力的重要手段,它能使全身骨骼肌放松,各器官系统的机能得到相应的休息.
睡眠时间一般需要7—8h/d,大运动量训练时需9—10h/d.
午睡对消除疲劳、恢复体力效果很好,实行午睡制是很有必要.
强调积极性休息,在训练中可及时而科学地改变练习的内容,调整训练的负荷,变换运动的部位来进行休息,这样可以加速疲劳的恢复.
有研究指出,积极性休息最适宜的运动强度是在最大吸氧量强度的20%—60%之间.
训练内容安排要合理,训练手段要科学,遵循训练原则,加强对运动员安全思想教育,积极有效地预防运动损伤发生和加快疲劳的恢复.
2.
2合理搭配营养膳食运动性疲劳产生的原因之一是体内能源物质的消耗,它的恢复方法是根据不同运动项目的营养特点,进行合理营养安排.
一般来说,饮食中应含有足够的糖、脂肪和蛋白质.
例如武术训练以无氧代谢为主,对糖的需求量较大,为了加速机能恢复速度,训练前后应服食含糖的饮食.
如大运动量还可服食50—100g葡萄糖或2—3片蛋氨酸.
此外,武术训练动作、路线复杂多变,对协调性、速度及演练技巧要求高,运动员的神经系统在活动中时刻处于高度集中的紧张状态之中.
因此,含有丰富的维生素、矿物质、蛋白质饮食也是不可缺少的,如维生素B1、B2、盐、钙、磷等,它们对消除神经疲劳和恢复体力有着重要的作用.
2.
3物理疗法物理疗法主要是利用光、电、温度、压力等物理刺激以加速体内微循环,进而达到活血化瘀、恢复体力的目的.
常用的方法有按摩、理疗、冷(热)水浴、高温疗法(桑拿、蒸汽浴)、吸氧疗法、光疗、蜡疗、水疗等.
运动按摩是加速机能恢复有效的一种物理疗法,在运动训练中比较常用.
按摩要以腰、肩及小腿为主,按摩的手法要轻快,多用按压、抖动、叩打等,按摩时可配合针灸、拔火罐及点穴位(肾俞、足三里、委中、环跳等)效果则更加好.
2.
4心理措施心理疗法主要是意念活动.
心理恢复是通过心理工作调节大脑皮层,减轻紧张情绪,放松肌肉,消除神经紧张、心理压抑,降低中枢神经系统的兴奋性,加速疲劳的消除和机能恢复.
心理恢复可采用心理诱导、自我暗示、放松练习和练习气功等手段进行.
2.
5中医药物措施为了尽快消除运动性疲劳,可适当使用一些药物,在排除兴奋剂的前提下,尽量使用维生素或天然提取的专用药物.
这样能有效地调节人体生理机能,加速新陈代谢,补充能量,减少组织的耗氧量,减少氧债,改善循环,尤其是微循环,提高生物氧化过程,补充肌肉营养,调节中枢神经系统,扩张冠状动脉.
目前常用的有维生素B1、B12,维生素C、维生素E,黄芪、刺五加、参三七、人参、鹿茸、冬虫草、当归和花粉等,对促进疲劳的消除和体力的恢复有良好的效果.
参考文献:[1]运动生理学教材编写组.
运动生理学[M].
北京:高等教育出版社,1986.
83第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005从课外体育活动中,培养学生的体育终身化郭卫民(邯郸学院公体部,河北邯郸056005)摘要:体育与健康意识是人们对体育客观现实的反应,培养学生终身体育化,关键是强化学生的体育与健康意识.
通过课外体育活动在培养学生体育终身化中的作用,阐明其在学校体育工作中的重要性,针对学校的实际情况,找出开展课外体育活动的方法、内容和途径,为进一步深化体育与健康教育改革提供有益的参考.
关键词:体育;健康意识;学生中图分类号:G806文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0083-02收稿日期:2005-03-25作者简介:郭卫民(1970—),男,河北临漳人,邯郸学院公体部讲师.
随着国家对学校体育教育实施改革的全面推进,课外体育活动作为学校体育中一个不可分割的部分,是实现学校体育目标的重要手段,同时课外体育活动好与坏,直接影响着学校各类工作的开展.
课外体育活动具有鲜明的群众性、课余性;组织方法灵活、针对性强,没有课程、大纲教材等因素的制约,追求身心愉快,丰富了学生的课外生活.
多年来课外体育实践已经证明,自主的、个性的、系统的、快乐的课外体育活动,不仅可以发展身体素质、增强体质,成为教学的补充,学生的身体、终身体育意识、兴趣、习惯能力以及作为现代人所具备的心理品质,也得到了有效的锻炼和培养.
课外体育的价值已从过去的单元化取向向多元化取向发展,体育终身化成为课外体育的新追求,它是学生在校参加活动时间最多、内容最丰富、形式最活泼的一项重要教育活动.
1课外体育活动能培养学生的终身体育意识所谓终身体育意识,是指人们按照所获得的体育运动的知识、技能和方法,有目的地指导自己进行终身体育锻炼的一种稳定的心理活动;是指一个人终身进行身体锻炼,接受体育指导及教育的行为;终身体育意识的培养,依赖于有关体育基本理论知识的学习和对体育实践的情感体验.
课外体育活动为学生提供了一个自主运用所学体育知识,施展体育各方面才能的机会,其在课外体育活动中表现出较高的自觉性、积极性和自控能力,运用自身所具有的运动能力,来提高独立锻炼身体的能力,因此,通过课外体育活动来培养学生的终身体育意识,有独到的作用.
2课外体育活动能培养学生的终身体育兴趣"兴趣是最好的老师",有了兴趣就有了目的,同时也增强了自觉性,这样才能自觉积极地投身于锻炼活动,学生参加课外体育活动可以根据自己的兴趣、爱好自愿选择其活动的内容、形式、方法,如在各种体协的配合下,组织健美操、广播操、球类等各种体育比赛和表演,安排体育知识讲座、体育知识竞赛活动.
激发起学生浓厚的兴趣,满足愉悦身心的情感体验,学生以运动为快乐,以体育为表现方式.
所以,课外体育活动对培养学生的终身体育兴趣,有重要的作用.
3课外体育活动能培养学生终身体育习惯终身体育习惯是人们经过长期体育实践巩固下来的终身从事体育活动的行为特征.
终身体育习惯的养成,有赖于终身体育意识和兴趣的培养,以及持之以恒的意志努力,并有一个从不自觉到自觉、从不习惯到习惯的逐步培养过程.
持之以恒地参加课外体育活动本身就是终身体育的行为,是培养终身体育习惯的必经之路.
844它是奠定学生终身体育基础的有效手段课外体育活动对增强学生体质,培养学生终身体育意识、兴趣、能力和习惯,有着不可替代的作用.
课外体育活动的发展要以终身体育为主线,要体现出为终身体育服务的方向,要为学生打下一个良好的终身体育基础.
综上所述,如何有效地开展课外体育活动是一个值得认真探讨的问题.
在此,结合我校课外体育活动开展的实践,谈谈开展好课外体育活动的几个要点:(1)以健康快乐为目的,娱乐为主要形式,追求锻炼的实效性课外体育锻炼具有鲜明的群众性,学生在参加课外体育活动时,是根据兴趣、爱好选择内容、形式,学生所选择的都是他们感兴趣的项目,其目的在于从学生个人的实际出发,追求身心愉快、增强体质,丰富学生的课外生活,满足学生个人的爱好和发挥个人专长,充分发展学生的个性和才能,养成自觉锻炼的习惯,使其成为全面发展的人.
因此,课外体育活动对锻炼身体的实效性,具有自己的优势.
(2)组织形式灵活,内容方法多样课外体育活动的目的和功能就是使更多的人有更多的时间参与体育活动和身体锻炼.
它具有鲜明的课余性,没有课程、大纲教材等因素的制约,可以根据每个人情况和要求进行选择.
因而组织方法非常灵活,具有明显的个体性,既可以班级形式进行,也可以小组或个人的形式进行,活动内容也丰富多彩,更具有吸引力,使学生在紧张的学习之余能得到及时的调整和放松,在活动中感到愉快,愿意参加,产生良好的情感.
学生在教师的指导下,运用所学的体育知识,根据自己的具体情况,有针对性地进行处方式体育锻炼,使每个学生都能切身感受到体育锻炼带给自己的乐趣,学生的体育活动由被动、盲目到主动、有目的到习惯,一直到成为大脑中的一种意识的反应.
(3)根据学生特点,采用不同方法课外体育锻炼具有明确的针对性,学生有年龄、性别之分,身体素质强弱不同,对活动内容、负荷要求不同.
因此,在安排学生体育锻炼时必须考虑上述的不同特点,采取区别对待的方法,总之,要使每个人都要得到适宜的锻炼.
例如,可按不同的年龄、性别及体质强弱编成锻炼小组,根据学校体育教师的人数、特长、场地器材等情况,把体育教师分到若干锻炼小组去,学生可以根据自己的兴趣、爱好选择教师参加锻炼,这样便于调动学生参加锻炼的积极性,从而提高课外体育活动的质量,有利于场地器材的合理使用,有利于调动教师的积极性,也提高了教师的责任心和荣誉感.
课外体育活动具有季节性、地域性,体育活动的内容要适应季节性、地域性的特点,采用丰富多彩的形式,以吸引学生参加,培养他们对体育的兴趣,养成锻炼身体的习惯.
根据季节、地域以及场地、器材设备等条件开展长跑、游泳、跳绳、跳橡皮筋、踢毽子、游戏、旅行等多种多样的有益学生身心的课外体育活动.
(4)以竞赛促进课外体育活动的开展体育竞赛是课外体育活动的一种重要形式,在组织体育竞赛时应注意:竞赛活动制度化,竞赛过程规范化,这是增强竞赛活动有效性的保证.
组织形式多样的竞赛,能有效地普及体育知识,促进课外体育活动水平的提高.
课外体育活动项目的安排与体育教学内容和体育竞赛项目紧密结合,选择与体育课、学校体育竞赛项目有关的活动内容,使课外活动与体育教学功能相互促进、相互提高,又使课外活动与运动训练竞赛紧密结合.
通过竞赛,学生的锻炼效果和运动技能可以得到充分的表现,竞赛中学生需要了解和学习更多的有关竞赛组织与运动技术、战术等运动常识,这样,能有效地普及体育知识,以促进课外体育活动水平的提高.
如:在课外体育活动的开展中,适时的举行排球赛、篮球赛、田径运动会、棋牌比赛及其它小型比赛等,竞赛活动的有效性能对学生课外体育活动情况进行比较,同时又能提高学生的锻炼积极性.
随着学校体育改革的不断深化,学校课外体育活动将成为学校体育自身的"大课堂",学校体育的改革需要我们重新认识学校课外体育活动的重要地位,它应根据学生的特点和学校的实际去选择和开展学生所喜爱的体育活动内容,使体育活动既满足教育教学的需要,又满足学生个体的需要,使学生增强体育意识,养成锻炼习惯,并使他们在长期的锻炼中充分提高身体的基本活动能力、运动能力和对客观环境的适应能力,有效地促进身心的健康发展,提高身体素质.
课外体育活动作为学校体育的"正业",将为学校体育以及整个学校注入新的生机和活力.
85第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005谈健美操教学李敬勇,史涛(邯郸学院公体部,河北邯郸056005)摘要:健美操在我国学校已经得到了快速的发展,成为体育教学的主要教材之一.
关于健美操与美学的关系,教学内容与方法,健美操及教学的特点,健美操竞赛在学校体育教学中发挥的作用等提出了自己的看法.
关键词:终身体育;美育;特点;作用中图分类号:G831.
3文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0085-04收稿日期:2005-04-18作者简介:李敬勇(1979—),男,河北藁城人,邯郸学院公体部助教.
健美操是融体操、音乐、舞蹈、美学于一体,通过徒手,手持轻器械和用于专门器械的操化练习达到健身,健美和健心的目的的一种新兴娱乐,观赏性体育项目.
健美操是我国新近开展的一个运动项目,在国家体委,教育部的倡导,支持下,得到了快速的发展.
目前,健美操已列入我国学校体育教学大纲,成为学校体育教学的主要教材之一.
1确立健美操的教学目标以终身体育为核心的指导思想作为大学体育课程的总目标,是随着社会经济发展趋势提出的.
因此在目标设定时,应遵循教育规律,充分满足社会发展需要,在为社会体育创造条件的同时,为终身体育奠定基础,使学生终身受益.
普通高校健美操课教学目标为:通过对健美操理论和技能的学习,了解健美操运动的基本知识,使大学生掌握一定的健美操锻炼方法,培养正确的姿势和良好的气质,能利用所学的知识指导自己进行锻炼,促进身心健康,提高对美的鉴赏能力,为其建立终身体育思想打下良好基础.
2健美操是学校体育与美育相结合的重要教学内容1999年6月颁布的《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》第一次把美育和德育、智育、体育并列为教育方针的一项内容来规定,说明自建国以来的半个世纪,我国各级学校,在课程与教学体系结构中的偏差,导致审美教育的失落.
1999年6月28日,《中国教育报》对某所高校关于学生美育素质的问卷调查表明:我国大学生对美育教育的态度冷漠,审美素质水平低下.
加强大学生体育审美培养的构想,是根据大学生体育教育的培养层次所决定的.
[1]健美操之所以是一种进行美育的重要形式,是由于它非常适合广大青少年学生生理、心理特点,在音乐伴奏下通过各种协调,优美的具有一定韵律的体操动作,使骨骼、肌肉、内脏器官及神经系统正常发育,增强身体柔韧,协调灵敏,力量等素质.
健美操是建立在美学等科学理论指导下的人体运动方式.
讲究造型美,健力美,要求动作美观,大方,准确到位.
讲求有效的训练身体各个部位的正确姿势,使人体匀称和谐的发展.
通过练习,可以塑造出健美的体态,美的舞姿,美的旋律,从而提高了练习者的美感,韵律感以及丰富了想象力和表现力.
健美操既注意外在美的锻炼,又强调内在美的培养,较为明显的反映了健身,健心,健美的自然性整体效应.
现代科学已证明,人体是身心辩证的统一体,人体动态所表现出的力与美,既是外在美,又是内在美,构成健美操的自然美.
在学校中开展健美操,不受严格的场地器械限制.
练习者人数可多可少,动作难度有难有易,室内86室外都可进行.
从健美操的特点,意义,可适用性,可能性,可看出健美操是学校体育与美育结合的最好形式.
3健美操教学内容3.
1理论课教学为了达到理论课的教学效果,在教学过程中最好采用多媒体向学生讲授健美操的基本理论知识,包括健美操的概念、特点、健身价值等.
让学生欣赏健美操表演或比赛的资料,使他们对健美操有更形象地认识了解,对健美操的锻炼价值及竞赛规则有一个基本地了解.
向学生讲授乐理常识,包括节奏,韵律,风格及如何欣赏音乐等.
通过学习,使学生掌握音乐的一般基础知识及音乐在健美操中的重要作用,为技术课的教学创造有利的条件.
向学生介绍健美操运动的生理卫生和保健卫生知识及运动常识,为学生建立终身体育思想打下良好的基础.
3.
2技术课教学3.
2.
1基本动作和基本技术.
健美操基本动作可分为4大类(头颈部动作、躯干部动作、游离肢动作包括上、下两部分)、七个环节(头颈、上肢、肩、胸、腰、髋、下肢)动作.
动作类型包括屈、伸、转、绕、绕环、移、提、沉、旋、含、展、举、踢、跑、跳等.
在教学中,教师结合以上所讲的基本动作,进行基本技术练习.
它包括动作的力度训练、动作的控制训练(动作的部位、方向、路线的控制)、动作的发力部位的训练、动作受力部位的训练、动作时力的传递等训练.
这种训练的目的,是为了培养学生对健美操动作的基本感觉.
3.
2.
2基本姿态.
健美操基本姿态包括两个方面:一是动作时的身体姿态;二是动作时有意识表现出来的姿态,如动作的神态、动作时头部的表现及肢体动作的配合,还有动作的激情等.
[2](P38-42)训练时,教师要结合具体动作,根据健美操的特点,对身体姿势提出严格的要求,并根据具体的动作,提出如何进行表现.
使学生在训练时培养健美操的表现意识.
3.
2.
3乐感训练.
教师应结合学生的实际水平和所采用的动作特点选择适宜的音乐进行训练.
音乐的结构不宜太复杂,速度不宜太快,逐渐引导学生尽快地适应健美操技术课的要求,使之对音乐知识及音乐在健美操中的作用有初步的了解,并建立对音乐的初步感受,为以后音乐与动作相结合奠定基础.
4健美操的教学方法健美操教学方法是指在健美操教学中,为了完成健美操教学任务,提高教学质量,教师所采用的措施和方法.
教学方法是根据教学内容,任务及学生的特点等来选用.
健美操的教学方法有:示范讲解法、激情法、记忆法、串连教学法等.
下面介绍一下串连教学法:4.
1串连教学法把所要教的内容分成若干串,每一串为4*8拍,首先教第一串动作,其方法是,先教第一个八拍动作,掌握后教第二个八拍动作,然后把第一,第二个八拍动作连起来反复练习,然后教第三个八拍,掌握后教第四个八拍.
第三第四个八拍动作连起来反复练习.
最后再把第一至第四个八拍串连起来反复练习,直至串起来所有教学内容.
4.
2运用串连教学法时,应注意以下几点:(1)运用串连法时,应保证从课的开始到课的结束,使身体始终处于动的状态,(脚始终在运动)否则就失去了串连教学法的意义了.
(2)音乐的选择应符合学生的年轻心理特点及时代特征,最好是连奏或剪接成连奏的激情音乐,能达到激活学生情绪,使学生连续不断的锻炼,有利于动作结构的衔接.
(3)教师的示范要有感染力,表现出健美操的动作特点和音乐风格,用教师特有的表演魅力,激发学生的学习欲望和表现欲望.
5健美操及教学内容应突出以下特点:5.
1以形体姿态为基础在基本技术教学过程中,以艺术体操中的基本形体练习为基础,从最基本的站姿,坐姿,走姿.
把杆练习开87始,通过练习帮助学生建立良好的肌肉感觉.
它是姿态练习的重要手段.
通过艺术体操一些基本形体,舞蹈舞姿练习,能够矫正身体畸形.
如:驼背,"x"、"o"型腿,内外"八字脚",形成正确的身体姿态.
舞蹈的基本步伐与动作形体练习可以协调发展各部位肌群,使体形匀称健美.
5.
2注意示范面及教法在健美操教学中因其项目变化多样,节奏快,一般采用先示范后讲解和边示范边讲解的方法.
教师的示范力求做到准确,轻松,优美,有力度.
准确优美的示范动作可以使学生建立正确的动作表象和概念,引起学生学习欲望,激发学生的学习积极性.
根据示范形式背面示范带领和侧面示范带领.
在教学中身体有前后进行,有方向变化,及动作较复杂的采用背面示范带领.
结构较简单的动作一般选择镜面示范带领,身体有左右方向变化的动作,根据动作需要,选择镜面或背面示范带领,在基本动作掌握后,应选用镜面示范,以利于教师观摩学生掌握动作情况.
对于协调性和肌肉本体感觉能力较差的学生,可通过口令,击掌,方向变化,动作术语来提醒引导学生,调整身体各部位的姿态,从而使正确动作得以加强,同时也培养学生美感.
[3]在完成较复杂的动作时,用口令提示动作节奏慢速带领,使学生明白动作节奏与节拍相吻合,待学生基本掌握后,恢复正常速度由慢到快变化动作节奏,使较难动作分解练习,是为了简化动作结构,减慢动作速度,使学生建立单个动作的正确表象,缩短掌握动作的时间.
在完成上,下肢配合的动作时,可先掌握动作步伐后,再配合手臂动作的各种变化,给一定时间用练习音乐,巩固掌握本组合动作,然后同上一个组合动作进行衔接练习,采用A→B→A+B→C→A+B+C→……等形式练习,最后采用原音乐从A——C等组合进行串连练习.
5.
3动作的时代风格特点目前,健美操动作的快速有力和流畅的风格,已形成了一股新潮流,并被国际舆论所公认.
当然,这种快速有力和流畅,并不排斥整套动作中有轻重缓急和抒情风格的表演.
动作快速有力和流畅,是一套动作取胜的重要条件,它不仅表现在一套表演的活动次数和队形变化次数的增多,同时也表现在连接动作的合理化,和地面上移动的速度快,幅度大,并在规定的时间内,使动作得到有效的安排,形成连绵不断,活泼流畅.
5.
4动作更加丰富的特点健美操在我国发展的较晚,起初在吸收舞蹈和体操动作方面受到一定的局限,在动作编排上过于重复和结构比较单调,在队形变化上也比较单一,动作难度也较低.
当前健美操在这方面有了较大的突破,它吸收了体操和各种舞蹈动作和国内外健美操创编的先进理念,是健美操的形式多样,风格各异.
[4]在近似技巧动作方面,动作难度要求人体肌肉有力量,身体控制平衡和协调性都要达到较高的水平.
在难度动作上,在多人的组合动作中,队形变化也出现非对称和不规则的队形,突出了健美操的快速,新颖,多变的特点.
地面动作和空中动作相结合,增加了动作的立体感,提高了难度,从而不难看出健美操已经大大丰富了它的内容,这对于改革和充实教材提供了有利条件.
5.
5音乐和动作密切结合的特点健美操与舞蹈、艺术体操相比更强调动作的力度,因此,它的音乐更趋于节奏鲜明,强劲,旋律悦耳动听,热情奔放,每个不同节奏的动作只有密切和音乐结合,才能赋予动作的生命.
健美操的音乐是服务于健美操动作的功能性音乐,用音乐烘托健美操的气氛,表现健美操的特点,二者紧密结合,增强健美操的感染力,可以提高练习者的乐感,美感及表现力.
丰富练习者的想象力和创造力,从而达到增进健康,培养正确体态,塑造美的形体,陶冶美的情操.
6.
健美操竞赛活动在学校体育教学中的作用6.
1健美操竞赛对健美操教学的反馈作用教学是教师的教与学生的学两个相互的过程,教师采用什么样的方法手段,内容将会影响着学生的学习效果,掌握理解的程度.
竞赛是教学很好的反馈,通过竞赛可以检验教学的效果,对不同的年级、系(部)的学生对健美操的认识,理解有一个初步的掌握,教师把反馈来的信息加以认真研究总结,以利在教学中进行改进,以利提88高教学水平.
6.
2通过健美操竞赛活动营造校园体育健身氛围绝大多数学生在初入校时健身意识淡漠,在他们的意识里没有明确的健身目标.
在校园里开展健美操的竞赛活动,可以通过表演者的体型美、姿态美、造型美以及音乐的节奏风格美,动作编排美等[5]来感染观看的大学生.
给他们带来美的享受,使他们的心灵产生触动,增强他们对健身的欲望,对美的追求.
调动广大学生参与健美操学习和锻炼的积极性,以推动大学生体育健身活动的开展,丰富高校体育健身内容,营造校园体育健身氛围.
参考文献:[1]吴亚娟.
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健美操教程[M].
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[4]李祥英,李跃年.
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[5]杨瑞雪.
关于体育系如何开设艺术体操课的初步探讨[A].
学校体育科研交流会论文选编[C],1982.
BodybuildingTeachingsLIJing-yong,SHITao(DepartmenofPublicPhysicalt,HandanCollege,Handan056005,China)Abstract:Body—buildinghasbeendevelopedrapidlyinschoolsofChinaandhasalreadybecomeoneofthemajorteachingmaterialsofP.
EEducation.
Thispaperbringsforwardindividualopinionsconcerningtherelationshipbetweenbodybuildingandaesthetics,teachingmaterialsandmethods,characteristicsofbodybuildinganditsteachings,aswellasfunctionsofbodybuildingcompetitionsinschoolP.
E.
Education.
Keywords:Life-longP.
E.
;AestheticsEducation;characteristics;functions89第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005影响篮球运动员比赛心理波动因素的分析徐磊1,张薇1,许峰2(1.
邯郸学院公体部,河北邯郸056005;2.
邯郸学院教科部,河北邯郸056005)摘要:篮球运动员在比赛中心理波动是不可避免的,它直接影响运动员在比赛中的表现.
造成心理波动的原因有主观方面的,也有客观方面的,我们应从运动员、教练员、裁判员等多方面因素进行分析,克服不利因素以待教练员在今后临场指挥中引起注意,以便运动员能在比赛中发挥更好的竞技水平.
关键词:篮球运动员;比赛;心理波动;分析中图分类号:G841文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0089-03收稿日期:2005-04-15作者简介:徐磊(1976—),男,河北邯郸人,邯郸学院公体部助教.
体育心理,是专门的一门学问,但是,直到如今,从种种结果来看,我们对这个问题的处理,效果远远没有达到,因为我们绝大部分失败,不是因为我们的所谓技战术问题,而是我们的心理问题!
篮球运动员在比赛中心理波动将会严重影响运动员在比赛中水平的发挥,在关键场次"心理"上的影响将会是"致命"的[1].
在此笔者将影响运动员在比赛中心理波动的一些因素进行分析与研究,以帮助教练员提高素质,尽量避免在临场指挥中的一些不利因素.
1篮球运动员比赛中心理波动因素分析1.
1认识因素1.
1.
1对比赛性质的认识.
各级各类的运动员都参加着不同级别不同性质的比赛.
一名篮球运动员参加篮球比赛时,赛事性质对他在比赛中的发挥有着不同程度的影响.
比赛的性质引起运动员对比赛结果的关注程度不同,心理波动的程度也不同.
低级别的比赛运动员往往能发挥出自己的水平,甚至可以超水平发挥.
高级别的比赛队员在比赛中总是有所顾虑发挥失常,甚至遗忘战术找不到比赛的感觉.
1.
1.
2对对手的认识.
竞赛对手的强弱及其与本队特点相互之间的制约是造成运动员心理不稳定的直接因素.
对手较弱时在赛前所练的战术在比赛中得以应用;如遇到较强的对手,队员在场上的发挥受到限制,并对自己失去了信心,总是怕自己失误总想把球交给别的队员.
这些情况在不同级别的比赛中都有体现.
这时也就需要教练员的调解,如何尽早从逆境中摆脱出来.
同时队员对自己的不信任,总是高估对手对自己没信心,这也就是没有很好地认识对手的表现.
1.
1.
3对裁判员的认识.
裁判员是篮球比赛中的一个关键因素,本应该赢的比赛往往因为裁判的误判、漏判、错判而导致比赛的不同结局.
裁判员的判罚公正与否,对犯规处理是否得当,直接影响运动员的作战心理.
例如:在比赛中一次好的防守导致对方撞人,但这时裁判的判罚确是阻挡,如果再加上对方罚篮的话,那本方队员的心理将发生变化,好的运动员可以马上调整过来,但针对一些中学生、大学生来说,这样的情况发生将会影响运动员在整个比赛中的表现.
他会对裁判产生逆反心理,总觉得裁判和自己过不去,总想证明自己却在心理产生不正常的参赛心理,对自己水平的发挥无形之中是一个阻碍.
找到自己的不足从自身找原因,摆正心里服从裁判,这才是好地解决办法.
现在的CUBA比赛或大超联赛这一因素是运动员最为看重的一点,总是把失败的原因归结到裁判员身上.
1.
1.
4对比分与比赛时间的认识.
对于运动员来说最大的不稳定因素就是比分与比赛时间.
对处于比分落后的对90手,会引发运动员的烦躁心态,但领先的一方也会出现期盼比赛快点结束的心理而无心恋战,只是一味的拖延时间而贻误了战机.
亚运会上中国男篮被韩国队在最后二十几秒钟反盘的惨重教训,每位热爱篮球的人士是难以忘记的.
如果在这最后几秒我们的队员的思想仍然是想着如何扩大胜果,如何继续进攻,把比分和时间忘掉而只珍惜眼前的进攻机会或慎重防守那比赛将是另一个结局.
1.
1.
5对观众与拉拉队的认识.
在比赛中观众和拉拉队是客观存在的,往往他们会给队员带来紧张情绪,如带有倾向性的喧闹和拉拉队的各种声音对队员的刺激[2].
在关键时刻再加上喧闹的场面正是考验一名队员心理素质的最佳时机,顶得住就成功否则失败,而这时的压力往往是观众与拉拉队造成的.
在关键时刻的罚球,我们能经常在电视或现场看到观众和拉拉队此时的表现,就不用说罚球队员的心理会怎样,要是本方的观众或是队员此时也会屏住呼吸为他祷告.
在NBA联赛中这样的场面是太平常不过了,对于那些大牌球星这算不了什么.
但对于大学生、中学生的比赛中这必定会干扰队员的心理,甚至在比赛刚开始他就会被观众和拉拉队的气势给干扰使在比赛刚进行中不能马上适应.
1.
2情感因素1.
2.
1情绪的控制.
在诸多的心理因素中,情绪是最为不稳定、不断变化、较为现实的东西,它随情境或一时需要的出现而发生,也随着情绪的变迁或需要的满足和转移而较快地减弱、消失或者改变[3].
有时队友之间由于配合不默契或是对客观情况的判断不一致,造成频频失误,所产生的埋怨情绪会引起焦虑.
这也是我们年轻运动员最不容易把握的一个因素.
1.
2.
2教练员的影响.
在比赛中教练员的情绪、语言和流露出来的对运动员的信任程度的下降,是使运动员产生心理负担的因素之一.
作为指挥者对于队员的性格、特长应该了如指掌,应该知道如何调用自己手中的队员,使他们在比赛中发挥出自己的特点.
队员在比赛中的表现直接与教练员相联系,教练员的一举一动都将影响队员的发挥.
一个眼神,一个微笑,甚至脸上任何一个细微的表情都将会对场上的队员有一定影响,所以说教练员是球队的灵魂,是战场上的指挥员,比赛的结局与教练员是分不开得,如何做好一名优秀教练员将是值得我们深思的!
1.
3意志因素篮球运动员的意志品质突出表现在比赛攻守对抗的激烈争夺中能否全力为实现既定目的做出克服困难的努力.
尽管篮球运动是集体对抗的竞技项目,但在比赛中的每一个攻守环节上都是靠运动员个人独立地去完成比赛动作,每一个具体的技、战术动作又都是在对抗中需要有谋略地、有创造性地去实现既定的目的,并以行动来分析意志品质的结构独立性和创造性的主导品质,而其他坚毅、顽强、果断、勇敢、沉着、自制力等因素则是寄于主导的意志品质之中,它们之间是相辅相成的.
在比赛中篮球运动员意志品质对比赛的结局起着至关重要的作用,无论在赛前、赛中、赛后良好的意志品质是运动员的独立性和创造性得以充分发挥的保证.
所以教练员一定不能忽视意志品质对比赛及运动员的影响,必须把所有意志品质内容联系在一起进行训练,并应与专项心理训练相结合,互为作用,相得益彰.
1.
4其他因素(如场地、气候、灯光、色彩等)场地的平整度,灯光的亮度,比赛时的天气情况,场地器材的质量也都是造成心理干扰的客观因素,都对参赛的队员心理有一定的影响.
这些客观条件不同性质比赛都是客观存在的,并且双方都要面对同样的问题,关键还是在于参赛队员的心理调节.
2建议与对策教练员的指挥是比赛中最为重要的一个环节,在整个比赛中教练员的意图能否使队员在场上发挥出来这是一个关键,对此笔者对教练员提出一些相关建议,请同行们指正、参考.
(1)教练员要了解运动员心里想什么,有针对性地进行诱导工作.
(2)教练员应特别注意情绪自控与行为自控,教练员对运动员发脾气会引起其叛逆心理;教练员的急躁情绪也会很快地传染给运动员.
(3)正确引导队员认识比赛性质、对手及裁判员的关系.
(4)在训练中要科学地把运动员意志品质培养寄予身体训练、技术训练、战术训练的过程中[4].
(5)在比赛中要对运动员感到沮丧和失望表示关切,尽量用各种方法支持他们,表示对他们的信任.
91(6)在训练中如何培养队员的自信心也将是一个重点;在比赛的关键时刻这一点显得是尤为重要.
3结论随着现代篮球运动的高速发展,利用一切手段最大程度地挖掘运动员的各种运动潜能,通过科学的训练提高运动员的技战术水平,注重心理素质的训练,在运动竞赛的实践中怎样调节控制情绪、保持稳定的心理状态,以保证运动员在比赛中技战术水平得到淋漓尽致的发挥,已成为当今每位教练员力求得以解决的问题,这也是具有十分重要的意义.
参考文献:[1]刘玉林.
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TheAnalysisofthePsychologicalWaveMotionElementsAffectingtheBasketballPlayers'inGamesXULei1,ZHANGWei1,XUFeng2(1.
DepartmenofPublicPhysicalt,HandanCollege,Handan056005,China;2.
DepartmentofEducationScience,Handan056005,China)Abstract:ThePsychologicalWaveMotionisinevitablefortheplayersingames,anditaffectstheplayers'actionsdirectly.
Thereasonstocauseitincludessubjectiveonesandobjectiveones,andweshouldanalyzethemfrommanyelements,suchastheplayers,coachesandrefereesandsoon.
Wecanovercomethenegativeonesandcausetheattentionsofthepresentcoachesinorderthattheplayerscandobetterinthefuturegames.
Keywords:basketballplayers;games;wavemotion;analysis92第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005关于电子文件归档与管理的几点思考冯秀珍(邯郸学院档案室,河北邯郸056005)摘要:通过对电子文件产生的客观条件和原因,结合当前信息化社会条件下电子文件管理实际,针对电子文件管理中存在的问题,谈自己的一些粗浅认识.
关键词:电子文件;档案管理;分析;探讨中图分类号:G279.
27文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0092-03收稿日期:2005-01-17作者简介:冯秀珍(1949—),女,河北磁县人,邯郸学院档案室副研究馆员.
随着社会信息化的迅速发展,计算机技术在各个行业、部门普遍使用,办公自动化,文档一体化,办公无纸化已成为现代化管理的主要手段,并在不断发展和延伸.
与之相应的大量的电子文件也应用而生,这就给档案工作增添了新的内容,也给档案学研究带来了新的课题.
本文将通过对电子文件产生的原因、特点进行分析,结合电子文件管理与归档工作中存在的问题,谈几点粗浅的见解.
1电子文件产生的客观条件和原因电子文件的产生是人类记录史上的一次革命,它比以往传统的记录方式、记录载体有着更深刻、更广泛的含义.
所谓电子文件是指一种能被计算机识别,通过计算机阅读和处理而且符合文件法律定义的,能存储在磁带、磁盘、光盘等介质上,可以在网络上传输的数字代码序列.
[1](P35)随着信息化社会发展的需求,信息技术的广泛应用,传统的档案管理模式和技术手段已不能适应现代化管理的需求,必须把传统的管理模式向数字化、信息化转换.
文档一体化,办公自动化进程的加快,档案信息以惊人的速度向电子化、数字化发展,电子档案将成为未来档案的主体,以电子档案先前一步的纸质档案将逐渐被替代.
要使档案工作跟上时代发展的步伐,实现档案事业可持续发展,必须采取现代化科学技术手段,强化电子档案信息化建设是档案事业发展的唯一途径.
人们对档案信息化的客观需求正是电子文件产生的内在动力和主要原因.
1.
1现代化社会对档案信息载体要求的多样化随着信息化程度的不断加深,人们记录和传递信息的能力大大提高,办公自动化的逐步推广,胶片、磁带、光盘等载体相继出现,人们不再以单一的文字来记录他们的活动情况,而是用文字、声音、视像来传输信息,并将它们转换为静止的记录符号.
人们不在受时间、地点的限制进行工作和交流,而是用计算机和高速信息网组合提供的平台,来满足人们的工作、学习、和交流.
人们对信息需求的多样化,有力地促进了电子文件的广泛应用,电子文件生成方式发生着很大的变化,使电子文件的产生成为必然.
1.
2信息社会对现代化文档管理提出的新要求在信息化社会加速发展的时代,人们对信息要求全面、准确、快速、方便.
由于信息量的增加,人们的注意力不只限于某一方面,而会更多地注意到档案之间的联系,来解决档案信息供需的矛盾.
这就要求各级档案部门之间加强纵向联系,根据经济、科技、社会发展趋势,大力加强同其他文献、图书、博物等部门的横向联合,实现信息资源的网络化管理,建立一个范围更大的信息管理体制,实现信息资源共享成为可能.
1.
3电子文件产生的途径和来源电子文件的主要来源有以下几种.
以本学校为例,一是先于纸质文件产生的电子文件,它是以电子文件为主93体,在本单位生成的磁盘、光盘、录音、录象等电子文件.
如本单位下发的文件、通知、简报、信息等材料,通过计算机打印成纸质文件后,把定稿拷贝在磁盘或光盘上脱机保存.
二是先于电子文件的纸质文件,它是以纸质文件为主体,通过扫描转换成电子文件,如上级教育部门下发的需要执行的文件,教育规划、教学工作计划、招生工作文件等,通过扫描形成电子文件.
三是未生成的电子文件,如党委会议记录、校长办公会记录、党、政联席会记录,通过扫描形成电子文件.
四是直接形成的电子文件,如本单位组织、人事、财务等部门在计算机上编制的党员情况、人事工作情况、经费、工资等年终报表,在打印表格时直接生成的电子文件.
还有招生电子文件,学生成绩数据库、学生管理、教师讲课的课件、设备购置等电子文件.
电子文件无论在产生途径上,还是在归档管理方法上与纸质档案都有明显的区别.
电子文件无论是信息加工、存储、传输、检索,还是软件运行、载体的更换都要受到一定条件的制约,其严格程度远远超过纸质文件的处理,所以加强电子文件管理是当前档案部门的重要任务.
2对目前电子文件归档管理现状分析纵观我国电子文件归档管理工作现状来看,有的行业和部门在电子档案管理方面已取得了一些成功的经验和成果,但是对电子档案管理工作发展不平衡,有的单位电子档案是未知数,有的档案人员不了解什么是电子文件的大有人在,还有的单位虽然已有了了无几的几盘电子档案,既无目录,又无编号,也无说明,只是应付检查而已.
这些问题的存在,主要原因是缺乏宏观的管理理论和法律方面的背景支持,导致现有的档案管理模式和手段不具备高效、快速提供档案信息服务与利用的需求.
主要有以下几个方面.
2.
1电子文件归档与管理基础设施有待完善电子文件归档与管理必须有高性能的计算机软、硬件基础设施做保证.
由于种种原因,有的档案部门档案基础设施不能满足电子文件管理的需求,如计算机老化,有的档案室配置的计算机是其他部门的替代产品,检索、传输速度慢,对电子软件不支持,更谈不上上网访问和网站的链接,死机现象时有发生.
再就是有的部门对电子档案存放的条件达不到具体要求,如库房环境,电子档案装具,温湿度调控等.
从这些问题上不难看出,要实现档案管理现代化,需要相关领导的高度重视和物力、财力的资源配置和支持.
2.
2电子文件归档管理缺乏理论上的指导电子档案管理与纸质档案管理有相同之处,那就是要建立健全一套完整的规范性的归档标准.
目前电子档案管理理论匮乏,严重影响电子档案的管理,一是档案人员得不到学习的机会,二是参加地方档案培训收获甚微.
就目前一些档案部门的业务培训存在很多弊端,正如有的档案人员反映说:"培训年年搞,讲课老一套,学员不愿听,会场乱吵吵,老师难为情,效果并不高".
这些来自基层的评价,虽然没有什么深奥的理论,但确实是实实在在的存在问题.
笔者认为,各极档案部门在档案培训方面下点代价,请一些名人、专家讲课,如市档案局搞培训,请省一级或国家级的档案专家,研究学者到会讲课,一定能收到事半功倍的效果.
2.
3档案人员业务素质有待提高电子文件归档管理是档案的新内容,部分年纪偏高的档案人员不能胜任电子档案管理工作,据了解,在邯郸市十几所大中专院校中,档案人员平均年龄在45岁以上占75%.
这部分人员对传统的档案管理方法比较熟练,干起来顺手,对电子文件管理这一新生事物接受比较慢,在操作方面有一定的局限性,有待进一步学习与提高.
3加强电子文件归档与管理的几点建议电子文件的出现,互联网的建立,建设数字化档案馆,网络化档案馆成为未来档案工作发展的必由之路.
如何做好电子文件归档管理工作,适应信息时代发展的需求,应重点做好以下几项工作.
3.
1建立健全法律规章,强化宏观管理电子文件归档管理是档案信息化的基础,应纳入社会信息化管理的大局中,电子文件的管理,档案数字化建设,纸质档案数字化建设等都应该有国家档案局统一规划和组织,避免各自为政,盲目的、不规范的现象出现.
国家档案局应制定电子文件管理法规制度和办法,如"双套制"、"双轨制"原则,[2](P40)文档一体化管理原则,档案信息网络安全原则等,都应有国家档案局来宏观管理,统一认识,统一组织,统一部署,统一规范,使各级档案部门和基层档案工作有法可依,有章可循.
943.
2切合自身实际制定电子档案管理办法各档案部门结合自己工作实际,在国家档案管理法规的基础上,制定适合本系统、本行业电子文件管理办法和制度,可参照文书档案的一些做法,如档案的归档范围和标准.
要按照电子文件的来源,从电子文件产生途径、类型、和特点出发,以集中统一为原则,明确归档的电子文件管理机制;以完善齐全为宗旨,全面规划电子文件的归档范围;以脱机载体为重点,确保真实有效为目的把好归档的电子文件的质量关.
要根据国家有关标准,制定一整套包括电子文件的形成、整理、鉴定、归档、利用、保护为内容的管理办法,确保电子文件的齐全、完整与安全.
3.
3加强电子文件的归档与管理电子文件的归档是将应归档的电子文件,经过整理确定电子档案的属性后,从电子计算机的存储器或网络存储器上,拷贝或刻录到可脱机的存储器上,以便长期保存的工作过程.
电子文件归档又分逻辑归档和物理归档.
逻辑归档是指在计算机网络上,将电子文件的物理地址,放在有档案部门控制的服务器中,供相关部门利用和处理.
物理归档是经过计算机处理的电子文件,通过拷贝或刻录卸载到载体上,向档案部门移交保管的过程.
[3](P24)电子文件的归档可按下列步骤进行:1.
电子文件归档工作必须有业务部门将处理完毕的电子文件根据文件的重要性,按照归档标准确定密级和保管期限,经档案人员审查后,加上档号,如年度+全宗号+责任者+分类号+目录号+卷号;2.
根据目前"双套制"原则,应与纸质档案的档号保持一致,要把每一个盘片的确切名称写清楚,还要把盘片内容、使用工作环境、应用软件写清后,编好目录然后一并交档案室保存;3.
归档的电子档案应拷贝两套,保存一套,借阅一套.
电子文件经过整合、加工形成了电子档案,管理好电子档案,得到很好的利用和长期保存,使人类活动的真实记录在电子时代得以继续,是档案工作者应尽的职责.
要强化电子档案管理工作,加强电子档案的软、硬件设施管理.
软件重点要注意防病毒、安全和访问权限问题的管理.
在硬件管理上,要进一步完善电子档案的保管设施和环境,温度保持17—20℃之间,相对湿度保持在35—40%之间,同时强化防磁设施的完善和维护,确保电子档案的信息和数据在保存和传输过程中的安全和稳定.
3.
4加强电子档案管理人才的培养和选用电子档案管理是一个新事物,从事电子档案管理人员必须具备既有档案管理方面的知识,又懂并掌握计算机信息管理等方面的技术技能.
因此,培养和选用一批电子档案管理人员是档案部门的当务之急.
就目前各档案部门来说,一是要有针对性的吸纳专业型的人才充实到档案队伍中来,如电子计算机软、硬件技术或数字通讯技术,接受过大学教育的档案管理人才.
二是加大教育投入,培养一批既能熟练计算机技术和信息、网络技术,又热爱档案事业的专门人才,以满足电子档案管理的需求.
三是抽调一部分档案管理人员,进行电子档案基础知识,计算机管理技术,数字通信技术进行强化培训,使他们迅速掌握电子档案管理的技能,解决人才缺乏的现状.
纵上所述,电子文件归档管理工作是目前各级档案部门一项紧迫任务.
我们要深刻认识电子档案管理的重要性,努力做好电子文件的归档管理工作,深入开展开发档案信息资源,充分发挥电子档案快速、方便的优势,在社会发展中发挥档案信息的更大作用.
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95第15卷第3期邯郸学院学报2005年9月Vol.
15No.
3JournalofHandanCollegeSept.
2005《邯郸师专学报》1999—2004年引文数量分析宋子民(邯郸学院图书馆,河北邯郸056005)摘要:以《邯郸师专学报》1999—2004年的引文文献为研究对象,对其数量进行了统计分析.
关键词:引文;分析;邯郸师专学报中图分类号:G35文献标识码:A文章编号:1673-2030(2005)03-0095-02收稿日期:2005-03-07作者简介:宋子民(1977—),男,河北邯郸人,邯郸学院图书馆助理馆员.
引文文献是论文的重要组成部分,它反映了论文作者参阅借鉴前人研究成果的基本情况,反映学术动向和理论来源的基本线索,可以体现出科研工作的继承和发展性,是衡量期刊吸收能力和渗透能力,发文质量和社会影响的重要指标.
《邯郸师专学报》是邯郸师专及邯郸地区的重要学术期刊,它反映了邯郸师专教学科研水平.
《邯郸师专学报》创刊于1991年,从1999年第1期开始由内部期刊改为正式期刊,国内外公开发行为季刊.
每年的1、2、4期为社会科学版,3期为自然科学版.
通过对其引用文献进行统计分析,能比较客观地反映出其科研论文作者对情报信息的吸收与利用状况,并找出其引文的一般规律.
1研究对象与方法以1999—2004年间《邯郸师专学报》共24期(其中社会科学版18期,自然科学版6期)540篇论文(不包括会议讲话、小资料、文摘、动态简讯等;其中社会科学论文374篇,自然科学论文166篇)的引文为统计对象,运用文献计量学的原理与方法,对引文数量进行统计分析.
2统计结果与分析引文数量是反映论文作者对已有的学术成果和最新情报信息吸收能力和吸收量的重要指标.
1999—2004年间《邯郸师专学报》引文数量统计结果见表1、表2和表3.
表11999—2004年间全部论文引文数量统计年份论文数(篇)引文总数(篇)平均引文量(篇)附有引文的论文数(篇)附有引文论文百分比(%)附有引文论文的平均引文量(篇)1999914214.
634448.
359.
572000952963.
124749.
476.
302001893864.
345359.
557.
282002913093.
406773.
634.
612003922823.
076772.
834.
212004822673.
266073.
174.
45合计54019613.
6333862.
595.
8096表21999—2004年间社会科学论文引文数量统计年份论文数(篇)引文总数(篇)平均引文量(篇)附有引文的论文数(篇)附有引文论文百分比(%)附有引文论文的平均引文量(篇)1999613004.
923049.
1810.
002000642543.
973250.
007.
942001633365.
333657.
149.
332002642353.
674976.
564.
802003662103.
184771.
214.
472004562083.
7142754.
95合计37415434.
1323663.
106.
54表31999—2004年间自然科学论文引文数量统计年份论文数(篇)引文总数(篇)平均引文量(篇)附有引文的论文数(篇)附有引文论文百分比(%)附有引文论文的平均引文量(篇)1999301214.
031446.
678.
64200031421.
351548.
392.
80200126501.
921765.
382.
94200227742.
741866.
674.
11200326722.
772076.
923.
60200426592.
271869.
233.
28合计1664182.
5210261.
454.
106年间《邯郸师专学报》共刊载论文540篇,其中社科论文374篇,自科论文166篇.
引文率为62.
59%,其中社科论文引文率为63.
10%,自科论文引文率为61.
45%.
这些数值与我国科技期刊引文率的平均值88%[1]有一些差距.
纵向看,论文的引文率有上升的趋势,说明该刊的作者开始逐渐重视引文文献,注意吸收和利用文献情报信息.
《邯郸师专学报》6年间引用文献总量为1961篇,每篇论文平均引文量为3.
63篇,其中社科论文篇均引文量为4.
13,自科论文篇均引文量为2.
52篇.
社科论文的篇均引文量与我国社会科学期刊的篇均引文量5.
01篇[2]相比,低0.
88篇.
自科论文的篇均引文量与我国自然科学核心期刊论文的篇均引文量8.
5篇[3]相比,还有很大差距.
这说明该刊的作者在吸收文献信息量方面,还需很大提高,尤其是自科论文的作者.
《邯郸师专学报》未附引文文献的论文有两类情况,一类是研究水平较深,在某些研究方面的权威作者写的论文,例如:2000年第4期中,李学勤教授的文章未附引文.
另一类情况是论文的作者不重视吸收利用文献信息.
在附有引文文献的论文中,有的吸收利用文献信息的能力很强,引文量最多的一篇论文其引文达到77篇.
以上分析表明,《邯郸师专学报》1999—2004年间的引文文献的引文率和引文量还需提高,引文率有上升的趋势,说明《邯郸师专学报》的作者吸收利用文献情报信息的意识和能力在提高.
6年来,引文文献都做的比较规范,说明《邯郸师专学报》注重学术性和研究性,办刊质量在不断提高.
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