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時間：2023-03-24 15:22:55
序論：速發(fā)表網(wǎng)結合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇數(shù)據(jù)理論論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
通用串行總線USB（UniversalSerialBus）作為一種新型的數(shù)據(jù)通信接口在越來越廣闊的領域得到應用。而基于USB接口的數(shù)據(jù)采集卡與傳統(tǒng)的PCI卡及ISA卡相比具有即插即用、熱插拔、傳輸速度快、通用性強、易擴展和性價比高等優(yōu)點。
USB的應用程序一般用VisualC++編寫，較為復雜，花費的時間較長。由美國國家儀器（VI）公司開發(fā)的LabVIEW語言是一種基于圖形程序的編程語言，內含豐富的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)信號分析分析以及控制等子程序，用戶利用創(chuàng)建和調用子程序的方法編寫程序，使創(chuàng)建的程序模塊化，易于調試、理解和維護，而且程序編程簡單、直觀。因此它特別適用于數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。利用它編制USB應用程序，把LabVIEW語言和USB總線緊密結合起來的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將集成兩者的優(yōu)點。USB總線可以實現(xiàn)對外部數(shù)據(jù)實時高速的采集，把采集的數(shù)據(jù)傳送到主機后再通過LabVIEW的功能模塊順利實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、分析和存儲。
1USB及其在數(shù)據(jù)采集設備中的應用
USB自1995年在Comdex上亮相以來，已廣泛地為各PC廠家所支持?，F(xiàn)在生產(chǎn)的PC幾乎都配置了USB接口，Microsoft的Windows98、NT以及MacOS、Linux等流行操作系統(tǒng)都增加對USB的支持。USB具有速度快、設備安裝和配置容易、易于擴展、能夠采用總線供電、使用靈活等主要優(yōu)點，應用越來越廣泛。
一個實用的USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件一般包括微控制器、USB通信接口以及根據(jù)系統(tǒng)需要添加的A/D轉換器和EPROM、SRAM等。為了擴展其用途，還可以加上多路模擬開關和數(shù)字I/O端口。系統(tǒng)的A/D、數(shù)字I/O的設計可沿用傳統(tǒng)的設計方法，根據(jù)采集的精度、速率、通道數(shù)等諸元素選擇合適的芯片，設計時應充分注意抗干擾性，尤其對A/D采集更是如此。在微控制器和USB接口的選擇上有兩種方式：一種是采用普通單片機加上專用的USB通信芯片；另一種是采用具備USB通信功能的單片機。USB的另一大優(yōu)點是可以總線供電，在數(shù)據(jù)采集設備中耗電量通道不大，因此可以設計成總線供電。
一個USB設備的軟件一般包括主機的驅動程序、應用程序和寫進ROM里面的Firmware。Windows98提供了多種USB設備的驅動程序，但還沒有一種專門針對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所以必須針對特定的設備編制驅動程序。盡管系統(tǒng)已經(jīng)提供了很多標準接口函數(shù)，但編制驅動程序仍然是USB開發(fā)中最困難的一件事。通常采用WindowsDDK實現(xiàn)，但現(xiàn)在有許多第三方軟件廠商提供了各種各樣的生成工具，如Compuware的DriverWorks、BlueWaters的DriverWizard等軟件能夠輕易地生成高質量的USB驅動程序。單片機程序的編制也同樣困難，而且沒有任何一家廠商提供了自動生成的工具。編制一個穩(wěn)定、完善的單片機程序直接關系到設備性能，必須給予充分的重視。以上兩個程序是開發(fā)者所關心的，而用戶卻不太關心。用戶關心的是如何高效地通過鼠標操作設備，如何處理和分析采集進來的大量數(shù)據(jù)。因此還必須有高質量的用戶軟件。用戶軟件必須有友好的界面、強大的數(shù)據(jù)分析和處理能力以及提供給用戶進行再開發(fā)的接口。
2LabVIEW及其外部動態(tài)鏈接庫的調用
LabVIEW是美國國家儀器（NI）公司開發(fā)的一種基于圖形程序的虛擬儀表編程語言，其在測試與測量、數(shù)據(jù)采集、儀器控制、數(shù)字信號分析、工廠自動化等領域獲得了廣泛的應用。LabVIEW程序稱為虛擬儀器程序（簡稱VI），主要包括兩部分：前面板（即人機界面）和方框圖程序。前面板用于模擬真實儀器的面板操作，可設置輸入數(shù)值、觀察輸出值以及實現(xiàn)圖表、文本等顯示?？驁D程序應用圖形編程語言編寫，相當于傳統(tǒng)程序的源代碼。其用于傳送前面板輸入的命令參數(shù)到儀器以執(zhí)行相應的操作。LabVIEW的強大功能在于層次化結構，用戶可以把創(chuàng)建的VI程序當作子程序調用，以創(chuàng)建更復雜的程序，而且，調用階數(shù)可以是任意的。LabVIEW這種創(chuàng)建和調用子程序的方法使創(chuàng)建的程序模塊化，易于調試、理解和維護。LabVIEW編程方法與傳統(tǒng)的程序設計方法不同，它擁有流程圖程序設計語言的特點，擺脫了傳統(tǒng)程序語言線形結構的束縛。LabVIEW的執(zhí)行順序依方塊圖間數(shù)據(jù)的流向決定，而不像一般通用的編程語言逐行執(zhí)行。在編寫方框圖程序時，只需從功能模塊中選用不同的函數(shù)圖標，然后再以線條相互連接，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
LabVIEW雖有接口卡的驅動和管理程序，但主要是針對NI公司自己生產(chǎn)的卡。對于普通的I/O卡，還不能直接被LabVIEW所應用，必須采取其他方法。其中可以用LabVIEW的PortIn和PortOut功能，但此法應用簡單，無法實現(xiàn)較復雜的接口功能。而采用動態(tài)鏈接庫，可以根據(jù)具體需要編寫適當?shù)某绦?，靈活利用LabVIEW的各項功能。用戶可以自己編寫DLLs實現(xiàn)LabVIEW與硬件的鏈接。用VC++6.0編制動態(tài)鏈接庫，首先生成DLL框架，AppWizard將自動生成項目文件，但不產(chǎn)生任何代碼，所有代碼均需用戶自己鍵入。DLL需要的文件有：①h函數(shù)聲明文件；②c源文件；③def定義文件。H文件的作用是聲明DLL要實現(xiàn)的函數(shù)原型，供DLL編譯使用，同時還提供應用程序編譯使用。C文件是實現(xiàn)具體文件的源文件，它有一個入口點函數(shù)，在DLL被初次調用的運行，做一些初始化工作。一般情況下，用戶無須做什么初始化工作，只需保留入口點函數(shù)框架即可。def文件是DLL項目中比較特殊的文件，它用來定義該DLL項目將輸出哪些函數(shù)，只有該文件列出的函數(shù)才能被應用函數(shù)調用。要輸出的函數(shù)名列在該文件EXPORTS關鍵字下面。
3基于AN2131Q的單光子采集系統(tǒng)
該采集系統(tǒng)由筆者自行開發(fā)并用于單光子計數(shù)種子活性快速檢測儀中。它主要由將光子信號轉為電信號的光電倍增管（PMT）及其輔助電路和基于AN2131Q的USB采集卡組成。PMT及其前置放大器、放大器、甄別器等輔助電路能將微弱的光子信號轉換為15ns的標準TTL脈沖信號，脈沖信號經(jīng)過分頻處理后再被USB采集，USB將采集的結果實時地傳給主機處理。
3.1USB采集卡的硬件組成
該采集卡由微控制器、USB通信接口、主機以及數(shù)字I/O端口組成，如圖1所示。
筆者設計了一種同步傳輸方式的單片方案，應用了內置微處理器的USB設計——EZ-USBAN2131Q。它是Cypress公司的一種內嵌微控制器的80腳USB芯片，包含三個8位多功能口，8位數(shù)據(jù)端口，16位地址端口，二個USB數(shù)據(jù)端口，二個可定義16位的定時/計數(shù)器和其他輸入輸出端口。其采用一種基于內部RAM的解決方案，允許客戶隨時不斷地設置和升級，不受端口數(shù)、緩沖大小和傳輸速度及傳輸方式的限制。片內嵌有一個增強型8051微控制器，其4個時鐘的循環(huán)周期使它比標準8051的速度快3倍。采用同步傳輸方式將單片機的計數(shù)值實時傳送給主機，而主機對計數(shù)器的控制信號則采用塊傳輸方式傳送。EZ-USB是Cypress公司推出的USB開發(fā)系統(tǒng)，它為USB外設提供了一種很好的集成化解決方案。EZ-USB在其內核已做了大量繁瑣的、重復性的工作，這樣就簡化了開發(fā)代碼，進而縮短了開發(fā)周期。此外，開發(fā)商還提供了配套的開發(fā)軟件（包括編譯軟件uVision51、調試軟件dScope51、控制軟件EZUSBControllPanel）以及驅動程序GPD（GeneralPurposeDriver）接口，以便于用戶進行開發(fā)使用。
圖2開啟設備和獲取采集數(shù)據(jù)的流程圖
3.2USB采集卡的軟件構成
在USB的Firmware中，采取同步傳輸（IsochronousTransactions）和塊傳輸（BulkTransactions）兩種傳輸方式。同步方式用來實時傳送采集的數(shù)據(jù)，塊傳輸主要用來傳輸主機命令信號和USB的狀態(tài)信息。塊傳輸中利用端點（Endpoint）2。兩種傳輸方式的核心中斷程序如下：
voidISR_Sutok(void)interrupt0//塊傳輸方式
{
//initializethecoutersinthe8051
TMOD=0x05；
TCON=0x10；
TH0=0；
TL0=0;
Thb=0,
TH0=0；
TL0=0;
thb=0；
EZUSB_IRQ_CLEAR（）；
USBIRQ=bmSUTOK;//ClearSUTOKIRQ
}
voidISR_Sof(void)interrupt0//同步傳輸方式
{
if(TCON&0x21){//Dealwiththecounteroverflow
TH0=0;
Tl0=0;
THB++;
TCON&=0xdf;}
IN8DATA=TH0;//3Bytescounterresult
IN8DATA=TL0；
IN8DATA=THB；
EZUSB_IRQ_CLEAR（）；
USBIRQ=bmSOF;//ClearSOFIRQ
}
在LabVIEW應用程序中設計了一Usb.dll文件作為LabVIEW與USB的驅動程序。由于EZ-USB開發(fā)系統(tǒng)中已經(jīng)提供了底層驅動程序（GPD）接口函數(shù)，用戶只需調用這些函數(shù)即可與USB設備連接。因此在DLL的編制中只需調用它提供的函數(shù)，大大節(jié)約了開發(fā)時間，提高了開發(fā)速度。創(chuàng)建的Usb.dll文件中包含了如下五個輸出函數(shù)，功能說明如表1所示。
表1Usb.dll包含函數(shù)的功能說明
Control主機對USB設備的控制
ReadResult獲取USB發(fā)送到主機的數(shù)據(jù)
StartIsoStream啟動設備的同步傳輸流
StartThread得到標準設備的設備描述符
StopThread關閉設備的同步傳輸流
其定義如下：
LPSTR_declspec(dllexport)_stdcallControl(intinput);
int_declspec(dllexport)_stdcallReadResult(void);
int_declspec(dllexport)_stdcallStartIsoStream(void);
int_declspec(dllexport)_stdcallStartThread(void);
int_declspec(dllexport)_stdcallStopThread(void)；
1.1學習目的明確
在授課過程中通過一個或幾個獨特而又具有代表性的典型事件，讓學生在案例的閱讀、思考、分析、討論中，建立起一套適合自己的完整而又嚴密的邏輯思維方法和思考問題的方式，以提高學生分析問題、解決問題的能力，進而提高技能素質。在所有授課過程中，通過學生成績管理系統(tǒng)及圖書館管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計及管理，講解數(shù)據(jù)庫理論知識，學生能夠學有所用，將所學知識靈活運用到實際項目中。
1.2激發(fā)學生學習興趣
網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中的案例來源于企業(yè)真實項目，通過分析討論，學生會主動探索解決問題的方法，活躍了課堂氣氛。例如，我們在授課過程中引入東軟等公司真實項目員工管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計及實現(xiàn)、網(wǎng)上購物系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計及實現(xiàn)等。在案例教學實施過程中，學生的學習興趣被激發(fā)到較高的水平，有利于理論知識的學習和理解。同時，學生是主角，由過去被動接受知識變?yōu)橹鲃咏邮懿⒎e極去探索，便于學生掌握案例中所揭示的相關問題，通過認真思考，提出解決辦法。
1.3較強的實踐性
案例式教學過程中所選的案例必須與學生的實際項目需求相結合，所學案例要具有準確性及代表性，這就要求授課教師對案例中所涉及的相關知識應有較深刻的認識，選擇適合教學需要的高質量案例。所選案例必須與學生的實踐項目相結合，通過案例教學，有利于提高學生實踐操作技能。具備一定難度的案例，激發(fā)學生進行深入仔細地調查研究和分析評價，便于對這些難點和重點問題的理解和掌握，從而取得更好的教學效果。
2教學效果
案例教學法通過一個個典型案例，激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新的意識，讓學生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力。學生在學習中能夠舉一反三，對案例進行完善和擴展，符合高職院校對學生能力培養(yǎng)要求。案例式教學實現(xiàn)了教學相長，即教師在教學中不僅是講授者和組織者，而且是討論中的一員，通過交流，產(chǎn)生思維共振和學術共鳴。學生的思維如果都活躍起來，他們在思考問題的深度和廣度上往往會超越教師，使教師和學生之間相互學習成為可能。合理運用案例教學法法，積極實行啟發(fā)式教學，對生活工作中遇到的問題，運用已有的能力解決它，為學生提供在“做”中“學”的學習機會，為以后更快更好地適應就業(yè)崗位打下良好的基礎。
2構建數(shù)據(jù)管理體系
綜合上述數(shù)據(jù)管理職能，為保證數(shù)據(jù)管理工作得到有效的運作，田灣核電站構建了數(shù)據(jù)管理體系，數(shù)據(jù)管理體系及各管理職能間相互關系如圖1所示。通過數(shù)據(jù)管理體系的構建，進一步明確了田灣核電站的數(shù)據(jù)管理職能，清晰了各職能之間的相互關聯(lián)及作用關系，為后續(xù)數(shù)據(jù)管理工作的開展搭建了框架，明確了工作方向，得到了組織資源保障，從而為管理意圖的實現(xiàn)及管理活動的有效運作奠定了基礎。
3評估數(shù)據(jù)管理體系成熟度
為客觀認識及評價已構建的數(shù)據(jù)管理體系，識別企業(yè)數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀，為后續(xù)數(shù)據(jù)管理工作的深入開展指引方向，田灣核電站組織開展了數(shù)據(jù)管理體系成熟度自我評估活動。數(shù)據(jù)管理體系成熟度自我評估是通過構建數(shù)據(jù)管理成熟度模型，明確體系成熟度標準，并對照標準而進行評價打分活動。田灣核電站數(shù)據(jù)管理體系成熟度包括5個成熟度級別，分別包括：初級階段、基本管理階段、主動管理階段、量化管理階段和持續(xù)優(yōu)化階段，而每個成熟度級別又分別從業(yè)務能力和系統(tǒng)能力兩個維度來展示，且每個維度又各自包含細化評估成熟度標準。根據(jù)前述的數(shù)據(jù)管理職能，結合上述數(shù)據(jù)管理成熟度模型，田灣核電站數(shù)據(jù)管理體系成熟度自我評估活動采用數(shù)據(jù)管理專業(yè)人員和各業(yè)務領域人員共同參與的形式開展，其中數(shù)據(jù)管理專業(yè)人員根據(jù)成熟度維度填寫自評表，而各領域業(yè)務人員則以調查問卷的形式來評價打分，自評按照數(shù)據(jù)治理、組織機構、數(shù)據(jù)管理工程師、數(shù)據(jù)架構、數(shù)據(jù)分類、政策制度、數(shù)據(jù)質量、數(shù)據(jù)安全和審計報告等九個細化維度進行，評估結果按照專業(yè)人員自評分與業(yè)務人員調查問卷得分6:4的比例計算，從而獲得最終數(shù)據(jù)管理體系成熟度自評得分，其中評價分值按照成熟度等級劃分，成熟度最高級別的持續(xù)優(yōu)化階段對應為滿分5分。通過對數(shù)據(jù)管理體系的自我評估活動，客觀的判別出公司數(shù)據(jù)管理總體成熟度水平，對田灣核電站當前數(shù)據(jù)管理狀態(tài)有了明確定位，從而針對識別結果中的不足采取針對性措施，以進一步改進和加強體系建設，促使企業(yè)數(shù)據(jù)管理體系走向成熟，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理持續(xù)改進，為后續(xù)工作的開展提供了導向與牽引力。
4改善數(shù)據(jù)質量
田灣核電站數(shù)據(jù)質量的改善依托數(shù)據(jù)管理體系建設，通過制定數(shù)據(jù)標準，成立數(shù)據(jù)治理專項，對照數(shù)據(jù)標準對歷史數(shù)據(jù)進行核查檢驗與修正，從而消除數(shù)據(jù)的重、錯、漏、亂等問題，實現(xiàn)提高數(shù)據(jù)質量的目的。為保證數(shù)據(jù)質量改善工作得到有效執(zhí)行和落實，田灣核電站推行了數(shù)據(jù)治理月報制度和數(shù)據(jù)質量年度評估制度，對數(shù)據(jù)存在的固有問題和數(shù)據(jù)清理過程中新出現(xiàn)的問題做到及時發(fā)現(xiàn)和通報，促使問題數(shù)據(jù)得到及時的處理與維護，保證數(shù)據(jù)質量得到改善。為了建立數(shù)據(jù)質量改善的長效機制，田灣核電站正在籌劃創(chuàng)建主數(shù)據(jù)管理平臺，該平臺將固化各領域數(shù)據(jù)標準，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動、查漏功能，對數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動過濾與清洗，并將數(shù)據(jù)的維護與日常業(yè)務工作相結合，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理閉環(huán)控制，在日常工作中使數(shù)據(jù)質量得到持續(xù)改善。
1.1數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫用于存放工具信息，包括工具名稱、使用記錄等，以文本形式記錄在Access數(shù)據(jù)庫文件里，數(shù)據(jù)庫設計得完善有利于程序的簡化，因此應設計合理的數(shù)據(jù)庫文件，以滿足應用程序使用。數(shù)據(jù)庫設計成兩部分：一是工具基礎數(shù)據(jù)，記錄工具的參數(shù)信息；二是工具使用數(shù)據(jù)，記錄工具進出信息。
1.2應用程序設計應用程序用于讀取工具數(shù)據(jù)庫信息，是計算機程序與用戶的人機對話界面，班員無需查看數(shù)據(jù)庫文件，從應用程序顯示界面里能了解工具信息，通過應用程序實現(xiàn)人員登錄、使用、歸還等功能。
1.2.1登錄：校驗班員名與密碼的正確性。在圖2的登錄界面上設置一個Combo1.text復選框，里面存放班組人員姓名，再設置一個文本框，可輸入登錄密碼，程序設計。ToolUse.LogN=Combo1.Text----讀取Combo1里的班員姓名IftxtPassword="123"Then----判斷密碼LoginSucceeded=True----密碼正確標記UnloadMe----關閉登錄窗口ToolUse.Show----顯示工具管理程序界面ElseMsgBox“密碼錯誤，請重輸!",,"登錄"班員選擇用戶名，然后填上密碼，按“確定”按鈕，如果密碼正確，則登錄為True狀態(tài)，如果密碼不正確，則提示“密碼錯誤，請重輸！”。
1.2.2使用：記錄使用工具信息。在圖3的應用程序界面上，設置“使用”按鈕。
1.2.3歸還：記錄歸還工具信息。在圖3的應用程序界面上，設置“歸還”按鈕。
1.3程序健壯性設計程序的健壯性（Robust），也稱為程序的容錯性。它反映了程序正確處理錯誤數(shù)據(jù)和錯誤操作的能力。編制一個合理的應用程序，遇到用戶錯誤輸入時，應該首先判斷用戶輸入的數(shù)據(jù)是否合法，如果合法，再進行計算。不合法，應提示用戶。班員在要使用一件工具，在輸入工具編號時寫錯了編號數(shù)字，導致應用程序查詢不到該編號對應的工具，設計如下代碼，程序將給出錯誤工具編號提示，提示班員正確輸入編號。
根據(jù)低年級小學數(shù)學教材的內容和兒童的年齡特點，常用的學具有以下幾種：
1．實物圖畫、數(shù)學、符號、幾何圖形卡片（或塑料片）。將兒童喜愛的小動物（如小鳥、小兔、小雞、小鴨、蝴蝶等）、熟悉的花草、水果圖案（如紅花、黃花、蘋果、梨、桃、五角星等）繪在長方形、正方形、三角形和圓形等卡片上。（如圖（1））
數(shù)學塑料片有：0—20這20個數(shù)的塑料片。（如圖（2））
符號塑料片有：運算符號片和關系符號。（如圖（3））
2．小棒。
小棒有單根的，有成捆的（示意圖（如圖4）），用來學習認數(shù)和計算。
（附圖{圖}）
（1）（2）（3）（4）
3．計數(shù)器或計數(shù)表（如下圖），用來學習百以內、萬以內數(shù)的讀法和寫法。
（附圖{圖}）
4．口算練習卡片。這種卡片可根據(jù)各冊的口算內容和教學要求進行編制。如第一冊的口算練習卡可編制如下：
（1）（2）（3）學完6以內數(shù)的加減法：學完10以內數(shù)的加減法：學完20以內進位加法和退位減法：
2＋3＝6＋4＝9＋3＝
6－2＝10－8＝17－9＝
1＋5＝3＋7＝4＋8＝
5－3＝9－4＝11－6＝
6－4＝10－3＝7＋6＝
3＋0＝5＋5＝15－7＝………………
利用以上卡片上的試題，可讓學生定時地進行練習，以提高計算能力。
5．圓形口算練習板
（附圖{圖}）
可根據(jù)不同的口算內容制作不同的練習板。用它進行口算練習，不僅能提高學生口算能力，而且能激發(fā)學習興趣。如上圖的表內乘法口算練習板。制作時，先將兩個圓形剪下來，然后切掉大圓中帶有陰影的長方形，把小圓（右邊的）放在下面，用大頭針或鐵絲在“·”處釘住，使兩個圓都可轉動。這樣就可進行口算練習了。
6．鐘面和七巧板
自做一個鐘面模型（如下圖（1）），幫助學生認識時間單位時、分、秒。
（附圖{圖}）
（1）
七巧板是我國一種傳統(tǒng)的拼板玩具。由7塊形狀不同的板塊組成（其中等腰直角三角形5個，正方形一個、平行四邊形一個）（如下圖（2））。用它可以拼組各種各樣的圖形。通過拼擺，能加深學生對已學的各種幾何圖形的特征的認識，同時豐富想象力，培養(yǎng)空間觀念，提高學習興趣。
（附圖{圖}）
（2）
7．釘子板
釘子板又叫幾何平板。它是用一塊正方形的木板或塑料板制成。正面等分成若干個小正方形（一般是16個、25個、121個），每一個小正方形的每個頂點都釘著一個釘子。可以用皮筋圈在釘子上圍成各種圖形，如下圖。釘子板操作方便，變化快，用途廣，便于學生從不同的角度去觀察、認識平面圖形的特征。
（附圖{圖}）
8．奎遜耐彩條
奎遜耐彩條是一種結構性強、近三十年來國外廣泛使用的小學數(shù)學學具。它是由比利時的一位叫喬治·奎遜耐的小學校長設計出來的。這套學具由10種彩色木條組成。每根彩條的橫截面都是邊長1厘米的正方形。10種彩條的顏色分別是白色、紅色、淺綠色、紫色、黃色、深綠色、黑色、藍色、咖啡、橙色，所對應的長度分別是1厘米、2厘米、……10厘米（如下圖）奎遜耐彩條在小學各年級都可使用。學生通過操作，可以理解所學的概念、法則的意義等。
（附圖{圖}）
二、學具的主要使用方法
在小學低年級數(shù)學教學中，學具的種類較多，不同結構的學具功能有所不同，如何使用好這些學具，使之真正達到既幫助學生掌握數(shù)學知識又發(fā)展他的能力的效果呢？下面簡述一些學具的主要使用方法。為敘述的方便，按數(shù)學內容進行簡述。
1．數(shù)的認識和計算
在低年級數(shù)的概念和計算教學中，可選用的學具有各種幾何形狀的塑料片、數(shù)字、符號卡片、小棒和奎遜耐彩條。還有計數(shù)器、計數(shù)表、口算練習卡片和口算練習板等。
運用這些學具，可表示數(shù)概念和運算意義、法則等。如，學習基數(shù)和序數(shù)的含義時，可用不同的幾何圖形塑料片進行操作活動。學生擺出然后教師提問：“一共擺了幾個圖片？”“從左往右數(shù)，第5個圖片是什么形？”學生擺完后，對著擺好的圖片敘述：“一共擺了5個圖片?！保ɡ斫鈹?shù)5的基數(shù)含義）“從左往右數(shù)，第5個圖片是正方形（理解數(shù)5的序數(shù)含義）。通過擺、說這兩個環(huán)節(jié)，理解了一個數(shù)所表示的兩種不同的含義。
（附圖{圖}）
又如學習數(shù)的組成時，可用彩條進行操作，使學生探索出數(shù)的組成規(guī)律，并能很快地記住某一數(shù)的組成。如用彩條擺出7的組成：
（附圖{圖}）
學生通過自己操作，能有序地發(fā)現(xiàn)7的組成有以下6種：
6和1，5和2，4和3，3和4，2和5，1和6。
在教學百以內、萬以內數(shù)的讀寫時，把計數(shù)表和奎遜耐彩條結合起來使用，效果更好，這便于學生在較短的時間內學習計數(shù)單位、數(shù)位等易混的概念，同時掌握讀、寫數(shù)的基本法則。如，用彩條表示數(shù)2103。
（附圖{圖}）
又如學習乘法的含義時，用奎遜耐彩條讓學生進行如下操作：
3個22＋2＋2
4個33＋3＋3＋3
5個44＋4＋4＋4＋4
（附圖{圖}）
3根紅色彩條表示2＋2＋2，4根淺綠色彩條表示3＋3＋3＋3，5根紫色彩條表示4＋4＋4＋4＋4。這些操作活動都表示同數(shù)連加。學生通過操作，在頭腦中便形成了一個個同數(shù)連加的模型，這時候，教師引出乘法概念便水到渠成了。
2＋2＋2是3個2相加，用2×3表示；
3＋3＋3＋3是4個3相加，用3×4表示；
4＋4＋4＋4＋4是5個4相加，用4×5表示。
由此概括出乘法的含義：
“乘法是求幾個相同加數(shù)和的簡便運算”。
又如學習有余數(shù)除法時，用彩條擺：10里面有幾個3？還乘幾？
（附圖{圖}）
通過擺彩條，學生直觀地看到10里面有3個3，還剩1，列式是：10÷3＝3……1。這樣，使學生自然地從數(shù)學模型過渡到數(shù)學計算式，對其中的算理理解得較透切。
2．應用題
在學習應用題的最初階段，為了使學生理解題中的數(shù)量關系，選用的學具一般是各種幾何形體的塑料片（或卡片），小棒和奎遜耐彩條。用卡片、小棒等進行操作的活動在教學參考書上已有介紹，這里著重介紹如何用彩條來進行操作。如第二冊教學兩數(shù)相差關系的應用題：
“學校里養(yǎng)了12只白兔，7只黑兔。白兔比黑兔多幾只？”（用彩條擺）
（附圖{圖}）
一根橙色條（表示10）和一根紅色條（表示2）連起來，表示12只白兔，一根黑色條（表示7）表示7只黑兔。求白兔比黑兔多幾只，就是求這兩行彩條的長度差。從圖上可清楚地看到，上面一行彩條比下面一行長了一截，因此可將上面一行的彩條分為兩部分：一部分和下面一行同樣長，另一部分是比下面一行長的，只要去掉同樣長的一段，剩下的就是比下面長的一段，也就是白兔比黑兔多的只數(shù)。
通過操作，學生從具體數(shù)學模型領悟到抽象的數(shù)量關系，逐步學會解答相差關系應用的分析方法。
另外，彩條在學習倍數(shù)關系的應用題和兩步應用題中，都可作為幫助學生分析數(shù)量關系的工具。在此不一一舉例了。
3．幾何初步知識
在低年級學習幾何初步知識時，需準備的學具有各種形狀的圖形卡片和實物。如長方形、正方形、三角形、圓形的實物或卡片；長方體、正方體、圓柱體、球體的實物或模型；還有奎遜耐彩條、釘子板和七巧板等。這里著重談談奎遜耐彩條和七巧板的使用。
（1）指導學生在奎遜耐彩條的6個面上找出長方形和正方形。
（2）用4個白色方塊擺成不同的長方體。
（附圖{圖}）
（3）用8個白色方塊擺一個長方體或正方體。
（附圖{圖}）
（4）用4根紅色彩條（表示2）擺一個正方體，用9根淺綠彩條（表示3）擺一個正方體，用5根黃色條（表示5）擺一個長方體等。
（附圖{圖}）
引言
櫸樹(Zelkovaschneideriana)，又叫大葉櫸，屬于榆科(Ulmaceae)櫸屬（ZelkovaSpach)。在我國，櫸樹主要分布于遼東半島至西南以東的廣大地區(qū)。櫸樹材質優(yōu)良，是珍貴的硬闊葉樹種。櫸樹樹冠廣闊，樹形優(yōu)美，葉色季相變化豐富，病蟲害少，又是重要的園林風景樹種。
櫸樹具有較高的經(jīng)濟、生態(tài)、景觀利用價值，木材為珍貴用材，市場需求量極大，野生資源已日趨枯竭。在《國家重點保護野生植物名錄》（第一批）中，櫸樹被列為國家二級重點保護的野生植物。
組織培養(yǎng)是優(yōu)良樹木得以大量繁殖的有效方式。到目前為止,已對大量的林木樹種進行了組織培養(yǎng)的研究,少數(shù)樹種已進入到工廠化生產(chǎn)階段。在我國,桉樹和楊樹的快速繁殖技術已經(jīng)用于工廠化生產(chǎn),并產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益。國內對櫸樹的研究主要是集中在栽培和生物學特性方面。據(jù)報道，目前國外只有日本福岡縣林業(yè)中心成功的進行了櫸樹的組織培養(yǎng)研究。在國內，金曉玲等對櫸樹的生物學特性和微繁技術進行了初步的研究，取得了一定的進展。
1.植物組織培養(yǎng)技術概況
植物組織培養(yǎng)技術是指在無菌條件下，將離體的植物器官、組織、細胞以及原生質體，在人工配制的環(huán)境里培養(yǎng)成完整的植株。植物組織培養(yǎng)的依據(jù)是植物細胞"全能性"及植物的"再生作用"。
1.1植物組織培養(yǎng)的用途
植物組織培養(yǎng)的用途可分為四大類：第一類是，利用植物組織培養(yǎng)技術可以對植物體進行體外無性快速繁殖（即微繁）；第二類是，大規(guī)模細胞培養(yǎng)可以用來生產(chǎn)次生代謝物質；第三類是，用于育種，如花藥、花粉培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體，胚乳培養(yǎng)產(chǎn)生三倍體，胚培養(yǎng)挽救雜種胚，原生質體培養(yǎng)進行體細胞雜交等；第四類是，用于理論研究，如將植物組織培養(yǎng)應用于植物生理學、病理學、胚胎學、細胞與分子生物學等的研究。
1.2植物組織培養(yǎng)的基本過程
1.2.1外植體材料的選取
對大多數(shù)種子植物來說，莖尖是最好的部位，但往往受到材料來源的限制，為此莖段也得到了徹底的應用，而葉片的培養(yǎng)利用更為普遍，材料來源也較豐富。子葉和下胚軸的培養(yǎng)對于難培養(yǎng)的植物很有效。
選材時應注意選取帶菌少、生長時間短、生長旺盛的材料，還應注意取材的時期。大多數(shù)植物應在生長開始的季節(jié)進行采樣，生長末期或休眠期的外植體對誘導反應遲飩。
1.2.2材料的滅菌處理
從田間或溫室等地切取材料時，應選擇健壯無病蟲母株，取幼嫩、分生能力強的部位，以利生長。
取來的材料雖經(jīng)選擇，外部總還有不少雜菌。為此，接種前應進行表面滅菌。經(jīng)過表面滅菌的材料，用無菌濾紙將水吸掉，再用解剖刀切取所需部位，然后將材料接種到培養(yǎng)基上。
1.2.3脫分化階段
將培養(yǎng)好的無菌材料接種到誘導培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)。在此階段中，可根據(jù)不同的需要，接種到不同的培養(yǎng)基上，可以進行愈傷組織、不定芽等的誘導，從而進行不同途徑的培養(yǎng)。
誘導培養(yǎng)基一般選MS培養(yǎng)基作為基本培養(yǎng)基，再配合一定比例的細胞分裂素和生長素。
1.2.4分化階段
此階段是將脫分化階段產(chǎn)生的愈傷組織或不定芽，接種到誘導分化培養(yǎng)基上，誘導分化。
誘導分化階段仍以MS作為基本培養(yǎng)基，再加入一定的激素配制。
1.2.5壯苗生根
將分化階段產(chǎn)生的大芽接種到合適的壯苗培養(yǎng)基中，便可長成健壯的無根苗了。健壯的無根苗長成后，將其轉入生根培養(yǎng)基中。生根培養(yǎng)基多以1/2MS培養(yǎng)基作為基本培養(yǎng)基，再配合一定比例的激素進行配制。
1.2.6移栽
生根苗的移栽是組織培養(yǎng)育苗的重要一環(huán)，只有移栽成活才能達到快速育苗的目的。
為此，將已生根的瓶苗移出進行煉苗，應注意調控光線與溫度。煉苗結束后，將其移栽到保水、透氣性好的基質或苗床土中。
2.植物組織培養(yǎng)技術在林木中的應用
利用植物組織培養(yǎng)技術，在林木中的應用主要有:優(yōu)良遺傳材料的快速繁殖(良種快繁)；脫毒良種苗的培養(yǎng)和無病毒苗的大量繁殖:主要利用莖尖培養(yǎng)以脫除病毒。
到目前為止，已有大量的林木樹種進行了組織培養(yǎng)的研究。據(jù)不完全統(tǒng)計，通過器官發(fā)生和體細胞胚發(fā)生途徑獲得再生植株的闊葉樹己有22屬120種，針葉樹有12屬63種。桉樹和楊樹的快速繁殖技術已經(jīng)用于工廠化生產(chǎn)，并產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益。但從總體上看，研究主要集中的少數(shù)幾個屬，如闊葉樹中，桉屬、楊樹屬、金合歡屬和泡桐就有95種，約占80%；針葉樹則主要集中在杉屬和松屬，約占81%。
3.我國櫸樹組織培養(yǎng)的研究進展
國內對櫸樹的研究主要集中在栽培和生物學特性方面。傅松玲、鄭興林研究了皖東石灰?guī)r山地榆科樹種的生理特性[11]，曾勝虞、李淑琴等研究了櫸樹豐產(chǎn)育苗的方法和技術要點[12]，張立軍、周麗君等研究大葉櫸人工栽培技術，劉德良、曾松青等先后研究了櫸樹扦插繁殖實驗[，周文明等研究了櫸樹大樹移栽技術，黃利斌等研究了櫸樹半同胞家系苗期性狀變異的研究，趙旺兔等對櫸樹木材的發(fā)育解剖學進行了一系列的研究。但較系統(tǒng)和更深層次的研究報道卻很少。在櫸樹組織培養(yǎng)方面的研究，只有金曉玲等做了一些初步的研究。
目前，從國內的研究現(xiàn)狀我們可以看出，對櫸樹的研究大部分是圍繞著櫸樹的栽培進行的，其他方面的研究較少且不深入，特別是組織培養(yǎng)的研究，仍處于初級階段。
為了解決櫸樹資源瀕危的現(xiàn)狀，利用植物組織培養(yǎng)進行櫸樹的快速繁殖，提供大量優(yōu)良無性系苗木是勢在必行的。
植物組織培養(yǎng)獲得器官再生苗有兩條途徑：一是，外植體通過器官發(fā)生途徑直接誘導形成不定芽或側芽，再通過誘導生根而成苗；另一種是，外植體先脫分化誘導愈傷組織，然后由愈傷組織分化形成再生植株[21]。
目前，國內只有金曉玲等通過以上兩種途徑對櫸樹的組織培養(yǎng)技術進行了一定的研究。
金曉玲等在大葉櫸愈傷組織的誘導中發(fā)現(xiàn)，外植體的來源、培養(yǎng)基的種類、激素的種類和體積質量、光照等因素都直接影響著愈傷組織的數(shù)量和質量，而愈傷組織的數(shù)量和質量又直接影響不定芽、不定根的分化和增殖速度[22]。
在器官發(fā)生途徑方面，金曉玲等以櫸樹的莖尖作為實驗材料，對不定芽的誘導、增殖以及生根進行了研究[23]。研究發(fā)現(xiàn)，植物激素的種類和濃度對櫸樹莖尖不定芽的分化和誘導生根有重要影響。細胞分裂素BA，生長素NAA適合櫸樹莖尖不定芽的分化；生長素IBA對誘導櫸樹小苗生根有一定效果[23]。
4.問題與討論
到目前為止，櫸樹的組織培養(yǎng)的基礎性研究已經(jīng)取得了一定的進展，但仍然存在許多問題。
在櫸樹的組織培養(yǎng)過程中，通過誘導愈傷組織途徑進行植株再生，效果并不十分理想。在誘導愈傷過程中，褐化現(xiàn)象較為嚴重，添加抗氧化劑后，仍會出現(xiàn)輕度褐變，并不能完全抑制褐變的產(chǎn)生。
在櫸樹莖尖培養(yǎng)過程中，以MS作為基本培養(yǎng)基，容易產(chǎn)生缺氮的癥狀，并且枯死率較高，不定芽的誘導率也不高。
現(xiàn)階段，對櫸樹的研究還僅限于實驗室階段，并且還有很多問題沒有解決，還未真正投入到工廠化生產(chǎn)中。因為林木的組織培養(yǎng)在實際生產(chǎn)中的應用仍然受到很多的限制。主要的原因有兩個，一是林木的生長速度較慢，次生代謝產(chǎn)物積累多，在組織培養(yǎng)過程中常常會出現(xiàn)褐化和玻璃化現(xiàn)象。二是植物組織培養(yǎng)再生植株的有效率偏低，使得繁殖技術難以滿足實際生產(chǎn)的需求[24，25]。
櫸樹的生物學特性決定了它的生長速度較慢，直接獲得外植體比較困難，污染率也不容易控制。若以種子作為外植體，可能會有一定的優(yōu)勢，這將成為我們下一步要進行的探索研究。
櫸樹的組織培養(yǎng)可以為櫸樹遺傳改良和選育優(yōu)良新品種提供技術基礎，還可以為保護櫸樹資源提供新的研究思路和技術。但是在研究過程中還有許多問題亟待解決，針對這些問題，我們接下來要進行以下研究：
首先，我們要針對愈傷組織的分化成不定芽的效率不高的問題，繼續(xù)篩選發(fā)掘更合適的培養(yǎng)基和誘導方法。
其次，對于在MS培養(yǎng)基上進行不定芽誘導過程中出現(xiàn)的缺氮現(xiàn)象，要進行基本培養(yǎng)基的改良，或是找到一種合適的處理方法，緩解這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高成活率。
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2系統(tǒng)主要功能模塊設計
2．1系統(tǒng)關鍵技術
1）基于元對象的動態(tài)建模技術：航天試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結構，再從元對象生成存儲數(shù)據(jù)具體內容的表。在業(yè)務邏輯變更時，只需修改元對象描述的數(shù)據(jù)結構，而不需要對數(shù)據(jù)庫結構進行變更。基于元對象的數(shù)據(jù)建模，將數(shù)據(jù)按內容格式分為多個對象，用靜態(tài)的數(shù)據(jù)表建立這些對象的元對象，包括對象的名稱、標識符、特征、每類數(shù)據(jù)的屬性、各個屬性的格式、數(shù)據(jù)之間的關系（一對多或多對多）。數(shù)據(jù)對象分為元對象本身和數(shù)據(jù)對象實例兩個部分。其中，元對象分為數(shù)據(jù)對象定義、數(shù)據(jù)對象屬性定義、文件倉庫定義和數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)表定義，數(shù)據(jù)庫的邏輯模型如圖3所示。2）數(shù)據(jù)對象追溯技術：數(shù)據(jù)對象可以表示設計過程中的人員、設備、模型、過程、結果等各類信息。數(shù)據(jù)類支持繼承關系，數(shù)據(jù)類通過繼承來擴展時，將自動獲得其父類中建立的數(shù)據(jù)屬性和數(shù)據(jù)關聯(lián)關系。數(shù)據(jù)類之間的關聯(lián)關系作為數(shù)據(jù)類的特殊屬性進行定義，通過這類屬性，數(shù)據(jù)類之間的相關性和追溯性可以保留下來，并通過門戶等形式展現(xiàn)給終端用戶，以輔助對流程、數(shù)據(jù)的分析。3）數(shù)據(jù)高效傳輸技術；數(shù)據(jù)文件的上傳和下載均需要對大量數(shù)據(jù)進行高效傳輸，從而保證較高的效率和良好的用戶體驗。為解決大數(shù)據(jù)文件（文件大小≥1GB的文件）和多文件同時上傳下載，需要開發(fā)數(shù)據(jù)傳輸控件，控件支持文件大小和進度顯示，底層協(xié)議采用Socket實現(xiàn)高并發(fā)。大文件的傳輸方式采用斷點續(xù)傳技術保證傳輸效率和文件完整性。
2．1數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以數(shù)據(jù)引擎為核心，按照功能性質可分為數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)利用3個階段。數(shù)據(jù)建模采用自定義數(shù)據(jù)對象類的方式實現(xiàn)，能夠支持不同試驗過程中各種復雜的數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)格式。一旦模型建立好之后，數(shù)據(jù)對象可以通過AE的調用進行創(chuàng)建，在AE的執(zhí)行過程中，數(shù)據(jù)對象的關聯(lián)關系以及譜系關系也會隨之產(chǎn)生。在數(shù)據(jù)的分析利用階段，可以通過第三方的分析軟件或可視化控件對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行分析，同時系統(tǒng)還提供了對數(shù)據(jù)對象的查看、檢索等基本功能。系統(tǒng)涉及到的相關功能模塊如圖4所示。
2．1．1基于產(chǎn)品結構樹的數(shù)據(jù)導航
產(chǎn)品結構樹是指依據(jù)產(chǎn)品幾何結構間的隸屬關系所形成樹狀圖，航天產(chǎn)品設計人員一般習慣于按照產(chǎn)品結構樹對三維模型進行管理。因此，需要為用戶定制與PDM系統(tǒng)一致的產(chǎn)品結構樹，實現(xiàn)數(shù)據(jù)按照產(chǎn)品間的隸屬關系分層管理，以符合工程技術人員的使用習慣。用戶通過點擊產(chǎn)品結構樹上的節(jié)點，即可顯示隸屬于該節(jié)點的數(shù)據(jù)，試驗數(shù)據(jù)按條列表顯示數(shù)據(jù)基本信息，并能查看和下載源文件。管理員能夠根據(jù)用戶的需求進行個性化定制，具體功能包括對項目、零部組件等各級節(jié)點的增加、刪除、修改等操作，以滿足普通用戶的需求。產(chǎn)品結構樹的配置采用XML文件進行描述，通過解析EL表達式實現(xiàn)靈活配置。EL表達式在處理數(shù)據(jù)管理關系時具有強大的表述能力，結合產(chǎn)品結構的需求，需要定制多個維度的數(shù)據(jù)對象所對應的數(shù)據(jù)類。各維度之間無直接關系，但可通過數(shù)據(jù)實現(xiàn)間接關聯(lián)。詳細的產(chǎn)品結構樹數(shù)據(jù)對象定制流程如圖5所示。
2．1．2基于數(shù)據(jù)譜系的查詢檢索
通過數(shù)據(jù)對象詳情可對數(shù)據(jù)的上傳時間、上傳人員、文件類型、所屬項目等信息進行追溯，還可對數(shù)據(jù)操作之間的關聯(lián)關系和數(shù)據(jù)版本號等信息進行查看。試驗查詢搜索功能允許用戶通過關鍵字來快速查詢和搜索數(shù)據(jù)，快速查詢將根據(jù)關鍵字返回數(shù)據(jù)庫中具有關鍵字的數(shù)據(jù)對象，通過選擇可限定該關鍵字出現(xiàn)的具置。對于查詢的結果，用戶還可以根據(jù)數(shù)據(jù)類型、所有者等屬性對查詢結果進行篩選，以縮小搜索范圍，提高檢索效率。
2．2數(shù)據(jù)應用工具
2．2．1試驗數(shù)據(jù)可視化
仿真和試驗數(shù)據(jù)的格式各不相同，不同格式數(shù)據(jù)的讀取和顯示依賴于不同的軟件，因此在客戶端對這些數(shù)據(jù)進行讀取和顯示時需要安裝這些軟件，使得數(shù)據(jù)顯示過程較為繁瑣。因此，需要實現(xiàn)仿真和試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)一在線顯示，以方便用戶直接查看。用戶通過瀏覽器登錄進入數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，點擊需要查看的數(shù)據(jù)，如果本地計算機上未安裝可視化控件，則提示并自動安裝。用戶正確安裝該控件后，即可通過瀏覽器窗口直接顯示查看的三維模型、仿真或試驗結果，而不需安裝種類繁多的CAD和CAE軟件，便于不同專業(yè)的人員查看數(shù)據(jù)。可視化控件能支持3種以上CAE數(shù)據(jù)格式（OP2、HSF等）的在線查看，作為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的服務器，需要提供可視化控件的下載和版本管理，以及文件格式和控件在頁面打開時的關聯(lián)動作。通過編寫可視化控件的viewPlugin．properties文件，在文件中添加file．type屬性可以實現(xiàn)文件類型的可視化控件調用，如果控件不存在，將提示客戶端安裝可視化控件。
2．2．2試驗數(shù)據(jù)處理與分析
為更好地利用仿真和試驗結果，需要對仿真和試驗數(shù)據(jù)進行處理，以方便用戶查看和分析。試驗數(shù)據(jù)處理與分析主要通過提供數(shù)據(jù)讀取的WebService接口，調用分析控件實現(xiàn)對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的分析處理，這部分功能需要通過WebService接口將系統(tǒng)中的試驗數(shù)據(jù)開放給第三方控件（數(shù)據(jù)導入、導出控件、數(shù)據(jù)分析控件等）。第三方控件能夠將不同格式的數(shù)據(jù)以表格、曲線圖、散點圖、柱狀圖等不同的形式顯示，能夠完成對數(shù)據(jù)的常用處理操作，主要包括對數(shù)據(jù)進行插值、擬合、微分積分、FFT分析、濾波等，同時支持用戶采用自定義算法對數(shù)據(jù)進行處理和分析。
3系統(tǒng)應用
目前該系統(tǒng)已應用于產(chǎn)品研制，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)了項目團隊中CAE仿真數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，為虛實數(shù)據(jù)對比和分析提供了支撐，改變了傳統(tǒng)的仿真與試驗數(shù)據(jù)分散管理的方式。便于設計人員、仿真分析人員和試驗人員協(xié)同工作，充分挖掘數(shù)據(jù)中的信息，大幅減少了項目團隊成員之間人工數(shù)據(jù)交互可能產(chǎn)生的錯誤，明顯提高了團隊的工作效率。
2數(shù)據(jù)維護與更新
國家電網(wǎng)公司的SG186系統(tǒng)功能強大，按專業(yè)分為了8個子項目，所以要進行數(shù)據(jù)查閱和維護工作不快捷，例如，查閱某設備參數(shù)和資產(chǎn)信息，要進入生產(chǎn)管理系統(tǒng)查詢設備參數(shù)，再切換至ERP查閱設備資產(chǎn)信息，若要對該設備數(shù)據(jù)進行修改則更為復雜，需要通過工作流程管理才能完成，操作極為不便，效率不高。與SG186系統(tǒng)不同，農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)不需要通過網(wǎng)絡也可以完成數(shù)據(jù)流程閉環(huán)，只需直接將實時數(shù)據(jù)錄入，即可更新相關數(shù)據(jù)并自動統(tǒng)計。如圖2所示，新增跳閘記錄只需在“線路”子菜單中直接選取“新增跳閘”，再錄入相應數(shù)據(jù)即可，歷史跳閘記錄的數(shù)據(jù)將自動同步更新；由于數(shù)據(jù)全部集中在同一界面中，在進行數(shù)據(jù)查閱和維護工作方面有很大優(yōu)勢。綜合來說，農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的操作維護和數(shù)據(jù)錄入較SG186系統(tǒng)更為簡潔快速。
3數(shù)據(jù)共享
因農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是基于PHP軟件開發(fā)制作，可以在局域網(wǎng)內實現(xiàn)軟件數(shù)據(jù)共享，所以該系統(tǒng)綜合了國網(wǎng)公司SG186系統(tǒng)的優(yōu)點，并在此基礎上解決了其他數(shù)據(jù)管理軟件不能聯(lián)網(wǎng)共享數(shù)據(jù)的問題。
4效果檢驗
2014年7月在江西中部一農(nóng)村電網(wǎng)區(qū)域試用了該系統(tǒng)，經(jīng)過不斷修改和完善，已初具實用價值。將農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與現(xiàn)有SG186系統(tǒng)進行比較，實用性能優(yōu)劣如表1所示。
2公共數(shù)據(jù)管理體系
公共數(shù)據(jù)管理體系主要涵蓋了公共數(shù)據(jù)標準、管理組織、管理流程和質量管理4部分，旨在創(chuàng)建企業(yè)級信息視圖，建立一個有效的端到端的數(shù)據(jù)管理體系，在整個數(shù)據(jù)生命周期內采用一項綜合、協(xié)調且有計劃的方案，從而提升決策過程中所需數(shù)據(jù)的一致性和可信度，提升數(shù)據(jù)的安全性及質量水平，將數(shù)據(jù)對收入的貢獻潛力最大化。2.1公共數(shù)據(jù)標準體系2.1.1公共數(shù)據(jù)標準識別企業(yè)公共數(shù)據(jù)編碼標準體系是基于企業(yè)業(yè)務運作及管理需求而建立的，首先以各項業(yè)務分析作為關鍵輸入，分析出核心業(yè)務組件(CBM)模型，而后根據(jù)公共數(shù)據(jù)識別的原則定位各業(yè)務相關的公共數(shù)據(jù)對象，并按照公共數(shù)據(jù)分類的原則，從公共數(shù)據(jù)共享的業(yè)務領域、信息系統(tǒng)范圍等角度出發(fā)，篩選出公共數(shù)據(jù)，最后從現(xiàn)行標準、應用集成情況、數(shù)據(jù)責任人、管理流程及平臺支持維度對每一項公共數(shù)據(jù)對象進行詳細分析，確定管理策略，制定公共數(shù)據(jù)標準，進而形成公共數(shù)據(jù)標準體系。2.1.2公共數(shù)據(jù)標準體系企業(yè)公共數(shù)據(jù)通常包括人、財、物、業(yè)務伙伴和基礎數(shù)據(jù)5個方面，代表了企業(yè)整個層面公共的業(yè)務實體，跨業(yè)務領域、跨信息系統(tǒng)。因此公共數(shù)據(jù)標準是應用于多個信息系統(tǒng)的基礎類標準，需在整個企業(yè)范圍內統(tǒng)一制定，并嚴格執(zhí)行。2.1.3公共數(shù)據(jù)標準管理流程公共數(shù)據(jù)編碼標準管理流程一般包括注冊與立項、制修訂與、宣貫與執(zhí)行、檢查與復審、使用與維護等5個階段，實現(xiàn)公共數(shù)據(jù)的全生命周期管理(圖6)。2.2公共數(shù)據(jù)管理組織和職責在公共數(shù)據(jù)管理過程中，從標準的制定到標準的執(zhí)行會涉及標準和數(shù)據(jù)責任部門、標準部門、標準執(zhí)行部門3個重要的角色。通常標準和數(shù)據(jù)責任部門是財務、采購部門，主要負責公共數(shù)據(jù)編碼標準的制修訂、解釋和監(jiān)督執(zhí)行。企業(yè)的標準化管理機構負責標準，標準由企業(yè)的各級公共數(shù)據(jù)責任部門分級負責執(zhí)行。在整個組織體系中，標準和數(shù)據(jù)責任部門(DataOwner)直接影響公共數(shù)據(jù)管理的最終效果和管理水平。實踐證明，最有效的公共數(shù)據(jù)責任部門是業(yè)務與管理高度統(tǒng)一的部門，但具體企業(yè)還需具體分析。2.3公共數(shù)據(jù)編碼管理根據(jù)企業(yè)業(yè)務管理特點和要求的不同，公共數(shù)據(jù)將采取集中制、審批制和備案制3種管理方式，歸口業(yè)務管理部門將按不同的方式對公共數(shù)據(jù)進行編碼。公共數(shù)據(jù)管理從公共數(shù)據(jù)的業(yè)務活動出發(fā)，逐個分析各節(jié)點的業(yè)務需求，為數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)質量、管理體系及系統(tǒng)功能的提升提供需求指導和應用思路。圖7展現(xiàn)了數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到消亡的生命周期管理。2.4公共數(shù)據(jù)質量管理數(shù)據(jù)質量管理主要從事前防范、事中監(jiān)控及事后治理3個方向進行管理。，管控流程一般主要包括數(shù)據(jù)質量監(jiān)控、數(shù)據(jù)質量分析、數(shù)據(jù)清理及長效保證4個環(huán)節(jié)(圖8)。
3公共數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)建設
企業(yè)要實現(xiàn)公共數(shù)據(jù)管理，需搭建相應的系統(tǒng)用于公共數(shù)據(jù)的申請、審批和集成管理。公共數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包含公共數(shù)據(jù)的查詢、申請、審批、、質量管控和集成等功能，通過企業(yè)服務總線實現(xiàn)與企業(yè)各信息系統(tǒng)的集成，為各集成系統(tǒng)提供公共數(shù)據(jù)編碼服務(圖9)。通過公共數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建設，不僅可以落實企業(yè)公共數(shù)據(jù)標準的執(zhí)行、規(guī)范公共數(shù)據(jù)管理流程，還能最大化發(fā)揮公共數(shù)據(jù)管理的實施效益，為企業(yè)應用系統(tǒng)集成應用和信息共享奠定堅實的數(shù)據(jù)基礎。
規(guī)范和強化財政支出管理，提高資金使用效益，保障部門完成行政工作任務和事業(yè)發(fā)展目標，財政部門加強對科技項目的管理是非常有意義的。從國家到地方都出臺了若干意見，例如：國務院以國發(fā)〔2014〕11號印發(fā)《關于改進加強中央財政科研項目和資金管理的若干意見》。該意見提出了加強科研項目和資金管理的總體要求、建立完善了覆蓋項目決策、管理、實施主體的逐級考核問責機制，強調了加強科研項目和資金監(jiān)管工作的重要性。為加強對山西省科研開發(fā)專項資金管理，提高資金使用效益，根據(jù)國家有關財務規(guī)章制度和財政部、科技部相關規(guī)定，山西省人民政府印發(fā)了《山西省省級財政科研項目和資金管理辦法（試行）》（晉政發(fā)〔2014〕32號），進一步規(guī)范明確了科技研發(fā)資金的管理和使用，提高了資金使用效益，促進了山西省教科文事業(yè)的不斷發(fā)展。該系統(tǒng)建設遵循統(tǒng)一規(guī)劃、分級管理、合理排序、滾動管理的原則。大致可以將項目為單位固定項目、滾動項目、新增項目。目前，科技項目管理系統(tǒng)以項目考核跟蹤為主線，涵蓋項目錄入、項目跟蹤考核、項目統(tǒng)計分析、項目績效管理等所有涉及具體項目的文檔資料管理內容；管理與項目預算及項目資金支付和使用有關的全部內容。科技項目管理系統(tǒng)將對科技專項資金的事前、事中、事后進行全過程跟蹤，包括規(guī)劃立項、項目進度、項目跟蹤、項目質量、財務制度建設情況、政府采購情況等各種情況進行跟蹤。實行全過程監(jiān)督檢查，主要加強對項目資金的立項、分配、使用、驗收等整個管理過程的監(jiān)督檢查，參與項目事前、事中、事后的管理工作，將日常監(jiān)督與專項檢查相結合，重點抽查、分片檢查、交叉巡查相結合，嚴把“項目關”和“資金關”，監(jiān)督好項目實施單位，確保資金及時、足額到位和按項目實施方案使用，確保項目的完成。
2教育基礎數(shù)據(jù)管理參照財政基礎數(shù)據(jù)規(guī)范
建立一套與教育資金管理相關的教育行業(yè)基礎數(shù)據(jù)規(guī)范，按此規(guī)范建立教育基礎數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)依托金財應用支撐平臺，按基礎數(shù)據(jù)規(guī)范及技術規(guī)范與教育部門的相關系統(tǒng)進行銜接，包括學校學籍管理、貧困生助學金管理、中職學校學生管理系統(tǒng)、學校固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)等?？梢詮慕逃块T的系統(tǒng)直接采集提取數(shù)據(jù)，同時也可以通過教育系統(tǒng)的網(wǎng)絡從教育部門所管轄的基層單位采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集涉及教科文資金的有關基礎數(shù)據(jù)，具體包括：教育方面為全省各級各類教師及學生信息、學校資產(chǎn)信息等，科技方面為全省各級各類科研項目信息、執(zhí)行信息等。教育基礎數(shù)據(jù)管理是財政針對教育系統(tǒng)需要的基礎數(shù)據(jù)，開展數(shù)據(jù)服務查詢。例如首先學校資產(chǎn)情況，可從學校性質分，包括學校的資產(chǎn)情況需要采集學校的總占地面積、綠化用地面積、運動場地面積，學校的圖書總數(shù)、當年新增數(shù)量、電子圖書資源，計算機數(shù)量、其中教學用計算機數(shù)，語音實驗室個數(shù)，多媒體教室個數(shù)，學校的固定資產(chǎn)總值、其中教學、科研、儀器設備資產(chǎn)總值，信息化設備資產(chǎn)總值，其中軟件資產(chǎn)總值。這些資產(chǎn)還需要區(qū)分出學校產(chǎn)權和非學校產(chǎn)權。其次學生基本情況，可從學生類型、培養(yǎng)方式分類的在校學生學籍中提取數(shù)據(jù)。還有教職工情況，基礎數(shù)據(jù)包括校本部教職工和聘請校外教師，對教師要分職稱統(tǒng)計，分為正高級、副高級、中級、初級、無職稱。對教師情況還要分學科、分學歷、按學校分別查詢。綜上所述，規(guī)范基礎數(shù)據(jù)，建立教育基礎數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，開設各基礎數(shù)據(jù)查詢、匯總、統(tǒng)計功能，可為各級教育行政主管部門，特別是財政部門提供全面、便捷、準確的數(shù)據(jù)依據(jù)。
二教科文資金管理系統(tǒng)的技術方案
教科文資金管理建立覆蓋所有的教育、科技類政府性資金運行全過程的網(wǎng)絡化監(jiān)控機制，對教育科技資金進行及時跟蹤監(jiān)控和綜合分析。
1技術架構基于財政部“金財工程”應用
支撐平臺建設財政一體化系統(tǒng)基礎之上，設計業(yè)務廣、邏輯復雜、用戶多等特點，對整體系統(tǒng)的安全性、先進性、規(guī)范性與標準性、提高可用性、可靠性、適用性、易操作性、可擴展性、兼容性有著很高的要求。系統(tǒng)采用先進的、基于J2EE平臺的三層分布式應用體系架構，將用戶界面、業(yè)務邏輯與數(shù)據(jù)資源進行分離。在客戶端的具體實現(xiàn)上根據(jù)不同的應用場景采用不同的技術實現(xiàn)策略，即對包括系統(tǒng)配置、業(yè)務應用等要求部署靈活、使用簡便的應用場景，采用以瀏覽器為主的實現(xiàn)方式；對與復雜業(yè)務系統(tǒng)創(chuàng)建相關的模塊，采用集成到統(tǒng)一的實現(xiàn)方式；對于編輯、維護操作復雜的模塊，采用標準Windows應用的實現(xiàn)方式。全面結合在應用中得到驗證的框架和組件。用組件化、參數(shù)化、模式化等先進構造思想，在這些框架和組件基礎上進行擴展來構建靈活、健壯、高效、穩(wěn)定的財政系統(tǒng)。系統(tǒng)業(yè)務模塊，均按照系統(tǒng)構架邏輯分層將業(yè)務封裝成表示層組件和業(yè)務層組件，使之可部署到不同的服務器上。采用多層的體系結構和服務器端的JAVA技術是基于對可縮放的、可擴展的和靈活的體系結構的需求。按照MVC模式設計，由用戶視圖、視圖控制器和業(yè)務實體即構成了表示層組件。值得注意的是，代表Model的業(yè)務實體實際上貫穿應用系統(tǒng)的所有邏輯層，實現(xiàn)連接邏輯層間的業(yè)務通信；而業(yè)務層則被劃分成業(yè)務會話與業(yè)務持久化兩層，其中會話層封裝業(yè)務處理邏輯，持久化層為之提供數(shù)據(jù)存取服務。
2軟件選型基于財政部“金財工程”應用
支撐平臺建設財政一體化系統(tǒng)基礎之上，綜合分析原有系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展規(guī)劃，采用“以生長為主、接入為輔”的模式建設教科文資金管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照平臺實施的技術規(guī)范，根據(jù)不同模式分別對待，以最大限度達到安全、高效、易用的目標：一是基于平臺生長的子系統(tǒng)服務端統(tǒng)一采用J2EE技術，oracle數(shù)據(jù)庫，按照三層結構模式進行設計，整體采用B/S的架構；二是基于平臺接入整合的系統(tǒng)，基本保持原有技術架構，與平臺的交互統(tǒng)一采用標準XML作為數(shù)據(jù)載體；三是采用portal技術實現(xiàn)總體門戶建設。
二、檔案管理系統(tǒng)的設計檔案管理系統(tǒng)
是由不同的動態(tài)網(wǎng)頁所構成的，而該系統(tǒng)的各項功能也借助動態(tài)網(wǎng)頁得以實現(xiàn)，檔案管理人員、檔案使用人員以及檔案管理系統(tǒng)和后臺數(shù)據(jù)庫之間的交互，從而實現(xiàn)單位管理與文件管理的功能，而檔案管理人員可以在經(jīng)過身份驗證后對這些檔案進行管理。對檔案進行的管理包括對檔案的添加修改以及刪除。其中添加頁面與修改頁面比較相似，但是修改頁面上的控件已經(jīng)有了初始值，而添加頁面中的數(shù)據(jù)控件默認是空值，所以添加、修改頁面可以在同一個頁面中得以實現(xiàn)，在引用比較具體的頁面時的區(qū)分方式是利用URL后的查詢字符串。在對這些檔案數(shù)據(jù)進行操作管理時，也有需要注意的地方，比如在頁面提交前應當首先進行客戶端的驗證，從而保證提交數(shù)據(jù)的完整性與準確性，其次為了避免重復記錄在數(shù)據(jù)提交到服務器后還要進行服務器端的驗證。在對數(shù)據(jù)庫中的圖形文件進行處理時也有許多應當注意的問題，首先是圖形文件的修改，這是文件管理中一個比較難操作的模塊，在對圖形文件進行修改時，我們一定會重新上傳圖片，與此同時也要顯示出原來的圖片，但是此時圖片的大小與數(shù)量尚未確定，可能會是檔案管理系統(tǒng)的頁面出現(xiàn)排序混亂的現(xiàn)象，所以該檔案管理系統(tǒng)中只有刪除圖形文件的功能，沒有修改圖片的功能。而添加圖形文件時也有其比較特殊的部分，即我們無法確定這個文件中具體的圖片數(shù)量，即頁面中無法固定文件上傳控件的數(shù)量，此時我們可以在進入添加圖形文件頁面前先向服務器提交一個數(shù)據(jù)表明這個文件包括多少圖片，而后服務器根據(jù)這個數(shù)據(jù)去生成相應數(shù)量的文件上傳控件，對于文件上傳我們可以利用程序從提交的數(shù)據(jù)中分離出圖片信息，或者是使用特定的文件上傳組。與此同時還有客戶端的驗證問題，針對這種問題我們也有相應的解決方案，那就是利用服務器端腳本去生成客戶端腳本。在對該系統(tǒng)進行開發(fā)時，我們可以利用MicrosoftVisualInterDev作為系統(tǒng)的開發(fā)工具。該工具可以對某些對象的屬性方法進行自動處理，提高了拼寫的準確率與編程速度。同時這個工具還能夠將檔案中的某些關鍵詞句進行藍色加粗顯示，極大地方便了我們的閱讀。在系統(tǒng)完成后，必須應經(jīng)過相應的測試，模擬實際工作進行測試，保證無問題后可投入運行。
