DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 本文对多媒体指挥信息系统的需求进行了深入的分析，针对目前系统存在的接口能力固化，数字音频处理能力不足，系统模块化和可扩展功能欠缺的问题，提出了一种全IP化的多媒体融合处理系统的设计方案，分析了系统的架构和关键技术，以及系统的实现方式。 关键词 :全IP，数字混音，软视频会议 Copyright © 2017 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着社会的发展，各地人防、公安等部门对多媒体指挥信息系统建设的需求不断增加。伴随着音视频处理技术的进步，音视频指挥信息系统也逐渐向数字化、高清化、网络化、一体化的方向发展。不同行业、不同用户对音视频指挥信息系统的接口、功能的需求各不相同，若针对不同需求分别定制，将会耗费巨大的人力和周期成本；其次目前的音视频指挥信息系统，音频、视频和集中控制功能是分开的，设备控制需在不同的控制终端切换，效率低下。特别是随着目前音视频处理设备朝着IP化的方向发展 [ 1 ] ，如何发挥IP化的优势，对音视频指挥信息系统进行统一的整合，对多媒体数据进行融合处理的相关设备还未见报道。 因此，针对上述问题，亟待一种可根据不同场合，快速进行不同功能模块组合的设备，并通过统一的软件进行多媒体调度。全IP多媒体融合处理系统基于IP网络交换的方式，实现多媒体信号内部处理和传输。系统内部通过IP方式将压缩后的视频、音频和控制信息 [ 2 ] 传输到相应的解码单元或进行远端传输，相对于模拟和数字多媒体处理系统具有更大的灵活性。
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user: 2. 全IP多媒体融合处理系统设计方案 全IP多媒体融合处理系统主要完成多种音视频信号接入与处理、视频会议、输出显示控制等功能。通过不同的视频业务板完成数字、模拟及网络视频信息的采集、处理和输出，通过音频业务板完成音频信号的采集、处理和输出，通过存储业务板完成音视频复合存储，通过集中控制业务板完成受控设备的控制，通过总线背板完成个业务板间的数据交互，通过主控板完成各多媒体数据的调度处理。 本文设计的系统主要由可扩展式多媒体综合处理主机和多媒体信号综合处理软件平台组成。可扩展式多媒体综合处理主机主要由视频子系统、音频子系统、网络子系统、集中控制子系统、主控子系统和机箱供电、结构和散热子系统组成。其中视频子系统主要包括高清、标清编码业务板，存储及解码业务板组成，主要完成视频信号的编码压缩，网络传输和解码输出以及存储功能，音频子系统主要由音频业务板组成，主要完成模拟音频信号的采集以及AD采样和PCM音频数据的DA变换及输出 [ 3 ] ，网络子系统包括POE业务板和路由器业务板以及总线背板中的交换机部分组成，主要完成外部网络数据的接入和交互以及本地网络数据的交换，集中控制子系统主要由集中控制业务板组成，主要实现对受控设备的控制，主控子系统主要有主控板组成，主要完成视频数据的调度，音频数据的混音，矩阵切换控制，设备控制，并通过对多媒体信号综合处理软件平台和对多媒体数据的二次应用开发完成人机交互；机箱供电、结构和散热子系统主要实现机箱内部供电及散热并为其他子系统提供结构支撑。 系统架构见图1所示。 多媒体信号综合处理软件平台采用CS架构，主要用来实现九大功能：视频矩阵，主要完成视频预览，输出控制，多画面分割和字符叠加；音频矩阵主要完成音频信号的混音，矩阵输出控制，音量大小 图1. 系统架构 调节控制；电子地图，与定位模块配合使用，主要完成定位标绘，地图资源标绘以及地图指挥；录像管理，主要完成多路视频的存储控制，录像查询、回放和本地下载；软视频会议，实现与硬视频会议终端对接，将本地视频作为会议源传输给视频会议终端，并解码视频会议终端音视频数据，完成会议控制；状态监控，主要完成各业务板的上电和关电控制，并通过集中控制业务板，实现对受控设备的状态读取和控制功能；时间信息显示，用于各类时间的显示及自定义时间的显示控制；云台控制，主要实现带云台摄像头的云台控制；系统配置，主要完成音视频输入设备的参数配置，以及配置信息的一键备份和还原。系统软件拓扑图见图2所示，软件分为六层分别是：应用层为面向用户设计，主要功能为构建用户界面和接收用户输入，其中包括了视频预览、地图指挥、录像管理、视频会议等业务模块。服务层实现对应用层的服务支撑，包括流媒体服务、音频服务、软视频会议服务和设备管理服务。通信层为业务层提供数据链路，主要包括网络通信、串口通信等。数据层为业务层提供具体的数据，主要包括音频数据、视频数据和控制数据等结构化和非结构化数据。接入层由各业务板组成，主要为外部设备接入提供接口。设备层是需要接入的各类多媒体设备，如摄像头、话筒以及各类传感器等。
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user: 3. 系统关键技术 3.1. 多模态总线背板设计技术 本文通过设计数据交换模块和MCU单元的方式实现了背板网络、RS232、RS485、板卡上电控制及 图2. 系统软件拓扑图 USB信号的传输。数据交换模块实现板卡间网络数据的交互，485总线用于传输符合485协议的串口数据，MCU通过串口扩展芯片扩展出多个232串口，USB信号和音频信号采用直连的方式实现数据交互，MCU还通过IO口控制各业务板的上电和断电。 3.2. 音频信号数字混音处理技术 本文的音频信号处理包括两个部分，分别为音频业务板实现对音频信号采集与输出，以及主控板音频信号矩阵控制及数字混音算法。音频业务板通过音频AD/DA芯片外加单片机的方式实现 [ 4 ] ，单片机主要实现AD/DA芯片I2S信号与USB信号的转换，音频业务板还通过多路USB hub模块 [ 5 ] 实现与主控板的互连。主控板音频混音及矩阵控制软件主要负责接收音频业务板通过USB接口传输上来的音频，根据改进的音频混音算法实现对任意组合的音频进行混音，实现矩阵式的混音功能。 3.3. 基于SIP通信协议的多媒体会议软件 本项目采用软件的方式实现了基于SIP协议的多媒体会议功能 [ 6 ] ，通过实现SIP通信协议完成与硬视频会议的信令对接，并通过对音视频压缩码流的分析实行了RTSP码流与硬视频会议终端码流的互联互通。 3.4. 系统实现 通过对全IP多媒体融合处理系统软硬件架构和关键技术的分析，最终完成整个系统的实现，系统主要包括可扩展式多媒体综合处理主机和多媒体信号综合处理软件平台两大模块组成，系统示意见图3所示。 多模态总线背板的数据交互模块采用工业级的交换机芯片外加相关外围电路实现，MCU单元采用STM32单片机作为主控芯片，音频采集与播放采用Nuvoton公司的NAU8822芯片实现，音频数据转换芯片则采用Nuvoton公司的NUC123芯片，USB-HUB部分采用汤铭电子的FE2.1芯片实现。基于SIP的多媒体会议软件则采用RTSP和SIP协议的解包和再封包 [ 7 ] ，实现RTP视频和音频数据在两种协议间的传输，通过实现SIP协议通信过程实现了与硬视频会议终端或多媒体会议软件的信令对接。 图3. 系统示意图 图4. 多媒体信号综合处理软件平台 图5. 应急指挥车应用展示 图6. 指挥所应用展示 多媒体信号综合处理软件平台是基于CS架构的。多媒体信号综合处理软件运行于可扩展式多媒体综合处理主机的主控板上，主要实现本地视频矩阵、音频矩阵、地图指挥、视频会议、录像查询、系统配置等功能，软件界面见图4所示。
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user: 4. 结束语 本文基于多模态总线背板设计技术、音频信号数字混音处理技术和基于SIP通信协议的多媒体会议软件技术设计了一种基于全IP化的多媒体融合处理系统，基于CS架构设计了多媒体信号综合处理软件平台，通过一台设备实现了音频矩阵、视频矩阵、视频会议、录像存储、设备控制地图指挥的功能。系统经测试，通过选配业务板的方式可实现外部设备快速接入，音视频调度及视频会议对接等功能。系统具有选配模块化，处理网络化和应用可扩展的特点，为相关部门在人防、公安及各类多媒体指挥信息系统应用领域提供了更加灵活的解决方案。目前本系统已在应急指挥车 [ 8 ] 和指挥所 [ 9 ] 得到了应用，见图5和图6。
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user: 摘 要 人脸识别具有重要的实际应用价值，已成为计算机智能识别领域的热门研究课题。传统的人脸识别系统需要人的正面进行识别，而且仅对正面进行识别，因此在识别效率和准确率上存在很大缺陷。本文提出了基于BP神经网络的人脸方向识别方法，并利用MATLAB2014平台进行了人脸方向识别试验。统计试验结果表明，该方法预测误差很小，结果接近真实值。利用本文所提出的方法，可以从多个方向进行人脸识别，从而提高了人脸识别的效率和正确率。 关键词 :MATLAB，人脸识别 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 人脸识别是当前计算机智能模式识别领域的一个热门的研究课题，在信息安全、访问控制、金融支付、军事等方面都有着重要的应用价值 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。人工神经网络是模拟生物神经网络进行信息处理的一种数学模型，误差反向传播(BP)算法的提出，给多层网络训练提供了有效的方法 [ 1 ] 。采用BP神经网络进行人脸识别，主要包括特征提取和神经网络识别两大部分。其理论基础已经相当成熟，是现在进行人脸识别普遍采用的方法 [ 4 ] 。自20世纪90年代以来，国内在人脸识别领域也取得了一系列的研究成果 [ 3 ] 。清华大学、中科院计算所、自动化所、上海交通大学、北京工业大学等很多单位都在进行人脸识别的相关研究。其中北京工业大学(信号与信息处理研究室)和澳大利亚新南威尔士大学联合提出的人脸检测技术已被国际MPEG-7接受并作为标准。但是，目前国内的研究水平仍低于国际水平，研发多方向、高效率、高精度的人脸识别系统成为当务之急。 传统的人脸识别系统往往需要人脸正面对准识别仪器才能进行识别，大多数关于人脸识别的研究也是对人脸正面进行识别，在实际进行人脸识别时甚至可以通过造假来欺骗系统，因而使其检测效率和准确程度比较低。本文主要基于BP神经网络的开发 [ 5 ] ，对人脸的方向进行识别，以达到从多个方向进行人脸识别的效果。最后，MATLAB2014平台进行了人脸方向识别试验，验证了所提出的方法能够提高人脸识别时的效率和正确率 [ 6 ] 。本文提出的方法有利于研发多方向、高效率、高精度的人脸识别系统，弥补现在的人脸识别的不足。
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user: 2. BP神经网络概述 2.1. BP神经网络简介 BP算法采用的是多层感知器的误差反向传播算法，其基本思想是：学习过程由信号的正向传播与误差的反向传播两个过程组成。正向传播时，输入样本从输入层传入，经隐层逐层处理后，传向输出层。若输出层的实际输出与期望的输出不符，则转入误差的反向传输阶段。误差反传是将输出误差以某种形式通过隐层向输入层逐层反传，并将误差分摊给各层的所有单元，从而获得各层单元的误差信号，该误差信号即作为修正各单元权值的依据。信号正向传播与误差反向传播的各层权值的调整是反复进行的，直至网络输出的误差减少到可接受的程度，或是进行到预先设定的学习次数。 对于输出层，有： (1) 对于隐层，有： (2) 其中： (3) BP神经网络利用输出后的误差来估计输出层的直接前导层的误差，再用这个误差估计更前一层的误差，如此一层一层的反传下去，就获得了所有其他各层的误差估计，流程如图1所示。 神经网络以一种学习规则进行学习，然后做出相应的判断。神经网络可以用作分类、聚类、预测等。神经网络需要有一定量的历史数据，通过历史数据的训练，网络可以学习到数据中隐含的知识。这种结构被称为神经网络黑匣子，如图2所示。 2.2. BP神经网络在人脸识别中应用中的优势 1) BP神经网络实质上实现了一个从输入到输出的映射功能，数学理论证明三层的神经网络就能够以任意精度逼近任何非线性连续函数。这使得其特别适合于求解内部机制复杂的问题。 2) BP神经网络在训练时，能够通过学习自动提取输出、输出数据间的“合理规则”，并自适应的将学习内容记忆于网络的权值中。 3) BP神经网络在其局部的或者部分的神经元受到破坏后对全局的训练结果不会造成很大的影响，也就是说即使系统在受到局部损伤时还是可以正常工作的。 4) BP神经网络还具有良好的泛化能力，即网络在经过训练后能对未见过的模式或有噪声污染的模式，进行正确的分类。 正是由于BP神经网络的这些优点，我们考虑用其来进行人脸识别。 2.3. BP神经网络在人脸识别上的应用 在利用神经网络进行人脸识别时，需要建立一个如图3所示的三层神经网络，该三层神经网络包含输入层、隐藏层和输出层。BP神经网络的创建遵循以下规则： 1) 输入层为人脸的图片张数。通过将人脸图片按照各点的像素值转化为高维向量对人脸进行预处理，将得到的特征向量作为输入层输入到BP神经网络。 2) 为了使训练过程不发生“过拟合”，将收集到的数据随机分成训练样本、检验样本、测试样本这3个部分。其中训练样本占70%，检验样本占15%，测试样本占15%以尽量考虑样本模式间的平衡。 3) 选取人的面部图片作为样本，尽量减少头发等对识别的影响。 4) 为提高训练速度和灵敏性并有效避开Sigmoid函数的饱和区，输入数据的值在0~1之间，即对输入的数据归一化。为使所建立的模型具有一定的外推能力，预处理后输出的值在0.2~0.8之间。 5) 为了得到可靠的神经网络模型，训练的样本数设定为网络模型连接权数的5倍，这样样本不需要再采用“轮流训练”的方法。 图1. BP神经网络分析流程 图2. BP神经网络黑匣子 图3. 人脸识别神经网络结构 6) 学习率影响系统学习过程的稳定性。学习率过大会导致权值在修正过程中超过某个误差的极小值呈现不规则跳跃而不收敛；学习率过小导致学习时间过长，不能保证收敛于某个极小值。一般选取学习率在0.01~0.8，以保证学习过程的收敛性。 7) 模式类别决定输出层的神经元数目。在训练过程中，每个输入模式的希望输出为[0，1，0，1，0，1]。输出为1的神经元即对应着该输入模式所属的模式类别。
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user: 3. 基于BP神经网络的人脸方向识别方法构建 3.1. 试验简介 基于BP神经网络的人脸方向识别主要包括人脸特征数据的提取、数据训练、预测及检测等步骤。试验运用的编辑工具为Matlab2014平台，这种平台编程简单，图像功能完善，适合做矩阵实验，有自带的BP神经网络工具箱，方便开展本试验。 3.2. 试验过程 试验使用100张面朝不同方向的人脸图片作为样本进行BP神经网络训练，其中训练样本70张(见图4)、检验样本15张、测试样本15张。读取图片时将图片分割，提取特征值。值得注意的是：在分割图片时，人脸的眼睛部分位置变化比较大，边缘检测效果好。最后，利用BP神经网络对样本图片进行训练、预测、检验，其相关程序如下： 样本的训练的程序如下： for j=1:N_train for i=1:M_train %读取图像，连接字符串形成图像的文件名。 str=strcat('Images\'，num2str(i)，'_'，num2str(j)，'.bmp'); img= imread(str); [rows cols]= size(img);%获得图像的行和列值。 img_edge=edge(img，'Sobel'); %将图片分割，读取特征值 %由于在分割图片中，人脸的眼睛部分位置变化比较大，边缘检测效果好 sub_rows=floor(rows/6);%最接近的最小整数，分成6行 sub_cols=floor(cols/8);%最接近的最小整数，分成8列 sample_num=M_train*N_train;%前5个是第一幅人脸的5个角度 sample_number=sample_number+1; for subblock_i=1:8 %因为这还在i，j的循环中，所以不可以用i block_num=subblock_i; pixel_value(sample_number，block_num)=0; for ii=sub_rows:(2*sub_rows) forjj=(subblock_i-1)*sub_cols+1:subblock_i*sub_cols pixel_value(sample_number，block_num)=pixel_value(sample_number，block_num)+img_edge(ii，jj); %因为前面求出的特征值比较大 %将特征值转换为小于1的值 max_pixel_value=max(pixel_value); max_pixel_value_1=max(max_pixel_value); for i=1:3 mid_value=10^i; if(((max_pixel_value_1/mid_value)>1)&&((max_pixel_value_1/mid_value)<10)) multiple_num=1/mid_value; pixel_value=pixel_value*multiple_num; break; end 相关的测试程序如下： %读取要测试的图片 imge=imread('C:\Users\felix\Desktop\felixwang\测试\8.bmp'); imshow(imge)%将图片显示出来 %% u1=1; u2=420;%调右边401 w1=1; w2=420;%调底边387 img=imge(w1:w2，u1:u2，1); [rows cols]= size(img);%获得图像的行和列值。 img_edge=edge(img，'Sobel'); subplot(1，2，1) imshow(img) subplot(1，2，2) imshow(img_edge) %由于在分割图片中，人脸的眼睛部分位置变化比较大，边缘检测效果好 sub_rows=floor(rows/6);%最接近的最小整数，分成6行 sub_cols=floor(cols/8);%最接近的最小整数，分成8列 sample_number=1; for subblock_i=1:8 %因为这还在i，j的循环中，所以不可以用i block_num=subblock_i; pixel_value(sample_number，block_num)=0; for ii=sub_rows:(2*sub_rows) forjj=(subblock_i-1)*sub_cols+1:subblock_i*sub_cols pixel_value(sample_number，block_num)=pixel_value(sample_number，block_num)+img_edge(ii，jj); %加载刚才保存的数据 load max_pixel_value_1_data.mat %特征向量比较大转化为小的数进行归一化 for i=1:3 mid_value=10^i; if(((max_pixel_value_1/mid_value)>1)&&((max_pixel_value_1/mid_value)<10)) multiple_num=1/mid_value; pixel_value=pixel_value*multiple_num; break; end %加载保存好的神经网络 load('net_data.mat') xx=net_1(pixel_value'); [~，x1]=max(xx);%通过神经网络分析的值进行方向判断 if x1==1 disp('朝向左边') elseif x1==2 disp('偏向左边') elseif x1==3 disp('正对中间') elseif x1==4 disp('偏向右边') elseif x1==5 disp('朝向右边') end 经过训练后，所建立的神经网络已经具备了识别人脸方向的能力，可以调取人脸图片进行人脸方向测试，所使用的图片应尽量选取面部区域，以避免头发的影响。 3.3. 试验结果分析 统计试验的结果：神经网络训练目标为0.001，学习效率为0.01，输入层特征向量为32个、训练样本为70张图片时，人脸方向识别率高达91.05%；训练样本为100张图片时，人脸方向识别率高达94.37%；当训练样本达到150张图片时，人脸方向识别率均达到97%以上，已经达到并优于实际应用中人脸识别的要求。 图4. 训练用人脸图片 由以上试验结果得：运用BP神经网络进行人脸方向预测，预测误差很小，预测的结果逼近于真实结果，而且训练所用的图片越多，面部的朝向越多，结果就越准确。因此，BP神经网络具有较好的数据预测和拟合能力。
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user: 4. 结束语 综上所述，本文构建的基于BP神经网络的人脸方向识别方法，能够有效识别人脸的任意方向。相关试验表明，该方法预测误差很小，人脸方向识别率可高达97%以上，结果接近真实值，可用于人脸方向识别。使实际应用时，不再需要从人脸正面进行识别，从而提高人脸识别时的效率和正确率，完善现有的人脸识别系统。
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user: 摘 要 针对目前高校图书馆发展中的不足、互联网技术及个人对个人(Peer to Peer，简称P2P)业务模式高速发展的情况，本文通过对新兴互联网技术和图书资源现状的研究，设计了基于P2P平台的高校图书共享网站系统。系统采用B/S三层架构模式和Express + MangoDB技术作为网站开发工具，设计并实现了用户信息模块、图书信息模块、借还信息模块和管理员管理模块。该系统充分整合高校师生自有图书资源，使图书资源得到充分利用，具有重要的经济价值和社会意义。 关键词 :P2P，图书共享，Express，MangoDB Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 信息技术的不断发展促进了网络信息资源向有序化方向发展 [ 1 ] ，同时，随着社会对物质、资金、知识等资源的需求增加和互联网技术的进步，P2P业务模式呈现爆炸式发展。图书是高校师生获取知识的重要来源，对师生个人和高校的发展起着及其重要的作用。但是高校图书馆的发展往往受经济条件、办学规模等多方面条件限制，图书馆的藏书量、藏书更新速度以及藏书受欢迎程度等方面亟待提升。P2P图书共享业务模式是指通过系统完成借书并于线下个人对个人交易的模式。本文在P2P图书共享业务模式基础上，基于B/S结构设计高校图书共享网站系统，整合师生自有图书资源，弥补图书馆藏书资源的局限性，并激发师生的读书热情，有助于形成人人读书，互助读书的良好风气 [ 2 ] 。
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user: 2. 系统需求及设计 2.1. 系统需求 该系统是以高校师生为目标对象，以当前比较流行的B/S为架构，即用户直接浏览指定网站获取信息，整合在校师生的自有图书资源，提高现有图书资源利用率，弥补现有图书馆图书资源的缺陷。P2P图书共享网站是整合图书供求资源并将信息提供给供求双方的服务平台。图书供给方将可供借阅的图书信息是上传至网站，其图书详细信息可通过第三方(如，豆瓣)接口获取，图书需求方可根据网站展示的所有图书信息借阅感兴趣的图书，系统自动发送请求信息邮件给图书供给方，经同意沟通后，双方可约定时间地点交易；当图书即将到期时，系统自动发送邮件提示归还日期。同时，用户可在网站图书下分享自己的阅读心得，互相学习。此外，图书展示根据用户借阅次数顺序排列，用户可在首页浏览到热门借阅图书。 整体流程图如图1所示。 图1. 系统整体流程图 2.2. 系统整体设计 图书共享网站主要分为前台界面设计、后台功能设计及数据库设计三大功能 [ 3 ] 。 前端使用现在流行的AngularJS，前端负责页面的呈现和用户交互，用户可注册、登录、上传书籍信息、借书、评价书籍等；后台使用轻便的express.js，后台处理前端用户的操作和数据信息，读取数据库数据；数据库使用非关系型数据库MangoDB。 图书共享系统共有5个基本模块组成如图2所示，分别是用户信息模块、图书信息模块、借还信息模块和管理员管理模块。
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user: 3. 系统实现 3.1. 数据库搭建 本文数据库是基于非关系型数据库MangoDB搭建，将数据保存在不同表中，采用数据标准化语言进行访问，增加系统的查询速度并提高了灵活性。结合本文的系统整体设计，现以设计效率高、冗余程度低的数据结构为原则，实现数据库主要以4个表组成 [ 4 ] ： 1) 图书信息表。包含的主要字段有：图书名，作者，出版社，所属种类，摘要，ISBN号。 2) 书评信息表。包含的主要字段有：评论人，评论内容。 3) 借阅信息表。包含的主要字段有：状态，借阅时间，借书者，到期时间。 4) 用户信息表。包含的主要字段有：姓名，密码，邮箱，联系方式，所属书籍，借阅书籍。 图2. 系统功能模块分布图 通过数据库设计，得到本文网站的E-R模型图3，本文通过mongoose库实现对数据库的访问技术，mongoose.js连接的关键代码如下： 3.2. Web后台实现 Web后台实现接收http请求，数据业务逻辑处理，数据库的存储等功能。本文以Express作为后台开发工具，Express是一个基于Node.js平台的极简、灵活的web应用开发框架。Express设置Connect中间件来响应HTTP请求，并定义了路由表用于执行不同的HTTP请求动作，通过向模板传递参数来动态渲染HTML页面 [ 5 ] 。同时，使用Mongoose连接MongoDB数据库的软件包，使MongoDB的文档数据模型变的优雅起来，方便对MongoDB文档型数据库的连接和增删改查等常规数据操作。后台系统整体架构作用图如图4所示。 图3. 系统E-R模型图 图4. 后台系统整体架构作用图 Web服务器在网站系统中起着桥梁作用，它将用户Http请求的资源返回给用户，服务器在处理复杂的业务逻辑时需要读取存储在数据库中的数据。图5说明了web服务器在系统中的纽带作用。 图5. 系统整体结构图 3.3. Web前端开发 Web前端是指综合利用HTML + CSS + JavaScript各web技术知识实现客户端网页的呈现、布局、样式和交互。其中内容的呈现是利用html的标签元素，CSS实现网页的布局和样式，为了美化网页，节省开发时间，本文引入当前流行的HTML/CSS框架Bootstrap [ 6 ] 。AngularJS则实现网页的交互，其中AngularJS是用于前端开发的MVC框架，比较杰出的就是它的数据绑定功能，可以减少大量的初始代码 [ 7 ] 。 Web前端页面按主要功能模块分为首页、图书列表页、具体图书信息页、用户中心页和管理员管理书籍用户信息页和添加新书信息页。其中其主要功能网页设计如下： 1) 添加新书信息页 添加新书信息页是用户可加入自己的新书籍，以分享给其他用户，本系统中为了简便用户上传新书信息的数据量，引入豆瓣开放的图书信息API，用户可依据图书名或者ISBN号搜索书籍，搜索成功后系统自动填入书籍信息，免去了用户繁琐的填写图书信息时间，增加用户体验感。如用户在豆瓣API中找不到该图书信息，则需依据新书信息页给出的书名、类别、图书封面、出版社等要求填写，填写成功后点击“添加此书”按钮，即可成功添加新书。图6为该页的工作流程图。 2) 具体图书信息页 用户可浏览图书信息列表，查看感兴趣书籍并借阅，系统自动发送含借阅请求的邮件给书籍提供者，书籍提供者同意后，借阅过程完成。此外，在具体图书信息页，用户可看到图书的借阅状态、摘要、图书持有者(邮箱)和借阅记录等；同时用户可添加并分享自己的读书笔记，分享自己的读书心得。 3) 管理员管理书籍用户信息页 该页面只有管理员有权限访问并修改，表格形式展示所有图书信息和用户信息，便于管理员管理和维护网站信息，该页面显示图书的持有者、持有者邮箱等信息，方便管理员系统查看所有在列图书信息，同时添加图书查找功能，管理员可根据图书字段或用户名查找具体某一个信息条，方便管理员快速定位。 图6. 添加新书信息页工作流程图
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user: 4. 系统测试 根据系统提供的各项功能分类进行详细的测试，分别建立多个普通用户和系统管理人员用户。按照各自的职责和功能接口进行测试，包括注册、登陆、查询、录入图书信息、借阅、归还、过期未还、修改密码、修改用户信息等，其中图书信息列表页如图7所示，对其图书字段搜索、分类搜索、图书可借状态显示和修改、各在列图书点击跳转和图书分页等功能进行测试，对页面的字体大小、颜色进行调整优化，对每个图书块占据大小进行调整优化，使得页面更加美观；同时，测试该页面时也发现一些bug，如发现图书借阅状态字段没有随着图书借出修改，系统在测试时也做了相应的修改。通过对众多功能一一测试，对于其中不合理的地方进行修改和优化，使之更方便使用，系统最终达到了设计的要求。
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user: 5. 结束语 本文所设计的图书资源共享系统是基于B/S三层架构设计的网站系统，采用AngularJS和Bootstrap搭建前端页面基本框架，在用MangoDB搭建数据库和Express建立后台服务器的基础上，用AngularJS的$http、service实现前端与后台的数据对接，用Javascript中的mongooseJS库实现后台和数据库的数据对接，从而保证整个数据生命周期内的一致性，系统具有数据显示修改、数据存储、数据实时录入、数据分类等功能，是典型的多功能任务管理系统。 图7. 图书信息列表页 通过建立P2P图书共享平台，形成基于P2P平台的图书资源利用模式，能够高效整合利用高校内部图书资源，对图书馆馆藏资源进行有效补充，提高现有图书利用率。本文成功搭建的图书共享系统虽然能够满足用户群体对图书分享、借阅的基本需求，但它的功能还不够完善，需要进一步的优化和改进，如预约、续借和黑名单等功能。
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user: 摘 要 文章系统分析了我国高校船舶与海洋工程学科建设现状及其影响因素，总结出当前本学科建设中具有重要影响力的四种典型模式。然后基于格序理论，通过引进格序决策模型，分别对四种典型学科建设模式进行了定性和定量的分析和研究，得出了四种典型建设模式的优劣顺序。本文提出方法为拥有船舶与海洋工程学科院校选定本学科的建设模式和制定发展方向提供了理论依据，并具有一定的现实指导意义。 关键词 :船海学科，建设模式，多准则决策，格序模式 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 船舶制造业与海洋工程装备制造业是为航运业、海洋资源开发以及国防建设提供技术支持和装备制造的综合性产业。新千年后，我国船舶与海洋工程装备制造业得到了长足的进步和发展。随着产业规模的不断扩大，作为船舶与海洋工程装备制造业的支撑学科的船舶与海洋工程学科对于行业的支撑和发展无疑起到越来越重要的作用。 学科作为高等学校开展教学工作的基础，其建设和发展水平是衡量学校综合实力和办学能力的重要标志，所以如何选择适应本校实际情况又能促进学校平衡发展的各个学科建设模式就显得尤为重要。学科建设模式是一个开放式的复杂系统，所以各高校在选择其模式时，不仅要综合考虑自身的办学方向、人才培养的社会需求状况，同时要根据建设学科的现处水平和发展定位，在上述基础上，选定一种既能适应经济和政治社会发展的大环境需要、又能促进学科能够得到长远发展的学科建设模式。所以学科建设模式的选择和确定，是以“培养出合格的人才、服务地方经济和进行科学创新研究”为基本方针和目标 [ 1 ] [ 2 ] 。
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user: 2. 船海学科建设影响因素 2.1. 人才培养 社会经济的发展，首先离不开人才的培养，人才的培养是高等教育的天然使命。各高校船舶与海洋工程学科承担着培养船舶与海洋工程装备制造业及相关产业人才的重任。随着我国社会经济的持续发展和国家海洋战略稳步实施，在船舶制造业与海洋工程装备制造业领域，对具备船舶与海洋工程学科复合型人才的社会需求量日益增大。国内沿海各城市船舶与海洋工程造修、航运等企业和船舶设计院所等人才使用单位，对人才的培养有了新的要求。按照国家“卓越工程师”计划，不同层次的船舶与海洋工程学科院校，对于本校专业学生的培养目标和发展方向具有较大的差异，主要分为研究型、应用型和研究应用型等三类。但基于人才培养的基本要求，不论是毕业后从事研究和设计工作还是从事建造现场工程师工作，都要求毕业生毕业后上手快、后劲足，这是船舶与海洋工程专业(学科)应用型人才必备的素质，同时要求专业(学科)培养的毕业生不仅仅要掌握船舶与海洋工程结构物的设计、制造和研究，而且要具有一定的创新思路与管理理念，这些都对船舶与海洋工程专业(学科)的人才培养提出了很高很具体的要求 [ 3 ] [ 4 ] 。 2.2. 科学研究 高校科学研究活动是知识的生产和应用过程的集中代表，其水平高低通常成为评价该校学科建设实力和水平的重要指标。高校学科的发展往往是从代表学科水平的科研项目开始起步的，科研活动是学科建设的先导。高水平的科研队伍、高水准的科研成果，是提高学科建设质量的目标和保障。船舶与海洋工程学科下属船舶与海洋结构物设计制造、轮机工程和水声工程三个二级学科。在船舶与海洋结构物设计制造领域，我国部分研究成果虽已达到国际水平，但在先进船舶和海洋装备等设研究和设计领域还存在较大差距。在轮机工程方面，随着现代信息技术的不断进步、环境保护以及节能减排的大环境要求，对船舶动力装置、船舶电器及设备自动化等方面都面临着更严格的要求和技术挑战。在水声工程领域，我国在声纳研究特别是在军品上的应用等方面取得了一定的成功，但离实现满足海洋战略需求的水声装备还有很长的路要走。船舶与海洋工程学科的建设和发展对推动我国船舶与海洋工程行业及其相关产业的科技进步具有不可推卸的责任。为了提高本学科科学研究活力和能力，加强学科科研院所建设、加大科研经费的投入将成为船舶与海洋工程学科建设的一个重点，而学科的科技创新能力也必将成为本学科建设模式选择所需要考量的一个重要指标 [ 5 ] [ 6 ] 。 2.3. 服务社会 高等院校履行社会服务功能是高等教育发展的内在规律，是高校提升办学水平的必然选择，是高校服务于区域经济社会发展的必然要求。我国要实现从造船大国向造船强国的转变，必须打造我国自己强大的船舶工业体系，必须提高我国船舶与海洋工程学科的教育水平，完善船舶与海洋工程设计、建造和配套系统，特别是在国家海洋开发战略实施中，提高船舶与海洋工程技术更是时代的强音和未来的科技保障，都离不开船舶与海洋工程学科教育与科技的能力支持。积极地参与区域社会经济的发展，有力地推进区域船舶与海洋工程领域及其相关产业的发展，是船舶与海洋工程学科的现实社会责任，更是船舶与海洋工程学科发展的根本源动力。船舶与海洋工程学科建设模式的选择和确定必须以服务社会经济发展和政治需求为最终目标 [ 7 ] [ 8 ] 。
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user: 3. 船海学科建设主要模式和 根据国内外学者对船舶与海洋工程学科建设模式的研究 [ 9 ] ，文章以学科建设目标、学科建设载体以及人才培养特点等方面为参量进行对比研究，总结和归纳出表1所示四种典型的学科建设模式。四种模式的主要特点参见表1。 专业教育型(记为A)：在课程设置上，注重实践教学；在师资队伍上，实践经验丰富，重教学；在学位设置上，以本科为主；在培养目标上，面向船厂培养现场工程技术人才。 实践与科研并重型(记为B)：在课程设置上，重视实践和理论教学；在师资队伍上，注重双师型队伍建设，强调实践经验，同时突出科学研究；在学位设置上，本科教育和研究生教育并重；在培养目标上，面向船厂和船舶设计单位。 Table 1 Comparison construction models of subject of Naval Architecture and Ocean Engineerin 模式 课程设置 师资队伍 学位设置 培养目标 专业教育型 重实践 实践经验丰富，重教学 本科为主 现场工程技术人才 实践与科研并重型 理论与实践并重 双师型为主，实践经验丰富，注重科学研究 本科及以上 船厂和船舶设计单位 衍生型 重理论 学科知识丰富的研究人员为主 本科及以上 船舶研究机构 大规模综合型 重理论，轻实践 科学研究教师为主，实践经验不够丰富 本科及以上 船舶设计和研究单位 表1. 船海工程学科建设模式对比表 衍生型(记为C)：在课程设置上，注重理论研究；在师资队伍上，以研究型人员为主；在学位设置上，重视研究生教育；在培养目标上，面向船舶研究机构培养人才。 大规模综合型(记为D)：在课程设置上，突出理论研究部分，实践教学方面较薄弱；在师资队伍上，理论型和研究型的人员为主，不注重实践经验；在学位设置上，本科和研究生教育都兼及；在培养目标上，面向船舶设计和研究单位培养人才。
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user: 4. 船海学科建设模式决策 船舶与海洋工程学科作为自然科学技术工科之一，其建设和发展方向应以国际化的标准为参照，朝着世界一流水平看齐，才能使其在当今经济发展的全球化浪潮中，为我国船舶与海洋工程事业的发展起到培养人才、科学研究和社会服务等作用。随着社会科学技术以及船舶行业的发展，船舶与海洋工程学科专业设置和发展方向上都呈现新的特点和发展趋势 [ 10 ] ，所以学科建设模式也在不断地演变。所以选择一种适合涉船海学科的特定院校本学科建设模式具有重大的现实意义。各涉船海学科的院校在选定学科建设模式时，不仅要衡量本校各学科特点和学科优势，同时要综合考虑本地区的社会经济以及科技发展水平等各种相关因素。学科建设模式的选定是一个多准则决策问题。目前有很多决策分析方法来解决多准则决策问题 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] ，但在运用这些方法过程中，多数都存在着较多限制条件。如综合权重和Smart等方法在处理基于基数形式的偏好信息时是比较精准，Qualiflex和Oreste等模型对于基于序数形式的偏好信息比较实用，而在实际决策问题中，由于决策信息具有随机性和模糊性等特征，根据这些方法得到的决策结果往往是一个区间值，这些决策结果不够精准，达不到精确决策的要求。如果只是定性描述出各种建设模式的异同点，是不能够区分出这些模式差异程度和水平高低的。要定量描述这些模式的差异，需要有一个定量分析的工具来对其进行研究。文章运用格序决策理论 [ 14 ] ，对船舶与海洋工程学科建设模式进行综合评价，并通过定量的数值分析，得出具体的优劣指标，具有很强的科学性和实用性。 4.1. 格序法 基于格的理论，文章提出格的赋值函数的概念，并定义出格上两偏好元素之间的“偏好距离”，在此基础上证明区间数构成的集合是按照一定的比较规则形成的一个偏序，从而求出满足格序特征区间数集中元素间的“偏好距离”。文章方法使用比全序更能真实反映出决策者偏好结构的格序，它对提高学科模式决策的科学性具有重要意义。 4.1.1. 格与区间数 设 是一个集合， 上的二元关系“ ”如满足下列条件 (1) 自反性： (1-a) (2) 反对称性： (1-b) (3) 传递性： (1-c) 记“ ”为一个二元关系，满足上述性质的“ ”为一个偏序关系，则把 记做一个偏序集。 假如在某个偏序集 中，任意两个元素 都存在上确界 和下确界 的话，则称该偏序集 为一个格。 进一步定义，如存在 ，则称 为该偏序集的一个区间数。定义 为一个集合，并且 中任意元素都为一区间数。假如任意两元素 ，且它们满足二元关系，即 ，则 为一个偏序集。 4.1.2. 区间数集 设 为一带区间数的偏序集， 。定义 的拟上确界为 ，拟下确界为 。 设 为其任意元素是区间数的格， 。设 的一个函数为 ，则上述函数满足 (1) (2-a) (2) (2-b) 4.1.3. 偏好元素赋值及偏好距离 对于任意格 ，当其一个实函数 满足条件： (1) ，称 是格 上的一个赋值函数； (3-a) (2) 如果该赋值函数 是单调的，当且仅当 ； (3-b) (3) 如果 是严格单调的，当且仅当 。(3-c) 在任意格 中，若存在一单调赋值函数 ，定义其一个距离函数 。由 的单调性可知 是 的映射。根据本性质和定义，对于任意格 中单调赋值函数 ，对任意 满足 (1)； (4-a) (2)； (4-b) (3)。 (4-c) 由定义(3)可以推断，如果在格上存在着单调的赋值函数，那么该赋值函数可以用来描述格上不同元素之间的优劣关系，即决策方案的偏好。根据定义(4)和定义(1)可以推论，不同决策方案优劣的差异程度可以从格上的赋值函数所描述的距离函数映射出，并定义该距离为偏好距离。 综合前面论述可知，具有一定比较规则的区间数集是符合格序特征的集合，故采用格序来刻画和解决带区间数的决策问题往往比全序结构更能真实反映决策者的偏好。通过进一步定义区间数的上(下)确界，不难找到存在于格 上的一个单调赋值函数，然后依据该赋值函数来计算两个区间间的距离，即它们的偏好距离，进而实现以赋值函数的偏好距离来映射决策方案优劣差异程度的目的，最后根据计算结果对区间数进行排序，来获得最优决策 [ 15 ] 。 4.2. 学科建设适应模式评价 对于 个学科建设模式，其集合记为 ，对于模式，其 个属性的集合设为 。假如有 个评价者 对给定的模式的各属性分别进行评分(可以称为专家 打分法)。专家打出的分值可以是分布在 区间的某一个数，也可以是包含在 内的某一个小区间。在经过初步排查剔除不合理信息后，将所有评价者对于某一模式的某一属性的分值进行排序处理，找到属性得分的最小值 和最大值 ，将 记为该模式下该属性的得分值区间，这样可以获得整个模式的决策矩阵，如下式 (5) 其中 为第 个模式对应于第 个属性的得分值区间。属性集合 的权重向量记为 ，权重向量满足归一条件 。这样我们可以根据区间数的加、乘运算法则和式(5)来计算出各学科建设模式的专家综合评价值，并依据综合评价值构造出Hass图。 在格中，由评价值所构成的元素如果可比的话，那么可以做出选择；如果元素不可比，则需要进一步比较和分析。具体步骤如下： (1) 检查Hass图中顶元素和底元素是否存在缺失情况，如有缺失则将顶元素或底元素补充完整。 (2) 格中是否存在不可比元素，若存在不可比元素，根据定义计算这些元素的拟上确界或拟下确界。 (3) 最后根据区间数计算决策模式的偏好距离，进行比较，得出综合评价结果。
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user: 5. 船海学科建设模式分析 文章采用具有区间数的多准则格序决策法，对前述四种船舶与海洋工程学科建设典型模式——专业教育型(记为A模式)、实践与科研并重型(记为B模式)、衍生型(记为C模式)、大规模综合型(记为D模式)进行综合评价。根据学科建设特点，文章将“人才培养”(记为T1)、“科学研究”(记为T2)和“社会服务”(记为T3)三个标志性指标作为模式评价的打分指标。为了提高研究的科学性，文章运用德尔菲法获取学科建设模式的初始评价数值，运用专家打分法，采用10位学科(专业)领域内的专家对我国船舶与海洋工程学科四种典型的建设模式和属性指标的权重进行评价。通过对采集到的原始评价数据的处理，得到模式的属性权重和各模式的决策矩阵，如表2和表3所示。 根据区间数的运算法则 [ 16 ] ，模式决策矩阵相乘即可得到船舶与海洋工程学科建设四种典型模式的综 合评价值，为 。 按照格与区间数的性质 ，可以得到四种模型的优劣顺序 (符号“ ”为优于)，图1为采样专家对四种学科建设模式的偏好关系。 由图1可以看出，专家认为学科建设B模式 (实践与科研并重型)是综合效果最好的学科建设模式，在人才培养、科学研究和社会服务三评价指标的分值都比较高，属于发展方向比较均衡的学科建设模式； Table 2 Attributes weigh 属性 人才培养 科学研究 社会服务 (T1) (T2) (T3) 权重 指标 [0.3898， 04150] [0.3104， 0.3230] [0.2650， 0.2969] 表2. 属性权重表 Table 3 Decision-making matri 人才培养 科学研究 社会服务 (T1) (T2) (T3) A [0.5751， 0.6462] [0.1953， 0.2049] [0.5984， 0.6417] B [0.6945， 0.7053] [0.5476， 0.6124] [0.5524， 0.5690] C [0.6803， 0.7204] [0.4849， 0.5151] [0.5626， 0.5972] D [0.7131， 0.7270] [0.5853， 0.5954] [0.4727， 0.4873] 表3. 决策矩阵表 图1. 四种学科建设模式的偏好关系 A模式(专业教育型)虽然能够较好地满足社会应用人才培养的需要，但是由于重点偏向于职业性教育，对高水平的研究型人才的培养方面明显力度不够，同时其对科学研究不够重视，这种模式的未来发展空间不足，所以不被看好；C模式(衍生型)恰恰与A模式相反，其追求理论和科研的发展，教学重点放在理论方面；而D模式(大规模综合型)与C模式有共同的地方，即出现重理论轻实践的现象，这两种模式通过专家打分方式还不能确定它们的优劣顺序，需要做进一步的处理和分析。 根据前面格序理论论述，在偏序集中，如果任意元素存在上确界和下确界，那么只要它们满足格的条件，则可以通过格上赋值函数的偏好距离来描述元素的优劣程度。对于C和D模式，只需计算出它们的上(下)拟确界就可以判断它们的优劣。根据拟确界的相关定义，求出模式C和模式D的拟上确界 和 拟下确界 ，为 。这样可以将模式的上(下) 拟确界插入Hass图中，获得新Hass图，如图2所示。 根据格上偏好元素的赋值和偏好距离的相关性质，进一步计算出图2中各元素的偏序距离，有 图2. 带拟上(下)确界的四种模式Hass图 由计算结果可以看出，模式C与拟上确界 的偏好距离大于模式D与之的距离，即 ；且模式C与拟下确界 的偏好距离较模式D为短，即 )，由此可以得出模式D优比模式C优的结论。根据前面的综合分析，故四种模式的排序结果为 。 从专家的打分排序可以得出结论，我国目前船舶与海洋工程学科的学科发展模式优劣顺序为，最优为A型(即实践与科研并重型)，其次为D型(即大规模综合型)，再次为C型(即衍生型)，最末为A型(即专业教育型)。
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user: 6. 结论 我国船舶与海洋工程学科建设模式与科学技术发达的欧美以及船舶制造业先进的日韩等国相比，无论是在培养人才实践能力方面，还是在科学研究和科技创新水平方面都存在着一定的差距。文章通过运用格序理论，以格序决策模型综合研究和分析了专业教育型、衍生型、大规模综合型和实践与科研并重型等四种典型的学科建设模式，根据专家打分法，得出了我国这四种学科建设模式的优劣顺序，最优为实践与科研并重型的学科建设模式，其次大规模综合型，再次为衍生型的学科建设模式，最末为专业教育型模式。这个结论的得出对于我国拥有船海学科的高校在选择本学科的建设模式和确立未来的发展方向方面具有重要的理论指导和实践意义。
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user: 摘 要 禀承“继承与创新并重，开卷与实践同行”的教育理念，课程组提出并探索了“形、色、气、味识草药”的药用植物野外实习改革模式。结果表明：该模式使学生在熟练掌握植物分类学的基本原理和知识的基础上对药用植物从形、色、气、味等方面进行了全新的认识，深刻理解了药用植物和植物的差异，充分提高了学生的综合分析问题能力和实践能力，也为后续的中药鉴定学、临床中药学等相关课程的学习打下良好的基础。 关键词 :药用植物学，野外实习，创新模式 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 药用植物野外实习是药用植物学课程整个教学过程中的重要环节，学生通过药用植物学野外实习不仅可以巩固和加深理论知识、提高教学效果，更重要的是通过实践，培养学生的动手能力，锻炼实事求是的科学态度和吃苦耐劳、团结协作的精神。传统的野外实习多采用教师讲解，学生死记的方式，注重标本采集的数量，这样的教学结果是学生被动参与，缺乏学习的积极性和主动性，对知识的纵向理解只停留在表面，也没有体现药用植物实习与植物学实习的差异。近年来，课程组提出并探索了“形、色、气、味识草药”的药用植物学野外实习模式改革，要求学生在熟练掌握植物分类学的基本原理和基本知识的基础上对药用植物从形、色、气、味等多方面进行判断和鉴定，使学生对药用植物进行了全面的、全方位的认识，培养了学生的综合分析问题能力和实践能力，经过近五年的探索和实践，取得了良好的教学效果 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。
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user: 2. 传统的药用植物野外实习模式存在的问题 药用植物野外实习的目的是让学生复习和巩固课堂教学中学到的药用植物学知识，更重要的是通过实践，培养学生的动手能力，锻炼实事求是的科学态度和吃苦耐劳、团结协作的精神，培养探索的兴趣，提高创新意识，科学研究的能力。这种实践方法和效果是其它任何学习形式所不能替代的。然而过去的野外实习往往注重标本采集和制作， 老师往往边采集植物边讲解，学生忙于记录老师的讲解。这样教师主动灌输，学生机械性记忆的实习模式，难以调动学生的学习积极性，大大降低了培养学生的动手能力、探索的兴趣和提高创新意识的药用植物野外实习的意义，教学效果往往事倍而功半；另一方面，药用植物学野外实习是中药专业的学生进行的一项实践教学，但在具体的教学实践中，药用植物的实习和综合院校的植物学的实习区别不大，因此，笔者认为药用植物野外实习应体现中药专业的特点，不能脱离中药专业本质，不应成为纯粹的植物学野外实践。
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user: 3. 基于形、色、气、味的药用植物学野外实习模式探索 我们的祖先在与疾病作斗争的实践中发现了具有治病和保健作用的天然植物药，并积累专业的认药、辨药、采药、制药等系统知识和技术。专业中药工作者传统的培养方法十分注重野外实地认药、辨药，并将“神农尝百草”作为典范，为此课程组开展了以“形、色、气、味识草药”为模式的药用植物学野外实习教学模式探索。 3.1. 结合植物形、色、气、味特征，多方位识别药用植物 植物识别可以从植物的形态、颜色、气味等方面进行识别，植物形态、器官的颜色通过观察就可以判别；气味识别主要是对非花期的植物进行，所以首选材料是植物叶片。具体步骤如下：1) 选取叶片时，首先观察该叶是单叶还是复叶，若为复叶，则选取茎中部复叶上的中部小叶1枚；若为单叶，则选取茎中部1枚单叶靠近叶基的1/2叶片。2) 然后将选取的叶片用清水轻轻冲洗干净；接着将洗干净的叶片卷成圆筒状，用门牙缓慢嚼碎，舌尖慢慢感受味道，随后唾液后移，用舌根感觉味道，判断先有何味？后有何味？二者味道是否有差异？3) 判断结束后立即用清水漱口，并做详细记录。地下部分气、味识别的方法：很多植物的入药部位是地下部分，所以要对地下部分的气味也要进行识别。具体方法是：将采挖的地下部分用清水洗干净，用剪刀从中部剪断，然后用刀片从两个断面分别切数个薄片，将薄片卷成圆筒状，品尝。品尝方法同上。 在老师的启发和提示下，学生揉搓叶片闻味，折断观察乳汁，口尝枝叶或根的味道。经过亲身体会，发现每种药用植物都有其特别之处，其器官通常具有独特而持久的气味，如唇形科植物有芳香气，十字花科多具辛辣味，败酱科植物根有腐臭气等；而某些科、属、种存在较为鲜明的特点，如透骨草茎结上部膨大，蓼科植物大多有托叶鞘，卫矛老枝具有木栓质的翅，如果抓住这些特征就能直接得出结论，因此野外实习中以形、色、气、味为要点综合辨认植物，认药、知药、辨药就会变得很容易。学生们非常喜欢这种改革，有的学生打趣说这是“返祖”，既满足了他们的好奇心，又掌握了实际认药知识和技术，是老祖宗“验简便廉”的法子。也有学生反映这种实践方式充分调动了脑、眼、鼻、舌等所有感官功能，方法新颖，记忆深刻 [ 5 ] 。 在野外实习过程中学生除了要熟悉植物的生长环境，压制标本等专业技能外，更重要的是了解药用部位、认识气味、判断药性、回归药用植物的中药本性，而这些知识的获得不应只是听老师课堂讲。我们还提出几种方法让学生尝试和参与，如比较、归纳药用植物特征，各组同学之间互相讲解；对同种植物的不同部位逐一品尝，按味道归纳药用部位；自己编写检索表，把易混淆的植物区分开。这些方法都比听老师灌输式讲授要生动、形象得多，也能调动学生们的兴趣，并将所学的知识应用到实际生活中。实习中有位同学脚不慎扭伤，同组同学想到景天三七具化瘀、止痛、消肿的功效，就采来新鲜的景天三七，将其捣碎敷到扭伤部位，两三天后受伤部位很快好转，这极大鼓舞了学生们学习的学习兴趣，求知欲和好奇心空前增强。 3.2. 制作微课，全面培养学生的综合能力 微课是一种便于互联网传播的新型教学资源，主要以视频为载体，围绕某个知识点制作语言简明、逻辑性强、易于理解的微型短片，适合学生进行深度学习。如对没有掌握的知识点，课后可以通过微课再学习；对于已经掌握的知识点，课后也通过微课进行巩固。在实习模式改革中，我们充分发挥学生的主观能动作用，鼓励学生自己制作微课，每小组上交1份，并作为考核成绩的一部分。从上交的12份微课来看，形式多种多样，内容丰富有趣，寓义皆可肯定，都能完成加深本课知识的作用。如有的拍成小电影，讲述从路边检回一株黄芩，每天更换台纸，悉心呵护，最后制作成漂亮的腊叶标本带回学校作为教学资源的，该短片把唇形科的特征以及有关知识用细腻的感情和画面演绎得很完美；也有的做成“焦点访谈”形式的，以火锅店用乌头做底料造成中毒事件为由，以民间走访的形式把北乌头这味中药的毒性、用法、功效做了详细的阐述；还有的微课讲述同学在林中遭遇饥饿，采挖黄精充饥，将黄精从生长特征、药用价值、临床应用、黄精药膳，到现代研究等方面做了详细的介绍，使人们在十分钟内就能全面了解一味经典中药材。在制作中，同学们为使内容丰富、准确，同时可观性强，反复查阅资料，力争巧妙构思，显著提升了学生们发现问题、分析问题、解决问题的能力。实习结束后，学生们可以通过互联网相互交流，亦可结合微课形式与老师沟通，使有心钻研的学生能继续深造。近几年我们的目标是把大部分药用植物制作成高质量微课，以共享优质教育资源。 3.3. 改革考核方式，充分调动学生学习主动性 考核是教学的必要环节，也是调动学生积极性的有效措施，对以往的考核方式进行了改革：最终考试成绩包括平时成绩和认药考试成绩，平时成绩以制作腊叶标本、撰写实习报告和展示微课三部分组成；认药考试回归大自然，学生自由结合成组，按老师要求在规定时间和范围内，采集相应科属的植物。这种新的考核模式，既增强了团队协作意识，提高了学生的观察能力，又防止了考试中的抄袭，学生也很喜欢这种考核方式。这次改革后，学生的考试成绩普遍有所提高，各个专业学生的平均分都达到90分以上，有些尖子生甚至得了满分；要求每组上交10份标本，由于学生制作用心、兴致高、成品多，弃之可惜，多数实习组上交标本数量远远超过10份，有的组甚至多达23份，这些制作精美的标本又补充道药用植物学实验教学中，极大的丰富实验教学资源。
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user: 4. 小结 药用植物学是中药专业的核心课程，注重认药、采药、辨药、知药是这门课程的基本要求和主要特点。野外实习不仅是检验理论知识的试金石，更是对课堂知识的深化和补充，我们本着“继承与创新并重，开卷与实践同行”的教育理念，不断丰富教学方法，提出了“形、色、气、味识草药”的野外实习新思路，注重学生实践能力和综合素质的培养，使学生在求知兴趣和绿色氛围中获得新知。学生运用所掌握的科属特征系统地认知植物，通过形、色、气、味的亲自尝试辨识药物、联系药性，达到教学方法的新高度。本次野外实习改革，要求学生辨识一定数量的药用植物，但这并不是唯一的目的，主要是为后续的鉴定学、炮制学、临床中药学等相关课程的学习打下良好的基础，同时也回应了社会对药用植物学领域相关人才的长远需求。