DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 知识地图的导航设计 学习者在网络学习空间中通常会产生空间定向障碍。当学习者不能分辨哪些信息已经学过，哪些信息还未学过也会导致定向障碍。开发一个呈现知识结构及其关系的导航体系，将有助于学习者更加有效的组织导航策略和规划学习路径。 3.1. 任务描述阶段 对于网络课程平台的导航设计来说，网站定位和目标相对清晰，与商业性网站不同，网站的用户群基本上可以分为三类：管理人员、教师和学习者。对于管理人员，更多的是管理者和分析者的角色，因此，从系统使用的角度来说，他们人数较少，较为专业，因此，论文导航设计研究的受众群体，将不再考虑对管理人员角色的需求分析和功能设计问题。重点关注教师和学习者对知识地图的使用功能分析和设计。 3.2. 建立目标用户模型 在用户特征分析阶段，描述同一用户类别的相关特征。论文描述的系统用户群主要有两类，即教师用户和学生用户。从用户特征分析的角度来说，这两类用户的区分较为明显，对于教师用户更多的是课程资源的提供和维护者，以及课程过程的监控等。在研究中，需要为教师提供至少三类功能——分别是知识点的录入、知识点关系的建立以及知识点与学习资源的映射。 对于学习者，更多的是在导航系统的帮助下，尽快定位和明确所需学习的内容以及学习的进度和相关学习数据的呈现等。从功能角度，需要为学生提供知识地图的导航呈现、当前学习进度以及每个知识点的完成情况 3.3. 概念设计阶段 在概念设计阶段，建立了网站的概念导航模型。它由节点和带有意义的边构成的导航图。每一个节点以块(信息或功能)的形式包含逻辑上属于一个整体的信息，一个节点可以包含0个或多个块。通常用三个步骤获取导航模型：第一，通过用户模型阶段形成的用户层级分类模型，为每一类用户建立基本导航结构。每一类用户导航路径可以被认为是“子站”(Sub-site)。在这个子站中与该类用户群相关的信息/功能可以被发现。第二，根据任务模型阶段建立的具体任务模型，建立每类用户路径的内部结构。第三，是实现设计的阶段，该阶段将由导航模型建立的概念节点映射到网页上，并设计其呈现的样式和布局。
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user: 4. 技术实现 4.1. 技术实现框架 目前能用于可视化设计和开发的工具很多，但是对于数据分析师、界面设计师等用户来说，快速实现一个基于网页的具有较好交互性的可视化呈现依然比较复杂。现在发展的趋势是，如何让用户不需要完全掌握较为复杂的编程技术就能够快速生成具有良好交互性的可视化数据呈现。描述性语言D3.js等是较为常用的可视化构建工具，但是用户需要具有丰富的网页设计技术背景，例如D3.js需要用户熟悉HTML、CSS、SVG和DOM等技术。而Echarts设计和开发的理念是使用户对可视化效果的设计不受到用户自身编程技术的限制。Echarts是开源的基于网页跨平台的可视化框架，具有易用、内置多种交互、高性能等特点，目前在国内外数据可视化领域有较为广泛的使用。 Echarts采用将不同类型的功能模块如显示样式、数据集合、交互方式等集成到一起，利用JSON格式的形式来描述相关功能属性，该集成的JSON格式数据集被称为选项(option)。作为可视化设计者，主要工作是设计option各参数的相关数据值或数据来源，然后通过setoption方法将其应用到场景。 图1. 知识地图导航的技术框架 如图1所示，从技术实现框图上来看，教师对网站的操作主要涉及到知识点的录入、知识点关系的建立、资源上传以及资源与知识点对应关系的映射等四个方面的内容。该阶段需要利用相应的服务器技术实现。可以通过提供相应操作界面完成。 在相应关系建立后，需要通过教师录入的信息析出相应xml文档。Xml文档主要用于生成知识地图。在xml文档的结构中，主要包括的内容就是知识点、知识点的关系以及知识点与资源映射关系三个内容。一个典型的xml结构如下所示： < node > < name >几何图形初步< /name > < complete >0< /complete > < parent>数学几何< /parent > < sourcelink >./src/video/1.mp4< /sourcelink > < /node > 一个知识点用一个标签< node >标识。每个知识点中，包括< name >、< complete >、< parent >、< sourcelink > 等四个子标签。其中< name >用来表示节点名字，将显示在知识地图的图节点中，< complete >代表该知识 点的完成状态，0 代表未开始，1 代表已完成，0~1 之间的数值表示完成的比例，该值对视频来说可以通 过计算已看长度和视频总长度比值获得，对于文本或其它形式资源，需要预估一个总时长，根据学习者 已用时间来估算完成情况，该情况将以标签的形式显示在知识地图的节点附近，鼠标悬停时显示，用以 提醒学习者完成情况。< parent >表示知识点的前序知识点或者抽象一个层次的知识点，< sourcelink >用来 表示知识点对应的资源的链接，将在点击知识地图节点时，跳转到相应的资源显示页面。 从知识地图的呈现角度来分析，在子标签中，主要通过name和parent两类标签来确定显示的知识地图节点及其相互关系。而complete会决定知识地图节点的呈现颜色和后续知识点的锁定状态，sourcelink则是知识节点的资源链接位置。因此，在引入Echarts进行图示化之前，利用JavaScript语言对xml文档进行解析，生成data和link两个向量。其中data向量中存放节点数据，link向量中存放关系数据，然后利用echart.graph呈现节点，利用echar.link呈现关系。形成动态知识地图的呈现形式。 4.2. 案例分析 本文利用动态知识地图对初中几何课程资源进行组织，在本文的设计中，《初中几何》在线课程的服务对象是初中生，课程网站主要是将初中数学教材中的几何方面的知识提炼出来，利用知识地图将它们组织起来，依据相关知识点的特征和学习者的特点以及需求来设计微课程。 对知识点，资源点进行相关课程知识的链接，形成整体的互联的课程知识网络。本文将初中数学几何的知识点与课程学习资源库这两部分建立有意义的链接，学生可以通过点击某个知识点就可以进行该知识板块的资源库学习。总而言之，知识地图的这一构建原则，为学生的知识学习提供了便利，更有效的提高了学生的学习效率。 知识地图学习路径采用了树形结构的组织形式。以一个知识模块为中心进行更进一步的延展和延伸，并把相对零散的知识点进行有效联系和整合体现了知识点之间的微观关系。知识地图学习路径中显示当前的学习状态(如图2)。知识地图节点呈现三种学习状态，学生未进行知识学习时呈现红色(如图2)，点击进去，正在学习但未完成的课程节点颜色变为黄色(如图2)，而已经学习过的课程节点将变为蓝色。点击一个个节点将显示相应节点的课程视频。知识地图学习路径的颜色变化，清晰直观的将学习内容以知识地图的形式呈现给学生，可以使学生更明确的获得要学习的课程内容以及每一节知识点在整个课程体系中所处的地位及作用，从而更好的帮助学生从宏观上了解课程结构，掌握学习的方法，培养学生自主学习，协作学习的能力。 图2. 学习者学习进度的呈现状态 另一方面，当学生点击知识地图学习路径节点进行视频学习时，学生的学习路径可以按照知识地图呈现的导航方式进行学习，也可以根据自己的学习方式和学习特点选择适合自己的个性化学习方式。每一个学生的学习动态和学习路径均不同，使得每一位学生都能够清晰明确的了解当前的学习情况和学习状态，从而更好的把握自己的学习方向，指导自己的学习内容，提高知识组织的能力。 4.3. 特点分析 4.3.1. 结构简单、易于扩展 Echarts采用的是轻量级js脚本语言形成的可视化框架，对目前主流浏览器有较好的支持作用，不需要服务器技术的支持，因此，对很多网络课程平台来说，均很容易能跟整合进该模块，实现交互式的知识地图导航的形式。 4.3.2. 数据粒度细化，便于后续分析 利用知识节点构成链接的方式为学习者提供知识导航，有一个好处是可以较为精确的记录学习者学习的进度和学习的路径。与目前主流的章节目录式导航不同，数据库记录可以精确到知识点层面的学习进度情况，可以为后续的学习者学习分析提供更为精确的数据支撑。 4.3.3. 可视化呈现形式，降低学习者认知负荷 从认知负荷的角度来看，利用知识地图的导航形式可以让学习者的学习更加具有针对性。学习者可以对知识体系有较为清晰的认识，同时也能够更好的根据知识点的相互关系选取合理的学习顺利和学习路径。有效降低学习者面对不确定知识选择时的认知负荷。
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user: 5. 结语 论文研究了知识地图作为课程资源导航的技术实现方法和导航设计形式，并以初中数学中几何知识点的图示化呈现进行了案例验证和分析。论文的研究为网络课程资源的导航设计和学习路径规划提供了一个新的思路和参考。后续研究中，将从知识地图导航的效果评价上进行进一步探索。
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user: 摘 要 由于科学的飞速发展，物质生活条件的改善和饮食结构的不尽合理，肥胖病发病率逐年攀升，且出现年轻化态势。2018年9月，国家卫健委在举行例行发布会时表示，我国6~17岁青少年儿童超重率是9.6%，肥胖率6.4%，二者相加达到16%！针对上述情况，依托湖南师范大学体育学院“体适能与运动康复”湖南省重点实验室的相关学术研究和科学指导，长沙弘帆体育文化传媒有限公司研发了集体质调查问卷、健康体质测试、全程医学监控、科学运动训练、科学饮食、多元化兴趣课程、研学课程和统一食宿管理为一体的全封闭减肥训练营，试验时间为2019年7月18日~8月16日。本次实验通过运动结合饮食配餐的训练方法对在营的38名肥胖青少年进行全面跟踪观察以及相关实验数据的采集分析，并总结概括肥胖青少年在30天封闭式有氧运动下的减肥效果。通过对30天封闭式有氧运动减肥前后肥胖青少年的身体形态、身体机能及生化指标的变化进行梳理分析，从而探讨封闭式运动减肥对肥胖青少年身体形态和身体机能及生化指标的影响，设计并完善肥胖青少年运动减肥的课程方案。结论：通过对30天封闭式有氧运动减肥前后肥胖青少年的体重，BMI，体脂百分比，上臂部、背部、腹部皮褶厚度，肩胛部皮褶厚度的变化进行梳理分析，得出在封闭减肥夏令营期间，肥胖青少年的上述指标均有所下降，效果明显，表明在减肥夏令营中，青少年采用运动的方式对减肥减重有效果。 关键词 :肥胖青少年，减肥减重夏令营，减肥成果，研究分析 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 绪论 1.1. 研究背景 由于科学的飞速发展，物质生活条件的改善和饮食结构的不尽合理，肥胖病在发达国家及经济迅速发展的发展中国家像瘟疫一样蔓延开来，发病率逐年攀升，且出现年轻化态势。全世界肥胖症患者目前至少有12亿，且将以每5年翻一番的速度增加。 2018年9月，国家卫健委在举行例行发布会时表示，我国6~17岁青少年儿童肥胖率6.4%，超重率是9.6%，远超我们的近邻日本和韩国。青少年肥胖不仅会增加青少年高血脂、高血压、糖尿病的患病风险，还会加重成年后患病的风险。 而导致青少年超重和肥胖产生的原因绝大多数与饮食的数量和食物的性质有关 [ 1 ]。另外由于目前我国青少年普遍学业压力过大，课程时间安排不是非常科学合理，导致孩子们的运动时间和运动量明显不足。消耗不足，摄入热量又很多，便成为造成青少年超重和肥胖的主要原因 [ 2 ]。 1.2. 研究目的 青少年正处于生长发育的关键时期，缺乏减肥相关知识，心智发育不成熟，容易盲目减肥，以致影响其身心健康，尤其是不良的减肥方法可能会导致不良后果 [ 3 ]。而过度肥胖又容易影响其身体、心理的健康发展，使其缺乏自信心等。此外，青少年肥胖容易引发心血管等其他疾病，对青少年有着极不利的影响。 针对上述情况，依托湖南师范大学体育学院“体适能与运动康复”湖南省重点实验室的相关学术研究和科学指导，我们研发了集体质调查问卷、健康体质测试、全程医学监控、科学运动训练、科学饮食、多元化兴趣课程、研学课程和统一食宿管理为一体的全封闭减肥训练营。 1.3. 研究意义 实验通过运动结合饮食干预的训练方法对在营的38名肥胖青少年进行全面跟踪观察以及相关实验数据的采集分析，并总结概括肥胖青少年在30天封闭式有氧运动下的减肥效果。通过对28天封闭式有氧运动减肥前后肥胖青少年的身体形态、身体机能及生化指标的变化进行梳理分析，从而探讨封闭式运动减肥对肥胖青少年身体形态和身体机能及生化指标的影响，设计并完善肥胖青少年运动减肥的课程方案，验证封闭式运动减肥的安全性、科学性和实效性，并为强化青少年体质，凸显肥胖青少年生长发育的不均衡性及减肥方案的针对性，培养青少年健康的生活方式，实现肥胖青少年科学减肥提供思路和可操作路径。 封闭式运动减肥的主要目的在于把肥胖青少年聚集在一起，根据青少年的性格特点和其发育状况安排合理的运动减肥项目和膳食，且青少年正处在青春发育的叛逆期，自控能力差，通过小班的管理模式对青少年进行监督，从而降低肥胖青少年盲目减肥的现象，减少外界环境对青少年在封闭减肥期间的影响 [ 4 ]。班级式管理不仅可以营造温暖的氛围，还能加强他们的人际交往能力，提高自信心，从而保证了青少年德智体美劳均衡发展，突出了封闭式运动减肥结果的科学性、有效性。 论文通过选取长沙弘帆体育文化传媒有限公司所组织举办的封闭式“青少年运动减肥减重夏令营”，训练营成员为来自山东省各地的38名肥胖青少年，试验时间为2019年7月18日~8月16日。每周进行慢跑课，篮球课，羽毛球课，游泳课，瑜伽课，有氧操，徒步，单车，HIIT，Tabata高强度间歇刷脂训练等多种课程的方法进行训练，每节课的时间保证在60~120 min，同时开设多元化艺术课程以及研学游学活动，使青少年在训练营进行减肥训练的同时开拓视野，丰富减重生活，学习更多领域知识 [ 5 ]。
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user: 2. 研究对象与方法 2.1. 研究对象 本实验的实验对象为38名来自山东省各地的肥胖小学生，年龄阶段均在12~14岁，其中20名肥胖男青少年，18名肥胖女青少年。本实验所筛选的38名肥胖小学生在正式入营前都进行了严格的身体医学检查，确保没有不适宜运动或者具有传染性疾病的学员。 2.2. 研究方法 论文实验所选取的肥胖青少年封闭式管理环境，是按照长沙弘帆体育文化传媒有限公司关于“青少年运动减肥减重夏令营”学员管理机制进行为期28天的封闭式管理，具体时间从7月18日到8月16日。运动减肥期间对肥胖青少年严格按照长沙弘帆体育文化传媒有限公司所制定的配餐原则进行饮食管理。在整个实验中将进行四次测试，具体表现为7天为1个运动周期测一次，共计四次测试，本实验将选取肥胖青少年实验前和实验后的自身测试结果为前后对比标准，测试保证在同一条件下等质完成。 2.2.1. 文献资料法 根据论文研究内容，通过中国知网以及各类期刊网收集查阅文献、期刊等相关资料，了解运动减肥的原理，并将在封闭环境下的运动与肥胖青少年现有的相关研究相结合，探究在封闭环境下的运动对肥胖青少年身体形态、身体机能和部分生化指标的影响，为本文的研究与分析提供理论参考 [ 6 ]。 2.2.2. 访谈法 根据本文研究内容的需要，针对性的列出访谈提纲对目标训练营的领导、教练以及训练营的相关工作人员、运动减肥的讲师团队等，进行访谈，并做好记录和录音的工作。 2.2.3. 实验法 本实验的实验对象为38名来自山东省各地的小学生。实验方法为为期30天的封闭式夏令营，整个实验将进行4次测试，每次测试时间间隔为7天。测试指标为肥胖青少年体重，BMI，体脂百分比，上臂部、背部、腹部皮褶厚度，肩胛部皮褶厚度，同时进行研究分析 [ 7 ]。 3.2.4. 数理统计法 运用Excel软件对所选取肥胖青少年的身体形态和身体机能指标的测量结果进行统计。运用Spss软件分析实验前后测量数据，对数据进行配对T检验统计分析，数据以均数±标准差(X ± SD)表示，数据间的相关性采用线性相关分析。通过P值的范围来比较测量的数值的差异性，即P > 0. 05时，无显著性差异；P < 0.05时，存在显著性差异；P < 0.01时，存在极显著性的差异。 2.2.5. 逻辑分析法 根据实验前后对肥胖青少年指标的测量结果，选择合适的数据处理方法，对实验前后所得数据进行对比与分析，推测数据变化趋势，运用类比和归纳等推理方法，分析封闭式运动减肥夏令营对肥胖青少年身体形态和身体机能的影响。
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user: 4. 结论 经过30天的运动减肥夏令营，肥胖青少年的身体形态、身体机能以及生态指标均得到了明显的改善。肥胖青少年的体重减小，BMI指数降低，体脂百分比显著降低，上臂部、背部、腹部皮褶厚度减小，肩胛部皮褶厚度减小，身体围度明显减小，体内脂肪含量降低等，同时生活作息也得到了明显的改善。肥胖青少年的血压降低、肺活量得到升高、运动能力增强，血液生化指标得到改善。因此，本次夏令营中所采取的方法是科学有效的，同时说明运动减肥确实可以达到减脂塑形的目的；运动减肥可以增强体质，提高机体代谢能力；全封闭运动减肥减重夏令营的管理模式是科学的、健康的。
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user: 摘 要 本试验主要在牛干巴腌制的基础上，研制即食牛干巴，以期为即食牛干巴生产的标准化及产业化提供科学依据，提高牛干巴的商品性。实验以新鲜牛肉为原料，采用不同的配方研制即食牛干巴。通过单因素多重分析法及显著性分析探讨三种不同配方对即食牛干巴风味的影响，感官评定结果及贮藏试验结果表明：即食牛干巴的最佳含水量为：45%；即食牛干巴最佳配方为：花椒粉1%、十三香1%、辣椒粉2%。此配方配比协调，风味突出。使即食牛干巴既具有牛干巴特有的香味，又充分发挥了香辛料的风味。 关键词 :牛干巴，即食，研制 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 牛干巴是我国西南地区独具特色的食品，以牛肉为加工原料的腌腊制品。在云南、贵州回族聚居区牛干巴则是他们的传统清真肉制品，相传在云南寻甸回族自治县牛干巴的生产己有700余年历史了，在云南及四川的藏区和西藏部分地区则以耗牛肉作为加工的原料。牛干巴是用黄牛后腿肉经腌制、晾晒而成的块状腌腊制品，其质地因在长期贮藏过程中逐渐失水而变得干硬，故取名为“牛干巴” [ 1 ]。牛干巴以其肉质酥脆、食而不腻、闻而不腥、风味独特而享誉省内外，深受各族人民特别是回民的喜爱。牛干巴便于携带、保存，吃时油炸、水煮、火烧无不可，调味甜咸酸辣皆宜，在云南处处可见，四季供应。但由于长期以来多是为了家庭自用而制作，很少形成商品，并且其地域性特点突出，没有形成标准化，产业化生产，因而虽同为传统腌腊肉制品，却不像火腿、腊肉那样闻名于世。 牛干巴最初的生产目的与我国其它传统腌腊肉制品如火腿、腊肉一样是以保藏为目的，随着现代食品科学技术的发展与运用，肉品贮藏技术也发生了重大变化，传统的腌腊肉制品逐渐以保藏为主要目的代之以主要以满足消费者口味为目的了。伴随着改革开放不断深化与人民生活质量提高，牛干巴生产在近年来己获得了较大发展。近十余年来，我国牛干巴生产获得了较大发展，但受我国尚未制定相关产品质量标准，牛干巴生产现代化工艺技术有待突破等因素影响，牛干巴生产工厂化、规范化、标准化程度还极其低下，产品质量有待提高 [ 2 ]。据昆明医学院等单位肉制品亚硝盐残留量抽检结果，曲靖、昆明两地(市) 63个销售场所，牛干巴产品均没有厂名、厂址、生产日期，两地市售28种条形牛干巴样品亚硝酸盐残留量无一符合国家腊肉、灌肠卫生标准 [ 3 ]。昆明牛干巴一条街上仍以裸露无包装、无厂址、无生产日期、无生产标准的牛干巴产品为主体。 为改进牛干巴品质上存在的缺陷，我国学者肖蓉、徐昆龙等在腌制剂与产品保存方法等方面进行了研究。肖蓉、徐昆龙等研究发现传统牛干巴食盐含量高达12.84 %，通过改变食盐、糖、硝酸盐、赤藻搪酸钠用量，产品切片与真空包装对牛干巴口感、风味、颜色、产品含盐量、亚硝酸盐残留量与产品氨基酸含量影响，该研究表明，利用低盐腌制剂、切片与真空包装技术可基本解决传统牛干巴产品存在的块大、味咸、色暗、无包装、不卫生等质量缺陷。使得传统牛干巴产品上升到新的低盐保鲜牛干巴 [ 4 ]。徐昆龙、肖蓉等对低盐牛干巴产品质量特征形成机制也进行了研究。通过研究加工过程中理化特性变化，发现在腌制过程中牛肉水分活度下降与盐分、亚硝酸盐含量上升迅速，而在干燥过程中水分含量下降明显、挥发性盐基氮含量上升明显，但未发现过氧化值有明显上产品质量形态 [ 5 ]。在此研究基础上，徐昆龙、肖蓉提出了以传统工艺为基础，采用现代抗氧化、低盐、真空包装保鲜技术加工牛干巴的工艺要求与新型产品质量标准，研究得到了牛干巴加工腌制剂的最佳配方，开发出了成品率可达50%~55%的低盐甜味牛干巴 [ 6 ]。 总体上看，我国有关牛干巴质量缺陷与工艺改进研究主要集中在腌制剂组成、加工工艺等方面，并取得了一定进展，但在牛干巴食用的方便性，牛干巴的后续加工，牛干巴、即食牛干巴生产的标准化及工业化等上的研究仍有一定不足。牛干巴是我国西南地区回族的传统食品，从其加工工艺来看它与国外一些著名的干腌牛肉产品的加工工艺极为相似，但也有不同之处。对于牛干巴的后续加工、即食牛干巴国外也没有进行深入的研究。 牛干巴最常见的吃法是油煎，调以干椒、薄荷等。火烧干巴是把干巴用火烧熟，去除焦黑部分，大力捶松其组织，干巴呈肉松状而食用 [ 7 ]。但牛干巴的后续加工我国还没有做到工厂化，标准化。同时，油炸、火烧的牛干巴口感太硬，老人和儿童往往不能食用。所以，即食牛干巴的研制，即食牛干巴的工厂化、标准化的生产配方的研制，具有重要的应用价值。 本试验研究了即食牛干巴的生产，得到了最佳配料配方。提高了牛干巴的深加工程度及其商品性，提高了中国传统腌腊牛肉制品牛干巴的市场竞争力和经济效益。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料与设备 材料：新鲜牛后腿肉、食盐、白糖、花椒粉、辣椒粉、十三香、亚硝酸钠、抗坏血酸、生姜粉、味精、食用油等。 设备：冰箱、DZ400/2SB真空包装机、SARTORIUS电子天平、XFLH-50CB电热式压力蒸汽灭菌器、DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱、PYX-DHS-3XBS-BS隔水式电热恒温培养箱、电热鼓风干燥箱(CSIO1-A型)、PHS-3E型pH计、PVC高聚丙烯复合包装袋、研磨器、刀具、案板等。 2.2. 试验方法与工艺流程 2.2.1. 试验方法 本试验以牛干巴的含水量不同分三个试验，每个试验有4个组，其中第1组为对照组，不添加任何香辛料；第2、3、4组为处理组，即食牛干巴按花椒、辣椒、十三香总添加量为4%按1:2:1、2:1:1、1:1:2三个不同比例添加。通过单因素多重分析法及贮藏试验结果探讨三种不同配方即食牛干巴的风味，得出最佳配料配方，主要试验配方与如表1。 Table 1 Three different water content in three different formulations of ready-to-eat beef Thelephor 不同含水量牛干巴 试验号 牛干巴重量(g) 花椒(g) 辣椒(g) 十三香(g) 含水量53.90%牛干巴 1 50.4 1 0.5 0 2 50.6 0 0 0.5 3 49.0 0.5 1 0.5 4 49.4 0.5 0.5 1 含水量45.33%牛干巴 1 49.1 0 0 0 2 49.8 0.5 1 0.5 3 50.9 1 0.5 0.5 4 50.3 0.5 0.5 1 含水量40.05%牛干巴 1 50.9 0 0 0 2 50.2 0.5 1 0.5 3 50.6 1 0.5 0.5 4 49.4 0.5 0.5 1 表1. 三种不同含水量下三种不同即食牛干巴的配方 2.2.2. 工艺流程 1) 传统牛干巴的生产工艺流程： 新鲜黄牛后腿肉→冷凉、修割→称重→擦腌制剂→搓揉→入坛密封腌制→晾晒→堆码挤压→凉干→真空包装→成品 2) 即食牛干巴的生产工艺流程： 牛干巴预处理→切块→配料→真空包装→高压灭菌→冷却→成品 2.2.3. 操作要点 1) 原料选择 原料肉必须经过严格检验，来源于非疫区，经过卫生检疫合格。 2) 腌制 混合腌制剂的选择，食盐是腌制牛干巴的主要配料之一，它具有脱水、渗透、调味和抑菌等作用。亚硝酸钠作为发色剂，既有发色作用使产品颜色红润，也能抑制腐败微生物的生长，特别是抑制肉毒梭菌的生长。混合腌制剂除了选用亚硝酸钠为发色剂外，还选用抗坏血酸为抗氧化剂。抗坏血酸作为抗氧化剂，同时还作为发色助剂，减少亚硝酸盐的残留 [ 8 ]，腌制时加入一定的甜味剂白砂糖能改善牛干巴的风味，缓冲咸味，并能使肉质嫩软。选用五香粉为香料。本试验采用的腌制配方为：4.5%食盐、0.01%亚硝酸钠、1.0%白砂糖、0.005%抗坏血酸。牛干巴在腌制过程中合适的温度应为0℃~10℃，最佳温度为7℃以下。本次实验采用冷库4℃条件腌制。擦腌制料，反复搓揉腌制料，使肉块变软，并注意在肉块缝隙处敷上盐 [ 9 ]。 3) 装坛 放入陶制的瓮缸内，用塑料布密封缸口，置阴凉室内腌l5~20天，中间翻缸一次，使其腌制均匀。装坛时应先将大块的牛肉放入底层，再放小块的牛肉，腌制期间定期开盖检查(正常的腌制卤水透明，带红色，无泡沫，无絮状物，无腥臭味，pH在5.2~6.2之间，以这个标准检查腌制情况，防止腐败变质)和翻坛。 4) 晾晒、挤压 出缸后将腌制好的半成品牛干巴置于阳光充足、通风卫生的地方挂晒，晚上收回室内。刚出缸要进行l~2次堆码挤压，使肌纤维致密，肌肉中心水分便于排出。在清洁的板上堆码铺平，盖上木板，于上置重物，压排出肉中心水分，一般晾晒一周，肉面干硬呈板粟色即可移至通风、阴凉的室内保管。 5) 成品、包装 牛干巴经风干后即可用PVC高聚丙烯复合袋包装，用真空包装机封口，真空度0.08 MPa，热封时间2.7秒。袋装牛干巴贮存于阴凉、干燥通风处 [ 10 ]。 6) 预处理、切块 将成品牛干巴经清洗后切成长2厘米，宽1厘米，厚1厘米的块状块时注意块的厚度和肉丝的方向，以保证切块均匀且不易断碎，牛干巴切块后褐变继续发生，块状牛干巴贮存于阴凉、干燥通风处 [ 11 ]。 7) 配料 将花椒，辣椒研磨成粉，按一定比例配料，并与牛干巴混合均匀。 8) 真空包装 块状牛干巴用PVC高聚丙烯复合袋包装，用真空包装机封口，真空度0.08 MPa，热封时间2.7秒。 9) 高压灭菌 将真空包装后的牛干巴放入高压灭菌锅内灭菌。灭菌温度121℃，灭菌时间20 min。 10) 贮藏试验 将包装好的即食牛干巴置于恒温箱中，在37℃条件下保温7 d，检验有无涨袋现象。 呈块状，产品的薄厚、长短、大小基本均匀一致，块形整齐，表面可带有香辛料，无肉眼可见的外来杂质为16.1~20分；中等为12.1~16分；长短不一，破碎严重为1~12分。 色泽鲜亮，肉呈紫红色，玫瑰红色为16.1~20分；中等为12.1~16分；色发暗、发灰为1~12分。 肉身结实，组织致密均匀，无碎裂现象：肉有弹性，嚼有韧劲，软硬适中，质地均匀，口感细腻为25-30分；中等为15-25分；碎裂严重，口感过硬，口感过于粗糙为1~15分。 具有牛干巴特有的香味，配料气味纯正，协调突出，香气浓郁；具有牛干巴特有的口味，味鲜美醇厚，甜咸适中，回味浓郁，口感润滑为25~30分；中等为15~25分；香味不纯，有异味，风味不协调，口感不佳为1~15分。 2.2.4. 感官评定 即食牛干巴采用100分制对成品色泽、香味、组织形态、口感进行评分，以七人感官评分为原始数据进行数据分析，按感官评分结果确定最优配方，评分标准见表2。 Table 2 Project and standard on sense organ appraisa 指标 分数 计分标准 外观 20 呈块状，产品的薄厚、长短、大小基本均匀一致，块形整齐，表面可带有香辛料； 无肉眼可见的外来杂质为16.1~20分； 中等为12.1~16分； 长短不一，破碎严重为1~12分。 色泽 20 色泽鲜亮，肉呈紫红色； 玫瑰红色为16.1~20分； 中等为12.1~16分； 色发暗、发灰为1~12分。 组织状态质地 30 肉身结实，组织致密均匀，无碎裂现象，肉有弹性，嚼有韧劲； 软硬适中，质地均匀，口感细腻为25~30分； 中等为15~25分； 碎裂严重，口感过硬，口感过于粗糙为1~15分。 风味 30 具有牛干巴特有的香味，配料气味纯正，协调突出，香气浓郁； 具有牛干巴特有的口味，味鲜美醇厚，甜咸适中，回味浓郁，口感润滑为25~30分； 中等为15~25分； 香味不纯，有异味，风味不协调，口感不佳为1~15分。 总分 100 表2. 感官评分项目及评分标准 2.2.5. 贮藏试验 将灭菌后的即食牛干巴置于恒温箱中，在37℃条件下保温7 d，检验有无涨袋现象。 2.3. 数据分析 数据经Excel初步整理后，再由SPSS20.0比较分析。相对定量数据以“平均值±标准误差”表示。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 三组不同含水量的三种不同配方的即食牛干巴感官评分结果 3.1.1. 实验一感官评分结果 对实验一的七个人感官评分结果分析求出总分的平均值并进行差异性分析，绘制出折线图，如图1。 图1. 实验一评分结果(牛干巴含水量53.90%) 由图1可以看出，各处理的评分结果为2 > 1 > 3 > 4，处理2的评分最高，口感最佳。对照组与处理2之间无差异(p > 0.05)，处理3与处理4之间也无差异(p > 0.05)；处理2与处理3、4之间差异显著(p < 0.05)。这说明辣椒粉的添加量对于牛干巴的口感、风味影响最大，由试验结果可知，辣椒粉的添加量为2%时效果好 [ 12 ]。 3.1.2. 实验二感官评分结果 由图2可以看出，各处理的评分结果为2 > 1 > 4 > 3，处理2的评分最高，口感最佳。对照组与处理2之间无显著性差异(p > 0.05)，处理3与处理4之间无显著性差异(p > 0.05)，处理2与处理3，4之间差异显著(p < 0.05)。分析可得出与实验一相同的结果：辣椒粉的添加量为2%时效果好。 图2. 实验二评分结果(牛干巴含水量45.33%) 3.1.3. 实验三感官评分结果 由图3可以看出，各处理的评分结果为：处理2 > 对照组 > 处理3 > 处理4，处理2的评分最高，口感最佳。对照组与处理3之间无显著性差异(p > 0.05)，处理2与处理4之间无显著性差异(p > 0.05)，处理3与处理2，4之间差异显著(p < 0.05)。 图3. 实验三评分结果(牛干巴含水量40.05%) 3.2. 不同含水量间各处理总评分结果 将根据实验一、实验二、实验三的数据绘制出的折线图置于同一个图中，如图4所示。由此图更能直观的观察出不同含水量间各处理之间的差异。 图4. 不同含水量间各处理总评分结果 由图4可知：不同含水量间处理2的感官评分明显高于其他处理方法，且当牛干巴含水量为45.33%时，处理2的感官评分最高。含水量在45%的牛干巴在生产即食牛干巴时水分含量中等，配料的风味可以充分进入牛干巴，同时出水量适中，不会影响即食牛干巴的外观、色泽，总体评分较高。从感官评分分析结果可知：当配料配方为：1%花椒粉、1%十三香、2%辣椒粉，感官评分最高。此配方配比协调，风味突出使即食牛干巴既具有牛干巴特有的香味，又充分发挥了香辛料的风味，配料气味纯正，协调突出，香气浓郁。 当牛干巴的水分含量在45%，处理2即配方为1%花椒粉、1%十三香、2%辣椒粉时，牛干巴的感官评分最高，为生产即食牛干巴的最佳水分含量和最优配方。 3.3. 不同配方对即食牛干巴的外观、色泽、质地、风味的影响 将三组实验的对照组、处理2、处理3、处理4的外观评分分别求出平均值，绘制出折线图。同理，得出关于色泽、组织状态质地、风味的折线图，将这四条折线置于一个图中，如图5。 图5. 不同配方对即食牛干巴的外观、色泽、质地、风味的不同影响 在由图5可知：外观的感官评分结果由高到低为：处理2、处理4、对照组、处理3，其中对照组和处理4的评分结果相同。这是由于处理2的配料中辣椒粉具有一定的提色作用，使即食牛干巴的色泽鲜亮；处理3中牛干巴表面的花椒粉太多，所以使得即食牛干巴的外观得分较低。 色泽的感官评分结果由高到低为：处理2、对照组、处理3、处理4。这是由于处理2的配料中辣椒粉具有一定的提色作用，使即食牛干巴的色泽鲜亮；处理4中十三香的添加量太多，使即食牛干巴表面附着太多十三香的粉末，使成品色泽发暗，颜色发黄。 组织状态质地的感官评分结果由高到低为：对照组、处理2、处理4、处理3，其中处理2和处理4的评分结果相同。四组的即食牛干巴的组织状态质地相差不大。 风味的感官评分结果由高到低为：对照组、处理2、处理3、处理4，其中对照组和处理2的评分结果相同。这是由于对照组牛干巴不添加任何调味料，干巴风味纯正，味鲜美醇厚，回味浓郁；处理2的配料，配比协调，风味突出使即食牛干巴具有牛干巴特有的香味的同时，又充分发挥了香辛料的风味，配料气味纯正，协调突出，香气浓郁，此组即食牛干巴味鲜美醇厚，咸度适中，回味浓郁，口感润滑。 3.4. 不同含水量对即食牛干巴的外观、色泽、质地、风味的影响 将对照组及三个处理组的实验一的外观评分分别求出平均值，绘制出折线图。同理，得出关于色泽、组织状态质地、风味的折线图，将这四条折线置于一个图中，如图6。 由图6可知：外观的感官评分结果由高到低为：实验三、实验二、实验一。这是由于实验三中牛干巴的含水量低，经高压灭菌出水量小，外观、色泽较好；实验一中牛干巴的含水量高，在高压灭菌时，出水太多，影响即食牛干巴的外观，色泽。 色泽的感官评分结果由高到低为：实验三、实验二、实验一。这是由于实验三中牛干巴的含水量低，经高压灭菌出水量小，外观、色泽较好。 组织状态质地的感官评分结果由高到低为：实验一、实验二、实验三。这是由于实验一中牛干巴含水量大，组织较松，质地较柔软，口感较好；实验三中牛干巴含水量低组织过于致密，质地粗糙，口感过硬。 风味的感官评分结果由高到低为：实验二、实验一、实验三，其中实验一和实验三的评分结果相同。这是由于实验二中牛干巴含水量适中配料的风味可以充分进入牛干巴，同时出水量适中，不会影响即食牛干巴的外观、色泽。 当牛干巴的水分含量在45%时，牛干巴的感官评分最高，为生产即食牛干巴的最佳水分含量。 图6. 含水量对即食牛干巴的外观、色泽、质地、风味的不同影响 3.5. 贮藏试验 检验结果为：实验一的对照组出现涨袋现象，其余均无涨袋现象。这可能由于牛干巴本身营养丰富，实验一含水量高，对照组没有添加任何香辛料，无香辛料的抑菌作用，微生物易于生长繁殖，产气引起涨袋。 综上所述，即食牛干巴的最佳工艺参数和较优配方为：含水量45%、花椒粉1%、十三香1%、辣椒粉2%。
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user: 4. 讨论 4.1. 食材及原辅料 在牛干巴加工生产过程中，首先要严把原辅料进货关。原料肉必须“三证”齐全，注水肉和病死牛肉不得用做原料肉，不得检出囊虫、旋毛虫，严格按配方及《食品添加剂卫生管理办法》控制有毒有害物品，硝酸盐的使用量不得超标。其次要合理布局，完善卫生设施，防止交叉污染 [ 13 ]。 4.2. 腌制的注意事项 在腌制过程合适的温度应为0℃~10℃，最佳温度为7℃以下，温度高，固然能加快食盐的渗透和缩短腌制时间，但在腌制过程中细菌也会迅速繁殖，不待食盐充分渗入，牛肉已经腐败 [ 14 ]。食盐主要是防腐和调味作用，当添加量为肉重的3%以下时，肌肉细胞脱水不彻底，水分活度高，腐败细菌易生长繁殖，造成产品变质，过高适口性差，存放4个月后变硬，切片困难，同时切后颜色很快氧化变暗，烹调后褐变加深，感观较差。当添加食盐量为肉重的3.5%~4.5%时腌制较为适宜，由于食盐抑菌、防腐作用有一定限度，加工是否正常，可通过观察腌制的卤水变化来判断。正常的腌制卤水透明带红色，无泡沫，不含絮状物，无腥臭和腐败气味，pH值为5.2~6.2，干巴肉出缸后为青灰色，并有异味。成品中盐分含量低于8%，水分含量在45%时，牛干巴咸味适中，质地软硬合适 [ 15 ]。 4.3. 包装的影响 即食牛干巴的生产过程中，牛干巴与配料混合均匀后，真空包装时，要把袋口处擦拭干净，防止有油迹，包装不严，在高压灭菌中有漏袋现象。高压灭菌时有时会由于牛干巴含水量过大，杀菌过程中出水量过大造成涨袋现象。此时可采取以下措施来避免，若是生产的即食牛干巴量少，可在即食牛干巴的包装外包上几层报纸再放入高压灭菌锅内灭菌；若是大量、工业化生产，可在将即食牛干巴放入高压灭菌锅内后，在牛干巴上放一重物压住。同时还要注意在灭菌完毕后，要等压力降为0时再打开排气阀，如果压力未降到0时，打开排气阀，就会因锅内压力突然下降，使容器内的即食牛干巴由于内外压力不平衡而出现涨袋 [ 16 ]。同时还要注意，涨袋后的溢出液是含有盐分的液体，一定要及时擦干净，沿着高压灭菌锅盖子的密封圈要彻底擦干，否则会腐蚀容器和管道。
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user: 5. 结论 本试验以不同含水量的牛干巴为原料，采用不同的配方研制即食牛干巴，研究即食牛干巴的影响因素：含水量、花椒粉的添加量、十三香的添加量、辣椒粉的添加量，最终得出最佳工艺参数和最优配方为：含水量45%、花椒粉1%、十三香1%、辣椒粉2%。在操作过程中，充分利用物料物性，减少人为误差，对研发牛干巴相关产品可起到一定指导作用，并提供相关数据理论依据。
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user: 摘 要 实验教学是高校培养生物学本科人才动手实践能力、科学思维能力的关键环节。生物学实验教学过程中，经常会涉及一些危险的单元和危险的情况，如涉及危险易制毒化学药品、生物有毒物质、病原微生物、仪器设备的使用和易燃易爆品等。因此，生物学实验室及实验教学过程的安全是生物学实验教学顺利开展的重要保障，有效的生物实验课安全教育显得极为重要。本文从安全教育理论知识板块搭建、全流程安全教育模式、虚拟仿真教学平台借鉴等方面阐述了有效开展生物学实验教学安全教育的几点思考，以保障生物学实验教学的安全、更要保障实验教学师生的生命安全，为培养综合性应用型本科生物学人才的安全意识和科学素养奠定基础。 关键词 :生物学，实验课，安全教育 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 实验教学是生物学本科专业人才培养的重要组成部分，其目的是通过实践使学生掌握生物学科学实验的基本技术、培养其动手实践的能力、打牢科学研究的基本功，提升其科学创造思维等综合素质 [ 1 ]。在生物学实验教学过程中，不可避免地要涉及一些危险的单元和危险的情况，如涉及易制毒药品、化学危险品、生物有毒物质、生物样品、病原微生物、血液样品、仪器设备的使用和易燃易爆品等。因此，生物学实验安全教育，是学生进入生物学实验室开展实验课程学习及科学研究的基础要求。高校生物学实验教学安全教育体系的建立及不折不扣的实施是确保师生员工生命安全、确保实验教学和科学研究顺利进行的重要保障。
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user: 2. 高校生物学实验室的特殊性 高校生物学实验室，按用途划分通常有本科生专用教学实验室、科学研究专用的省部级国家级重点实验室。按功能划分，通常有微生物学实验室、细胞与生物化学实验室、动物学实验室、植物学实验室、分子生物学实验室、组织培养实验室、基因工程实验室、蛋白质实验室、大型精密仪器专用实验室等。无论哪类用途或者哪类功能的实验室，生物学实验室都有一般性安全问题(如用水安全、用电安全、用气安全和大型精密仪器的防盗安全等)，和生物学特有的安全问题(如生物样本的安全、病原微生物安全、抗生素和易制毒药品试剂安全、致癌物质EB、放射性物质、生物安全柜、紫外灯等安全)。 2.1. 用水用电安全隐患 安全用水用电是开展生物学实验的基本保障，是任何时候都不容忽视的安全准则。水电事故可大可小，如没及时发现极易引发重大事故，导致实验教学不能正常开展甚至停滞。用水用电期间，必须有人在场可以及时发现异象，切断开关。教育事业的发展和进步，促使高校实验室设备一直处于更新状态，很多仪器如冰箱、摇床等需要专用线路供电并设空气开关保险等，以防电路、插头超负荷供电带来整个实验室的仪器运转不畅或引发用电事故等。实验室水电安全隐患主要表现在水电线路老化、仪器设备操作不当、供电插头超负荷工作、实验室管理不到位带来的潮湿、发霉和落尘等情况，这些均应做好超前维修工作，可以把隐患遏制在萌芽状态，或在实验教学中发现问题及时请专业人员维护。平时用电尤其是长假后需特别关注电气设备的防潮、防霉和防尘问题，使用前应全面检查和干燥处理等。 2.2. 有毒易制毒化学药品及其实验废弃物 生物学实验用到的药品，有些本身具有刺激性气味，实验师生可立即察觉而采取保护措施，但也有很多具有潜在慢毒性或神经毒性的药品是无色无味或气味友好、不易察觉的，如常用的溴化乙锭(EB)、叠氮化钠(NaN₃)、焦碳酸二乙酯(DEPC)、四甲基乙二胺(TEMED)、二硫苏糖醇(DTT)、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺和秋水仙素等试剂，这些药品具有强腐蚀性、高毒性、甚至致癌等风险 [ 2 ]。因此，在生物学实验过程中，针对类似这些强毒性药品的安全教育尤为重要。在实验操作前，实验者首先要了解并能够识别这些有毒药品，同时学习如何细心操作防范于未然，将药品对人及环境的影响降至最低等。此外，严格管制强毒性药品，除执行领用使用登记外，还需放置在独立带锁的安全柜内，以防因管理不当，造成不明原因流出。试验后的废弃物的处置应按规定存储也尤为关键。 2.3. 生物样本、病原微生物及其他活体实验材料 生物实验中，经常涉及一些具有潜在风险或环境危害的生物样本、病原微生物及其他活体实验材料；对这些生物材料的处理不当也极容易带来安全隐患，如部分生物样本的处理、微生物培养会用到抗生素等，也有些会涉及到用放射性、致突变性等对样本进行特殊处理。在实验完成后，如不对动、植物残余物以及实验器皿进行妥善处理，很有可能对环境造成污染，甚至是造成具有感染性病菌的传播。 2.4. 大型精密仪器及其他设备的使用操作 大型精密仪器及其他设备的不安全因素主要包括一是，实验设备老化年久失修；二是由于使用者操作不当造成仪器设备的损坏；三是生物学实验室中用于储存液氮、二氧化碳等压力容易因放置不当存在安全隐患；四是实验室线路老化导致的火灾、爆炸等事故 [ 3 ]。
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user: 3. 提高高校生物学实验课安全教育有效性的措施 学生和教师是实验室的主体，顺利完成实验任务，除了要掌握所需的知识技能，更重要的是要有足够的安全意识。因此，对于所有涉及到生物学实验的教师、实验室管理员和学生，都必须在思想上高度重视，将实验安全教育意识贯穿学生学习成长的全过程，把实验安全教育常态化。除讲座和安全指导手册等通用性的安全教育外，在开展各个具体实验项目前要有针对性的培训，考核通过方可进入实验室。 3.1. 搭建系统的理论学习模块，掌握理论知识、仪器设备、危化品的安全操作和使用 实验室安全教育理论学习模块分为三大版块：一、生物实验室安全教育体系，二是生物样本、生物活体材料及代谢物处理体系；三是常用生物学仪器设备的介绍及操作规程体系。使用主要内容如下。 (一)生物实验室安全教育体系，主要知识单元有：1) 实验环境与管理；2) 实验室的规章制度，含实验室守则、实验室安全管理制度等；3) 水电安全及消防知识；4) 常用生物化学用品及有毒有害药品的使用及管理，含常用生物化学用品的介绍、危险化学药品和有毒有害药品的识别、危化品存储及 “双人保管、双人领取、双人使用、双把锁、双本账”的管理制度；5) 实验“三废”的处理；6) 夜间实验室安全等。 (二)生物样本、生物活体材料及代谢物处理体系，主要知识单元有：1) 常见的生物样本、病原微生物和生物活体材料介绍；2) 活体实验材料的种植、培养、饲养和管理；3) 常见的生物样本、病原微生物和生物活体材料废弃物、代谢物的处理；4) 相应的环保法、实验室管理规程，病原微生物的处理及安全保障等。 (三)常用生物学仪器设备的介绍及操作规程体系，主要知识单元有：1) 常用生物学实验室的仪器设备的介绍；2) 常用生物学实验室的仪器设备的操作规程；3) 大型精密仪器和易致危险的仪器使用注意事项，如高压蒸汽灭菌锅的使用、超速离心机的使用、高温烘箱的使用、紫外灯等的使用。 3.2. 构建“入学教育–课前教育–课后总结”的全流程安全教育体系 对于生物学本科专业的新生，入学教学的安全教育中设定“生物学实验安全教育”的内容，由系主任或学工老师强调生物学实验安全教育的重要性，并以安全教育手册的形式发放；安全教育手册上增加上述3.1部分生物实验安全教育三大板块的精要内容。作为最基础的理论知识，学生须进行系统学习，教学院和教学系组织学生考试，只有通过安全知识考试的学生才能获得进入实验教学环节的资格。 在具体开展特定的生物学本科生教学实验时、实验室管理员和授课教师需再次对功能教学实验室再次进行安全教育，着重强调本实验课相关的实验室安全规程、用的实验仪器、实验材料、药品使用等安全事项。实验课后，不仅要对所开展实验的科学知识进行总结，还需加入实验室安全教育相关内容的总结；在实习报告中可以加入实验安全相关的总结内容，由学生自我总结，作为教师给与实验课成绩评定的考量内容之一。 3.3. 应用虚拟仿真实验平台，虚实结合、虚拟感受安全失误的严重后果 借助国家虚拟仿真平台，通过线上虚拟的理论学习、实训操作，强化学生的安全意识、培养学生防范安全事故发生的能力，以及安全事故发生后的自救能力。 通过虚拟仿真的理论学习，让学生感性认识生物学实验室、了解生物学实验室建设的的一般布局、生物实验室的功能分区；通过虚拟平台上的实际操作训练，实训生物学实验室的部分仪器使用易漏易误操作事项，建立安全意识、使学生建立起实验操作过程中有可能发生的安全事故的感性认知，并通过实训，培养学生防范安全事故发生，以及安全事故发生后的自救能力。 3.4. 基于短视频的速课、微课教学，以新形式促进生物学实验的安全教育 传统的生物学实验安全教育，通常采用讲座或者课堂讲授方式，相对显得枯燥无味，对学生缺乏吸引力，效果不佳。随着新媒体的流行，微课兴起，我们可以将生物学实验安全教育的内容制作成短视频，嵌入到抖音、快手等短视频平台，激发学生对生物学实验安全教育内容的学习兴趣。同时，针对生物实验安全教育开展微课教育，通过课前学生自主观看短视频学习新知识、课堂授课时教师重点阐述、学生分组讨论及针对性的答疑解惑的方式，即“短视频–常规授课–讨论–答疑”这种教学形式，将提高学习积极性，同时起到促进学生掌握新知识的效果 [ 4 ]。
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user: 4. 结语 生物学实验教学是高校培养应用型生物学本科人才的关键环节。生物学实验室及实验教学过程的安全是生物学实验教学顺利开展的重要保障。因此，有效的生物实验课安全教育显得极为重要。本文从安全教育理论知识板块搭建、全流程安全教育模式、虚拟仿真教学平台借鉴等方面阐述了有效开展生物学实验教学安全教育的几点思考，以期保障生物学实验教学的安全、更要保障实验教学师生的生命安全，为培养综合性应用型本科生物学人才的安全意识和科学素养奠定基础。
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user: 摘 要 路网核查指利用各种技术手段，核实各地上报路网数据的真实性，传统的核查方法包括人工外业抽查，人工内业对比等方法，效率较低。本文通过一种“全自动排查 + 疑似人工复核”的方式提升路网核查效率，并提出定量化参考评价指标，消除不同作业人员评判标准不一致导致的核查结果差异。高速发展的浮动车时空轨迹结合高分辨率遥感技术是一种方便的解决方案。 关键词 :相似性特征，匹配算法，变化检测 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 公路是经济发展的动脉和助推器，道路路网作为交通基础设施的重要组成部分，其数据的准确性和全面性直接关系到民计民生，在交通管理、城市规划、精准扶贫以及大众出行等方面具有重要意义和价值。传统的路网核查多采用人工进行实地调查的方式，比如使用手持全球导航卫星系统测量工具进行道路轨迹数据收集等。随着各地农村公路建设的大范围开展，该方法已远远满足不了快速准确监管的需要，也在一定程度上影响了数据使用者的分析、决策以及数据更新。 为了解决这一问题，迫切需要对路网信息进行周期性全面、准确的掌握，实现“全自动排查 + 疑似人工复核”的方式提升路网核查效率，并提出定量化参考评价指标，消除不同作业人员评判标准不一致导致的核查结果差异。高速发展的浮动车时空轨迹结合高分辨率的遥感技术是一种方便的解决方案，为公路规划、管理和建设核查提供了新技术和新方法 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。浮动车是一种安装全球定位设备并且通过无线通讯设备将该测量车信息发送出的测量车辆，浮动车检测系统能及时准确的反映车辆坐标、速度和采样频率从而间接分析行驶道路的交通状况，是全面、高效获取道路信息的重要途径。利用浮动车时空轨迹获取路网数据具有成本低廉，且进行连续不间断获取，时空覆盖面广 [ 4 ]。因此，浮动车轨迹数据也被广泛的应用于路网提取 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]。 本文是通过路网之间自动匹配技术实现路网变化检测。具体是：通过设计和改进多种相似性特征描述指标，并通过权重组织这些特征指标作为匹配与否的衡量标准；然后再根据这些匹配关系实现变化与否的判断。其优势主要在于① 传统通过人工从遥感影像中直接进行人工核对，人工判断上报路网信息与遥感影像数据中的差异，因此需要大量的人力物力去进行核查，而本文提出的“自动 + 人工辅助”方式进行路网核查，能够有效的节省人力物力，提高路网核查效率；② 从技术上看，本文提出采用匹配技术实现路网变化检测方法，从匹配原理进行阐述，提出多特征路网匹配算法，丰富了匹配技术的理论基础和应用场景，为多源数据的匹配与融合提供重要的技术保障。
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user: 2. 相似性特征设计与表达 a) 基于面积累积的形状差 基于面积累加的形状差(Accumulation Area of the Shape Difference， AASD)的基本思路是通过两条线之间形成闭合区域的面积累加大小来比较两者形状差异。结合图1所示，其基本思想：首先取较短线对象( l A )向较长对象( l B )平移，使 l A 和 l B 的首结点 N 1 和 N 1 ' 重合(图1(a)至图1(b)的过程)，以 l B 首结点 N 1 ' 为起点，在 l B 上取等长于 l A 的点 N e ，将 l A 的尾结点 与 中的 N e 连接形成封闭区域(如图1中阴影区域 D 1 、 D 2 )；然后对该区域进行面积累积计算，对于存在多个封闭区域时不易计算的问题，采用二元积分求解面积累积值。 图1. 道路待匹配对之间的形状差示意图 l A 与 l B 基于面积累积的形状差即为封闭区域的多边形面积积分，如下： (1) 其中 ξ 表示封闭区域 、 D 2 ， | ∬ ξ d x d y | 表示对 ξ 进行二元积分。只需要确保每一线对象及其子对象具有统一的方向走势，且不同线对象走势应相反以形成封闭区域即可，可解除对线方向的约束，加强对整体差异的描述。如图1所示的方向，设以逆时针方向的积分结果为正，则封闭区域 D 1 、 D 2 的积分结果分别为正和负，两值求和起到一定的抵消作用，与道路形状差异描述中关注整体的描述原则契合。上式中直接进行面积积分计算过于复杂，本文引入格林公式将函数的面积分转换为沿封闭区域边界线积分从而降低计算难度。多封闭区域格林公式如下。 格林公式：设封闭区域D由分段光滑的曲线L围成，函数 P ( x ， y ) 及在多边形D上具有一阶连续偏导数，则有： Q ( x ， y ) ∬ D ( ∂ Q ∂ x − ∂ P ∂ y ) d x d y = ∮ L P d x + Q d y (2) 式中L是D的取正向(即逆时针方向)的边界曲线，由于存在多个多边形共同组成闭合区域的情况，式(3)可转化为： (3) 式中n为组成闭合区域D的线段数量， L i ( i = 0 ， 1 ， 2 ， ⋯ ， n ) 为组成闭合区域的第i条线段。其直线方程有： y = k i x + b i (4) 其中， k i 表示第i条组成线段 L i 的斜率，设式(4)中 P = y ； Q = 0 ，将二元积分转化为单元积分。将 P = y ； Q = 0 和式(5)带入到式(4)中，可得： − ∬ D d x d y = ∑ i = 1 n ∮ L i ( k i x + b i ) d x (5) 结合式(2)可以得出待匹配对道路之间闭合区域 D 1 、 D 2 面积累加计算公式为： Shape ( l A ， l B ) = | − ∫ x i x i + 1 ( k i x + b i ) d x | (6) 其中 x i 为 L i 线段的i坐标。 通过上式可得到待匹配道路对 l A 与 l B 之间的基于面积累加的形状差，可度量两者在形状上的差异。 b) 长度相似性特征 对轨迹路网对象与基础路网对象进行长度比较时，长度差异特征是一种较容易被理解和实现的相似性度量方法 [ 9 ]。一种经常用的线实体 l A 与 l B 的长度相似性度量计算方法为： simLen ( l A ， l B ) = 1 − | Len ( l A ) − Len ( l B ) | max ( Len ( l A ) ， Len ( l B ) ) (7) 其中 Len ( l A ) 表示线实体 l A 的长度 simLen ( l A ， l B ) 表示线实体 l A 与 l B 之间的长度相似程度。 一般来说，长度相似特征不能独立用于线实体之间相似性度量，一般需要通过与其他相似性特征组合使用，在同尺度匹配中，其具有一定的衡量待匹配对之间长度差异的能力，而在不同尺度匹配中，由于受匹配类型 1 : M 的影响，度量能力适用范围有一定的局限性。 c) 拓扑相似性特征 拓扑相似性是指通过将空间对象 l A 与其邻接对象之间的拓扑关系同空间对象 l B 与其邻接对象之间的拓扑关系进行比较、分析其共同特性。可从定量方面的加以定义。 从定量方面来看，安晓亚等对提出通过拓扑相似值来区分拓扑相似程度 [ 10 ]。结点度(价)的定义如表1所示，设点对象 N A 结点的度(价)为 V A ，与其对应的点对象 N B 的结点的度为 V B ，则有结点 N A 与 N B 的拓扑相似值计算公式为： Topo ( N A ， N B ) = min [ V A ， V B ] + 1 max [ V A ， V B ] + 1 (8) 式中可看出，当 V A = V B 时， Topo ( N A ， N B ) = 1 。而当 V A 与 V B 的差值越大，那么拓扑相似性越小。 Table 1 Definition of node degre 示例 结点A的度 1 2 3 4 5 6 表1. 结点度的定义 当采用该方法度量拓扑相似度时，可能存在如图2所示的3种情况，结点的度相同但对象之间明显不匹配。因此，通过结点度来度量拓扑相似程度是一种较为粗糙的拓扑相似性度量方法。 图2. 结点A的度均为3但不能视为匹配的情况 拓扑相似性特征针对轨迹路网与基础路网地图匹配的描述有一定的描述作用，尤其是长度和方向等相似性特征指标相似的情况下，其能够发挥较好的度量作用。