微波技术论文范文

导语：如何才能写好一篇微波技术论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1微波通信技术概述

微波通信技术是利用微波进行信息传递的一项高科技，主要是利用1m～0.1mm的波长、频率为0.3～3000GHz的无线波进行信息传递。微波通信的工作系统主要是由发信机、收信机、用户设备和反馈线等若干个机械设备组成。微波通信中微波具有频率高、波长短的特点，因此，在应用过程中要通过抛物面天线来进行信息传递。另外，微波通信不受地形、距离和建筑物的阻碍和影响，可以准确传输信息。

2微波通信技术在广播电视中的应用

第一，在广播电视信号传输过程中，应用微波通信技术可以加快信号的传输速率，扩大信号传播的覆盖范围，降低设备维护的难度，进而减少信号传输工作的成本消耗。正因如此，在广播电视中应用微波通信技术可以轻易实现多通路的传输，同时满足多个用户的不同需求。第二，利用微波通信技术进行信号传输时需要先将信号传播到控制中心，再由控制中心向各个卫星进行发送。这种借助地面微波和卫星进行传播的方式对信号形式没有限制，所以微波通信技术可以实现对音频及视频等信号的采集、转换与传播。第三，由于微波通信技术是借助卫星与地面微波的形式进行传播，且传播速度快、覆盖面积广，所以广播电视行业可以利用微波通信技术进行大型现场直播。除此之外，微波通信技术还能为有线数据通信提供技术服务，或者作为电台网站的多路视频指标信号采集系统，为观众接收节目提供方便。第四，微波通信系统可以应用在干线光钎传输中，在干线光钎传输中做到备份和补充，当发生自然灾害或环境恶劣等情况时，微波通信系统利用点对点的SDH微波以及PDH微波等各种微波对传输过程中遭到破坏的部分及时修复，保证信息的正常传输。

3广播电视微波通信技术的优点

3.1图像传输画质良好

再生中继技术是微波通信技术的核心，该技术能够减少广播电视的微波信号在传输过程中受到的外界各种因素的干扰，降低干扰强度，从而保证图像画质良好。

3.2传输信息的安全性有保障

由于自然环境的影响或者人为因素的破坏，广播电视信号在传输过程中可能受到干扰或损害，从而无法正常传输。尤其是当前社会形势下，很多不法分子贪图利益或恶作剧心理作祟，蓄意破坏传输信号，导致广播电视节目无法正常播出。而微波通信技术可以有效避免此类问题发生，微波通信技术将图像、声音等信号转化为微波进行传输，因微波难以破解，使信号的稳定性与安全性有了保障，进而提升了广播电视节目的质量。

4广播电视微波通信技术应用注意事项

4.1信号源配备

为保证信号传输的安全性，在利用微波通信技术进行广播电视信号传输时，广播电视台的微波站内一定要配备两种或多种不同路由的信号源，每一个信号源都要根据需要配置相应的仪器设备。并且，为了使广播电视的设备管理端口与所有的信号处理设备相吻合，一定要严格控制应急人工跳线端口。除此之外，需要在微波首站内设置完善的监测系统，时刻监测信号码流的设置，从而保证微波信号传输系统涉及到的各项设备运行情况都在微波首站的监控范围之内，保证微波信号传输的稳定性。

4.2外接电源配备

为从根本上促使使用的方便性与快捷性，微波站需要接入两种不同的外接电源，并且在整个接收过程中，严格降低配电行业的基本标准与要求。微波播出符合供电主要采用独立低压的回路方式，为保障微波电路首站能够按照相应的配置进行电源自备，需要不间断运行，并且微波站的直流电源需要设置得比较冗余，还要保证蓄电池组的后备时间超过8h。

总而言之，微波通信技术在广播电视信号传输中具有传统信号传输技术无法比拟的优势，为保证微波通信技术能够在广播电视行业得到更加广泛的应用，并真正提高信号传输的质量和效率，相关工作人员必须严格遵守微波通信技术应用注意事项，正确配备并连接电源和信号源，避免发生传输故障。

作者:赵志强 单位:新疆广电局节传中心694台

参考文献：

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[关键字]美国；教育技术学；博士学位论文；内容分析框架

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097（2013）08-0059-07 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.08.012

对美国教育技术学博士学位论文进行内容分析，可以在一定程度上展示美国的教育技术领域在研究什么、怎样研究，促进我们更深入地理解教育技术的内涵。内容分析的核心在于建立分析框架，它决定着整个研究的方向与质量。本研究以1995-2004年美国产生的935篇教育技术学博士论文为研究对象，构建了内容分析框架，尽力做到系统、科学和严谨，保证同一维度中的类目具有互斥性、完备性和较高的效度。

一、分析框架的初步提出

1.从对教育技术的理解出发，确定主要分析维度

本研究基于刘美凤教授的教育技术的广义定位理论和AECT'94定义及其他一些美国学者对教育技术的理解。

教育技术的广义定位理论认为教育技术的知识构成包括三方面：教育技术知识I和教育技术知识II属于研究内容方面，教育技术知识III属于方法论方面。该理论还探讨了教育技术的知识来源问题。那么，美国博士论文到底研究了教育技术知识中的哪些内容？采用了哪些方法？依据了哪些理论，或者利用或转化了哪些学科的知识？所以，分析框架拟包括研究内容、研究方法、理论基础3个一级维度。

AECT'94定义分析了教育技术的研究范畴和影响这些范畴的主要来源，以及教育技术的实践领域。因此，在框架的“研究内容”维度，可以从研究范畴和实践领域两方面分析。定义中对影响范畴的来源的分析，为本研究的“理论基础”维度的分类提供了参考。

2.参考已有的教育技术内容分析框架，设置框架类目

1988年后，伊利（Donald P.Ely）连续四次采用内容分析法对教育技术的文献进行回顾，并从中预测教育技术的发展趋势，其中的很多趋势也被后来的事实所证明。伊利的框架对研究主题进行了详细的分类，在管理、技术开发、设计与开发、评价、教育过程/服务这些方面都有子类目。1989年，迪克和迪克（Walter Dick&W.David Dick）的框架对文章的研究类型进行了分类：文献回顾、方法类、理论类、经验和实验、描述研究、评价研究、专业相关。1995年，里夫斯（Thomas C.Reeves）的框架从研究目标和研究方法两个维度来考察，研究目标包括理论研究、经验研究、解释性研究、后现代研究、开发研究、评价研究，研究方法包括定量、定性、批判性理论、文献回顾、混合方法。2000年，奥萨赫（BaderA.Al-Saleh）的框架对论文类型、分析主题、研究方法、目标群体进行了分类。另外，还参考了Edward， P.Caffarella、祝智庭、焦建利等的分析框架。

3.分析美国教育技术学博士论文的题目，丰富框架类目

我们分析了935篇论文的题目，发现这些论文题目的字数较多，研究问题很小，对研究范围规定明确，从多个维度命题。这样，分析框架就需要分多个维度和层次，并丰富了框架的类目。例如，很多论文探讨具体学科的问题，如数学、科学、外语等，所以可以考虑学科问题，并分析教育技术如何解决这些问题。另外，论文关注的群体多样，学生、教师、妇女残疾人、军人、黑人等，所以可以考虑关注群体。

二、分析框架的修改

1.分析框架的三轮测试

经过测试，我们对框架进行了修改与补充。前两轮，分别抽样选取了200篇摘要进行分析。第三轮，对所有论文的摘要进行了分析，笔者作为主评判员，并邀请其他5名教育技术学硕士生作助理评判员，对内容评判进行互相校验。

2.访谈相关专家

我们访谈了一些专家，对框架进行了修改。专家包括有美国教育技术学博士求学经历的博士、教育技术学领域的知名学者，还有熟悉内容分析法的博士。

3.德尔斐法完善分析框架

我们采取德尔斐方法对10位专家进行了两轮的意见征求，对分析框架进行了修改和完善。专家组的质量是保证德尔斐方法信度和效度的关键因素。本研究选择专家的标准为：（1）对教育技术有深厚的理解；（2）在国内教育技术领域具有较强的学术影响力；（3）愿意参加本次意见征求。通过领域专家推荐和专业期刊的查询，我们形成了专家组，他们均为有多年教育技术研究经验和丰富研究成果的教授或副教授，来自北京师范大学、华东师范大学、华南师范大学、上海外国语大学、北京大学等开设教育技术学专业时间较长的学校；既有老一辈专家，又有中青年专家。教育技术基本理论是他们共同的研究方向之一，对教育技术有着深厚的认识与理解，在国内教育技术领域有着较强的学术影响力。

三、分析框架的确定

最终确定的分析框架如表1所示，包括4个一级维度，每个维度都有具体的类目，逐级分类。同一维度中的类目之间有两种关系，一种是每篇论文分别从这几个方面分析，即这几项必选，在表1中用灰色区域表示；另一种是每篇论文可能只属于这些类目中的一个或者多个，但不是所有，在表1中用白色区域表示。例如，第一维度中的4个类目（研究目的、研究内容等）之间为第一种关系，即每篇论文都会从这4个方面分析；“研究目的”中的4个类目之间的关系为第二种关系，即每篇论文的研究目的是其中之一。

四、分析框架的类目描述

对框架类目进行描述就是清晰地界定框架中的每一个类目，它有三个作用：让不同的评判者对框架有共同的理解，掌握类目的界限，在内容评判中易达成一致；有助于研究结论的表述；让读者了解框架的具体含义，利于学术交流。

1.研究目的

每个研究都有一定的指向性，解决什么样的问题、得到什么样的结果。

（1）基础研究

进行探寻和求证规律的活动，指向具有普遍性，可以为现有学科的知识体系增添新的东西。目的在于发展和完善理论，阐明新的理论或重新评价原有理论，回答“是什么”和“为什么”的问题。

（2）应用研究

指向特定的问题，具有直接的实际应用价值。目的在于应用或检验理论来解决实际的问题或提供直接有用的知识，回答“怎么用”的问题。

（3）开发研究

指向方法和策略。目的在于发明或优化方法、策略和产品，回答“如何改进”的问题。

（4）评价研究

评价一项活动或方案在一定情境下的价值，帮助在特定情境下制定决策，回答“效果如何”的问题。

2.研究内容

（1）教育技术的基本理论研究

指有关教育技术学学科自身的研究，可以为其知识体系增添新的东西，或者讨论这一学科发展的问题。

1）学科建设

是指关于教育技术学学科发展的研究。

①专业人员能力素质：教育技术学专业毕业生和领域工作人员需具备的能力素质、能力标准等方面的研究

②专业伦理道德规范：教育技术学专业研究和实践需遵守的伦理道德规范的研究

③课程设置：教育技术学专业需要开设的主干课程

④学科历史与发展：有关教育技术学科发展的过去、现在和未来的研究

⑤学科定位：有关教育技术学的研究对象、定位的研究，回答“教育技术是什么”的问题

⑥专业名词、概念、内涵的界定：有关教育技术学专业中重要的名词和概念的界定

2）知识体系研究

指关于教育技术知识的研究，建立相关学科知识的基础之上，来源于教育教学实践又能够指导实践问题的可以操作的理论原则、操作程序、方法、技能与技巧、资源与过程的设计、开发、应用、管理、评价以及方法论等方面的知识。

①教育实践问题的解决方案方面的知识：根据教育教学实践中的问题，寻找并依据、利用和转化与教和学相关的科学与技术理论知识和经验知识，通过研究、实验或探索，创造性地形成教育教学实践问题的解决方案，包括解决问题的指导原则、操作程序、方式或方法、技能或技巧以及对所需资源的要求方面的知识

②与促进教学有关的过程的理论：对解决方案的过程进行设计、开发、应用、管理和评价的理论。过程指的是指向实现目标的一系列的操作或活动

③与促进教学有关的资源的理论：对解决方案所需的资源进行设计、开发、应用、管理和评价的理论

④教育技术的方法论：有关教育技术的方法论研究，如系统方法和形成性研究方法

⑤教育技术学的分支理论：从其他学科的视角研究教育技术，从而形成的理论或知识，如教育技术的批判理论等

（2）教育技术的应用研究

是指应用已有的理论、方法或媒体来解决实际的问题。

1）问题层次

①宏观：大规模的问题，如一个学校、企业和组织的整体性改进或规划方案

②中观：中等规模的问题，如一门课程、一个系统、一个班级等

③微观：小规模的问题，如一个单元、一堂课、一个媒体材料等

2）研究范畴

①问题解决的方案规划：根据教育教学实践中的问题，寻找并依据、利用和转化与教和学相关的科学与技术理论知识和经验知识，通过研究、实验或探索，创造性地形成教育教学实践问题的解决方案。包括：

系统方案设计；采用系统方法，对较为综合和复杂的系统进行设计，包括分析、设计、开发、实施和评价等步骤

教学模式：在一定的教学思想指导下，围绕教学活动中的某一主题，形成相对稳定的、系统化和理论化的教学范型

课程开发：根据社会对教育活动的需求、学习者的基本条件和特征、教育者和教育机构的特征而制定能有效地适应社会需求及其变化发展的教育活动、教学活动的程序或模式，并开展相应的实施和评价活动

②设计：运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。包括：

需求分析：找出存在的问题和差距以确定目标和途径

教学环境：教与学赖以存在物质环境和人文环境

教师特征：研究教学过程中的教师的心理、性格等特征

学习者特征：影响学习过程有效性的学习者的经验背景的各个方面

任务分析：在确定需求之后，对需要进行的任务的分析

教学策略：对完成特定的教学目标而采用的教学活动的程序、方法、形式和媒体等因素的总体考虑

学习策略：学习者在充分考虑自身条件和环境条件的前提下，为取得最佳学习效果的主动性调控行为。主要体现在资源管理和学习方法的选择上

讯息设计：对讯息的形态进行操作的计划，包括注意、知觉和保持的基本原理，这些原理指导发送者和接收者之间交流的讯息形态的具体设计

教学资源：专门为教和学设计的有关软件资源

③开发：把设计方案转化为物理形式的过程。包括：

媒体开发：即对硬件和软件的设计与开发

资源开发：对媒体所需材料、资源的设计与开发

④应用：使用各种媒体或资源，以促进学习或改进绩效的活动，包括：

效果评价：研究媒体使用对于某一目标的实现情况，即效果。常采用实验研究，结论表现为有无显著性差异

影响应用的因素分析：分析影响媒体使用的各种因素，或只分析其中的一种，如教师、政策、文化等

政策法规：影响教育技术的推广和使用的社团或组织的规则和行为

文化与道德问题：团体或组织中媒体需要考虑的文化或道德方面的问题

健康问题：媒体对用户（中小学生等）身心健康的影响

教育技术应用标准：国家、政府或学术团体制定的技术应用的标准

应用的策略：研究如何使用媒体或资源，以促进学习、教学或者绩效

应用状况：分析某个国家、机构或学校的技术应用情况

推广应用：为了使革新能被采纳而通过有计划的策略进行传播的过程

⑤管理：通过计划、组织、协调和监督来控制教学技术

管理者素质：管理者应具有的素质

组织管理：对一个组织或者团队进行的管理

项目管理：计划、监督和控制教学设计和开发项目，或其他项目

信息管理：管理过程中人们收集、加工和输入、输出的信息总称，包括信息的收集、传输、加工和储存等过程

知识管理：对人力资本与资源、知识及其载体的管理，是基于知识的企业管理、对知识型组织的管理，目标是提高组织的知识生产力、知识增值率和知识创新能力

人员管理：管理企业、组织或其他团体中的人力资源

资金管理：对企业、组织或其他团体中的资金的管理

设备与资源管理：计划、监督和控制设备、资源支持系统和相关的服务

传送系统管理：计划、监督和控制媒体传送系统中的过程和产品

⑥评价：对计划、产品项目或课程等的价值确定

评价对象：论文的评价对象可能是下面其中之一。项目评价：对在限定时期内执行某一特殊任务的活动进行评估：产品评价：对某一物品的优点、效果或者价值进行评估；成本效益评价：对某一技术、产品或方案等应用的成本和效益比例的评价；评价模型的设计与开发：设计和开发某一个评价/测量模型，该模型可以被多次测量某一类型的对象；评价模型的评价：对某一个评价/测量模型的信度和效度进行评价

评价方式：论文的评价方式可能是下面其中之一。诊断性评价：活动开始之前，对事物的情况进行“摸底”；形成性评价：搜集达标方面的信息，并将这些信息作为进一步发展的基础：总结性评价：搜集达标方面的信息和使用这些信息来作出利用方面的决策

3）应用领域

论文解决的问题属于哪个领域或行业，包括学校教育：远程教育：由各类学校或其他社会组织实施，教师和学生在时空上的相对分离；企业与组织：解决企业、公司或者其他组织中的管理、发展、绩效和培训等问题；卫生：解决医疗、卫生、健康、医生等方面的问题；政府：解决政府管理、政策制定等方面的问题；科研：解决科学研究中的问题；图书馆/博物馆：解决图书馆、博物馆或其他数字资源中信息的查询、加工和利用等问题；大众传媒：大众传播，如报纸、广播、电视方面的传播研究。其中，学校教育、远程教育、企业和组织是主要的实践领域，我们进行详细分类。

①学校教育

从研究主题分类。信息技术与课程整合：研究如何将技术尤其是信息技术应用于教学中；网络教学：研究如何使用网络进行教学的问题：教学设计：研究学校教学中如何使教学效果达到最优化的过程；教师教育：研究教育教学中的教师问题，如教师的素质、教师培训等：教学资源的研究与利用：研究学校图书馆、博物馆、教学资源中心等的使用问题

从学校的类别来看，论文研究的领域有以下几类：

学前教育：幼儿教育、学龄前儿童的教育

中小学教育：在美国称为K-12教育

普通高等学校教育：从社区学院到研究性大学，不包含专门开设远程教育的学校。又可分为医学、军队、体育、理工科、文科、艺术、政治/经济、其他、没有区分

成人教育：针对成人开展的教育、教学

职业技术教育：针对工程、技术等职业开展的教育

其他教育：家庭教育：研究家庭在儿童教育中所起的作用、父母如何影响儿童的学习；宗教教育：宗教开办的学校，或者培养牧师、宗教人员的学校；特殊教育：有关残疾人、智力障碍、学习困难学生的教育问题；文化教育：有关公民素质、学生文化素质的教育；4-H教育：社会性的青少年教育，培养学生的动手能力（Hand）、头脑（Head）、心灵（Heart）、健康（Health）；健康教育：有关公民的健康、卫生教育

②远程教育

需求分析与规划：远程教育项目的需求分析与系统规划

发展状况：分析国家、区域、学校的远程教育发展状况

远程教育传送系统：实施远程教育的一些技术手段，如印刷品、广播、电视、网络等

工作人员分析：分析远程教育领域的各类工作人员，如远程教师、辅导教师、服务人员、研究人员等

教学过程和模式：分析远程教育过程的发生发展规律，以及一些进行远程教育的教学和实施模式

学习资源建设：如何设计、开发远程教育资源

学习者分析：分析远程教育中的学习者特征

学习策略：分析远程学习者如何进行学习

远程学习者的失学问题：分析远程教育中学生失学的现象、原因、对策等

交互设计与分析：分析远程教育中师生、生生之间的教学的交互和情感的交互，并设计策略以促进交互

协作学习：远程教育中，学生以小组形式进行的学习

质量保证：为使人们确信某个远程教育项目能够满足质量要求，在质量体系内实施并按照需要进行证实的全部有计划的和系统的活动

学习支持服务：为了促进远程学习者的学习，给学生提供信息、资源、人员和设施服务的总和

③企业与组织

企业绩效技术：企业或组织改进绩效、促进发展的问题

企业人员素质分析：研究企业某个岗位的员工需要的素质，或者现有的素质

常规企业培训：研究企业如何对员工实施培训，不包括使用信息技术进行的培训

企业e-learning：研究如何用计算机、网络来培训员工

组织文化与学习：研究一个组织中如何形成文化、促进学习，以促进组织发展

组织变革：研究组织发展和变革中的现象和规律

4）关注的媒体

多数应用研究类的论文涉及了媒体，从三方面分析：

①媒体类型：具体类目见表1

②是否为专门教育开发的媒体：如教学、课件、群件技术、Webquest、WebCT、电子教学设计工具

③研究角度：从哪些角度研究媒体，包括；

媒体性能：研究媒体的属性、特征，他们将会影响到媒体的设计与开发

媒体设计：设计某一媒体

软件或资源开发：开发软件或者相应的资源

媒体使用：研究使用媒体的策略、方法、制度等

媒体效果：研究媒体使用对于某一目标的实现情况，即效果评价

媒体文化：研究使用媒体的文化环境

构建环境：构建使用媒体的建筑物、硬件、软件等环境

5）关注的群体：具体类目见表1

6）应用学科：研究某一门学科的问题。类目见表1

3.研究方法

研究方法可以分为三个层次：方法论、一般研究方法、具体研究方法。收集数据的方法、收集数据的手段、分析数据的方法则作为工具帮助上述这些方法的实现。

（1）方法论

方法论是指导研究的思想体系，关于认识世界、改造世界的最一般的方法理论，包括有基本的理论假定、研究逻辑和思路等。

（2）一般研究方法

适用于各门科学的一般的研究方法，自然科学、社会科学和思维科学共同适用的科学研究方法。包括：

①系统科学方法：是按照事物本身的系统性，把对象放在系统的形式中加以考察的一种科学方法

②归纳法：是一种由个别到一般的论证方法，即用若干个别性事物来证明观点的方法

③演绎法：从普遍性结论或一般性事理推导出个别性结论的论证方法

（3）具体研究方法

适用于某一科学研究领域的特殊方法，贯穿于整个研究过程的程序和操作方式。

①理论研究；对复杂问题的性质和关系，从理论上加以分析、综合、抽象和概括，以发现其规律或一般性结论

②实验研究：根据一定的假设，创造能验证实验假设的系统和环境，主动控制研究对象，排除无关因素的干扰，从而探索事物的因果关系

③调查研究：在理论指导下，通过运用观察、问卷、访谈、个案研究以及测验等科学方式，搜集资料，从而对现状作出科学的分析，并提出具体工作建议的一整套实践活动

④人种学研究：是对人以及人的文化进行详细地、动态地、情境化描述的一种方法，探究的是特定文化中人们生活方式、价值观念和行为模式

⑤案例研究：在现象和其背景的界限不清晰时，使用多种资料源调查现实世界当前现象的一种实证的探究。目的是产生新理论和证明已有理论

⑥历史研究：对过去发生事件的了解和解释，目的在于通过以往时间的原因、结果或趋向的研究，有助于解释目前事件和预测未来研究

⑦内容分析研究：对文献内容进行客观、系统、定量的分析，其目的是弄清或测度文献中本质性的事实或趋势

⑧相关与比较研究：相关研究是对两个或以上的变量间是否相关及相关程度进行判定，目的是建立相关或用于预测；比较研究是按一定标准对彼此有联系的事物加以对照分析，以确定它们的共同点和差异点，共同规律和特殊本质

⑨设计研究：通过形成性研究过程，采用逐步改进的设计方法，把最初的设计付诸实施，检测效果，根据来自实践的反馈不断改进设计，甚至排除所有缺陷，形成一种更为可靠而有效的设计

（4）收集数据的方法

①观察法：在自然条件下，通过感觉器官或借助科学仪器，有目的、有计划地感知客观对象从而获得科学事实

②实验法：综合采取随机取样和随机安排、前测和控制组等方法，对影响研究内部效度的无关变量进行严格地控制

③前实验法：对无关变量没有控制，因而效度很低

④准实验法：在现场背景下难以对无关变量进行充分的控制，只能做到最大限度地保证实验的内部效度

⑤访谈法：以口头形式，根据被询问者的答复搜集客观的事实材料，以说明样本所要代表的总体的一种方式

⑥问卷法：根据研究需要而编制成的一套问题表格，由调查对象回答的一种收集资料的工具

⑦测量法：利用工具按照规则给对象或事件赋值，能充分地测出研究中的变量、概念或现象，从操作意义上提供研究所需的数据

⑧文献法：对文献进行查阅、分析、整理并力图找寻事物本质属性

⑨档案资料分析法。包括以下具体方法。文件分析：通过分析某一组织或机构的文件、文档，获得信息；计算机程序跟踪：利用计算机程序来跟踪研究对象，并获得关于研究对象的数据：网络文件分析：通过分析网络上的文件，获得研究所需的信息：数据挖掘：从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程

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关键词:化学需氧量;环境监测;综述

化学需氧量(cod)是评价水体污染的重要指标之一。cod测定的主要方法有高锰酸盐指数法(gb11892 - 89)和重铬酸钾氧化法(gtb11914 -89) 。高锰酸盐指数法适用于饮用水、水源水和地面水的测定。重铬酸钾氧化法(codcr )适用于工业废水、生活污水的测定,但此法要消耗昂贵的硫酸银和毒性大的硫酸汞,造成严重的二次污染,且加热消解时间长、耗能大,缺点十分明显,已不适应我国环境保护发展的需求。为此,人们从不同方面进行了改进。

1　标准法的改进

1.1　消解方法的改进

为缩短传统的回流消解时间,早期进行的工作包括密封消解法、快速开管消解法、替代催化剂的选择等;近期的工作主要包括采用微波消解法、声化学消解法、光催化氧化法等新技术。

1.1.1替代催化剂的研究　重铬酸钾法所用的催化剂ag2 so4 价格昂贵,分析成本高。因此,毕业论文研究ag2 so4 的替代物,以求降低分析费用有一定的实用性。如以mnso4 代替ag2 so4 是可行的,但回流时间仍较长。ce ( so4 ) 2 与过渡金属混合显示出很好的协同催化效应,如以mnso4 - ce ( so4 ) 2复合催化剂代替ag2 so4[ 1 ] ,测定废水cod,不但可降低测定费用,还可降低溶液酸度和缩短分析时间,与重铬酸钾法无显著差异。

1.1.2微波消解法　如微波消解无汞盐光度法测定cod;微波消解光度法快速测定cod;无需使用hgso4 和ag2 so4 测定cod 的微波消解法;氧化铒作催化剂微波消解测定生活污水cod 等。ramon[ 2 ]等采用聚焦微波加热常压下快速消解测定cod。

与标准回流法相比,微波消解时间从2h缩短到约10min,且消解时无需回流冷却用水,耗电少,试剂用量大大降低,一次可完成12 个样品的消解,减轻了银盐、汞盐、铬盐造成的二次污染[ 3 ] 。专著[ 4 ]对此作了较全面的总结。

1.1.3声化学消解法　尽管微波消解时间短,但消解完后要等消解罐冷却至室温仍需一定时间。而超声波消解方便,设备简单,且不受污染物种类及浓度的限制,近年来已有一些应用研究[ 5 ] 。钟爱国[ 6 ]使用自制的声化学反应器对不同水样进行了声化学消解试验,提高了分析效率,减少了化学试剂用量, cod 测定范围150mg ·l - 1 ～ 2000mg·l - 1 ,标准偏差≤615% ,加标回收率96% ～120%。超声波消解时,超声波辐射频率和声强是两个重要的影响因素。试验表明,超声波辐射标准水样30min 时, 低频( 20khz) 、适当高的声强(80w·cm- 2 )有利于水样的完全消化。

1.1.4光催化氧化法　紫外光氧化快速、高效,在常温常压下进行,不产生二次污染,因此对水和废水分析的优势特别突出。近几年来,半导体纳米材料作为催化剂消除水中有机污染物的方法已引起了人们的广泛关注。当用能量等于或大于半导体禁带宽度(312ev)的光照射半导体时,可使半导体表面吸附的羟基或水氧化生成强氧化能力的羟基自由基( ·oh) ,从而使水中的有机污染物氧化分解。艾仕云等[ 7 ]提出纳米zno 和kmno4协同氧化体系,并据此建立了测定cod 的方法,所得结果的可靠性和重现性与标准法相当。他们还使用k2 cr2o7 氧化剂、纳米tio2 光催化剂测定cod[ 8 ] 。通过光催化还原k2 cr2o7 生成的cr3 +浓度变化,可以获得样品的cod值。但反应仍需恒温搅拌,反应液需离心过滤。操作烦琐,且不能在线快速分析。

1.2　测定方法的改进

1. 2. 1分光光度法　分光光度法测定cod是在强酸性溶液中过量重铬酸钾氧化水中还原性物质, cr6 +还原为cr3 + ,英语论文利用分光光度计测定cr6 +或cr3 +来实现cod 值测定。inaga 等以ce ( so4 ) 2作氧化剂,加热反应后测定吸光度,计算出cod值。konno使用自制的比色计与pc机相联测定cod,所得结果与标准法基本一致。光度法测得cod值快速、准确、成本低等。目前,国内外不少cod快速测定仪均是基于光度法原理。如美国hach公司制造的cod测定仪是美国国家环保局认可的cod测量方法。

1. 2. 2电化学分析法

(1)库仑法　库仑法是我国测定cod的推荐方法,该法利用电解产业的亚铁离子作库仑滴定剂进行库仑滴定, 根据消耗的电量求得剩余k2 cr2o7 量,从而计算出cod。广州怡文科技有限公司和

1.2.3化学发光法　根据重铬酸钾消解废水后其最终还原产物cr3 +浓度与cod值成正比关系,以及在碱性条件下, luminol - h2o2 - cr3 +体系产生很强的化学发光的原理,文献[ 18, 19 ]提出一种用光电二极管做检测器测定水体化学需氧量的新方法。

1.2.4紫外吸收光谱法　紫外吸收光谱法是通过测量水样中有机物的紫外吸收光谱(一般用254nm波长) ,直接测定cod。已有工作表明,不少有机物在紫外光谱区有很强的吸收,在一定的条件下有机物的吸光度与cod 有相关性,利用这种相关性可直接测定cod。这种方法不像cod、总有机碳( toc)方法那样明确,但在特定水体中有极高的相关性,也能真实反映有机物含量。基于紫外吸收原理测定cod 的仪器已有生产。这类方法均不需添加任何试剂、无二次污染、快速简单,但前提条件是水质组成必须相对稳定。此方法在日本已是标准方法,但在欧美各国尚未推广应用,在我国尚需开展相关的研究。

2　自动在线分析技术

流动分析( fa)用于水样cod的测定可将样品消解和测定实现一体化,留学生论文使整个过程实现在线化、自动化。korinaga[ 20 ]提出以ce ( so4 ) 2 为氧化剂,采用空气整段间隔连续流动分析法对环境水样中的cod进行测定,采样频率达90次/h,但需特制的阀,且管长达18m。陈晓青等[ 21 ]提出测定cod的流动注射停流法,系统以微机控制蠕动泵的启停,并记录分光光度计检测到的信号。由于停流技术的引入,解决了慢反应中样品的过度分散问题。

cuesta等[ 22 ]提出cod的微波消解火焰原子吸收光谱- 流动注射分析法。用微波加热消解样品,未被样品中有机物质还原的cr6 +保留在阴离子交换树脂上, cr6 +经洗脱后用火焰原子吸收光谱法测定。这种方法在检测中没有基体效应的影响。

尽管流动注射分析的优势突出,但仍免不了传统加热方式。为了提高在线消解效率,不得不加长反应管或采用停留技术,这又导致分析周期延长或低的采样频率。医学论文微波在线消解效果虽好,但去除产生的气泡使流路结构复杂化。但德忠等[ 23 ]将流动注射和紫外光氧化技术引入高锰酸盐指数的测定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法测定高锰酸盐指数的流动分析体系,并对多种标准物质(葡萄糖、邻苯二甲酸氢钾、草酸钠等)进行了研究,反应仅需约115min,回收率8310%～11110%,检测限为016mg/l。用此方法成功测定了cod质控标准(qcspex - pem - wp)和英格兰普利茅斯tamar河水样品。

yoon - chang[ 24 ]将光催化剂二氧化钛铺助紫外光消解与流动分析技术联用测定化学耗氧量,获得了好的相关性。李保新等[ 25 ]把化学发光系统和流动分析法结合测定高锰酸盐指数,有机物在室温条件下发生化学氧化反应, kmno4 还原为mn2 +并吸附在强酸性阳离子交换树脂微型柱上,同时过量的mno-

4 通过微型柱废弃。吸附在微型

柱上的mn2 + 被洗脱出来使用h2o2 发光体系检测。若换用职称论文重铬酸钟氧化剂,在酸性条件下,重铬酸钾还原生成的cr ( ⅲ)催化luminol - h2o2 体系产生强的化学发光可测定cod。该方法已用于地表水样cod的测定。

基于流动技术,综合电化学技术、现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术、现代光机电技术研制的cod 在线监测仪,一般包括进样系统、反应系统、检测系统、控制系统四部分。进样系统由输液泵、定量管、电磁阀、管路、接口等组成,完成对水样的采集、输送、试剂混合、废液排除及反应室清洗等功能;反应系统主要有加热单元或(和)反应室,完成水样的消解和的反应;检测系统包括单片机(或工控机) 、时序控制和数据处理软件、键盘和显示屏等,完成在线全过程的控制、数据采集与处理、显示、储存及打印输 参考文献:

[ 1 ] 杨娅,艾仕云,李嘉庆等. 用mnso4 - ce ( so4 ) 2 协同催化快速测定cod的研究[ j ]. 重庆环境科学, 2003, 25(11) : 30 - 31.

[ 2 ] ramon ramon, francisco valero ,manuel del valle. rapid determination of chemical oxygen demand [ j ]. analy tica chim ica acta, 2003, 491: 9 - 109.

[ 3 ] 但德忠,杨先锋,王方强,等. cod测定的新方法- 微波消解法[ j ]. 理化检验- 化学分册, 1997, 33 ( 3) :135 - 136.

[ 4 ] 但德忠,分析测试中的现代微波制样技术[m ]. 成都:四川大学出版社, 2003年.

[ 5 ] antoniocanals,m. del remedio hernandez. ultrasound- assisted method for determination of chemical oxygen demand [ j ]. analy tical and b ioanalyical chem istry ,2002, 374 (6) : 1132 - 1140

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气候学家根据多年观测认为，地球表面温度在过去几年的确在持续升高。

按照他们编制的计算机模型，如果全球气候变暖，大气层中直接接触地球表面的部分，即对流层的温度，也应该随着地表温度持续逐渐升高。但实际上，无论探测气球还是卫星观测自1970年以来，对流层温度并没有出现任何变化――甚至赤道区域对流层温度还有过降低的情况。数据之间的这种矛盾，使很多人开始怀疑究竟是否真的出现了全球气候变暖的问题，以及这个问题究竟有多严重。

最近一期的《科学》杂志刊出了三篇论文，试图解决这一困扰气候学家多年的问题。

首份论文称，过去40年中，全球各地的气候观测站固定每两日一次，在格林威治时间正午和午夜12点分别释放探测气球，收集大气压力、温度和湿度数据。耶鲁大学的研究人员发现，探测气球使用的无线测温设备存在种种技术误差，造成观测数据的系统性偏差。因此，气候学家往往会对气球收集的原始数据进行修正。但问题是，过去使用的这套修正值本身也存在误差，存在矫正过度的问题；也就是说，经过数据矫正之后的大气温度数据有可能被显著低估了。

第二份论文则称，过去20年来，卫星观测数据主要是对安装在卫星上的微波探测器收集对流层发出的微波信号进行分析计算得出的。但问题是，卫星探测方式是从外向内穿过整个大气层探测对流层微波信号的。探测器接收到信号后，首先需要对平流层信号的干扰做出修正，但检测结果显示，修正后的温度数据值还是会比对流层表面的实际温度低。

第三份论文也支持前两组研究的结论，即之所以出现计算机模型预测结果与实际大气观测结果之间的矛盾，主要是由于收集和计算数据体系本身出现系统偏差所致。因此，对全球气候变暖问题确实不可掉以轻心。

克隆狗第一次成功《时代》周刊2005年8月15日8月初，韩国首尔大学兽医学院黄禹锡教授及其课题组培育出的世界上第一条克隆狗Snuppy公开露面。这个名字取自“Seoul National University”（国立首尔大学）和“puppy”（小狗）。

狗是目前科学家公认最难克隆的动物。自1996年英国罗斯林研究所埃安维尔穆特博士课题组克隆出第一只绵羊“多利”后，各国科学家接连克隆出了老鼠、奶牛、山羊、猪、兔、猫、骡子、马及人类干细胞胚胎，但没有人成功完成过克隆狗。包括美国加州基因存储与克隆公司（Genetic Savings & Clone）七年来斥资1900万美元一直努力的克隆狗试验，也未取得成功。

生物学家普遍认为，克隆狗的最大困难是收集卵子。几乎所有的动物是在成熟阶段排卵受精，只有狗是在未成熟阶段排卵，而且体外培养狗的体细胞的克隆过程难度非常大。另外，狗每年一般只有两次，具有非常特殊的繁殖生理学特征。

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Science and Technolgy

The Proceedings of the 5th

Asia-Pacific Drying

Conference vol.1 & Vol.2

2007, 662pp;699pp

Paperback

ISBN:9789812779984; 9789812779991

陈国华编

ADC是亚太干燥会议(Asia-Pacific Drying Conference)的简称,是每两年一届的国际会议。它为干燥学术界和工业界人士提供了一个交流思想和介绍最新成果的机会。语言为英文。

本书是该系列会议的第五届会议论文集。该会议于2007年8月13-15日在香港科技大学举行。会议荣誉主席是新加坡国立大学工程科学系和机械工程系Mujumdar教授,主席是香港科技大学化学工程系陈国华教授。会议收到了来自33个国家和地区的论文摘要245篇,全文218篇,195篇论文在会议上发表。会议论文集分为两卷,精选论文在《Drying Technology Journal》,《 Journal of Applied Thermal Engineering,》 and 《International Journal of Food Engineering》 和《中国化学工程学报》(英文版)等专业刊物上发表。

来自29个国家和地区的166名代表参加了本次会议,会议期间,与会代表就干燥技术理论与实验研究的现状与发展展开了热烈讨论。

本次会议除了与各种干燥会议相类似的一般专题之外,还涉及以下专题的文章:干燥过程的能耗;绿色干燥技术;干燥过程的生态状况;干燥产品的质量特征;新型干燥器结构;新型替代干燥技术;干燥在生物技术领域的作用;干燥在纳米技术领域的作用。

会议一共有12个主题报告,分别为:1.Arun S. Mujumdar 和 Wu Zhonghua,热干燥技术的新发展与研发前景;2. Xiao Dong Chen和 Kamlesh Patel,使用喷雾干燥及后处理生产优质食品颗粒;3.Yuan Yuejin和Liu Xiangdong等,多孔介质干燥中的不规则毛孔网状结构数值与实验研究;4. Hidefumi Yoshii等,运用喷雾干燥技术的蛋白质封装及晶体转化方法;5.Andrieu Julien,药用蛋白质小瓶冷冻干燥过程中冰晶形态结构的特性、实验数据及控制;6.Natalia Menshutina,制作纳米多孔固体材料的基本原理;7.Hosahalli Ramaswamy,渗透干燥技术的原理、技术及建模;8.T Tao, XF Peng和 DJ Lee 等,泥块的对流干燥模型;9.Wei Wang 和Guohua Chen,含水溶液冷冻干燥中的几个难点;10.Bhaskar N. Thorat等,工业干燥中处理技术的发展;11.Dixit和 W.J.Murray Douglas等,干燥对铜版纸结构、表面及应力特性方面的影响;12.Ingvald Strθmmen等,一种用于干燥生物材料的新的可能技术――使用热泵的常压冷冻干燥技术。

最佳论文3篇:1. Kamlesh C. Patel 和 Xiao Dong Chen:使用反应工程方法对浓缩乳清蛋白喷雾干燥进行建模的灵敏度分析;2.G.R. Askari, Z. Emam-Djomeh 和 S.M. Mousavi:涂层与微波辅助热空气干燥对苹果片颜色动力学变化的综合影响;3.J. Kowalski 和Andrzej Rybicki:干燥后应力体的复水。

本书汇集了近两年在干燥技术领域最新的实验与理论研究进展,对于干燥技术将来的发展方向也进行了分析与展望,对于从事干燥技术及相关专业的科研人员具有重要的参考价值。

论立勇,博士生

(中国科学院理化技术研究所)

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关键词：微波技术；教学改革；措施

随着科学技术的发展，微波技术的应用已渗透到了科学领域的许多方面，如无线通信、全球定位系统、雷达以及电子和计算机工程学科中。因此对于电子与信息工程类专业的学生来说，微波技术课程的开设是必不可少的。

一、微波技术课程特点

《微波技术》作为通信工程、电子工程、电子信息以及微波等专业的重要专业基础课，是在学习了《电路基础》和《电磁场与电磁波》等课程基础上深入研究微波领域的重要科目，其内容丰富、概念抽象、理论性强、对数学方法的依赖性强，教与学都有难度。微波技术课程主要包括传输线理论和圆图的应用；微波网络基本理论、S 矩阵及其特性等方面。在讲解波导理论时以简正波理论为线索介绍矩形波导的物理构成及其工作原理，其场结构在三维空间分布，因而要求学生有一定的空间想象能力和抽象思维能力。而课程涉及到的多由理论均以麦克斯韦方程组为理论依据，其中重要的结论推导都离不开高等数学和复变函数的知识。由此可见，微波技术课程教学难点主要表现为课程理论性更强、内容复杂而抽象、分析方法多样、对数学知识要求较高[1-3]。

二、微波技术教学中存在的问题

通过对以往教学过程中出现的情况，结合本专业特点，发现《微波技术》课程的讲授过程中存在以下几个问题：

（一）在现有的教学过程中，往往过于偏重理论教学，而实践教学所占比重较小；仅是按照课本简单设计教学计划，将基本的、重要的概念、原理、方法在有限的课时教学中教授给学生，而缺少介绍微波技术的发展前沿，因而学生课程学习意义不明确。

（二）由于该课程需要大量的先进仪器设备，而有限的学科建设及科研经费造成实验室先进仪器设备相对匮乏，导致学生缺少开放式教学环境。

（三）教学方法相对于其它课程比较传统，网上教学辅导与课堂教学难以有效结合；对学生的考核仅限于分数的高低；在课程建设过程上未能引进国外先进的教学理念、教学方法及教材，未能及时更新配套的实验教材，使学生不能在多层次、开放式的教学环境下学习。

三、微波技术教学改革的实践探索

针对以上教学中存在的问题，认为从以下几个方面对《微波技术》教学改革进行探索：

（一）注重合理利用教材，配套实验教材。以教材更好地适应当前教学的需要为目的，对教材在保留原有经典基础理论的同时，增加新的理论和实用技术；结合当前微波技术的发展，增加的新型微波元器件的原理和使用方法介绍。

（二）不断更新课程内容，提高学生学习兴趣。微波技术课程内容比较抽象，学生在学习中不易建立概念，也会因怀疑课程的实用性从而减少学习的动力。因此，应多注重对于课程内容实际应用背景的介绍，比如介绍未来移动通信技术中的射频技术等，以提高学生的学习兴趣。

（三）将实践性教学与启发式教学相结合。本课程紧密结合实际，教学中应加强实验教学环节。为节省设备经费，采取硬件平台与软件辅助相结合，学生实际动手操作与演示相结合的方法，开发基于仿真实验平台的实验内容，从测量微波的基本参量入手，将“电磁场与电磁波”实验与“微波技术”实验有机结合，使学生加深对书本知识的理解。

（四）积极改革教学内容组织方式。基础理论教学方面，教学内容以讲授基本原理、基本方法为主，使学生了解基本理论知识，掌握重点、难点问题，在讲授该课程时，把重点放在基本概念和基本原理的解释上；实践课程教学方面，结合理论课程教学内容，精心设计典型的实验范例，利用实验室拥有的微波仪器设备，进行微波系统基本参数的测量；实践环节教学方面，主要包括课程设计和毕业设计，让学生利用所学的知识，培养学生的实践技能。

（五）开展互动式教学与研究式教学。开展互动式教学，在授课过程中，鼓励学生提问，每一章结束后都进行分组讨论，培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。开放式、研究式的讨论，使学生总结归纳所学内容，用一条龙“串”起来，写出“小论文”形式的学习笔记。这些措施促进了学生的积极性和自信心的提高，帮助学生克服了畏难情绪，增强了对自己将来从事微波科研工作的兴趣和信心。

（六）坚持推进优师建设，加强教学经验与资源的总结、研究与推广，实现科研与教学的融合，不断优化教师队伍结构，全面提高任课教师水平。

（七）积极进行网上教学改革试验。充分利用利用网络教学来补充课堂教育，将网络教育与课堂教育有机地融合起来。

（八）设计教学信息调查表和听课记录表。调查表在课程结束时使用，听课记录表由课程教学负责人教学过程中随机听课时填写。对负责人每学期听课次数定量化，并要求分别对相关教学环节进行评价。根据学生填写的调查表和负责人填写的听课记录，分析教学过程中所存在的问题以及教学改革与创新的效果，为教学研讨和教改指明方向。

四、结语

通过对《微波技术》教学手段，教学方法和实验环节等多方面的不断地探索，为深化《微波技术》课程教学改革，提高课程的教学水平和教学质量提供有益借鉴。

参考文献

[1]李九生.微波与射频技术课程新式教学理念应用[J].科技信息，2010， (6):9.

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关键词：有机化学实验；实验教学；教学改革

有机化学是研究有机物质的来源与组成、合成与表征、结构与性质、反应与转化及其作用机理的科学，是创造新物质的重要学科之一。有机化学基于实验，有机基础实验课程是有机化学教学的重要组成部分。有机化学基础实验是化学、生物、环境、医学和材料等相关专业重要的基础实验课，其教学质量与人才培养质量息息相关。合理高效的有机基础实验教学体系，对于培养学生分析问题和解决问题的能力、优化并扩展知识结构、掌握实验技能具有至关重要的作用。多年来，我校有机实验教学团队在实验项目选择、教学大纲制定和教材建设等方面坚持以学生为本，以能力培养为核心，逐步构建了基元操作实验、多步合成实验、半探索型实验等循序渐进的三层次教学体系。对教学内容、教学方法、考核方式和开放实验不断探索和改革，将对学生素质、知识和能力的培养贯穿于整个有机化学实验教学中，取得了预期的教学成效[1-4]。

1必修的基础有机实验

1.1实验内容改革

基础有机化学实验主要包括基本知识、基本原理、基本操作，以及有机合成、产物的分离和纯化、产品质量分析与表征等内容。按我校提出的“三三制”教学改革要求，不断更新教学内容，注重有机化学实验内容的前沿性、交叉融合性、应用性、趣味性、环保性[5]及实验手段的现代化，在改造、更新、优化组合实验内容的同时，循序渐进地将实验规模由常量向小量、半微量[6]、微量转化，并将现代仪器分析技术与有机合成、分离纯化技术结合，按基础训练—综合训练—半探索型实验三个层次进行推进。

1.1.1全面开放现代大型分析仪器将现代仪器分析技术全面引入基础有机化学实验教学和开放实验教学，使有机合成、分离纯化、结构表征及质量分析有机结合，进一步巩固、强化基本操作训练，使学生获得试剂处理、有机合成、分离纯化、结构鉴定和质量分析五位一体的综合训练，提高学生的实验技能和水平，促进教学相长。学生通过使用UV、IR、1HNMR、GC、GC-MS、HPLC等仪器来鉴定、表征自制的产品，对产品不仅有量的概念，而且有质的把握，能够较全面地认识一个化合物的性质，有助于诱导学生的发散性思维，唤起他们进一步提高有机合成技术及进行创新实践的意识[7-11]。

1.1.2开设研究型教学实验1）引入有机化学研究领域的热点课题。如将手性联萘酚的制备及表征引入基础有机化学实验，使学生接触有机化学的新成果、新知识、新设备、新方法。学生通过查阅文献，了解光学纯联萘酚目前在不对称催化合成中的应用及国内外的研究进展，拓宽学生的视野，提高学生的学习兴趣。并将此课题作为开放实验让感兴趣的学生进一步深入研究，如用毛细管电泳拆分联萘酚及其衍生物，与手性HPLC拆分方法进行比较；将手性联萘酚作为催化剂研究扁桃酸的不对称合成等。要求学生从查阅文献到进行实验再到最后递交论文均独立完成，其中有的试剂可几人合作制备，充分发挥学生的主观能动性及团队精神，全面训练学生的实验技能和科研素质。2）开放式实验操作考试。大二学年第二学期末，对学生的考核方式由原先的笔试改为全开放式实验操作考核，主要考查学生近一年中所学理论知识与实验技能全面融会贯通、灵活应用的能力，有机基础和现代仪器分析等综合操作技能，以及分析问题和解决问题的能力等。3）改进经典的合成实验，体现化学绿色化。如苯甲酸乙酯的合成常用浓硫酸作催化剂，腐蚀性大，副反应多，使用不安全，废液污染环境。实验教学中，引导学生分别采用不同的催化剂如对甲苯磺酸等及不同的反应方式如磁力搅拌和不搅拌等，并与浓硫酸催化酯化进行对比。了解实验改进的重要性和可行性，学会改进实验的方法、技术和思路。

1.1.3将实验教学与有机学科前沿相结合与学科教师紧密合作，将科研成果向教学转化，开发新的教学实验，如将过渡金属催化偶联反应（Suzuki-Miyaura交叉偶联反应）应用于2016年全国大学生化学实验竞赛和教学实验中[12-13]。每学期定期邀请有机学科教师，特别是“青千”“优青”教授进行学科前沿讲座，向学生介绍最新的有机化学研究进展，激发他们参与科研的热情。此外，还引入对学生身边常见的天然产物的研究，激发学习兴趣，产生学习源动力。例如，辣椒红色素的提取、分离及鉴定；从茶叶中分离咖啡因[14]；将超声波、微波等新技术引入传统合成实验，如用微波法合成联萘酚，用超声波法合成三苯甲醇[15]，缩短实验时间，提高实验效率；引导学生利用所学知识，变废为宝，净化环境，增强环保意识，如利用废聚酯饮料瓶制备对苯二甲酸[16]等。

1.2教学方法改革

不断改进教学方法，由原来“一讲课二巡视”的传统教学方法转变成“一扶二送三放手”的教学方法。在第一学期基本操作、简单合成及仪器分析实验阶段，以教师讲授为主，通过示范操作、电视录像、双向互动式多媒体演示讲解等，将连仪器都不认识的学生扶上马，第二学期再送一程，一个月后以学生为主，教师为辅，放手让学生自己走，教师主要针对学生在实验过程的质疑进行引导。学生进到实验室即可开始实验操作，并可随时与教师或其他学生进行讨论。这样可以提高学生的预习质量和效果，提高学生的自学能力和互助精神，增加学生实际动手操作时间。教师可对动手能力差的学生进行反复指导和帮助，使每个学生通过实验都能有所启发、有所收获。同时，尝试改进传统的实验报告格式，要求学生将部分实验的实验报告写成小论文，调动学生的学习积极性，扩大知识面，提高对实验结果的分析总结及书面表达能力。

2选修的开放实验

为了使学生在掌握基本操作技术和知识的基础上，进一步提高实验能力和水平，激发求知欲，培养独立思考并运用已学知识解决实际问题的能力，应为学生提供个性发展、提升创新能力的场所和条件。多年来，除利用双休日、学生平时的空余时间、寒暑假进行开放实验教学外，还专门开辟了有机化学开放实验园地，展示学生的开放实验论文，为学生相互间的学习、研究、讨论、交流提供方便。

2.1确定开放实验课题

由于有机化学开放实验面向的是二年级的本科生，因此开放实验的核心问题是确立难度适当的实验课题。首先要广泛收集教师、社会和企业的科研课题以及需要更新实验的课题，每学期从中选择涉及有机化学、生命科学、食品营养学、农业化学、商品检测、功能材料等相关学科领域中的研究课题，作为开放实验课题。这些课题兼具综合性、实用性、趣味性和研究性，内涵丰富，外延宽阔，又有一定难度和深度，使学生看起来既新鲜有趣又富有挑战性。每次课题“菜单”一经公布，就会立即引起热烈反响，学生会踊跃报名选择自己最感兴趣的课题。此外，还提倡学生自带课题。

2.2实施方法

学生选好课题后，首先需要查阅文献、设计实验方案、准备药品仪器、配制试剂，然后要具体进行实验研究并撰写论文等，整个过程均由学生自行完成。这种方式能够充分发挥学生的主观能动性，全面锻炼实验工作能力和团队精神，拓宽专业视野，使他们能够较早接触有机化学实验技术的发展前沿，得到更多的实验技能和科研素质方面的训练。每天有两位指导教师负责审查学生的实验设计方案。在确保安全的前提下，他们会尽量尊重学生的设计方案，并参与实验讨论，尽可能地为学生提供方便。选择教师在研课题的学生，将进入教师实验室，由负责的教师进行指导，实验完成后，每人需递交相关论文。

2.3实施效果

尽管课题的难易程度不同，但参加开放实验的学生均能有所收获，主要体现在以下方面：（1）巩固了学过的有机实验基本操作，学到了更多有机实验新技术、新方法、新手段。如通过查阅电子文献，了解学习微波合成方法、超声波合成方法、微波-超声波联用技术、毛细管电泳拆分方法、手性HPLC拆分方法、无水无氧双排管操作技术、手性催化不对称合成、固相微萃取-气质联用技术、低温反应技术、薄膜浓缩、色谱和光谱分析技术等。（2）增强了综合运用知识解决实际问题的能力及科技论文写作能力。整个研究过程均由学生自行完成，充分发挥了学生的主观能动性，全面锻炼了学生的实验工作能力和团队协作精神。（3）拓宽了知识面，丰富和深化了书本知识，获得了更多的知识信息，激发了他们对化学的学习兴趣。学科教师所拟出的开放实验课题，不是对现有实验课程的简单重复和补充，而是希望以此为媒介将学生引导到有机化学学科发展及实际应用的各个层次和领域，拓宽视野，激发学习兴趣，使他们感到有机化学无处不在，无处不用，与国民经济的发展息息相关，这对他们今后的学习和工作都具有很好的引导和潜移默化作用。

篇8

2宽带城域网的体系结构 2

2.1未来网络拓扑结构 2

2.1.1业务层 2

2.1.2网络控制层 3

2.1.3核心交换层 3

2.1.4边缘接入层 3

2.1.5网络与服务管理 3

2.2宽带城域网网络结构 3

2.2.1核心层 4

2.2.2汇聚层 4

2.2.3接入层 5

3宽带IP城域网解决方案简述 6

3.1网络拓扑结构 6

3.2接入层解决方案 6

3.3汇聚层解决方案 7

3.4核心层解决方案 9

3.4.1 高速路由器和传输设备混合组网方式的优点 9

3.4.2 几种典型组网方式的比较 10

3.5宽带无线接入解决方案简介 11

3.5.1 微波SDH技术 12

3.5.2 MMDS 系统 12

3.5.3 LMDS系统 12

3.6 IP软技术 13

3.6.1 地址分配 13

3.6.2 用户管理 16

3.6.3网络管理 18

传费论文：10000多字

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【关键词】模拟小信号 电磁兼容 称重系统

电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性[1-2]。

公路用称重设备所使用的电磁环境较为复杂。一方面，设备工作在公路旁要承受各种车辆发出电磁干扰；另一方面，随着车辆的增多车载通讯设备（车载电台、对讲机）日益增多也对称重设备的电磁兼容提出了较高的要求。因此，国家相关管理部门对称重设备也作出了相应的国标要求，即中华人民共和国国家计量检定规程JJG907-2006《动态公路车辆自动衡器》中作出了明确的要求[3]，所有销售设备须满足IEC 61000-4中的电磁兼容要求。

1 称重设备原理

称重设备要通过国标的电磁兼容，须从设备的组成入手，了解设备的工作原理、信号传输及易受电磁影响的电路，故须先了解分析各种称重设备的工作原理。

目前市场上在售的公路动态称重设备主要有宽弯板动态秤、窄弯板动态秤、石英动态秤、单台面动态秤、整车式动态秤、双台面动态秤、轴组式动态秤等，虽然各种秤的外观不同，但其称重原理框相同，称重设备的原理框图如图1所示：

图1 称重原理框图

从电压信号传输的角度来分析，压力传感器由电压激励输出电压，最大输出电压值在几十毫伏，且实际应用中压力传感器到信号放大器的距离较远（10米以上），之后经放大传输至AD数字转换器、CPU、显示输出。

2 电磁兼容检测

依据国标JJG907-2006要求称重设备的电磁兼容检测包含短时电源电压降低、电快速瞬变脉冲群、浪涌电压、静电放电、抗电磁场辐射、直流供电的抗干扰 两项检测内容，其中抗电磁场辐射是最难通过的，其余检测项在选择有EC、FC认证的电源基本就可以通过。

抗电磁场辐射试验须在微波暗室进行。微波暗室可隔离外界纷杂的电磁信号，同时可提供单一源的、指定频率的电磁辐射。微波暗室，为了检测产品的电磁兼容性，产品必须在规定的标准环境中进行测试。理想的辐射场地是无限大的良好的导电地平面构成的，这是因为金属网（板）对电波产生全反射。在一定条件下，即反射角较小时，反射系数|R|≈1 ，不同介质平面的反射系数值也不同，故用金属地平面可使测量数据可靠，也使不同地区测量的数据具有可比性。国际上是以开阔测试场作为电磁辐射的标准实验场地，但是，由于现代生活环境中很难找到理想的开阔场，因此，微波暗室，就成为一种非常普及的代替环境。随着微波技术的发展，为了进行各种微波测量，要求模拟电磁波在自由空间传播的环境条件，微波无反射室即微波暗室也正是针对这一需要而研制的。电波暗室主要用于辐射无线电骚扰（EMI）和辐射敏感度（EMS）测量，电波暗室的尺寸和射频吸波材料的选用主要由受试设备（EUT）的外形尺寸和测试要求确定，分3m法或10m法。微波暗室可以用于天线、电磁兼容、雷达截面测量、无线电控制设备的对接试验，以及各种类型的电磁模拟试验等[4-5]。

3 电磁兼容试验及分析

试验前须准备场地及调试测试区域的场强符合IEC 61000-4-3要求，试验时称重设备距离辐射天线3m处放置，第一次测试称重的结果受电磁辐射的影响很大，分析其主要原因是压力传感器、信号放大器、AD转换器、、数据处理模块都是通过一根线连接，造成单端接地的现象，且设备外壳和大地没有严格的隔离开。所以在以下几个方面进行了改进：①放大器与AD转换器的屏蔽外壳与电源地严格分开；②压力传感器电缆外加金属屏蔽网，并与其他设备的屏蔽外壳相连；③所有的模拟、数字模块共地，并用同一屏蔽壳屏蔽；④模拟模块和数字模块电源分开独立供电；⑤放大器模块前端加RC、LC滤波电路。经过上述改进后，再次测试设备的电磁兼容性，经试验满足国标要求。

4 结语

称重设备中存在模拟小信号极易受到干扰，其抗电磁辐射干扰是个难点；但只要做到有与电压负极隔离的封闭严密屏蔽外壳；减小或消除模拟与数字信号的串扰以及严密的滤波电路；与大地的良好接触、选择较好的认证电源等措施，称重的电磁兼容也是可以做到的。

参考文献：

[1]钱振宇.3C认证中的电磁兼容测试和对策[M].北京：电子工业出版社，2004.

[2]刘培国，侯冬云.电磁兼容基础[M].北京：电子工业出版社，2008.

[3]陈淑凤，马晓庆 等.电磁兼容试验技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2001.

篇10

[关键词]合成孔径雷达SAR滤波ISODATA聚类

中图分类号:TN98文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120048-01

一、引言

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种主动式微波传感器,能够全天时、全天候对地观测,而传统的光学遥感方式对空气能见度要求很高,特别在灾害性天气时SAR具有独特的优势。所以在洪涝灾害应急测绘保障方面,SAR发挥着不可替代的重要作用。从SAR影像中识别提取所需的地物地形要素,人工的识别操作无疑是最准确的,但也是最慢的。在灾害面前,时间就是生命、时间就是财产,计算机程序自动识别和提取要素是最快捷的,比传统手工提取更快捷,能够在第一时间为了解灾情、抗灾救灾、灾后重建提供数据基础。本文以SAR影像水域提取为切入点,抛砖引玉的介绍了一种水域提取的可行方案。

SAR图像记录的是目标对微波的后向散射强度,因此原始图像都是黑白图像[1]。平坦的水面,对入射到其表面的微波产生镜面反射作用,后向散射很弱,所以在SAR图像上水体呈黑色[2];陆地表面粗糙度对JERS-1 SAR的波长而言,属于粗糙表面,在图像上呈现灰白色或黑灰色的色调[3]。水体与陆地的图像有较大的反差,比较容易实现提取出来。

用阈值分割提取SAR图像水域的方法简单快捷,但是,如果在提取区域选取的阈值C值太小,则提取水域范围不完整;若C值太大,提取的范围则会越界[4]。斑点噪声对区域的一致性影响也较大,会导致提取的水域不连续。ISODATA聚类方法可以按区域属性所在的特征空间进行聚类,使得每类区域中的属性值只落在一个划分空间中,从而可按其属性特征所在的划分空间标记所属的区域类型[5],并且能有效地克服SAR图像上斑点噪声对水域提取结果的影响。本文结合SAR图像的特点,对ISODATA聚类方法做了一点改进,在星载SAR图像上提取水域,取得了良好的效果。

二、斑点噪声压缩

斑点是SAR图像固有的一种与信号有关的噪声,是由于雷达成像过程中的相干处理造成的,即每个地面单元的总回波(包含幅度和相位)是各个散射点回波的相干叠加,散射波的相位相加引起各个散射回波的相长干涉或相消干涉(相长干涉是在平均亮度基础上的增加,产生亮的像元;相消干涉是在平均亮度基础上的减弱,产生暗的像元),像元间会出现亮度突变,则在雷达图像上呈颗粒状散布的斑点,使得SAR图像不能正确地反映地物目标的散射特性,严重地影响了图像的质量,降低了图像的可解译能力。

本文用Gamma-MAP滤波器[6]对实验区SAR图像进行滤波,有效地减弱了斑点,同时保持了图像的边缘,能较好地满足实验要求。Gamma MAP滤波的输出值的方程为:

上式的解即Gamma MAP滤波公式为:

三、ISODATA聚类

ISODATA是IterativeOrganizing Data Analysis Techniques A的缩写,其中A是为了发音的方便而加入的。ISODATA意为迭代自组织数据分析技术[7]。ISODATA算法在迭代过程中引入产生和消除某些类别的条件,依据这些条件可以将两类合并成一类,也可以将一类分成不同的两类。每一次迭代时,首先在不改变类别数目的前提下来分类,然后将样本的平均矢量之差小于某一预定值的类别对合并起来,或根据样本的协方差矩阵来决定其分裂与否。一次又一次地迭代,并不断地进行合并和分裂,这种算法体现出人机交互和启发式的特点。

ISODATA算法具有启发性和较少的干预,虽然从理论上讲它并不完美,但却很实用。在本文的实验中,基于SAR图像上水体的特点,在第一步给定初始聚类中心时,把代表水体和陆地的像素值作为其中的两个初始聚类中心,进行迭代,最后得到聚类结果图像。

四、试验

(一)试验数据和方法

Radarsat-1 SAR数据对洪水淹没范围有较好的探测能力,且该数据分辨率高,覆盖范围大以及全天时全天候的工作特点,即使在夜间也能获得目标区图像,而且不受浓云厚雾的限制,因此利用星载SAR图像对天气条件比较差的洪涝灾区进行实时监测,能快速、大范围地获取洪涝灾情信息,对于灾情的速报工作有指定意义[8]。

在本文的实验中,采用一幅2005年8月8日的Radarsat-1的地理参考的高分辨率SAR(SGF)图像,地面分辨率是6.25m。从整景图像中裁剪493×520像素大小的区域作为实验区:

首先用Gamma-MAP滤波器对原始图像进行滤波,然后用ISODATA聚类法对滤波后的图像进行聚类,初始聚类数为9类,期望得到的聚类结果为3类,并对聚类结果进行分析和评价。

(二)实验结果及分析

实验区滤波图像如图2所示,Gamma-MAP滤波器不仅平滑了图像中的噪声,并且较好地保持了图像的边缘。图3是ISODATA聚类结果图像,从图中可以看出,聚类结束后水域和其他地物达到有效的区分,其中黑色部分表示水域。由表1可以知道三个聚类中心间的距离都较远,Z1到Z2的距离是35,Z1到Z3的距离是68,Z2到Z3的距离是33。水域部分点数占总点数的比重为26.46%,其他两类所占的比重分别为48.95%和24.59%,可以确定三个聚类中心都是正确的类中心。

五、结论

本文通过实验,根据聚类结果图像和聚类结果的距离表中的数据,证明ISODATA聚类算法在确定初始聚类中心时,基于SAR图像上水体的特点,把代表水体和陆地的像素值作为其中的两个初始聚类中心进行聚类,用于星载SAR图像的水域提取,是一种有效可行的方法。

参考文献:

[1]王双亭、朱宝山,遥感图像判绘[M].出版社,2002.6.

[2]梅安新、彭望、秦其明等,遥感导论[M].高等教育出版社,2005.10.

[3]郭华东、徐冠华,星载雷达应用研究[M].中国科学技术出版社,1996.

[4]张朝阳,遥感影像海岸线提取及其变化检测技术研究[D].信息工程大学硕士学位论文,2006.4.

[5]郦苏丹,SAR图像特征提取与目标识别方法研究[D].国防科技大学博士学位论文,2001.10.

[6]A.Lopes,R.Touzi,E.Nezry.Adaptive speckle filters and scene heterogeneity,IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,1990,28(6):992-1000.

[7]余旭初,模式识别与图像分类[M].出版社,2000.3.