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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0036-02
随着社会和经济的快速发展，应用型人才的需求量正不断增加。高等院校人才培养应以提高学生的实践创新能力为重点，不断加强实践教学环节，努力探索应用创新型人才的培养模式。金属材料工程是一门理论知识抽象、应用性很强的学科，与生产实际紧密结合。由于实验教学在高校实践教学中扮演着重要角色，因此，金属材料工程专业实验课程在整个专业培养方案中就显得更为重要。金相技术是综合研究金属及合金成分、组织与性能之间内在关系的重要研究方法，因此，改进金相实验教学方法、提高教学质量具有重要的意义。
一、金相实验教学的现状
以往的金相实验教学模式是学生先在课堂上学习理论知识，包括金相显微镜的原理、使用方法和金相样品制备方法，然后再分组进入实验室学习实验技能。由于受到实验场地大小、金相显微镜老旧和试样种类数量的限制，教师很难直观系统地讲解和指导，也很难对所有学生进行实验演示，教学过程中学生和教师之间缺乏互动和共同分析探讨的机会。此外，由于做实验的时间有限，学生可能没有认真体会和掌握具体的实验操作方法，对于金相显微镜的构造、原理和使用方法很可能是一知半解，很难达到实验要求。因此，在传统的金相实验课中存在着互动交流性差、实践机会少等问题，造成学生学习积极性不高，兴趣不浓，一些学生没能很好地掌握金相技术，也就很难利用金相技术进一步分析金属材料显微组织结构，教学效果不理想。对这种传统的金相教学方法进行改进显得十分必要。
二、金相实验教学方法的改进思路和实践
1.引进多媒体互动金相实验教学系统。随着信息化的发展和本科生教学规模的扩大，传统的实验课教学方式已经很难实现小班教学的模式。由此而来的大班教学模式也带来了诸多问题，比如实验的演示无法顾及所有学生，学生也很少有机会在课堂上直接与教师之间有所互动，学生上机操作机会大大减少，等等。为进一步提升本科实验教学质量，改善实验教学效果，引进了多媒体互动金相实验教学系统。多媒体互动金相实验教学系统是建立在“多媒体网络教室”上的互动式金相图像分析系统。“多媒体网络教室”是一套应用于校园局域网和多媒体网络教室的教学应用软件，它针对多媒体网络技术和实际学校应用环境进行分析和优化处理，具有强大的教学能力和便捷的操作能力。该系统中教师机是控制中枢，学生机是受控终端，教师机与学生机构成一个小型局域网。在课堂上，教师机可以实时播放或演示金相显微镜中的活动影像，监视各个学生的显微镜视场和计算机运行状态，因此，教师可以将金相显微镜的调焦和寻找最佳视场等过程都演示出来，实时对照讲解，学生可以边听边自己调焦，选择视场，加深了印象，使学生能更快地掌握金相显微镜的使用方法和注意事项。教师还可以针对金属材料显微组织中的特征相或组织进行讲解，指导学生观察显微图像，辨别各种类型组织。教师可以在教师主机上查看所有学生样品的观测情况，制备金相样品时教师可以切换有代表性的学生观察视场演示给所有学生看，现场进行针对性讲解，让学生相互比较，相互交流，知道了如何才能制备出高质量的金相试样。通过让所有学生都参与讨论，使得整个课堂气氛活跃起来。这样不仅可以具体指导学生实验，而且锻炼了学生的动手能力和分析问题能力，极大地激发了学生的学习兴趣。在以往的金相实验课中，学生遇到金相显微镜的操作问题或者看不懂的组织要询问教师时，学生只能站在一旁，由教师看显微镜，再给学生演示或讲解，由于学生的专业基础还不够扎实，学生经常表述不清具置或问题，教师就很难具体讲解，很多时候要反复多次才能解决一个问题，费时费力，效率很低。现在，借助系统中的监控软件，教师和学生能同时在各自的计算机上观察同一个图像画面，学生如果在实验操作中遇到问题，可以通过电子举手的方式随时向教师发出互动交流请求或提问，教师可与任意选定的学生通话，进行图像的实时指导，或是参与学生们的讨论，方便了教师及时解决学生在实验中遇到的疑难问题，提高了实验课的教学质量。学生还可以以小组的形式，在自己设备上观察自己小组其他成员的金相照片，便于根据不同工艺寻找金相组织演变规律。同时，该系统可以实现计算机之间的文档传输和资源共享，学生可以随时提交自己拍摄的金相照片给教师作为课堂作业，教师查看后将信息反馈给学生，也可以将学生提交的实验结果通过投影仪进行演示，供所有学生一起探讨和学习。在监控系统的控制下，教师在自己的计算机上能够监视所有学生计算机的状态，上课时如果有学生利用计算机做与本次实验课无关的事情，教师能马上在教师机上察觉并提醒学生注意，有效地改善了课堂纪律，提高了实验教学的效果。
2 移动通信技术发展历程
第一代移动通信技术（1G）诞生于20世纪70年代到80年代，主要采用模拟技术。它使移动通信走下神龛，真正进入个人领域。然而，囿于技术的限制，它只能用于本地通话，无法进行长途漫游，数据业务更无从谈起。第一代移动通信技术的通讯工具主要为“大哥大”，在当年，拥有一部大哥大，绝对是身份的象征。2000年中国移动成立后，第二代移动通信技术（2G）迅速在全国普及，2G技术完成了模拟向数字的演变，手机开始有了收发电子邮件、互联网浏览等功能。这一时代让手机这个以往的奢侈品飞入寻常百姓家，“人手一机”成为当时社会最普遍的现象。就在人们认为手机不过是用来打电话、发短信的时候，3G时代的到来，彻底颠覆了这种传统观念。与前两代技术相比，第三代移动通信技术（3G）传输速率和质量大幅提高，手机屏幕变得丰富多彩、有声有色。3G将无线通信与互联网融为一体，提供网页浏览、收发邮件、视频会议、电子商务等丰富多彩的移动多媒体业务，给人们带来前所未有的“移动生活”新体验。4G的到来，更让一切有了新的突破，与3G的渐进式发展不同，4G从一面世便呈现爆炸式发展，并向各行业广泛蔓延。4G的速度是3G的10倍乃至几十倍，移动互联网可以拓展的空间更大了，所有终端都可以连接到互联网上。移动互联网拉近了时间和空间，产生了丰富多彩的内容应用，像高清视频、流行音乐、移动游戏等，通过网络的变革，给更多的消费者带来越来越丰富的服务体验，并且带动了新的网络产业的出现，越来越多的创业者投入其中。
3 通信行业发展格局
众所周知，目前我国共有三家传统电信运营商，移动、电信、联通成三足鼎立之势。数据显示，三大传统电信运营商移动用户数达到12.9亿，意味着94.5%的中国人是手机用户。[1]传统电信运营商拥有庞大的用户群、雄厚的资金实力、强大的运营能力。他们的盈利模式较为简单直接，主要通过建造基础网络，营销基于通信网络的基础产品，比如语音、流量、专线等业务；同时也运营增值业务，如短信、手机报、铃声下载、彩铃等业务，依托强大的网络支撑和稳定的客户群保持稳定的盈利模式，但存在经营理念固化、产品创新性不足的问题，与虚拟运营商的竞争中往往不被看好。
与传统电信运营商不同，虚拟运营商自己不建造基础网络。它们一般采用在传统电信运营商基础网络和产品的基础上来设计自己的产品。与传统电信运营商相比，企业理念先进、经营方式灵活多变，产品创新性强，但对传统电信运营商的基础网络有着绝对的依赖。虚拟运营在我国刚刚出现不久，但在国外已经开展多年。截至目前，全球共有1200多家虚拟运营商，主要集中在欧洲和北美等发达地区。在这些地区，虚拟运营商的市场规模占整体市场份额可达到7%～10%，而其他市场的规模较小，仅有3%左右的占比。[2]我国的虚拟经营业务起步晚，但发展速度迅猛。目前我国已向42家虚拟运营商牌照，移动通信行业正在由三足鼎立时代走向群雄逐鹿时代。
虚拟运营商应运而生，顺应了移动互联网时代的大趋势，其发展有助于使移动互联网更开放、应用更丰富、客户体验更好，同时也存在一定的问题。也就是说，既有好的方面，也有不好的方面。好的方面，一是培育市场新需求。与传统电信运营商总是愿意关注企业和客户群的稳定不同，虚拟运营商则更愿意开展创新性的客户需求研究和开发，因而培育了新的市场空间，促进移动互联网市场日趋繁荣。二是转变产业新模式。虚拟运营商的到来，为通信行业竞争注入了新活力、新色彩、新对抗及新合作，迫使传统运营商不得不提升能力，加快转型，加快技术革新和产品创新，有利促进了移动通信行业更快地发展。三是创新产品多样化。虚拟运营商具有天生的创新精神和个性，它的加入会使得市场更加多样化、个性化，越来越多的针对性的个性化产品和服务将会被创造出来，给消费者带来前所未有的多样化选择和个性化新体验。不好的方面，一是管理困难。越来越多的虚拟运营商加入通信行业，市场规范化将面临难题，市场监管部门的管理能力受到考验；二是消费者信息泄密问题。第一个问题直接导致第二个问题的出现，同时，各家虚拟运营商信息安全防范水平不一，对消费者产生不利影响。
4 物联网时代的思考
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）23-17-02
高等动物体内的巨噬细胞、单核细胞和中性粒细胞等多具有吞噬功能，均由骨髓干细胞分化而来，是机体非特异性免疫功能的重要组成部分。当病原微生物或其他异物侵入机体时，由于巨噬细胞具有趋化性，便向异物处聚集，巨噬细胞可将之内吞入胞质，形成吞噬泡，然后在胞内与溶酶体融合，将异物消化分解，这在机体非特异性免疫中具有重要意义。静息的巨噬细胞吞噬功能低下，只有活化状态下的巨噬细胞才具有较强的吞噬能力。现在所用细胞实验教材[1-4]所编列吞噬实验大多用鸡红细胞、羊红细胞、墨水、杆菌[5]、荧光微球等作为吞噬物，本文首次使用鱼血细胞作为吞噬物，对小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬效果进行了探索和研究，以期避免使用家禽作为实验材料，并进一步完善了实验方法。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 鱼血红细胞稀释液的制备 从市场上购买鲫鱼，用注射器尾静脉采血，或解剖后从鱼血窦或心脏抽取鱼血。抽取的鱼血，不添加抗凝剂，直接用无血清L15培养基（Gibco，invitrogen Corporation），稀释10倍。配成10%鱼血红细胞悬液备用。
1.1.2 3%可溶性淀粉溶液的制备 称取可溶性淀粉3g，溶于100mL生理盐水中，混匀后121℃高压灭菌20min备用。
1.2 方法
1.2.1 小鼠腹腔巨噬细胞的诱导 在实验前3d，连续3d定时给小鼠腹腔注射3%淀粉液。注射部位在腹部中央，持针以45°斜角刺入，注意勿伤及内脏或注入肠内，注射后揉动腹部，分散淀粉粒，并观察注射后动物状态，以免小鼠死亡。
1.2.2 鱼红细胞的注射及腹腔液的收集 实验时，小鼠腹腔注射10%鱼红细胞悬液1mL，轻按小鼠腹部，使悬液分散。60min后，用颈椎脱臼法处死小鼠。将小鼠腹面朝上，于腹部中央用有齿尖镊夹起皮肤层，用剪刀剪一环口，撕开腹部皮肤，充分暴露腹膜。此时，向腹腔注射1mL生理盐水，并轻揉腹部片刻。随后用剪刀剪开腹膜成一纵形口，用镊子将两边皮肤夹起来，以防腹腔液流出。把内脏推向一侧后，可用不装针头的注射器或吸管吸取腹腔液，小心操作，以免腹腔内血管破裂，吸取到小鼠腹腔外周血细胞。
1.2.3 制片及染色方法 取腹腔液滴于洁净的载玻片上，按血涂片制备法制备细胞涂片。空气干燥后，载片放入100%甲醇液的固定缸中固定5min。固定后的载片，采用扣染法，即用牙签架起载片，细胞面朝下反扣在玻板上，用Giemsa染色液（Giemsa原液1份，0.075mol/L磷酸缓冲液9份）染色载片，染色时间为20min。染色完成后，揭起载片，用滴管吸取蒸馏水轻缓冲洗载片，洗去多余的染液。
1.2.4 显微观察及吞噬百分率和吞噬指数的计算 载片空气干燥后，在OLympus BX41显微镜下观察，用DP70摄像头进行显微拍摄，并用IPP5.0软件进行显微照片标尺标记。40倍物镜下已能观察到游离的鱼红细胞及吞噬鱼红细胞的巨噬细胞。实验共用小鼠5只，实验过程中未出现死亡，每只小鼠制备5片涂片。每片随机观察数个视野，记录100个吞噬细胞的吞噬结果，计算吞噬百分率、吞噬指数。吞噬百分率（%）=吞噬鱼红细胞的巨噬细胞数/计数的总巨噬细胞数（吞噬及未吞噬的）×100。吞噬指数=巨噬细胞中所吞噬的鱼红细胞数/计数的总巨噬细胞数。
2 实验结果
2.1 巨噬细胞吞噬状态 在普通光学显微镜下，可清晰观察到主要的三类细胞，鱼红细胞、未吞噬鱼红细胞的巨噬细胞（图1中1）及吞噬一个或数个鱼红细胞的巨噬细胞（图1中2～4）。鲫鱼红细胞多为长椭圆形，核常位于细胞中部，胞核染为深紫色。巨噬细胞大多呈不规则形状，胞体表面不光滑，常有突触，细胞核较大，呈肾形、圆形或其他不规则形状，染为紫红色。巨噬细胞吞噬鱼红细胞，常能观察到以下几种吞噬状态：巨噬细胞内鱼红细胞膜仍完整；巨噬细胞内鱼红细胞膜不完整或破裂；巨噬细胞内具有一个或数个大小不等的鱼红细胞细胞核；还可观察到巨噬细胞膜凹陷，鱼红细胞紧贴在凹陷处正在被吞噬。图1显示激活状态的巨噬细胞及多种吞噬鱼红细胞的状态。
2.2 吞噬率和吞噬指数 实验测得小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鱼红细胞的吞噬率为25.0%，吞噬指数为0.31。与鸡红细胞的吞噬率和吞噬指数相近[6-7]。
3 讨论
小鼠腹腔巨噬细胞吞噬实验是生物科学及医学专业本科层次细胞生物学课程开设的实验必修项目。近年来，由于禽流感[8]的流行，细胞生物学教学实验室通过多次试验、反复摸索和研究“小鼠腹腔巨噬细胞吞噬实验”这一实验内容，在传统方法的基础上不断改进。主要的改进有以下3个方面：一是采用小鼠实验前连续3d定时免疫，有效增加了腹腔内处于激活状态的巨噬细胞数量。二是取鱼血红细胞作为吞噬物，且所取鱼血不用添加抗凝剂，直接用不加血清的L15细胞培养液来稀释血细胞，实验效果明显，完全符合实验要求。三是染色方法的好坏直接关系到对实验结果的观察，本实验应用Giemsa染色扣染法，巨噬细胞及鱼红细胞染色均清晰，细胞的形态结构更加明显，能有效地分辨各类细胞的细胞核、细胞浆及吞噬鱼红细胞的各种状态。此实验方法已用于我院本科生实验教学，师生们普遍认为实验结果便于学生观察和计数，有助于学生对吞噬细胞吞噬作用的理解和掌握，提高教学效果。
综上所述，采用鱼血细胞作为吞噬物，实验结果明显，吞噬率及吞噬指数均高于或接近于鸡红细胞的数据，并进一步完善了实验方法，实验结果更直观与清晰。同时巨噬细胞吞噬实验常用于免疫增强药物活性的测定，其中以体内法最能反应实际吞噬能力，这一方法常用鸡红细胞来进行测定，是否也可用便于取材的鱼红细胞来测定，值得进一步实验和探讨。
参考文献
[1]李素文.细胞生物学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]王金发，何炎明.细胞生物学实验教程[M].北京：科学出版社，2004.
[3]桑建利，谭信.细胞生物学实验指导[M].北京：科学出版社，2010.
[4]杨汉民.细胞生物学实验・二版[M].北京：高等教育出版社，1997.
[5]朱兆玲，周红，李美玉，等.吞噬细胞吞噬作用实验方法的改进[J].临床医学工程，2012，19（4）：524-525.
[6]张华，曲震寰，王莹，等.小鼠腹腔巨噬细胞的分离培养与吞噬功能测定[J].黑龙江医药科学，2007，30（5）：9.
人的眼睛是由眼睑（上下眼睑）、眼球、眼底组成。眼球由前向后为角膜、房水、晶状体、玻璃体。这4种物质均具屈光性，组成了人眼的屈光系统。人眼的屈光系统相当于一组凸透镜，睫状肌的收缩及舒张可调节其屈光力。儿童期此调节力最强，随着年龄的增加而逐渐减弱，其视觉发育规律为：3岁前为视觉功能快速发育期，3～13岁为视觉功能慢速发育期。因此，孩子在13岁以前一定要保护好自己的眼睛。
1 近视的影响因素
从出生至6岁是儿童视力发育的关键时期，不良的用眼习惯、照明不良、用眼卫生知识缺乏、早产、饮食不当及遗传因素等均可影响视力的发育。
1.1年龄和性别 正常情况下，小儿出生后不久视力处于远视状态，随着生长发育逐渐趋于正视，至学龄前基本达到正视。因此，儿童在学龄前视力未达到正常标准并不表示异常。
1.2遗传因素 在人眼形成和生长发育过程中，以及最终所形成的屈光状态中，遗传是其重要影响因素。近视的发展是一个多基因和多因素的模式，遗传因素影响的结果相对稳定、保持不变，而长期环境因素的影响超过了3代遗传因素的影响[1]。
1.3饮食与营养 儿童、青少年的体质和发育状况对视力低下的发生、发展都有显著意义[2]。视力的正常发育包括视觉器官及视神经的发育，均需要蛋白质、脂肪、无机盐、维生素、微量元素等营养物质。一旦发生营养物质的缺乏，可能出现相应的疾病，甚至影响到视力的发育。研究发现，常饮牛乳的孩子其视力不良的发生率明显低于不喜欢牛乳的孩子。若能在儿童中提倡多饮牛乳，可能会使儿童的整体视力水平有所提高。有学者认为营养不良，特别是微量元素锌的缺乏是近视发生的危险因素，还有学者研究表明贫血的发病率与视力低下率显著相关，认为贫血可造成近视。
1.4出生情况对近视的影响
1.4.1早产及低出生体重 早产儿及低体重儿近视眼的患病率较高，已引起人们注意。眼的重要发育期是胚胎4～6个月，而视网膜血管系统发育一般在胎儿8个月终止，其中10%在28w左右结束，但10%在出生后仍未完成。早产儿及低出生体重儿均可能存在神经系统发育不完整，且因生命力不足，围产期内常合并窒息、呼吸暂停、缺氧缺血性脑病等，在造成脑功能损害的同时，可对视觉系统的高级中枢造成损害，影响视觉发育，最终导致视觉功能下降。
1.4.2出生时窒息或缺氧 窒息和缺氧可影响全身各个系统，尤其大脑对缺氧极为敏感，受损害最严重。若神经系统受到损伤，则视神经亦受影响，从而影响视力的发育。有资料表明，如果新生儿窒息伴有脑电图、CT异常，则出现视觉障碍的发病率将明显上升。
1.5环境与行为因素 ①视近负荷：有研究提出，用眼疲劳与近距离看电视有关。长期在光线不足或光线不稳定的环境下阅读，书本与眼球的距离过近，书本印刷不清、用眼时间过长等，均可增加视近负荷，加之一些儿童未养成良好的读书、写字姿势，桌椅不合适、不注意用眼卫生、视力保护意识差等，更会加重视力疲劳，加速近视发展；②用眼时间过长：看电视时间是影响儿童视力发育的重要因素。看书、画画、练琴等连续用眼1h以上中间经常不休息者视力低下率明显升高；③户外活动。户外广阔的空间和自然光线有利于儿童视力的发育。家长要鼓励儿童经常在户外活动，减少室内活动时间，保护儿童视力。
2 预防保健
2.1早期进行视力筛查 早期视力筛查，是防治儿童视力异常的一项有效措施。及早发现近视，及时配戴眼镜矫正视力，可保持正常的阅读距离，有利学习和生活，避免视力恶化。有研究报道，从婴儿9个月开始，进行视力筛查并对其进行干预，可有效地改善儿童的视力。
2.2针对儿童近视的影响因素进行干预 ①加强儿童视力保护教育，培养其正确的坐、看、书写等姿势；②加强幼儿园视觉环境的改良及儿童膳食合理搭配等的管理，从而降低儿童近视眼的患病率；③做好围产期保健，降低早产儿和低出生体重儿的发生率，在视觉发育的关键期给予充分的视觉刺激，可降低儿童视力异常的发生率；④多开展体育锻炼，增加室外活动的时间。体力活动，可锻炼眼肌肉协调功能，降低眼压，使视力得到调整和改善。
2.3积极预防假性近视 假性近视是影响学龄前儿童视功能的疾病之一。学龄前儿童在屈光度上表现为生理性远视。由于儿童调节能力较强，故生理性轻度远视并不影响其视力。随着电视、电脑的普及，许多儿童沉溺于观看电视节目及玩电脑游戏，使眼球睫状肌处于长期调节紧张状态，导致暂时的调节痉挛，形成假性近视。假性近视眼的调节痉挛如果不能及时有效地得到缓解，就会发展成为真性近视，从而对患者的生活带来不便和烦恼。所以在儿童眼保健工作中，不仅要做好视力普查，早期发现和治疗假性近视，还要将其作为一个重要的儿童保健工作内容。
2.4注意社会综合防治 儿童视力低下不仅是一个医学问题，而且已成为一个社会问题。需要卫生、教育、家庭等多方面参与，采取综合防治措施，加强儿童视力保护健康教育工作；需要在广大医务、教育工作者和家长等各方面的共同努力下，降低儿童近视患病率，促进儿童身心发育。
“递进循环式”教学属于一种循序渐进式的教学方法。该方法的核心就是教师以某个主题技能为中心，通过某主要知识点引出其他相关知识点，并以此循环不断推进教学内容，从而引导学生不断高效掌握新的知识内容。
2.“递进循环式”教学的特点
在传统的小学语文教学中，很多相关理念已不再适用于现代多元化的社会发展，更不利于小学生的学习和成长。很多教师在教学中只顾强调重复背诵和书写。这不仅使得语文教学变得枯燥，而且容易使学生大脑产生疲劳。而“递进循环式”教学具有以下两大特点：
（1）知识面得到拓展。“递进循环式”教学注重将课堂与现实结合。教师可以引导学生以课堂内容榛本点，从而进行课外知识拓展，并通过课外的见闻来帮助学生理解以及记忆课堂内容，这无形中为课堂教学补充了大量课外素材，从而提升了课堂效率和质量。
（2）记忆更容易。“递进循环式”教学主张“滚动式复习”，在学习新知识的同时强化对旧知识的再学习，对一份语言材料进行反复阅读和理解，从而加深理解、强化记忆、深化应用，这使学生对知识点的记忆变得更容易。
二、“递进循环式”教学方法的应用
1.识字方面
首先，课堂上对识记生字进行分步教学，让学生读课文以对生字有一个初步的了解，对重点的生字词进行识记，给生字注音以及让学生将其与造句相结合运用，回归课文理解生字词的意思并再次进行朗读。
其次，“递进循环式”教学方法使得学习氛围更加轻松活泼，这种读记相结合的方式，不仅带动了教学氛围，也让学生在不断学习和巩固中记住了生字，从而大大提高了学习效率。
最后，对于小学生而言，理解课文并非难事，因此不需要对文章内容做过多的分析，这样只会让他们觉得枯燥无味。而通过识读教学的模式既可以帮他们识记生字，同时又能增强他们的语感，提高他们的言语表达能力，寓教于乐，才能让课堂变得简单有趣。
2.阅读方面
传统阅读教学只注重对内容和字词的分析，而在一定程度上忽略了阅读对言语表达能力的培养，这就使得学生语言表达能力有所欠缺，这种阅读教学是不完整的、低层面的。现代的语文教师应更注重对学生语言表达能力和阅读兴趣的培养，进而对文章进行分析理解。如《风娃娃》这篇课文讲述的是风娃娃去帮助别人，却不料好心办了坏事，文章告诉我们，在现实生活中，不要好心办坏事，帮助别人的时候不要从自己的角度出发，应该站在别人的立场，多动脑。大多数教师会先带学生学习生字词，然后带学生理解课文内容，采取生搬硬套的方法，然后告诉学生这其中的道理，而忽略了阅读中的丰富语言表达，没有使阅读教学发挥应有的效果。在阅读教学中，我们应该整体感知课文，应该让学生多读，从读中去感悟、思考，然后引导学生进行模仿创作，注重语言的积累以及方法的运用，从而激发学生的阅读兴趣，为学生理解文章的思想感情做铺垫，同时也可培养学生的语感和言语表达能力。
3.写作方面
在小学语文教学中，学生由于掌握的词汇量和句子并不多，经常在写作中出现错别字、病句等。一旦学生在写作中频繁出现错别字，就会打击学生学习的积极性，降低学生的学习兴趣。教师可以采用“递进循环式”的教学方法，引导学生养成在阅读中积累好词好句的习惯，增强自己的知识储备和语言积累，为作文写作打下坚实的基础。
“递进循环式”教学方法引入课堂教学中，不仅能在很大程度上有效地活跃课堂教学氛围，调动学生学习的积极性，提高小学语文课堂教学的效率，也是新时期促进学生全面发展和促进我国教育事业深化改革的内在要求。
参考文献：
1.引言
双目测距技术在非接触式测量，机器人视觉等领域都有广泛引用。本文研究的是被动式远距离目标的距离测量系统中系统的标定技术研究，双目测距系统标定方法研究对计算机视觉技术发展有重要意义。摄像机标定的目的在于确定摄像机的位置，以确定物体在空间坐标系与成像平面之间相应的位置关系。
这些位置关系以及摄像机光学和几何参数在一些场所并不需要一一解出，而只需要构建二维成像平面上像点坐标与三维空间坐标投影点之间的一种映射关系。而神经网络有非常强的非线性映射能功能，因此我们可以通过采用神经网络对摄像机进行标定。
2.基于神经网络的摄像机的标定方法
2.1 神经网络、双目视觉神经网络摄像机标定
人工神经网络也称神经网络，是一门新兴技术，用以处理一些难以用标准数学模型描述的系统，模拟人类大脑的一些机理，实现某些特定功能。它具有很强的自学习及自适应能力，而其中可自由设定隐层节点的多层前馈神经网络，可以完成任意精度近似任意连续函数[1，2]。
由于网络由相连的非线性单元组成，因此就具有了学习非线性过程的能力。与摄像机标定工作机制相似，神经网络可以从一些已知数据通过计算得到未知参数。而神经网络标定的畸变模型有任意性，可以避免传统标定方法非线性标定可能无解、标定精度低等多种问题。本文通过运用神经网络学维平面图像像点与三维空间物点坐标之间的关系，提出了改进神经网络双目摄像机的标定方法。
本文双目视觉神经网络摄像机标定具有的优点是不用假设初始值，也不用建立精确的标定模型，只要输入三维空间中物体在两个图像上的像点坐标，神经网络便可输出物体在的三维空间的世界坐标。进行多次的神经网络学习、训练，最后可得到相对理想的输入、输出非线性映射关系。
2.2 改进的RBF神经网络
径向基函数（Radial Basis Function， RBF）神经网络是一种三层前向神经网络，它结构简单，训练简洁，学习收敛速度快，能够以任意精度逼近任意连续函数，广泛应用于众多领域[3，4]。RBF网络模拟了人脑中局部调整、相互覆盖接收域的神经网络结构，是一种局部逼近网络。并且RBF神经网络在逼近能力、分类能力及学习速度等多方面都优于BP神经网络，
遗传算法是模拟生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟生物在自然进化过程中形成的一种自适应全局优化搜索最优解的方法[5]。
本文提出了一种基于改进的RBF神经网络的摄像机标定方法，引入了遗传算法，优化了径向基函数网络的学习算法。
2.2.1 RBF网络的结构
RBF网络是一种三层前向网络，三层分别是输入层，隐藏层和输出层。输入层由信号源节点组成;输出层是对输入作出响应;隐藏层中节点数由需要而定，其中的径向基函数是局部响应函数。
从输入空间到隐含层空间的变换是非线性的，而从隐含层空间到输出层空间是线性的。RBF网络是局部逼近网络，三层组成（m个输入、h个隐节点、n个输出），常用的径向基函数是高斯函数，因此径向基神经网络的激活函数可表示为：
（1）
式中：是欧式范数;X是输入样本，;是高斯函数的中心，也是网络隐含层节点的中心;为高斯函数的方差;i是隐含层节点数。
RBF网络的结构输出为：
（2）
式中：wij是隐含层到输出层的连接权值;yj是第j个输出节点的实际输出。
假设d是样本的期望输出值，则基函数的方差为：
（3）
式中：P是样本总数。
RBF网络学习方法求解需要的参数：基函数的中心、方差以及隐含层到输出层的权值。RBF网络的输出是隐单元输出的线性加权和。本文采用的是自组织选取中心法。
2.2.2 优化的RBF神经网络
本文加入遗传算法用以优化已有的神经网络，用全局搜索找到最优网络结构，确定较理想非线性映射关系，进而达到双目视觉的标定。采用实数编码、最佳保留（elitist model）选择机制，交叉概率采用自适应方式，再对数据做归一化处理。
2.3 整体算法步骤
用遗传算法对神经网路的参数进行优化，得到权值与偏差值范围。再用RBF网络在局部搜索得出最优网络结构标定系统。
1）将多组对应的双目视觉系统图像像点坐标作为输入的训练样本，组成群体;
2）采用梯度下降法学习样本网络个体基函数的中心、方差;
3）采用最小二乘法学习隐含层到输出层的线性权值;
4）采用遗传算法优化隐含层中节点数;
5）通过循环交替学习、训练，得到相对理想的RBF网络标定系统。
3.实验说明
分别采用线性标定、标准BP网络、和改进的RBF网络做双目视觉标定，后两种做非线性函数逼近，对测试结果进行比较。得出结果：较其他两种，改进的RBF网络测试误差最小。
表1 测试结果比较
隐节点数 训练误差 测试误差
线性标定 * * 0.2945
标准BP 26 0.0935 0.0356
改进RBF 13 0.0576 0.0123
4.结论
在不考虑镜像畸变及环境等因素的形象下，将基于改进的RBF神经网络应用于双目视觉摄像机标定方法中，提高了测量精度，减少了因传统标定方法建立的模型不完善而带来的误差，为双目视觉测量应用于精密测量提供了一种新的有效方法。标定后的测量系统在双目视觉空间具有很高的测量精度。
参考文献
[1]阎平凡，张长水.人工神经网络与模拟进化计算[M].清华大学出版社，2000：410-420.
[2]钱光耀，杨入超，赵光兴.基于人工神经网络的压力传感器三维数据融合[J].传感器与微系统，2007，26（2）：79-81.
[3]Liu Hongmei，Ouyang Pingechao，Wang Shaoping.Fault detection based on RBF neural network in a hydraulic position servo system[A].The 6th World Congress on Control and Automation[C].Dalian， China，2006：5708-5712.
金融市场中不但有资金上亿的基金或整合的利益集团，又有不计其数的中小散户。故市场的涨落即在整体上具有统计特征也体现了小团体的意愿。因此，模拟金融市场就需要一个既能反映个体特性又能体现市场统计特征的理论模型。这就成了引入元胞自动机(Cellular Automata，简称CA)的原因。CA通过简单的元胞和规则产生复杂的现象，依据确定的简单局部规则作同步更新，成为研究高度复杂系统演化的有力工具。
金融市场作为复杂系统，必须使用基于复杂性的理论与方法求解此类问题。应尚军等在《元胞自动机及其在经济学中的应用》中介绍了元胞自动机在经济学领域的应用，提出了它在金融市场中的应用的基本设想和研究方法。
1 从众行为(羊群行为)
金融市场中存在与有效市场假说相的现象，投资行为表现为从众行为(羊群行为)。应尚军等建立了基于CA的证券市场投资行为演化模型，通过对多种市场状态下、证券市场复杂系统的演化的模拟与分析，得出个人投资偏好与宏观因素是影响证券市场稳定的关键性因素，因此，建议投资者应该减少跟风从众行为，以促进证券市场的稳定和发展。
由于现实中从众行为形式十分复杂，简单的规则并不能如实模拟市场状态，如投资者的身份不同，其初始规则就应有差别，所以还需进一步对CA模型优化。孔建国等建立了CA开放性金融市场模型，可以通过扩充或重构其预测策略库来获得更精确的预测结果。
2 分形
CA与分形理论有着密切的联系。CA的自复制、混等特征，往往导致CA模型在空间结构上表现出自相似的分形特征。应尚军等基于CA模型，运用分形结构特征变量和稳定性变量来刻画股票市场的复杂性特征，通过新提出的离散度来度量市场的稳定性。研究表明，股票市场的复杂性特征变量与投资者心理存在着明显的相关关系。随后应尚军等开始把研究聚焦于股票市场的价格，并在重构的相空间中去发现是否存在混吸引子，同时，通过相空间的分形维的计算探讨建立股票市场的系统动力学模型的可能性。范英等建立了基于CA的州煤业股票市场演化模型，证实演化模型与现实市场在复杂性特征上的相似性，出现了混现象和分形维。但演化模型仅对单支股票建立了模型。杨帆、徐世英以上海股票交易市场为研究对象，建立了基于投资分析的CA模型，以分形理论为工具，应用重标级差(R／S)方法，通过改变初始值和初始规则，如除去无从众心理状态、从众概率偏移，进一步分析了股票市场的复杂性。高建喜、董宏光等建立了描述投资者心理和股票交易量的CA模型。综合零邻居、Moore和V.Neumann三种不同的邻居形式，用模糊隶属度函数刻画投资者的选择心理。
3 其他
证券市场的复杂性还表现在投资者地位的差异。王佳佳、李青等区分了证券市场上的基于基本面因素和模仿者两类投资者，通过模型反映出股票市场中尖峰厚尾、波动聚集与投资者交易行为有关的特点。
【Abstract】 Based on deep identification of the conception and character of the Internet of Things (IoTs), the paper argued that “the Internet of Things is the intelligent information network connected to physical objects”. After the retrospect on evolution history and intrinsic rules of IoTs’ development from the perspective of information technology progress, concentrating on the construction of new generation network infrastructure and the breakthrough of key technologies, it disclosed the challenge and opportunity encountered by IoTs in future development, as well as which implications to our country.
【KeyWords】 Internet of Things(IoTs);Conception and Character; Evolution Rules; Challenge and Opportunity
2012年7月的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》明确提出实施物联网与云计算创新发展工程。世界范围内看,2009年以来,包括美国、欧盟、日本在内的发达国家相继出台物联网发展战略与相关行动计划,标志着物联网技术与产业在经过早期的宣传“热潮”之后,其发展正渐趋理性与务实。但与此同时也应看到,在对物联网内涵实质、发展规律、挑战机遇等重要问题的研究上,仍然存在许多含混不清的认识,甚至是带有误导性的观点。本文试图就上述问题进行深入讨论,为加速物联网推广应用与产业健康发展提供参考。
1 物联网的概念与实质
物联网(The Internet of Things)的概念最早是由麻省理工学院Auto-ID实验室的Ashton于1999年提出的。当时的定义是:把任何物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议与互联网连接起来,进行信息交换和共享,以实现智能化识别和管理的一种网络[1]。
2005年国际电信联盟(ITU),正式提出了“物联网”的概念。报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用[2]。根据ITU的描述,在物联网时代,通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器,人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度,从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。然而,ITU的报告对物联网缺乏一个清晰的定义。
2009年9月15日,欧盟第7框架下的RFID和物联网研究项目组研究报告,给出了对物联网的明确定义:物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道,构成未来互联网[3]。
我国著名物联网专家、中科院院士邬贺铨认为物联网中的“物”应该是“Anything that can be connected and would benefit from being connected will be connected”。意即物联网应该是把一切有用的且能连接的“物”连接起来,而不是万事万物。邬贺铨院士进一步指出:物联网相当于互联网上面向特定任务来组织的专用网络(VPN)。与其说物联网是网络,不如说物联网是业务或应用,物联网是互联网应用的拓展[4]。
总结起来,目前学术界和实践界对物联网的认识,主要有三类观点,其中主流并为人们所广泛接受的是“网”的观点,即将物联网视为互联网发展的高级阶段,或将其视为一种新型的网络基础设施,强调物联网是互联网的自然演进,是将作为物理实体的“物”接入了互联网。第二种是“联”的观点,主要从技术角度出发,强调物联网的关键在于物物“联接”,强调物与物之间的互联、互通与互操作,从而将无线传感技术、近场通讯技术、卫星通信技术等与互联网技术相并列的信息技术视为物联网的基础和关键技术。第三种是“物”的观点,强调通过物联网联接起来的“物”应具有独特的特征,即能够自我感知或感知“他物”(对象或环境),能够与其他“物”相通讯,能够自我控制(自动化)或控制“他物”(智能化),即不仅能够实现“物感”“、物联”、同时也能实现“物控”。
The research progress of corrosion residual life prediction method of oil and gas pipelines
Cui Yuedong1 Wang Changyou1 Liang Kaiwu1 Li Sen1，2
（1.College of Safety Engineering of Chongqing University of Science & Technology，Chongqing，401331）
（2.Chinahuanqiu Contracting & Engineering Corp，HQCEC，Beijing，100000）
[Abstract]The oil and gas pipeline corrosion residual life prediction methods are mainly discussed in this paper.There are these pipeline corrosion residual life prediction methods，mainly based on the probability and statistics method，Markov chain theory，the theory of structural reliability analysis，the theory of residual strength，etc.In this paper，the methods have been carried on the simple introduction and discussion.At the same time，the paper points out that the questions should be paid attention to when the pipeline corrosion residual life is predicted.And it puts forward the systematicness，reliability and economy are the development direction of oil and gas pipeline corrosion residual life prediction.
[Key words]oil and gas pipeline；corrosion；residual life；prediction method
中图分类号：Y65 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0302-02
引言
目前，国内绝大部分油气管道已步入中老年期。随着使用时间的递增，管道外壁与防腐涂层之间的粘合力有可能逐渐丧失，防腐涂层有可能老化、龟裂甚至剥离，土壤腐蚀性介质浸入，从而为腐蚀的发生、发展提供了条件，管道遭受腐蚀的可能性就大为增大。带有腐蚀缺陷的管道在运行中随时会发生破裂而导致泄漏，从而导致火灾、爆炸等恶性事故的发生，造成巨大的财产损失，甚至人员伤亡。但是，对有腐蚀缺陷的管道盲目地进行更换或维修则又会带来巨大的浪费。因此，需要对管道的腐蚀剩余寿命进行预测，即通过预先判断管道的腐蚀剩余寿命，从而事先制定合理的检测和维修周期，做到预防事故的发生和避免因过早更换管道而造成的不必要的浪费，并对降低管道腐蚀穿孔泄漏事故发生的概率和由此带来的经济及资源损失具有巨大的重要性。本文主要对管道腐蚀剩余寿命的预测方法进行了探讨，并指出了管道腐蚀剩余寿命预测需注意的问题，及以后的发展方向。
1.腐蚀剩余寿命预测方法
寿命预测是以管道当前实际环境和工况下，能够稳定安全运行的时间，用于指导管道维检修和更换周期。腐蚀寿命预测研究起步较晚，美国于1983年率先对这一领域进行探索，我国于1990年后也开始这一方面的研究[1]。目前在建立腐蚀寿命预测模型方面并没有出台统一标准，但科学研究者们开展了许多这方面的工作，取得了一些成果，其主要预测方法有：
1.1 概率统计方法
埋地管道表面多见局部腐蚀和孔蚀。而导致管道腐蚀穿孔的往往是最深的点蚀区域，当管道最深的点蚀坑深度超过了管道允许的最大腐蚀深度，管道就有可能发生腐蚀穿孔，导致事故的发生。因此，管道局部发生的最大点蚀深度决定了管道的使用寿命，而不是管道平均腐蚀深度。Evans认为腐蚀的本质具有概率特征，而在局部腐蚀中，这种概率特征更加明显。后来腐蚀工作者根据这一结论提出了利用概率统计的方法来预测埋地管道的剩余使用寿命[2]。基于概率统计的极值分布规律的剩余寿命预测模型，在前期腐蚀数据采集时，需要采集大量检测数据，然后将采集到的腐蚀数据进行统计筛选，最后预测时，要考虑外防腐层的失效时间。目前国内概率统计方法已经广泛应用于管道剩余寿命预测中，张斌、梁成浩、杨静、翟云浩[3-6]分别应用概率统计方法预测长输管道、化工设备、油气田集输管道的腐蚀寿命。
1.2 马尔可夫链理论
俄国著名社会学家、数学家马尔可夫在利用数学方法研究事物发展过程时，于1906-1912年提出了马尔可夫过程，即在已知当前事物所处的状态，事物发展的未来状态与过去状态无关[7]。马尔可夫过程的优点在于只要掌握事物的现在状态，就可以预测其未来的状态，故马尔可夫过程具有无后效性，这使得马尔可夫过程广泛应用于经济学、生物学、医学、意外事故等方面。国外学者Kleiner Y[8]利用威布尔概率模型和马尔可夫链模型建立了管道寿命预测模型。国内学者袁庚[7]利用马尔可夫过程建立了大连新港油气管道的寿命预测模型，利用马尔可夫决策过程给出大连新港油气管道的维修方案；李恒[9]利用马尔可夫链建立油气管道外防腐层劣化模型，预测了防腐层剩余寿命。
1.3 结构可靠度分析法
可靠度函数分析法首先对管道的材料，腐蚀缺陷尺寸和腐蚀发展规律进行统计，然后得出管道失效的概率分布，根据管道实际位置，设置目标可靠度，最后确定管道维修方案和检测周期[10]。美国天然气管道公司在前人研究成果的基础上，于2006年成功开发了NOLAN软件（系统故障树分析软件），该软件广泛在管道安全分析中应用，通过对管道多次反复分析，可以大大提高发现管道危险情况的概率。我国管道工程专家潘家华[11]于1988年首次将断裂力学与管道安全研究中，并且在1995年将W.Kent Muhlbauer 撰写的《管道风险管理手册》引入到我国。张都清[12]等于2001年利用可靠性函数分析法对发电厂主蒸汽管道进行寿命预测；罗金恒[13]于2006年采用结构可靠性理论，成功预测了新疆红浅油气管道的腐蚀剩余寿命。
1.4 剩余强度理论
管道剩余强度分析是基于先进的智能检测设备和力学理论评估管道剩余壁厚的承压能力。国外在这方面的已经形成了一系列的标准，我国使用这些标准在埋地钢制管道剩余寿命预测上开展了许多工作。基于剩余强度经验公式的管道寿命预测模型，该模型需要收集管道材质和尺寸等基本信息，采集管道腐蚀数据，包括腐蚀深度和腐蚀轴向长度，一般忽视周向腐蚀对管道的影响，而随着腐蚀的进展，其腐蚀深度和腐蚀轴向长度同时变化，利用C语言编程求解，结合腐蚀速率模型，管道剩余强度因腐蚀减薄会不断下降，最终如果管道承压能力不能超过工况压力一定程度时，管道会处于爆管的危险中，此时即为管道的使用寿命。
2.腐蚀剩余寿命预测需注意的问题
（1）目前腐蚀寿命预测方法都是通过历史的检测数据，利用合理的数学模型进行预测，这种预测在短时间内有较好的可信度，随着预测时间的延长，预测的可信度不高。
（2）由于埋地管道所受腐蚀因素影响极为复杂，导致同一条管道不同位置腐蚀情况也有很大不同，而同一条管道的不同位置对管道的安全性的影响也不相同。因此，对管道进行寿命预测时要遵循分段预测原则，要重点预测对管道安全运行影响较大的位置、腐蚀速率较快的位置和土壤腐蚀性较强的位置。
（3）不同区段管道的腐蚀情况各不相同甚至出现差别很大其原因是复杂的，因为不同位置管道的腐蚀环境和机理是大不相同的。以管道内腐蚀为例，腐蚀主要与原油中二氧化碳气体和硫化氢气体含量、管道内积水中阴阳离子种类和总矿化度、含有微生物数量等有关。对油田站间集输管道而言，里面原油是经联合站油水分离工艺处理后输送的，管道内部的水含量极少，只有在管道低洼处、阀门弯头等地方会有少量积水存在，会发生轻微的内腐蚀，所以对油田站间管道而言，其腐蚀形式以土壤腐蚀为主。
（4）管道被土壤腐蚀的破坏程度受下面几个条件作用：其一，当老龄油气管道使用到一定年限，防腐层会逐渐与管道剥离，此时土壤中的腐蚀性物质会直接作用在钢制管道的外壁上，所以程度上跟防腐层与管道剥离的时间和腐蚀物质接触管壁的时间有关。其二，防腐层与管体剥离后，腐蚀程度也跟防腐层的破坏程度和土壤的腐蚀性有关。其三，还跟管道沿程是否穿越不同土质的土壤，阴极保护能否为管道提供完全保护，管道周围是否有杂散电流，环境温度高低有关。总而言之，正是由于腐蚀因素的错综复杂，导致了同一条管道的不同位置腐蚀程度、类型大不相同。
3.腐蚀剩余寿命预测发展方向
国内外在管道腐蚀剩余寿命预测研究上，目前已经取得了一系列有用的成果，但至今还没有制定统一的腐蚀寿命预测标准和规范性的研究准则，使得管道腐蚀剩余寿命的预测方法之间彼此相互独立。因此腐蚀剩余寿命预测研究的系统性问题，是亟待解决的关键问题，也是腐蚀剩余寿命预测以后重点的研究方向。
虽然已经存在一些先进的检测仪器和数据分析方法及手段，但是因为管道腐蚀剩余寿命预测是一个一直变化的过程，使得腐蚀剩余寿命预测的准确性难以得到保证。而且每种预测方法都存在一定缺陷，往往通过综合使用多种预测方法，可以大幅提高管道腐蚀剩余寿命预测的准确性，从而确保预测方法的可靠性。很显然，管道腐蚀剩余寿命预测研究的可靠性，也将是在该领域的科研工作者们以后主要的攻克方向。
另外，检测腐蚀缺陷所要付出的费用通常很高，这使得腐蚀剩余寿命预测的深入研究受到了一定的限制，因此，经济性方面的问题，即如何花费较低的费用去完成腐蚀寿命的研究，也是科研工作者们今后需要着重开展研究的方向。
4.结束语
国内外在管道腐蚀剩余寿命预测的研究上正在不断地向前发展，目前已经产生了比较有益的腐蚀剩余寿命预测的研究方法，但每种腐蚀寿命预测方法都存在一定的缺陷，在腐蚀剩余寿命预测上还有一些应注意的问题，因此需要管道腐蚀科研工作者们继续在管道腐蚀剩余寿命预测的系统性、可靠性和经济性上深入地展开研究，使得腐蚀剩余寿命的研究更加科学合理。
参考文献
[1] 蒋晓斌.腐蚀油气管道的安全性评价[D].西安：西安石油大学，2005.
[2] A hammed M.Probabilistic estimation of remaining life of a pipeline in the presence of active corrosion defects [J].Pressure Vessels and Piping，1998，75（4）：321～329.
[3] 张斌，郭万林.在役管道腐蚀损伤检测与预测预防[J].腐蚀科学与防护技术，2005，17（3）：187～189.
[4] 梁成浩，庄锁良，姜慧芬.石油化工设备材料腐蚀寿命预测系统[J].石油化工设备，2001，30（1）：21～23.
[5] 杨静，马国光，张友波.气田集输管道腐蚀预测方法研究[J].石油与天然气化工，2006，35（3）：229～231.
[6] 翟云皓，郭兴蓬，曲良山，等.集输管道腐蚀评价及剩余寿命预测[J].油气田地面工程，2006，25（4）：47～48.
[7] 袁庚.油气管道的腐蚀及预测研究[D].大连：大连理工大学，2011.
[8] Kleiner Y. Scheduling inspection and renewal of large infrastructure assets [J].Infrastructure Systems，2001，7 （4）：136～143.
[9] 李恒，王树刚，袁赓.马尔可夫链在燃气管道外防腐蚀层预测中的应用[J].全面腐蚀控制，2007，21（6）：11～13.
[10] Jones D，Dawson J. Risk assessment approach to pipeline life management [J].Pipes and pipelines，1998，43（1）：5～18.
[11] 胡伟.樊学油区原油外输管道优化设计与可靠性分析[D].西安：西安石油大学，2012.
[12] 张都清，丁辉，张广成，等.基于可靠性的电厂主蒸汽管道的寿命评定[J].中国电机工程学报，2001，21（4）：66～69.
[13] 罗金恒，赵新伟，张华，等.腐蚀管道剩余寿命预测方法[J].管道技术与设备，2006（5）：37～40.
基金项目
[中图分类号] S513 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2015）06-0064-01
1 症状特点
玉米灰斑病主要危害叶片，也可侵染叶片和苞叶。发病初期病斑淡褐色，具有褐色晕圈，以后逐渐扩展为黄褐色，在感病品种上病斑长达5-6mm，严重时病斑汇合连片，致使叶片变黄枯死，病害从下部叶片开始发生，气候条件适宜可扩展至整株叶片，后期在叶片两面都可产生灰黑色霉层，即病菌的分生孢子梗和分生孢子，分生孢子以叶背产生较多。
2 病原及发生规律
2.1 病原：玉米灰斑病是由尾孢菌（Cercospora）侵染引起的一种世界性病害。
2.2 发生规律
在盐津县，病菌以菌丝和分生孢子在玉米秸杆等病残体上越冬，成为第二年的初次侵染源，当年病斑上产生的分生孢子可进行重复浸染，不断扩展蔓延，分生孢子萌发产生蚜管通过气孔浸入，病菌在地表病残体上可存活7个月以上，但埋在土壤中病残体上的病菌则容易丧失生活力，因此病菌数量逐年累加；病菌可以在种子表面安全越冬，成为下一年度的侵染源；其远距离传播靠种子，近距离传播靠风、雨，据监测观察，玉米大喇叭口期至抽雄初期开始发病，7月下旬到8月上中旬玉米灌浆至乳熟期进入发病高峰期。
3 发病条件
根据近年玉米灰斑病发生、流行观测，主要有菌源感病品种，适宜气候条件，播种期、海拔、栽培管理技术、施肥水平等有关。
3.1 温湿度：分生孢子在10-30℃下均可以萌发，但萌发最低相对湿度不能低于81%，大于90%的条件有利于萌发，且湿度越大、萌发率越高。
3.2 海拔：海拔高度大于800m时有利于发病，尤其是1000m以上的山区更易发病。
3.3 生育期：在大部分地区于玉米大喇叭口期后，病害开始发生。实际上，在此前的时间里，玉米下部叶片上便可见到少量病斑，只是少而不易见。一般地说来，雨水偏多的年份，在6月上旬便可见到病斑。大量可见病斑时间是在8月上中旬，到玉米进入灌浆期，条件适宜田间见到大爆发危害症状。
3.4 菌源：无病区，若不从病区调入病种或者不让病株残体传入，种植感病品种，环境条件也适宜，植株并不含感病，也可以不发病或发病较轻，因此，有无菌源是发病的先决条件，若病区秸杆还田，菌源就丰富，发病往往较严重。
3.5 环境条件。灰斑病的发生，受气候条件影响明显，尤其以湿度为关键，病害多在温暖潮湿、雾日较多，连年种植感病品种的地区发生，苗期低温多雨，成株期高温多湿，长期阴雨连绵，暴风暴雨日多年份，适宜病害流行和发生，植株叶片生理年龄直接影响病害发生、发展，生理年龄越大越易感病，加此病害多从下部叶片开始发生，随着向上部叶片蔓延。海拔高低对病害的影响，玉米灰斑病的发生与海拔的高低成正相关，海拔越低病害越轻，海拔越高病害越重。
3.6 品种的抗病性和生育期。
玉米品种之间存在抗性差异，灰斑病发生流行因素中，不同品种的发病程度都不同，栽培品种中，本地老品种盐墨23品种较抗灰斑病，同一品种在不同的生育期抗病性不同，玉米苗期抗病基本不发病，拔节到抽雄期开始发病，灌浆期至乳熟期达发病高峰期。
3.7 栽培管理
在栽培措施中，关系最密切是种植密度，施肥管理、播种节令、少耕或密耕的地块的田块由于病残体积累菌源丰富，发病重，播种时间推迟，栽培密度过大，使玉米埴株过于荫蔽，不施底肥和磷钾，偏施氮肥，管理粗放，后期脱肥的地块植株抗病力弱均有利于灰斑发生发展，选用抗病品种，合理密植，改善通风透光条件，施足基肥，在施用氮肥的基础上，增施磷肥和钾肥，可使植株生长健壮，提高植株抗病能力。
4 防治措施
玉米灰斑病有传染迅速，危害严重的特点，在防治上要坚持“预防为主，综合防治” 的植保方针，建议农业防治为基础，农药防治相结合。做好灰斑病的调查，查清历年灰斑病严重发生地块底数，品种，如开培训会，深入田间地头开展现场培训，让大家认识防治的重要性，印发防治灰斑病药剂、配方资料，不断提高防治意识和防治水平。
4.1 选用抗病品种、选用抗性好，适应性广，丰产性好的杂交玉米良种作为当家品种，经过年几年的种植观察，抗性好、产量高、综合性状表现好的如盐墨23、资玉2号、雅玉等。
4.2 合理密植、清除田间病残体等农业防治技术。玉米收获后，及时清除田间病株残体烧毁，玉米杆叶堆汇农家肥的，肥料要充分腐熟后才能施用于地块、田间，以便消灭和减少菌源；生产时期增施磷钾肥，每亩种植密度3500株左右，增加通透性，促使玉米健壮生长，提高抗病力。
4.3 药剂防治，根据玉米灰斑病发生、发展和危害特点，在药剂防治上主要在玉米大喇叭口期、抽雄期和灌浆初期三个关键时期进行药剂防治，在喷药时最好先从玉米下部叶片向上部叶片喷施，以每张叶片正反面喷湿为标准，由于玉米灰斑病是从玉米的脚叶自下而上发生危害和蔓延，早期摘除病叶集中烧毁，目的是控制下部叶片上的病菌不要往上部叶片蔓延，防止重复浸染，达到控制病害蔓延的目的。
中图分类号：TP18文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)04-0862-02
The Research and Improvement of the Face Recognition Method Based on the BP Neural Network
FANG Xu
(PLA Chongqing Communication College, Chongqing 400035, China)
Abstract: The recognition of human faces is an important subject in the area of the computer pattern recognition, which has a wide range of applications. And the key is face detection and feature extraction. In this paper, we use BP neural network for the feature extraction and recognition, the choosing principle of the number of hiding layer cells are proposed, the initial values setting principle are also discussed. And the BP algorithm is improved. It improves the precision, reduces the training time and the calculation.
Key words: face recognition; face detection; neural networks
近年来，在计算机视觉和模式识别领域中，对人脸识别系统的研究变得非常活跃。作为人类几个重要外在鉴别特征之一，人脸识别对自动鉴别和人类自动分辨有着重要的意义。相对于指纹识别和虹膜识别来说，人脸识别有着其特殊性，即人脸图象受其成象角度、光照条件等外界因素的影响较大，所以人脸识别起来难度也较大。
现阶段的人脸自动识别系统包括两个主要技术环节：一是人脸的检测与定位，即判断一幅图像中是否有人脸。如果有，定位每张人脸具置。二是人脸特征的提取与识别。包括对人的眼睛，鼻子，嘴部区域的定位以及对人脸图像轮廓线的提取。研究表明，用BP神经网络进行特征的提取和识别，由于其良好的速度，识别率，容错能力和并行计算能力，得到了广泛的应用。
1 BP神经网络
BP神经网络是一种按反向传输算法（Back Propagation）训练的多层前馈网络，是目前应用最广泛的神经网络模型之一。它是一种能向着满足给定的输入输出关系方向进行自组织的神经网络。当输出层上的实际输出与给定的输入不一致时，用最速下降法修正各层之间旧的结合强度，直到最终满足给定的输出输入关系为止。由于误差传播的方向与信号传播的方向正好相反而称为误差反向传播神经网络。
识别过程就是根据特征向量进行分类的过程，识别器实际上就是分类器。针对人脸图像识别问题，选用BP网络模型来设计分类器。理由如下:第一，人脸模式输入向量的维数经过特征提取之后已经不是很高。第二，BP算法成熟简单，可选择的余地比较大。最后输入样本空间经过特征提取后其聚类性能已经有所改善，对BP算法进行适当改进，则会使得训练时间不长。
2 BP算法
2.1 BP网络的输入与输出
BP 网络由输入层，隐含层和输出层构成，相邻层之间用神经元权互联，同一层内的神经元无连接。
对于输入层来说，输出与输入相同，即Oi= Xj。隐含层和输入层的输入输出关系特征为：
Netj = ∑WjiOi
Oj = f(Netj)
其中，Wji表示前一层的神经元i到本层的神经元j的连接权值，Oj为神经元j的输出，Netj表示神经元j接收到的总输入，在函数f的作用下产生输出Oj，f常取sigmoid函数：f(x)=1/(1+e-x)
2.2 隐含层神经元数的选择
通过输入层与隐含层之间的连接权值的“自组织化”，隐含层起到对输入模式进行特征提取的作用，然后将提取的特征传给输出层。隐含层神经元数目过少不能使得网络建立复杂的判断界，过多则使得学习时间过长，影响效率，所以采用如公式（1）求出隐含层神经元数：
（1）
其中m为输出神经元数，n为输入神经元数，a为1―10之间的常数。
2.3 BP网络的学习算法
BP网络的学习算法为：
1）初始化权值，每个权值的初始化值设置为为(0,1)之间的随机数。
2）输入训练样本及期望输出值。
3）逐层计算各层的输出。
4）从输出层开始，调整权值，并反向传播误差值。
5）如果误差小于设定的值，则算法结束。如果大于所设定的值，则转向3， 继续学习。网络训练结束达到稳定状态后，保存网络的连接权值，以用于后面的识别。
其中，学习速率决定每一次循环训练中所产生的权值变化量。大的学习速率有可能会导致系统的不稳定，但是小的学习速率导致较长的训练时间，可能收敛很慢，不过这样能保证网络的误差值不跳出误差表面低谷而趋于误差最小值。所以一般情况下倾向于选择较小的学习速率以保证系统的稳定性。学习速率的范围是0.01-0.8。
3 BP算法的改进
虽然BP网络得到了广泛的应用，但是它并不是十分完美的网络，主要包含以下一些缺陷：
1）由于学习速率是固定的，因此网络的收敛速度慢，需要较长的训练时间。而这种长时间和不确定的训练过程，对于一个比较简单的问题，有的时候需要几百甚至上千次的学习才能收敛。对于复杂的问题，可能需要更长的时间来训练这个网络。
2）BP算法可以使权值收敛到某个值，不能保证收敛到全局最小值，容易陷入局部极小值。
3）网络麻痹现象。在训练过程中，加权调得较大时，可能迫使所有的或大部分节点的加权和输出较大，从而工作在S型激发函数的饱和区，此时激发函数的导数处于非常小的区域。由于在计算权值修正量的公式中，各层误差正比于激发函数的导数，当导数趋于0时，各层误差趋向于0，相当于调节过程停滞。容易造成网络达不到指定的误差，训练不出来 。
4）网络隐含层的层数及每层的节点数的选取尚无理论上的指导，而是根据经验 确定。因此，网络往往有很大的冗余，无形中增加了网络学习时间。
5）网络的学习、记忆具有不稳定性。一个训练结束的BP网络，当给它提供新的记忆模式时，将使已有的连接权打乱，导致已经记忆的学习模式的信息消失。要避免这种现象，必须将原来的学习模式连同加入的新模式一起重新进行训练，而且要求新加入的模式的特征数目与原模式特征数目相同。
为了拟制迭代过程的振荡，可以在每次对连接权进行校正时，按一定比例加上前一次学习时的校正量，即增加附加动量项。这样连接权变为:
Wij(N+1)=Wij(N)+ β*ejk*αik+η*ΔWij(N)
式中β为学习速率，η为动量因子，ΔWij(N)为第N次迭代时权值变化量。由上式可知，N+1次迭代时，权值的调整量与第N次迭代相关，由于样本群的各样本间相关性很强，前一个样本的学习结果为下一个样本所用，这样可以加快收敛速度。
连接权校正量与中间层的输出有关。因此，当中间层的输出为0或1时，连接权校正量为0，不起校正作用。中间层的输出是由S函数的输出所决定的，由S函数的饱和非线性输出特性可知，当其输入小于或大于某一数值后，其输出接近于0或1。因而在相当次数的学习过程中，真正的校正量很小，校正速度十分缓慢。为此，要限制S函数的输出，当S函数的实际输出小于0.01或大于0.99时，将其输出值直接取为0.01或0.99。这样保证了每次学习都能进行有效的校正，从而加快收敛速度，可以很大程度避免网络的麻痹现象。
4 结论
人脸识别是一个困难的研究课题, 目前还处于探索阶段。本文利用BP神经网络学习能力强、分类能力强的优点, 实现了人脸特征提取和识别。虽然BP网络在实际应用过程中存在一定的缺陷，但是对BP算法的改进则进一步加快了收敛速度，提高了识别的正确率。
参考文献：
[1] 周志华,曹存根.神经网络及其应用[M].北京:清华大学出版社,2004.
