時(shí)間：2024-03-02 17:00:18
序論：在您撰寫信息通信的概念時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；發(fā)展；校園服務(wù)；學(xué)生；手機(jī)app
中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）20-0228-01
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將信息的接受和發(fā)送都通過(guò)與人日夜為伴的移動(dòng)設(shè)備完成，信息被聚合成以人為核心的信息集。無(wú)疑手機(jī)是這些移動(dòng)設(shè)備中中重要的角色，然而智能手機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)促進(jìn)了手機(jī)APP客戶端的開發(fā)，近年來(lái)各種手機(jī)APP琳瑯滿目，已經(jīng)能夠滿足用戶的生活基本需求。但是對(duì)于專一性的功能型的的APP卻不那么完善，比如專為大學(xué)生打造的數(shù)字校園的手機(jī)APP。優(yōu)秀的校園信息系統(tǒng)APP的開發(fā)能夠完善數(shù)字化校園體系，打造數(shù)字校園文化和擴(kuò)大信息交流平臺(tái)。所以校園信息系統(tǒng)APP已經(jīng)成為校園信息系統(tǒng)的重中之重。本文就基于互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展引發(fā)的對(duì)數(shù)字校園的思考以及我們小組對(duì)于校園信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概念進(jìn)行分析。
1 研究方向
該項(xiàng)目研究將針對(duì)當(dāng)前學(xué)校與學(xué)生信息不能及時(shí)傳遞與反饋的現(xiàn)狀展開，同時(shí)滿足各類學(xué)生以及教師對(duì)社交、資訊、娛樂(lè)等多方面的溝通需求，還包括校園路線，考試資訊，課程表，購(gòu)物，轉(zhuǎn)讓，兼職，交友等需求。
2 立項(xiàng)依據(jù)
就目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展來(lái)看，加強(qiáng)學(xué)校與學(xué)生之間聯(lián)系的軟件過(guò)少，而學(xué)校與學(xué)生之間又需要大量信息的交換與交流，以APP的形式為校方與學(xué)生之間建立溝通的橋梁，無(wú)疑是方便快捷的。
3 研究?jī)?nèi)容
1）移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程、方法與工具。2）同類產(chǎn)品的架構(gòu)、功能與設(shè)計(jì)風(fēng)格。3）本項(xiàng)目產(chǎn)品的定位、需求、信息架構(gòu)、交互設(shè)計(jì)、視覺(jué)設(shè)計(jì)、原型展示。
調(diào)研內(nèi)容：校方與學(xué)生之間溝通的具體需求；對(duì)市場(chǎng)上已有的信息交流平臺(tái)進(jìn)行評(píng)估；這款A(yù)PP的市場(chǎng)價(jià)值。
4 研究方法
市場(chǎng)調(diào)研――通過(guò)調(diào)研了解學(xué)生及校方的需求，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研去評(píng)估這款A(yù)PP的市場(chǎng)價(jià)值。通過(guò)調(diào)研了解要實(shí)現(xiàn)這款A(yù)PP學(xué)生和校方都有什么具體的需求，從而去豐富程序內(nèi)容的完
整性。
搜集材料――搜集市場(chǎng)上已有的校方與學(xué)生之間信息交流平臺(tái)，并對(duì)此平臺(tái)進(jìn)行研究，從中提取值得借鑒的內(nèi)容，將其保留下來(lái)應(yīng)用到APP系統(tǒng)中去。
系統(tǒng)內(nèi)容的規(guī)劃與設(shè)計(jì)――通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研所提取的學(xué)生需要和對(duì)已有信息交流形式的探索實(shí)施APP系統(tǒng)內(nèi)容的統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，使其全面，方便操作。
視覺(jué)設(shè)計(jì)――簡(jiǎn)潔大方的界面設(shè)計(jì)是必不可少的。
制作――信息架構(gòu)、功能架構(gòu)、界面、視覺(jué)科研內(nèi)容。
結(jié)果（形式表現(xiàn)）――校園APP。
用戶體驗(yàn)――根據(jù)用戶體驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行一定的系統(tǒng)內(nèi)容的完善與修改。
校園學(xué)生手機(jī)智能管理平臺(tái)是基于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，利用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和移動(dòng)開發(fā)技術(shù)，通過(guò)安裝在計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)學(xué)生手機(jī)的智能管理，通過(guò)該平臺(tái)，可輕松建立學(xué)生和老師之間的直接聯(lián)系、通知和布置作業(yè)等功能。有效的避免了對(duì)學(xué)生的重要信息流失，進(jìn)一步提升學(xué)校老師對(duì)學(xué)生信息的高效整合管理。項(xiàng)目組成員經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研以及網(wǎng)絡(luò)課程的相關(guān)學(xué)習(xí)與討論，致力通過(guò)APP的形式加強(qiáng)學(xué)校老師與同學(xué)之間的聯(lián)系，以及同學(xué)之間的互動(dòng)。項(xiàng)目成果中的應(yīng)用設(shè)計(jì)以校園消息下發(fā)為主，同時(shí)開設(shè)聊天功能，實(shí)現(xiàn)校領(lǐng)導(dǎo)與學(xué)生的直接對(duì)話，對(duì)于學(xué)校的教育創(chuàng)新改革具有實(shí)際的效果；同時(shí)包含企業(yè)校園招聘信息，學(xué)生可以通過(guò)上傳圖片、音頻、視頻等方式達(dá)到即時(shí)溝通的效果。應(yīng)用內(nèi)開設(shè)分享功能，可以幫助同學(xué)及時(shí)的傳達(dá)信息，在校園的一個(gè)大圈子下迅速的幫助轉(zhuǎn)發(fā)，用簡(jiǎn)單的方式達(dá)到目的。為豐富校園消息的傳播渠道，為同學(xué)們更好的了解校園新聞打造一個(gè)新的媒介。從總體到細(xì)節(jié)，層層設(shè)計(jì)、分布落實(shí)，完成系統(tǒng)的綜合建設(shè)。
當(dāng)然，要做好一個(gè)APP的運(yùn)營(yíng)并不是一件非常簡(jiǎn)略的作業(yè)。關(guān)于一款好的APP來(lái)說(shuō)，本身的用戶領(lǐng)會(huì)和內(nèi)容質(zhì)量以及后期的推行能夠說(shuō)是各占一半的權(quán)重。一款制作精巧的APP要是沒(méi)有后期推行，設(shè)備的用戶數(shù)量太少，就可能會(huì)墮入資金方面的疑問(wèn)，結(jié)束致使消亡；而一款A(yù)pp產(chǎn)品即使推行做的再好、品牌影響力再大，只需APP的交互及用戶領(lǐng)會(huì)方面存在疑問(wèn)，用戶也不會(huì)買你的賬。所以就出現(xiàn)了如上海未星網(wǎng)絡(luò)科技這樣的專業(yè)APP高端定制公司，他們能夠一同滿足多樣性、豐富性、垂直化和精細(xì)化的商場(chǎng)需求。上海未星網(wǎng)絡(luò)科技，最早致力于研討手機(jī)APP推行，他的中間團(tuán)隊(duì)首要來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)、推行兩個(gè)領(lǐng)域一同的團(tuán)隊(duì)分配，為未星奠定了堅(jiān)實(shí)的資源及戰(zhàn)略基礎(chǔ)，能夠?yàn)楣竟?yīng)web2.0時(shí)代全方位的互動(dòng)聯(lián)系傳達(dá)解決方案。無(wú)論是從App定制，仍是在App推行技術(shù)上，他們熟行業(yè)界來(lái)說(shuō)都是不可拷貝的，一同上海未星網(wǎng)絡(luò)科技完善的服務(wù)系統(tǒng)，還能幫忙公司最快速的查驗(yàn)App推行效果。
互聯(lián)網(wǎng)改變生活，使生活更加方便快捷，“扁平化” “數(shù)字化”。通過(guò)調(diào)查分析中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的受眾群體主要集中在20-34歲的年輕大學(xué)生和上班族。而且對(duì)于當(dāng)代大學(xué)生和上班族的生活節(jié)奏的加快，對(duì)于信息的總結(jié)與篩選也更加重要，進(jìn)一步驗(yàn)證了數(shù)字校園的發(fā)展前景。數(shù)字校園存在很大的可用性。校園信息系統(tǒng)的APP作為這個(gè)時(shí)代的后起之秀更是肩負(fù)了數(shù)字化校園建設(shè)的巨大任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]汪志宏.智慧校園的服務(wù)與應(yīng)用的案例分析[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2012（17）：65-66.
[2]胡曉，高鷹，劉長(zhǎng)紅.基于3G通信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)數(shù)字化校園建設(shè)研究[J].信息技術(shù)，2010，3（6）：52-53.
[3]吳浩.高等院校無(wú)線數(shù)字化校園建設(shè)[J].價(jià)值工程，2011，4（18）：16-17.
作者簡(jiǎn)介
蓋洋夕
童年生活多姿多彩，充滿了情趣。童年雖趣事多多，但也少不了酸甜苦辣吧！
記得有一年冬天。我去上幼兒園，老師帶著我們出來(lái)打雪仗。天氣十分寒冷，我戴著圍脖、手套，但還是覺(jué)得風(fēng)婆婆吹得我直打顫?？墒且粋€(gè)比我大的哥哥還往我身上扔雪球，打到了我臉上，我哇哇大哭。同學(xué)說(shuō)我是嬌氣鬼，聽了這話，我更傷心了。
老師安慰我，大哥哥對(duì)我說(shuō)對(duì)不起，同學(xué)們也紛紛賠禮道歉。這讓我又感到了快樂(lè)。
童年生活的美好，但其中的酸甜苦辣也令人難以忘懷。
指導(dǎo)教師
【 關(guān)鍵詞 】 選煤廠；庫(kù)存管理系統(tǒng)；條碼掃描槍；新概念；條碼；身份ID卡
1 引言
保德洗選廠是設(shè)計(jì)處理能力1.8Mt/a的大型選煤廠，分為南北兩個(gè)洗選車間，為了保證生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和維修工作的正常進(jìn)行，在廠內(nèi)建有物資庫(kù)房，其庫(kù)存管理業(yè)務(wù)主要包括入庫(kù)、揀貨、上架、補(bǔ)貨、出庫(kù)、月底盤點(diǎn)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)，但是由于過(guò)去采用的傳統(tǒng)的手工記賬的辦法，無(wú)法滿足備件量大、出入庫(kù)頻繁、快速定位的要求。針對(duì)以上的問(wèn)題，保德選煤廠結(jié)合自身的庫(kù)存管理的實(shí)際情況，開發(fā)了新概念庫(kù)存管理系統(tǒng)。新概念庫(kù)存管理系統(tǒng)主要包括三部分：一是電腦軟件部分；二是數(shù)據(jù)采集部分；三是身份ID卡識(shí)別驗(yàn)證部分。
2 系統(tǒng)分析
2.1 出現(xiàn)庫(kù)存管理問(wèn)題的原因分析
傳統(tǒng)的選煤廠庫(kù)存管理存在的問(wèn)題是多方面的。
（1）管理滯后。由于信息的反饋不對(duì)稱、不同步，造成管理層無(wú)法根據(jù)準(zhǔn)確的庫(kù)存數(shù)據(jù)來(lái)制定管理方案，造成管理的滯后。
（2）標(biāo)識(shí)不清。由于相同物品放在多個(gè)倉(cāng)庫(kù)，可能造成大部分物資長(zhǎng)期存儲(chǔ)，或者部分物品重復(fù)采購(gòu)，給物資采購(gòu)工作和倉(cāng)儲(chǔ)管理帶來(lái)極大困難。為了妥善解決標(biāo)識(shí)不清的問(wèn)題，將條形碼技術(shù)和貨架定位技術(shù)結(jié)合起來(lái)，可以有效的解決之。
（3）領(lǐng)用混亂?，F(xiàn)行的領(lǐng)用制度是，只要現(xiàn)場(chǎng)有需要就可以到庫(kù)房簽字領(lǐng)料，造成領(lǐng)用的混亂。為了解決領(lǐng)用混亂的現(xiàn)狀，提出了權(quán)限領(lǐng)用的問(wèn)題，為每個(gè)車間有領(lǐng)用權(quán)限的人員每人配備一張RFID射頻識(shí)別卡，在領(lǐng)用物品的時(shí)候必須由持卡人到讀卡器上刷卡才能實(shí)現(xiàn)物資的出庫(kù)，有效的管住了庫(kù)存出庫(kù)的大門。
2.2 系統(tǒng)需求分析
2.2.1 應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)確定
應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)層次分為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層（DAL）、業(yè)務(wù)處理層（BLL）和界面表示層（UL）三個(gè)層面，程序模式采用了客戶機(jī)/服務(wù)器應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)。
2.2.2確定系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器操作系統(tǒng)用Microsoft Windows Server 2008，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件用Microsoft SQL Server 2008，前端開發(fā)工具：Visual .NET。
2.2.3條形碼設(shè)備的選擇
條形碼（Barcode）是將寬度不等的多個(gè)黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識(shí)符。由于本廠的系統(tǒng)本著實(shí)用和準(zhǔn)確的原則選用了Code 128碼作為條碼的碼制。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和設(shè)備性能的測(cè)試，最終選擇了科誠(chéng)（GODEX G500U）條碼打印機(jī)和優(yōu)庫(kù)980無(wú)線激光條碼掃描槍。
2.2.4射頻識(shí)別設(shè)備的選擇。
射頻識(shí)別技術(shù)（簡(jiǎn)稱RFID），是一種無(wú)線通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，新型編碼識(shí)別技術(shù)。本廠系統(tǒng)從實(shí)用性、冗余性、綜合性能等方面考慮，選用美國(guó)德州儀器公司（TI）的一套完整的無(wú)線感應(yīng)識(shí)別系統(tǒng)，射頻部分選用RFM 001射頻模塊（讀卡器）和身份ID卡（封裝的RI TRP W4FF射頻芯片和SA110天線）。
3 系統(tǒng)開發(fā)方案
3.1 系統(tǒng)功能
系統(tǒng)開發(fā)的總體任務(wù)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)物資設(shè)備管理的系統(tǒng)化、規(guī)范化和自動(dòng)化，從而達(dá)到企業(yè)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存管理效率的目的。本庫(kù)存管理系統(tǒng)需要完成的功能有：（1）庫(kù)存管理的各種信息的輸入，包括入庫(kù)、出庫(kù)、物資信息的輸入等；（2）庫(kù)存管理的各種信息的查詢、修改和維護(hù)；（3）入庫(kù)單、出庫(kù)單的生成，日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表的生成；（4）在貨品庫(kù)存中加入所允許的最低庫(kù)存字段，對(duì)所有庫(kù)存物資實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和報(bào)警；（5）添加條碼掃描和打印接口，便于將物資信息和條碼對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)一物體一碼便于定位物品，通過(guò)掃描器的條碼掃描將得到的條碼和物資信息進(jìn)行對(duì)照可以實(shí)現(xiàn)物資信息的快速輸入，達(dá)到物資的快速輸入和輸出的目的；（6）通過(guò)硬件接口將讀卡器和程序連接，實(shí)現(xiàn)身份ID卡的識(shí)別和權(quán)限讀取，將讀取到的權(quán)限信息和出入庫(kù)的權(quán)限進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)分權(quán)限出庫(kù)的目的。
4 系統(tǒng)方案的實(shí)現(xiàn)
4.1 基本流程
①登錄界面②用戶通過(guò)讀卡器進(jìn)行身份ID卡的讀卡操作③判斷用戶權(quán)限判④斷用是否為合法用戶⑤根據(jù)判斷結(jié)果決定用戶是否可以進(jìn)入系統(tǒng)
4.1.1軟件登錄模塊
用戶通過(guò)該界面登錄進(jìn)入系統(tǒng)。首先用戶使用身份ID卡（射頻卡）在讀卡器上進(jìn)行讀卡操作，讀卡器將讀到的卡片信息傳到在后臺(tái)工作的接收函數(shù)，并觸發(fā)主程序的用戶驗(yàn)證程序，驗(yàn)證程序?qū)⒖ㄆ畔⑴c數(shù)據(jù)庫(kù)中的用戶信息表里的信息進(jìn)行比對(duì)，如果用戶的登錄標(biāo)識(shí)正確就允許用戶登錄，并將用戶的相應(yīng)權(quán)限的標(biāo)識(shí)傳給程序的主界面。
4.1.2庫(kù)存管理系統(tǒng)模塊
軟件主界面上的按鈕數(shù)量是，通過(guò)登錄界面?zhèn)鬟^(guò)來(lái)的用戶信息和用戶的權(quán)限信息，確定要顯示的按鈕。實(shí)現(xiàn)不同用戶有不同的權(quán)限。在管理系統(tǒng)主界面上可以實(shí)現(xiàn)普通管理系統(tǒng)的入庫(kù)、出庫(kù)、入庫(kù)出庫(kù)信息查詢等操作。
4.1.3條碼的應(yīng)用
為了實(shí)現(xiàn)貨物的精確定位和查詢，將每一種貨物都進(jìn)行編碼，保證一物一碼。先用條碼打印機(jī)將編好碼的貨物數(shù)碼打印成條碼，貼到貨架上，以便出入庫(kù)時(shí)用條碼掃描器進(jìn)行掃描，實(shí)現(xiàn)快速的出入庫(kù)。
4.1.4射頻身份ID卡的應(yīng)用
當(dāng)用戶出庫(kù)時(shí)需要進(jìn)行身份驗(yàn)證時(shí)，可以用身份ID卡在讀卡器上進(jìn)行驗(yàn)證。身份驗(yàn)證是保證有權(quán)限的人員才能對(duì)相關(guān)物品進(jìn)行出庫(kù)的操作，具體操作是想將身份ID卡放到讀卡器上，讀卡器將卡片的信息通過(guò)數(shù)據(jù)線傳到后臺(tái)的卡片信息接收程序上，接收程序接收到信息后就將信息發(fā)送給，后臺(tái)的權(quán)限驗(yàn)證程序，如驗(yàn)證有權(quán)出庫(kù)就將出庫(kù)的按鈕的有效性設(shè)置為TURE，然后點(diǎn)擊該按鈕就可以完成出庫(kù)的操作。如果沒(méi)有權(quán)限出庫(kù)就提示該卡片沒(méi)有權(quán)限出庫(kù)。
5 結(jié)束語(yǔ)
在使用了新概念庫(kù)存管理系統(tǒng)在保德洗選廠的實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了物資的快速的出入庫(kù)及物資的流向定位，便于對(duì)庫(kù)存的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并能嚴(yán)格的控制庫(kù)存的數(shù)量，減少了運(yùn)營(yíng)成本。
參考文獻(xiàn)
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[2] 東方人華主編.《Visual C#.NET范例入門與提高》.清華大學(xué)出版社，2003年.
作者簡(jiǎn)介：
關(guān)鍵詞:集散控制系統(tǒng);機(jī)柜集成;管理信息系統(tǒng);專家數(shù)據(jù)庫(kù)
中圖分類號(hào):TP291文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-2374 (2010)22-0026-03
0引言
20世紀(jì)70年代后,信息技術(shù)的發(fā)展引起了多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的深刻變革,這場(chǎng)變革對(duì)傳統(tǒng)自動(dòng)化行業(yè)的影響也是巨大的,過(guò)程控制技術(shù)在這場(chǎng)變革中有了質(zhì)的飛躍。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,當(dāng)前過(guò)程控制技術(shù)已有了巨大的進(jìn)步。
雖然DCS技術(shù)有了巨大的發(fā)展,國(guó)內(nèi)外很多企業(yè)都已掌握了成熟的技術(shù),但是應(yīng)用于DCS的機(jī)柜集成信息技術(shù)幾乎依然處于空白狀態(tài)。目前許多企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到利用管理信息系統(tǒng)對(duì)DCS機(jī)柜集成流程的改造,能夠使傳統(tǒng)DCS企業(yè)適應(yīng)激烈競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境并取得主導(dǎo)地位。但是這些企業(yè)對(duì)于機(jī)柜集成的管理研究還處在起步階段,在實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理信息化的過(guò)程中,還存在許多認(rèn)識(shí)和方法上的誤區(qū)。
1DCS機(jī)柜特點(diǎn)分析
1.1DCS系統(tǒng)簡(jiǎn)介
DCS是一類分散控制、集中管理的儀表計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。它具有連接方便、采用軟連接方法使控制策略更改容易、顯示方式靈活、顯示內(nèi)容多樣和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大等優(yōu)點(diǎn)。DCS由被控對(duì)象、用于生產(chǎn)過(guò)程的參數(shù)檢測(cè)與變送儀表、控制站、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和報(bào)警部件等組成。它的各組成部分是各自為政的自治和協(xié)調(diào)系統(tǒng)。自治系統(tǒng)指這些系統(tǒng)能完成自己的功能和獨(dú)立工作,協(xié)調(diào)系統(tǒng)指這些組成部分用通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)相互連接,信息數(shù)據(jù)相互交換,既有分工又相互制約,在系統(tǒng)協(xié)調(diào)下工作。
正是因?yàn)镈CS系統(tǒng)的復(fù)雜程度高而導(dǎo)致了用于系統(tǒng)載體的機(jī)柜具有特殊性和多樣性。
1.2控制站機(jī)柜多樣性描述
現(xiàn)場(chǎng)控制站是一套可獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)算機(jī)檢測(cè)控制系統(tǒng),由機(jī)柜、電源、I/O模塊和控制處理器等組成。DCS系統(tǒng)的硬件基本上都安裝在機(jī)柜中,不同廠商的DCS控制系統(tǒng)在硬件結(jié)構(gòu)上相差很大,即使是同一廠商的產(chǎn)品也會(huì)不斷升級(jí)換代,而且根據(jù)用戶的需求,針對(duì)不同的用戶在硬件配置上也不盡相同,這就需要不同的控制柜。
現(xiàn)場(chǎng)控制站的機(jī)柜內(nèi)部均裝有二次結(jié)構(gòu),以供安裝I/O模塊、電源、繼電器及各種接線端子?？刂普镜臋C(jī)柜按照功能劃分可以分為主機(jī)柜、I/O柜、繼電器柜和端子柜等。不同類型的機(jī)柜都有各自的特點(diǎn)。主機(jī)柜內(nèi)部的控制設(shè)備需要提供完善的電磁屏蔽,活動(dòng)部分之間要保證有良好的電氣連接;端子柜中交直流和信號(hào)線都需要隔離走線;本安機(jī)柜和非本安機(jī)柜的匯線槽和接線端子顏色需要區(qū)分開來(lái)。這些不同的技術(shù)規(guī)范就要求機(jī)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)多樣化。
由于硬件配置原因,機(jī)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)很難做到標(biāo)準(zhǔn)化,這樣造成了機(jī)柜多樣性,使DCS項(xiàng)目機(jī)柜集成變得非常復(fù)雜和繁瑣。
2機(jī)柜集成現(xiàn)狀
目前機(jī)柜集成的時(shí)間節(jié)點(diǎn)是從銷售部把拿到的訂單移交給工程部開始,到制造部把集成后經(jīng)過(guò)測(cè)試的機(jī)柜發(fā)運(yùn)給用戶結(jié)束。中間經(jīng)過(guò)的主要環(huán)節(jié)有工程軟硬件配置、材料清單確定、零部件采購(gòu)和機(jī)柜裝配與接線等。下面把以上提到的環(huán)節(jié)作展開說(shuō)明:
2.1工程軟硬件配置
這個(gè)過(guò)程一般由項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)。其根據(jù)系統(tǒng)項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)的功能和信號(hào)來(lái)配置系統(tǒng)軟硬件,但對(duì)于機(jī)柜和其他結(jié)構(gòu)件不作選型,也就是說(shuō)用于系統(tǒng)項(xiàng)目的控制類標(biāo)準(zhǔn)件比較容易確定,但是其他輔料等非標(biāo)件難以定型,項(xiàng)目經(jīng)理需要就這個(gè)問(wèn)題不斷和工藝工程師去討論。如果有一個(gè)專家數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),項(xiàng)目經(jīng)理可以在軟硬件配置階段直接完成整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
2.2材料清單確定
這個(gè)環(huán)節(jié)原來(lái)應(yīng)由項(xiàng)目工程師完成,和上述工程軟硬件配置以及下面要談到的機(jī)柜二次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一樣,如果在軟硬件配置階段,有一個(gè)專家數(shù)據(jù)庫(kù),材料清單就可以產(chǎn)生。目前這個(gè)工作通常由工藝工程師完成,工藝工程師按照項(xiàng)目經(jīng)理提供的典型圖紙和自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成詳細(xì)材料的配置。
2.3零部件采購(gòu)
目前機(jī)柜集成除了裝配圖紙生成和材料清單不能在很短的時(shí)間內(nèi)完成之外,還有一個(gè)很大的問(wèn)題就是缺料。由于DCS系統(tǒng)的特點(diǎn),DCS系統(tǒng)所用到的機(jī)柜內(nèi)部安裝材料,包括控制器、I/O模塊、電纜,風(fēng)扇,空氣開關(guān)和接線端子等,都具有小批量多品種的特征,這給采購(gòu)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。解決這個(gè)問(wèn)題需要有一個(gè)管理系統(tǒng),可以對(duì)交貨期長(zhǎng)的零件、項(xiàng)目之間材料調(diào)用、材料需求預(yù)測(cè)和庫(kù)存看板進(jìn)行統(tǒng)一管理。
2.4機(jī)柜裝配與接線
在這里出現(xiàn)的問(wèn)題主要是生產(chǎn)調(diào)度。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的每一個(gè)項(xiàng)目都不相同,生產(chǎn)調(diào)度無(wú)法做到一個(gè)靜態(tài)調(diào)度,由于缺料、圖紙更改和生產(chǎn)過(guò)程中的突發(fā)事件等各種原因,很難對(duì)生產(chǎn)資源、機(jī)柜集成次序、機(jī)柜集成過(guò)程和質(zhì)量進(jìn)行管理,要實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)必須要有一個(gè)統(tǒng)一的管理系統(tǒng)。
3管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
對(duì)于上面描述的DCS機(jī)柜特點(diǎn)和目前DCS機(jī)柜集成中出現(xiàn)的問(wèn)題,可以設(shè)計(jì)一套管理信息系統(tǒng)來(lái)解決。下面詳細(xì)說(shuō)明五條設(shè)計(jì)原則:
3.1系統(tǒng)性
機(jī)柜集成的管理是一個(gè)統(tǒng)一的整體,從母公司到子公司需要全局考慮,從工程部門到制造部門需要協(xié)同合作,管理信息系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須從系統(tǒng)的整體角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。從整體角度考慮各個(gè)子系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)相互平衡的關(guān)系,可以使每個(gè)子系統(tǒng)的所有信息進(jìn)行共享,設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性必須按照機(jī)柜集成的電氣規(guī)范、安全標(biāo)準(zhǔn)和各種防護(hù)等級(jí)。
3.2可變性
DCS系統(tǒng)項(xiàng)目本身是一個(gè)不斷完善的系統(tǒng),機(jī)柜集成同樣如此。管理信息系統(tǒng)是個(gè)龐大的系統(tǒng),它需要保持較長(zhǎng)的生命周期,所以要求它具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,要具有較好的開放性和結(jié)構(gòu)可變性。在管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,按照機(jī)柜設(shè)計(jì)、生產(chǎn)流程、材料采購(gòu)和質(zhì)量管理進(jìn)行模塊化處理,并且要提高各模塊的獨(dú)立性,使各個(gè)模塊之間的相互依存度降到最低。這樣可以按照每個(gè)模塊修改管理系統(tǒng),以后可以單獨(dú)增加功能。
3.3可靠性
DCS項(xiàng)目從和用戶開工程會(huì)開始,留給集成供應(yīng)商的時(shí)間并不很充裕,所以要求在做系統(tǒng)項(xiàng)目的過(guò)程中不能出差錯(cuò)。機(jī)柜集成管理系統(tǒng)也必須做到這一點(diǎn),一定要有很強(qiáng)的抵御外界干擾的能力和失效后恢復(fù)正常使用的能力。
3.4高效性
DCS項(xiàng)目工期很短,機(jī)柜集成處于整個(gè)項(xiàng)目的前期,如果機(jī)柜集成效率低下,勢(shì)必造成后期的系統(tǒng)組態(tài)和調(diào)試相當(dāng)緊張,有可能造成延期發(fā)運(yùn)。所以管理信息系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)處理事務(wù)的能力較強(qiáng),能夠迅速地對(duì)處理請(qǐng)求做出響應(yīng)。
3.5經(jīng)濟(jì)性
在金融危機(jī)之下,每個(gè)企業(yè)都在提高工作效率,同時(shí)也在降低生產(chǎn)和管理成本。機(jī)柜集成管理系統(tǒng)要在滿足需求的前提下,盡可能減少系統(tǒng)開銷。一方面在硬件投入上做到簡(jiǎn)潔且符合系統(tǒng)要求;另一方面設(shè)計(jì)不要過(guò)于復(fù)雜,各個(gè)模塊在保證功能的情況下減少開發(fā)費(fèi)用。
4管理系統(tǒng)框架
系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則確定下來(lái)以后,然后需要考慮管理系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì),這是管理信息系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中一個(gè)非常重要的階段。
4.1總體布局
一般信息系統(tǒng)總體布局分為集中式和分布式兩種,DCS系統(tǒng)機(jī)柜的管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須按照分布式進(jìn)行。分布式系統(tǒng)可以運(yùn)用局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)混合形式及互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)及其混合形式,利用這些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)硬件、軟件和數(shù)據(jù)等資源聯(lián)系在一起進(jìn)行聯(lián)機(jī)處理。
4.2專家數(shù)據(jù)庫(kù)
由于機(jī)柜具有零件眾多、裝配工藝復(fù)雜和設(shè)計(jì)多樣等特點(diǎn),要成功開發(fā)一個(gè)管理信息系統(tǒng)必須要配備專家數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)是經(jīng)特別設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)程序,用來(lái)復(fù)制自動(dòng)化工程領(lǐng)域機(jī)柜集成專家的推理和決策過(guò)程。專家系統(tǒng)按照實(shí)際項(xiàng)目要求,可以對(duì)機(jī)柜集成知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)和數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)加以智能性分析、判斷,得出結(jié)論以供設(shè)計(jì)人員參考。根據(jù)這個(gè)專家系統(tǒng)可以開發(fā)各種工具,如圖紙生成器、材料清單生成器和工程更改通知單等一系列工具。有了這樣一個(gè)面向應(yīng)用者的專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù),相關(guān)機(jī)柜集成工程師可以很容易地利用它報(bào)價(jià)、選型和計(jì)算機(jī)模擬裝配。
4.3硬件配置設(shè)計(jì)
由于機(jī)柜集成管理系統(tǒng)按照分布式設(shè)計(jì),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn),所以在硬件上有兩方面需求,即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)。關(guān)于計(jì)算機(jī)的選型要考慮系統(tǒng)未來(lái)的升級(jí)可能和第三方軟件的支持,使管理系統(tǒng)具有延續(xù)性。另外硬件配置要考慮數(shù)據(jù)處理能力、存儲(chǔ)功能和通信功能。由于管理系統(tǒng)是一個(gè)全球性的系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)都要利用這個(gè)管理系統(tǒng),所以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)要考慮實(shí)用性、先進(jìn)性和開放性。
4.4軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)
信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)是指支持系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行的軟件平臺(tái)。開發(fā)一個(gè)全球性的龐大的信息系統(tǒng)要保證開發(fā)維護(hù)簡(jiǎn)單易行,而且開發(fā)的系統(tǒng)運(yùn)行要高效可靠。機(jī)柜集成對(duì)于一個(gè)跨國(guó)公司來(lái)說(shuō),要做到標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一性。軟件平臺(tái)必須符合開放式的發(fā)展方向,要與其他系統(tǒng)互聯(lián)及互操作性。一個(gè)跨國(guó)公司花了大量的人力物力,要保證這個(gè)管理系統(tǒng)建設(shè)成功、生存和發(fā)展。這個(gè)管理系統(tǒng)所設(shè)置的軟件平臺(tái)必須支持必要的軟件開發(fā)工具,比如數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)工具、界面開發(fā)工具和應(yīng)用工具等。另外這個(gè)軟件平臺(tái)要有對(duì)新技術(shù)的支持能力。DCS技術(shù)還在不斷發(fā)展之中,機(jī)柜集成也隨著DCS的發(fā)展也在不斷變化之中,管理信息系統(tǒng)也需要跟著改變。只有支持新技術(shù)能力的平臺(tái)才能適應(yīng)系統(tǒng)今后發(fā)展的需要。
5結(jié)語(yǔ)
由于DCS機(jī)柜集成的多樣化和非標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn),傳統(tǒng)機(jī)柜集成孤島模式已不適應(yīng)當(dāng)前快速響應(yīng)的市場(chǎng)要求,因此應(yīng)用管理信息系統(tǒng)已成了機(jī)柜集成發(fā)展的必然趨勢(shì)。管理信息系統(tǒng)把項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中的信息技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)和企業(yè)的各種生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)活動(dòng)有機(jī)高效地結(jié)合起來(lái),能夠保證機(jī)柜集成企業(yè)有效地運(yùn)轉(zhuǎn),去創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
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1.1無(wú)線多媒體語(yǔ)音以及圖視信源編碼技術(shù)
在穩(wěn)定的有線通信網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字電話的傳輸，主要通過(guò)“脈碼調(diào)制”技術(shù)，其數(shù)字速率是64kb/:，或者通過(guò)隨后研制的“自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制”技術(shù)，其數(shù)字速率是32kb/:，然而此類編碼并不適用于無(wú)線移動(dòng)電話。為達(dá)到語(yǔ)音信源編碼需向比較小的速率壓縮時(shí)，我國(guó)相關(guān)企業(yè)曾通過(guò)“矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)”和“碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)”等方法，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信源編碼的數(shù)字速率壓縮達(dá)13、8、6.7、5.6、4，3.45、2.4kb/:，需要對(duì)語(yǔ)音信源編碼壓縮的主要是因?yàn)闊o(wú)線電頻譜有限的原因[3。因?yàn)閳D視信源編碼的壓縮對(duì)無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)具有重要意義，世界各國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的專家曾建議合作就其進(jìn)行大量的研究，并相繼推出了幾種標(biāo)準(zhǔn)。
多媒體通信的另一項(xiàng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)則是遠(yuǎn)程書信，它主要采用通信網(wǎng)對(duì)圖形信息以及手寫文本進(jìn)行傳送的。所以，圖形信源編碼在無(wú)線多媒體通信網(wǎng)中同樣具有關(guān)鍵的作用。有關(guān)圖形信息的傳輸曾利用“鏈?zhǔn)骄幋a”中各個(gè)矢量間的關(guān)聯(lián)性，節(jié)省數(shù)字速率。在“固定長(zhǎng)度差分鏈?zhǔn)骄幋a”(FL一DCO中，將正方形編碼環(huán)來(lái)進(jìn)行體現(xiàn)，最為簡(jiǎn)便的例子便是正方形具有8個(gè)矢量，也就是。、+1、+2、+3、+4、一1、一2、一3，由b位碼來(lái)表示各個(gè)矢量，可為1，也可為2，而當(dāng)b為2的時(shí)候，O矢量則編成00，當(dāng)b二1的時(shí)候，則編為。1。此類關(guān)聯(lián)曾被應(yīng)用于無(wú)線道上來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用FL一DCC編碼信號(hào)來(lái)表示英文手寫文本，如果信噪比(PSNR)在49一37dB范圍內(nèi)時(shí)，傳輸質(zhì)量則很好，而在32-21dB范圍內(nèi)時(shí)則不合格。
1.2無(wú)線多媒體信道編碼以及差措復(fù)原技術(shù)
移動(dòng)無(wú)線信道的信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量受到很多方面的影響，尤其是在陸地上，傳輸環(huán)境是非常差的，因?yàn)殡姴▊鬏數(shù)穆訐p耗以及陰影狀況而產(chǎn)生的陰影衰落等都會(huì)對(duì)其造成干擾。信道編碼具有減小系統(tǒng)誤比特率的作用，然而會(huì)降低寬帶的利用率，加大比特率，信道編碼通常具有前向糾錯(cuò)和自動(dòng)重傳兩種方式。當(dāng)前的無(wú)線系統(tǒng)中沒(méi)有專業(yè)的ARQ信道。Turb。碼，又為平行級(jí)連卷積碼(PCCC)，他能夠靈巧的使得卷積碼以及隨機(jī)交織機(jī)器聯(lián)合起來(lái)，完成隨機(jī)編碼的思想，它是在工CC’93會(huì)議上由C.berrou等提出的。Turb。碼尤其適用于對(duì)功率具有嚴(yán)格要求的狀況，因?yàn)樗邆渲c信道極限接近的一種性能，此外，Turb。碼與隨機(jī)碼較為接近，具有良好的距離特性，所以其抗干擾的性能很強(qiáng)，然而，所有事物并非都完美無(wú)缺，Turb。也不例外，它存在著譯碼時(shí)間時(shí)間長(zhǎng)、計(jì)算量大的缺陷。隨著更為快速的硬件技術(shù)以及快速譯碼算法的陸續(xù)推出，Turb。的應(yīng)用將會(huì)日趨廣泛。過(guò)去幾年，美國(guó)空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)顧問(wèn)委員會(huì)決定將Turbp碼作為深空通信的標(biāo)準(zhǔn)，且Turb。被確立為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道編碼方案之一。
為防止視頻傳輸出現(xiàn)差錯(cuò)而又無(wú)法恢復(fù)原先狀態(tài)的情況發(fā)生，當(dāng)前視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)都使用了很多差錯(cuò)復(fù)原技術(shù)，使差錯(cuò)復(fù)原能力得到了更進(jìn)一步的提高，并成為了其主要的內(nèi)容之一，擁有視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有如H.263十和H.263十十以及MPEG一4等。在MPEG一4中放入了許多差錯(cuò)復(fù)原工具，主要有數(shù)據(jù)分割、重同步以及可逆長(zhǎng)編碼等。在H.263+中應(yīng)用于差錯(cuò)復(fù)原的編碼選項(xiàng)為獨(dú)立段解碼、前向糾錯(cuò)編碼等，而H.263++則在以上的基礎(chǔ)上又帶入了數(shù)據(jù)分割的條帶模式，并修改了參考圖像選擇。
1.3無(wú)線多媒體射頻技術(shù)
從技術(shù)角度對(duì)射頻技術(shù)進(jìn)行分析，其變化似乎并不顯著，然而新頻段的研發(fā)以及使用卻如日中天，為滿足第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)于頻段的規(guī)定，即要求采用ZGHz頻段，所以無(wú)線接入系統(tǒng)運(yùn)用的該頻段必須相應(yīng)的進(jìn)行調(diào)整。為10Mbit/:或更高可達(dá)ZoMbit/:的信息傳送速率的實(shí)現(xiàn)，有關(guān)專家提議在無(wú)線多媒體通信系統(tǒng)中采用2.SGHZ與SGHZ頻段。SGHZ頻段被劃分無(wú)線ATM系統(tǒng)所使用的頻段，寬帶為IOOMHZ或者ZOOMHz。這些均為傳播性不佳的頻段，其傳播受干擾程度大、衰落也較大，基于此種原因，射頻技術(shù)成為了無(wú)線多媒體通信的核心技術(shù)之一。另外，相關(guān)專家依然不斷的對(duì)19GH、4OGH等頻段的應(yīng)用進(jìn)行研究開發(fā)，目的是想要實(shí)現(xiàn)更快速率的多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
2無(wú)線多媒體通信的發(fā)展前景
無(wú)線多媒體由于能夠完成幾十兆比特每秒的信息數(shù)據(jù)速率的無(wú)線傳輸而受到人們的歡迎，且不論是現(xiàn)在還是將來(lái)其發(fā)展的空間都是十分遼闊的。醫(yī)療、辦公領(lǐng)域等也逐漸應(yīng)用了無(wú)線多媒體通信技術(shù)，如遠(yuǎn)程醫(yī)療、緊急救護(hù)以及家庭醫(yī)院等。無(wú)線多媒體開始被應(yīng)用于辦公方面，進(jìn)一步促使家庭辦公成為現(xiàn)實(shí)，是無(wú)線多媒體另一重要應(yīng)用，家庭辦公是信息社會(huì)實(shí)現(xiàn)的首要目標(biāo)。而電視實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況轉(zhuǎn)播以及電視現(xiàn)場(chǎng)采訪等均給無(wú)線多媒體通信的應(yīng)用和發(fā)展提供巨大空間。
3結(jié)束語(yǔ)
一、細(xì)胞核與擬核
細(xì)胞生物種類繁多，H.Ris最早提出“原核細(xì)胞”、“真核細(xì)胞”概念，將細(xì)胞生物分為原核生物和真核生物.原核細(xì)胞一般由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、擬核組成基本結(jié)構(gòu)，真核細(xì)胞一般由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核組成.原核細(xì)胞“核”形態(tài)原始，沒(méi)有膜包被，不成形，無(wú)核膜、核仁，由一個(gè)環(huán)狀雙鏈DNA分子形成核區(qū).DNA分子上不含或含很少蛋白質(zhì)，原核細(xì)胞中沒(méi)有染色體.真核細(xì)胞“細(xì)胞核”成形明顯，由外向內(nèi)依次由核膜、核液、染色質(zhì)以及核仁等結(jié)構(gòu)組成.核膜兩層（核外膜和核內(nèi)膜），其上有核孔.核膜有選擇透過(guò)性，允許一些小分子、離子進(jìn)出；核孔是選擇性通道，允許RNA和蛋白質(zhì)進(jìn)出，但不允許RNA和蛋白質(zhì)分子自由進(jìn)出，更不允許DNA分子進(jìn)出.
二、核膜與核被膜
核被膜和核膜常被誤以為相同結(jié)構(gòu).實(shí)際上，核被膜比核膜復(fù)雜得多.核膜由兩層不連續(xù)單位膜構(gòu)成，面向細(xì)胞質(zhì)一層為核外膜，面向核質(zhì)一層為核內(nèi)膜.外核膜表面附有核糖體顆粒，常與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)連通，使核周間隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔彼此相通.內(nèi)核膜無(wú)核糖體顆粒，表面光滑，但緊貼其內(nèi)表面有一層致密的結(jié)構(gòu)――核纖層.這樣，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“內(nèi)連”核膜、“外連”細(xì)胞膜，占生物膜系統(tǒng)最大比例.外核膜和內(nèi)核膜之間有20～40nm的透明的腔，稱為膜間腔.核被膜由雙層核膜、核孔復(fù)合體和核纖層3種結(jié)構(gòu)組成.它位于間期細(xì)胞核最外層，是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的界膜.
三、核孔與核孔復(fù)合體
核孔復(fù)合體鑲嵌在核內(nèi)膜、核外膜融合形成的核孔上，目前所知所有真核細(xì)胞，比如從酵母到人，間期細(xì)胞核普遍存在核孔復(fù)合體.核孔復(fù)合體中一部分結(jié)構(gòu)嵌入了核被膜，因此核孔復(fù)合體比核孔稍大一些，比如核孔直徑約為80～120nm，核孔復(fù)合體直徑約為120～150nm.核孔是內(nèi)核膜、外核膜的局部融合所形成的小孔，是溝通核質(zhì)與胞質(zhì)物質(zhì)相互交流的渠道.兩者具有一定的選擇性，對(duì)細(xì)胞活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用.
四、染色質(zhì)與染色體
“狹義”的染色體是指真核生物的染色體，由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成，易被堿性染料染成深色的物質(zhì).間期、末期以絲狀形態(tài)呈現(xiàn)；前期、中期、后期以圓柱狀或桿狀出現(xiàn).為了區(qū)別同一物質(zhì)兩種形態(tài)，前者稱為染色質(zhì)，后者稱為染色體.簡(jiǎn)言之，絲狀染色質(zhì)經(jīng)螺旋化、縮短變粗為圓柱狀、桿狀染色體.兩者主要區(qū)別不是化W組成，而是構(gòu)型，表現(xiàn)在染色體是染色質(zhì)在分裂期緊密包裝、卷曲凝縮的結(jié)構(gòu)形式.從“狹義”的染色體出發(fā)，原核生物沒(méi)有染色體.
五、核質(zhì)、核基質(zhì)與核液
核質(zhì)是核仁以外、核膜以內(nèi)的物質(zhì)，包括不易著色的核液和能被著色的染色質(zhì).間期細(xì)胞核中，在染色質(zhì)和核仁周圍有無(wú)定型的著色淺的液體，稱為核液.核基質(zhì)指細(xì)胞核內(nèi)，除了核被膜、核纖層、染色質(zhì)與和核仁以外的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系，因此核基質(zhì)等同核骨架，比較類似核液.
關(guān)鍵詞:信號(hào)與系統(tǒng);可視化;交互;啟發(fā)式教學(xué)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1引言
“信號(hào)與系統(tǒng)”是電子信息類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,它以高等數(shù)學(xué)、電路原理等課程為基礎(chǔ),是后續(xù)通信原理、數(shù)字信號(hào)處理等課程的先修課程,在教學(xué)環(huán)節(jié)上起到承上啟下的作用。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的上來(lái)看,該課程是一門理論性、應(yīng)用性極強(qiáng)的課程,其基本原理和分析方法廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)信息處理的各個(gè)領(lǐng)域。學(xué)生學(xué)好該課程,對(duì)于提高自身專業(yè)素質(zhì),后期深造具有重要的意義。因此,如何有效地提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,改進(jìn)教學(xué)效果,提高學(xué)生獨(dú)立分析能力和自主學(xué)習(xí)意識(shí),是一項(xiàng)具有重要意義的工作。
2課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀
“信號(hào)與系統(tǒng)”課程知識(shí)點(diǎn)繁多、理論性強(qiáng)、數(shù)學(xué)公式和推導(dǎo)較為復(fù)雜,特別是一些概念晦澀難懂。該課程是學(xué)生自入學(xué)以來(lái)遇到的第一門有關(guān)系統(tǒng)和變換域總體概念的課程,其中涉及到的變換域、三大變換等概念對(duì)剛接觸該課程的學(xué)生來(lái)說(shuō)比較抽象。在本課程的教學(xué)過(guò)程中,現(xiàn)有的教學(xué)手段對(duì)抽象概念的表現(xiàn)具有一定的局限性。傳統(tǒng)的板書無(wú)法清楚地表達(dá)這些概念,例如求兩個(gè)信號(hào)的卷積,如果讓教師在黑板上直接畫出卷積的過(guò)程費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。在多媒體教學(xué)被廣泛應(yīng)用的今天,PPT的使用一定程度上緩解了抽象概念帶來(lái)的壓力,比如利用圖像可以將卷積的過(guò)程大致呈現(xiàn)出來(lái)。但是,靜態(tài)的圖像仍不夠生動(dòng),傳遞給同學(xué)們的信息仍不夠充分,還有待挖掘和完善。
通過(guò)對(duì)信息科學(xué)正在學(xué)習(xí)“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,絕大多數(shù)同學(xué)希望電子教案的呈現(xiàn)方式更生動(dòng)、更直觀,特別是可以交互,而不僅僅是單一的靜態(tài)文本與圖片。從其他高校的“信號(hào)與系統(tǒng)”精品課程網(wǎng)站上,我們了解到,大多數(shù)高校的課程網(wǎng)上可視化板塊在為數(shù)不多的課程網(wǎng)上出現(xiàn)了與課程中某些知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的動(dòng)畫演示,但這些演示對(duì)知識(shí)點(diǎn)的體現(xiàn)與挖掘不夠生動(dòng)、深入,交互性不強(qiáng),且課件的開發(fā)完全以教師的“教”為主體,忽略了以學(xué)生“學(xué)”為主體的設(shè)計(jì)思想。因此,如何結(jié)合更豐富、便于交互的教學(xué)方式,如何使“信號(hào)與系統(tǒng)”中抽象概念的闡述更加生動(dòng),更易于被學(xué)生接受和掌握是該課程教學(xué)改革值得探索的一個(gè)問(wèn)題。
基于上述考慮,我們嘗試從學(xué)生的角度出發(fā),對(duì)抽象概念的可視化進(jìn)行探索,利用可視化的生動(dòng)形象的特點(diǎn)和交互性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)來(lái)加強(qiáng)教學(xué)中學(xué)生對(duì)抽象概念深刻理解的效果。
3抽象概念的可視化
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)成為教學(xué)改革的焦點(diǎn),可視化理念也逐漸引入教學(xué)中,如網(wǎng)絡(luò)、視頻、動(dòng)畫等。運(yùn)用多媒體技術(shù),采用文本、圖形、仿真、動(dòng)畫等相結(jié)合的方式,將抽象概念可視化,使其具有直觀、易懂,提高教學(xué)效率;同時(shí)采用交互性界面,調(diào)動(dòng)學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性,啟發(fā)深入思考,從而引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)。
下面以周期矩形信號(hào)頻譜分析和系統(tǒng)函數(shù)零極點(diǎn)分布的時(shí)域特性為例,探究可視化在“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)的應(yīng)用。
3.1周期矩形信號(hào)的頻譜分析
對(duì)周期信號(hào)而言,可利用傅里葉級(jí)數(shù)進(jìn)行頻譜分析。由數(shù)學(xué)知識(shí)知,當(dāng)周期信號(hào)滿足狄利克雷條件時(shí),能進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)展開,其形式為:定義復(fù)數(shù)頻譜為 ,由上式可知,周期信號(hào)的頻譜具有下述三個(gè)共性:(1)頻譜由不連續(xù)的譜線組成,每一條譜線代表一個(gè)分量,即頻譜具有離散性;(2)頻譜的每條譜線都只能出現(xiàn)在基波頻率ω的整數(shù)倍的頻率上,即頻譜具有諧波性;(3)頻譜的各條譜線的高度,即各次諧波的振幅總是隨著諧波次數(shù)的增大而逐漸減小;當(dāng)諧波次數(shù)無(wú)限增大時(shí),諧波分量的振幅也就無(wú)限趨小,即頻譜具有收斂性。
這三個(gè)共性從數(shù)學(xué)公式及具體信號(hào)的頻譜圖(見圖1)上都可以很直觀地看到、比較容易理解,是對(duì)周期信號(hào)頻譜特性的定性分析和宏觀認(rèn)識(shí)。然而,當(dāng)涉及到頻譜包絡(luò)、譜線間隔及其與時(shí)域波形的對(duì)應(yīng)關(guān)系等概念時(shí),單從公式上不易理解,至少不易直觀發(fā)覺(jué),而需要適當(dāng)?shù)耐茖?dǎo)和變換,這在一定程度上影響了學(xué)生對(duì)概念的深入理解。以周期矩形信號(hào)為例,時(shí)、頻域參量間的關(guān)系是其頻譜特性的關(guān)鍵點(diǎn),對(duì)于深刻理解頻譜特性具有至關(guān)重要的作用。它的時(shí)域參數(shù)包括幅度、脈寬和周期,而其頻譜分量、譜線間隔與它們密切相關(guān)。由數(shù)學(xué)分析可知,頻譜分量的大小正比于幅度、脈寬,反比于周期;譜線包絡(luò)按抽樣函數(shù)的規(guī)律變化;譜線間隔與周期成反比。這三條規(guī)律隱藏在公式的數(shù)學(xué)背景下,不易發(fā)現(xiàn),更不易理解,成為學(xué)生牢固掌握該特性的障礙。盡管直接從頻譜圖上可以看到周期矩形信號(hào)頻譜的一些特征,然而,它只是靜態(tài)地呈現(xiàn)變量之間的關(guān)系,且這種關(guān)系是不連續(xù)的,即當(dāng)我們?cè)跁r(shí)域改變一個(gè)參數(shù)時(shí),頻域就需要重新繪制頻譜圖,要想對(duì)頻譜特性有個(gè)完整、全面的認(rèn)識(shí),需要繪制多幅頻譜圖,工作量大,不易擴(kuò)展。對(duì)于周期(矩形)信號(hào)的頻譜分析,這種圖形方式已不能很好地滿足學(xué)生對(duì)信息的需求,因此教學(xué)效果不是很理想。
基于圖形示意的局限性及學(xué)生學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)體會(huì),我們嘗試對(duì)頻譜分析可視化,即將頻譜分析以圖形界面和動(dòng)態(tài)演示相結(jié)合的方式呈現(xiàn),從而形象的闡釋頻譜特性、時(shí)頻關(guān)系,同時(shí)增加交互性,通過(guò)改變時(shí)域參數(shù)來(lái)觀測(cè)頻譜圖形變化,達(dá)到集理解、驗(yàn)證、探索于一體的學(xué)習(xí)效果。
圖2所示為周期矩形信號(hào)頻譜分析的主界面,時(shí)域參數(shù)設(shè)置欄通過(guò)單擊按鈕可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)參數(shù)的增減,參數(shù)改變引起的波形和頻譜的變換同時(shí)對(duì)應(yīng)在右側(cè)圖形界面上,其中包括原始時(shí)域波形圖(右上)、頻域加窗后時(shí)域恢復(fù)波形圖(右中)、頻譜圖(右下)。自動(dòng)演示欄單擊后可即時(shí)顯示相關(guān)參數(shù)連續(xù)變化時(shí)所對(duì)應(yīng)的結(jié)果。此外,各種參數(shù)的改變配有相應(yīng)的文字提示,便于學(xué)生快速熟悉界面和便于操作。該界面的參數(shù)設(shè)置功能,具有較強(qiáng)的交互性,從而引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、積極探索;自動(dòng)演示功能則克服了板書的靜態(tài)性和圖形的離散性,以一種動(dòng)態(tài)、連續(xù)的方式呈現(xiàn)時(shí)頻域的關(guān)系,從而讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題有一個(gè)全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。
圖3所示為矩形脈沖寬度或周期與其頻譜結(jié)構(gòu)的關(guān)系,從圖中可以看到,當(dāng)周期一定,脈寬增大時(shí),譜線分量增大,譜線密度不變,帶寬減小;而當(dāng)脈寬一定,周期增大時(shí),譜線包絡(luò)零點(diǎn)不變,譜線分量減小,譜線變密。
在周期矩形信號(hào)頻譜分析中,我們同時(shí)引進(jìn)傅里葉有限級(jí)數(shù),由此來(lái)探索均方誤差的規(guī)律,并觀測(cè)吉布斯現(xiàn)象。利用傅里葉級(jí)數(shù)的前N項(xiàng)和恢復(fù)矩形信號(hào),則誤差函數(shù)為: 。由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,N愈大,均方誤差愈小,即有限級(jí)數(shù)愈逼近原函數(shù)。為驗(yàn)證這一規(guī)律,可通過(guò)頻率域加窗技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)頻譜不變時(shí),改變窗口大小,即可改變采集到的頻譜分量的多少,然后將這些頻譜分量轉(zhuǎn)化為時(shí)域波形,就可得到窗口采樣后恢復(fù)的信號(hào)。與原信號(hào)比較,窗口變化時(shí),誤差大小相應(yīng)也發(fā)生變化,如圖4所示。窗口增大,差值減小。同時(shí),從恢復(fù)圖形還可知,高頻分量主要影響跳變,低頻分量主要影響幅值。
當(dāng)選取傅里葉級(jí)數(shù)的項(xiàng)數(shù)愈多,在所合成的波形SN中出現(xiàn)的峰起愈靠近f (t)的不連續(xù)點(diǎn)。理論證明,當(dāng)所取的項(xiàng)數(shù)N很大時(shí),該峰起值趨于一個(gè)常數(shù),它大約等于總跳變值的9%,并從不連續(xù)點(diǎn)開始以起伏振蕩的形式逐漸衰減下去,即吉布斯現(xiàn)象(見圖5)。當(dāng)N值增大時(shí),峰起向兩側(cè)平移,且峰值減小,但當(dāng)N很大時(shí),峰值不能無(wú)限減小,最后越趨于總跳變的9%,同時(shí),不同N值所合成的波形大致在矩形波形的半峰值處相交于一點(diǎn)。
通過(guò)周期矩形信號(hào)頻譜分析的可視化,可動(dòng)態(tài)連續(xù)的改變時(shí)域參數(shù),觀測(cè)頻譜圖形變化,探索時(shí)域到頻域的變化關(guān)系;同時(shí)頻域加窗,可恢復(fù)時(shí)域信號(hào),通過(guò)與原信號(hào)比較,觀測(cè)比較,來(lái)研究頻域到時(shí)域的變化關(guān)系。這種交互的可視化方式加深了學(xué)生對(duì)傅立葉變換的理解,與交互性結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生自主地探究頻譜分析的特性。
3.2系統(tǒng)函數(shù)零極點(diǎn)分布的時(shí)域特性
系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的拉普拉斯變換與激勵(lì)的拉普拉斯變換之比稱為“系統(tǒng)函數(shù)”(或網(wǎng)絡(luò)函數(shù)),以表示。其中,zj表示第j個(gè)零點(diǎn)的位置,pi表示第i個(gè)極點(diǎn)的位置。
系統(tǒng)函數(shù)及其零極點(diǎn)分布在連續(xù)、線性、時(shí)不變系統(tǒng)分析中,是不可缺少的強(qiáng)有力的工具。由于系統(tǒng)函數(shù)與沖激響應(yīng)是一對(duì)拉氏變換,因此只要知道在S平面上零極點(diǎn)地分布情況,就可判斷系統(tǒng)的特性,從而獲知系統(tǒng)的性能。
然而,復(fù)頻域這個(gè)概念,包含了實(shí)部和虛部。學(xué)生對(duì)它的理解也只局限于以前的數(shù)學(xué)計(jì)算,而對(duì)其在拉氏變換中的物理含義很難理解,對(duì)初學(xué)者而言,這是一個(gè)完全陌生的抽象概念,而且拉普拉斯變換的積分區(qū)間是復(fù)數(shù),用數(shù)學(xué)方法也是比較難計(jì)算的。因此,傳統(tǒng)的教學(xué)(文字,圖形,公式推導(dǎo))是很難達(dá)到教學(xué)要求的。
為了使學(xué)生更加明了、直觀地在思維中建立復(fù)頻域的系統(tǒng)函數(shù)與時(shí)域的沖激響應(yīng)的關(guān)系,理解復(fù)頻域的物理含義,我們采用概念可視化,即用圖形化的演示讓學(xué)生對(duì)兩個(gè)域有直觀的認(rèn)識(shí),并且增加交互性,通過(guò)改變復(fù)頻域上系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)的個(gè)數(shù)、位置等參數(shù),觀測(cè)在時(shí)間域上對(duì)應(yīng)的沖激響應(yīng)的波形變化,讓學(xué)生加深對(duì)拉普拉斯變換的基本特性的理解和對(duì)系統(tǒng)函數(shù)的重要性的認(rèn)識(shí)。
圖6所示為系統(tǒng)函數(shù)零極點(diǎn)分布及其時(shí)域特性的主界面,左側(cè)為復(fù)頻域坐標(biāo)系,顯示系統(tǒng)函數(shù)零極點(diǎn)在坐標(biāo)系中的位置(分別用圓點(diǎn)和叉叉表示);右側(cè)為時(shí)間域坐標(biāo)系,顯示系統(tǒng)函數(shù)對(duì)應(yīng)的沖激響應(yīng)的波形。左上角的三個(gè)下拉菜單按鈕分別對(duì)應(yīng)了:極點(diǎn)個(gè)數(shù)選擇,零點(diǎn)個(gè)數(shù)選擇,
以及自動(dòng)演示,可供選擇不同個(gè)數(shù)的零極點(diǎn)。通過(guò)自動(dòng)演示,可以單一地連續(xù)地改變一個(gè)變量的大小(零點(diǎn)/極點(diǎn)),更加直觀的觀測(cè)系統(tǒng)零極點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)到時(shí)間域上沖激響應(yīng)的波形變化。界面中的零點(diǎn)、極點(diǎn)按鈕可以手動(dòng)地在復(fù)頻域平面上通過(guò)單擊鼠標(biāo)來(lái)確定零極點(diǎn)的位置,同時(shí)實(shí)時(shí)觀察零點(diǎn)(極點(diǎn))處于某個(gè)特定位置上時(shí),系統(tǒng)的時(shí)域波形情況以及對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)函數(shù)的表達(dá)式和零極點(diǎn)確定的數(shù)值,學(xué)生能從中更好地體會(huì)到零極點(diǎn)的作用。這種數(shù)形結(jié)合的方式,使學(xué)生從理論上和形象上加深知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。為了方便理解,在界面的上方和下方分別加入了提示操作和圖形的解釋文本,方便學(xué)生快速掌握。
圖7所示為系統(tǒng)函數(shù)具有兩個(gè)極點(diǎn)、一個(gè)零點(diǎn),零點(diǎn)不變時(shí)極點(diǎn)在復(fù)頻域中的位置變化對(duì)沖激響應(yīng)的影響。當(dāng)極點(diǎn)位于復(fù)頻域的左半平面時(shí),沖激響應(yīng)是指數(shù)衰減形式,該系統(tǒng)是物理可實(shí)現(xiàn)的(①號(hào)線所示);當(dāng)極點(diǎn)位于復(fù)頻域的虛軸時(shí),沖激響應(yīng)是等幅振蕩形式(②號(hào)線所示);而當(dāng)極點(diǎn)位于復(fù)頻域的右半平面時(shí),沖激響應(yīng)是指數(shù)增長(zhǎng)形式;該系統(tǒng)是不可實(shí)現(xiàn)的(③號(hào)線所示)。當(dāng)零點(diǎn)、極點(diǎn)實(shí)部不變,改變極點(diǎn)虛部的大小,將影響沖激響應(yīng)的振蕩頻率,虛部越大,振蕩頻率越大。
綜上所述,通過(guò)把概念可視化,把枯燥的理論學(xué)習(xí)變得活潑,將抽象的復(fù)頻域和時(shí)域的概念,以及系統(tǒng)函數(shù)和沖激響應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,直觀明了的展示給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生較快把握新知識(shí),進(jìn)而進(jìn)行更深入的思考。
4效果
為檢驗(yàn)可視化教學(xué)效果,我們對(duì)本學(xué)院同期學(xué)習(xí)“信號(hào)與系統(tǒng)”的學(xué)生進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用和相關(guān)調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容涉及到課程的特點(diǎn)、傳統(tǒng)教學(xué)的特點(diǎn)、動(dòng)畫等可視化教學(xué)的特點(diǎn)等。調(diào)查結(jié)果表明,幾乎所有同學(xué)都認(rèn)可該課程的重要性,并且大部分認(rèn)為該課程有較大的難度,其中概念晦澀、難懂是比較突出的特點(diǎn)。針對(duì)當(dāng)前板書與PPT結(jié)合的教學(xué)方式,學(xué)生普遍反映它在輔助教學(xué)、引導(dǎo)自學(xué)有較好效果,但在生動(dòng)性、交互性方面效果欠佳。對(duì)于可視化教學(xué),即主要針對(duì)我們制作的可視化課件,90%以上的學(xué)生認(rèn)為它比傳統(tǒng)教學(xué)效果好。同時(shí),大部分學(xué)生認(rèn)可它具有界面友好、交互性強(qiáng);啟發(fā)思考;增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的記憶;促進(jìn)對(duì)難點(diǎn)的理解以及利于對(duì)規(guī)律的掌握等特點(diǎn)。在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性、引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)方面,學(xué)生觀點(diǎn)不統(tǒng)一,各約三分之一的學(xué)生認(rèn)為效果很好、較好、一般,此現(xiàn)象體現(xiàn)了學(xué)生不同的學(xué)習(xí)態(tài)度,是我們后期改進(jìn)的重點(diǎn),即如何幫助學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,引導(dǎo)他們自學(xué)。對(duì)于一個(gè)優(yōu)秀課件的特點(diǎn),大部分學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該具有直觀易懂、鞏固記憶、生動(dòng)有趣、激發(fā)興趣、加強(qiáng)理解等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)是我們當(dāng)初制作可視化課件的指導(dǎo)方向,后期的問(wèn)卷也顯示它確實(shí)具有這些特點(diǎn),并且達(dá)到較好的效果。
5結(jié)束語(yǔ)
可視化教學(xué)作為課程教學(xué)的一種手段,通過(guò)將靜態(tài)知識(shí)點(diǎn)動(dòng)態(tài)化,較形象、清楚地向?qū)W生闡釋理論知識(shí)點(diǎn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深概念理解,鞏固理論認(rèn)識(shí);其次,通過(guò)交互性界面,使學(xué)生可以自主選擇、設(shè)置參數(shù),從而引導(dǎo)他們深入思考、探究;此外,自動(dòng)演示功能通過(guò)參數(shù)的自動(dòng)連續(xù)變化實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的結(jié)果,使學(xué)生站在全局角度驗(yàn)證或探索全局規(guī)律。因此,這一教學(xué)方法通過(guò)多形式、多維度、多層次地闡釋知識(shí)點(diǎn),提高了教學(xué)效果,起到了輔助教學(xué)的作用。
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