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第 15 卷第 3 期邯郸学院学报 2005 年 9 月

Vol. 15 No.3 Journal of Handan College Sept. 2005

数学的方法、基础和继承 ——访数学家林群院士

康香阁

(邯郸学院学报编辑部，河北邯郸 056005)

—————————————————————————————————————— 摘要：林群院士认为，学好数学重要的是对数学要有高度的兴趣，只有有兴趣才能使你有激情，才能够帮助你投

入. 除此之外，还要有正确的思考方法，方法很重要，单单靠努力是不够的，很多人很努力，但是得不到结果. 学数学

要逐步前进，一定要念好小学，小学比中学重要，中学比大学重要，大学比专门化重要，越低越重要. 适当的参加一些

科普讲座会使你少走弯路.

关键词：林群院士；数学家；数学方法

中图分类号：O1-0； G642 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0005-0002

收稿日期：2005-07-08

作者简介：[采访者]康香阁(1959—)，男，河北成安人，邯郸学院学报副主编. [受访者]林群(1935—)，男，福建连江人，

中国科学院院士、计算数学专家.

————————————————————————————————————————————

林群院士在研究工作方面，研究偏微分方程的高

性能有限元解法. 对于特征值问题，提出和发展了一

种展开方法，来给出有限元的误差主项，因此可以看

出有限元方法给出特征值的上界或下界以及特征值的

误差是大或小，从而获得有限元方法是好或坏的概念.

此外，特征值的误差可以通过外推而减少. 对于求解

问题，一般说，对有限元直接外推并不能减少逼近误

差. 但是，林群院士构造了后处理有限元，其外推则

可以减少逼近误差. 工作曾获中国科学院自然科学奖

一等奖（1989）、捷克科学院“数学科学成就荣誉奖章”

（2001）、何梁何利科技进步奖（2004）等. 1993 年

当选中科院院士，1999 年当选第三世界科学院院士,

是第九、十届全国人大代表.

本次访谈结合邯郸学院目前仍以师范教育为主的

特点，就数学学习方法问题与林院士进行探讨.

康香阁：您研究了一辈子数学，学好数学最重要

的一点是什么？

林群：学数学有各种方法，我认为重要的是对

数学要有高度的兴趣，只有有兴趣才能使你有激情，

才能够帮助你投入，令你朝思暮想，如痴如梦. 没有

兴趣就没有激情，没有激情肯定学不好. 爱因斯坦说：

一个人不被几何所感动，就不会被数学所感动，那么，

他就永远不能成为科学家，也不可能成为思想家. 所

以，要被数学所感动，要专注其中，这是研究数学的

一个必要条件.

康香阁：除此之外呢？

林群：还要有正确的思考方法，方法很重要，单

单靠努力是不够的，很多人很努力，但是得不到结果.

康香阁：您能举个例子吗？

林群：比如说做数论，全世界很多人在做数论，

用陈景润的话说，他们的方法是骑自行车上月亮，尽

管非常努力，但还是上不了月亮. 陈景润的方法相当

于是坐火箭上月亮，但陈景润的火箭力量还不够，也

没飞到月亮，他“飞”到了 1+2，没到 1+1. 所以，正

确方法至关重要.

有人说做数学并不是靠天才，也不是靠努力，

要紧的是方法. 所以一定要不断总结自己的学习经验

和方法，不断学习周围的人，包括老师、同事的一些

好的经验和方法. 有兴趣，再加上正确的方法，就可

能有成就.

康香阁：建立好的学习方法，从小老师就这么说，

可怎样才能掌握呢？

林群：我认为要掌握数学方法，是和数学这门学

6

科的自身特点有关. 学数学要逐步前进，一定要念好

小学，重要的是小学，小学比中学重要，中学比大

学重要，大学比专门化重要，越低越重要. 一句话，

数学就像建房子，小学是建筑的基石，然后是中学、

大学，到专门的研究.

康香阁：您常常给中学生做科普讲座，是在教他

们学习方法吗？

林群：书本的知识有一个问题，是把别人发明好

的东西整理出来给大家看. 这好像到一个地方旅游，

有人带着你到处逛，后你不知道怎么走. 那么，科

普讲座就会把走路的经过讲出来，使得你自己也会走，

而不是跟着别人走. 跟着走好像很快能走到目的地，

实际是在走弯路，科普讲座把发明的过程、创造的程

序讲出来，启发学生，而不是死记硬背.

康香阁：您认为从课堂上学的和听科普讲座是什

么关系？

林群：正课还是重要的，正课还要做习题呢！

不做习题不能巩固正课，正课让学生直路前进. 通过

科普讲座，学生可以看到人类发展过程中弯曲的过程，

经历过挫折、失败，然后总结经验教训，达到终的

目标. 可以将历史、发明家的经过告诉孩子，让他从

小就一个正确的认识. 否则以为知识都是科学家做好

的，只要记住就行了. 科普是配合正课的，假期可以

听讲座，不要把正课丢掉，也不要去参加什么奥数班.

康香阁：您反对学生上奥数班，为什么？

林群：这其中关乎两个方面的问题. 第一，我不

但反对学生上奥数，也反对中学里的创新比赛，其实

得奖是微乎其微的事，都是一些雕虫小技. 中学生为

了得奖去做发明创造，浪费了宝贵时间，还把一个人

搞的很浮躁. 我认为不应该搞这么多奖，没有奖，人

才越塌实.

近二十几年中国有巨大的进步，但在进步的同时

也带来许多泡沫和浮躁. 当然，整个社会在进步是不

可逆转的，但中间也有很多矛盾，希望大家少走弯路，

学习数学也是这样.

第二，上奥数、创新比赛会让学生产生误会，以

为数学是要不断创新的，也能够有新东西出来. 其实，

就数学这个学科来说，特别强调继承性、创造性和历

史性. 不继承传统，就要走弯路，在这个基础上当然

要创新，否则就不能前进. 我要说的是，数学上的创

新是微乎其微的，只有极少数人才能创新，能在数学

的大海里做出一点点成绩就很不错了，能做一点也很

不容易了. 一个世纪有个别人，甚至有那么三五个人

做出了创造性的研究，这个世纪就很了不起了.

康香阁：您刚出版的这本《微分方程与三角测量》

也是一本科普书，主要是要表达哪些方面的内容，针

对哪个层次的读者？

林群：这本书是讲中学数学，中学生可以读，大

学生也可以读. 在这本书我强调了我刚才表达的一个

观点，中学很重要，中学学好了，跨一步就是大学. 从

本质上来说，中学里面已包含了大学的东西，大学跟

中学一步之差，没有大区别，不过大学更复杂些，内

容更多了.

比如说，微分方程是大学的内容，平面三角是中

学学的，这两者没有本质的区别. 三角测量跨一步就

是高等数学，高等数学退一步就是三角测量. 所以，

大家要注意学好中学数学，大学时要和中学的内容联

系起来. 我强调温故知新，一定把基础的东西掌握好，

有了继承才有创新.

康香阁：以前的教学把两者过于割裂开了？

林群：对，不要把两者切开. 大学数学是对中学

数学的“包装”. 我强调把三角测量包装起来就成了

微积分，这样理解知识就能消化，否则我们不断学习

新知识，头脑就爆炸了. 现在经过整理消化，发现旧

的知识，包装这个知识是个大的知识，把这大的包装

知识拆开就是新的知识. 不要去学习许许多多东西，

学一个忘一个. 其实数学是一个整体，把握住这点才

能学好.

康香阁：目前我们学校仍是以师范教育为主体，

许多学生出去是当老师的，您能否在如何教好中学生

上再给一些指导？

林群：那我刚才说的就更有价值. 念了大学就会

知道中学里有很多东西哪些是重点，哪些不是，因为

中学里有许多东西到大学里就不用了，只是考试用的

和做题用的. 真正有用的内容是在大学经常用的，那

么，这就是中学教学的重点.

站的越高，看的越清楚，不过在大学学习时不忘

了哪些是中学的，这对以后教中学非常重要. 我认为

现在的中学数学教学要改进，有的中学教师不分青红

皂白、不分轻重缓急，什么都教. 我还想说不是越巧

妙的东西越好，其实越笨的方法越好，对将来进一步

学习更有帮助的是后者. 也就是说，数学里并不欣赏

能解出一道道具体的题的方法，而是在意用统一的方

法解决一类问题，比如说微积分. 科学的终目的是

传给大众和传递下去，那就需要简化，需要用看似简

单的原则去解决问题.

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常微分方程中几类典型问题解析娄喜娟，刘晓玲

(邯郸学院数学系，河北邯郸 056005)

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摘要：通过对常微分方程中几类典型问题的讨论,有助于对学生进行审题的思考方法和解题的基本技能的训练.

关键词：变量分离方程；非齐线性方程；方程组；通解；特解

中图分类号：O175.1 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0007-04

收稿日期：2005-03-11

作者简介：娄喜娟(1959—)，女，河北邯郸人，邯郸学院数学系副教授.

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正确理解《常微分方程》中的概念，掌握知识之间的内在联系和正确的解题方法，提高解题能力，是数学

教师和学生共同感兴趣的问题.本文针对教学中，学生在解题时经常遇到的问题进行分析，或给出不同的解题方

法，以求对学生的学习有所帮助．

例 1 解方程 0sec)3(tan5 2 ydyeydxe xx

解这是变量分离方程

分离变量 dxe

edy

y

yx

x

3

5

tan

sec2

(1)

积分，得 13ln5tanln Cey x

整理， 1

5)3(

tan C

xe

e

y

，记 1CeC

得 0)3(tan 5 xeCy ，此即为原方程的通解．

注意： ① 在 (1) 中假定了两个因子xey 3tan ，　不为零，若让他们分别等于零，就得到

,2,1,0, kky ； 3lnx ．通过验证它们都是原方程的解，它们也可以由通解中分别令 0C 和

C 而形式地得到． C 可理解为记 2

1

CC ，通解可写为

0)3(1

tan 5

2

xeC

y 或 0)3(tan 52 xeyC ，令 02 C (对应 C )，则有

0)3( 5 xe ，由此的原方程的解 3lnx ．

8

所以原方程的通解为 0)3(tan 5 xeCy ( C 为任意常数)且包含了方程的所有解．

②在分离变量时，若用函数 )()( ygx 同除方程的两边时，可能会失掉使乘积 0)()( ygx 的特解，应注

意补上．

例 2 求方程 2

2

12)1(

x

xyxyx

的通解

解对应的齐线性方程 02)1( 2 yxyx (3)

不是常系数的，但属于 ),( yxfy 型．设 pypy , ，利用降阶法

易知(3)的通解为 21 arctan CxCy

其中 xxx arctan)(1)( 21 ，是(3)的两个线性无关解，它们的伏朗斯基行列式

21

10

arctan1)(

x

xxW

21

1

x

由求二阶线性非齐次方程特解公式得原方程的一个特解[1](P198-220)

df

W

xxy

x

)()(

)()()()(

0

1221*

=22

02

1)1(1

11arctanarctan1

dxx

2

0 1arctan

dx

x

20 1arctan

dx

= xx 02 ]1[arctan 2

0

1arctan dx

= )1ln(arctan 2xxx

由通解结构定理，所求通解为

21 arctan CxCy )1ln(arctan 2xxx

注意： ①对变系数齐线性微分方程的求解不能用特征根法．若它属于可降阶的类型，如本例 ),( yxfy 型(不显含 y )，可用降阶法求得通解，再用常数变易法求原方程的一个特解．

② 若二阶非齐线性方程(变系数)不属于可降阶的特殊类型，可用观察法寻找它所对应的齐线性方程的两个

线性无关解，进而得到其通解，再用常数变易法求原方程的一个特解．

例 3 求 AXX 的基解矩阵，并求满足初始条件 )0( 的解 )(t

2

1

x

xX ，

34

21A ，

1

1

解解法一：[1](P198-220)

① 求 A的特征值

由 0)1)(5(34

21

EA ，得 A的特征值 5,1 21

9

② 求分别属于特征值 21 , 的特征向量

由 OEA u)( 1 ，即

0

0

44

22

2

1

u

u 解得 21 uu ，取

u 0

由 OEA v)( 2 即

0

0

24

24

2

1

v

v 解得 12 2vv ，取

2v 0

③求基解矩阵 Atexp

因为 ],[)( 21 VeUet tt ]2

1,

1

1[ 5

tt ee =

tt

tt

ee

ee5

5

2

而

21

11)0( ，

11

12

3

1)0(1

所以

11

12

23

1)0()(exp

5

51

tt

tt

ee

eetAt

tttt

tttt

eeee

eeee55

55

222

2

3

1

④求 )(t

)(t )(exp At

t

t

tttt

tttt

e

e

eeee

eeee

1

1

222

2

3

155

55

．

解法二： [1](P198-220)

① 同上 A的特征值为 11 ， 52

② 由方程组 OEA u)( 1 的解

生成二维欧氏空间U 的一维子空间 1U

由方程组 OEA v)( 2 的解

2生成U 的一维子空间 2U

二维空间U 可分解成子空间 1U 与 2U 的直和 21 UUU

③ 分解初始向量 )0( U ( 1U )

2121 vvu0u

④求解 )(t

)(t

2

1j

t Ee j1v

1

1te =

t

t

e

e．

10

解法三：[2](P143-145)此方程组可以改写为

yxy

yxx

34

2 而且 1)0(,1)0( yx

化为高阶方程 ydt

dy

dt

dyyx

dt

dy

dt

dx

dt

yd543)2(434

2

2

即 0542

2

ydt

dy

dt

yd 这是常系数的齐线性微分方程，易得其通解为

tt eCeCy 521

方程组的通解为

tt

tt

eCeCy

eCeCyy

x

521

521 2

1

4

3

代入初始条件

21

21

12

11

CC

CC 得 0,1 21 CC

所以原方程组满足初始条件的解为 tex ，tey

参考文献：

[1] 王高雄，等．常微分方程[M]. 北京：高等教育出版社，1996.

[2] 才燧林.常微分方程[M]. 杭州：浙江大学出版社，2000.

An Analysis of Typical Cases in Ordinary Differential Equation LOU Xi -juan，LIU Xiao-ling

(Department of Mathematics，Handan College, Handan 056005，China)

Abstracts: The discussion on some typical cases in ordinary differential equation will help the students to improve

their ability to mathematical problems.

Key words: variable separated equation；homogeneous equation；non-homogeneous linear equation；equations

ordinary solution；special solution

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Pi空间与 P-紧空间苏发慧 1，闫爱莲 2

(1.邯郸学院数学系，河北邯郸 056005；2.邯郸市二十八中学，河北邯郸 056002)

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摘要：利用 P-开集(又称准开集[1](P78-79)

给出了一个新的拓扑空间类-Pi-空间(i=0，1，2，3，4)讨论它们的一些性质，

继而又给出了 P-紧空间，得到了一些结果.

关键词：P-开集；P-闭包；P-内部；P-覆盖；Pi-空间(i =0，1，2，3，4)；P-紧空间


收稿日期：2005-03-19

作者简介：苏发慧(1964—)，男，河北磁县人，邯郸学院数学系副教授，理学硕士.

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Eldeeb,N.[2](P311-315).1983 年，给出了 P-regular Spaces，我们利用 P-开集来给出新的拓扑空间类.

1 预备知识

定义 1 拓扑空间(X，τ)的子集 A 称为开集，当且仅当 A=A0[3](P20-30)

定义 2 拓扑空间(X，τ)的子集 A 称为 P-开集，如果 AA-0[1](P78-79).子集 B 称为 P-闭集，如果 X-B 为 P-

开集.

引理 1[1] (P78-79)对于拓扑空间的子集 A，下列条件等价：

（1） A 是 P-开集；

（2）存在开集 G，使得 AGA-

（3）存在开集 G，使得 AGA-0-；

（4）存在开集 G，使得 AGA-0，

在引理 1 中“开集”改为“正则开集(A=A-0)”结论仍成立.

我们由此得到如下结论：

定理 1.拓扑空间(X，τ)的一切 P-开集的全体记为 PO(X)，则有：

（1） τPO(X)；

（2）如果 A∈PO(X)，ABA-，则 B∈PO(X)；

（3）如果 A YX，A∈PO(X)，Y 是 X 的子空间，则 A∈PO(Y)；

（4）如果对于任意的α∈I，A∈PO(X)，则∪{Aa|α∈I}∈PO(X)；

（5）如果 X 是拓扑空间 X1 和 X2 的积空间，A1∈PO(X1)，A2∈PO(X2)，则 A1×A2∈PO(X).

定义 3[4](P11-13)设 A 是拓扑空间(X，τ)的子集，包含集合 A 的全体 P-闭集的交称为 A 的 P-闭包，记作 A-(P).

定义 4[4](P11-13)设 A 是拓扑空间(X，τ)的子集，包含 A 的全体 P-开集的并称为 A 的 P-内部，记作 A0(P).

定义 5 设(X，τ)是一拓扑空间，AX，x∈X．所谓 x 是 A 的 P-聚点，是指包含 x 的任一 P-开集与 A 有

异于 x 的交.A 的一切 P-聚点的全体，称为 A 的 P-导集，记为 d(p)(A).

2 Pi(i=0，1，2，3，4)空间

定义 6 设(X，τ)是一拓扑空间，对 x，y∈X，ｘ≠ｙ，或者 x 有一 P-开集 U 使得 yU，或者 y 有一个

P-开集 V 使得ｘV，则拓扑空间 X 是一个 P0 空间.

12

定理 2 拓扑空间 X 是一个 P0 空间ｘ，ｙ∈Ｘ，x≠y,有{ｘ}-(ｐ)≠{ｙ}-(ｐ).

证明充分性.ｘ，ｙ∈Ｘ，ｘ≠ｙ，∵{ｘ}-(ｐ)≠{ｙ}-(ｐ)，∴或者{ｘ}-(ｐ)－{ｙ}-(ｐ)≠Ф，或者{ｙ}-(ｐ)－

{ｘ}-(ｐ)≠Ф，当{ｘ}-(ｐ)－{ｙ}-(ｐ)≠Ф时，必定有ｘ{ｙ}-(ｐ)，(因为如果ｘ∈{ｙ}-(ｐ)，即{ｘ}-(ｐ) {ｙ}-(ｐ)，从

而{ｘ}-(ｐ)－{ｙ}-(ｐ)≠Ф)．这推出 x 有一个不含 y 的 P-开集({ｙ}-(ｐ))＇；同理，当{ｙ}-(ｐ)－{ｘ}-(ｐ)≠Ф时，y 有

一个不含 x 的 P-开集({ｘ}-(ｐ))＇，∴X 是一个 P0空间.

必要性．设 X 是一个 P0 空间.若 x，y∈X，x≠y，则或者 x 有一个 P-开集 U 使得 yU，或者 y 有一个 P-

开集 V 使得 xV．若属前一种情形，由于 U∩{y}=Ф ，所以 x{y}-(P)，于是{ｘ}-(ｐ)≠{ｙ}-(ｐ)；同理可证后一

情形，有{ｘ}-(ｐ)≠{ｙ}-(ｐ).

定义 7 设 X 是一个拓扑空间.如果对 x，y∈X，x≠y，则 X 有一个 P-开集 U 使得 yU，则称拓扑空间

是一个 P1 空间.

定理 3 设 X 是一个拓扑空间，则下列条件等价：(1)X 是一个 P1 空间；(2)X 中每一个单点集都是 P-闭集；

(3)X 中每一个有限子集都是 P-闭集.

证明(1) (2)，设 x∈X.当 X 是一个 P1空间时，对于 y，y∈X，y≠x，点 y 有一个 P-开集 U 使得 xU，

即 U∩{x}=Ф，因此 y{ｘ}-(ｐ)，从而{ｘ}-(ｐ)={x}，所以{x}是一个 P-闭集(集合 A 是 P-闭集A=A-(P)[4](P11-13)).

(2) (3).设{x1，x2，…xn}是 X 的一个有限子集.当(2)成立时，我们有{x1，x2，…xn}-(P)=［{x1}∪{x2}∪…∪

{xn}］-(P)={ｘ１}-(ｐ)∪{ｘ２}-(ｐ)∪…∪{xn}］

-(P)={ｘ１}∪{ｘ２}∪…∪{xn}={x1，x2，…xn}，所以{x1，x2，…xn}是

一个 P-闭集.

(3) (1)，设 x，y∈X，ｘ≠ｙ，当(3)成立时，单点集{x}和{y}都是 P-闭集.从而{x}＇和{y}＇分别是 y 和 x

的 P-开集，前者不含 x，后者不含 y，所以 X 是一个 P1 空间.

定理 4 设(X，τ)是一个 P1拓扑空间，A 是 X 的一个非空子集， x∈X-A，则存在 V∈PO(X)使得 AV，xV．

证明α∈A，因为 X 是一个 P1 拓扑空间，故存在 V(α)∈PO(X)，使得α∈V(α)，而 xV(α)，命 U=∪

{V(α)|α∈A}则 AU，且 xU，而 U∈PO(X).

定理 5 设 X 是 P1 空间，则点 x∈X 是 X 的子集 A 的一个 P-聚点，当且仅当 x 的每一个 P-开集 U 中都含有

A 中的无限多个点，即 U∩A 是一个无限集.

证明充分性明显的，只证必要性，假设 x∈X 是 X 的子集 A 的一个 P-聚点，如果 x 有一个 P-开集使得 U

∩A 是一个有限集，则集合 B=U∩A-{x}也是一个有限集.因此 B 是一个 P-闭集，U-B 是一个 P-开集，并且是 x

一个 P-开集，所以(U-B)∩A=Ф，因此 x 不是一个 P-聚点，与假设矛盾.

定义 8 设 X 是一个拓扑空间，如果 x，y∈X，ｘ≠ｙ，点 x 有一个 P-开集 U，点 y 有一个 P-开集 U，使

得 U∩V=Ф，则称拓扑空间 X 是一个 P2 空间.

定义 9[4](P11-13) 拓扑空间(X，τ)称为 P-正则空间，如果对于任意 x∈X 和拓扑空间的任意闭意闭集 F(xF)，

存在 U，V∈PO(X)，使得 x∈U，FV，且 U∩V=Ф.

定义 10 设 X 是一个 P-拓扑空间，如果 A，BX 都是 P-闭集，则存在 A 的一个 P-开集 U 和 B 一个 P-开

集 V，使得 U∩V=Ф，则称拓扑空间 X 是一个 P-正规空间.

定理 6 拓扑空间 X 是一个 P-正规空间，当且仅当对于任何 P-闭集 AX 和 A 的任何一个邻域 U(在拓扑τ

下)，存在 A 的一个 P-开集 V 使得 V-(P)U.

定义 11 P-正则的 P1 空间称为 P3 空间；P-正规的 P1 空间称为 P4 空间.

定理 7 (1)P4空间P3 空间P2 空间P1 空间P０空间；(2)Pi 空间Ti 空间[3](i=0，1，2，3，4)；(3)P-

紧致空间

定义 12 设(X，τ)是一个拓扑空间，{Aa|α∈I}PO(X)，{Aa|α∈I}是 X 的一个覆盖，即 X=∪{Aa|α∈I}，

则称{Aa|α∈I}是 X 的一个 P-开覆盖或 P-覆盖.

拓扑空间的任一开覆盖一定是 P-覆盖，反之不成立.

定义 13 设(X，τ)是一个拓扑空间，如果对于 X 的任一个 P-覆盖存在一个有限的子覆盖，则称 X＇是 P-

紧致空间.

显然，P-紧致空间一定是紧致空间，反之不成立.

13

定义 14 拓扑空间(X，τ)中的一个子集 A 称为相对于 X 是 P-紧的，如果对于 X 的任一 P-开子集簇 Q，使

得 A∪Q，则存在 Q 的一个有限子集 Q0，使得 A∪Q0.

定理 8，设(X，τ)是一个拓扑空间，则 X 是 P-紧的充要条件是 X 相对于 X 为 P-紧的.

证明必要性．因为 X 是 P-紧的，所以对于 X 的任一 P-开覆盖 Q(即 X=∪Q)，存在一个有限的子覆盖 Q0，

从而 X=∪Q0，所以 X 相对于 X 是 P-紧的.

充分性，设 X 相对于 X 为 P-紧的，且设 Q 为 X 的任一 P-覆盖，由条件知，存在 Q 的一个有限子簇 Q0，使

得 X=Q0，即 Q0 是 Q 的一个子覆盖，所以 X 是 P-紧的.

定理 9 设(X，τ)是一个 P２-拓扑空间，A 是 X 的一非空的，相对于 X 是 Q-紧的子集，xA，且 X 具有性质：

设 V1，V2 ,Vn是 X 中任意 n 个 P-开集，且n

i

Vi1

≠Ф，则n

i

Vi1

PO(X)．那么存在 U，V∈PO(X)，使得 AU，

x∈V，且 U∩V=Ф．

证明对于 a∈A，因为 X 是 P2的，所在存在 U(a)，V(a)∈PO(X)，使得 a∈U(a)，x∈V(a)，U(a)∩V(a)=Ф．

令 Q={U(a)|a∈A}，则 QPO(X)，且 A∪Q，因为 A 是相对于 X 是 P-紧的.所以存在 Q0Q，使 Q0 是有

限集，且 A∪Q0，不妨设 Q0={U1，U2，…,Un}，且 Ui=U(ai)，ai∈A，i=1，2，…n．Vi=V(ai)∈PO(x)，(i=1，

2，…n), x∈Vi(i=1，2，…n)．再令 U=n

i 1

Ui，V=n

i 1

Vi，因为 Ui Q0Q PO(X)(i=1，2，…n)，所以 UPO(X)，

且 AUQ0=U，又因为 x∈Vi∈PO(x)，(i=1，2，…n)，所以 x∈n

i 1

Vi．由条件知，V∈PO(X)，由于 Ui∩Vi(=1，

2，n)，所以(n

i 1

Ui)∩(n

i 1

Vi)=Ф故 U∩V =Ф．U，V 即为所求.

定理 10 设(X，τ)是一个 P3 拓扑空间，A 和 B 是 X 的非空子集，且 A∩B=Ф，A 是相对于 XP-紧的子集，

且 X 具有性质：设 V1，V2，…Vn是 X 任意 n 个 P-开集，且n

i 1

Vi≠Ф，则n

i 1

Vi∈PO(X)．那么存在 U，V∈

PO(X)，使得 AU，BV，U∩V=Ф

参考文献：

[1] 苏发慧.q-开集及其共性[J].吉首大学学报(自然科学版)，2000，21(4).

[2] Eldeeb N, Hasanein I, Mashhour A, et al. On P-regular Spaces[J].Bull Math. De la Soc.Sci. Math.de la R.S.de Roumanie Tome 27(75),No.4(1983).

[3] 熊金城.点集拓扑讲义[M].北京：高等教育出版社，1998.

[4] 苏发慧.q-正则空间[J].邯郸师专学报(自然科学版)，2002，(3).

Pi Spaces and P-Compact Spaces

SU Fa-hui1，YAN Ai-lian2

(1.Department of Mathematics , Handan College, Handan 056005, China；2.Twentieth-eight school,Handan 056002,China)

Abstract:Using P-open sets ,the auther gives the definition to PI(I=0,1,2,3,4) spaces and discuss their characters ,and

their relation-ship with TI(I=0,1,2,3,4)spaces .The auther also defines a new compact apaces:P-compact space ,and

discusses the charactersof P-compact apaces and the relations between P-compact space and PI-space (I=0,1,2,3,4),thus

several conclusions are drawn.

Key Words:P-openset；-closuer;P-interior；P-covers,Pi-space(i=0,1,2,3,4),P-compact space.

14



nP 上德萨格定理的另一个证明李金辉, 陈海俊


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摘要：在 n 维射影空间nP 中，给出了用帕普斯定理来证明德萨格定理的另一个方法.

关键词：体；域； n 维射影空间；齐次向量


收稿日期：2004-09-16

作者简介：李金辉(1962—)，男，河北临城人，邯郸学院数学系副教授.

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在文献[1]中，证明了n 维射影空间nP 上的德萨格(Desargues)定理.在文献[2]中，给出了二维射影空间上用

帕普斯(Pappus)定理证明德萨格定理.本文对此进行推广：对于域 F 上的射影几何 )(VP ，也可用帕普斯定理证

明德萨格定理.

1 预备知识

定义 1 给出一个集合 F .如果在这个集合中可以引进两种运算“+”和“·”，分别称为加法和乘法. F 对

于加法是 Abel 群，并记加法群 F 的单位元素为“0”， F = F {0}对于乘法是一般群，并且 F 中加法和乘法

运算是相容的，即对于 zyx ,, ∈ F 有等式

,)( zyzxzyx zxyxzyx )(

则 F 称为一个体.体 F 中的乘法单位元素记为“1”.

如果 F 中，取 F = F {0}，对于乘法运算也是 Abel 群，则 F 称为域.

定义 2 设 1nV 是体 F 上的( 1n )维向量空间，其中全体 1 维，2 维，…，n 维子空间以及1nV 所构成的

集合称为 F 上的 n 维射影几何，记成 (P 1nV )或 (P V ). 1nV 中的1维子空间称为“点”，2维子空间称为“线”，…，

)1( k 维子空间称为“ k 维面”，….n 维子空间称为“超平面”. 1nV 本身称为 n 维射影空.记成nP 或

nFP .

定义 3 设 1nV 是体 F 上的维向量空间， P ( 1nV )是相应的 n 维射影几何.S 和 T 分别是1nV 中的 1k 维

和 1l 维子空间

(1) 若 ST,则称 k 维面 S 属于 l 维面 T;

(2) S+T 称为 k 维面 S 与 l 维面 T 的联合;

(3) S∩T 称为 k 维面 S 与 l 维面 T 的交;

(4) 若 S∩T=0,则 S+T 称为 S 与 T 的直和,记成 S T.

引理 1 对于二维射影几何 )( 3VP ,不同两点的联合是一直线,不同两直线的交是一点.

设 a 是1nV 中的一个向量，则 1 维子空间[ a ]是 (P 1nV )中的一个点.但是对于 x ∈ F ，[ xa ]=[ a ].所以对

于 (P 1nV )中一个点 A [ a ]来说，向量 a 的选择不是唯一的.它可以差一个数因子 x ∈ F .

定义 4 (P 1nV )中一个点 A [ xa ]的代表向量 a 称为这点的齐次向量.

引理 2 给出 (P V )中的三个共线点 ],[ pP ],[qQ ],[rR 则总存在两个数 Fyx , ，使得

yrxqp .

推论三点 ],[ pP ],[qQ ][rR 共线的充要条件是存在三个不都为 0 的数 Fnml ,, ，使得

15

0 nrmqlp .

帕普斯定理对于域 F 上的射影几何 )(VP ，设 A，B，C 和 A/，B/，C/分别是两条共面直线 k 和 k /上的点.

令 L=B/C∩BC/，M=C/A∩CA/，N=A/B∩AB/.则 L，M，N 三点共线.

2 用帕普斯定理证明德萨格定理

德萨格定理设 P ( 1nV )中的两个三点形 ABC 和 A/B/C/，它们的三对对边两两相交，交点分别是 L=AB∩

A/B/，M=BC∩B/C/，N=CA∩C/A/.则这两个三点形对应顶点的连线 AA/，BB/，CC/共点的充要条件是 L，M，N

三点共线.

对于域 F 上的射影几何 )(VP ，我们用帕普斯定理来证明德萨格定理.

证明如图 1，设两个三点形 ABC 和 A/B/C/，其对应顶点的连线 AA/，BB/，CC/共点于 P，我们要证明 L=AB

∩A/B/，M=BC∩B/C/，N=CA∩C/A/三点共线.

设 AC∩B/C/=S，AB/∩CC/=T，AB∩PS=U，A/B/∩PS=V，由帕普斯定理有 PC∩AB/=T，PS∩AB=U，BC∩B/S=M

共线.同理考察共线三点 P，A，A/和 B/，C/，S，可得 T，V，N=A/C/∩AS 共线. 后考察共线三点 A，B/，T 和 V，

U，S 有 L=AB∩A/B/，M=BC∩B/C/，N=AC∩A/C/共线.

反过来，设两个三点形 ABC 和 A/B/C/中，对应边的三个交点 L=AB∩A/B/，M=BC∩B/C/，N=CA∩C/A/共线，

要证明对应顶点的连线 AA/，BB/，CC/共点，方法与二维射影几何里的德萨格定理的逆定理证法类似.我们就不

再重复了.

参考文献：

[1] 梅向明，刘增贤，王汇淳，王智秋. 高等几何[M] . 北京：高等教育出版社，2000:164-178.

[2] 梅向明，刘增贤，林向岩，王智秋. 高等几何习题集[M]. 北京：高等教育出版社，1994:P98-99.

Another Proof of Desargues Theorem on nP

LI Jin-hui，CHEN Hai-jun

(Department of Mathematics, Handan College, Handan 056005, China)

Abstract: Give a method to prove Desargues Theorem with Pappus Theorem on n-dimensional projective space nP .

Key words: skew field；field；n-dimensional projective space；homogeneous vector

P

VA

TC/ C

N

S

U

B/

A/

BL

M

图 1 德萨格定理的几何结构

16



高阶变系数线性微分方程的一种求解法闫峰


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摘要：从常数变易法的思想出发，得到了将一般的变系数线性微分方程化为常系数线性微分方程的一种新方法，对

求解某些类型的变系数线性微分方程有较好的实用性.

关键词：线性微分方程；常数变易法；通解


收稿日期：2005-06-15

作者简介：闫峰(1971—)，女，河北磁县人，邯郸学院数学系讲师.

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我们知道，线性微分方程的通解结构问题理论上已解决的很完善.但实际上一般的线性微分方程是没有普遍

的解法的，而常系数线性微分方程的通解可通过代数运算得到.由此我们考虑: 能否通过一定的变量代换将某些

类型的变系数线性微分方程化为常系数线性微分方程，从而求出它的通解.本文从常数变易法的思想出发讨论了

这个问题.

高阶变系数线性微分方程 )()()( )1(1

)( tfxtaxtax nnn (1)其中 )(),,,2,1)(( tfnitai 为已知的

连续函数.已知常系数齐线性方程有形如rtce (其中 c 为常数，r 为常系数齐线性方程的特征根)的解，由常数变易

法的思想知:将 c 变易为 )(tc 可得到对应的常系数非齐线性方程的解rtetc )( [1](P108-110).由此想到，若将指数函数

rte 变易为一般待定函数 )(t ，就能解决一些类型的变系数线性方程的解的问题.

定理 1 高阶变系数齐线性微分方程 0)()()( )1(1

)(0 xtaxtaxta n

nn (2) 经变换

)0)(()( ttzx 可化为常系数线性微分方程 0)1(1

)(0 zazaza n

nn (3)的充要条件为：

00 )()( atta ；

1101 )()()()( attattacn ；

……

nnnn

nnn

n attattacttac )()()()()()( )1(

111

)(0

证明由变换 )(tzx 可得

)()()()(

)()(2)(

)()(

)()()(/)1(1)()( tztzctzctzx

tztztzx

tztzx

niinin

nn

nn

将上式代入方程(2)并与方程(3)比较，方程(2)与方程(3)等价的充要条件为未知函数各阶导数的系数相等，由此

即可得证．

引入向量和矩阵，则上述条件的表达更为直观.

17

定理 1* 高阶变系数齐线性微分方程 0)()()( )1(1

)(0 xtaxtaxta n

nn

经变换 )0)(()( ttzx 可化为常系数线性微分方程 0)1(1

)(0 zazaza n

nn

的充要条件为 )()( ttaa ．其中 )),(,),(),(()(),,,,( 1010 tatatataaaaa nn

)(00

)()()(0

)()()()(

)()1(1

11

1

)(21

t

tctct

tctctct

tnn

nn

nnnnn

推论 1 二阶变系数线性微分方程

0)()()( 210 xtaxtaxta

经变换 )(tzx 可化为常系数线性微分方程 0210 zazaza 的充要条件为：

常数

常数

常数

2210

110

00

)()()()()()(

)()()()(2

)()(

attattatta

attatta

atta

例 1 将 032 22 xtxtxt 化为常系数线性微分方程并求通解．

解 0t 时，原方程化为 032 txxxt

设t

zx ，则

tt

1)( ，由推论 1

3)()()()()()(

0)()()()(2

1)()(

2210

110

00

attattatta

attatta

atta

方程化为 03 zz ，它的通解为

tctcz 3sin3cos 21

所以原方程的通解为 )3sin3cos(1

21 tctct

x

例 2 将 02)1(4)1( 2 xxtxt 化为常系数线性微分方程并求通解．

解设2)1(

t

zx ，则

2)1(

1)(

tt ，由推论 1

0)()()()()()(

0)()()()(2

1)()(

2210

110

00

attattatta

attatta

atta

方程化为 0z ，它的通解为

tccz 21

所以原方程的通解为 )()1(

1212tcc

tx

对于变系数非齐线性方程，先利用上述方法求出对应的齐线性方程的解，再利用常数变易法即可.

参考文献：

[1] 王高雄，周之铭，等. 常微分方程[M]. 北京：高等教育出版社，1978.

18



矩阵的迹邱双月


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摘要：通过介绍矩阵的迹的定义与性质，得出了两个重要定理及应用．

关键词：迹；相似矩阵；特征值


收稿日期：2005-03-21

作者简介：邱双月(1977—)，女，河北安平人，邯郸学院数学系助教.

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迹是矩阵的一个重要的数量函数，用它解题，特别是结论是否定的题，比用其它方法更简捷．下面先给出

矩阵的迹的定义及其性质．

定义[1](P186-187)角元之和称为 A的迹，记作 trA ，即

n

iiiatrA

1

(1)

迹有下列性质：[2](P47-49) 01 trBtrABAtr )( (2) 02 ktrAkAtr )( (3) 03 trAtrA ' (4) 04 )()( BAtrABtr (5)

证明 00 31 很容易直接验证，现在证明04

设 )( ijaA ， )( ijbB

根据矩阵的乘法，

n

kkiikii baAB

1

)( ，

n

kkiikii abBA

1

)(

)()(1 1 1 1

BAtrabbaABtrn

i

n

k

n

i

n

kkiikkiik

特别地，若 A是 nn 矩阵， 'A 是其转置矩阵，则

n

jiijaAAtr

1,

2' )( (6)

定理相似的矩阵有相同的迹．[3](P302-303)

证明：令 BCCA 1 ，由(5)式，得

)( 1BCCtrtrA

1 1( ) ( )tr C BC tr BC C

trB

定理方阵 A的全体特征值的和为 A的迹．[2]

证明设 )( ijaA ，则 A的特征多项式为

19

11 12 1

21 22 2

1 2

n

n

n n nn

a a a

a a aE A

a a a

111 22( ) ( 1)n n n

nna a a A

由根与系数的关系可知：

n

iiiatrA

1

就是特征根的和．

例 1 求证：对任意的n 阶实正交阵C ，有 trAACCtr )( '

证明 (Ⅰ) ' ' '( ) ( ) ( )tr C AC tr C AC tr AC C trA

(Ⅱ) 令 ACCACCB 1'

则 A与 B 相似，故有相同的特征值

所以， trAACCtr )( '

例 2 证明 AB BA E 对任何 n 阶矩阵 A 、 B 均不成立

证 ( )tr AB BA ( ) ( )tr AB tr BA ( ) ( )tr AB tr AB 0

而 trE n

AB BA E 对任何n 阶矩阵 A、 B 均不成立

例 3 设 A是二阶方阵，试证若有方阵 B 使得 AB BA A ，则2 0A

证若 A可逆，则1B A BA E ，但

1( )trB tr A BA

1B A BA E 矛盾，故 A不可逆，从而 0A

设 A的特征多项式为2( )f a b

则 ( 1) 0nb A ， ( )a trA tr AB BA ( ) ( ) 0tr AB tr BA

2( )f ，由哈密尔顿－凯莱定理得

2( ) 0f A A

例 4 设 A为 n 阶实矩阵，以 ( )A 表示 A的所有元素的平方和．求证：C 为正交矩阵对任意 n 阶实

矩阵 A有'( ) ( )CAC A .

证 ' 2

1 1

( ) ( )n n

iji j

tr A A a A

“”： ' ' '(( ) ( ))tr CAC CAC ' ' '( )tr CAC CAC ' '( )tr CA AC '( )tr A A

从而'( ) ( )CAC A

“”：' '( ) ( ) ( )CC CEC E n

令 1 2( , , nC u u u ) ， iu 为C 的列向量，

则' '( ) ( )ij i jCE C u u ' ' '(( ) ( ))i j i jtr u u u u ' '( )j i i jtr u u u u ' '(( )( ))i i j jtr u u u u

' '( )( )i i j ju u u u

' '( )( ) 1i i j ju u u u

特别 i j 时，' 2( ) 1i iu u ，从而

'( ) 1i iu u ，

(下转第 27 页)

20



数学美学及数学美育的作用

王丽萍

(邯郸学院科研处，河北邯郸 056005)

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摘要：学科教育是实施素质教育的主渠道.本文在对美学、数学美学、数学美的概念进行了初步阐述的基础上，分析

了数学与美学的关系，进而论述了数学美育的作用.

关键词：美学；数学美学；数学美；数学美育

中图分类号：G40-05 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0020-03

收稿日期：2005-05-09

作者简介：王丽萍(1958—)，女，河北肥乡人，邯郸学院科研处教授.

基金项目：河北省教育科学“十五”规划资助课题 “新世纪数学教育中的素质教育研究” (课题编号 0080260).

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美学是美育的起点，美育又是美学的归宿.数学主要是作为自然科学的基础，但它也与人文社会科学各学科

有着深刻的内在联系.有人说“数学是科学与人文的共同基因”.美育，又称审美教育，它是人类文明发展的必然

结果，也是人类自身建设的一个重要方面.我们可以设想，如果没有美育，没有对我们世界周围事物的美好的感

受，没有对色彩世界、声音世界、图形世界和数量世界以及各种各样的世界的美好感受，我们的教育怎么会协

调地得到发展.数学教育不仅给人们以知识和智慧，而且还给人以美的熏陶.因此，数学教育也包括数学美育.

1 数学美学及数学美

数学美学是美学的重要组成部分，也是各类美学如：技术美学、建筑美学、劳动美学、艺术美学、心理美

学等的基础.目前，随着素质教育的推进，数学美学越来越受到人们的重视.为了了解数学美学，让我们先了解

一下美学.

1.1 关于美学

美学是研究人对现实的审美关系的一门科学，和其它科学一样，是在一定的物质和精神文化生活的基础上

形成和发展的.什么是美学？美学辞典中对此也没有明确定义.但给予了解释.“美学”——“伊斯特惕卡”

(Äesthetik).原义指用感官去感知的.1750 年，被称为美学之父的德国美学家、哲学家鲍姆嘉通(1714——1762)在

他写的《美学》专著中首次使用这一术语，他认为“美学的对象就是感性认识的完善”，应有专门研究“感性认

识的科学”即审美的科学.[1](P1)从此之后，美学就正式成为一门独立的学科.然而早在我国春秋战国时期，一些著

名的思想家、哲学家，如孔子、孟子、荀子、庄子等，对美的问题就有许多研究.孔子(公元前 551——前 479 年)

认为“里仁为美”，孟子(公元前 390——前 305 年)认为“充实之谓美”. [2](P375)在西方古希腊、古罗马时期，柏

拉图(公元前 427——前 347 年)认为“美是理念”，[3](P247)亚里士多德(公元前 384——前 322 年)认为“美在形式”，

“规则是美的本质”等[1](P249).后来还有许多美学家、哲学家对此也进行了研究.如：康德(1724——1804)把美学

规定为“研究人的情感的科学”. [1](P277)黑格尔(1770——1831)说“美是理念的感性显现”，美学是“美的艺术的

哲学”等. [2](P5)关于美学的表述还有许多，这种状况反映出美学这门科学既是一门古老的又是一门年轻的科学，

它仍处于不断形成和发展的阶段.

1.2 关于数学美学

1.2.1 数学美学．数学美学属于美学的范畴.从历史上看，数学、美学、哲学的发展几乎是同时的，其相互联系的

21

密切是很难把它们分割开来的.既然“美学”没有统一的定义，所以数学美学也难以下一个统一的定义.但是，同

美学一样，数学美学可以认为是研究人对数学的审美关系的一门科学.我们只能通过数学美去了解它.

1.2.2 数学美．人们从数量关系和空间形式角度对自然规律进行研究形成了数学理论.在认识这个理论的过程中，

既有科学认识又有审美认识.因为审美认识是人们对客观现实美的一种能动的反映过程，所以数学科学的学习过

程和创造过程也就是数学家对客观现实形式美和内容美的感知过程.数学理论和客观现实中的形式美和内容美

在数学家头脑中形成了心与物、主观与客观的一种审美关系，即数学美所要研究的对象.数学美的特征是简洁性、

和谐性和奇异性.从表现形态上看有形态美(包括对称美、比例美、和谐美)、内容美(演绎美、归纳美、抽象美、

结构美和精确美)、形式美(公式美、有限美、无限美)等.因此，数学美是一种可感知的的美，是在人类社会实践

中形成的以反映数和形的客观规律与人们的美的意识的融合为本质，以数学审美心理结构和内外信息相互作用

为基础的理性美.有的数学家把数学和艺术联系起来，称“数学是创造性的艺术”，“数学家和艺术家一样地生活、

思考和工作”.

1.2.3 数学与美学的关系．马克思说“劳动创造了美”，[2](P393)数学活动是一种劳动，因此数学中蕴涵着美.关于

数学与美学的关系，可以从以下几点理解：

(1) 数学源于生产实践，在数学的形成、发展过程中美就孕育在其中.数学内容需要用字母、公式、法则来

展现，需要用语言来描述.数学的图象具有奇异性，数学的公式具有简洁性，数学的法则具有和谐性，数学的语

言具有简炼性.因此，数学能表现形式美.只有用审美观去解读数学才能帮助我们更好地理解数学.

(2) 数学的形成与发展与哲学的发展同步，而美学必须以哲学为基础，且在历史上长期就是哲学的一个分

支.数学的学习与研究要用马克思主义的辩证唯物主义思想——哲学的方法去指导，而哲学正是研究美学的基础

当然也是研究数学的基础. [4]数学中的“从特殊到一般”、“从量变到质变”，反证法所采用的“否定之否定定律”

等等，都是哲学中的辨证思想的体现，当然也是美学的具体反映.

(3) 数学是研究“真”的科学，一切不合实际，虚假的东西在数学中不可能存在.而“美”与“真”是并存

的，假的事物不可能给人以美感.真是美的基础，美是真的反映.因此，数学与美学同在.

2 数学美育的概念及作用

数学美育是以形象思维为基础，以情感交流为纽带，用数学美来激发学生的情感，引起共鸣，达到潜移默

化的教育效果.为了使数学教育做到寓善于美，寓教于乐，使学生对学习数学产生浓厚的兴趣和一种自发的内在

驱动力，使学习成为一种执着的追求，就必须在数学审美教育过程中，充分发挥它的以美诱人，以美感人，以

美动人，以美育人这种特殊的教育手段的作用，使之达到感情与认识、感情与理性的高度统一.

2.1 数学美育的概念

所谓数学美育是指在数学教育过程中，培养数学审美能力、审美情趣和审美理想的教育.数学美育又称之为

数学审美教育，或称数学美感教育.即以数学美的内容、形式和力量去激发学生的激情，纯洁学生的智慧和心灵，

规范学生的思维行为，美化学生的学习生活，培养和提高学生对数学美的理解、鉴赏、评价和创造的能力.

2.2 数学美育的作用

数学美育是一种数学文化教育，是在数学的学习过程中精神世界层次上的素质教育.它可以在进行数学教育

的同时教育学生树立美的理想，发展美的品格，培养美的情操，激发学习活力，促进智力开发，培养创新能力.

数学科学虽然是以抽象思维为主，但也离不开形象思维和审美意识.从人类数学思维系统的发展来看数学的形象

思维和审美意识是早出现的，即抽象思维是在形象思维、审美意识的基础上发生和发展起来的.众所周知，第

一个提出“什么是美”的问题的人并不是社会科学家，而是数学家.早在公元前 6 世纪，毕达哥拉斯学派(数学

团体)就提出了“美就是和谐与比例”的观点，认为宇宙就是一种和谐，这种和谐是由数决定的. [5](P5352)他们认

为和谐起于差异的对立，和谐是杂多的统一，不协调因素的协调.而“数学是描写宇宙的语言”.一个数学家如果

没有形象思维和审美意识，没有对数学浓厚的兴趣和爱好，那么根本谈不上会有数学上的发明创造.同样一个学

生如果没有很好的形象思维和审美意识、没有对数学浓厚的兴趣和爱好，要想学好数学那也是不可能的.因此我

们要充分认识数学美育的作用.

2.2.1 数学美育可以促进学生的全面发展．素质教育是人的全面发展的教育.正如马克思所说“未来的社会是人的

22

全面发展的社会”. M · 克莱因在《数学——必然的丧失》中写到：“音乐能激发或抚慰情怀，绘画使人赏心悦

目，诗歌能动人心弦，哲学使人获得智慧，科学(狭义)可以改善物质生活，而数学却能提供以上的一切”.还有

人说“没有美育就不可能有个性的充分的、全面的发展，只懂得艺术美，对科学美不甚了解，就不能成为健全

的人”.人类文明的创造离不开数学，有数学教育就有数学美育.因此，数学美育是整个人类教育的一个重要组成

部分，他可以丰富美化人们的智力生活和科学美学理想，发展人们对数学的兴趣与爱好，培养人们的审美情趣、

审美意识，提高人们对数学美的鉴赏力、创造力，激发对事业的忠诚与向往，对真善美执着的追求.马克思说“人

是按照美的规律来建造的.”用在数学教育上可以理解为，只有用数学美的规律来培养学生，才能培养出完美的、

全面发展的学生.

2.2.2 数学美育能帮助学生树立科学的数学审美观．数学审美观是指审美主体对数学美的总的看法和认识，它是

人们在审美欣赏和创造活动中的一种特殊的心理现象.自从毕达哥拉斯提出整个世界就是一个数，就是数的和谐

的命题以后，人们就在不断的追求数学美，它已成为科学上的一种理想追求.数学美早表现为数字美，后为研

究几何图形美，又从几何图形美发展到演绎美与逻辑美，到了 17 世纪以后，由于数学方程在科学研究上的广泛

应用，使数学美成为科学美的皇后.随着数学的广泛应用和向其它各门学科的深入渗透，数学美也越来越多的被

其他科学家们所崇拜.他们追求数学美，欣赏数学美，于是便提出了科学的数学审美观.科学的审美观认为，凡是

既符合规律又合目的，内容和形式和谐一致的数学事实或形象，才是美的.数学审美观就是真和善相统一的审美

观，就是内容和形式相统一的审美观.通过数学美育，可以使学生了解数学美的特征、表现形式以及在艺术、自

然、社会、文学、科学等方面的应用，了解数学美的价值，帮助学生树立科学的数学审美观.

2.2.3 数学美育能培养学生的数学审美情趣和审美意识．所谓数学审美情趣和意识，是指人们在学习、研究数学

时以个人爱好的方式对数学美的欣赏表现出来的审美倾向性.由于每个人的数学基础、文化素养、性格气质等的

不同，因此对数学审美情趣和意识就存在着差异性.由于数学美是一种较高和较深层次的抽象的理智美，这就要

求人们既必须具有一定数学科学知识和修养，又具有一定的美学知识以及审美情趣和意识.只有这样才可以提高

人们数学审美的感受力、想象力、理解力和判断力，进而提高数学审美能力.

2.2.4 数学美育能培养学生对数学的兴趣和爱好，提高学生对数学美的创造力．数学美的创造力的培养离不开人

们对数学的兴趣和爱好.人类通过认识数学、创造数学的实践，一方面创造了数学美，另一方面又在他所创造的

数学美的世界中产生一种由衷的喜悦，越发激起人们对数学的兴趣和爱好.例如 1685 年，数学家牛顿利用数学

证明了万有引力定律，揭开了宇宙的全部机理.当牛顿把宇宙系统这一幅美丽的结构图案展现在人们面前时，

人们无不被宇宙结构的美妙所倾倒，也激起了人们对数学的兴趣和爱好，并陶醉在对大自然美的愉快的欣赏之

中.由于人们对数学的兴趣和爱好，才激发了数学美的创造力.数学美的创造力是指人类通过对数学的研究与实

践，自觉地、有意识地创造数学审美价值的能力.数学美的创造是人们对其生活空间中各种事物运动规律进行抽

象并用数学符号加以表现的过程，这一过程体现着人的审美意识、审美能力，是一种自由的精神创造，它的创

造过程，包括了自觉的想象运动、自觉的表象运动以及渗透着理性的情感活动的多功能的综合心理过程.历史证

明，数学上的许多美好规律的发现与研究，大多都依赖于人们对它的兴趣和爱好，借助于敏锐的洞察事物内部

规律的能力——数学美的创造力. [5](P353-356)

综上所述，数学美学是有待于开发和研究的学科，数学美育是数学教育中非常重要也是较难操作的一种素

质教育的实践活动，是数学素质教育的重要组成部分，更需要我们在长期不懈的努力中探索出一种行之有效的

教学方法.

参考文献：

[1] 张锡坤.新编美学辞典[M].长春：吉林人民出版社，1987.

[2] 田连波.美学原理新编[M].郑州：河南大学出版社，1988.

[3] 杨辛，甘霖.美学原理新编[M].北京：北京大学出版社，1996.

[4] 孙小礼.数学•科学•哲学[M].北京：光明日报出版社，1988.

[5] 周学海.数学教育学概论[M].长春：东北师范大学出版社，1996.

23



非学历计算机信息管理系统的开发

王旭辉，李入元

(邯郸学院计算机系，河北邯郸 056005)

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摘要：非学历计算机信息管理系统是典型的管理系统软件，其开发主要包括后台数据库的建立和维护，以及前端应

用程序的开发两个方面.对于前者要求建立数据一致性要强、数据完整性要好的数据库；对于后者要求应用程序的功能

完备，容易使用等特点.

关键词：信息管理；管理软件；培训机构信息管理

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0023-05

收稿日期：2005-03-17

作者简介：王旭辉(1962—)，男，江苏无锡人，邯郸学院计算机系副教授，硕士.

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1 前言

随着科学技术的不断提高，计算机科学应用逐渐成熟，其强大的功能已为人们深刻认识，它已进入人类社

会的各个领域并发挥着越来越重要的作用.作为计算机应用的一部分，使用计算机对非学历计算机培训机构的信

息进行管理，具有手工所无法比拟的优点，例如：检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、成

本低廉等.这些优点能够极大提高非学历计算机培训机构的管理效率，也是这些培训机构的科学化、正规化，与

世界接轨的重要条件，因此，开发这样一个管理软件成为很有必要的事情.非学历计算机信息管理系统是社会教

育培训单位不可缺少的部分，它对培训机构的决策和管理来说都是至关重要的，它能为用户提供充足的信息和

快捷的修改、录入、删除、查询手段，但一直以来人们使用传统的人工方式管理着培训机构，这种管理存在许

多缺点，如效率低，保密性差，质量低，易产生错误，另外，时间一长将产生大量的文件和文字数据，这对于

查找、更新和维护都带来不少困难.

为了减轻管理人员的负担，提高工作效率，便于对非学历计算机培训机构的信息管理.本软件的开发成功将

具有很大的现实意义：首先，可提高管理人员的效率，减轻管理人员的劳动强度.其次，在高效的基础上，为信

息的编辑、浏览、查询及资源的总体调控提供了保障.

2 项目目标和特色

针对目前非学历计算机培训机构管理大多采用手工管理的现状，新开发非学历计算机信息管理系统在根

本上摆脱了繁杂的人工管理，使信息由人工管理转化为计算机管理，实现了管理信息的无纸化操作的目标，

实现了：

(a)方便操作员直接建立、编辑、注销各项信息.

(b)人工管理变为计算机后台处理.

(c)方便的查询、编辑信息.

非学历计算机信息管理是一个应用型的软件，较以前的人工手动管理相比具有自己特色：

(a)系统的自动处理：操作员只需输入简单的信息，余下的工作由系统处理.

(b)友好的界面：各管理项目以对话框的形式给出，用户只需通过简单的输入和鼠标操作，既可满足自己的

24

要求.

(c)良好保密功能：软件设有管理权限，管理员掌握对信息的一切管理权限.

(d)方便的打印与格式设置：用户可直接在当前环境下进行格式设置并打印.

3 功能分析

非学历计算机信息管理系统，针对需求分析，把培训机构的管理内容进行虚拟.把其信息内容虚拟成五部分：

学生信息、教师信息、专业信息、机房信息、教室信息.各项内容根据日常管理的需要，又细分为增加、编辑、

查询、删除、打印和格式设置六项功能.在查询功能里可以既进行单条记录的查询，也可以对查询的记录进行格

式的设置或打印设置.教师信息的管理内容其模式与学生的形势基本上是一致的.为了使管理者方便、快捷掌握

资源的使用情况，又新增加了一个功能资源浏览，可供管理者查看某一专业在某一时间内教室、机房、教师的

情况.考虑到新生报名时，需要了解各项资源的使用情况及是否有剩余，在软件设置时有一项报名查看的功能.

通过此项功能，管理者可通过学员所选择的专业与时间查看到在所选择的专业与时间的情况下，将用哪个教室，

该教室可容纳学生的总数，现在有上课的学生人数，任课教师的姓名，上的是什么课程，还可以显示上机所用

机房，机房总共容纳学生的总数，现有上机的学生人数，机房的指导教师姓名，所指导的课程等，这些信息将

在一个对话框中显示出来，方便了管理者.下图是该系统的总体功能结构图(见图 1)：

4 数据库设计

非学历计算机信息管理系统采用 Microsoft 公司的 Access2002.Access2002 是关系型数据库的开发的工具，

数据库能汇集各种信息以供查询、存储和检索.Access 的优点在于它能使用数据表示图式收集信息，数据表示图

提供了一种类似于 Excel 的电子表格，可以使数据库一目了然.另外，Access 允许创建自定义报表，用于打印或

输出数据的信息.Access 也提供了数据存储库，可以使用桌面数据库文件把数据库文件置于网络文件服务器，与

其它网络用户共享数据库.由于 Access 作为关系型数据库开发工具具备了许多优点，可以在一个数据包中拥有

桌面数据库的便利和关系数据库的强大功能，因此在开发软件时采用了 Access2002.软件开发共设计了一个数据

库，在这个库中包含了六个表，除了学生数据表(见表 1)、教师数据表(见表 2)建立了关联外，其它几个表(见表

3、表 4、表 5)则为独立的表.下面是本软件开发所设计的几个表：[1](P203-235)

图 1 非学历计算机信息管理系统功能结构

非学历计算机信息管理系统

学生管理教师管理资源管理报名查看资源

报名应聘

解聘查询

注销

游览

查询

游览机房

教室

专业

浏览专业

浏览教师

浏览机房

报名查看

25

表 1 学生信息表表 2 教师数据表

表 3 机房数据表 4 教室数据表 5 专业数据

名称类型长度名称类型长度名称类型长度

上课机房文本型 8

计算机数数字型 4

上课教室

桌凳数量

文本

数字

8

4

专业数据

任课教师

文本

文本

20

6

5 系统开发过程

非学历计算机管理系统使用 Microsoft 公司的 VB 开发工具，利用其提供的各种面向对象的开发工具，尤其

是利用数据窗口这一能方便而简洁地操纵数据库的智能化对象.首先建立系统原型，然后对初原型系统进行需求

迭代，不断修正和改进，直到形成完整的可行系统.遵循这个思想，初步构造了系统模型，对现实进行抽象，再

在物理模型的基础上进行逻辑抽象，模型构建完毕，进行实际开发.为了使 VB 开发的前台界面与载体和后台数

据库相连，利用了 JET 数据库引擎.[2](P103-125)它提供了与数据库打交道的途径，我们是通过它以及 VB 来访问数

据库并对其进行各种操作.DATA 控件根据数据库中的一个或多个数据表建立一个动态集合，类型的记录集合，

DATA 控件还提供了用浏览不同记录的各种跳转按钮，将 DATA 控件放置在窗体之中，还必须在数据库设计的

过程中或在 VB 设计的过程中处理该控件与要处理的数据库之间建立关系.

6 窗体介绍：

当数据库与各窗体设计完毕，就要对模块调用进行详细设计，本软件共设计了 32 个窗体，其窗体列表如下

(见表 6)：

名称类型长度

学号文本 5

姓名文本 6

性别文本 2

出生日期日期型 8

地址文本 20

单位文本 20

电话文本 8

学费实型 10

报到时间日期型 8

结业时间日期型 8

学习专业文本 6

任课教师文本 6

上课教室文本 8

上课时间文本 4

上课机房文本 8

上机时间文本 4

名称类型长度

教师编号文本 13

姓名文本 6

性别文本 2

出生日期日期型 8

住址文本 20

毕业学校文本 20

电话文本 8

毕业时间日期型 8

专业文本 20

学历文本 20

职称文本 10

所教课程文本 10

上课时间文本 4

上课教室文本 8

上课机房文本 8

上机时间文本 4

26

表 6 窗体列表

系统部分包含窗体

主界面系统管理(form3)、资源浏览(form9)、报名查看结果(form28)、报名查看资源

(form27)

登录欢迎(form1)、登录(form2)、修改密码(form3)、添加账户(form32)、注销账户

(form33)

学生管理新生报名(form4)、学生查询(form6)、学生注销(form5)、学生查询结果(form7)

教师管理教师应聘(from8)、教师查询(form11)、解聘教师(form10)、教师查询结果(form12)

专业管理专业管理(form13)、添加专业(form29)、删除专业(form30)

机房管理机房管理(form20)、添加机房(form21)、删除机房(form22)、修改机房(form23)、

机房查询(forrm25)、机房查询结果(form26)

教室管理教室管理(form14)、添加教室(form15)、修改教室(form15)、删除教室(form17)、

教室查询(forrm18)、教室查询结果(form19)

7 窗体调用关系：

表中描述了在该系统中各窗体中模块的调用关系：

表 7 模块调用

主窗体调用窗体

Form3 Form4、Form6、Form7、Form8、Form9、Form10、Form11、Form12、

From13、Form14、From20

Form9 Form28、Form27

Form13 Form29、Form30

Form20 Form21、Form22、Form23、Form25、Form26

Form14 Form15、Form16、Form17、Form18、Form19

8 DATA 控件技术的应用

在本软件开发的过程中，对于对数据库的操作全部是以 DATA 控件为桥梁完成的.DATA 控件使用 Microsoft

Activex 数据控件来快速建立数据绑定的控件和数据库提供者之间的连接，[3](P87-93)DATA 控件的 Recordset 对象

提供对存储在数据库中数据的访问，DATA 控件允许从一个记录移到另一个记录，并显示和操作来自被连结控

件的记录的数据，可以使用 DATA 控件来执行大部分数据访问操作，而根本不用编写代码.与 DATA 控件相连结

的数据绑定控件自动显示来自当前记录的一个或多个字段的数据，或者在某些情况下，显示来自当前记录旁边

27

的一个记录集合中的一个或多个字段中的数据.DATA 控件在当前记录上执行所有操作，如果 DATA 控件被指示

移动到一个不同的记录，则所有被联结的控件自动把当前记录的任何改变传递给 DATA 控件并以保存在数据库

中，DATA 控件移动到被指定的记录，同时把当前记录中的数据传回被连结控件并在那里显示.

9 结束语：

非学历计算机信息管理系统是管理型应用软件，通过这篇文章，详细讲述了该系统开发的必要，及开发过

程中系统模块的构建，数据库的开发，利用 DATA 控件对数据库进行操作的实现方法.

参考文献：

[1] 施威铭研究室.完全掌握 Microsoft access 2002 中文版标准教程[M].北京：中国青年出版社，2002.

[2] 鲁荣江，王立丰.VB 项目案例导航[M].北京：科学出版社，2003.

[3] 新智工作室.VB6.0 中文版教程[M]. 北京：电子工业出版社，2002.

The Development of the Nondiploma Computer Information WANG Xu-hui，LI Ru-yuan

(Department of Computer , Handan College , Handan 056005, China )

Abstract：The software is a typical system for management. Its development includes primarily two aspects of the

establishing of backstage database and developing of the head application program. Concerning to the first factor, the

integrity is important and for the second, the functions completion and easy usage are important.

Key words：The management of information；The software for managing；The management of information in training

system

——————————————————————————————————

(上接第 19 页)

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故 'C C E ，即C 为正交阵．

参考文献：

[1] 丘维声. 高等代数：上册[M].北京：高等教育出版社，1996.

[2] 陈景良，陈向晖. 特殊矩阵[M]. 北京：清华大学出版社，2001.

[3] 北京大学数学系几何与代数教研室代数小组. 高等代数[M]. 北京：高等教育出版社，1996.

28



分时操作系统思想在单片机编程中的实现方志雄

(黄冈师范学院物理与电子技术系，湖北黄冈 438000)

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摘要：提出基于分时系统思想的单片机系统设计方案，给出一具体应用的实例以及详细的实现方法.

关键词：分时操作系统；单片机系统；作业调度指针

中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0028-04

收稿日期：2005-05-28

作者简介：方志雄(1971—)，男，湖北英山人，黄冈师范学院物理与电子技术系讲师，武汉理工大学计算机应用技术硕士.

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1 前言

作为嵌入式系统主控单元——单片机，其软件往往是一个微观的实时操作系统，且大部分是为某种应用而

专门设计的.系统程序有实时过程控制或实时信息处理的能力，要求能够及时响应随机发生的外部事件并对该事

件做出快速处理.而分时操作系统却是把 CPU 的时间划分成长短基本相同的时间区间，即“时间片”，通过操作

系统的管理，把这些时间片依次轮流地分配给各个用户使用.如果某个作业在时间片结束之前，整个任务还没有

完成，那么该作业就被暂停下来，放弃 CPU，等待下一轮循环再继续做.此时 CPU 又分配给另一个作业去使用.

由于计算机的处理速度很快，只要时间片的间隔取得适当，那么一个用户作业从用完分配给它的一个时间片到

获得下一个 CPU 时间片，中间有所“停顿”；但用户察觉不出来，好像整个系统全由它“独占”似的.分时操

作系统主要具有以下 3 个特点：(1)多路性.用户通过各自的终端，可以同时使用一个系统. (2)及时性.用户提出的

各种要求，能在较短或可容忍的时间内得到响应和处理. (3)独占性.在分时系统中，虽然允许多个用户同时使用

一个 CPU，但用户之间操作独立，互不干涉. [1](P20-78)

分时操作系统主要是针对小型机以上的计算机提出的.一般而言，微处理器(MPU)驱动的通用计算机，系统

设计人员对每一台的终具体应用都是不得而知的，因此，在价格允许的情况下，硬件设计务求 CPU 时钟尽可

能的快；计算及管理能力尽可能的强；程序和数据存储器的容量尽可能的大；各种计算机外设的配接尽可能的

详尽等等，特别是采用分时操作系统的机器，因为是一机多用户的管理系统，它的要求就更高了.相对而言，微

控制器(MCU)俗称单片机，是一个单片集成系统，它将这些或那些计算机所需的外设，诸如程序和数据存储器、

端口以及有关的子系统集成到一片芯片上.从硬件上，单片机系统与采用分时操作系统的计算机系统是无法比拟

的.但是，在单片机系统的设计中，设计人员对其终具体应用是一清二楚的，它的使用环境相对是单一固定的.

所控制的过程的可预见性为分时系统思想的实现提供了可能性.具体一点就是：虽然单片机的 CPU 速度较低，

但其任务是可预见的，这样作业调度将变得简单而无须占用很多的 CPU 时间，同时“时间片”的设计是具体而

有针对性的，因此可变得很有效. [1](P20-78)

2 单片机分时系统的设计

单片机系统往往是一个嵌入式的控制系统，因此目前绝大部分的单片机系统还是一实时系统.能够真正体现

分时系统的设计思想的往往是那些多路重复检测控制系统.即便是在这些多路重复检测控制系统中，它的实时性

也是非常重要的.也就是说，在单片机系统中应用了分时系统设计思想，但其及时性应首先进行考虑. [1](P20-78)

29

2.1 对单片机分时系统硬件设计的建议

随着单片机性能的提高，单片机系统设计中的一些硬件功能软件化是大势所趋.但同时，一日千里的芯片技

术也为低成本的硬件完成高性能的功能提供可能.让一种功能到底是通过硬件实现还是通过软件来实现不能一

概而论，只能是通过系统设计让整个系统的性能价格比高才是每个单片机系统设计者孜孜追求的目标.在单片

机分时系统的硬件设计中，由于对系统的及时性的要求不能降低，而大多数单片机的处理速度相对而言是较慢

的.因此，在接口硬件的设计上应采用一些能将信息量保持的器件，如触发器、锁存器.同时要求这些器件应该是

三态门输出，因为是多路分时系统，当 CPU 没有访问到时，器件输出呈现高阻，以利于总线对其他器件的访问.

还有，一些用软件比较费时的操作应转给硬件完成.如 LED 动态显示，没有必要一定用 intel 8155 或 intel 8255

硬件接口让软件时时为显示数字而煞费苦心，完全可以用 intel 8279 或 MAX7218 及 MAX7219 这些可编程外围

器件来完成，使显示既漂亮又简单.当然，到底哪些功能留给硬件完成，哪些功能留给软件完成，应根据系统的

不同而具体设计.总之，应总体考虑，追求高的性能价格比. [2](P23-96)

2.2 单片机分时系统的软件设计

为了合理实现单片机分时系统，还须有完善的调度机制.完善的调度机制主要由调度指针和调度表组成.系统

的调度分成两级，一是“路”的调度，相当于指示程序横向进行：从第一路的某一作业到第二路的某一作业，

从第二路的某一作业再到第三路的某一作业……从后一路回到第一路，循环往复.“路”调度的调度指针变化

规律是固定不变的，算法简单，即递增一或递减一，循环到头后，再返回到起始.相对应的“路”调度指针还应构

造“路”调度表.“路”调度表每一项表示各“路”程序入口地址及跳转指令.以 MCS-51 单片机为例，采用

AJMP addr11作为每一项的内容，则调度表的每一表项占2个字节；当程序较长超过2K字节，则采用LJMP addr16

作为每一项内容，占 3 个字节.所设计的单片机系统共有多少“路”，该调度表就有多少项数.二是作业调度，即

相当于指示程序纵向进行：从某一路的第一作业指向该路第二作业，第二作业指向第四作业……也有从第六作

业指回第三作业的等等.因稍复杂任务的流向都不可能是单方向性的，从上一作业流到下一作业都要根据系统的

检测或运算结果来决定，因此作业调度指针的变化是随机决定的.作业调度表的构成形式与“路”调度表相同，每

一项表示各作业模块的程序入口地址及跳转指令.作业调度表指示出各作业执行的一般先后次序，表项数等于一

路任务的大作业数.为了分清每路的任务进程，单片机系统要控制多少路就必须有多少个作业调度指针及相应

作业调度表.以上两级指针都为 1 个字节的整数变量.调度指针与调度表的联系是通过指令 JMP @A+DPTR 实现

的.DPTR 中是调度表的首地址.累加器 A 中的内容是调度指针的整数倍，若表项内容是 AJMP addr11，则 A 的值

为调度指针乘 2；若表项内容是 LJMP addr16，则 A 的值为调度指针乘 3.

除了以上主程序的调度设计外，各个作业中共同的功能应放在中断中实现，主要是放在定时器中断.如计时

功能应放在定时器定时中断中实现，定时参数的选择应考虑到系统各个作业中各种计时的要求，定时频率一般

为小计时频率的整数倍.任何软件延时都是不允许的. 实现分时控制的关键是在于合理地将系统的功能分解成

各个作业模块.作业模块分得越细系统的实时性就越好.虽然单片机的时钟频率较低，在实际应用中当各个作业模

块被细分成各个“动作”及简单的运算后，分时系统的实时性是能得到保证的.缺点就是各“路”的控制处理程

序被分割得支离破碎，模块化得不到保证.

3 应用实例

3.1 系统硬件及工作原理

宾馆用的视频点播系统 VOD(Video On Demand)

中，从各个机定盒送出的上行信号用 DTMF 码通过电

话线传输到机房的主控制柜中的上行信号采集卡中.

为了能同时接受多个用户的点播操作，上行信号采集

卡必须有接受多路电话传输信息的功能，为此，笔者

设计了 8 路电话采集卡，可同时接受 8 路用户的点播

操作，系统硬件框图如图 1 所示.

图 1 电话采集卡硬件框图

30

每路大致的主程序是：检测到振铃信号后(即为振铃检测脚变低并保持 8ms 以上)，继电器吸合，同时马上

给机定盒回一接通信号—— # 键(保持 400ms).然后等待机定盒发送点播信息：客房号、点播的节目号，共 4 位

DTMF 码；若 1s 内无 DTMF 码收到(收到表示为解码芯片的 DV 脚变高)表示操作有误，继电器断开，状态位复

原，作业指针回 0.收齐 4 位 DTMF 码后将其整理并带上该路的标志，转化成 3 字节送到串行发送缓冲区，在定

时器中断服务程序中发送.等待视频服务器回送应答信息，根据应答信息不同向机定盒回送不同的信息；若超时

无应答也向机定盒回送一码(发码时间都为 100ms). 后，继电器断开，状态标志复原，缓冲区清 0，作业指针

也回到 0.一个过程完成. [3](P34-56)

3.2 作业流程

为了能实现 8 路分时工作，主要的工作是将这一过程细分成一个个作业.笔者通过设计把它分成 8 个作业，

各作业的流程如图 2 所示. 以上每一作业返回后,“路”指针自动加 1，到 8 后回到 0，以保证分时工作合理.

图 2 各作业流程

31

3.3 几点技巧

8 路电话信息采集卡的编程中，为了使程序更精练，笔者应用以下 3 个技巧：

(1)因为这 8 路的工作是相同的，程序可以共用，只须再构造 1“路”地址表，每一表项含有本路的输入锁

存器地址、输出锁存器地址、DTMF 码存放 RAM 地址、计时单元地址.这样可以省掉“路”调度表，因为各路相

同作业的入口地址是相同的.根据“路”指针的不同，带入该“路”的地址表项，即可用相同的程序对 8 路分别

控制操作.

(2)定时器中断设置成 4ms 一次，这是因为电话振铃是 25Hz，检测脚保持低电平的时间为 10ms，它是低

的计时值.当振铃检测脚低电平保持时间少于 8ms 时可认为是干扰.每一路都有自己的计时单元，每次定时器中

断后，在定时服务自程序中各路计时单元自动加 1.在上一次作业中将计时单元请 0，下一次作业读出计时单元

的值，延时值即为该值乘以 4ms.这样任何延时都不占用 CPU 机时.

(3)串行数据的发送和接收是 8 路共有的操作，采用共同的模块.数据的链接是通过开辟缓冲区实现的，有发

送缓冲区和接收缓冲区，采用 4800baud 的波特率.一般程序的串行数据发送时，都须要检测 TI 位的变化来判断

1 字节数据发送是否完成，由此决定可否发下一字节数据.应用到分时系统是行不通的，这要占用 CPU 机时，因

为采用 4800baud 的波特率，则每一字节的发送时间少于 4ms.当发送缓冲区有数据时，可在定时器中断服务自

程序中发送.每一次定时中断中发送 1 字节数据，当下一次定时中断来时，上一字节数据必定已发送完毕，可发

送下一字节数据.无须检测 TI 位，也不占用 CPU 机时.数据接收采用串行中断，接收到的数据存放到接收缓冲区

供各路查询.

4 结论

将分时操作系统的思想引入单片机系统，提出了一个针对多路检测控制的单片机系统软件编程.大大减低

了系统的设计成本，提高了系统的性能价格比，并在实际应用中获得成功.

参考文献：

[1] 李大友.计算机操作系统[M].北京：机械工业出版社，1998.

[2] 陆惠恩，陆陪恩. 软件工程[M].北京：电子工业出版社，1997.

[3] 张友德. 飞利蒲 80C51 系列单片机原理与应用手册[M].北京：北京航空航天大学出版社，1990.

32



手机卡佳选择模型张青，陈寒梅，沈振荣


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摘要：利用线性规划的相关知识，讨论了手机卡佳选择模型．对需求不同的客户进行分类，给出了佳择购方案，

有较强的实用性．

关键词：线性规划；数学模型；手机卡

中图分类号：O22 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0032-05

收稿日期：2005-04-17

作者简介：张青(1969—)，女，河北高碑店人，邯郸学院计算机系副教授．

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1 问题的提出

随着科技的发展，手机也开始进入寻常百姓的生活中，随之带来的是信息服务和话费收取的问题，在名目繁

多的服务模式中，选择何种模式既能满足自己的需求，又能节省话费呢[1](P1-10)？现给几种电话卡的资料见表 1：

表 1 电话卡资料

网内网外长途月租

主叫被叫主叫被叫主叫被叫

新新通卡 0.13 0.05 0.22 0.05 0.7 0.10 15 元/月

神州行卡 0.4 0.2 0.6 0.2 0.8 0.15 无

动感地带 0.2 0.05 0.3 0.05 0.7 0.05 无

(其中网内、网外、长途主被叫费用单位为：元/分钟)

2 问题假设

(1)为了简化模型，我们只考虑影响手机话费的四个主要因素：接电话费用、打电话费用、漫游费、长途费，

而短信的收发、网上图片或铃声下载等服务项目因其对于任何一种手机卡的收费情况基本是一致的，故略去不

予考虑．

(2)假设客户每月的手机消费是一致的．

(3)不考虑节假日的优惠政策．

(4)不同网的信号相同．

(5)都不需要来电显示．

(6)为描述收费的大致情况，不妨设话费关于时间是连续函数．

3 符号说明

(1) y 表示月租费

(2) 1z 表示网内主叫话费单价

33

图 1 网内两种卡费用比较

(3) 1b 表示网内被叫话费单价

(4) 2z 表示网外主叫话费单价

(5) 2b 表示网外被叫话费单价

(6) 3z 表示长途主叫话费单价

(7) 3b 表示长途被叫话费单价

(8) m 漫游费单价

(9) c 表示长途费单价

(10) 1t 表示客户每月网内主叫时间

(11) 2t 表示客户每月网内被叫时间

(12) 3t 表示客户每月网外主叫时间

(13) 4t 表示客户每月网外被叫时间

(14) 5t 表示客户每月长途主叫时间

(15) 6t 表示客户每月长途被叫时间

4 数学模型[2](P112-124)

模型一：网内模型

对于只需拨打网内电话的客户来说，每月话费只包括月租费和网内通话费．此时该客户使用新新通卡的费

用为 ytbtzS 21111

使用神州行卡的费用为 21112 tbtzS

假设主、被叫时间的关系为： 12 ktt

客户使用新新通卡的费用为： 15)05.013.0( 11 tkS

使用神州行卡的费用为： 12 )2.04.0( tkS

则k

yt

15.027.01 时两种卡的话费基本一致，主叫超过此时间时使用神州行卡的费用低于使用新新通

卡，否则使用新新通卡的话费低于使用神州行卡．

假设主、被叫时间相同，即 21 tt 时(见图 1)

15

10

5

20 40 60 80 t

S1S

2S

34

1518.0 11 tS

12 6.0 tS

主被叫大约各 36 分钟时两种卡的话费基本一致，是 21 元， 36t 分钟时使用神州行卡的费用低于使用新新

通卡， 36t 分钟时使用新新通卡的话费低于使用神州行卡．若时间不容易统计，那么已经使用某种卡的客户可

根据自己近几个月的话费来判断自己使用此卡是否合适．.即根据话费是否超过 21 元来决定以后使用哪种卡．

模型二：网外模型

设客户每月主、被叫时间分别为 1t 和 2t (单位：分钟)

则该客户使用新新通卡的费用为 ytbtzS 22121



15)05.022.0( 11 tkS

12 )2.06.0( tkS

则k

t15.038.0

151 时两种卡的话费基本一致，

主叫超过此时间时使用神州行卡的费用低于使用新新

通卡，否则使用新新通卡的话费低于使用神州行卡．


1527.0 11 tS

12 8.0 tS

主被叫大约各 30 分钟时两种卡的话费基本一致，24 元， 30t 分钟时使用神州行卡的费用低于使用新新通

卡， 30t 分钟时使用新新通卡的话费低于使用神州行卡．若时间不容易统计，那么已经使用某种卡的客户可根

据自己近几个月的话费来判断自己使用此卡是否合适．即根据话费是否超过 24 元来决定以后使用哪种卡．

模型三：长途模型

设客户每月主、被叫时间分别为 1t 和 2t (单位：分钟)

则该客户使用新新通卡的给用为 ytbtzS 23131



15)10.07.0( 11 tkS

15

10

5

20 40 60 80 t

S

1S 2S

图 2 网外两种卡费用比较

35

12 )15.08.0( tkS

则k

t05.01.0

151 时两种卡的话费基本一致，主叫超过此时间时使用神州行卡的费用低于使用新新通卡，

否则使用新新通卡的话费低于使用神州行卡．


158.0 11 tS

12 95.0 tS

主被叫大约 100 分钟时两种卡的话费基本一致，都是 95 元， 100t 分钟时使用神州行卡的费用低于使用新

新通卡， 100t 分钟时使用新新通卡的话费低于使用神州行卡．若时间不容易统计，那么已经使用某种卡的客

户可根据自己近几个月的话费来判断自己使用此卡是否合适．即根据话费是否超过 95 元来决定以后使用哪种卡．

模型四：综合模型

则该客户使用新新通卡的费用为

423221111 tbtztbtzS ytbtz 6353

使用神州行卡的费用为

21112 tbtzS 4232 tbtz 6353 tbtz

用 VB 软件计算手机每月的费用[3](P143-166)：(见图 4)

Private Sub Command1_Click()

Dim s As Single

t1 = Val(Text1.Text)






z1 = Val(Text7.Text)

b1 = Val(Text8.Text)





y = Val(Text13.Text) 图 4 手机每月费用的计算程序

s = z1 * t1 + b1 * t2 + z2 * t3 + b2 * t4 + z3 * t5 + b3 * t6 + y

Label2.Visible = True

Label2.Caption = "这个月的手机总的费用为:" & s & "元"

100

60

40

20

20 40 60 80 t

S

1S

2S

图 3 长途两种卡费用比较

36

End Sub

假设主、被叫时间的关系 12 ktt

则该客户使用新新通卡的总费用为：

11 )05.013.0( tkS 1)05.022.0( tk 15)10.07.0( 1 tk

使用神州行卡的总费用为：

12 )2.04.0( tkS 1)2.06.0( tk 1)15.08.0( tk

则k

t35.075.0

151 时两种卡的话费基本一致，主叫超过此时间时使用神州行卡的费用低于使用新新通

卡，否则使用新新通卡的话费低于使用神州行卡．

假设主、被叫时间相同，即 21 tt 时

1525.1 11 tS

12 35.2 tS

主被叫大约 14 分钟时两种卡的话费基本一致，33 元， 14t 分钟时使用神州行卡的费用低于使用新新通

卡， 14t 分钟时使用新新通卡的话费低于使用神州行卡．若时间不容易统计，那么已经使用某种卡的客户可

根据自己近几个月的话费来判断自己使用此卡是否合适．即根据话费是否超过 33 元来决定以后使用哪种卡．

5 结果分析

利用线性规划的算法解决手机卡择购佳方案，可以得到以下几点结论：

(1)如果客户的业务通常是被叫时间大于主叫时间，即： )1(12 kktt 且，则建议客户使用神州行卡．

(2)如果客户的业务是被叫时间与主叫时间基本一致的话，则建议客户使用新新通手机卡．

(3)如果你是一名学生，建议你选择动感地带，它包含 20 元套餐，每月赠送 260 条短信，500 分钟网内被叫，

100 分钟网外被叫，经济实惠．

参考文献：

[1] 徐增堃．数学规划导论[M]．北京：科学出版社，2000．

[2] 周义仓，郝孝良．数学建模实验[M]．西安：西安交通出版社，1999．

[3] 刘瑞新．Visual Basic 程序设计教程[M]．北京：电子工业出版社，2003．

37



基于防火墙日志信息的入侵检测研究

王保民，丁智斌，郑卫华


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摘要：介绍了当前入侵检测系统的基本情况，分析 CISCO 公司的 PIX 防火墙的日志格式，并对防火墙的系统日志进

行分析，发现常见入侵行为的方法．

关键词：防火墙；日志；入侵检测；网络安全

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0037-03

收稿日期：2005-03-15

作者简介：王保民(1971—)，男，河北魏县人，邯郸学院计算机系讲师.

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1 问题的提出

随着计算机网络和分布式计算机的普及和应用，计算机安全变得越来越重要．随着个人、企业、政府等纷

纷进入 Internet，波及整个社会的信息共享已经成为现实．但随着网络应用范围的不断扩大，对网络的各类攻击

和破坏行为也与日惧增．统计显示，在进入新世纪后，每年因网络安全问题而造成的经济损失将达到 2000 亿美

元以上．网络安全已经成为影响经济建设和国家安全的重要因素．

为了有效防范网络的攻击和入侵行为，保障计算机系统、网络系统和信息基础设施的安全，各国都进行

了大量的研究．目前网络安全技术主要有数据加密和认证、访问控制、安全审计等方面[1](P12-16)．在所有这些

方法中，加密认证是比较成熟的，也是目前应用范围较广的一种方法．以防火墙为代表的访问控制方法也在

不断发展和完善，而且目前市场上已经有多种性能较高的产品出售．但以入侵检测为代表的安全审计方法，

虽然结合了智能系统、专家系统、免疫系统、遗传算法、模糊理论等学科，但是因为 TCP/IP 协议本身的明文

传输和协议透明性、很多操作系统经常发现新的漏洞、Linux 为代表的开放源码、攻击技术的提高和攻击工具

在网络中的广泛传播等原因，所以很难找到能够准确描述入侵行为的模型．[2](P101-120)目前的入侵检测系统存

在的问题主要有：

为了检测基于主机和基于网络的入侵行为，需要设置多个传感器，系统体系结构复杂．

各部分之间的通信增加了系统复杂性．

入侵检测系统用代理形式实现，软件结构复杂．

部分系统结合“蜜罐”系统，增加了系统成本．

特征检测只能检测到已知入侵行为，不能检测目前没有发现的入侵行为．

异常检测因为没有成熟的入侵行为模型，误报率居高不下．

要实现对网络安全状态实时、准确的评估，必须特别关注边界设备上数据包的类型、状态和处理过程．防

火墙处在网络边界，所有进出网络的数据包都要在防火墙上进行策略比较，符合安全条件的数据包被允许通过

防火墙，不符合安全条件的数据包被丢弃．本文在对 PIX 防火墙的日志格式进行分析的基础上，通过几种常见

的攻击行为在系统日志中产生的内容，提出了一种对防火墙进行日志分析以了解和发现入侵行为的方法，该方

法也可以作为对网络安全状态进行评估的重要依据．

38

2 日志分析方法

2.1 PIX 防火墙的日志格式

PIX 防火墙的日志是以一个百分号(%)开始，其后为一个格式化字符串[1](P12-16) ．一条完整的日志信息可表

示为：%PIX-Level-Message_number: Message_text

PIX：设备标识符，说明日志信息是有 CISCO 公司的 PIX 系列防火墙产生．

Level：日志级别，说明该条日志信息所描述的情况的严重程度，PIX 防火墙的日志信息共分为 8 级，攻击

级别从 0 到 7 依次减小．

表 1 PIX 防火墙日志级别

日志级别日志级别描述系统状态

0 紧急(Emergencies) 系统不可用

1 告警(Alerts) 应马上行动

2 严重的(Critical) 有严重情况发生

3 错误(Errors) 错误消息

4 警告(Warnings) 警告消息

5 通知(Notifications) 正常但重要的消息

6 信息(Informational) 普通信息

7 调试(debugging) 调试信息(大量)

Message_number：唯一识别码，由 CISCO 公司定义的与报告消息相关的 6 位编码．具体的编码对照表在文

献中有详细描述．

Message_text：文本信息，对该条日志的文本描述，该字段中可能包含访问控制列表编号、协议地址、端口

等变量．

如：日志信息%PIX-1-106101(number).

表示防火墙上流过的不符合审计条件的数据流已经达到了 ACL 中限制的个数(number)

2.2 常见攻击行为分析

针对入侵检测的研究始终离不开分析经典的入侵或攻击行为，脱离开实际的攻击方法去谈论入侵检测是没

有意义的．本文所做的工作就是结合目前比较流行的攻击方法，说明在防火墙上通过日志分析和合理配置，是

可以检测和阻止入侵行为的．

2.2.1 邮件防卫(MailGuard)．邮件防卫提供了一种机制，来保护从外部到一台电子邮件服务器的简单邮件传送协

议(Simple Mail Transfer Protocol,SMTP)，邮件防卫允许将一台邮件服务器应用于由 PIX 提供保护的网络中，而

不会暴露某些邮件服务器常见的安全问题[3](P140-146)．

用户在 CISCO 防火墙上使用 fixup protocol smtp 命令打开邮件防卫功能．之后防火墙就可以限制到达邮件

服务器的 SMTP 消息、隐藏 SMTP 标题，如果用户邮件地址部分包含非法字符，PIX 防火墙会把非法字符用空

格代替，并记录如下信息：

%PIX-2-108002: SMTP replaced string: out source_address in inside_address data: string

2.2.2 验证失败．PIX 防火墙可以为访问控制列表(ACL)限制用户对任意端口的访问，当某个没有被明确配置为

允许，或者被用户明确禁止的访问到达防火墙后，PIX 防火墙会形成以下日志信息．

%PIX-4-106023:Deny protocol src [interface_name:source_address/source_port] dst

interface_name:dest_address/dest_port [type {string}, code {code}] by access_group acl_ID

2.2.3 碎片攻击防卫(FragGuard)．Internet 上的 IP 数据包，如果有很小的偏移或有重叠的碎片，则可能是妨碍网

络安全或对网络基本信息的一种恶意尝试，它试图绕过防火墙或者入侵检测系统．

39

用户可以使用命令 sysopt security fragguard 命令来起用碎片防卫特性．分段数多于 12 个的 IP 数据包，

或者第一个分段没有先到达防火墙的数据包不可以通过防火墙(OS 版本 5.1 以前)．当一个分段数多于 12 个的 IP

数据包被丢弃是，产生如下日志信息．

%PIX-4-209005: Discard IP fragment set with more than number elements: src = IP_address, dest = IP_address,

proto = protocol, id = number

当发现碎片重叠和小碎片偏移情况异常时，产生一条泪滴(teradroop)系统日志消息．

%PIX-2-106020: Deny IP teardrop fragment (size = number, offset = number) from IP_address to IP_address

2.2.4 “Land” 攻击．“Land”攻击是一种针对 TCP 三次握手机制的攻击行为，这种攻击向目标主机(假设为

A)发送一个 SYN 位置位的 TCP 连接请求报文，并且源 IP 地址和目标 IP 地址都设置成为 A 的 IP 地址，而且这

个报文的源端口和目标端口都设置为 A 上正在监听的端口．很多系统在收到这样的报文后都可能引起无休止的

报文重发，结果引起很多系统停止响应．

PIX 防火墙可以检测出具有以上特征的”lLandJ”攻击，并且产生以下日志信息．

%PIX-2-106017: Deny IP due to Land Attack from IP_address to IP_address

2.2.5 SYN 风暴攻击防卫．SYN 风暴攻击在文献[3]中有详细说明，它是指攻击者使用根本不存在的源地址，将

大量假装来自被假冒主机的 SYN 数据包发往目标主机，或者攻击者向目标主机发送大量 SNY 请求连接报文，

但对目标主机的确认信息不予理睬，从而使目标主机不能正常完成三次握手过程，导致目标主机中大量端口缓

冲区被占用，并停止响应合法的请求，产生 DOS 攻击．

当防火墙发现与某个静态地址的连接数量达到了与该地址的大连接数数量时，PIX 防火墙把如下信息写

入到日志中．

%PIX-3-201009: TCP connection limit of number for host IP_address on interface_name exceeded

PIX 防火墙可以使用 static 或 nat 命令对服务器的未完成的连接数量进行限制，从而达到 SYN 风暴攻击防

卫的目的．

参考文献：

[1] Stephen Northcutt，Mark Cooper，Matt Fearnow, et al. Intrusion Signatures and Analysis[M].北京：中国电力出版社，2002.

[2] Paul E Proctor. The Practical Intrusion Detection Handbook[M].北京：中国电力出版社，2002.

[3]〔美〕David W , Chapman Jr , Andy Fox. Cisco Secure PIX Firewalls.[M]. 北京：人民邮电出版社，2002.

40



基于 ASP 的高校科研管理系统臧卫华，李晨，郑卫华


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摘要：介绍了适合于在校园网上运行的、基于 ASP 的高校科研管理系统的功能、实现方法和运行环境．使用本系统，

可以对科研人员、课题、成果进行有效管理．

关键词：ASP；高校科研管理；校园网


收稿日期：2005-04-21

作者简介：臧卫华(1977—)，男，河北保定人，邯郸学院计算机系助教．

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教学和科研是高校工作中为重要的两个环节，其中科研工作的好坏，体现了一个学校的科技创新能力和

学术研究水平．目前各高校都有很多科研成果，并且每年都在不断增加，如果还仅靠手工报表的方式对这些科

研成果进行管理，会浪费大量的人力资源，并且会造成相关人员重复劳动．随着我校校园网的建立和使用，各

部门都可以在校内进行资源共享，这为利用计算机进行科研成果的管理创造了条件．根据我校科研管理的实际

需要，开发了这个基于 ASP 的科研管理系统(邯郸学院科研管理系统)，并取得了很好的效果．

邯郸学院科研管理系统的开发，实现了对科研信息进行规范化、科学化的管理，使之朝着现代化、正规化

和科学化的方向发展，有助于提高邯郸学院的科研管理水平和学校知名度．

1 系统设计目标[1](P122-123)

邯郸学院科研管理系统的设计目标是：

(1)对学院科研工作中各个环节的信息进行收集、存储、统计和分析，促进科研工作的规范化，提高工作效率．

(2)为全院教师提供方便、准确、丰富的科研信息，实现科研信息的共享．

(3)为了发挥科研统计工作的激励、监督作用，每位教师都可以浏览、查询其他教师的科研成果，通过横向

比较分析，看到自己所取得的成绩，找出和其他教师的差距，充分调动科研积极性，终促进全院整体科研水

平的提升．

(4)管理员可以根据需要随时使用数据库里的数据生成各类报表，避免了重复劳动，提高了工作效率．

2 系统功能及实现

2.1 功能设计

邯郸学院科研管理系统具有科研信息、科研文件发布的功能，只要访问科研处的网站，就可以得到新的

科研信息及我校的一些科研文件．

邯郸学院科研管理系统中的用户包括校级管理员、系级管理员和普通用户三种，其中校级管理员由科研处

的相关人员担任，可以在科研处网站主页上发布科研信息、科研文件等，并能对系统里的所有数据进行管理和

维护，从全院角度对科研数据进行汇总和分析；系级管理员由各系教学秘书担任，负责对本系的科研数据进行

及时录入，可以对本系的科研数据进行汇总和分析；一般教师都属于普通用户，只能浏览、查询自己或其他教

师的科研信息，不能进行修改，如发现错误信息，可以告知本系教学秘书，由教学秘书对错误的信息进行修改．这

41

三种用户必须在登录系统后才能执行相应的操作．同时，为了保证科研管理工作的透明性，管理员的所有操作

都会被记录在日志文件中，在必要时可以查阅日志文件．

2.2 系统流程及关键技术

邯郸学院科研管理系统采用了 Brower/Server 结构，动态网页的设计使用了 ASP 结合 Access 数据库，所有

信息(包括科研人员信息、科研成果信息、科研项目信息、科研文件等)都存放在 Access 数据库中，根据需要由

ASP 程序将相应信息从数据库中取出发布到网页中．采用 Brower/Server 结构的优点在于，只要将开发好的 Web

应用程序通过服务器发布出来，客户端无需另外安装任何程序，只要使用浏览器就可以实现系统的所有功能，

使用、维护都比较方便，效率高．

ASP(Active Server Pages)是一种由微软公司开发的服务器端脚本环境，通过 ASP 可以结合 HTML 网页，ASP

指令和 ActiveX 组件建立动态、交互且高效率的 Web 应用程序．使用 ActiveX 组件中的 ADO，可以方便地访问

各种常见数据库，如 Access、SQL Server、Oracle．使用 ASP，开发者不必担心客户端的浏览器是否能看到正确

的结果，因为所有的程序都是在服务器上执行，程序执行完后，服务器仅将执行的结果以标准的 HTML 代码的形

式发送到客户端浏览器上．ASP 还有如下优点：(1)在服务器端执行，无需编译，编写容易；(2)与浏览器无关，不

论用户使用的哪种浏览器，都可以看到正确的结果；(3)使用 VBScript、JavaScript 等简单易懂的脚本语言，结合

HTML 代码，即可快速完成 Web 应用程序的开发；(4)ASP 源程序不会被传送到客户浏览器，安全性较好．[2](P168)

系统流程如下图所示：

图 1 邯郸学院科研管理系统流程图

2.3 数据库设计

系统数据库(hdxykygl.mdb)包括以下几个数据表：

教师信息表：由教师编号、姓名、性别、出生年月、职称、现任职务、所属系别、学历、学位、联系方式

组成；

科研项目表：由项目编号、名称、单位、科研经费、鉴定级别、获奖级别、性质、完成时间、项目参加人、

项目验收人组成；

论文信息表：由论文编号、题目、发表杂志、期数、发表日期、作者组成；

科研信息表：由编号、名称、内容、来源组成．

3 系统运行环境

3.1 服务器端运行环境

(下转第 48 页)

42



计算机安全与保密问题罗雨滋，付兴宏

(辽阳职业技术学院计算机科学系，辽宁辽阳 111003)

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摘要：叙述了计算机安全与保密的内容以及我国计算机安全与保密方面存在的问题，后阐明了计算机安全和保密

使用的基本技术以及实现安全与保密的策略.

关键词：计算机安全与保密；密钥；防火墙；数字签名


收稿日期：2005-05-27

作者简介：罗雨滋(1970—)，女，辽宁辽阳人，辽阳职业技术学院计算机科学系讲师.

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1 前言

信息技术的发展具有两重性，信息网络国际化、社会化、开放化、个人化的特点给人们方便快捷地提供了

“技术共享”、“信息共享”的好处，也带来了不安全的阴影，网上信息被泄露、篡改和假冒，以及黑客人侵、

计算机犯罪、计算机病毒传播等事件层出不穷，对网络信息形成重大威胁.信息社会的今天，在政治、经济、外

交、科技、教育和意识形态等各个方面的网络信息安全斗争，在所难免，不能掉以轻心，目前，网络与信息系

统的安全与保密问题已受到各级政府及各界的严重关切.不解决信息安全与安全问题，信息社会就不能健康有序

的发展.本文将对计算机安全与保密问题做如下探讨.

2 计算机安全与保密的基本内容

2.1 实体安全

1)计算机硬件设备安全；2)通信线路、设施、机房(包括建筑物)安全；3)环境安全；4)媒体安全.

2.2 网络安全

1)节点安全；2)运行安全；3)线路安全；4)电磁泄漏；5)设备故障.

2.3 软件安全

1)数据库安全；2)操作系统安全；3)应用程序安全.

2.4 运行安全

1)安全管理；2)使用维护；3)故障排除；4)软件可靠性和可维性

2.5 信息安全

3 我国计算机安全与保密存在的问题

3.1 技术方面存在的问题[1](P95-98)

(1)我国网络安全技术落后.我国的信息安全至今还没有形成安全防护体系，没有自主的 CPU 芯片和安全操作

系统，在系统安全工作和安全协议方面有一定的差距.研究与建立创新性安全理论和系列算法，对我国而言仍是

一项艰巨的任务.

(2)网络技术本身存在缺陷.网络技术本身的缺陷主要表现在：1)电磁泄漏发射.计算机的信息可以通过电磁波形

式泄漏出去，通过专用设备，在一定的距离内可以接收还原，而造成信息失密.2)通信与网络的弱点.现代通信分为

43

有线和无线两种，有线线路容易遭受物理破坏，易被搭线窃听：无线通信易遭截获、监听等等.网络规模越大、通

信线路越长，其安全系数就越小.3)软件本身缺乏安全性.操作系统的安全缺陷相当多，为入侵者提供了诸多可乘

之机.我国使用的操作系统大都是进口的 Windows 系列，这种操作系统不仅存在着严重的漏洞，而且人为地留有

“后门”.4)安全技术标准不统一.目前，世界上缺乏统一操作系统、密码算法和数据库管理系统，缺乏统一的信

息安全标准、密码算法和协议.在安全性与网络性能和效率之间也难以两全.信息加密等安全技术跟不上信息应用

技术的发展，信息系统的绝对安全没有保障.

(3)计算机系统本身的脆弱性.计算机系统本身无法抵御自然灾害的破坏，也难以避免偶然无意造成的危害.这

些危害有的会损害系统设备，有的则会丢失或破坏数据，甚至毁掉整个系统和数据.

(4)我国对发达国家信息设备和信息技术存在着很强的依赖性.我国的信息化设备严重依赖国外，对引进技术和

设备缺乏必要的信息管理和技术改造.尤其是在系统安全和安全协议的研究和应用方面，我国与发达国家的差距很

大.而发达国家对我国限制和封锁信息安全高密度产品，据可靠消息，美国出口中国的密钥芯片都留一个口，供美

方随时启动；出口我国的计算机系统的安全系统也只有 C2 级，是美国国防部规定的 8 个安全级别之中的倒数第

三.由此可见，我国信息系统的安全在一定程度上还受到别国的控制.

3.2 法规政策方面存在的问题

我国关于信息技术保护和惩治信息犯罪的法律尚未健全，立法滞后.从现有的《中华人民共和国刑法》、《中

华人民共和国保守国家秘密法》、《中华人民共和国计算机保护条例》等法律来看，存在着操作性不强、罪名不

具体、责任不明确、主体和程序脱节、针对计算机及网络信息保护的条款不细致等问题.网上保密的法规制度，

可操作性不强，执行不力，效果不明显.

3.3 认识方面存在的问题[2](P22)

我国公众对网络安全的认识，尤其是网络安全的战略认识不足，没有上升到一定的高度.国家还没有制定符

合我国国情的信息安全政策，我国还没有从国家战略的高度将网络安全问题纳入整个信息发展战略的重要行列.

实际工作中我国的许多部门只重视系统建设，轻视网络安全，只重视信息的应用带来的巨大财富，没有意识到

信息安全的漏洞和信息泄密所带来的严重危害.

3.4 管理方面存在的问题

我国网络安全管理与保卫工作相对信息技术的发展是滞后的，国家没有完善的管理制度.不少单位没有从管

理制度、人员和技术上建立相应的电子化业务安全防范机制，缺乏行之有效的安全检查保护措施.许多网络犯罪

行为尤其是非法操作都是利用联网的计算机管理制度上的漏洞而得逞的.另外，一些网络管理员利用职务之便，

从事网上违法活动，给网络管理带来难以控制的隐患.

4 计算机安全与保密基本技术

近年来研究较多的主要是防电磁泄漏、密码、防火墙、身份识别、访问控制、数字签名、网上监控、内容

审查、入侵检测、审计跟踪等安全技术[3](P18).

4.1 防电磁泄漏技术

构成信息网络系统的设备在运行时能通过地线、电源线、信号线等产生电磁泄漏.如果泄漏的电磁信号被接

收下来，经过提取处理，可恢复出原信息.为防止电磁泄漏造成信息泄密，近年来世界各国都在研制防电磁泄漏

的技术，主要包括两方面内容：一是抑制和屏蔽技术；二是干扰防护技术.

4.2 密码技术

密码技术分为对称密钥和非对称密钥密码两种.对称密钥密码技术要求加密解密双方都拥有相同的密钥，而

非对称密钥密码(又称公钥密码)技术是双方拥有不同的密钥.

4.3 防火墙技术

“防火墙”主要用来保护内部网络不受来自外部的非法或非授权侵入.“防火墙”种类很多，大致可为分两

大类：一类是包过滤型，另一类是代理服务型.防火墙技术的核心思想是在不安全的网间网环境中构造一个相对

安全的子网环境.

4.4 身份识别技术

44

当前用于身份识别的技术方法主要有四种，一是利用用户身份、口令、密钥等技术措施进行身份识别；二

是利用用户体貌特征、指纹、签字等技术措施进行身份识别；三是利用用户持有的证件，如光卡、磁卡等进行

身份识别；四是多种方法交互使用进行身份识别.

4.5 访问控制技术

目前对系统内部用户非授权的访问控制主要有两种类型，即任意访问控制和强制访问控制.任意访问控制，

指用户可以随意在系统中规定访问对象，通常包括目录式访问控制，访问控制表，访问控制矩阵和面向过程的

访问控制等方式；强制访问控制，指用户和文件都有固定的安全属性，由系统管理员按照严格程序设置，不允

许用户修改.如果系统设置的用户安全属性不允许用户访问某个文件，那么不论用户是否是该文件的拥有者都不

能进行访问.

4.6 数字签名技术

数字签名技术是解决网络通信中发生否认、伪造、冒充、篡改等问题的安全技术.实现数字签名的方法很多，

比如利用公开密钥密码制实现的数字签名方法等.

4.7 入侵检测技术

从具体的检测方法上看，可将检测系统分为基于行为的和基于知识的两种；从检测系统所分析的原始数据

看，可分为来自系统日志和网络数据包等两种.

4.8 风险分析技术

风险分析是安全管理的重要部分，主要包括两个方面内容，静态分析和动态分析.静态分析，即系统设计前

的风险分析和系统试运行前的风险分析；动态分析，即系统运行期间的风险分析和系统运行后的风险分析.

5 综合网络应用，应制定如下网络安全基本策略

(1)成立计算机网络安全管理机构，负责网络发展规划、审查上网信息、制定信息访问权限政策.

(2)严禁使用网上机器以拨号方式同 Internet 相连，保证访问控制及信息安全监测的有效性.

(3)本着安全的原则，禁止上网.将真正机密的信息与公共网络隔离开来；秘密数据必须经网络安全服务器授

权许可、采取口令检查、身份认证及信息加密传送等一系列手段，确保信息安全，未经授权用户，只能访问公

共信息；秘密文件在网上分发传输过程中应符合重要部门保密安全规定，如严格登记、签收.

(4)采用网络安全分布式节理与集中控制的安全模型，在网络对外接口处及重要子网路口处均设防火墙，并

且确定内部网络每台计算机对外提供的服务及其安全特性，开放这些服务，且将所有其他未被列人的服务排斥

在外，禁止访问.

(5)网络管理水平直接影响网络安全，网络安全管理员应由一网络专家担任，并应尽职尽贵，随时监侧、查

询，出现问题应及时向上级汇报并调整相应安全策略.

(6) 教育内部人员，提高内部人员的素质和安全意识，防止由于内部管理不当造成网络安全漏洞，这也是

保证计算机网安全的一个重要方面.易用与安全是一对矛盾体.网络的安全是以牺牲网络的灵活性，易用性为代价

而实现，我们必须在实践中不断调整完善网络安全策略，确保计算机网络安全实用.

6 小结

网络的安全与保密是一个系统的工程，网络的安全保密策略必须在建网初期给予以高度重视和研究，在设

计网络服务系统时，就应综合考虑数据加密保护，用户身份认证、数据完整性验证、数字签名等技术的使用，

网络密码算法的密钥分割、密钥分配、密钥管理中心的设置等问题，设计安全保密策略的实现方案完成设计涉

及秘密信息的网络服务系统必须经过保密手段有效性检验.经过合格性认证后才能投入使用.也只有这样才能保

证网络安全与保密策略的完整、有效.

参考文献：

[1] 戴宗坤，罗万伯，唐三平，等. 信息系统安全[M]. 北京：金城出版社，2000.

[2] 罗元铮，焦宝文. 电子政府导论[M]. 北京：中国财政经济出版社，2002.

[3] 网络安全技术指南[M]. 王锐，等译.北京：机械工业出版社，1997.

45



信息技术与教育技术课程的整合

董暾

(河北大学教育学院，河北保定 071002)

—————————————————————————————————————— 摘要：通过利用信息技术营造一种新型教学环境，改变教学结构，革新教育技术的教材、教法，对 CAI 教学手段进行

创新，拓展 CAI 领域，目的在于将技术合理地整合于教学当中，将教学环境大程度的开放，探讨一种合理的教育模式，

促进教学改革.通过课程整合，定量、定性的提高学生综合素质，终把学生培养成能适应社会需求的创新性人才.

关键词：教学环境；信息技术；教育技术；整合；CAI

中图分类号：G431 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0045-04

收稿日期：2005-03-10

作者简介：董暾(1970—)，男，河北磁县人，邯郸学院教育技术系讲师，河北大学教育技术专业在职研究生.

—————————————————————————————————————————————————————————————

人类社会正从产业社会向着信息社会不断发展，多媒体技术的高度发展、因特网的广泛应用，对人们的深

刻影响表现在每一个人不仅是信息的受者，也是信息的传者.作为信息社会的每一个人，不仅要求他们具备获取

信息、处理信息、运用信息进行学习的能力，还要求他们具备创造信息、发布信息的能力.

在学校教育当中，提高学生的综合素质在于教师本身素质的改善，高等师范院校是培养具有高素质、创新

力的未来教师的基地，而教育的现代化又在于现代教育技术的应用和推广，如果高等师范院校的教育技术教学

仍然维持原有的以教师讲授为中心的模式，显然不能适应培养新一代大学生的要求，因而，以多媒体技术和网

络技术为手段的以提高学生的综合素质为目的的现代化教学模式，在教育技术专业课、公共课教学中的应用，

显得尤为重要.

1 整合意味着营造一种新型的教学环境，改变传统教与学的方式[1]

邯郸学院教育技术系对于运用多媒体、网络技术进行教育技术公共课、专业课的教学，对多媒体信息技术

与教育技术课程的合理整合开展了研究.合理整合就是通过将信息技术有效地融合于学科的教学过程来营造一

种新型教学环境，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的教与学方式.在教学中，整合意

味着利用信息技术手段设计、开发和运用各种教学资源，创建信息化教学环境，以实现能支持自主探索、多重

交互、情境创设、合作学习、资源共享等多方面要求的学习方式，从而把学生的主动性、积极性充分调动起来，

使课堂教学结构发生根本改变.在学习中，整合意味着利用信息技术手段积极改变学生的学习方式，通过自主、

探究、合作等学习方式使学生在学科学习中掌握信息技术，参与到教学资源的建设和整合应用中，培养学生的

创新能力、实践能力和信息能力.

教学中，我们把全系的实验室、教室、办公室连成局域网，并通过中心控制室服务器与校园网、Internet、

教育科研网联通，开通录像、录音、图片、课件资源为教学提供大程度的资源信息共享服务.开放演播、录音、

摄影、远程、电视、常规媒体等实验室，为自制教学资源提供条件.我们全部课程采用自制多媒体课件形式授课，

打破传统教学模式中教师只是使用黑板、粉笔、教科书的单一教学手段，充分利用现代信息技术手段设计、开

发和运用各种教学资源，以系统的观点整合传统媒体和信息技术手段，使多种教学媒体相结合，作到优势互补，

相得益彰.教师把信息技术有机地融入到学科教学中，不断开发多种有效的运用形式.教师利用信息技术手段积极

改变课堂教学模式，改变传统式教学，加强指导性教学，为学生自主化学习创建信息化教学环境.

46

在专业课教学中，我们采取开放型 CAI 教学手段、网络手段等高科技技术来进行教学.开发了基于自主式学

习的多媒体网络课件，在网络技术愈趋成熟的今天，“基于资源的学习”便更加容易得到实践，教学软件的设计

与开发结合到网络技术上，才真正有利于让学生自主发现、自主探索和自主学习.利用计算机的拟实技术、多媒

体技术、超文本技术，让学生在屏幕上模拟操作，通过人机交互，随意改变参数，立即看到结果，使学生获得

动态逼真的感性知识.并能突破常规教学的局限性，让学生自主把握教学进度、选择学习内容和时间，在图文声

像并茂的多媒体营造的轻松、愉悦的氛围中，享受自主学习的快乐，主动发现、主动探索，充分发挥学生的主

观能动性.以摄影与艺术基础为例，首先利用多媒体课件向学生传授基础知识，通过模拟情景，任务驱动策略，

充分开放多媒体网络机房，让学生通过自主学习、协作学习、探究学习，解决问题.而后通过实践提高学生的能

力，安排 20 课时到野外摄影、写生，5 个课时到图片社参观，5 个课时上网访问相关网站，并让学生写出心得、

体会，对其所学进行评价，并呈现为 powerpoint 演示文稿，班内进行共享.在课程讲授完以后进行一次综合活动.

比如进行一次电子图片大赛，要求利用实拍素材，扫描到计算机内，经一些软件(例如：photoshop)后期制作，

在网上指定网站发布，并创建多媒体演示文稿，通过网上投票(30%)，专家评选(70%)，决出一、二、三等奖.

这样的目的在于促进学生自学能力、创新能力的提高，掌握一些与专业有关的软件(例如： Photoshop、

Dreamweaver、Flash、Authorware 等)使用技术，适应将来社会(尤其加入 WTO 以后)对人才创造性思维的需求，

同时提高学生的艺术鉴赏功底.

公共课教学，讲授以技术为主，教材广泛且浅显易懂，重在技术应用.通过课件讲授《教育技术学》这门课，

讲授完以后，后开展两次活动，一是做个人网站，二是自行设计一节评优课，使现代教育技术与自己专业合

理整合，题材不限.

从 2001 年至 2004 年的教学实践中，我们先后建立了专题网站“教育技术在线”.举办了“乐凯杯”大学生

摄影创作大赛.举办了网页、多媒体课件制作创新大赛.组织学生参观了数码影楼、图片社，邯郸电台，邯郸电视

台的工作流程.组织学生进行了“校校通”小站培训.带领学生摄制了 10 部送教育部参评的邯郸市中小学优秀视

频案例和多部教学专题片.聘请河北大学教育学院硕士生导师、博士张立新教授对教育技术学课程进行了系统讲

授.建立了河北师大教育技术专业本科生教育实习基地和河北大学教育技术专业研究生实践基地.加强了与电视

台、广告公司、影视制作公司、计算机网络公司、影楼的联系，建立了长期的学生实践基地.开始了对毕业生的

工作实践能力的调查.

通过改革教学模式和整合教学资源，学生开始学会利用现代信息技术手段去使用多媒体教学资源，积极改

变传统单一的学习方式，培养了自己的自主学习能力和信息能力，并对学习产生了较浓厚的兴趣，综合文化素

质得到了提高.

2 信息技术与教育技术课程整合的效果

我们通过对 2000、2001、2002、2003 级四届学生专业课《艺术基础》、《摄影教程》等课程教学纵向对比，

以及 1998、1999、2000、2001 级四届学生公共课《教育技术学》教学纵向对比，和中文系 2000 级西校区、北

校区、南校区学生公共课《教育技术学》教学横向对比，课改效果明显.(见表 1、2、3、4)

表 1 专业课《艺术基础》教学情况对比

艺术基础

年级

使用课件授课

程度

学生

学习兴趣

学生动手

实践能力

考试成绩

(及格率)

2000 未使用一般较差 73%

2001 未完善高一般 85%

2002 全部使用高较强 91%


47

表 2 专业课《摄影教程》教学情况对比

摄影教程

年级

使用课件授课

程度

学生

学习兴趣

学生动手

实践能力

考试成绩

(及格率)





表 3 公共课《教育技术学》教学情况对比

教育技术学

年级

使用课件授课

程度

学生

学习兴趣

学生动手

实践能力

考试成绩

(及格率)




2001 全部使用高(使用)

一般(未使用) --- 90%

表 4 中文系 2000 级公共课《教育技术学》教学情况对比

教育技术学

班级

使用课件授课

程度

学生

学习兴趣

学生动手

实践能力

考试成绩

(及格率)

中文 1 班西使用高较强 91%

中文 2 班北未使用一般一般 82%

中文 3 班南未使用一般一般 83%

目前，课改已经取得明显的教学效果，我系的计算机过级率、普通话过关率在全校名列前茅.2004 年毕业生

在专接本的考试中取得了录取率河北省第一名的好成绩.其中全省的个人第一、二、四名都出在该实验班. 河北

师范大学教育技术专业专接本共招收 80 人，在我系参加考试的 41 名考生中，有 32 人被录取，占总招生人数的

40%，位居全省第一.

详细情况见表 5：

表 5 2004 年河北师范大学教育技术专业专接本录取情况统计表

报考师大

学校邯郸学院唐山师院保定师专廊坊师院衡水学院

秦皇岛教

育学院

报考人数 41 32 29 30 37 40

录取人数 32 19 12 7 7 3

升学率 78% 59% 41% 23% 19% 8%

我系报考唐山师院的 5 名同学全部被录取，另报考河北师范大学的其余 9 名未入围同学其中有 4 人被调剂

到唐山师院，即共有 9 人考上唐山师院.

48

33 名未参加升本的毕业生，分别在摄影大赛，网页、多媒体课件制作创新大赛中获奖，其中一部课件已出

版，参与摄制的多部电视片在邯郸电视台播出，终毕业生全部就业.

3 结论

几年的实验研究证明，经过多媒体信息技术与教育技术课程的合理整合，利用信息技术营造一种新型教学

环境，以现代教育观念为主，以 CAI 教学手段为辅，以自主、探究、合作为特征的教育方式教学，可以有效地

提高教育技术专业学生和开设教育技术课的其他专业学生的综合素质，适应社会的需求.当然，我们只是对多媒

体信息技术与教育技术课程的整合作了初步的探讨，已经取得的结果还需从多方面进一步加以检验.整合是一个

动态的实践探索过程，将会由无序到有序，由点到面，由浅层向纵深不断发展.合理整合的有效模式还需进一步

深入地研究.

参考文献： [1] 何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].电化教育研究，2005，(1).

—————————————————————————————————— (上接第 41 页)

邯郸学院科研管理系统是基于 ASP 开发的，所以支持 ASP 的环境就可以正常运行，如：Windows 2000 Server，

Windows Server 2003＋IIS 6.0 等．

3.2 客户端运行环境

邯郸学院科研管理系统对客户端无特殊要求，Windows 系列操作系统都能正常使用，建议使用 Windwos 98、

Windows 2000 或 Windows XP；浏览器建议使用 IE 5.0 及以上版本．

参考文献：

[1] 罗汉洋.基于 Web 的高校科研管理信息系统的分析与设计[J].科技管理研究，2004，(5).

[2] 张念鲁，刘红屏.Web 程序设计教程[M].北京:高等教育出版社，2004.

49



图解法分析放大电路三种基本组态的

大输出幅值及失真

周萍

(海南师范学院物理系，海口海南 571158)

————————————————————————————————————————————

摘要：用图解法分析了放大电路三种基本组态的大输出电压幅值 Uomax 及其失真现象.

关键词：直流负载线；交流负载线；大输出电压幅值；失真

中图分类号：TN710.1 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0049-03

收稿日期：2005-05-18

作者简介：周萍(1963—)，女，江西抚州人，海南师范学院物理系副教授.

————————————————————————————————————————————

引言

图解法是指以晶体管的特性曲线为基础，在特性曲线上用作图来分析放大电路的工作状态的一种方法.它比

较全面、真实、直观地反映了晶体管的非线性.其大特点是在分析晶体管放大电路时，能全面直观和形象地分

析放大电路的静态和动态工作情况，正确设置静态工作点，求放大倍数，分析波形失真和动态范围.图解法适用

于分析输出幅值比较大而工作频率不太高的情况，实际应用中，多用于分析 Q 点位置、大不失真输出电压幅

值和失真情况，如功率放大电路的大不失真输出幅值等.

根据输入回路和输出回路的交流公共端不同，放大电路有三种基本组态即共发射极放大电路、共集电极放

大电路、共基极放大电路.而在现有电子技术类教材及参考书[1](P85-92)[2](P84-91)[3](P73-84)[4](P77-81)[5](P38-42)一般只有用图

解法分析固定偏置的共发射极放大电路，对于共集电极放大电路和共基极放大电路均未采用图解法来进行分析.

鉴于此，本文用图解法对共发射极放大电路中的工作点稳定电路、共集电极放大电路、共基极放大电路的直流

负载线、交流负载线、大输出电压幅值及失真现象进行分析.

1 工作点稳定共发射极放大电路的 Uomax

工作点稳定共发射极放大电路如图 1 所示.根据该电路的直流通路(耦合电容 C1、C2，旁路电容 Ce均视为开

路)得其输出回路的直流负载线方程为

uCE =VCC – iC(Rc+Re1+Re2)

根据该电路的交流通路(此处 C1、C2、Ce 均取值较大，对交流信号容抗很小可忽略不计，相当于短路；直流电

源为恒流源，也相当于短路.)的输出回路得其交流负载线斜率为–1/(Re1+R 'L)[6](P200-204)，其中 R'L=Rc//RL .根据图

解法将直流负载线和交流负载线作于晶体管输出特性曲线图中，见图 2 所示.在图 2 中，直流负载线 DCLL 交横

轴 uCE 于(VCC，0)点，交流负载线 ACLL 交横轴 uCE 于(V'CC，0)点，由图 2 可得 V'CC =UCEQ+ICQ(Re1+R 'L ).由图 2

得放大电路晶体管 c、e 两端大不失真交流电压幅值为(UCEQ –UCES )与(V'CC–UCEQ )两者中小者，即

Ucemax =min{(UCEQ –UCES ), ICQ(Re1+R 'L )}

图 1 电路的大输出电压幅值 Uomax 为

Uomax = Ucemax R 'L /(Re1+R 'L)[7](101-102)

50

电路大输出动态范围 UP-P 为

UP-P =2 Uomax

+

+

--

+ Vcc

Rb1

Rb2

C1

Rc

Re1

Re2Ce

RL

C2

Ui

Uo

e

b c

O

ICQ

UCEQ

Q

VCCV'CC uCE/V

Vcc/(Rc+Re1+Re2) ACLL

DCLL

ic/mA

IB=I

BQ

图 1 工作点稳定电路图 2 电路的交直流负载线

2 共集电极放大电路的 Uomax

共集电极放大电路如图 3 所示.根据图解法由其直流通路得其输出回路的直流负载线方程为

uCE =VCC – iCRe

由其交流通路的输出回路得其交流负载线斜率为–1/R 'L，其中 R'L= Re //RL .根据图解法将直流负载线和交流负载

线作于晶体管输出特性曲线图中，见图 4 所示.交流负载线 ACLL 交横轴 uCE 于(V'CC，0)点，由图 4 可得 V'CC

=UCEQ+ICQ R 'L .由图 3 电路可得 Uce 与 Uo 方向相反，但其大小相等，为(UCEQ –UCES )与(V'CC–UCEQ )两者中小者，

即共集电极放大电路的大输出电压幅值 Uomax 为

Uomax = Ucemax = min{(UCEQ–UCES ), (ICQ R 'L )}

共集电极放大电路大输出动态范围 UP-P 为

UP-P =2 Uomax

+

+

--

+ Vcc

Rb

C1

Re RLC2Ui U

o

e

b c

O

ICQ

UCEQ

Q

VCCV'CC uCE/V

Vcc/R

e ACLL

DCLL

ic/mA

IBQ

图 3 共集电极放大电路图 4 电路的交直流负载线

3 共基极放大电路的 Uomax

共基极放大电路如图 5 所示.根据图解法，由其直流通路得其直流负载线方程为

uCE =VCC – iC(Rc +Re )

由其交流通路得其交流负载线斜率为–1/(R 'L + Re )，其中 R'L= Rc //RL .根据图解法将直流负载线和交流负载线作

于晶体管输出特性曲线图中，见图 6 所示.交流负载线 ACLL 交横轴 uCE 于(V'CC，0)点，由图 6 可得 V'CC =UCEQ+ICQ

(Re +R 'L ).根据图 5 直流通路有

UCEQ = VCC –ICQ(Rc + Re )

UCBQ = VCC–UB –ICQRc = UCEQ –UBEQ

由于共基极放大电路的输出为 Ucb 而不是 Uce，因此共基极放大电路的大输出电压幅值取决于 UCBQ 与

51

ICQ R'L 两者中小者，即

Uomax = min{(UCEQ –UBEQ ), (V'CC –UCEQ – ICQRe )}

= min{(UCBQ ), ( ICQR'L)}

共基极放大电路的大输出动态范围 UP-P 为

UP-P =2 Uomax

+ +

--

Vcc

Rb1

Rb2

C1

Rc

Re R

L

C2

Ui U

o

Cb

e

b

c

O

ICQ

UCEQ

Q

VCCV'CC uCE/V

Vcc/(R

c+R

e)

ic/mA

IBQ

ACLL

图 5 共基极放大电路图 6 电路的交直流负载线

4 输出电压 Uo 波形失真现象分析

在输出特性曲线图中可以很直观地看出，当静态工作点 Q 选择偏低时，即(V'CC – UCEQ)<(UCEQ –UCES )，电

路受截止失真限制，易出现截止失真，也就是 Uce 波形的顶部易失真；当静态工作点 Q 选择偏高时，即(UCEQ

–UCES )<(V'CC– UCEQ)，电路受饱和失真限制，易出现饱和失真，也就是 Uce 波形的底部易失真.放大电路三种基

本组态中 Uce 与 Uo 关系并不相同，Uce 的顶部并不一定就是 Uo 的顶部.具体为：在共发射极放大电路中，Uo 与

Uce 方向相同，Uce 的顶部对应 Uo 的顶部；在共集电极放大电路中，Uo 与 Uce 方向相反，Uce 的顶部对应 Uo 的

底部；在共基极放大电路中，Uo 与 Uce 方向相同，Uce的顶部对应 Uo 的顶部.所以，在用 NPN 型管组成的放大

电路中，输出 Uo 波形出现顶部失真，对于共发射极放大电路就是 Uce的顶部失真，也就是截止失真；对于共集

电极放大电路就是 Uce的底部失真，也就是饱和失真；对于共基极放大电路就是 Uce的顶部失真，也就是截止失

真.同理可分析输出 Uo 波形出现底部失真的现象.

对于用 PNP 型管组成的放大电路，其失真现象与用 NPN 型管组成的放大电路比，只要将饱和失真与截止

失真对换即可.具体见表 1.

表 1 输出 Uo 波形失真现象分析

输出 Uo 波形

Uo 顶部失真 Uo底部失真

放大

电路组态

NPN PNP NPN PNP

共射 Uce 顶部失真

截止失真

Uce底部失真

饱和失真

Uce底部失真

饱和失真

Uce 顶部失真

截止失真

共集 Uce底部失真

饱和失真

Uce 顶部失真

截止失真

Uce 顶部失真

截止失真

Uce底部失真

饱和失真

共基 Uce 顶部失真

截止失真

Uce底部失真

饱和失真

Uce底部失真

饱和失真

Uce 顶部失真

截止失真

由以上分析可得，放大电路的静态工作点 Q 选得过低，将导致产生截止失真；Q 点选得过高，将导致饱和

失真；只有 Q 点选在交流负载线的中央，才可获得大不失真输出电压幅值 Uomax，亦可得到放大电路的大

输出动态范围 UP-P .

参考文献：

[1] 康华光. 电子技术基础模拟部分[M]. 北京：高等教育出版社，1999. (下转第 57 页)

52



表面张力系数的实验探究王新春

(邯郸学院物理系，河北邯郸 056005)

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摘要：“脱拉法测定液体的表面张力系数”是普通物理实验基本题目之一.本文介绍了改进实验教学方法的尝试：将

科学探究引入实验教学.实验探究分为三个相互联系的过程：学生实验，提出问题；小组活动，探究结果；交流评估，

促进提高.

关键词：实验；表面张力系数；科学探究；拉脱法


收稿日期：2005-03-25

作者简介：王新春(1964—)，男，河北正定人，邯郸学院物理系副教授，硕士.

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随着基础教育课程改革的不断深入，新的教育理念与教师的传统教学不断冲突，为教师教育提出了新的研

究课题：学生学习方式的转变，必然要求教师教学行为做相应的改变.这就为师范院校教学改革指明了方向.在

提倡科学探究的今天，普通物理实验依据其自身的特点，在培养学生探究能力方面具有突出优势.所以，改变实

验教学传统的“照方抓药”实验模式，以科学探究方式进行教学已势在必行.下面以“脱拉法测液体的表面张力

系数”实验为例，说明我校引导学生进行实验探究的尝试.

根据科学探究的要素和学生实验的特点，我们将实验探究分为三个相互联系的过程.

1 学生实验，提出问题

首先，我们按照传统的实验方法 [1]组织学生实验，即拉脱法测定水的表面张力系数.图 1 所示门形金属框与

焦利氏秤的轻质弹簧相连，在弹簧张力作用下从盛水容器中缓缓拉出，门形框上将带起一水膜，当水膜被拉脱

时有：

gldhlWF 2 (1)

则 l

gldhWF

2

)( (2)

(2)式中，F 为水膜刚好拉脱时弹簧向上的张力，W 为拉脱瞬间金属框所受重力和

浮力之差，l 为金属框上边的长，d 为金属丝的直径(即水膜的厚度)，h 为水膜拉脱前

的高度，ρ为水的密度，g 是重力加速度.

学生按照上述方法实验后，根据要求，对实验原理、实验方法、实验过程、实验结果等提出问题.学生按照

传统方法实验，不仅可以了解实验的基本原理和实验方法，而且为后面的探究打下了基础，为提出问题创设了

生动的物理情境.

“提出问题”是科学探究的核心环节，是学生质疑精神、创新意识的体现.但学生的问题是多种多样的，为

了探究的顺利进行，必须引导学生将问题转化为可探究的问题.这就要求教师，组织学生讨论交流，选择其中有

意义的几个问题进行探究.“表面张力系数实验”的问题有：(1)考虑液膜重力为什么总是误差较大？(2)接触角

θ= 0 吗？接触角θ≠0 对实验结果有影响吗？(3)测(F- W)时焦利氏秤读数 L1、L2 位置如何确定误差更小？(4)

如何才能使得液膜高度 h 的测量更方便、准确？(5)金属丝形状对实验的影响多大？等等.

53

2 小组活动，探究结果

学生根据兴趣分为若干个活动小组，每一小组探究其中一个问题.小组内自行产生组长一名，负责组内成员

的分工与合作.由于各组探究的问题不同，所以探究的方法也有多种形式，如理论分析法、实验探究法、文献资

料法等.本实验的问题(1)采用的是理论分析法.同学们对“考虑液膜重力”和“忽略液膜重力”两种情况分别进

行理论分析，得出忽略液膜重力将引入约 7%的系统误差，然后再进行实验验证，以支持结论——应考虑液膜

重力.实验时将会发现：考虑液膜重力时，测量结果总是偏低，而忽略液膜重力时，理应偏大的表面张力系数反

而接近公认值.经过查找原因(评估的过程)，从而导致了系统误差问题的进一步探究.

再如本实验的问题(3)，采用的是实验探究法.测量(F-W)之值，通过调节弹簧上升旋钮和容器平台下降旋钮，

使弹簧的“活动起点”G 始终处于零点，金属框、玻璃容器及水面相

对位置依次经历三个阶段，如图 2(a)、(b)、(c)所示.

图 2(a)表示金属框上边刚好达到水面并与水面相切的状态；图

2(b)表示水膜破裂前的临界状态；图 2(c)表示水膜破裂后，转动弹簧

下降旋钮(S2位置不动)，使 G重新回到零点的状态.用(F-W)=K(L2- L1)

测定(F-W)之值，读取焦利氏秤标尺读数 L1、L2 的位置是测定(F- W)

的关键.同学们先对测(F- W)时焦利氏秤读数 L1、L2 位置的两种确定

方法[1](P153-155)[2](P242-244)进行实验比较，然后再进行理论分析，找出每

种方法的理论依据，从而选择较为理想的实验方法.

本实验这些问题中，问题(4)难度大，因为它涉及到实验方法

的改进，需要一个探索的过程.这就要求教师做好指导者、帮助者、

促进者，使学生的探究顺利进行.本实验是通过互联网资料查询得到

答案[3](P85-86)，再进行实验验证的.

3 交流评估，促进提高

各组将探究结果写成探究报告，全班进行交流.交流过程中，同学们可相互质疑、提问.通过讨论，达到相互

促进，共同提高；通过交流，同学们对“液体表面张力系数”的测定有了更加清楚、完整的认识；通过交流，

同学们学会了倾听，学会了相互尊重.

将科学探究引入实验教学是一次有益的尝试.通过实验探究，同学们不仅掌握了液体表面张力系数的有关知

识和误差理论，而且提高了实验技能；通过实验探究，发展了同学们探究的能力，为将来指导中学生进行探究

式学习打下了基础；通过实验探究，锻炼了学生的意志，培养了学生实事求是等科学态度.总之，同学们通过亲

历科学探究，达到了“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的三位一体培养目标.

参考文献：

[1] 侯如松.普通物理实验[M]. 成都：成都科技大学出版社，1994.

[2] 杨述武.普通物理实验[M]. 西安：陕西师范大学出版社，1993.

[3] 张明述.脱拉法测液体表面张力系数实验的改进[J]. 实验室研究与探索，1999，(2).

Experimental Inquiry on Liquid Tension Coefficients WANG Xin-chun

(Department of Physics, Handan College, Handan 056005, China)

Abstract: Determining Liquid Tension Coefficient by Pulling and Separating Method is one of basic subjects in general

Physics experiment. This paper introduces a new teaching method on this experiment. The new method is scientific

inquiry. Experiment inquiry includes three processes: Students experiment and propose science questions, group acts

and investigates results, communicating and assessing.

Key words: experiment；liquid tension coefficient；scientific inquiry；Pulling and Separating

54



刚体转动中的动力学问题郝永常

1 ，杜乃霞

2

(1.邯郸学院物理系，河北邯郸 056005; 2. 河北工程学院附属中学，河北邯郸 056038)

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摘要：通过典型实例阐明了刚体运动在动力学中易混淆的问题，并给出了正确分析问题和解决问题的具体方法.

关键词：刚体运动；转动惯量；角加速度


收稿日期：2005-04-11

作者简介：郝永常(1956—)，男，河北邯郸人，邯郸学院物理系高级实验师.

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在物理教学中经常提到物体在斜面上运动的问题，如一小球从斜面上滚下的情况，很多人总是理所当然地

认为：“小球在斜面上所受到的下滑力为 m sing 由于是滚动，所受阻力略去不计，因此，小球在斜面上运动

的加速度 a = mmg sin = sing ”.

这种看法对不对呢? 表面上看似乎有些道理，在教学中采用这种说法的也大有人在.但仔细想来会发现一个

很大的问题.我们是假设小球从斜面上无滑动地滚下，既然是

无滑动，那么小球和斜面之间的静摩擦力必须考虑.所以小球

在斜面上运动的受力情况如图 1 所示：竖直向下的重力 mg；

与斜面垂直的、斜向上的斜面的支持力 N；与斜面平行向上的

静摩擦力 f；小球在斜面平行的方向受到 sinmg 和 f 的作用

力，那么上述运算方法就是错误的了.

究竟该怎么样计算小球从斜面上滚下的加速度呢？因为

小球从斜面滚下时，球体上各部分的加速度各不相同，这里我

们所说的小球滚下的加速度是指质心(即小球的质量中心，又

称质心)的加速度.关于计算质心加速度的问题，涉及到刚体力

学，现引用刚体力学的一些知识对小球从斜面上无滑动滚下的问题进行具体的分析.

引用的知识一：刚体绕轴作变速转动，为了表示角速度变化的快慢，引入了角加速度[1](P45)的概念.刚体

在时间间隔 t 内的角速度增量与这段时间间隔 t 的比值叫做刚体对转轴的平均角加速度.用表示，即

= tΔ

Δ

当 t 趋于零时，也趋于零，这时比值tΔ

Δ趋于某一极限值.这个极限值叫做刚体在某一时刻对转轴的

瞬时角加速度，即

β= lim tΔ

Δ =

dt

d (Δt 0 )

θ

mg

N

f

mgsinθ

图 1 小球在斜面运动的受力分析

55

引用知识二：离转轴为 R 远一点的切向加速度 ta 为

ta = R

小球从斜面上无滑动地滚下，其质心运动的加速度，和球与斜面接触处绕质心运动的切向加速度的大小相

等，方向相反.

引用知识三：刚体绕固定轴转动时，作用在刚体上的外力的合力矩等于刚体转动惯量[2](P169)与角加速度的

乘积，即：

IMi (I 表示刚体对转轴的转动惯量)

引用知识四：刚体对定轴的转动惯量 I 是用来衡量刚体对定轴转动惯性的大小的.

质量为 M，球半径为 R 的均匀球体，对通过球心的定轴转动惯量为：

I = 2

5

2MR

质量为 M，半径为 R 的圆柱体，对通过中心线的定轴转动惯量为：

I = 2

2

1MR

根据上述几点刚体力学知识，我们可以求得小球沿斜面无滑动滚下时质心的加速度.

把小球的运动分解为跟质心一道的平动和绕过质心的定轴的转动，(其转轴通过质心，且与纸面垂直)对于

平动部分直接运用质心运动定律得： sinmg - f = cma ……………(1)

其中 ca 为质心的加速度，即为我们要求的小球从斜面上无滑动的滚下的加速度.

对于绕定轴的转动，直接运用刚体定轴转动定律.考虑到重力 mg ,支持力 N 均通过质心，只有摩擦力 f 对

质心才有力矩作用，故： fR = CI …………… (2)

式中：I= 2

5

2MR 是球体对过质心的中心轴的转动惯量，是小球绕轴转动的角速度.

由于小球在斜面上无滑动地滚动，所以： Rac …………… (3)

由上述三个方程联立，可以解得： sin7

5gac

可见，小球沿斜面无滑动地滚下，小球质心的加速度不等于 sing 而等于 sin7

5gac .

同样的道理，可以推证一个均匀的圆柱体，沿斜面无滑动地滚下，其质心的加速度为 sin3

2g .(证明略)

结论告诉我们：在研究斜面上物体的运动问题时，必须提出物体是沿斜面滑动，不宜引用小球或圆柱体在

斜面上滚动的例子.否则，容易造成问题混淆不清.

参考文献：

[1] 程守洙.普通物理学[M]. 北京：人民教育出版社，1978.

[2] 阎金铎. 普通物理学讲义[M]. 北京：中央广播电视大学出版社，1984.

56



摩擦力对绳子张力分布的影响张劼

(邯郸学院图书馆，河北邯郸 056005)

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摘要：日常生活中，为了把重的物体(如船舶)拉住，往往需要将拉重物的绳子拴在柱子上，以起到固定的作用.但柱

子在起到固定作用的同时，柱子和绳子之间的摩擦力作用改变了绳子内部的张力，使绳子中的张力呈指数状态分布，

实现了施力者用较小的力拉住较重物体的作用.

关键词：绳子的张力；摩擦力；拉力


收稿日期：2005-05-16

作者简介：张劼(1957—)，男，河北南和人，邯郸学院物理学副教授.

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1 问题的提出

日常生活中我们经常可以看到，为了用较小的力拉住大而重的东西(如江河中的船舶、吊着的重物)，或为了

把绳子系的紧一点，往往要把拉重物的绳子在所栓的柱子上绕几圈，从而达到用较小的力拉住较重物体的目的.

为什么绳子在柱子上绕几圈就可以省力呢？其原因在于柱子和绳子之间存在的摩擦力对绳子内部的张力分

布产生了影响.或者说柱子和绳子之间的摩擦力转化成了绳子的张力，施力者借助摩擦力的作用就可用较小的力

拉住了较重的物体.

2 摩擦力对绳子张力分布产生影响的定量讨论

假设，有一个半径为 R 的柱子，有一条承受负荷的绳子绕在圆柱上，绳子

和柱子之间的摩擦系数为μ 绳子受到负荷的拉力为 TA，人对绳子的拉力为 TB.

如图 1 所示.

绳子绕到柱子上后，TA 和 TB 的关系将随着绳与柱子之间的摩擦力和绳子

和柱子之间的相互接触的长度的变化而变化.我们用隔离物体法对此问题进行分

析.如图 2 所示，考虑角处所对应的圆心张角 d 的一段绳子 d .略去绳子的质

量，该微元绳段共收到四个力的作用，微元绳子两端的张力

dTTTT B ),( .法线方向柱子的绳子的支持力为 dN ，绳子与柱

子之间的摩擦力为 dN ，在无加速的运动情况下，四个力处于平衡状态，合

力为零，其法线和切线方向的分力分别为：

切线方向： 02

cos)(2

cos)( dNd

Td

dT

法线方向： 02

sin)(2

sin)( dNd

Td

dT

应为 d 很小，我们可以做如下近似处理，

图 1 绳子张力与θ角关系

图 2 微元力学分析

57

并令 dTTdT )()( ，上述两式可改写为，

dNdT

dNTd

两式相比可得 dT

dT

设绳子两端所对应的角度为 A 和 B 对上式积分可得：

)(ln BAA

B

T

T

或 eTT AB

此式表明，绳子两头的张力关系呈指数关系.

3 结论

只要我们增大角，也就是说，我们只要往柱子上多绕几圈，就可以满足我们对 AB TT 的要求，实现我

们用较小的力，拉住较大负荷的目的.比方说我们用很小的力拉住一条在港口的轮船、运动的汽车或者悬挂的重

物等.

当然，在我们拉重物的时候还要考虑绳子的强度和绕绳子所用的柱子所能承受的大剪切力.

——————————————————————————————————

(上接第 51 页)

[2] 童诗白，华成英. 模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，2001.

[3] 杨素行. 模拟电子技术基础简明教程[M].北京：高等教育出版社，1998.

[4] 陈大钦. 模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，2000 .

[5] 吴丙申，卞祖富. 模拟电路基础[M]. 北京：北京理工大学出版社，1997.

[6] Neamen D A .Donald A. neamen , Electronic Circuit Analysis and Design[M].北京：清华大学出版社，2002.

[7] 周良权. 模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，1993.

Analysis of Maximum out Voltage and Its Distortion in Three Basic Configuration Amplifiers Circuits by Graphical Method

ZHOU Ping

(Department of Physics, Hainan Normal College, Haikou 571158, China)

Abstract : This paper have analyzed the maximum output voltage amplitude and distortion of the three basic amplifier

circuits by using the graphical method.

Key words : DC load line；AC load line；maximum output voltage amplitude；distortion

TTdTd

condd

2)(,12

,22

sin

58



牛顿第二定律与质点力平衡

谷云高，史书惠, 郭宏俊


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摘要：牛顿第二定律 F=ma 是经典力学的基础定律，它给出了物体运动状态的变化与外力的定量关系.这篇文章重点

分析对于一个加速度不为零的质点如何利用力平衡使问题简化，并得出结论——沿加速度平行方向合力投影与加速度

满足牛顿第二定律;沿垂直于加速度方向合力投影是平衡力.

关键词：叠加原理；加速度；正交分解；单摆


收稿日期：2005-06-15

作者简介：谷云高(1973—)，男，河北广平人，邯郸学院物理系讲师.

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牛顿第二定律 F=ma[1](P42-43)是经典力学的基础定律，它给出了物体运动状态的变化与外力的定量关系.由这

个关系很容易得到质点保持力平衡的条件，即：质点受平衡力作用时加速度为零.反之，加速度为零的质点受力

一定是平衡力.受平衡力的质点运动状态不发生改变.(保持匀速直线运动或静止.)

当已知一个质点的加速度为零，则可确定该质点受力为平衡力.由力的叠加原理，作用于该质点的各分力矢

量和等于零.但是，对于一个加速度不为零的质点，如何利用力平衡效果使问题简化呢？

线性叠加原理告诉我们：相互垂直的力或运动彼此互不影响.根据这个原理，可以将作用于质点的合力分解

为沿加速度平行方向和垂直方向两个正交分量，在平行方向上，合力投影与加速度的关系满足 F 平行=ma，而在

垂直方向上，合力投影为平衡力.

例 1：(如图 1)光滑平面上放有质量为 M 的斜面物块，斜角为 θ.假定斜面光滑，斜面上放一 m 质量物块，

求：使 m 相对于 M 相对静止时水平推力 F.

解：m 受力如图 1，注意此时 m 的加速度沿水平方向，因此竖直方向为力平衡方向.

竖直方向有：N cosθ=mg ①

水平方向由牛顿第二定律有：N sinθ=ma ②

(注意①②式与在固定光滑斜面上 m 的力平衡式 N=mg cosθ和加速度式

mg sinθ=ma 的区别.)

①代入② mg tgθ=ma a=g tgθ

F=(M+m)a=(M+m)g tgθ 图 1 物体 m 的受力分析

物体在与加速度 a 垂直方向保持力平衡的结论是一个普遍适用的原则，应用该结论常会使一些问题简化.

但要注意当加速度方向发生变化时，相应的力平衡方向也会发生变化，从而始终保持力平衡方向与加速度 a 的

方向相互垂直.运用正交分解法解题一般选择与 a 垂直、平行两方向进行，看下面例题.

例 2：轻绳 l 下系小球 m 在水平面做匀速圆周运动(圆锥摆，见图 2)，求小球转动周期.

解：匀速圆周运动的加速度为向心加速度，a 的方向始终指向圆心.此题中 a 的方向虽不断变化但总在水平面内，

因此竖直方向为力平衡方向.

竖直方向：T cosθ=mg ①

N

mg

M m F

θ

59

水平沿 a 方向：T sinθ=man ②

将 an=ω2r 和①代如②得：mg tgθ=mω2r

r

tgg (弧度/秒)

圆锥摆周期：

tgg

rT

2

2(秒)

当 θ很小时，tgθ≈r/ l 图 2 小球 m 圆锥摆远动下受力分析

可得: g

lT 2 (秒)

上式与单摆周期表达式相同.注意此式为 θ很小时结论，当 θ变大时，单摆与圆锥摆周期会有差异.

某些问题中质点受力方向待定，也可利用以上结论求解.

例 3：质量为 m 的单摆固定于质量为 M 的车上，当车沿倾角为 θ的斜面滑下时，求摆线稳定时与斜面垂线

方向夹角和绳子张力.

解：小车与 m 共同运动的加速度 a 沿斜面，由此可判定 m 在与斜面垂直方

向受力平衡.设绳线与斜面垂线夹角 α，小球受力如图 3.

沿斜面法向力平衡：mg cosθ=T cosα①

沿斜面方向由牛顿第二定律：T sinα+mg sinθ=ma②

对于车球整体有：(M+m)g sinθ=(M+m)a

a=g sinθ

代入①②：α=0 T=mg cosθ

图 3 小球受力分析

沿加速度平行方向合力投影与加速度满足牛顿第二定律，沿垂直于加速度方向合力投影是平衡力.请记住这

一结论并恰当应用会使许多力学问题大大简化.

参考文献：

[1] 梁绍荣，管靖. 基础物理学：上册[M]. 北京：高教出版社，2002.

Newton’s Second Law and the Force Balance of Particle

GU Yun-gao,SHI Shu-hui,GUO Hong-jun

(Department of Physics, Handan College, Handan 056005, China )

Abstract: Newton’s second law F=ma is a fundamental law of classical mechanics, which have discovered the

quantitative relationship between the variation in motion of the object and the external force. The particle analyzed a

particle whose acceleration not order for zero, in a certain way the article make use of the equilibrium result in dint

make problem simplification and get a conclusion to cooperate the projection along the parallel direction in acceleration

and the acceleration satisfy Newton the second laws, cooperate in the acceleration direction along the perpendicularity

the projection is an equilibrant.

Key words: principle of superposition；acceleration；orthogonal decomposition；simple pendulum

60



科学引导学生进行实验创新的研究

孔令文，赵国晴


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摘要：中学物理教法实验课适当采取自由操作模式，充分展示学生的创新个性；应用“探究式”教学方法，培养学

生创新思维能力和设计实验的能力.实施这一改革措施取得了好的教学效果.

关键词：探究过程；自由操作；创新教育

中图分类号：O4-33 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0060-03

收稿日期：2005-03-10

作者简介：孔令文(1946—)，男，河北磁县人，邯郸学院物理系副教授.

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我们知道，未来的时代是创造的时代，没有创造性的人就很难适应 21 世纪知识经济时代的要求.在这里指

出：富有创造性的人才靠的是教育的培养，而创新教育是一种适应时代发展要求的新的教育思想，它是一种有

利于学生创新个性自由全面发展的教育实践，它能激发学生非凡的创造潜能，培养具有创新精神和创新能力相

结合的创造者.物理实验丰富了学生的创新机遇，中学物理教法实验课的教学又是创新教育的好素材.我们在这门

课的教学实践中，考虑中学教学的需求，适当采取自由操作实验教学模式，突出“探究式”实验教学方法，着

重培养学生创新能力，具体做法如下：

1 在实验教学中不断介绍当代主要教学思想与模式，使学生明确创新的正确方向

现代社会经济和科学技术飞速发展，使自然科学出现了前所未有的崭新局面，这就出现了学校教育与社会发

展需求之间不相适应的矛盾；知识教育与能力培养之间的矛盾.为了使我们的学校教育与课堂教学适应社会发展的

需求，必须进行教学改革.因此我们在本课课堂教学中，不断讲述当代主要教学思想，要求学生利用教材所提供的

材料，主动地进行思考，探究和发现事物；要求学生探究事物时不仅仅重视问题的答案，还要掌握科学探究的过

程；并重点介绍理科实验教学模式，即齐性程序操作模式和自由操作模式；还简单介绍教学模式的发展方向，突

出教师为主导，学生为主体，充分发挥学生的主体地位和能动作用，使教师成为学生的组织者和指导者，注重“以

学生为主体，发展学生能力”的教学，从而不断增强学生的创新意识，明确创新的正确方向.[1](P87-107)

2 在实验教学中，适当采取自由操作模式，充分展示学生的创新个性

自由操作模式是先在教师指导下，学生根据教师提出的问题和要求，预习实验讲义或仪器使用说明书，将

实验原理，步骤及注意事项等进行一些熟悉了解，然后各自按各自的进度独立进行实验，独立解决实验中的问

题，并使学生互相交流，教师作必要的补充，直到后完成实验.也允许学生自拟实验题目，自己选择实验方法

和仪器，进行实验测试.我们在本课教学实践中，采取了如下具体做法：

⑴ 给定实验题目和实验仪器，让学生独立完成实验.

在本课教学中，给出一些实验题目和有关仪器.例如：①物体长度测定的研究；②物体质量测定的研究；③

物体温度测定的研究；④导体电阻(指线性电阻)测定的研究；⑤光的反射定律和折射定律验证的研究…….等.

教师提出一些具体实验要求，学生独立进行观察和测试.在此基础上，让完成实验好的学生作简要的讲述，其它

学生提出一些改进意见，教师作必要的补充，然后学生再做必要的实验观察和测试，记录较准确的实验数据.

61

通过对学生进行这样的训练，大大提高了学生的观察能力和实验结果的精确程度.

⑵给出实验题目，让学生自选实验仪器，用多种方法测试某一物理量.

在本课教学中，为了让学生的学习变被动为主动，教师给出实验题目，让学生根据实验室的现有仪器，自

选多种不同的实验方法，自拟实验步骤，对某一物理量进行测量.如提出一实验为：测定一固定电阻(该电阻从

电阻箱上选取 Rx 的标称值为 100.0Ω，电阻箱 R×100 档的允许通过的大电流为 45mA).让学生先独立思考实

验方案，后互相交流表述，根据实验室现有仪器，采用以下三种测试方法：

①用替代法测 RX，从一个精确度比较高的电阻箱上选取可调电阻作为标准电阻，将此电阻和 RX通过一个

转换开关分别接入一个电压可调节的分压控制电路，通过适当调节以保证电路中电流强度不变，那么此标准电

阻的阻值便是 RX的值(调节过程略).

②伏安法测电阻(采用直流毫安表外接法)：选取一量程合适的直流毫安表和直流电压表，并采用一合适的

电流可调节的制流控制电路，测出通过 RX中的电流和加在其两端的电压，根据测

测测 I

UR 可求出 RX的阻值(说

明：这种方法所得测量值 RX 测小于 RX的标称值).

③伏安法测电阻(采用直流毫安表内接法)：采用此种方法所得测量值 RX 测大于 RX 的标称值.在这里顺便指

出：用“内接法”和“外接法”测 RX都将引入方法误差，需要对测量结果进行修正.

后强调指出：采用以上三种方法测同一电阻 RX 所得测量结果的可信程度不一样，需要用加权平均的方

法去求其平均值，在这里不再详述.

通过引导学生对该实验的研究，真正提高了学生用实验方法解决物理问题的能力.

⑶给出实验仪器，让学生自拟演示实验题目，培养学生的演示实验技能.

在本课教学中，为了使学生获得一些演示实验技能，教师简要介绍演示实验的基本原则、教学模式和在教

学环节中的功能，给出一些演示实验仪器，让学生阅读仪器使用说明书，自拟演示实验题目，进行演示实验练

习.如让学生使用多功能光学实验器(J2523 改进型)演示平面镜、凹球面镜、薄凸透镜和薄凹透镜的成像规律.让

学生设计一个演示实验，研究影响蒸发快慢的因素.教师提出这个问题，让学生建立假设如下：(a)液体温度高低

的影响；(b)液体表面积大小的影响；(c)液体表面空气流动快慢的影响.在此基础上让学生设计演示实验并动手演

示，用实验结果来检验假设，从而得出结论.演示实验如下：a、把两杯同样多的水分别放在高温、低温处，观

察蒸发情况；b、把两杯同样多的水分别撒在地上，一块面积大，一块面积小，观察蒸发情况；c、把两件同样

的湿衣服分别放在避风和通风处，观察蒸发情况.得出实验结论是：液体温度升高，液体表面积增大，液体表面

空气流动加快，使液体蒸发加快.通过对学生进行这样训练，大大提高了学生的演示实验技能，充分展示了学生

的创新个性.

3 在实验教学中，适当采取“探究式”教学方法，培养学生创新思维能力和设计实验的能力

科学探究的内涵是探求真理，探求本源和研讨问题，寻找答案；科学探究的目的是着重培养学生的科学探

究能力和敢于创新的探索精神；科学探究的宗旨是在将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究

过程转化.探索性实验是探索研究对象的未知属性、特征与其他因素的关系的实验方法，即在教师提出问题和要

求的基础上，学生自己安排实验，设计实验步骤，观察实验现象，搜集并处理实验数据，经分析思考后得出结

论.“探究式”教学方法是要求学生先做实验，在实验观察的基础上，通过科学抽象和逻辑思维，自己概括和归

纳得到理性认识.我们在本课教学中，给学生重点讲述探索性实验和“探究式”教学方法的具体内容和要求，并

简要介绍实验设计的基本方法和一般程序，给出学生一些实验题目，让学生进行练习.例如：题目为：测量水的

折射率.现以该题目的实验教学为例加以说明.

⑴ 提出要求

让学生使用多功能光学实验器(J2523 改进型)测量水的折射率(对白光，温度为 20℃).

⑵ 提出问题

①测量水的折射率的理论根据是什么？应选取什么方法进行测定？应画出一个怎样的光路图.

62

②怎样正确使用多功能光学实验器测定水的折射率？在实验中应注意什么事项？

以上问题让学生先独立思考，然后互相交流表述，选定实验方法，即水的相对折射率

2

1sin

sin

i

in 水对空气，

选取光的不同的入射角 i1，测出相应的光的折射角 i2，便可求出水的折射率.在实验中盛水的长方形塑料容器中

所盛水的水面要与面板上水平刻度线划齐，读取光的入射角和折射角时，要正视入射光和折射光的传播方向.

⑶ 进行猜想：

在以上基础上，教师提出：若以光的入射角的正弦为横坐标，以光的折射角的正弦为纵坐标，让学生猜想

在直角坐标纸上将出现一个怎样的图线？应如何根据图线求出水的折射率？以上问题经学生猜想，思考后一致

认识到：该图线为直线，直线斜率的倒数便是所求水的折射率.

⑷ 实验操作

在实验开始时，教师提出：在实验中应选择那些测量点？要提高实验测量结果的精确程度，应怎样进行实

验操作？让学生充分思考，独立进行实验操作，认真观察实验现象，正确记录相关数据.学生经过思考，认识到

应选择使测量效果明显的测量点，即可选择光的入射角为 45°、55°、60°、65°、70°、75°(选择的测量点不少于

6 个)，并使线光源尽量靠近坐标原点(原点在水与空气的分界面上，面板上有刻度)，并重复测量一次.

⑸ 数据处理

在处理数据时，教师提出：作图时应如何适当选取坐标轴的比例和坐标的起点？作图时应如何连线？应如

何根据图线求出水的折射率？让学生认真思考以上问题，教师提示：作图时图纸上的一小格可以对应测量数据

中可靠数字的后一位，把数据点连成直线或光滑曲线时，不一定要通过所有数据点，要求在线两侧的数据点

有均衡的分布，并将测量值与理论值进行比较.

⑹探究拓展

在学生完成以上实验的基础上，教师提出：同一种物质对不同波长的光有不同的折射率，我们平常所说的

水的折射率 1.3330(温度为 20℃)是对钠黄光 589.3nm 而言. [2](P539)进而提出：在线光源前方应加一滤色光(使透射

光为黄光)，重新测量；并要求学生设计一个测量水的折射率的小实验.

学生通过以上训练，再从教法的角度进行研究，学到了一些物理问题的解决方法和一些科学研究方法，开

拓了思维，提高了实验创新的能力.

参考文献：

[1] 耿瑞艳.中学理科教学与实验[M].长春：东北师范大学出版社，2000.

[2] 姚启钧.光学教程[M].北京：高等教育出版社，2002.

63



油酸对尼群地平乳膏促透作用的研究席改卿 1，申世刚 2，王建森 1，高明珠 2，孙汉文 2，景浩然 2

(1. 邯郸学院化学系，河北邯郸 056005；

2. 河北大学化学与环境科学学院，河北保定 071002)

————————————————————————————————————————————

摘要：采用 Franz 扩散池，研究了含不同浓度油酸的尼群地平乳膏的离体鼠皮透皮情况.结果表明:尼群地平乳膏能透

过离体小鼠皮肤，且油酸对其透皮吸收有一定的促进作用.含 6%油酸的尼群地平乳膏在各时间下的透皮吸收量比不含油

酸者都有一定的提高.抛物线拟合法建立了不同时间下不同浓度的油酸对尼群地平乳膏透皮渗透量的数学模型，佳浓

度为(5.89±0.09)%，且尼群地平乳膏的透皮渗透符合 Higachi 方程.

关键词：尼群地平乳膏；油酸；透皮促进剂；促透作用

中图分类号：R962 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0063-03

收稿日期：2004-12-30

作者简介：席改卿(1963—)，女，河北赵县人，邯郸学院化学系副教授，硕士.

尼群地平是新型二氢吡啶类钙拮抗剂，广泛用于治疗高血压及相关的心脑血管疾病.临床多为口服给药. 但

尼群地平对胃肠道、肝脏有一定的刺激性，少数病人口服副作用明显[1](P139-140)[2](P826)，为方便病人使用，可以考

虑制成乳膏经皮给药[3](P429-430).本文以离体脱毛鼠皮为渗透屏障，用自制的 Franz 扩散池作渗透装置，研究了尼

群地平乳膏通过脱毛离体鼠皮的体外渗透动力学以及油酸的促透作用[4](P120-122).

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Franz 扩散池(自制)；501 型超级恒温槽(上海市实验仪器厂)；JB-2 型恒温磁力搅拌(上海雷磁仪器厂新泾分

厂)；WFZ800-D3A 型紫外/可见分光光度计(北京第二光学仪器厂)；尼群地平原料药；乳膏基质(天津天骄制药

厂，O/W)；生理盐水(石家庄四药股份有限公司)；油酸、无水乙醇均为分析纯.

1.2 实验方法

1.2.1 离体鼠皮的制备．将体重 20~25g 的健康小白鼠断颈处死，用 8%硫化钠脱毛，用水冲洗干净后，剥离皮

肤，去处脂肪组织，将其浸泡于生理盐水中，冰箱冷藏备用.

1.2.2 尼群地平乳膏的制备．称取尼群地平适量，用一定量的无水乙醇润湿，加入到 O/W 型乳膏基质中，成 3%

尼群地平乳膏(其中乙醇在乳膏中的质量百分数为 30%). 充分搅拌均匀，避光密封保存备用.

1.2.3 接受液的配制．以无水乙醇-生理食盐水配制成 20%乙醇生理食盐水溶液.

1.2.4 标准曲线的绘制．精确称取尼群地平适量，置于 50mL 小烧杯中，用无水乙醇溶解，定容于 100mL 棕色

容量瓶中成贮备液.用吸量管取贮备液 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0mL 于 50mL 容量瓶中，用 20%乙

醇生理食盐水稀释至刻度得一系列溶液，在紫外可见分光光度计上于 238nm 处测定吸收度，对结果进行线性回

归处理，得回归方程

C=15.93129A-0.51348 (r=0.9999，n=8)，线形范围 2.018~40.36μg/mL

1.2.5 离体皮肤渗透实验．于接受池中加入 75mL 接受液，将经处理的鼠皮角质层朝上固定于释放池双通管的下

口(管径 3.1cm，截面积 7.54cm2)，管内皮肤均匀涂抹尼群地平乳膏 1.5g ，调节鼠皮内表面与接受液恰好相互接

触，将装置接入 37.0±0.5℃恒温水浴中，开动搅拌 150r/min，同时计时.每间隔 1 小时取样 3mL ，同时补加等

64

量接受液.

同法用另一半鼠皮作不含尼群地平的乳膏透皮实验，作为含量测定的空白对照液，测定吸光度值(必要时，

用 20%乙醇生理盐水稀释)，代入标准曲线回归方程，求得浓度 C.由浓度值求得单位面积累积渗透量

1

1

/)375(n

i

SCiCnQ

式中 Q(μg/cm2)为单位面积累计透皮药量；V(mL)为扩散池容积；Cn(μg/mL)为第 n 次取样时接收液的浓

度；Vi(ml)为第 i 次取样量；Ci(μg/mL)为第 i 次取样接收液的浓度.

2 结果与讨论

2.1 回收率试验

精确配制三种不同浓度的尼群地平溶液作为接受液，乳膏为不含尼群地平的其它组份，按 1.2.5 项下进行

透皮实验.测得尼群地平的平均回收率为(98.66±0.31)%(n=3).尼群地平的乙醇溶液见光不稳定，实验过程中采取

避光措施，在实验时间内基本没有分解[5](P26-27).

2.2 尼群地平乳膏的体外透皮实验

不同浓度油酸对尼群地平乳膏累计渗透的影响结果见表 1.

表 1 不同浓度油酸对尼群地平乳膏平均累计渗透量的影响 (μg/cm2，Q±s，n=3)

时间/h

油酸 1 2 3 4 5 6 7 8

0% 4.36

±2.02

26.02

±5.67

40.73

±10.14

52.46

±10.03

63.96

±14.49

76.82

±31.41

88.68

±37.35

100.91

±28.45

3% 19.64 47.41 67.59 75.54 103.35 108.19 111.39 125.20

±6.06 ±12.92 ±18.38 ±7.20 ±30.80 ±39.74 ±36.70 ±25.60

5% 28.59 90.28 138.57 167.99 196.04 203.18 223.94 248.03

±12.81 ±27.95 ±23.91 ±33.21 ±26.48 ±36.81 ±43.98 ±70.16

6% 36.06 111.03 143.08 181.32 210.14 226.20 251.72 268.87

±13.02 ±33.26 ±40.43 ±39.25 ±41.94 ±56.78 ±48.97 ±37.66

7% 28.95 87.30 125.76 157.31 175.31 199.03 220.84 235.88

±14.24 ±23.63 ±32.50 ±29.94 ±42.28 ±48.85 ±51.89 ±55.00

8% 4.62 36.30 97.61 120.10 141.04 158.16 179.65 196.09

±2.08 ±12.38 ±33.73 ±23.46 ±34.29 ±45.23 ±30.13 ±36.42

以平均累计透皮药量( Q )对时间(t1/2)进行线性回归分析，得比较好的直线关系，符合 Higachi 方程.(见表 2.)

2.3 油酸促进尼群地平乳膏透皮渗透的佳浓度

由表 1 和表 2 可见，油酸对尼群地平乳膏的透皮渗透有一定的促进作用，且随着油酸浓度的增加促进作用逐渐

增加，但当浓度增加到 7％时，促进作用开始减小. 采用抛物线拟合法，建立了各时间项下透皮渗透量与油酸浓

度间关系的数学模型，计算出各时间的佳浓度，并求其平均值为(5.89±0.09)%.

2.4 油酸促进透皮渗透的临界抑制浓度

将表 2 中各浓度油酸尼群地平乳膏 Q-t1/2 回归方程的斜率对其浓度进行曲线拟合得：

J=-6.5506(C-6.1301)2+122.0857 r=0.9914

当 J=51.59μg/cm2.h1/2 时， C 临界=9.41μg/mL

65

表 2 含不同浓度油酸的尼群地平乳膏Q -- t1/2回归方程和相关系数

油酸(%) 回归方程(Q=) 相关系数(r)

0 51.59t1/2-48.41 0.9979

3 57.15 t1/2-34.19 0.9903

5 115.59t1/2-73.51 0.9908

6 123.91t1/2-73.99 0.9945

7 111.42t1/2-73.24 0.9967

8 101.84t1/2-89.08 0.9960

表 3 各时间项下油酸的最佳浓度

时间(h) 佳浓度(μg·mL-1) 相关系数(r)

1 6.00±0.02 0.9997

2 5.98±0.07 0.9976

3 5.79±0.04 0.9981

4 5.84±0.04 0.9980

5 5.76±0.08 0.9914

6 5.88±0.08 0.9946

7 5.95±0.08 0.9943

8 5.92±0.07 0.9955

3 结论

(1) 当油酸的浓度较低时，随着油酸浓度的增加，其促进透皮渗透作用逐渐增大，但当油酸大到一定浓度

9.41μg/mL 时，反而抑制，佳促透浓度为(5.89±0.09)%.一般认为油酸与皮肤中的脂肪酸有相似的结构，使角

质层细胞间类脂分子排列发生变化，增加类脂的流动性，皮肤的渗透性增大[6](P364) [7](P184-186).

(2) 由表 2 可见 Q 与 t1/2成线形关系，表明尼群地平乳膏的透皮渗透符合 Higachi 方程. 直线的斜率为稳态

透皮渗透速率 J.与不含油酸比，含 6%油酸时稳态透皮渗透速率约增大了 2.4 倍.

(3) 尼群地平常规服用量：单次 10mg， 3 次/日[8](P49). 乳膏中油酸含量 6%时，Q8h=268.87μg/cm2.一般经

皮给药系统的面积不大于 60 cm2[9](P361)，以乳膏涂抹 60 cm2 计，含油酸 6%的尼群地平乳膏 8 小时透过量：

Q=268.87μg·cm-2×60 cm2=16132.2μg︽16mg，大于尼群地平单次给药量，一日涂抹 3 次乳膏可以达到片剂

的给药量. 因此将尼群地平制成膏剂经皮给药是可行的，不仅能克服其对肠胃道的刺激和肝脏首过代谢效应，

而且很方便病人使用，值得开发应用.

使用离体皮肤进行尼群地平乳膏透皮吸收研究，具有简单、快捷、经济的特点，可初步了解药物的透皮扩

散情况，选择合适浓度的透皮促进剂，为制备经皮给药剂型提供设计处方的依据.但离体皮肤毕竟只是无血管、

肌肉组织的死皮肤，药物比较容易透过，要真正了解尼群地平的透皮吸收作用，还需进行活体透皮试验.

参考文献:

[1]《中国药物大全》编委会. 中国药物大全：西药卷[M]. 北京：人民卫生出版社，2002.

[2] 白宪光，冯志华，刘清泉. 尼群地平引发肝炎肝硬化患者上消化道出血 4 例[J]. 第四军医大学学报，2000， 21(7) .

[3] 毕殿洲. 药剂学[M]. 北京：人民卫生出版社，2002.

[4] 曹德英，张立德，张莉，等. 非洛地平透皮给药的研究[J]. 中国医药工业杂志，1999，30(3).

[5] 张卫东，宗国强，冯爱梅. 高效液相色谱法测定尼群地平[J]. 安阳师范学院学报，2001，(5).

(下转第 68 页)

66



苦马豆素制备的研究进展白洁

(邯郸学院化学系，河北邯郸 056005)

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摘要：介绍了近年来有关苦马豆素的制备方法及研究进展，提出应将液相色谱应用在苦马豆素纯品的制备上.

关键词：苦马豆素；回流法；分离制备；高效液相色谱


收稿日期：2005-01-14

作者简介：白洁(1976—)，女，河北邯郸人，邯郸学院化学系讲师.

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苦马豆素(Swainsonine，SW)即 1,2,8—三羟基—八氢吲哚兹定生物碱(1，2，8-trihydroxyoc-tahydroin-dolizine)，

它首先是由澳大利亚学者 Colegate 等从灰苦马豆(Swainsonacanescens)中分离到的一种纯毒素而得名[1](P2257), 其

发现历经一个世纪. 自从 Marsh(1905—1907)[2](P1)证实疯草病与采食某些棘豆属和黄芪属植物有关以后，许多学

者进行了毒素的分离研究. Jamesetal(1989)在苦马豆素及相关糖苷酶抑制剂学术会议上指出,苦马豆素是植物能

引起疯草中毒症状的唯一毒素. 随着研究的深入和扩展，人们发现苦马豆素可作为免疫调节剂、肿瘤转移及扩

散抑制剂、抗病毒和细胞保护剂等药物使用，苦马豆素还可以促进骨髓增殖，能有效传递致死性辐照或高剂量

化疗所造成的骨髓抑制及随后发生的嗜中性白细胞减少症，并初步证明苦马豆素对人的恶性肿瘤有治疗作用[3](P437). 鉴于苦马豆素的毒性和广阔的应用前景，因此研究提取制备苦马豆素的有效方法，并且采用现代化的手

段对其进行分离纯化，为今后有效降低或消除其毒性，进一步研究动物疯草中毒和苦马豆素的生物活性奠定基

础. 本文就近年来有关苦马豆素的分离制备作一概述，以供参考.

1 制备方法

1.1 物理法

常用的提取方法包括浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等. 而在植物总浸膏的提取

中常用的方法有两种，第一种是醇类溶剂热回流法，第二种是冷浸泡法，两种方法各有其优缺点. 第一种方法

出膏率高，但溶剂损失较多，对物质的热稳定性要求较高；第二种方法虽然溶剂损失较少，省时省力，但出膏

率低，适合于热稳定性差的物质. 同时，原料的粉碎度、提取时间、提取温度、设备条件等因素也都能影响提

取效率，必须加以考虑. 此外超临界提取法、微波提取法、超声提取法和升华法近年来也受到了人们的关注. 提

取苦马豆素的溶剂一般为水、乙醇、甲醇、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇等. 因提取法所需的设备简单，成本较低，

目前人们大都采用提取法获取苦马豆素产品. 但由提取法得到的物质一般为多组分混合物，还需进一步分离纯

化. 例如 Colegate[1](P2257)首次报道分离苦马豆素的方法是，用热乙酸乙酯索氏提取 24h，水溶部分上强酸性阳离

子交换柱，收集稀氨水洗脱部分，浓缩后的残留物上药用琼脂糖凝胶 CL-6B，用氯化钠梯度洗脱，产物用氨性

氯仿提取，回收溶剂后用氯仿/乙醚结晶和重结晶，得到白色针状结晶. 在国内，曹光荣[4](P1)报道的方法是，将

植物样品用酸水浸泡 2 次，每次 12h，酸滤液过阳离子交换柱，倾出树脂，用去离子水洗至中性，晾干后用 10%

氨水调 pH9～10，然后上柱，先用氯仿后用丙酮洗脱，浓缩丙酮洗脱液的总生物碱. 总生物碱经硅胶柱层析，

用氯仿∶丙酮∶17%氨水(体积比为 82.5∶15.5∶2)洗脱，每 5ml 收集一份，TLC 结合α-甘露糖甙酶活性抑制试

验结果，合并同类并浓缩，分离出苦马豆素单体. 葛鹏斌等[5](P1)报道的方法是，将植物样品甲醇热回流 4 次，

67

每次 4h，得浸膏用 1mol/L 盐酸溶解，过滤，酸滤液用 NaOH 调 pH 为 9~10 后，分别选用极性从小到大的氯仿、

乙酸乙酯、正丁醇溶剂分段萃取各 7 次，结合 TLC 检查分段萃取得到的生物碱，对正丁醇萃取段经硅胶柱层析，

用氯仿∶甲醇∶氨水∶水体积比为 70∶26∶2∶2 梯度洗脱，每 5ml 收集 1 份，经 TLC 监测，合并同类并浓缩，

分离出苦马豆素单体. 本实验室对曹光荣和葛鹏斌的方法都进行了尝试，由实验结果发现，前者的分离纯化效

果更为理想.

1.2 化学法

化学法是指根据已知药物的化学结构，对于一些小分子生化药物进行合成. 美国 Yasuda[6](P1201)、Bennett(1989)

等先后人工合成了苦马豆素，随后 Toronto 化学研究所也有了合成产品. 在我国，童德文等人工合成苦马豆素也

获得成功，填补了我国在该技术研发领域的空白，标志我国已跻身国际植物毒素研究领域的先进行列.

1.3 生物发酵法

生物发酵法是指用自行分离鉴定的豆类丝核菌 7—3 株，通过生物发酵工程培养出含苦马豆素较多的豆类丝

核菌菌丝体，采用醇类溶剂提取法，阳离子交换法、硅胶柱层析及分段升华技术获得苦马豆素纯品. 利用该技

术可使生产成本降低，并提高提取率及产品纯度. Schneider 等从豆类丝核菌 Rhizoctonialeguminicola 中分离出苦

马豆素[7](P22). 杨鸣琦等(1996)也从自行分离的豆类丝核菌中提取、分离出苦马豆素，其自然干燥菌丝体中苦马

豆素含量为 1.23%~2.99%.

2 大规模制备

上述化学法和生物法大多是在实验室进行的，较大规模的生产工艺还有待进一步研究. 曹光荣等人研究出一

套疯草中苦马豆素的提纯工艺，并且申请了专利[8]. 其具体的提纯工艺路线分五步进行：

第一步：植物样品(疯草草粉)中有机总成分的提取. 称取一定量的疯草草粉，用 5~10 倍量工业甲醇反复冷

浸提取 4~6 次，每次冷浸 7 天，过滤，合并甲醇液，减压回收甲醇得浸膏.

第二步：生物碱粗品提取. 回收甲醇所得的浸膏，用 10~50 倍量(重量/体积)量 1mol/L 盐酸反复多次溶解，

过滤，直到后一次酸水液生物碱检查阴性为止. 合并滤液，用浓氨水调 pH4~5，通过氢型阳离子交换树脂柱，

先用无离子水洗脱到流出液为无色，再用 1mol/L 氨水洗脱，收集碱性洗脱液，回收溶剂，挥干得生物碱粗品.

第三步：苦马豆素粗品提取. 第二步得到的生物碱粗品，先用分析纯甲醇溶解，过滤，残渣弃取，甲醇液

减压回收溶剂，所得浸膏再用碱性氯仿抽提，合并氯仿液，后回收氯仿得苦马豆素粗品.

第四步：苦马豆素分离. 采用硅胶柱层析，干法上样，氯仿—甲醇—氨水—水梯度洗脱，TLC 检测，合并

苦马豆素部分，减压抽干，得浅黄色粉末样苦马豆素.

第五步：苦马豆素纯化. 第四步得到的浅黄色粉末样苦马豆素，采用分步升华法获得苦马豆素纯品.

据报道陕西杨凌大农生物技术有限公司已经探索和掌握了批量获得苦马豆素的工艺和方法，并且建立了一

条中试生产线.

3 小结

纵观各种制备方法，物理法是经典的方法，其缺点是耗时长，效率低，提取物一般为混合物，需要进一

步分离纯化. 化学法和生物法为大规模制备苦马豆素提供了广阔的前景，但相应的制备技术还需要进一步完善，

目前无论是生物合成、提取及人工合成产品都比较昂贵，每毫克价格为 152 美元[9]. 所以现代化的分离手段与传

统的提取方法相结合对苦马豆素的制备将起到极大的推进作用. 目前国内外采用的方法主要有薄层层析法

(TLC)[10](P183)、气相色谱法(GC)[11](P1)[12](P124)、高效液相色谱法(HPLC)[13](P6)等. 比较而言 TLC 法具有便利性、灵

敏性和一定的特异性等优点[14](P125)[15](P190)，但 TLC 检测方法还需要进行大量的探索，寻找合适的溶剂系统进行

展开，目前常用的溶剂系统是氯仿∶甲醇∶氨水∶水=70∶26∶2∶2 或 4∶4∶1∶1，TLC 对苦马豆素的低检

出限为 0.5μg，由于硅胶板的薄厚、板面的平整度、活化程度等因素都会影响到样品的 Rf 值. GC 常用于 TLC

无法检测到的低含量物质的定量分析，但需要特殊仪器，远不如 TLC 简便、快捷. 高效液相色谱法是迄今人类

已掌握的对复杂混合物分离能力强的手段，并已应用在制备和大规模分离生物样品上. 由于苦马豆素的结构

决定其在紫外区没有吸收，因此用高效液相色谱结合蒸发光散射检测器(evaporative light scattering detection，

68

ELSD)就可对其进行分离、鉴定及制备. 刘炳岚[16]等人就利用该方法成功地从黑僵菌的发酵培养液中提取出苦

马豆素，为进一步批量生产苦马豆素摸索了条件. 相信随着研究的不断深入，将液相色谱应用于苦马豆素纯品

的制备上，对控制其生产质量，进行化学合成，进一步研究动物疯草中毒和苦马豆素的生物活性奠定基础.

参考文献：

[1] Colegate S M,Dorling P R，Huxlable C R.A Spectroscopic inestigation of swainsonine: an a-mannosidase inhibitor isolated from Swaisona canescens[J]. Aust. J

Chem,1979，(32).

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[3] 邹恒琴，徐峰，张忠义，等. 一种具有前景的抗癌药苦马豆素的研究进展[J].中草药，1997，28(7).

[4] 曹光荣，李绍君，段得贤，等.黄花棘豆有毒成分的分离与鉴定[J].西北农业大学学报,1989,17(3).

[5] 葛鹏斌，赵宝玉，童德文，等.小花棘豆中苦马豆素的提取分离与结构鉴定[J].中国农学通报，2003，19(1).

[6] Tasuda N, Tsusumi H, Takaya T. Totalsynthesis of swainsonine[J]. Chem Lett, 1984,(3).

[7] Schneider M J, Ungemach F S, Broquist H P, etal.(1S,2R,8R,8aR)-1,2,8-Trihydroxyocta hydroindolizidine(swainsonine),an α-mannosidase inhibitor from

Rhiocronia Leguminicola[J].Tetrahedron, 1983，(29).

[8] 曹光荣，童德文，赵宝玉，等.疯草中苦马豆素的提纯工艺[P].中国专利：02114590.3 , 2003.2.

[9] 吴达，师彦平，梁冰，等.苦马豆素研究进展[J].中草药，2003，34(4).

[10] 童德文，曹光荣，耿果霞，等.薄层扫描法测定种疯草中苦马豆素含量[J].中国兽医学报，2003，23(2).

[11] 童德文，曹光荣，赵献军，豆类丝核菌中生物碱的提取及苦马豆素含量测定[J].西北农业学报，2001，10(3).

[12] 张黎，杨鸣琦，等. 豆类丝核菌发酵代谢产物中苦马豆素的测定[J].西北农林科技大学学报(自然科学版)，2003，31(6).

[13] 童德文，曹光荣，赵献军，HPLC 分离甘肃棘豆中苦马豆素[J].西北农业学报，2001，10(2).

[14] Molyneux R J, James L F, Panter K E,et al.Analysis and distribution of swainsonine and related polyhydroxyindolizidine alkaoids by thin layer chromatography [J].

Phytochemical Anal, 1991,(2).

[15] Molyneux R J, James L F. Loco intoxication: Indolizidine alkaloids of spotted locoweed(Astragalus lentiginosus)[J].Science, 1982,216(6).

[16] 刘炳岚，曾宜屏，欧怡慧，等.利用黑僵菌生产苦马豆素培养基之研究[Z].辅英技术学院专题研究计划书成果报告,1990.

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(上接第 65 页)

[6] 陆彬. 药物新剂型与新技术[M]. 北京:人民卫生出版社，2000.

[7] 楮爱武，崔跃红，刘文波. 油酸经皮促透作用微观机理的研究[J]. 电子显微学报，2000，21(2).

[8] 冯翠贞，王怡，马桂青. 尼群地平治疗高血压的临床观察[J]. 河南医药信息，2001，9(13).

[9] 陆彬. 药物新剂型与新技术[M]. 北京:人民卫生出版社，2000.

Study on Oleic Acid-induced Percutaneous Penetration of Nitrendipine Cream XI Gai-qing1，SHEN Shi-gang1，WANG Jian-sen2，GAO Ming-zhu2，SUN Han-wen2，JING Hao-ran2

(1.Department of Chemistry， Handan College，Handan 056005，China;

2. College of Chemistry and Environmental Science，Hebei University，Baoding 071002，China)

Abstract: The permeability of nitrendipine cream with different consistency of oleic acid through rat skin in vitro was

examined using the Franz diffusion cell. The results showed that the penetration rate of nitrendipine raised with the

existence of enhancer oleic acid. When the concentration of oleic acid was 6%， the nitrendipine，s percutaneous

penetration rate was higher than that of bare nitrendipine during the time listed in Table 1. The best percutaneous

penetration effct was achived when the concentration of oleic acid was 5.89±0.09%. The percutaneous penetration rate

of nitrendipine cream satisfied the Higachi Formula.

Key words: nitrendipine cream；oleic acid；penetration enhancer；penetration enhancement

69



天然紫草色素的提取研究刘妍

(邯郸学院化学系，河北邯郸 056005)

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摘要：对国内有关紫草色素提取的概况进行了综述,为研究和开发紫草提供依据.

关键词：紫草；紫草色素；提取

中图分类号：O6-332 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0069-02

收稿日期：2005-04-26

作者简介：刘妍(1973—)，女，天津人，邯郸学院化学系讲师，硕士.

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紫草作为中药应用已有悠久的历史，1990 年以后的《中华人民共和国药典》中收录了紫草科 3 种植物，即

软紫草属的新疆紫草(软紫草)、蒙紫草(黄花软紫草)，紫草属的硬紫草(紫草、辽宁紫草). 除了这 3 种植物，滇

紫草在云南也常作紫草入药. 这几种紫草的品质非常不同，其中以新疆紫草品质佳,所含紫草素及其衍生物的

总量为 2.019%[1](P 附 6-附 10).

紫草红色素是一种从紫草中提取的深红色茶醌类天然色素,主要成份是紫草醌及其衍生物,具有显著的抗生

育、抗炎、抗肿瘤、杀菌抗病毒、保肝和免疫调节等作用. 同时该色素也是名贵的染料，本品色泽鲜艳、性能稳

定、无毒、食用安全性高、无任何副作用，广泛应用于食品、化妆品、医药等行业. 由于自然资源迅速减少，人

工种植难度大，紫草在市场上供不应求，本文拟对紫草的各种提取方法做一阐述，希望有益于紫草色素的开发.

1 醇提法

传统的醇提法是乙醇冷浸法. 霍文兰[2](P39-41)采用乙醇作浸泡液，提取的工艺流程为紫草→粉碎→冷浸→过

滤→色素浓缩→烘干→色素固形物(紫草色素) ，得回收率为 5.52%.

刘晓华等[3](P357-358)用 95%乙醇作提取溶剂，比较了不同的提取方法，得到回流提取比索氏提取、超声提取、

浸泡提取收率要高，并采用正交设计得到提取工艺的优化结果为：用 20 倍量 95%乙醇在 60℃浸提两次，时间

为 4ｈ、2ｈ，如提取温度超过 60℃，紫草素的破坏程度加大.

陈敏[4](P251)等用均匀设计法优选了紫草素的提取工艺，用新疆紫草，选择乙醇浓度、用量、渗漉时间及浓

缩温度 4 个因素，将各因素分成 5 个水平，观察了不同因素对提取紫草素含量的影响. 结合工业生产实际定出

佳工艺，认为乙醇浓度为 85%，渗漉时间为 3ｈ，乙醇用量为生药量的 8 倍，薄膜浓缩乙醇提取液的温度为

60℃，紫草素的得率高. 在优选的工艺条件下提取的紫草素含量高于中国药典规定的 0.90%，阐明了此工艺

有一定的应用价值.

2 油浸法

油浸法是在外用制剂中提取紫草素常用的方法.张继平等[5](P10-12)用正交试验法优选了紫草油的提取工艺，溶

媒用花生油，选用 L8(27)正交试验设计，以提取时间、粉碎度、提取油量、提取温度为考察因素进行了试验，

结果认为：佳提取时间为 1h，紫草粉碎度为 1cm 小段，加 4 倍量花生油，提取温度低于 150℃为宜.

王阳等[6](P157-158)采用麻油为提取溶剂，130～135℃油提取 13min，缩短了制备时间，可达到该制剂质量标

准的要求.

70

3 石油醚提取

李立荣等[7](P25-26)用索式提取器以石油醚为溶剂,于 30～60℃提取 4ｈ提取了紫草中的紫草素，并与乙醇(95%)

提取法进行了比较,结果表明，石油醚法提取紫草素得率优于乙醇提取法. 但石油醚法含有有机溶剂量较大，成

本高，且易挥发而影响工作环境；乙醇提取法得率虽低，但投资少，所需设备简单，提取溶媒价廉且无毒副作

用，可用于大规模生产.

4 超临界萃取法

马丽萍等[8](P40-43) 以滇紫草为原料，用超临界 CO2萃取技术提取紫草素在萃取压力为 20mPa、萃取温度 35℃

条件下，采用等温变压二级分离，紫草素收率达 1.82%.

梁瑞红等[9](P130-132)用超临界 CO2萃取新疆紫草中萘醌色素时，当温度在 32℃、压力 27mPa 下紫草素衍生物

得率达到高为 3.59%. 并且与用有机溶剂无水乙醇、乙酸乙酯和氯仿采用提取温度 60℃，固液比 10∶1，提

取时间为 3h 的结果进行了比较. 两种方法相比得出的产品萘醌色素的组成和含量都有差异，超临界 CO2 萃取的

紫草色素含杂质少，并且含有更多色素组分，含量更高，全过程仅需 2.5～3h，且产品色质好，避免了用有机溶

剂萃取的溶剂残留等问题.

参考文献：

[1] 葛锋，王晓东，王玉春. 药用紫草的研究进展[J] .中草药，2003， 34 (9).

[2] 霍文兰. 天然紫草色素的提取及性能研究[J] .渭南师范学院学报， 2003，18 (5).

[3] 刘晓华，易建勇. 紫草提取纯化工艺优选及稳定性研究[J].中药材， 2001，24 (5).

[4] 陈敏，覃仁安，王培民. 用均匀设计法优选紫草素的提取工艺[J]. 中国医院药学杂志，2001，21 (4).

[5] 张继平，蔡丽云，香卫红. 正交试验优选紫草油提取工艺研究[J]. 中成药，2002，24(1).

[6] 王阳，朱燕霞，孙殿甲，等. 均匀设计研究紫草的提取工艺[J]. 西北药学杂志，2003，18 (4).

[7] 李立荣，崔志高，肖润禾，等. 对紫草中紫草色素的初步研究[J]. 湖南中医学院学报，2000，20(2).

[8] 马丽萍. 超临界 CO2 从滇紫草中提取紫草素的研究[J]. 精细石油化工，2000，(2).

[9] 梁瑞红，谢明勇，施玉峰. 草色素超临界萃取与有机溶剂萃取之比较[J]. 食品科学，2004，25 (3).

Study on Extraction of Natural Alkannin LIU Yan

( Department of Chemistry, Handan College, Handan 056005，China)

Abstract: In order to provide a basis for the research and development of gromwell，the studies on domestic extraction

of alkannin was reviewed in briefly.

Key words: gromwell；alkannin；extraction

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苄叉丙酮实验的改进耿丽君 1，高雅彬 2

(1.邯郸学院化学系，河北邯郸 056005；2.武安市职教中心，河北武安 056700)

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摘要：将薄层色谱技术应用于苄叉丙酮的合成实验，通过薄层色谱对合成反应过程的监控，增加了实验的探究性，

提高了学生分析问题、解决问题的能力.

关键词：苄叉丙酮；有机制备；薄层色谱；改进


收稿日期：2005-04-17

作者简介：耿丽君(1971—)，女，河北邯郸人，邯郸学院化学系讲师.

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有机制备实验是基础有机化学实验的重要组成部分，有利于培养学生独立思考能力和独立工作能力;但在教

学中学生只是按照实验教材中已经成熟的实验方法进行练习，无法直观反映有机合成反应的整个过程，不知道

如何获得反应的佳条件，不利于学生今后独立开展实验研究. 为此在苄叉丙酮的合成实验中将薄层色谱(TLC)

实验和有机合成反应联系起来，对化学反应过程实行监控，增加了实验的探究性，促进了学生综合实验能力的

提高.

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

SB-2 薄层色谱仪(天津市天分分析仪器厂) 层析用硅胶 GF254(青岛海洋化工厂)

羧甲基纤维素钠(CMC) 苯甲醛(新蒸) 丙酮(AR) 2,4-二硝基苯肼

1.2 实验操作[1](P108)

1.2.1 制板．常规方法制板.

1.2.2 点样．将反应物点于薄板上，样品扩散直径 0.1mm~0.3mm.

1.2.3 展开．将薄板放入展开瓶中进行展开，在展开剂前沿上升至距薄板上端 1cm 处停止展开，取出薄板立即

用铅笔划出展开剂前沿及各斑点的位置.

1.2.4 显色．用 2,4-二硝基苯肼显色确定各组分位置(有色样品可直接观察样品点的位置).

1.2.5 计算.计算 Rf值，研究判断反应情况.

1.3 实验步骤

观察 TLC 法对有机制备反应苄叉丙酮合成的监控分析的过程.

有机制备过程 [2](P112)：100ml 三颈瓶上分别装滴液漏斗，球形冷凝管和温度计；电磁搅拌下依次加入

22.5ml10%NaOH 溶液和 4ml 丙酮，然后自滴液漏斗逐滴加入 5.3ml 苯甲醛，滴完后反应 40min. 整个反应过程

在加入苯甲醛 2ml、5.3ml 时，反应时间 10min、20min、30min、40min 时，分别取适量样品为 TLC 分析时备用.

展开剂选择为乙酸乙酯:环己烷=3:1(体积比)，结果见下图.

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图(1) 图(2) 图(3) 图(4) 图(5) 图(6)

A: 苯甲醛纯品, Rf=0.35

B: 苄叉丙酮，Rf=0.54

C: 加 2ml 苯甲醛时的混合物, Rf1=0.36 Rf2=0.54

D: 加 5.3ml 苯甲醛时的混合物,Rf1=0.35 Rf2=0.54

E: 反应 10min 时混合物, Rf1=0.34 Rf2=0.55

F: 反应 20min 时混合物,Rf1=0.35 Rf2=0.55

G: 反应 30min 时混合物, Rf2=0.54

H: 反应 40min 时混合物, Rf2=0.53

2 结果及讨论

从图(1)~(6)来看，有机制备反应的不同阶段，从 TLC 上完全可直观体现. 从(1)展开图分析，斑点①和 A 处

于同一水平线，而斑点 A 是苯甲醛纯品展开点，这说明斑点①是苯甲醛. 斑点②和 B 处于同一水平线，而斑点

B 是产品苄叉丙酮展开点，这说明斑点②是苄叉丙酮. 从(1)~ (6)展开图分析看，斑点①不断减少直至完全消失，

说明随反应时间的推移，反应物苯甲醛不断减少，至 30min 时反应完全. 斑点②在不断增加，这反映了在特定

反应条件下，反应不断进行，产物苄叉丙酮不断生成.

3 结论

TLC 对化学反应过程的监控是 TLC 分析方法的重要应用，通过将 TLC 技术应用于具体的有机制备反应，

确实能增加实验的探究性和学生实验的兴趣，提高学生分析问题、解决问题的能力.

参考文献：

[1] 兰州大学，等.有机化学实验[M]. 北京：高等教育出版社出版，1994.

[2] 曾昭琼. 有机化学实验[M]. 北京：高等教育出版社出版，2000.

Improvement on Experiment of benzylidene acetone GENG Li-Jun1，GAO Ya-bin2

(1.Department of Chemistry ,Handan College,Handan 056005,China;2.Centre of Profession Education of Wu-an city,Wu-an 056700,China)

Abstract: This paper studies that TLC technology is applied to synthesis of benzylidene acetone.Through TLC is

employed to monitor the synthesis process, The ability to analyse and solve problems is enhance.

Key words: benzylidene acetone；organic synthesis；Thin Layer Chromatogrraphy；Improvement

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终身体育与未来学校体育教育

孙鸿

(河南师范大学体育学院，河南新乡 453007)

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摘要：通过对终身体育产生发展的过程进行分析，以终身体育对未来学校体育课程改革所起的重要作用，指出未来

学校体育应趋向培养人的素质全面发展转变，趋向培养目标优越性的转变，以及培养学习者自主性的转变，并以终身

体育为主线构建体育教育体系.

关键词：终身教育；终身体育；学校体育；发展


收稿日期：2005-03-25

作者简介：孙鸿(1967—)，女，河南周口人，河南师范大学体育学院讲师，硕士.

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体育作为教育的一个重要组成部分，直接关系到人的体质增强，进而关系到民族整体素质的提高和国家的

强盛.在国家倡导大力开展全民健身活动、体育运动蓬勃发展的今天，体育锻炼越来越成为人们日常生活中不可

缺少的一部分.保罗·朗格朗在《终身教育导论》中曾提到：“现在与所有户外活动有联系的体育运动应该在终

身教育中找到它适合的位置.”[1](P60-61)朗格朗的一席话点出了体育运动应在终身教育中占有一席之地.体育不仅

仅是人生某一阶段的生活内容，而应是贯穿终生的生活内容，伴随人的一生.我国对终身体育的研究虽然起步较

晚，但影响较大.目前我国已经实施的“全民健身计划”，正是终身体育思想的具体体现，终身体育已成为体育

教育改革的一种新观念，它将促使学校体育与全民健身计划的接轨，并对学校体育改革的深化、全民健身计划

的落实产生深远的影响.因此，开展和研究终身体育，在理论与实践上都有现实意义.

1 终身体育提出的历史背景

任何事物的产生发展都有其复杂的内在原因和环境根源.终身体育作为一种思想，一种理论被提出来，是随

着当代终身教育思想的产生而出现的.在终身教育理论的影响下，终身体育思想的萌芽也随之应运而生，并日趋

受到人们的重视.1965 年联合国教科文组织在巴黎召开的第三届推进成人教育国际委员会会议上，讨论并通过

了法国教育家保罗.朗格朗关于“终身教育”的提案.这次会议是民办教育史上一次意义重大的会议.在这次会

议上，保罗.朗格朗的《论终身教育》总结了这次会议的成果.随后，1968 年联合国教科文组织发布了“终身教

育宣言”，1970 年保罗·朗格朗在代表作《终身教育引论》中提到：“一个人身体中的生命应成为他整个个性

中的一个有机部分和支柱，于身体上各种形式的无能作斗争，实际上这正是终身教育的主要目标之一.”同年，

美国提出了培养学生终身进行体育活动的兴趣和能力.紧接着联合国教科文组织于 1978 年通过的《体育运动国

际宪章》第二条规定：“体育是全面教育体制内一种必要的终身教育因素，必须有一项全球性的，民主化的终

身教育制度来保证体育活动与运动时间得以贯彻于每个人的一生”.进一步从制度上明确了体育不仅是终身教

育的因素，而且还需要终身教育制度给与保证.到了 70 年代后期，在日本公布的中、小学体育教学大纲中，就

有“一辈子参加体育运动”的论述.随后，日本政府还颁布了一系列“增进国民健康和体力”的方针政策和法律

法规，提出了培养学生终身从事体育活动的要求.80 年代初学校进行的体育改革方针中提出：“增进健康、提

高体力、增强体质、培养终身从事体育锻炼的能力和态度，过健康的生活”.这些提法都对推动终身体育的发展

起到了极其重要的作用.随后，“终身教育”一词便在国际上应运而生.由此可见，终身体育的产生和发展，有

74

着广泛的社会基础和深刻的社会文化背景，它是现代社会文明发展的产物，是社会进步、经济发展、人们生活

水平和文化素质提高的必然结果，是人们生理、心理发展的需要，是现代人追求健康、幸福、长寿的背景下产

生的.

2 终身体育概念的提出

自本世纪 50 年代末、60 年代初随着终身教育思潮的兴起，终身体育也逐渐兴起，并成为各国体育发展的

一个热点.目前，学术界尚无一致认同的准确定义，日本学者久野丰认为，所谓“终身体育”，从个体角度看，

意味着一生所进行的体育活动存在形态；从社会角度看，意味着根据人们在人生的各个时期、各种范围的需要，

为其创造任何时期都可从事丰富多彩的体育活动条件及相应的文化环境.另一日本学者山口泰雄指出，所谓“终

身体育”，指人一生中持续地参与给自己带来愉悦并适合自己生命需要的体育活动.1976 年联合国教科文组织

召开“从终身教育所看到的关于青少年教育中的体育运动的作用”的会议上提出：“终身体育是为学龄前儿童、

青少年劳动者、家庭妇女、高龄人和残障人等没有机会参加体育活动的人提供机会，在人生各时期各领域中，

根据需要不管在什么时候都能够学习多种多样的体育运动，保障器材和环境.”而在我国较早倡导和研究终身体

育的王则珊教授认为：“终身体育是指一个人终身进行体育锻炼和接受体育教育”.目的是保持健康，增强体质，

丰富体育生活内容，提高生活质量和体育教养水平.他特别强调和重视培养学生具有“终身体育”的思想、习惯

和能力.体院通用教材《群众体育学》一书只叙述了终身体育的含义：“从生命开始到结束一生中，学习和参加

身体锻炼活动，使体育真正成为人一生生活始终不可缺少的重要内容；以体育的体系化、整体化为目标，为人

在不同时期、不同生活领域中提供参加活动机会的实践过程”.此外还有：“一个人终身采用身体练习手段(或

叫体育手段)，自觉进行体育锻炼和接受体育指导及教育；在其结构体系上不仅包括小学、中学、大学的学校体

育，还包括婴幼儿体育和学龄前儿童体育、残疾人体育、中老年体育；在其时限上都强调了它不仅仅是学校教

育与学校体育，而且包括人从生到死的终身体育.” 还有：“开始于生命之初，终止于生命之末,包括人发展的

各个年龄阶段的全部体育的总和”；“一个人一生中实施体育”；“一个人终身都受体育教育和从事体育锻炼，

使身体健康、身心愉悦、终身受益”；“人们在一生中受到各种体育与培养的总和”等等.从这些表述中可见，

国内外学者从不同角度阐述了终身体育的基本含义，从字面上理解虽然略有侧重，但对终身体育的本质界定还

是基本一致的.不仅仅限于竞技、健康、愉悦等，而且具有明确价值取向的活动，它完全服务于人生各时期发展

需要.终身体育应该是一个随着社会生活环境变化而其含义有差别的动态概念，它涵盖了不同年龄阶段、不同生

活领域中的个体(职业、性别、生活环境及不同健康层次等)和群体对现代生活方式的一种追求.因此，“终身体

育”，是指人类的个体和群体在生命延续的不同时期，为适应不同环境，追求高质量生活而不断满足身、心、

群所需要的一种特殊文化的实践过程.即指人从生命开始至结束一生中学习与参加体育锻炼活动，使终身有明确

的目的性.使体育真正成为一生生活中不可缺少的重要内容.

3 国内外终身体育研究概况

第二次世界大战以后，特别是进入六十年代以来，终身体育已引起世界发达国家和发展中国家的重视.日本

政府把体育作为终身教育的一个环节，采取了系列措施，颁布了一系列增进国民健康和体力的方针政策和法律

法规，并将“终身体育”写进了有关文件中.开展了以“体育解除疲劳”为目标的业余体育运动.不断召开各种

体育大会，以国民各个年龄层为对象的国民体育大会于 1946 年第一次召开以来，每年都召开一次.日本还把 10

月 10 日定为全国体育日，这一天全国各地都要开展各种体育活动.到了 70 年代，日本先明确提出以终身体育

为改革的前景，将大众体育以“提高生活质量”和“自我设计”为目标，广泛扩充了太极拳、舞蹈、健美等运

动项目，使国民生活具备了更新的内容.80 年代，日本人普遍参与体育运动来追求生活乐趣.日本临时教育审议

会于 1984 年至 1987 年间的几次咨询报告中正式提出，“继续对体育运动大纲进行开放和研究，以使从幼儿到

老人，包括残疾人在内都能开展适应其发展阶段和环境的体育运动.”美国在 70 年代初也提出，要培养学生终

身进行体育活动的兴趣和能力，让所有学生都有一种通过与他们的生活紧密相关的运动而获得健康生活方式的

愿望和能力，并在 1984 年进行了“青少年体力测验的开发”和“运动习惯的调查”，1988 年成立了“国民体

质调查研究所”，这对美国终身体育的研究，发挥了重要作用.法国为培养和配备体育运动指导员，于 1966 年

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在全国开设了 20 余所“体育运动地区中心”，1971 年政府通过了《继续职业教育组织法》，1978 年又通过法令

法规，每个职工有权享受带薪培训假，1984 年又颁布了《职业继续教育改革法》，这对法国实施终身教育和终

身体育都起到了积极的推动作用.英国于 1982 年和 1983 年分别制定了“大众体育 10 年振兴计划”与“青少年

锻炼战略开发计划”，1988 年又公布了“面向 90 年代的体育运动 5 年规划”等一系列以培养国民自信心、建

立健康和安全的生活方式的终身体育方针、政策.

此外，前苏联、德国、瑞士和韩国等国家对终身体育的开展与实施，也都有各自不同的方针、政策和措施，

再这就不一一赘述了.

我国对终身体育的研究虽然起步较晚，但影响很大.从 70 年代就已有所察觉，但国家对终身体育的开展，

尚未作出大的举措.随着学校体育改革的不断深入，到了 80 年代中后期，我国终身体育思想主要受日本体育教

育思想的影响而得到重视.1987 年以王则珊为代表的专家学者曾对“终身体育”一系列理论问题发表了专著.

有些学者提出“学校体育应是终身从事体育活动的基础”等观念，从体育理论、教育学、心理学等不同角度对

终身体育进行了研究.同年，由国家教委制定颁布的《全日制中学体育教学大纲》第二项任务中提出了“使学生

懂得锻炼方法，以适应终身锻炼身体和生活娱乐的需要”.同时，我国还提出了：“要抓好以奥运会为高层次

的竞技体育战略和以青少年为重点的全民健身战略的协调发展”，进而推进“全民健身计划”的实施，目的就

是为了在整个社会普及和推广群众性体育活动，使全体公民逐渐养成终身体育的观念.随着终身体育思想的普

及，人们对作为终身体育关键环节的学校体育，自然也提出了新的要求.有的学者在制定学校体育目标时指出：

“既要重视系统的传授健身方法、知识和多项运动技能，更要重视加强体育意识和体育能力的培养.为此，出现

了让学生自主、自愿的参加适合于自己的体育运动，让学生充分体验运动的乐趣的体育课.学校更加重视终身体

育思想的教育，重视培养学生正确选用锻炼身体的手段和方法，合理确立锻炼目标，准确地评价锻炼效果等一

系列完整的自我锻炼能力，学校也更加重视把体育与学生生活、学习和将来工作联系起来的教学手段.在体育教

学评价上，改变单一的掌握运动技能的评价，逐步向心理、社会、教育综合评价方面转变.同时，做到课内外一

体化，把课内与课外结合起来，课内教给学生思想、理论和方法，课外培养学生自练、自评、互教的能力.从而，

达到满足学生终生锻炼的需要.这些对终身体育理论的确立发展以及对学校体育的改革，都起了积极的推动作用.

目前，终身体育事业蒸蒸日上，日益显示出越来越大的影响力，正朝着日益壮大的成熟期发展.

4 未来学校体育的发展趋向

通过对上述终身体育产生和发展状况的分析，我们可以展望终身体育之未来，它将是现代体育重要的发展

方向，是当代指导学校体育发展的战略思想，面对社会的需求及发展趋势，未来学校体育将把重点放在人的发

展上，它将实施一种与社会进步和需要紧密相连的体育教育.今后的体育教育应当能够在每个人需要的时候以

好的方式提供必要的知识和技能.因此，终身体育将沿着快乐化、生活化、科学化、社会化、终身化的方向发展，

并逐步形成一个动态的、开放的、有序地、连贯的大系统. 终达到全民身心强健、体质增强、人人终身受益之

目的.

为适应未来终身体育的发展，我们要立足我国的全民健身计划和学校体育实际，国家体委主任伍绍祖曾形

象地指出：“学校体育是体育工作的一个总开关，总龙头，所有的人都要通过它.抓住了学校体育，从历史的眼

光看，就算抓住了全中国人的体育.”终身体育是学校体育发展的必然趋势.未来的学校体育发展将会在以下几

个方面获得重大进展.

4.1 学校体育向终身体育——培养人的素质全面发展转变

终身体育将大限度促进人的素质特别是身体素质的全面发展.人的一生在成长过程中，如果离开了体育，

就不可能成为全面发展的人.在很长一段时间里，由于体育教学目标不全面，体育教学评价总是把评价的中心置

于身体素质、运动技能和体育知识的考核上.[2](P39-40)使学生只能接受现成的知识，并在狭窄的领域去竞争，这样

势必损害学生在情感、精神等方面的发展，缺乏对社会的适应能力和创新能力.目前我国已出台的《体育健康教

学大纲》明确指出，体育评价的指导思想应是“以学生的学习态度和是否积极刻苦的锻炼为主”建立以培养人

的素质全面发展为中心的评价制度.[3](P210)马克思指出：“生产劳动同智育和体育相结合.是造就全面发展人的

唯一方法”.无论生活在什么制度的国家里，都面临着如何保持身体健康，使自己能够适应社会所分担的一份工

76

作.提高劳动生产率，除了靠提高科技水平外，关键还需要掌握科学技术来创造物质产品，满足人们日益增长的

物质需要.因此，人的素质是第一位的.所以从事体育锻炼，养成良好的锻炼习惯，从中不断的体验自我，实现

自我，使生命潜能得以全面地发挥，使每个公民都能健康投入到社会主义现代化建设中去.这是社会发展的需要，

也是学校体育向终身体育——培养人的素质全面发展转变的必然.

4.2 学校体育向终身体育——培养目标优越性的转变

终身体育培养的目标是为了人终成为自身的教育者和习得者，它体现的是从出生到死亡整个人生过程体

育技能习得的延续性.由于现行学校体育在制度上的不完善，对学校体育评价上的缺陷使学校体育成为某一特定

年龄的活动.使学到的东西拿到学校外就不能用.因此学校体育目标的确定，既应根据社会的需要，又要根据个

体发展的需要，现代社会每个人都要学会生存，而要学会生存则离不开终身体育，会生存必须有健康的体魄和

较强的适应能力.学校体育目标的确定，必须以学生终身受益为出发点，使学生建立健康的生活方式和对体育的

良好态度，将体育锻炼纳入生活，培养学生对体育的兴趣，爱好和养成身体锻炼的习惯，使之成为日常生活中

不可缺少的内容，从而培养与发展他们的体育能力.[4](P26-28)在终身体育总目标下，实现学校体育同终身体育目

标的统一.

4.3 学校体育向终身体育——培养学习者自主性的转变

传统学校体育一直把学龄期的学生当成传授知识和动作技能的对象，把学校体育看作是在校期间的教育活

动.试想，当学校体育对学生来说不是一种内在的、自我发展的需要，而是一种外在的、强加于他们的东西，受

教育者将完全失去自主性.但从终身体育思想观念出发，它的对象是每个个体，是从出生到死亡的整个人生过程，

是不分界限的，它提倡学习者的自主性，强调学习者自我意识和自主学习的形成.因此，应把学校体育理解为终

身参加体育锻炼的连续体，把各种形式的体育综合起来，使之整体化、系统化，使之与未来社会接轨，培养学

生自发、自主进行体育活动的能力和习惯.在体育教学的各个环节，始终将学生的主动，全面地发展放在首位，

始终重视学生的主体地位，注意激发学生的学习动机和兴趣，让学生在自主的学习过程中学会学习.[5](P126-128)

总之，体育教育应该立足现实，转变观念，着眼发展终身体育，只有这样，学生坚持锻炼身体的习惯才可能形

成.并终完善终身体育.

参考文献：

[1]〔法〕保罗·朗格朗·腾星，等.终身教育导论[M].北京:华夏出版社，1988.

[2] 陈俊钦.论终身教育思想对体育课程改革的影响[J].福建体育科技，2003，(1).

[3] 全国中小学体育教师培训教材编委会.体育[M].北京：高等教育出版社，2000.

[4] 王则珊.学校体育理论与研究[M].北京：北京体育大学出版社，1995.

[5] 季浏，胡增荦.体育教育展望[M].上海：华东师范大学出版社，2001.

On the Overview and Prospect of Sports of the School in the Future in Lifetime Sports SUN Hong

(College of Physical Education,Normal University of Henan, Xinxiang 453007 ,China)

Abstract: Through analyzing to the course of producing development of lifetime sports,with the important function

played toward sports course reform of the school in future of lifetime sports,point out school sports should is it train

quality overall development of peoplechange to tend future,tend to the transition of train objective superiority,and train

the transition of learner’s independence,take lifetime sports as the thread and structure the education system of sports.

Key word: Life-long education；Life-long P.E；Sports of the school；Development

77



美国“运动教育”教学模式对中国

传统体育课教学模式的启示

卢建辉 1，康健 2，韩志磊 1

(1.邯郸学院体育系，河北邯郸 056005；2.北京联合大学体育部，北京 100101)

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摘要：运动教育是一门课程和一种教育模式,使所有学生都全面参与运动，全面体验运动，有利于培养学生参与和学

习运动的主动性与创造性.有利于培养体育意识.培养学生的综合运动实践能力.培养终发展成为有运动能力、具有运

动素养、具有高度参与运动热情的体育人.运动教育模式对于我国传统的体育课教学模式有许多值得借鉴的地方.

关键词：运动教育；启示；教学模式

中图分类号：G80-05 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0077-03

收稿日期：2005-04-21

作者简介：卢建辉(1970—)，男，河北曲阳人，邯郸学院体育系讲师.

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1 前言

1.1 中美体育课教学面临的共同缺陷

学校体育课教学目的除了增强学生体质之外，同时还有传授体育基本技能、基本技术和基本知识的任务.

在中美两国的体育课教学中都存在一个共同的缺陷——基本技能、基本技术和基本知识教学的效果很差：学生

上完体育课后，对所学的基本技术、技能和知识很容易忘却，而且不会对所学的知识有一个全面完整的认知，

更不会形成能够适用于比赛的技、战术. 终很难使学生成为一个真正意义上的“体育人”.而“运动教育”的

教育教学模式为我们借这个问题提供一个新的思路.

1.2 运动教育简介

运动教育(Sport Education)是一门课程和一种教育模式,是由美国俄亥俄州立大学(The Ohio State University

USA)的达里尔•西登托普(Daryl Siedentop)教授经过十多年的研究创立的一种学校体育教学的模式.自从在新西

兰和澳大利亚两国进行全面的试验之后，已经在世界范围内得到应用，在全世界得到广泛运用，并且已经成为

许多研究和评价的对象.

运动教育模式要求的学习单元比普通的要长,而且要求建立在人数少、具有不同能力水平的学习小组上，称

之为“队”.运动教育模式可以普遍用来教授所有不同类型的运动.

运动教育的总目标：通过采用这个模式使学生体验不同的活动经历，使学生作为一个全方位的比赛者而受

到教育，终发展成为有运动能力(competent)、具有运动素养(literate)、具有高度参与运动热情(enthusiastic)的

体育人.

培养有运动能力(competent)的体育人：熟练地掌握可以成功参与运动所需的技术，理解并在活动中可以合

理地运用战术，在复杂的情境中理解和表现合适的策略外，是个博学的运动参与者.

培养有运动素养(literate)的体育人：理解和评价运动规则、运动的典礼仪式与传统，能区别理想的运动参与

模式和业余与专业的的运动项目形式，不仅能参与运动，而且是有运动知识的球迷或观众，也是有眼光的运动

消费者.

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培养有高度运动热情(enthusiastic)的体育人：能够以维护，保护，提高体育文化的方式来参与和行动.参与

学校和社区的运动，对维持学校，社区和国家水平的良好运动，表现出很大的热情，并养成终生运动的习惯.

运动教育的具体效果目标：

(1) 发展特定运动的技巧和体适能.

(2) 在运动参与中，能鉴赏与实施合适的运动策略.

(3) 适应身心发展规律，参与合适的运动.

(4) 能与他人分享运动经验.

(5) 养成负责的领导能力.

(6) 有效率地在团队运作下，朝向共同的目的而努力，培养团队协作精神.

(7) 能欣赏与了解运动典礼、仪式和运动集会的特殊意义.

(8) 自觉参与课外体育活动，发展参与运动议题的决定能力.

(9) 发展和应用实践仲裁、裁判员、记分员和教练员的知识.

(10) 积极参与校外和社区的体育活动.

2 研究方法

2.1 文献资料法

查阅中国学校体育教育教学现状的相关资料，学习和研究“运动教育”的相关资料.

2.2 访谈法

达里尔•西登托普(Daryl Siedentop)先生于 2004 年 10 月来华讲学期间，与西登托普先生就“运动教育”的

一些问题进行了集体的问答式交流，以及与其他学习“运动教育”的专家学者进行广泛深入的交谈.

3 分析与讨论

3.1 借鉴与启示

(1)大单元.运动教育的教学单元叫一个赛季或运动季，它比一般传统的体育课单元时间跨度要长得多.一个

赛季一般有 12—20 节课组成.

在整个运动赛季中，学生都具有从属关系，他们是属于某个“队”的，学生以固定的团队进行学习.能力水

平不一样的学生按水平不同被均匀的分布在整个班级的不同等级的队伍中.为每个学生创造了扮演不同角色的

机会，一起为队伍的成功和整个赛季的胜利而努力.

(2)全程比赛.在运动教育的全过程中都充满了比赛，从初的小范围的简单比赛到后的终比赛.运动教

育在赛季的开始有一个正式的比赛计划，提前告知学生，队伍可以提前花时间去练习和比赛，以图在整个赛季

比赛中获胜.运动教育的赛季总是向着终级发展.于是后会有一个由所有队伍参与的终的锦标赛.里面还会有

A、B、C 三个等级的比赛，决赛将选出 A、B、C 三个级别的冠军和总冠军.在比赛中，学生可以有非常的高积

极性参与学习，在比赛中可以让学社更好的体验这项运动的特点实质和魅力.

(3)角色.在运动教育中，学生都要分别扮演各种各样的角色，学生会分别扮演各种各样的角色，例如运动

员、教练、管理人员、记分员、裁判以及保健员，甚至是宣传员、舞蹈指导、编曲、道具员等和其他角色.还可

以根据许多有趣的事情可以来添加角色，使比赛变得更复杂，并且让学生多在各个角色之间轮换.

这样学生会在扮演各种参与学习和比赛的角色的过程中，全面体验和学习运动，使每个学生都参与到其中.

让所有的学生参与.•

(4)公平竞争.运动教育其中的一个基本部分就是帮助学生认识公平比赛的意义，并评估他人有否公平竞争.

因此，一个“公平竞争系统”就变成运动教育模式的主要部分了.在运动教育中所提倡的公平竞争的系统有五个

主要因素.充分地、负责地参与；尽自己大的努力；尊重队友和官员；做一个堂堂正正的人；做个有用而无害

的人.这些公平竞争的特征必须在学习和比赛中明显地显现出来，并且成为记分制度的一部分来决定赛季冠军.

在赛季开始时会先给出一定的公平竞争分数，或是给每个班级会议设定一些可能的公平竞争分数，然后依次对

学生或团队的公平竞争表现进行评分.

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(5)修改规则.对比赛和其他活动进行改动，比如：使比赛得分变得更加容易；减缓球或物体移动的速度；

减小运动队的规模，增加积极参与练习的机会；在同一比赛中，采用等级赛，产生难度不同的等级比赛等.这样

可以使学生相应的技能水平和已获得的运动经验得以合适地发展.通过修改比赛使得更多的学生更好地参与到

比赛中来.使比赛适合学生的身心发育特点，这样学生就能够成功的参与到比赛或活动中去.

(6)技术、战术同步进行.运动教育并不单纯的教授运动技术，而是传授运动技能，西登托普认为运动技能应

当是运动技术和战术的有机结合.循序渐进的学习的技术的同时，把相应的战术应用教给学生，这样可以提高技

术的实战意义，有利于培养学生的比赛意识，可以用于整个比赛过程.

(7)欢庆.在运动教育模式中，在整个赛季结束的时候的终的比赛是一个高潮，对整个赛季的学习、练习和

比赛进行欢庆式的总结.比赛提供了成绩的记录，这将反馈给个人和整个队伍，使他们得以发展提升，并提高整

个赛季学生的参与热情和欢庆气氛.运动教育中的欢庆，不仅仅是在赛季的比赛中，而且在很多情况下，它使运

动成为一种吸引儿童、青年和成年人的体育活动.

(8)奖励.运动教育的赛季意味着全程都是庆典般布置，而且决赛要办得尤其隆重.奖品要丰富，包括给教

练、公平竞争、季度冠军以及责任队的表现等.运动的具体奖项还可以设立为比赛中分别在 A、B、C 三个等

级的“ 佳球手”或在田径季中时间及距离上的“ 佳进步奖”.这样可以是运动教育富有欢乐性，使学生更

乐于参加.

3.2 适应国情不能盲目效仿

运动教育模式建立在教学条件相当充裕的前提下，班内分组的各种练习和比赛要保证有足够的场地、器械.

中美两国的国情不同，文化差异明显，学校的基本情也不同，场地器材，班级人数，学生的体育观念等都有明

显的差异.因此不能照搬照抄，完全复制.我国目前推行的新课程标准，使我们借鉴运动教育模式中一些观念和

内容成为可能.

4 结论

(1)运动教育模式可以使所有学生都全面参与运动，全面体验运动，从整体来认识运动，终可以发展成为

一个富有能力、具有运动素养、具有高度参与运动热情的运动人.

(2)运动教育模式有利于培养学生参与和学习运动的主动性与创造性.有利于培养体育意识.培养学生的综

合运动实践能力.

(3)运动教育模式对于我国传统的体育课教学模式有许多值得借鉴的地方，但应当适合中国国情，不能盲目

效仿.

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运动性疲劳的诊断与恢复

李建设 1，牛秀荣 2，张勇 3

(1.邯郸学院公体部，河北邯郸 056005 ；2.河北师范大学体育学院，河北石家庄 050016；

3. 邯郸学院体育系，河北邯郸 056005)

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摘要：运动性疲劳是运动生理学和运动医学的核心问题之一，运动性疲劳的研究对指导运动训练、运动员改善运动

能力以及提高运动成绩, 都有实际应用价值.同时，正确地认识和诊断疲劳对于科学地指导全民健身，提高锻炼效果和

健身水平也具有重要的实践意义.

关键词：运动性疲劳；诊断；恢复

中图分类号：G804.2 文献标识码：A 文章编号：1673-2030(2005)03-0080-03

收稿日期：2004-11-29

作者简介：李建设(1970—)，男，河北深州人，邯郸学院公体部讲师.

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运动性疲劳既是机体对运动负荷所做出的一种必然反映，同时也是进一步引起机体产生适应性变化、提高

其运动能力的有效刺激.在运动过程中，没有疲劳发生，就没有超量恢复；没有超量恢复，就不可能提高运动机

能水平.训练中如果不能正确地判断疲劳发生的时间和程度，出现过度疲劳，不但不能提高运动员的机能水平，

而且还会对运动员造成伤害.所以在运动训练中对疲劳的正确判断是非常重要的，进行疲劳恢复工作的目的，就

是要如何把握住疲劳的诊断标准，尽快恢复疲劳，不断提高运动机能水平，并防止过度疲劳发生.

运动性疲劳[1](P9)是机体不能将其生理机能保持在某一特定水平或不能维持某一预定的运动强度，也可以说

疲劳是指运动引起肌肉产生大收缩力量或者大输出工率暂时性下降的生理现象.随着研究方法和技术的不

断改进和提高,对运动性疲劳时机体的变化认识越来越深入,疲劳的诊断和医务监督手段日益丰富.对疲劳机制

的探索及疲劳的早期判断和消除,以及过度训练的预防,其先决条件就是对疲劳的正确快速的判断.

1 运动性疲劳的诊断

1.1 自我感觉评定法

在运动性疲劳时,运动员普遍伴有四肢乏力、肌肉酸痛、极想停止运动，部分人伴有口渴、心慌、气急、胸

闷和虚脱的感觉,严重者有发热、血尿、蛋白尿等症状.

1.2 教育学观察法

观察运动员的反应,如出现面色苍白、两眼无神、反应迟钝、血压下降、体温升高、心率加快,偶有心率不

齐,严重时有思维和意识的变异.

1.3 生理学指标测定法

人体疲劳时,各器官系统的机能均会下降,下降的程度与疲劳深度相关.因此可用生理学指标测定法来判断

疲劳,常用的有以下几种.

1.3.1 骨骼肌系统疲劳测定．肌肉疲劳时,肌张力下降,骨骼肌放松能力下降,故肌张力的振幅减小,可采用张力计

测定.长时间工作由于重力作用,可引起下肢围度增加,且增加的大小与疲劳的程度成正比.疲劳时肌电图一般特

征为积分肌电图下降或上升,功率中高频成分减少,低频成分增加,肌电图功率谱左移,肌电图振幅不规则等.

1.3.2 心血管系统疲劳诊断．心率是评定运动性疲劳简易的指标,一般常用基础心率、运动后即刻心率和恢复

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期心率对疲劳进行诊断.

基础心率：机体机能正常时基础心率相对稳定,如果大运动负荷训练后,经过一夜的休息,基础心率较平时增

加 5 —10 次/ 分以上,则认为疲劳积累现象.

运动中心率：按照训练——适应理论,随着训练水平的提高,完成同样运动负荷时,心率有逐渐减少的趋势,

如果在一段时期内,从事同样强度的定量负荷,运动中心率增加,则表示身体机能状态不佳.

运动后心率恢复：人体进行一定强度运动后,经过一段时间休息,心率可恢复到运动前状态.身体疲劳时,心

血管系统机能下降,可使运动后心率恢复时间延长，因此，可将定量负荷后的心率恢复时间作为疲劳诊断的指标,

如进行 20 次/30 秒的深蹲定量负荷运动，一般心率可在运动后 3min 内恢复到运动前水平，而身体疲劳时，这

种恢复时间可明显延长,晨脉明显加快.

血压体位反射：大运动负荷后,植物神经系统调节机能下降,血管运动的调节出现障碍，血压体位反射主要

是测量心血管系统调节机能，疲劳时由卧姿变为坐姿时引起血压明显下降,并且恢复减慢.

心电图：运动后心肌疲劳可使心电图出现异常变化，T 波下降或倒置，S—T 段下移,并出现肌电干扰，令

肌肉放松也不能消失.

1.3.3 感觉与神经系统疲劳诊断．皮肤空间阈：疲劳时触觉机能下降,辨别皮肤两点小距离的能力下降,疲劳时

其阈值较安静时大 1. 5 倍以上为轻度疲劳，2. 0 以上为重度疲劳.

闪光融合频率和反应时：疲劳时由于视觉机能下降,闪光融合频率也下降,故可通过测量比较运动前后闪光

融合频率值来判断疲劳的程度.反应时是指刺激信号出现后迅速作出反应的短时间.疲劳时反应时明显延长,

特别是出现复杂信号或需要辨别的信号时,反应时延长更明显,表明大脑皮层分析机能下降.

脑电图：脑电图(EEG) 可反映中枢神经系统机能状态, 可作为判断疲劳的一项参考指标,一般安静状态下

慢波极少,而在运动后出现疲劳时, 由于神经细胞抑制过程的发展, 可表现为慢波成分的增加.

1.4 生化指标评定方法

血红蛋白：疲劳时血红蛋白处于较低水平或下降趋势，如果运动员血红蛋白持续下降，则表明运动员过度

疲劳，应及时补充营养，调整运动量.

红细胞：处于较低水平或下降趋势.

血乳酸：安静值超过正常值范围，运动时的大乳酸值下降，处于较低水平或下降趋势.安静状态下,肌肉

内的乳酸较少,仅为 1mmol/ kg 湿肌；在缺氧条件下运动,随着强度的加大,运动时间的延长,糖原在体内进行无

氧酵解供能使体内乳酸含量明显增多,剧烈运动时,肌肉乳酸含量可达 40mmol/ kg 湿肌，血乳酸可达 18mmol/ l.

血尿素：清晨安静值在 8mmol/L 以上为疲劳，持续几天超过 8mmol/L 或持续升高为过度疲劳.

血睾酮/皮质醇:下降 25%为疲劳，下降 30%或持续下降为过度疲劳.

尿蛋白：晨安静时，连续几天处于较高水平或持续升高晨安静时，在 4～6mg％为疲劳.

血清肌酸激酶：晨安静值持续高于 200IU/L 或完成定量负荷时的值明显升高运动后比原来负荷后的值突增

3～4 倍为疲劳.

1.5 其它测试方法

(1)唾液 PH 值．由于长时间剧烈运动后，HL 生成增多，血液 PH 值下降，使唾液 PH 值也下降.因此，可

通过测定唾液 PH 值来判断运动性疲劳,运动后唾液 PH 值降低，表明机能疲劳.

(2)呼吸肌耐力．连续测定 5 次肺活量(每次间隔 30 秒)，如果 5 次肺活量值连续下降,说明机体疲劳.

2 运动性疲劳的恢复

机能恢复是指人体机能和能源物质由负荷后暂时下降和减少的状态回到并超过负荷前水平的过程.运动训

练导致运动性疲劳产生的原因是多种多样的, 因此，其恢复的措施也要因人而异.机能恢复通常是在运动训练后

进行，其目的是使训练时被消耗的能源物质在运动后逐渐得到恢复，而且是良好的恢复，甚至是超量的恢复；

使在训练时机体内环境和神经、免疫、内分泌等系统被破坏的平衡状态，在恢复期内尽快、尽好地得以恢复，

以提高机体的调节能力.

影响机体机能恢复速度的原因是多方面的，如年龄、性别、心情、训练水平、气候、季节等.研究和掌握运

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动员机能恢复的规律, 并有针对性地运用到训练实践中去，对于保证训练质量、提高训练水平具有重要的意义.

下面介绍基本的恢复措施：

2.1 教学措施

运动员应严格遵守规定的作息制度, 注意饮食卫生, 创造良好的睡眠条件，以提高睡眠质量；克服吸烟和

饮酒等不良习惯.睡眠是消除疲劳、恢复体力的重要手段, 它能使全身骨骼肌放松, 各器官系统的机能得到相应

的休息.睡眠时间一般需要 7—8h/ d , 大运动量训练时需 9—10h/d.午睡对消除疲劳、恢复体力效果很好, 实行

午睡制是很有必要.

强调积极性休息，在训练中可及时而科学地改变练习的内容, 调整训练的负荷, 变换运动的部位来进行休

息, 这样可以加速疲劳的恢复.有研究指出, 积极性休息适宜的运动强度是在大吸氧量强度的 20%—60%

之间.

训练内容安排要合理, 训练手段要科学,遵循训练原则, 加强对运动员安全思想教育, 积极有效地预防运

动损伤发生和加快疲劳的恢复.

2.2 合理搭配营养膳食

运动性疲劳产生的原因之一是体内能源物质的消耗，它的恢复方法是根据不同运动项目的营养特点，进行

合理营养安排.一般来说,饮食中应含有足够的糖、脂肪和蛋白质.例如武术训练以无氧代谢为主，对糖的需求量

较大，为了加速机能恢复速度，训练前后应服食含糖的饮食.如大运动量还可服食 50—100g 葡萄糖或 2—3 片

蛋氨酸.此外，武术训练动作、路线复杂多变，对协调性、速度及演练技巧要求高，运动员的神经系统在活动中

时刻处于高度集中的紧张状态之中.因此，含有丰富的维生素、矿物质、蛋白质饮食也是不可缺少的，如维生

素 B1 、B2 、盐、钙、磷等，它们对消除神经疲劳和恢复体力有着重要的作用.

2.3 物理疗法

物理疗法主要是利用光、电、温度、压力等物理刺激以加速体内微循环，进而达到活血化瘀、恢复体力的

目的.常用的方法有按摩、理疗、冷(热)水浴、高温疗法(桑拿、蒸汽浴)、吸氧疗法、光疗、蜡疗、水疗等.运

动按摩是加速机能恢复有效的一种物理疗法，在运动训练中比较常用.按摩要以腰、肩及小腿为主, 按摩的手法

要轻快,多用按压、抖动、叩打等, 按摩时可配合针灸、拔火罐及点穴位(肾俞、足三里、委中、环跳等)效果则

更加好.

2.4 心理措施

心理疗法主要是意念活动.心理恢复是通过心理工作调节大脑皮层，减轻紧张情绪，放松肌肉，消除神经紧

张、心理压抑，降低中枢神经系统的兴奋性，加速疲劳的消除和机能恢复.心理恢复可采用心理诱导、自我暗示、

放松练习和练习气功等手段进行.

2.5 中医药物措施

为了尽快消除运动性疲劳，可适当使用一些药物，在排除兴奋剂的前提下，尽量使用维生素或天然提取的

专用药物.这样能有效地调节人体生理机能，加速新陈代谢，补充能量，减少组织的耗氧量，减少氧债，改善循

环，尤其是微循环，提高生物氧化过程，补充肌肉营养，调节中枢神经系统，扩张冠状动脉.目前常用的有维生

素 B1、B12，维生素 C、维生素 E，黄芪、刺五加、参三七、人参、鹿茸、冬虫草、当归和花粉等，对促进疲

劳的消除和体力的恢复有良好的效果.

参考文献：

[1] 运动生理学教材编写组. 运动生理学[M].北京：高等教育出版社，1986.

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从课外体育活动中，培养学生的体育终身化郭卫民

(邯郸学院公体部，河北邯郸 056005)

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摘要：体育与健康意识是人们对体育客观现实的反应，培养学生终身体育化，关键是强化学生的体育与健康意识.通

过课外体育活动在培养学生体育终身化中的作用，阐明其在学校体育工作中的重要性，针对学校的实际情况，找出开

展课外体育活动的方法、内容和途径，为进一步深化体育与健康教育改革提供有益的参考.

关键词：体育；健康意识；学生


收稿日期：2005-03-25

作者简介：郭卫民(1970—)，男，河北临漳人，邯郸学院公体部讲师.

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随着国家对学校体育教育实施改革的全面推进，课外体育活动作为学校体育中一个不可分割的部分，是实

现学校体育目标的重要手段，同时课外体育活动好与坏，直接影响着学校各类工作的开展.课外体育活动具有鲜

明的群众性、课余性；组织方法灵活、针对性强，没有课程、大纲教材等因素的制约，追求身心愉快，丰富了

学生的课外生活.多年来课外体育实践已经证明，自主的、个性的、系统的、快乐的课外体育活动，不仅可以发

展身体素质、增强体质，成为教学的补充，学生的身体、终身体育意识、兴趣、习惯能力以及作为现代人所具

备的心理品质，也得到了有效的锻炼和培养.课外体育的价值已从过去的单元化取向向多元化取向发展，体育终

身化成为课外体育的新追求，它是学生在校参加活动时间多、内容丰富、形式活泼的一项重要教育活动.

1 课外体育活动能培养学生的终身体育意识

所谓终身体育意识，是指人们按照所获得的体育运动的知识、技能和方法，有目的地指导自己进行终身体

育锻炼的一种稳定的心理活动；是指一个人终身进行身体锻炼，接受体育指导及教育的行为；终身体育意识的

培养，依赖于有关体育基本理论知识的学习和对体育实践的情感体验.课外体育活动为学生提供了一个自主运用

所学体育知识，施展体育各方面才能的机会，其在课外体育活动中表现出较高的自觉性、积极性和自控能力，

运用自身所具有的运动能力，来提高独立锻炼身体的能力，因此，通过课外体育活动来培养学生的终身体育意

识，有独到的作用.

2 课外体育活动能培养学生的终身体育兴趣

“兴趣是好的老师”，有了兴趣就有了目的，同时也增强了自觉性，这样才能自觉积极地投身于锻炼活动，

学生参加课外体育活动可以根据自己的兴趣、爱好自愿选择其活动的内容、形式、方法，如在各种体协的配合

下，组织健美操、广播操、球类等各种体育比赛和表演，安排体育知识讲座、体育知识竞赛活动.激发起学生浓

厚的兴趣，满足愉悦身心的情感体验，学生以运动为快乐，以体育为表现方式.所以，课外体育活动对培养学生

的终身体育兴趣，有重要的作用.

3 课外体育活动能培养学生终身体育习惯

终身体育习惯是人们经过长期体育实践巩固下来的终身从事体育活动的行为特征.终身体育习惯的养成，有

赖于终身体育意识和兴趣的培养，以及持之以恒的意志努力，并有一个从不自觉到自觉、从不习惯到习惯的逐

步培养过程.持之以恒地参加课外体育活动本身就是终身体育的行为，是培养终身体育习惯的必经之路.

84

4 它是奠定学生终身体育基础的有效手段

课外体育活动对增强学生体质，培养学生终身体育意识、兴趣、能力和习惯，有着不可替代的作用.课外体

育活动的发展要以终身体育为主线，要体现出为终身体育服务的方向，要为学生打下一个良好的终身体育基础.

综上所述，如何有效地开展课外体育活动是一个值得认真探讨的问题.在此，结合我校课外体育活动开展的

实践，谈谈开展好课外体育活动的几个要点：

(1)以健康快乐为目的，娱乐为主要形式，追求锻炼的实效性

课外体育锻炼具有鲜明的群众性，学生在参加课外体育活动时，是根据兴趣、爱好选择内容、形式，学生

所选择的都是他们感兴趣的项目，其目的在于从学生个人的实际出发，追求身心愉快、增强体质，丰富学生的

课外生活，满足学生个人的爱好和发挥个人专长，充分发展学生的个性和才能，养成自觉锻炼的习惯，使其成

为全面发展的人.因此，课外体育活动对锻炼身体的实效性，具有自己的优势.

(2)组织形式灵活，内容方法多样

课外体育活动的目的和功能就是使更多的人有更多的时间参与体育活动和身体锻炼.它具有鲜明的课余性，

没有课程、大纲教材等因素的制约，可以根据每个人情况和要求进行选择.因而组织方法非常灵活，具有明显的

个体性，既可以班级形式进行，也可以小组或个人的形式进行，活动内容也丰富多彩，更具有吸引力，使学生

在紧张的学习之余能得到及时的调整和放松，在活动中感到愉快，愿意参加，产生良好的情感.学生在教师的指

导下，运用所学的体育知识，根据自己的具体情况，有针对性地进行处方式体育锻炼，使每个学生都能切身感

受到体育锻炼带给自己的乐趣，学生的体育活动由被动、盲目到主动、有目的到习惯，一直到成为大脑中的一

种意识的反应.

(3)根据学生特点，采用不同方法

课外体育锻炼具有明确的针对性，学生有年龄、性别之分，身体素质强弱不同，对活动内容、负荷要求不

同.因此，在安排学生体育锻炼时必须考虑上述的不同特点，采取区别对待的方法，总之，要使每个人都要得到

适宜的锻炼.例如，可按不同的年龄、性别及体质强弱编成锻炼小组，根据学校体育教师的人数、特长、场地器

材等情况，把体育教师分到若干锻炼小组去，学生可以根据自己的兴趣、爱好选择教师参加锻炼，这样便于调

动学生参加锻炼的积极性，从而提高课外体育活动的质量，有利于场地器材的合理使用，有利于调动教师的积

极性，也提高了教师的责任心和荣誉感.

课外体育活动具有季节性、地域性，体育活动的内容要适应季节性、地域性的特点，采用丰富多彩的形式，

以吸引学生参加，培养他们对体育的兴趣，养成锻炼身体的习惯.根据季节、地域以及场地、器材设备等条件开

展长跑、游泳、跳绳、跳橡皮筋、踢毽子、游戏、旅行等多种多样的有益学生身心的课外体育活动.

(4)以竞赛促进课外体育活动的开展

体育竞赛是课外体育活动的一种重要形式，在组织体育竞赛时应注意：竞赛活动制度化，竞赛过程规范化，

这是增强竞赛活动有效性的保证.组织形式多样的竞赛，能有效地普及体育知识，促进课外体育活动水平的提高.

课外体育活动项目的安排与体育教学内容和体育竞赛项目紧密结合，选择与体育课、学校体育竞赛项目有关的

活动内容，使课外活动与体育教学功能相互促进、相互提高，又使课外活动与运动训练竞赛紧密结合.通过竞赛，

学生的锻炼效果和运动技能可以得到充分的表现，竞赛中学生需要了解和学习更多的有关竞赛组织与运动技术、

战术等运动常识，这样，能有效地普及体育知识，以促进课外体育活动水平的提高.如：在课外体育活动的开展

中，适时的举行排球赛、篮球赛、田径运动会、棋牌比赛及其它小型比赛等，竞赛活动的有效性能对学生课外

体育活动情况进行比较，同时又能提高学生的锻炼积极性.

随着学校体育改革的不断深化，学校课外体育活动将成为学校体育自身的“大课堂”，学校体育的改革需要

我们重新认识学校课外体育活动的重要地位，它应根据学生的特点和学校的实际去选择和开展学生所喜爱的体

育活动内容，使体育活动既满足教育教学的需要，又满足学生个体的需要，使学生增强体育意识，养成锻炼习

惯，并使他们在长期的锻炼中充分提高身体的基本活动能力、运动能力和对客观环境的适应能力，有效地促进

身心的健康发展，提高身体素质.课外体育活动作为学校体育的“正业”，将为学校体育以及整个学校注入新的

生机和活力.

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谈健美操教学

李敬勇，史涛

(邯郸学院公体部，河北邯郸 056005)

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摘要：健美操在我国学校已经得到了快速的发展，成为体育教学的主要教材之一.关于健美操与美学的关系，教学内

容与方法，健美操及教学的特点，健美操竞赛在学校体育教学中发挥的作用等提出了自己的看法.

关键词：终身体育；美育；特点；作用


收稿日期：2005-04-18

作者简介：李敬勇(1979—)，男，河北藁城人，邯郸学院公体部助教.

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健美操是融体操、音乐、舞蹈、美学于一体，通过徒手，手持轻器械和用于专门器械的操化练习达到健身，

健美和健心的目的的一种新兴娱乐，观赏性体育项目.健美操是我国新近开展的一个运动项目，在国家体委，教

育部的倡导，支持下，得到了快速的发展.目前，健美操已列入我国学校体育教学大纲，成为学校体育教学的主

要教材之一.

1 确立健美操的教学目标

以终身体育为核心的指导思想作为大学体育课程的总目标，是随着社会经济发展趋势提出的.因此在目标设定

时，应遵循教育规律，充分满足社会发展需要，在为社会体育创造条件的同时，为终身体育奠定基础，使学生

终身受益.普通高校健美操课教学目标为：通过对健美操理论和技能的学习，了解健美操运动的基本知识，使大

学生掌握一定的健美操锻炼方法，培养正确的姿势和良好的气质，能利用所学的知识指导自己进行锻炼，促进

身心健康，提高对美的鉴赏能力，为其建立终身体育思想打下良好基础.

2 健美操是学校体育与美育相结合的重要教学内容

1999 年 6 月颁布的《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》第一次把美育和德育、

智育、体育并列为教育方针的一项内容来规定，说明自建国以来的半个世纪，我国各级学校，在课程与教学体

系结构中的偏差，导致审美教育的失落.1999 年 6 月 28 日，《中国教育报》对某所高校关于学生美育素质的问卷

调查表明:我国大学生对美育教育的态度冷漠，审美素质水平低下.加强大学生体育审美培养的构想，是根据大学

生体育教育的培养层次所决定的.[1]

健美操之所以是一种进行美育的重要形式，是由于它非常适合广大青少年学生生理、心理特点，在音乐伴

奏下通过各种协调，优美的具有一定韵律的体操动作，使骨骼、肌肉、内脏器官及神经系统正常发育，增强身

体柔韧，协调灵敏，力量等素质.健美操是建立在美学等科学理论指导下的人体运动方式.讲究造型美，健力美，

要求动作美观，大方，准确到位.讲求有效的训练身体各个部位的正确姿势，使人体匀称和谐的发展.通过练习，

可以塑造出健美的体态，美的舞姿，美的旋律，从而提高了练习者的美感，韵律感以及丰富了想象力和表现力.

健美操既注意外在美的锻炼，又强调内在美的培养，较为明显的反映了健身，健心，健美的自然性整体效应.

现代科学已证明，人体是身心辩证的统一体，人体动态所表现出的力与美，既是外在美，又是内在美，构成健

美操的自然美.在学校中开展健美操，不受严格的场地器械限制.练习者人数可多可少，动作难度有难有易，室内

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室外都可进行.

从健美操的特点，意义，可适用性，可能性，可看出健美操是学校体育与美育结合的好形式.

3 健美操教学内容

3.1 理论课教学

为了达到理论课的教学效果，在教学过程中好采用多媒体向学生讲授健美操的基本理论知识，包括健美

操的概念、特点、健身价值等.让学生欣赏健美操表演或比赛的资料，使他们对健美操有更形象地认识了解，对

健美操的锻炼价值及竞赛规则有一个基本地了解.

向学生讲授乐理常识，包括节奏，韵律，风格及如何欣赏音乐等.通过学习，使学生掌握音乐的一般基础知

识及音乐在健美操中的重要作用，为技术课的教学创造有利的条件.

向学生介绍健美操运动的生理卫生和保健卫生知识及运动常识，为学生建立终身体育思想打下良好的基础.

3.2 技术课教学

3.2.1 基本动作和基本技术．健美操基本动作可分为 4 大类(头颈部动作、躯干部动作、游离肢动作包括上、下

两部分)、七个环节(头颈、上肢、肩、胸、腰、髋、下肢)动作.动作类型包括屈、伸、转、绕、绕环、移、提、

沉、旋、含、展、举、踢、跑、跳等.在教学中，教师结合以上所讲的基本动作，进行基本技术练习.它包括动作

的力度训练、动作的控制训练(动作的部位、方向、路线的控制)、动作的发力部位的训练、动作受力部位的训

练、动作时力的传递等训练.这种训练的目的，是为了培养学生对健美操动作的基本感觉.

3.2.2 基本姿态．健美操基本姿态包括两个方面：一是动作时的身体姿态；二是动作时有意识表现出来的姿态，

如动作的神态、动作时头部的表现及肢体动作的配合，还有动作的激情等.[2](P38-42)训练时，教师要结合具体动作，

根据健美操的特点，对身体姿势提出严格的要求，并根据具体的动作，提出如何进行表现.使学生在训练时培养

健美操的表现意识.

3.2.3 乐感训练．教师应结合学生的实际水平和所采用的动作特点选择适宜的音乐进行训练.音乐的结构不宜太

复杂，速度不宜太快，逐渐引导学生尽快地适应健美操技术课的要求，使之对音乐知识及音乐在健美操中的作

用有初步的了解，并建立对音乐的初步感受，为以后音乐与动作相结合奠定基础.

4 健美操的教学方法

健美操教学方法是指在健美操教学中，为了完成健美操教学任务，提高教学质量，教师所采用的措施和方

法.教学方法是根据教学内容，任务及学生的特点等来选用.健美操的教学方法有：示范讲解法、激情法、记忆法、

串连教学法等.下面介绍一下串连教学法：

4.1 串连教学法

把所要教的内容分成若干串，每一串为 4×8 拍，首先教第一串动作，其方法是，先教第一个八拍动作，掌

握后教第二个八拍动作，然后把第一，第二个八拍动作连起来反复练习，然后教第三个八拍，掌握后教第四个

八拍.第三第四个八拍动作连起来反复练习. 后再把第一至第四个八拍串连起来反复练习，直至串起来所有教学

内容.

4.2 运用串连教学法时，应注意以下几点：

(1)运用串连法时，应保证从课的开始到课的结束，使身体始终处于动的状态，(脚始终在运动)否则就失去

了串连教学法的意义了.

(2)音乐的选择应符合学生的年轻心理特点及时代特征，好是连奏或剪接成连奏的激情音乐，能达到激活

学生情绪，使学生连续不断的锻炼，有利于动作结构的衔接.

(3)教师的示范要有感染力，表现出健美操的动作特点和音乐风格，用教师特有的表演魅力，激发学生的学

习欲望和表现欲望.

5 健美操及教学内容应突出以下特点：

5.1 以形体姿态为基础

在基本技术教学过程中，以艺术体操中的基本形体练习为基础，从基本的站姿，坐姿，走姿.把杆练习开

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始，通过练习帮助学生建立良好的肌肉感觉.它是姿态练习的重要手段.通过艺术体操一些基本形体，舞蹈舞姿练

习，能够矫正身体畸形.如：驼背，“x”、“o”型腿，内外“八字脚”，形成正确的身体姿态.舞蹈的基本步伐

与动作形体练习可以协调发展各部位肌群，使体形匀称健美.

5.2 注意示范面及教法

在健美操教学中因其项目变化多样，节奏快，一般采用先示范后讲解和边示范边讲解的方法.教师的示范力

求做到准确，轻松，优美，有力度.准确优美的示范动作可以使学生建立正确的动作表象和概念，引起学生学习

欲望，激发学生的学习积极性.根据示范形式背面示范带领和侧面示范带领.

在教学中身体有前后进行，有方向变化，及动作较复杂的采用背面示范带领.结构较简单的动作一般选择镜

面示范带领，身体有左右方向变化的动作，根据动作需要，选择镜面或背面示范带领，在基本动作掌握后，应

选用镜面示范，以利于教师观摩学生掌握动作情况.对于协调性和肌肉本体感觉能力较差的学生，可通过口令，

击掌，方向变化，动作术语来提醒引导学生，调整身体各部位的姿态，从而使正确动作得以加强，同时也培养

学生美感.[3]

在完成较复杂的动作时，用口令提示动作节奏慢速带领，使学生明白动作节奏与节拍相吻合，待学生基本

掌握后，恢复正常速度由慢到快变化动作节奏，使较难动作分解练习，是为了简化动作结构，减慢动作速度，

使学生建立单个动作的正确表象，缩短掌握动作的时间.在完成上，下肢配合的动作时，可先掌握动作步伐后，

再配合手臂动作的各种变化，给一定时间用练习音乐，巩固掌握本组合动作，然后同上一个组合动作进行衔接

练习，采用 A→B→A+B→C→A+B+C→……等形式练习，后采用原音乐从 A——C 等组合进行串连练习.

5.3 动作的时代风格特点

目前，健美操动作的快速有力和流畅的风格，已形成了一股新潮流，并被国际舆论所公认.当然，这种快速

有力和流畅，并不排斥整套动作中有轻重缓急和抒情风格的表演.

动作快速有力和流畅，是一套动作取胜的重要条件，它不仅表现在一套表演的活动次数和队形变化次数的增

多，同时也表现在连接动作的合理化，和地面上移动的速度快，幅度大，并在规定的时间内，使动作得到有效

的安排，形成连绵不断，活泼流畅.

5.4 动作更加丰富的特点

健美操在我国发展的较晚，起初在吸收舞蹈和体操动作方面受到一定的局限，在动作编排上过于重复和结

构比较单调，在队形变化上也比较单一，动作难度也较低.当前健美操在这方面有了较大的突破，它吸收了体操

和各种舞蹈动作和国内外健美操创编的先进理念，是健美操的形式多样，风格各异.[4]在近似技巧动作方面，动

作难度要求人体肌肉有力量，身体控制平衡和协调性都要达到较高的水平.在难度动作上，在多人的组合动作中，

队形变化也出现非对称和不规则的队形，突出了健美操的快速，新颖，多变的特点.地面动作和空中动作相结合，

增加了动作的立体感，提高了难度，从而不难看出健美操已经大大丰富了它的内容，这对于改革和充实教材提

供了有利条件.

5.5 音乐和动作密切结合的特点

健美操与舞蹈、艺术体操相比更强调动作的力度，因此，它的音乐更趋于节奏鲜明，强劲，旋律悦耳动听，

热情奔放，每个不同节奏的动作只有密切和音乐结合，才能赋予动作的生命.健美操的音乐是服务于健美操动作

的功能性音乐，用音乐烘托健美操的气氛，表现健美操的特点，二者紧密结合，增强健美操的感染力，可以提

高练习者的乐感，美感及表现力.丰富练习者的想象力和创造力，从而达到增进健康，培养正确体态，塑造美的

形体，陶冶美的情操.

6 .健美操竞赛活动在学校体育教学中的作用

6.1 健美操竞赛对健美操教学的反馈作用

教学是教师的教与学生的学两个相互的过程，教师采用什么样的方法手段，内容将会影响着学生的学习效果，

掌握理解的程度.竞赛是教学很好的反馈，通过竞赛可以检验教学的效果，对不同的年级、系(部)的学生对健美

操的认识，理解有一个初步的掌握，教师把反馈来的信息加以认真研究总结，以利在教学中进行改进，以利提

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高教学水平.

6.2 通过健美操竞赛活动营造校园体育健身氛围

绝大多数学生在初入校时健身意识淡漠，在他们的意识里没有明确的健身目标.在校园里开展健美操的竞赛

活动，可以通过表演者的体型美、姿态美、造型美以及音乐的节奏风格美，动作编排美等[5]来感染观看的大学

生.给他们带来美的享受，使他们的心灵产生触动，增强他们对健身的欲望，对美的追求.调动广大学生参与健美

操学习和锻炼的积极性，以推动大学生体育健身活动的开展，丰富高校体育健身内容，营造校园体育健身氛围.

参考文献：

[1] 吴亚娟. 由心功能变化指标看健美操教学的特点[J].体育与科学，2003，(5).

[2] 王洪. 健美操教程[M]. 北京：人民教育出版社，2002.

[3] 姚侠文，陆保钟，郑吾真等.“难美技能类”运动项目美学特征研究[J].中国体育科技，2003，(8).

[4] 李祥英，李跃年.加强大学生审美意识的研究与实践[J]. 中国体育科技，2003，(11).

[5] 杨瑞雪. 关于体育系如何开设艺术体操课的初步探讨[A]. 学校体育科研交流会论文选编[C]，1982.

Bodybuilding Teachings LI Jing-yong ，SHI Tao

(Departmen of Public Physicalt, Handan College , Handan 056005，China)

Abstract: Body—building has been developed rapidly in schools of China and has already become one of the major

teaching materials of P.E Education. This paper brings forward individual opinions concerning the relationship between

bodybuilding and aesthetics, teaching materials and methods, characteristics of bodybuilding and its teachings, as well

as functions of bodybuilding competitions in school P.E. Education.

Key words: Life-long P.E.；Aesthetics Education；characteristics；functions

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影响篮球运动员比赛心理波动因素的分析徐磊 1，张薇 1，许峰 2

(1．邯郸学院公体部，河北邯郸 056005；2．邯郸学院教科部，河北邯郸 056005)

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摘要：篮球运动员在比赛中心理波动是不可避免的，它直接影响运动员在比赛中的表现.造成心理波动的原因有主观

方面的，也有客观方面的，我们应从运动员、教练员、裁判员等多方面因素进行分析，克服不利因素以待教练员在今

后临场指挥中引起注意，以便运动员能在比赛中发挥更好的竞技水平.

关键词：篮球运动员；比赛；心理波动；分析


收稿日期：2005-04-15

作者简介：徐磊(1976—)，男，河北邯郸人，邯郸学院公体部助教.

体育心理，是专门的一门学问，但是，直到如今，从种种结果来看，我们对这个问题的处理，效果远远没

有达到，因为我们绝大部分失败，不是因为我们的所谓技战术问题，而是我们的心理问题！篮球运动员在比赛

中心理波动将会严重影响运动员在比赛中水平的发挥，在关键场次“心理”上的影响将会是“致命”的[1].在此

笔者将影响运动员在比赛中心理波动的一些因素进行分析与研究，以帮助教练员提高素质，尽量避免在临场指

挥中的一些不利因素.

1 篮球运动员比赛中心理波动因素分析

1.1 认识因素

1.1.1 对比赛性质的认识．各级各类的运动员都参加着不同级别不同性质的比赛.一名篮球运动员参加篮球比赛

时，赛事性质对他在比赛中的发挥有着不同程度的影响.比赛的性质引起运动员对比赛结果的关注程度不同，心

理波动的程度也不同.低级别的比赛运动员往往能发挥出自己的水平，甚至可以超水平发挥.高级别的比赛队员在

比赛中总是有所顾虑发挥失常，甚至遗忘战术找不到比赛的感觉.

1.1.2 对对手的认识．竞赛对手的强弱及其与本队特点相互之间的制约是造成运动员心理不稳定的直接因素.对手

较弱时在赛前所练的战术在比赛中得以应用；如遇到较强的对手，队员在场上的发挥受到限制，并对自己失去

了信心，总是怕自己失误总想把球交给别的队员.这些情况在不同级别的比赛中都有体现.这时也就需要教练员的

调解，如何尽早从逆境中摆脱出来.同时队员对自己的不信任，总是高估对手对自己没信心，这也就是没有很好

地认识对手的表现.

1.1.3 对裁判员的认识.裁判员是篮球比赛中的一个关键因素，本应该赢的比赛往往因为裁判的误判、漏判、错判

而导致比赛的不同结局.裁判员的判罚公正与否，对犯规处理是否得当，直接影响运动员的作战心理.例如：在比

赛中一次好的防守导致对方撞人，但这时裁判的判罚确是阻挡，如果再加上对方罚篮的话，那本方队员的心理

将发生变化，好的运动员可以马上调整过来，但针对一些中学生、大学生来说，这样的情况发生将会影响运动

员在整个比赛中的表现.他会对裁判产生逆反心理，总觉得裁判和自己过不去，总想证明自己却在心理产生不正

常的参赛心理，对自己水平的发挥无形之中是一个阻碍.找到自己的不足从自身找原因，摆正心里服从裁判，这

才是好地解决办法.现在的 CUBA 比赛或大超联赛这一因素是运动员为看重的一点，总是把失败的原因归结到

裁判员身上.

1.1.4 对比分与比赛时间的认识．对于运动员来说大的不稳定因素就是比分与比赛时间.对处于比分落后的对

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手，会引发运动员的烦躁心态，但领先的一方也会出现期盼比赛快点结束的心理而无心恋战，只是一味的拖延

时间而贻误了战机.亚运会上中国男篮被韩国队在后二十几秒钟反盘的惨重教训，每位热爱篮球的人士是难以

忘记的.如果在这后几秒我们的队员的思想仍然是想着如何扩大胜果，如何继续进攻，把比分和时间忘掉而只

珍惜眼前的进攻机会或慎重防守那比赛将是另一个结局.

1.1.5 对观众与拉拉队的认识．在比赛中观众和拉拉队是客观存在的，往往他们会给队员带来紧张情绪，如带有

倾向性的喧闹和拉拉队的各种声音对队员的刺激[2].在关键时刻再加上喧闹的场面正是考验一名队员心理素质的

佳时机，顶得住就成功否则失败，而这时的压力往往是观众与拉拉队造成的.在关键时刻的罚球，我们能经常

在电视或现场看到观众和拉拉队此时的表现，就不用说罚球队员的心理会怎样，要是本方的观众或是队员此时

也会屏住呼吸为他祷告.在 NBA 联赛中这样的场面是太平常不过了，对于那些大牌球星这算不了什么.但对于大

学生、中学生的比赛中这必定会干扰队员的心理，甚至在比赛刚开始他就会被观众和拉拉队的气势给干扰使在

比赛刚进行中不能马上适应.

1.2 情感因素

1.2.1 情绪的控制．在诸多的心理因素中，情绪是为不稳定、不断变化、较为现实的东西，它随情境或一时需

要的出现而发生，也随着情绪的变迁或需要的满足和转移而较快地减弱、消失或者改变[3].有时队友之间由于配

合不默契或是对客观情况的判断不一致，造成频频失误，所产生的埋怨情绪会引起焦虑.这也是我们年轻运动员

不容易把握的一个因素.

1.2.2 教练员的影响．在比赛中教练员的情绪、语言和流露出来的对运动员的信任程度的下降，是使运动员产生心

理负担的因素之一.作为指挥者对于队员的性格、特长应该了如指掌，应该知道如何调用自己手中的队员，使他们

在比赛中发挥出自己的特点.队员在比赛中的表现直接与教练员相联系，教练员的一举一动都将影响队员的发挥.

一个眼神，一个微笑，甚至脸上任何一个细微的表情都将会对场上的队员有一定影响，所以说教练员是球队的灵

魂，是战场上的指挥员，比赛的结局与教练员是分不开得，如何做好一名优秀教练员将是值得我们深思的！

1.3 意志因素

篮球运动员的意志品质突出表现在比赛攻守对抗的激烈争夺中能否全力为实现既定目的做出克服困难的努

力.尽管篮球运动是集体对抗的竞技项目，但在比赛中的每一个攻守环节上都是靠运动员个人独立地去完成比赛

动作，每一个具体的技、战术动作又都是在对抗中需要有谋略地、有创造性地去实现既定的目的，并以行动来

分析意志品质的结构独立性和创造性的主导品质，而其他坚毅、顽强、果断、勇敢、沉着、自制力等因素则是

寄于主导的意志品质之中，它们之间是相辅相成的.在比赛中篮球运动员意志品质对比赛的结局起着至关重要的

作用，无论在赛前、赛中、赛后良好的意志品质是运动员的独立性和创造性得以充分发挥的保证.所以教练员一

定不能忽视意志品质对比赛及运动员的影响，必须把所有意志品质内容联系在一起进行训练，并应与专项心理

训练相结合，互为作用，相得益彰.

1.4 其他因素(如场地、气候、灯光、色彩等)

场地的平整度，灯光的亮度，比赛时的天气情况，场地器材的质量也都是造成心理干扰的客观因素，都对

参赛的队员心理有一定的影响.这些客观条件不同性质比赛都是客观存在的，并且双方都要面对同样的问题，关

键还是在于参赛队员的心理调节.

2 建议与对策

教练员的指挥是比赛中为重要的一个环节，在整个比赛中教练员的意图能否使队员在场上发挥出来这是

一个关键，对此笔者对教练员提出一些相关建议，请同行们指正、参考.

(1)教练员要了解运动员心里想什么，有针对性地进行诱导工作.

(2)教练员应特别注意情绪自控与行为自控，教练员对运动员发脾气会引起其叛逆心理；教练员的急躁情绪

也会很快地传染给运动员.

(3)正确引导队员认识比赛性质、对手及裁判员的关系.

(4)在训练中要科学地把运动员意志品质培养寄予身体训练、技术训练、战术训练的过程中[4].

(5)在比赛中要对运动员感到沮丧和失望表示关切，尽量用各种方法支持他们，表示对他们的信任.

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(6)在训练中如何培养队员的自信心也将是一个重点；在比赛的关键时刻这一点显得是尤为重要.

3 结论

随着现代篮球运动的高速发展，利用一切手段大程度地挖掘运动员的各种运动潜能，通过科学的训练提

高运动员的技战术水平，注重心理素质的训练，在运动竞赛的实践中怎样调节控制情绪、保持稳定的心理状态，

以保证运动员在比赛中技战术水平得到淋漓尽致的发挥，已成为当今每位教练员力求得以解决的问题，这也是

具有十分重要的意义.

参考文献：

[1] 刘玉林.篮球运动员心理训练方法初探[J].北京体育学院学报，1991，(4).

[2] 王坚.心理训练在篮球运动中的应用[J].南京体育学报，2003，(3).

[3] 周祖远，赵忠玲.论篮球运动员的情绪控制[J].体育科技，2004，(1).

[4] 田英之，等.篮球运动员的心理训练漫谈[J]. 河北体育学院学报，1999，(2).

The Analysis of the Psychological Wave Motion Elements

Affecting the Basketball Players’in Games

XU Lei1，ZHANG Wei1，XU Feng2 (1. Departmen of Public Physicalt , Handan College , Handan 056005，China；2. Department of Education Science, Handan 056005，China)

Abstract：The Psychological Wave Motion is inevitable for the players in games, and it affects the players’actions

directly. The reasons to cause it includes subjective ones and objective ones, and we should analyze them from many

elements, such as the players, coaches and referees and so on. We can overcome the negative ones and cause the

attentions of the present coaches in order that the players can do better in the future games.

Key words: basketball players；games；wave motion；analysis

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关于电子文件归档与管理的几点思考

冯秀珍

(邯郸学院档案室，河北邯郸 056005)

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摘要：通过对电子文件产生的客观条件和原因，结合当前信息化社会条件下电子文件管理实际，针对电子文件管理中

存在的问题，谈自己的一些粗浅认识.

关键词：电子文件；档案管理；分析；探讨


收稿日期： 2005-01-17

作者简介：冯秀珍(1949—)，女，河北磁县人，邯郸学院档案室副研究馆员. ————————————————————————————————————————————

随着社会信息化的迅速发展，计算机技术在各个行业、部门普遍使用，办公自动化，文档一体化，办公无

纸化已成为现代化管理的主要手段，并在不断发展和延伸.与之相应的大量的电子文件也应用而生，这就给档案

工作增添了新的内容，也给档案学研究带来了新的课题.本文将通过对电子文件产生的原因、特点进行分析，结

合电子文件管理与归档工作中存在的问题，谈几点粗浅的见解.

1 电子文件产生的客观条件和原因

电子文件的产生是人类记录史上的一次革命，它比以往传统的记录方式、记录载体有着更深刻、更广泛的

含义.所谓电子文件是指一种能被计算机识别，通过计算机阅读和处理而且符合文件法律定义的，能存储在磁带、

磁盘、光盘等介质上，可以在网络上传输的数字代码序列. [1](P35)随着信息化社会发展的需求，信息技术的广泛

应用，传统的档案管理模式和技术手段已不能适应现代化管理的需求，必须把传统的管理模式向数字化、信息

化转换.文档一体化，办公自动化进程的加快，档案信息以惊人的速度向电子化、数字化发展，电子档案将成为

未来档案的主体，以电子档案先前一步的纸质档案将逐渐被替代.要使档案工作跟上时代发展的步伐，实现档案

事业可持续发展，必须采取现代化科学技术手段，强化电子档案信息化建设是档案事业发展的唯一途径.人们对

档案信息化的客观需求正是电子文件产生的内在动力和主要原因.

1.1 现代化社会对档案信息载体要求的多样化

随着信息化程度的不断加深，人们记录和传递信息的能力大大提高，办公自动化的逐步推广，胶片、磁带、

光盘等载体相继出现，人们不再以单一的文字来记录他们的活动情况，而是用文字、声音、视像来传输信息，

并将它们转换为静止的记录符号.人们不在受时间、地点的限制进行工作和交流，而是用计算机和高速信息网组

合提供的平台，来满足人们的工作、学习、和交流.人们对信息需求的多样化，有力地促进了电子文件的广泛应

用，电子文件生成方式发生着很大的变化，使电子文件的产生成为必然.

1.2 信息社会对现代化文档管理提出的新要求

在信息化社会加速发展的时代，人们对信息要求全面、准确、快速、方便.由于信息量的增加，人们的注意

力不只限于某一方面，而会更多地注意到档案之间的联系，来解决档案信息供需的矛盾.这就要求各级档案部门

之间加强纵向联系，根据经济、科技、社会发展趋势，大力加强同其他文献、图书、博物等部门的横向联合，

实现信息资源的网络化管理，建立一个范围更大的信息管理体制，实现信息资源共享成为可能.

1.3 电子文件产生的途径和来源

电子文件的主要来源有以下几种.以本学校为例，一是先于纸质文件产生的电子文件，它是以电子文件为主

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体，在本单位生成的磁盘、光盘、录音、录象等电子文件.如本单位下发的文件、通知、简报、信息等材料，通

过计算机打印成纸质文件后，把定稿拷贝在磁盘或光盘上脱机保存.二是先于电子文件的纸质文件，它是以纸质

文件为主体，通过扫描转换成电子文件，如上级教育部门下发的需要执行的文件，教育规划、教学工作计划、

招生工作文件等，通过扫描形成电子文件.三是未生成的电子文件，如党委会议记录、校长办公会记录、党、政

联席会记录，通过扫描形成电子文件.四是直接形成的电子文件，如本单位组织、人事、财务等部门在计算机上

编制的党员情况、人事工作情况、经费、工资等年终报表，在打印表格时直接生成的电子文件.还有招生电子文

件，学生成绩数据库、学生管理、教师讲课的课件、设备购置等电子文件.电子文件无论在产生途径上，还是在

归档管理方法上与纸质档案都有明显的区别.电子文件无论是信息加工、存储、传输、检索，还是软件运行、载

体的更换都要受到一定条件的制约，其严格程度远远超过纸质文件的处理，所以加强电子文件管理是当前档案

部门的重要任务.

2 对目前电子文件归档管理现状分析

纵观我国电子文件归档管理工作现状来看，有的行业和部门在电子档案管理方面已取得了一些成功的经验

和成果，但是对电子档案管理工作发展不平衡，有的单位电子档案是未知数，有的档案人员不了解什么是电子

文件的大有人在，还有的单位虽然已有了了无几的几盘电子档案，既无目录，又无编号，也无说明，只是应付

检查而已.这些问题的存在，主要原因是缺乏宏观的管理理论和法律方面的背景支持，导致现有的档案管理模式

和手段不具备高效、快速提供档案信息服务与利用的需求.主要有以下几个方面.

2.1 电子文件归档与管理基础设施有待完善

电子文件归档与管理必须有高性能的计算机软、硬件基础设施做保证.由于种种原因，有的档案部门档案基

础设施不能满足电子文件管理的需求，如计算机老化，有的档案室配置的计算机是其他部门的替代产品，检索、

传输速度慢，对电子软件不支持，更谈不上上网访问和网站的链接，死机现象时有发生.再就是有的部门对电子

档案存放的条件达不到具体要求，如库房环境，电子档案装具，温湿度调控等.从这些问题上不难看出，要实现

档案管理现代化，需要相关领导的高度重视和物力、财力的资源配置和支持.

2.2 电子文件归档管理缺乏理论上的指导

电子档案管理与纸质档案管理有相同之处，那就是要建立健全一套完整的规范性的归档标准.目前电子档案

管理理论匮乏，严重影响电子档案的管理，一是档案人员得不到学习的机会，二是参加地方档案培训收获甚微.

就目前一些档案部门的业务培训存在很多弊端，正如有的档案人员反映说：“培训年年搞，讲课老一套，学员不

愿听，会场乱吵吵，老师难为情，效果并不高”.这些来自基层的评价，虽然没有什么深奥的理论，但确实是实

实在在的存在问题.笔者认为，各极档案部门在档案培训方面下点代价，请一些名人、专家讲课，如市档案局搞

培训，请省一级或国家级的档案专家，研究学者到会讲课，一定能收到事半功倍的效果.

2.3 档案人员业务素质有待提高

电子文件归档管理是档案的新内容，部分年纪偏高的档案人员不能胜任电子档案管理工作，据了解，在邯

郸市十几所大中专院校中，档案人员平均年龄在 45 岁以上占 75%.这部分人员对传统的档案管理方法比较熟练，

干起来顺手，对电子文件管理这一新生事物接受比较慢，在操作方面有一定的局限性，有待进一步学习与提高.

3 加强电子文件归档与管理的几点建议

电子文件的出现，互联网的建立，建设数字化档案馆，网络化档案馆成为未来档案工作发展的必由之路.

如何做好电子文件归档管理工作，适应信息时代发展的需求，应重点做好以下几项工作.

3.1 建立健全法律规章，强化宏观管理

电子文件归档管理是档案信息化的基础，应纳入社会信息化管理的大局中，电子文件的管理，档案数字化

建设，纸质档案数字化建设等都应该有国家档案局统一规划和组织，避免各自为政，盲目的、不规范的现象出

现.国家档案局应制定电子文件管理法规制度和办法，如“双套制”、“双轨制”原则，[2](P40)文档一体化管理原则，

档案信息网络安全原则等，都应有国家档案局来宏观管理，统一认识，统一组织，统一部署，统一规范，使各

级档案部门和基层档案工作有法可依，有章可循.

94

3.2 切合自身实际制定电子档案管理办法

各档案部门结合自己工作实际，在国家档案管理法规的基础上，制定适合本系统、本行业电子文件管理办

法和制度，可参照文书档案的一些做法，如档案的归档范围和标准.要按照电子文件的来源，从电子文件产生途

径、类型、和特点出发，以集中统一为原则，明确归档的电子文件管理机制；以完善齐全为宗旨，全面规划电

子文件的归档范围；以脱机载体为重点，确保真实有效为目的把好归档的电子文件的质量关.要根据国家有关标

准，制定一整套包括电子文件的形成、整理、鉴定、归档、利用、保护为内容的管理办法，确保电子文件的齐

全、完整与安全.

3.3 加强电子文件的归档与管理

电子文件的归档是将应归档的电子文件，经过整理确定电子档案的属性后，从电子计算机的存储器或网络

存储器上，拷贝或刻录到可脱机的存储器上，以便长期保存的工作过程.电子文件归档又分逻辑归档和物理归档.

逻辑归档是指在计算机网络上，将电子文件的物理地址，放在有档案部门控制的服务器中，供相关部门利用和

处理.物理归档是经过计算机处理的电子文件，通过拷贝或刻录卸载到载体上，向档案部门移交保管的过程. [3](P24)

电子文件的归档可按下列步骤进行：1.电子文件归档工作必须有业务部门将处理完毕的电子文件根据文件的重

要性，按照归档标准确定密级和保管期限，经档案人员审查后，加上档号，如年度+全宗号+责任者+分类号+目

录号+卷号；2.根据目前“双套制”原则，应与纸质档案的档号保持一致，要把每一个盘片的确切名称写清楚，

还要把盘片内容、使用工作环境、应用软件写清后，编好目录然后一并交档案室保存；3.归档的电子档案应拷

贝两套，保存一套，借阅一套.电子文件经过整合、加工形成了电子档案，管理好电子档案，得到很好的利用和

长期保存，使人类活动的真实记录在电子时代得以继续，是档案工作者应尽的职责.要强化电子档案管理工作，

加强电子档案的软、硬件设施管理.软件重点要注意防病毒、安全和访问权限问题的管理.在硬件管理上，要进一

步完善电子档案的保管设施和环境，温度保持 17—20℃之间，相对湿度保持在 35—40%之间，同时强化防磁设

施的完善和维护，确保电子档案的信息和数据在保存和传输过程中的安全和稳定.

3.4 加强电子档案管理人才的培养和选用

电子档案管理是一个新事物，从事电子档案管理人员必须具备既有档案管理方面的知识，又懂并掌握计算

机信息管理等方面的技术技能.因此，培养和选用一批电子档案管理人员是档案部门的当务之急.就目前各档案部

门来说，一是要有针对性的吸纳专业型的人才充实到档案队伍中来，如电子计算机软、硬件技术或数字通讯技

术，接受过大学教育的档案管理人才.二是加大教育投入，培养一批既能熟练计算机技术和信息、网络技术，又

热爱档案事业的专门人才，以满足电子档案管理的需求.三是抽调一部分档案管理人员，进行电子档案基础知识，

计算机管理技术，数字通信技术进行强化培训，使他们迅速掌握电子档案管理的技能，解决人才缺乏的现状.

纵上所述，电子文件归档管理工作是目前各级档案部门一项紧迫任务.我们要深刻认识电子档案管理的重要

性，努力做好电子文件的归档管理工作，深入开展开发档案信息资源，充分发挥电子档案快速、方便的优势，

在社会发展中发挥档案信息的更大作用.

参考文献：

[1] 吴筑清，商平安.CAD 电子文件归档与电子档案管理标准简介[J].中国档案，1999，(7).

[2] 冯惠玲.电子文件与纸质文件管理的共存与互动[J].中国档案，2003，(12).

[3] 易碧容.电子文件的归档管理和有效利用[J].档案学研究，2004，(4).

95



《邯郸师专学报》1999—2004 年引文数量分析宋子民

(邯郸学院图书馆，河北邯郸 056005)

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摘要：以《邯郸师专学报》1999—2004 年的引文文献为研究对象，对其数量进行了统计分析.

关键词：引文；分析；邯郸师专学报


收稿日期：2005-03-07

作者简介：宋子民(1977—)，男，河北邯郸人，邯郸学院图书馆助理馆员.

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引文文献是论文的重要组成部分，它反映了论文作者参阅借鉴前人研究成果的基本情况，反映学术动向和

理论来源的基本线索，可以体现出科研工作的继承和发展性，是衡量期刊吸收能力和渗透能力，发文质量和社

会影响的重要指标.

《邯郸师专学报》是邯郸师专及邯郸地区的重要学术期刊，它反映了邯郸师专教学科研水平.《邯郸师专学

报》创刊于 1991 年，从 1999 年第 1 期开始由内部期刊改为正式期刊，国内外公开发行为季刊.每年的 1、2、4

期为社会科学版，3 期为自然科学版.通过对其引用文献进行统计分析，能比较客观地反映出其科研论文作者对

情报信息的吸收与利用状况，并找出其引文的一般规律.

1 研究对象与方法

以 1999—2004 年间《邯郸师专学报》共 24 期(其中社会科学版 18 期，自然科学版 6 期)540 篇论文(不包括

会议讲话、小资料、文摘、动态简讯等；其中社会科学论文 374 篇，自然科学论文 166 篇)的引文为统计对象，

运用文献计量学的原理与方法，对引文数量进行统计分析.

2 统计结果与分析

引文数量是反映论文作者对已有的学术成果和新情报信息吸收能力和吸收量的重要指标.1999—2004 年

间《邯郸师专学报》引文数量统计结果见表 1、表 2 和表 3.

表 1 1999—2004 年间全部论文引文数量统计

年份论文数

(篇)

引文总数

(篇)

平均引文量

(篇)

附有引文的

论文数(篇)

附有引文论文

百分比(％)

附有引文论文的

平均引文量(篇)

1999 91 421 4.63 44 48.35 9.57

2000 95 296 3.12 47 49.47 6.30

2001 89 386 4.34 53 59.55 7.28

2002 91 309 3.40 67 73.63 4.61

2003 92 282 3.07 67 72.83 4.21

2004 82 267 3.26 60 73.17 4.45

合计 540 1961 3.63 338 62.59 5.80

96

表 2 1999—2004 年间社会科学论文引文数量统计

年份论文数

(篇)

引文总数

(篇)

平均引文量

(篇)

附有引文的

论文数(篇)

附有引文论文

百分比(％)



1999 61 300 4.92 30 49.18 10.00

2000 64 254 3.97 32 50.00 7.94

2001 63 336 5.33 36 57.14 9.33

2002 64 235 3.67 49 76.56 4.80

2003 66 210 3.18 47 71.21 4.47

2004 56 208 3.71 42 75 4.95

合计 374 1543 4.13 236 63.10 6.54

表 3 1999—2004 年间自然科学论文引文数量统计

年份论文数

(篇)

引文总数

(篇)

平均引文量

(篇)

附有引文的

论文数(篇)

附有引文论文

百分比(％)



1999 30 121 4.03 14 46.67 8.64

2000 31 42 1.35 15 48.39 2.80

2001 26 50 1.92 17 65.38 2.94

2002 27 74 2.74 18 66.67 4.11

2003 26 72 2.77 20 76.92 3.60

2004 26 59 2.27 18 69.23 3.28

合计 166 418 2.52 102 61.45 4.10

6 年间《邯郸师专学报》共刊载论文 540 篇，其中社科论文 374 篇，自科论文 166 篇.引文率为 62.59％，其

中社科论文引文率为 63.10％，自科论文引文率为 61.45％.这些数值与我国科技期刊引文率的平均值 88％[1]有一

些差距.纵向看，论文的引文率有上升的趋势，说明该刊的作者开始逐渐重视引文文献，注意吸收和利用文献情

报信息.

《邯郸师专学报》6 年间引用文献总量为 1961 篇，每篇论文平均引文量为 3.63 篇，其中社科论文篇均引文

量为 4.13，自科论文篇均引文量为 2.52 篇.社科论文的篇均引文量与我国社会科学期刊的篇均引文量 5.01 篇[2]

相比，低 0.88 篇.自科论文的篇均引文量与我国自然科学核心期刊论文的篇均引文量 8.5 篇[3]相比，还有很大差

距.这说明该刊的作者在吸收文献信息量方面，还需很大提高，尤其是自科论文的作者.

《邯郸师专学报》未附引文文献的论文有两类情况，一类是研究水平较深，在某些研究方面的权威作者写的

论文，例如：2000 年第 4 期中，李学勤教授的文章未附引文.另一类情况是论文的作者不重视吸收利用文献信息.

在附有引文文献的论文中，有的吸收利用文献信息的能力很强，引文量多的一篇论文其引文达到 77 篇.

以上分析表明，《邯郸师专学报》1999—2004 年间的引文文献的引文率和引文量还需提高，引文率有上升

的趋势，说明《邯郸师专学报》的作者吸收利用文献情报信息的意识和能力在提高.6 年来，引文文献都做的比

较规范，说明《邯郸师专学报》注重学术性和研究性，办刊质量在不断提高.

参考文献：

[1] 孟连生. 中文科学引文分析[J]. 情报科学，1983，4(1).

[2] 赵国勇. 《情报资料工作》引文分析与评价[J]. 情报资料工作，1989，(1).

[3] 王惠翔. 《情报理论与实践》引文分析[J]. 情报理论与实践，1999，22(3).

[4] 施必青. 《情报理论与实践》1997—2001 年引文分析[J]. 情报理论与实践，2003，(1)．

数学的方法、基础和继承 - xb.hdc.edu.cnxb.hdc.edu.cn/u/cms/xb/201208/151010460fj4.pdf ·...

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