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篇1

關(guān)鍵詞：頂崗實(shí)習(xí) 學(xué)生 心理輔導(dǎo) 企業(yè)

1 學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)存在的問題

在高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，一直把頂崗實(shí)習(xí)看成是提高學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵步驟，也為以后就業(yè)打下基礎(chǔ)。實(shí)施頂崗實(shí)習(xí)的實(shí)際意義表現(xiàn)在增強(qiáng)師資力量，提高學(xué)生的知識(shí)水平和整體素質(zhì)，優(yōu)化社會(huì)教育資源，學(xué)生社會(huì)實(shí)踐能力得到提高的同時(shí)也給企業(yè)注入新的力量源泉。對(duì)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校頂崗實(shí)習(xí)出現(xiàn)問題及解決方法的研究，有助于頂崗實(shí)習(xí)教育教學(xué)工作的展開，有助于頂崗實(shí)習(xí)教育和管理方面的落實(shí)，對(duì)培養(yǎng)技術(shù)人才有著至關(guān)重要的意義。經(jīng)過調(diào)查取證，現(xiàn)在我省高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的頂崗實(shí)習(xí)中存在不少問題，總結(jié)起來主要表現(xiàn)在：

①學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的組織、管理工作不完善。

②對(duì)實(shí)習(xí)期間的監(jiān)管不到位。

③缺少對(duì)頂崗實(shí)習(xí)水平的評(píng)估。

④頂崗實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師綜合素質(zhì)水平不高，缺乏對(duì)業(yè)績(jī)以及工作量的估算能力。

⑤有些企業(yè)參與意識(shí)不高，不愿配合。現(xiàn)在很多高級(jí)職業(yè)技術(shù)院校頂崗實(shí)習(xí)基本上都有這些情況，實(shí)習(xí)效果差，只是些表面功夫。根據(jù)以上情況，以下是本人對(duì)學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的幾點(diǎn)體會(huì)：

2 加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)員、廣泛宣傳頂崗實(shí)習(xí)

學(xué)生對(duì)頂崗實(shí)習(xí)的認(rèn)識(shí)是學(xué)生穩(wěn)定的重要因素。如何讓學(xué)生能正確認(rèn)識(shí)頂崗實(shí)習(xí)是學(xué)生穩(wěn)定的關(guān)鍵要素。

2.1 學(xué)院組織全體即將參加頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生開動(dòng)員大會(huì)。讓學(xué)生知道頂崗實(shí)習(xí)內(nèi)涵，即頂崗實(shí)習(xí)是學(xué)生到實(shí)際的實(shí)習(xí)崗位上，到真實(shí)的工作環(huán)境中，一邊學(xué)習(xí)一邊在生產(chǎn)一線的諸多崗位與一般職業(yè)人一樣從事生產(chǎn)勞動(dòng)，其身份既是學(xué)校的學(xué)生又是企業(yè)員工的雙重身份，學(xué)校利用企業(yè)的專業(yè)人才、技術(shù)、設(shè)備、工作環(huán)境等，通過校企合作方式，提高學(xué)生勞動(dòng)技能、專業(yè)技術(shù)、職業(yè)素質(zhì)等，以到達(dá)學(xué)生了解社會(huì)、適應(yīng)社會(huì)、提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目的，是職業(yè)教育培養(yǎng)高技能型人才的教學(xué)模式。會(huì)上做到“四個(gè)明確”，即明確頂崗實(shí)習(xí)的目的和意義、明確頂崗實(shí)習(xí)單位與崗位、明確頂崗實(shí)習(xí)的任務(wù)與責(zé)任、明確頂崗實(shí)習(xí)考核與評(píng)價(jià)。

2.2 采取形式多樣的宣傳方式，提高學(xué)生對(duì)頂崗實(shí)習(xí)的認(rèn)識(shí)。

2.2.1 以系為單位，組織學(xué)生觀看學(xué)生到實(shí)習(xí)單位工作情況錄像，了解學(xué)生即將參加工作的工作環(huán)境。

2.2.2 以班級(jí)為單位，由學(xué)生處牽頭，組織一期關(guān)于頂崗實(shí)習(xí)相關(guān)的主題班會(huì)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)頂崗實(shí)習(xí)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

2.2.3 以學(xué)校名義，向?qū)W生家長(zhǎng)寄學(xué)生即將參加頂崗實(shí)習(xí)告知通知書，與學(xué)生家長(zhǎng)簽訂學(xué)生安全協(xié)議，讓家長(zhǎng)積極配合學(xué)校頂崗實(shí)習(xí)工作，對(duì)學(xué)生有鼓勵(lì)和幫助作用。

2.2.4 利用課余時(shí)間，通過學(xué)校廣播播放頂崗實(shí)習(xí)相關(guān)信息，讓學(xué)生更進(jìn)一步了解頂崗實(shí)習(xí)目的和意義。

2.3 帶隊(duì)教師要起到積極的宣傳作用。大多數(shù)人都沒能意識(shí)到在校頂崗實(shí)習(xí)教學(xué)的意義，包括學(xué)生及其家長(zhǎng)，尤其是經(jīng)濟(jì)條件比較好的學(xué)生更是扭曲了它的意義。所以，作為輔導(dǎo)老師要首先把頂崗實(shí)習(xí)的宣傳工作做好，使學(xué)生深刻體會(huì)到頂崗實(shí)習(xí)教學(xué)的好處。使學(xué)生清楚高職院校的頂崗實(shí)習(xí)教學(xué)是在校期間必須完成的學(xué)業(yè)，它是提高學(xué)生的應(yīng)用技能及綜合實(shí)踐能力的主要方法。這就是頂崗實(shí)習(xí)的作用，即學(xué)生上了工作崗位后，角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變，成了企業(yè)里的“準(zhǔn)員工”，接受企業(yè)派發(fā)的任務(wù)，進(jìn)行實(shí)踐操作，融入到企業(yè)社會(huì)，推動(dòng)學(xué)生向員工身份角色的轉(zhuǎn)變。這一階段的學(xué)生所接受的實(shí)踐鍛煉，正體現(xiàn)出了教育和實(shí)踐相結(jié)合的理念。同樣通過這些磨合，讓學(xué)生深入了解到社會(huì)，并開始學(xué)會(huì)適應(yīng)，為以后工作夯實(shí)基礎(chǔ)，拓寬就業(yè)渠道。

3 全面了解企業(yè)情況、慎重選擇頂崗實(shí)習(xí)崗位

學(xué)生如何能正確選擇實(shí)習(xí)單位也是學(xué)生穩(wěn)定的重要因素之一，在頂崗實(shí)習(xí)期間，學(xué)生對(duì)企業(yè)及崗位滿意程度的高低也是影響學(xué)生穩(wěn)定的關(guān)鍵，學(xué)院在考察企業(yè)時(shí)最好滿足以下條件：

①實(shí)習(xí)崗位一致性。其實(shí)是指實(shí)習(xí)崗位要和所學(xué)專業(yè)知識(shí)指向就業(yè)崗位保持一致。

②實(shí)習(xí)崗位先進(jìn)性。即企業(yè)擁有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水平，文化氛圍好，以及合理的經(jīng)營(yíng)理念，最好是在該領(lǐng)域中占據(jù)領(lǐng)航位置。

③實(shí)習(xí)崗位效率性。即提高實(shí)習(xí)崗位利用率，給學(xué)生提供充足的實(shí)習(xí)崗位，讓他們投入到社會(huì)實(shí)踐中去。我們總結(jié)出，挑選實(shí)習(xí)崗位要綜合一致性、先進(jìn)性及效率性，實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)，做出成績(jī)，達(dá)到你要的效果。

學(xué)生面對(duì)參加招聘的眾多企業(yè)，如何選擇崗位，主要根據(jù)學(xué)生自己的職業(yè)規(guī)劃來選擇職業(yè)崗位。

①對(duì)于家庭條件好、自己想創(chuàng)業(yè)、想從事與專業(yè)無關(guān)及從來沒有到外參加實(shí)踐的學(xué)生最好選擇自聯(lián)，主要目的是能順利完成頂崗實(shí)習(xí)任務(wù)。

②對(duì)于想在所學(xué)專業(yè)上有發(fā)展，學(xué)生最好應(yīng)選擇與自己專業(yè)有關(guān)的企業(yè)，主要目的強(qiáng)化專業(yè)水平，提高勞動(dòng)技能，積累工作經(jīng)驗(yàn)。

③針對(duì)家庭條件較差，急需要解決當(dāng)期實(shí)際困難的學(xué)生，最好選擇工資福利較好的企業(yè)，達(dá)到適應(yīng)社會(huì)，提高職業(yè)素質(zhì)的目的。

4 積極開展心理輔導(dǎo)、減輕學(xué)生各方面壓力

學(xué)生在頂崗實(shí)習(xí)的過程中，很多東西都有了變化，比如周圍的朋友，接觸到形形的人，生活的環(huán)境以及自己的身份由學(xué)生到職工，一時(shí)不太適應(yīng)，就產(chǎn)生了多種壓力，如何幫助學(xué)生解決心理問題也是學(xué)生穩(wěn)定的重要要素。在實(shí)習(xí)過程中，頂崗實(shí)習(xí)常見的心理障礙有：①角色轉(zhuǎn)變。頂崗實(shí)習(xí)之后，學(xué)生擁有雙重身份，即學(xué)生和職工，所以受到學(xué)校和用人單位的雙重壓力。剛走上實(shí)習(xí)崗位，就要面對(duì)陌生的環(huán)境，復(fù)雜的工作和紛繁的社交圈，對(duì)這些學(xué)生來說的確是不小的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。學(xué)生和職工的雙重身份讓他們茫然，心理壓力也就增加了。②自我認(rèn)知偏差。在學(xué)生的自我認(rèn)知能力方面，形象思維占著主要地位，使自己的思想停留在事物的表面，想法片面，看不到本質(zhì)就容易使思維理想化。這樣的思維方式體現(xiàn)在兩種方面：一是自傲的心理，這樣的學(xué)生往往認(rèn)為自己掌握了很多知識(shí)和技術(shù)，肯定要去實(shí)習(xí)企業(yè)做辦公室人員，無視一線的存在，忽視了基層的重要性，狂傲自大。二是自卑心理，這樣的學(xué)生總是認(rèn)為自己只是一名實(shí)習(xí)的學(xué)生，對(duì)工作方面的事一竅不通，在別的職工面前抬不起頭，所以無論在什么時(shí)候，做什么事情，總是沒有信心，不敢嘗試，沒有作為，只求不要出錯(cuò)萬(wàn)事大吉，自己的潛力得不到開發(fā)，能力無法施展。③職業(yè)倦怠。有部分學(xué)生在頂崗實(shí)習(xí)的初始階段，對(duì)工作有新鮮感，所以能全身心地投入到工作中?？墒窃龠^段時(shí)間，覺得每天都做一樣的事情很無聊，乏味，開始厭倦工作，精神變得頹廢，缺少工作熱情，缺乏活力，感覺工作壓力也大了，實(shí)在無法工作，不想再如此煎熬下去，所以就辭職退出。

針對(duì)學(xué)生以上心理問題，如何幫助學(xué)生減輕壓力，方法建議如下：

①調(diào)整角色定位。學(xué)生參加頂崗學(xué)習(xí)時(shí)，要認(rèn)清自己是學(xué)生和職工的雙重角色，對(duì)這兩種角色的任務(wù)負(fù)責(zé)。力求找對(duì)自己的位置，認(rèn)清自己的責(zé)任和義務(wù)，做到面面俱到。

②培養(yǎng)健全的自我意識(shí)。通過頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生可以更全面地認(rèn)識(shí)自己，對(duì)自己的一些做法、想法進(jìn)行剖析，自我認(rèn)識(shí)、自我審視，對(duì)不足進(jìn)行改進(jìn)，完善人生，使自己能更好的適應(yīng)社會(huì)。

③保持有效的心理溝通。學(xué)生與企業(yè)管理者、老師與學(xué)生是相互責(zé)任的認(rèn)知，具有主觀性，具有動(dòng)態(tài)性。加強(qiáng)與學(xué)生的交流溝通，了解學(xué)生的內(nèi)心變化，及時(shí)解決學(xué)生的心理問題。

④學(xué)會(huì)自我激勵(lì)。即增強(qiáng)對(duì)工作的熱情，開發(fā)自己腦力，利用創(chuàng)新思維，積極把頂崗實(shí)習(xí)的任務(wù)出色完成。當(dāng)然工作中遇到困難是難免的，不要被困難嚇到，庸人自擾，學(xué)會(huì)自我激勵(lì)，想法克服困難。頂崗實(shí)習(xí)中，當(dāng)自己情緒不好時(shí)，要學(xué)會(huì)合理調(diào)整，積極向自己的親人、朋友、同事、老師尋求幫助。

5 加強(qiáng)企業(yè)溝通、妥善處理學(xué)生工作中的各種問題

學(xué)生在頂崗實(shí)習(xí)期間，由于各種原因，可能在工作過程中犯下一些錯(cuò)誤，針對(duì)嚴(yán)重違反公司規(guī)章制度，對(duì)公司造成較大損失的，由學(xué)生自己承擔(dān)后果；對(duì)于能通過批評(píng)教育改正的，通過與公司積極協(xié)商，重新給學(xué)生機(jī)會(huì)，如何能妥善處理好學(xué)生這些問題也是學(xué)生穩(wěn)定的關(guān)鍵要素。

5.1 對(duì)于學(xué)生身體原因（近視眼、皮膚過敏），不能適應(yīng)工作崗位的。通過與人事部門協(xié)商，按照公司相關(guān)規(guī)定，帶學(xué)生到醫(yī)院檢查，醫(yī)生出示證明，部門再根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，重新調(diào)換崗位，讓學(xué)生繼續(xù)參加實(shí)習(xí)，提高學(xué)生積極性。

5.2 針對(duì)學(xué)生在工作中與領(lǐng)導(dǎo)產(chǎn)生糾紛的。積極向公司人事反映，由責(zé)任解決糾紛，員工科長(zhǎng)牽頭，到生產(chǎn)部門核實(shí)實(shí)際情況，了解整個(gè)事情的前因后果，如由班線原因造成的，由公司主管部門對(duì)班線長(zhǎng)提出批評(píng)，對(duì)不好的管理態(tài)度予以改正；如由學(xué)生原因引起的，由實(shí)習(xí)帶隊(duì)老師對(duì)學(xué)生提出批評(píng)，堅(jiān)決服從公司的管理，要求學(xué)生在以后的工作中多加注意，也通過與學(xué)生交談，讓學(xué)生放松心態(tài)，不要為這次事情影響工作積極性，多鼓勵(lì)和幫助學(xué)生，讓學(xué)生無憂無慮，順利完成頂崗實(shí)習(xí)任務(wù)。

5.3 針對(duì)學(xué)生在上班期間違反公司規(guī)定（睡覺、串崗等）的，通過與公司人事部門聯(lián)系，由生產(chǎn)部門根據(jù)學(xué)生產(chǎn)生嚴(yán)重后果的程度決定是否開除，對(duì)于公司重新給予學(xué)生機(jī)會(huì)的，老師也要對(duì)學(xué)生的行為進(jìn)行批評(píng)，要求學(xué)生平時(shí)多注意，機(jī)會(huì)難得，讓學(xué)生知道學(xué)校和老師隨時(shí)在關(guān)心他們，讓學(xué)生放心參加工作。

5.4 針對(duì)學(xué)生對(duì)工資問題存在疑惑的。積極聯(lián)系公司財(cái)務(wù)部門，及時(shí)向他們反映學(xué)生對(duì)工資的具體情況，通過公司員工交流平臺(tái)，對(duì)工資條上的每一項(xiàng)內(nèi)容逐一解釋，讓學(xué)生明白工資的計(jì)算情況，消除顧慮，踏實(shí)工作。

頂崗實(shí)習(xí)是學(xué)生步入就業(yè)的第一步，如何讓學(xué)生在實(shí)習(xí)期間能順利完成頂崗實(shí)習(xí)任務(wù)，達(dá)到實(shí)習(xí)效果。以上這些是我一年來作為實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師在穩(wěn)定學(xué)生方面的建議，不足之處，請(qǐng)?zhí)岢鰧氋F意見。只有學(xué)生、老師、企業(yè)三方面加強(qiáng)聯(lián)系，及時(shí)處理實(shí)習(xí)期間出現(xiàn)的各種問題，才能順利完成實(shí)習(xí)任務(wù)。

6 提高學(xué)生的工作適應(yīng)能力

在實(shí)際的頂崗實(shí)習(xí)工作中，學(xué)生肯定會(huì)有很多不同的思想問題。帶隊(duì)老師在實(shí)習(xí)教學(xué)過程中應(yīng)較好地時(shí)刻掌握學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)，耐心分析解決學(xué)生的心理困擾，幫助他們提高自己的適應(yīng)能力。帶隊(duì)老師要讓學(xué)生清楚高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)，明白所有工作都必須從最基層的崗位做起，而且在崗位上都應(yīng)以安靜從容、認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度去面對(duì)。帶隊(duì)老師應(yīng)注意把道德文明教育與道德實(shí)踐結(jié)合起來，為學(xué)生進(jìn)入社會(huì)打好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂一丹.“校企合作、頂崗實(shí)習(xí)”人才培養(yǎng)模式實(shí)證研究[J].價(jià)值工程，2010（23）.

篇2

關(guān)鍵詞：教學(xué)；說課；儀器分析；定量

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2012）023-0033-03

一、說教材

1. 教材內(nèi)容

“氣相色譜定量分析方法”選自普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，全國(guó)高等醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)第6輪規(guī)劃教材之一《分析化學(xué)》的第十九章第三節(jié)。教材內(nèi)容豐富，具有權(quán)威性。本次課安排1課時(shí)，教學(xué)內(nèi)容包括相對(duì)重量校正因子的測(cè)定，歸一化法，外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法。

2. 教材的地位與作用

本次課承接上節(jié)課“氣相色譜儀的一般流程和定性分析方法”，以概論部分“色譜流出曲線基本術(shù)語(yǔ)和概念”為知識(shí)基礎(chǔ)，對(duì)常用的定量分析方法一一進(jìn)行了詳細(xì)介紹，從而為具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和定量計(jì)算做好準(zhǔn)備。實(shí)際生產(chǎn)和科學(xué)研究中，對(duì)樣品組分的定量分析是主要工作，“氣相色譜定量分析方法”能夠幫助學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)和工作中的定量分析和計(jì)算。

3. 教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)大綱的要求、教材內(nèi)容和特點(diǎn)以及學(xué)生的實(shí)際情況，確定本課程的教學(xué)目標(biāo)為：①知識(shí)目標(biāo)：掌握歸一化法、內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法的定量分析方法；理解各種定量方法的特點(diǎn)及適用范圍。②能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)歸納總結(jié)、舉一反三、融會(huì)貫通的能力；培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)、定量計(jì)算的能力；培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、活學(xué)活用的能力。③情感目標(biāo)：使學(xué)生樹立積極主動(dòng)、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

4. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

明確教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，能夠從整體上認(rèn)識(shí)和把握課堂教學(xué)。[1,2]①教學(xué)重點(diǎn)：定量分析方法以及適用范圍；確定依據(jù)：定量分析是對(duì)氣相色譜數(shù)據(jù)結(jié)果的分析和處理，要得到準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果，必須使用可靠的定量分析方法；學(xué)生實(shí)驗(yàn)"氣相色譜對(duì)霍相正氣水中乙醇含量的分析測(cè)定"要根據(jù)內(nèi)標(biāo)定量分析方法對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理和計(jì)算；“高效液相色譜”這一章中，定量分析方法教學(xué)內(nèi)容和本節(jié)基本相同，學(xué)生實(shí)驗(yàn)“芩連片中黃芩苷的高效液相色譜測(cè)定”也要用到外標(biāo)法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算。②教學(xué)難點(diǎn)：重量校正因子的理解、各種定量分析方法的特點(diǎn)及靈活運(yùn)用。確定依據(jù)為：重量校正因子的含義較為抽象。每一種定量分析方法由于原理不同而有著各自的特點(diǎn)，因此難點(diǎn)在于使學(xué)生充分理解校正因子以及各種定量分析方法原理，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)分析工作的實(shí)際要求靈活選擇合適的定量分析方法。

二、學(xué)情分析

本課程是藥學(xué)專業(yè)大二下學(xué)期的基礎(chǔ)必修課。學(xué)生在大二上學(xué)期已經(jīng)學(xué)習(xí)了分析化學(xué)的基本知識(shí)和一些分析方法，結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，對(duì)分析化學(xué)這門課程的特點(diǎn)和要求也有了一定的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。通過本學(xué)期儀器分析“色譜概論”章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生初步掌握了色譜分析方法的基本知識(shí)。大部分學(xué)生都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到儀器分析課程的重要性，因此對(duì)新的知識(shí)領(lǐng)域充滿強(qiáng)烈的求知欲和探索興趣。藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生在大二期間基本上還是以基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)為主，課程任務(wù)比較繁重，而儀器分析課程內(nèi)容較為瑣碎，講述性內(nèi)容較多，學(xué)生普遍缺乏總結(jié)概括的能力，對(duì)所學(xué)的前后內(nèi)容不能做到較好地融會(huì)貫通，課堂所學(xué)知識(shí)不能較好地運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作當(dāng)中。因此，在教學(xué)中，需注重鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考和歸納總結(jié)，靈活運(yùn)用多種學(xué)習(xí)方法，理論聯(lián)系實(shí)踐。

三、教法設(shè)計(jì)和學(xué)法指導(dǎo)

本節(jié)內(nèi)容采用課堂講授為主，結(jié)合討論法、練習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法等多種教學(xué)方法相結(jié)合，[3,4]以啟發(fā)式教學(xué)作為各種教學(xué)方法的指導(dǎo)思想，因材、因人施教，科學(xué)組織教學(xué)內(nèi)容，設(shè)問解疑，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和思維活動(dòng)，使教學(xué)方法富有啟迪學(xué)生智慧、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維及分析、解決實(shí)際問題能力的活力，使學(xué)生在豐富多彩和輕松活躍的教學(xué)氛圍中得到知識(shí)的熏陶。

上節(jié)課結(jié)束后，要求學(xué)生對(duì)本節(jié)課程內(nèi)容做好預(yù)習(xí)，并利用網(wǎng)絡(luò)資源，以“氣相色譜、定量分析、中藥”為關(guān)鍵詞查閱文獻(xiàn)資料，初步了解文獻(xiàn)中所用到的定量分析方法，并作為教師舉例和學(xué)生討論的主要內(nèi)容之一。教學(xué)過程中，教會(huì)學(xué)生充分聯(lián)想舊知識(shí)，由舊達(dá)新，以新固舊，做好知識(shí)的銜接和過渡。指導(dǎo)學(xué)生對(duì)幾種定量分析方法進(jìn)行對(duì)比、歸納，總結(jié)出每一種定量分析方法的特點(diǎn)以及適用的對(duì)象和范圍。以“氣相色譜對(duì)霍相正氣水中乙醇含量的分析”為具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行簡(jiǎn)單的課堂練習(xí)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，使學(xué)生當(dāng)堂消化所學(xué)的內(nèi)容，再結(jié)合學(xué)生課前查閱的科學(xué)文獻(xiàn)，舉一反三，學(xué)以致用。要求課后學(xué)生以小組為單位實(shí)施討論，進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中鞏固知識(shí)，培養(yǎng)綜合素質(zhì)，并做好實(shí)驗(yàn)課的預(yù)習(xí)工作，使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

四、教學(xué)程序

1. 課題引入

鼓勵(lì)學(xué)生大膽聯(lián)想學(xué)過的舊知識(shí)，教師給學(xué)生展示一張完整的色譜圖，并提出疑問“應(yīng)用氣相色譜儀得到色譜圖，色譜峰的峰面積是定量參數(shù)，可由儀器軟件自動(dòng)計(jì)算得到。那么如何根據(jù)峰面積的大小對(duì)目標(biāo)組分進(jìn)行定量分析呢？”，引發(fā)學(xué)生思考。解答后可知，峰面積和組分的量成正比關(guān)系，根據(jù)比例系數(shù)引出定量分析中校正因子的概念，使學(xué)生明白測(cè)定校正因子對(duì)于定量分析和計(jì)算的目的。教師通過設(shè)置疑問，抓住學(xué)生的注意力，將學(xué)生的思維引入課堂。[5]

篇3

關(guān)鍵詞：行為定向；民族器樂；理論教學(xué)

音樂的創(chuàng)作、表演及欣賞是一完整的過程，三者之間缺一不可，從我國(guó)早期社會(huì)到當(dāng)今社會(huì)，都不缺乏將音樂創(chuàng)造、表演以及欣賞融合為一的音樂人才。在音樂發(fā)展的路程中，人類音樂活動(dòng)衍生出來的形式主要包括固定型、編排型、即興型。其中，即興型的音樂活動(dòng)與音樂創(chuàng)作者、表演者之間有緊密的聯(lián)系。在當(dāng)前的音樂教育教學(xué)工作中，通常將固定型的教學(xué)模式作為主要的方式，而忽視了即興型、編排型兩種[1]。這就意味著當(dāng)前音樂教學(xué)教學(xué)工作中，學(xué)生無法從實(shí)踐方面對(duì)音樂創(chuàng)造與表演進(jìn)行體會(huì)，缺乏真實(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。很顯然在現(xiàn)階段的音樂教學(xué)中，學(xué)生難以實(shí)現(xiàn)知與行的統(tǒng)一。民族器樂理論教學(xué)亦是如此，通過行為定向開展教學(xué)方法能夠提升學(xué)生的民族樂器理論知識(shí)，并幫助其獲得更多有關(guān)于音樂學(xué)習(xí)的體驗(yàn)。

一、以行為定向的音樂教學(xué)相關(guān)內(nèi)容

20世紀(jì)70年代中葉，著名的音樂教育家里勃克、賴涅克、勞赫完成了《以行為定向的音樂教學(xué)的理論和實(shí)踐》一書的寫作，并在書中明確將“行為定向”理論提了出來。該學(xué)說主要依據(jù)的是行為主義學(xué)習(xí)理論而變化得出，在行為主義學(xué)習(xí)理論中劃分行為為兩大類別：其中一類叫做操作，該行為屬于機(jī)體本能反應(yīng)的一種，和外界事物等因素的刺激沒有關(guān)系；另一類是應(yīng)答，該行為主要是由于外界因素的刺激導(dǎo)致。而對(duì)應(yīng)這兩種行為的反射條件也分為兩大類別：操作對(duì)應(yīng)的反射現(xiàn)象為操作性反射，應(yīng)答對(duì)應(yīng)的反射現(xiàn)象為應(yīng)答性反射。應(yīng)答性條件反射和外界的刺激有直接的聯(lián)系，操作性反射則與強(qiáng)化的外界刺激無明顯關(guān)系。在學(xué)習(xí)環(huán)境中，具有代表性的就是操作，這一行為對(duì)于學(xué)習(xí)同樣有重要作用。所以，以行為定向的音樂教學(xué)重點(diǎn)就是通過自主的作為或行為體驗(yàn)到的知識(shí)，這也是對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行理解與掌握的重要基礎(chǔ)，這和常規(guī)的音樂欣賞和理解是有所不同的[2]。首先，行為定向是作為非認(rèn)知進(jìn)程和有關(guān)行為進(jìn)行對(duì)待，僅僅單純依靠知識(shí)理解是無法對(duì)音樂進(jìn)行掌握的，還應(yīng)當(dāng)通過人自身的實(shí)際行動(dòng)與體會(huì)才能對(duì)音樂進(jìn)行真正的掌握。音樂的學(xué)習(xí)與欣賞是有所不同的，但是欣賞音樂的最終目的還是為了能夠理解音樂，這也要求學(xué)生和音樂行為整體進(jìn)行結(jié)合。人體能夠依據(jù)外界刺激的不同作出不同的反應(yīng)，同時(shí)能夠依據(jù)內(nèi)在的意志體現(xiàn)出相應(yīng)的行為。因此，學(xué)習(xí)并非是一種機(jī)械化的自動(dòng)反應(yīng)，而是一種主觀能動(dòng)的過程，需要學(xué)習(xí)者本人用自我的學(xué)習(xí)特征，將純粹的音樂認(rèn)知進(jìn)行取代，通過場(chǎng)景化、動(dòng)作化、口語(yǔ)化的方式對(duì)所學(xué)習(xí)到的音樂內(nèi)容進(jìn)行理解[3]。在音樂學(xué)習(xí)過程中，也很少將音樂作品作為教學(xué)的主要對(duì)象，更多的需要學(xué)習(xí)者以自己的情感對(duì)作品進(jìn)行賞析，最終達(dá)到領(lǐng)會(huì)作品意境的目的，這些事音樂教學(xué)工作開展的最終意義所在。

以行為定向的民族器樂教學(xué)特征主要包括以下幾個(gè)方面：學(xué)生充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，參與到整個(gè)民族器樂學(xué)習(xí)過程中取，并參與到教學(xué)計(jì)劃的安排與討論中；音樂老師應(yīng)當(dāng)充分考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生利用自我的學(xué)習(xí)效能獲得學(xué)習(xí)的最終成果，并注重校內(nèi)學(xué)習(xí)與校外學(xué)習(xí)的結(jié)合，使學(xué)生的音樂知識(shí)學(xué)習(xí)和自我創(chuàng)作達(dá)到一種良性的平衡狀態(tài)。這種教學(xué)的特征和研究性的教學(xué)有著共性特征，主要表現(xiàn)在這兩種不同的模式都能將學(xué)生在音樂學(xué)習(xí)方面的主觀能動(dòng)性充分發(fā)揮出來[4]。以行為定向的民族器樂教學(xué)提倡在探索中獲得知識(shí)，因而行為定向和研究性的教學(xué)模式有著很大的共通性。

二、基于行為定向的民族器樂教學(xué)方法概述

一方面，基于行為定向的民族器樂教學(xué)中學(xué)生能充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，并能夠積極參與到對(duì)器樂教學(xué)進(jìn)程的實(shí)施及評(píng)價(jià)工作中。民族器樂理論教學(xué)的重要基礎(chǔ)是建立在學(xué)生對(duì)音樂音響、文字理解以及自我的心理、生理作用之上的，在日常的教學(xué)活動(dòng)中要求學(xué)生學(xué)會(huì)如何進(jìn)行自我體驗(yàn)，從而將這些原本抽象的主觀感受變?yōu)楦忧逦?、具體的行為動(dòng)態(tài)，并通過行為動(dòng)態(tài)的實(shí)施獲得對(duì)民族器樂知識(shí)的真正理解，這一點(diǎn)是行為定向下開展民族器樂教學(xué)的重要成果。

另一方面，由于音樂藝術(shù)具有非明確語(yǔ)義、非具象等特征，在當(dāng)前民族器樂理論教學(xué)過程中，音樂教師不僅要積極引導(dǎo)學(xué)生從音樂的本身出發(fā)，還應(yīng)當(dāng)與特定的音樂文化環(huán)境相結(jié)合，從而對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行更好的理解與感悟，培養(yǎng)出在音樂學(xué)習(xí)中不斷創(chuàng)造音樂與發(fā)現(xiàn)音樂的能力。不僅如此，音樂老師還應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)其通過自我的行為將學(xué)習(xí)的結(jié)果導(dǎo)出，進(jìn)而結(jié)合不同環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)，形成一張科學(xué)學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)。[5]

三、以行為定向的民族器樂理論教學(xué)模式及實(shí)踐

（一）提示教學(xué)聯(lián)合集體行為教學(xué)

可以將這一教學(xué)階段劃分為兩個(gè)模塊：第一，教師通過對(duì)課本知識(shí)的宣讀與講述，從而將一些簡(jiǎn)答的理論知識(shí)宣傳出去；第二，教師制定出一套相關(guān)于理論知識(shí)教學(xué)內(nèi)容的完善計(jì)劃，主要包括語(yǔ)言描繪、現(xiàn)場(chǎng)演奏以及實(shí)地考察等具體的行為，從而讓學(xué)生實(shí)際參與到這些行為計(jì)劃之中，在各類特定的行為中感知并體會(huì)體現(xiàn)出的理論知識(shí)。例如，音樂教師在向?qū)W生傳授民族器樂理論知識(shí)時(shí)，可以將一些課時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，事先選擇一種特定的民族器樂作為考察的主要對(duì)象，將相關(guān)的基本理論概述完畢之后，從而組織學(xué)生對(duì)所呈現(xiàn)出來的理論知識(shí)進(jìn)行理解。[6]同時(shí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生前往實(shí)地進(jìn)行考察，作出現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告并與學(xué)生一起分享。通過這種實(shí)地考察等活動(dòng)的組織，學(xué)生能夠真實(shí)感受到民族器樂知識(shí)的存在及音樂文化的發(fā)展歷程，從而對(duì)于整個(gè)音樂課程的學(xué)習(xí)與把握都十分重要。再例如，教師在向?qū)W生就講述有關(guān)于民族器樂中原板變奏旋律手法時(shí)，可以選擇《五梆子》作為教學(xué)材料，該曲的構(gòu)成主要有主題和其三次原板變奏，在變奏時(shí)都實(shí)用了具有特色的旋律加花和演奏技巧。在行為教學(xué)時(shí)，音樂教師可以依據(jù)不同演奏技巧的發(fā)聲特點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)作編排，從而讓學(xué)生在模仿。

（二）分組行為教學(xué)

開展分組行為教學(xué)主要包括兩個(gè)大的模塊，即課內(nèi)分組和課外分組。其中，課外分組行為主要是通過舉辦戶外音樂節(jié)、田野采風(fēng)等形式進(jìn)行分組教學(xué)，由于受到地域考察、交通條件以及課時(shí)數(shù)量的影響，這些因素對(duì)于客觀環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，因而組分的形式相對(duì)較弱，可以結(jié)合民族音樂采風(fēng)活動(dòng)或集體戶外教學(xué)的方式開展。課內(nèi)分組行為教學(xué)，主要是的是在課堂教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和主觀性，從而使得學(xué)生在民族器樂理論知識(shí)的理解與體驗(yàn)方面的深刻性提升，教師能依據(jù)教學(xué)的時(shí)間段和總數(shù)進(jìn)行科學(xué)分配，從而劃分學(xué)生為若干個(gè)小組。每一個(gè)小組都能在共同的研究與討論下進(jìn)行音樂學(xué)習(xí)。各個(gè)小組可以相互交換組內(nèi)的樂器，然后進(jìn)行交換合奏與表演，反復(fù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而獲得學(xué)習(xí)效果的強(qiáng)化。

四、結(jié)語(yǔ)

以行為定向的民族器樂理論知識(shí)教學(xué)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，教師在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)與戶外活動(dòng)的結(jié)合，通過學(xué)生的自我認(rèn)知和實(shí)際行動(dòng)的交融提升對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握。同時(shí)，要想取得良好的民族器樂理論知識(shí)教學(xué)效率，還應(yīng)當(dāng)開展分組行為教學(xué)和集體行為教學(xué)等不同的教學(xué)模式，從而形成一種學(xué)生積極參與、教師合理指導(dǎo)的良性教學(xué)狀態(tài)，為學(xué)生創(chuàng)造出一個(gè)音樂學(xué)習(xí)、音樂創(chuàng)作、音樂表演的良好環(huán)境。

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篇4

改革開放以來，隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)，各種大型體育賽事紛紛在我國(guó)舉辦，除卻全運(yùn)會(huì)，在我國(guó)召開的洲際運(yùn)動(dòng)會(huì)就有東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)，特別是即將召開的2008年北京奧運(yùn)會(huì)更是全人類的一次體育盛會(huì)，而在這之后，又將在廣州召開亞運(yùn)會(huì)。可以說，在我國(guó)召開的一連串的體育盛會(huì)極大地推動(dòng)了體育氣象學(xué)的發(fā)展。以北京奧運(yùn)會(huì)為例，特別在氣象與地震研究方面提出了具體的要求，即根據(jù)奧運(yùn)會(huì)期間北京地區(qū)的氣象和地質(zhì)特點(diǎn)，針對(duì)可能發(fā)生的氣象和地震災(zāi)害，開展相關(guān)的氣象保障和地震預(yù)測(cè)技術(shù)研究，形成可靠的對(duì)策預(yù)案，為奧運(yùn)會(huì)順利進(jìn)行提供氣象和防震保證;重點(diǎn)開展奧運(yùn)會(huì)氣象保障科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)與研究;奧運(yùn)會(huì)期間災(zāi)害天氣預(yù)警及對(duì)策預(yù)案研究;奧運(yùn)期間的地震預(yù)測(cè)及應(yīng)急預(yù)案研究等。為此，作為“十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃“奧運(yùn)科技專項(xiàng)”第一批課題，《奧運(yùn)氣象保障技術(shù)研究》課題攻關(guān)組開始了認(rèn)真細(xì)致的研究工作。

2體育氣象學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)

2.1學(xué)科基礎(chǔ)

體育氣象學(xué)的基礎(chǔ)主要包括氣象學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生理學(xué)等。氣象學(xué)是體育氣象學(xué)的根基。氣象學(xué)可以簡(jiǎn)單地被定義為研究大氣和大氣現(xiàn)象的科學(xué)。這些大氣現(xiàn)象我們統(tǒng)稱為天氣，因?yàn)樘鞖馐俏覀冎車h(huán)境的主要因素，所以，影響著人類的各種活動(dòng)。在氣象學(xué)上，大氣的物理性狀主要以氣象要素來表征，如氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、云量、降水量、能見度等。氣象學(xué)的領(lǐng)域很廣，其中就包括研究大氣的本質(zhì)，從而能解釋大氣現(xiàn)象，尋求控制其發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律;進(jìn)而應(yīng)用這些規(guī)律，通過一定的措施，為預(yù)測(cè)和改善大氣環(huán)境服務(wù)(如人工影響天氣、人工降雨、消霧、防雹等)，使之能更適合于人類的生活和生產(chǎn)的需要。數(shù)學(xué)是體育氣象學(xué)中數(shù)量分析的基礎(chǔ)，最常使用的是統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)(包括數(shù)理統(tǒng)計(jì)、回歸分析、非參數(shù)統(tǒng)計(jì)、體育統(tǒng)計(jì)等)、組合教學(xué)(主要研究存在性、計(jì)數(shù)、構(gòu)造、優(yōu)化等問題)、數(shù)學(xué)規(guī)劃(包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃等)、隨機(jī)過程和模糊數(shù)學(xué)等。物理學(xué)是研究宇宙間物質(zhì)存在的基本形式、性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面，從而認(rèn)識(shí)這些結(jié)構(gòu)的組成元素及其相互作用、運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律的科學(xué)。在物理學(xué)的基礎(chǔ)性研究過程中，形成和發(fā)展出來的基本概念、基本理論、基本實(shí)施手段和精密的測(cè)試方法，已成為其他許多學(xué)科的重要組成部分，并產(chǎn)生了良好的效果。具體到體育運(yùn)動(dòng)，在各種氣象要素影響下，對(duì)一些運(yùn)動(dòng)器械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)研究具有重要的意義。生理學(xué)作為生物科學(xué)的一個(gè)分支，是研究生物機(jī)體正常生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。在各種氣象要素影響下，從生理學(xué)的角度出發(fā)，可以探討體育運(yùn)動(dòng)的生理學(xué)本質(zhì)，能夠進(jìn)一步認(rèn)識(shí)人體機(jī)能活動(dòng)、訓(xùn)練的基本規(guī)律，清楚體育運(yùn)動(dòng)對(duì)人體機(jī)能發(fā)展變化的影響;掌握不同年齡、性別，不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和不同訓(xùn)練水平運(yùn)動(dòng)員的生理特點(diǎn)，從而科學(xué)的指導(dǎo)體育鍛煉和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，更好的為體育實(shí)踐服務(wù)。

2.2學(xué)科屬性

有關(guān)體育科學(xué)體系的研究已經(jīng)很多了，盡管研究、分類的角度不同，但是，體育自然科學(xué)類學(xué)科是各研究中所共有的。并且，已經(jīng)有研究將體育氣象學(xué)納入了體育自然科學(xué)學(xué)科。［7］體育自然科學(xué)學(xué)科是由體育科學(xué)與自然科學(xué)的某些學(xué)科門類(力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等)或?qū)W科(解剖學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象學(xué)等)相互滲透而形成的一組學(xué)科。這些學(xué)科具有明顯的邊緣性，它們既是體育科學(xué)的分支學(xué)科，又是自然科學(xué)某個(gè)學(xué)科門類的分支學(xué)科。因此，體育氣象學(xué)是氣象學(xué)在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的具體運(yùn)用;同時(shí)，它又是應(yīng)用氣象科學(xué)的分支學(xué)科。換一個(gè)角度思考，體育氣象學(xué)是硬科學(xué)還是軟科學(xué)?軟科學(xué)相對(duì)硬科學(xué)，正如軟件相對(duì)硬件，軟件和硬件都是計(jì)算機(jī)科學(xué)詞匯，沒有軟件，硬件的潛力就無法發(fā)揮出來。雖然作為自然科學(xué)的氣象學(xué)(它也是一門硬科學(xué))已經(jīng)建立了自己的理論、方法系統(tǒng)，但是體育學(xué)與氣象學(xué)決不是簡(jiǎn)單的結(jié)合，體育氣象學(xué)的理論命題可以追溯到它的基礎(chǔ)學(xué)科中去，但它不是這些基礎(chǔ)學(xué)科的原有命題，而是將這些學(xué)科的理論重新闡釋后運(yùn)用到氣象環(huán)境影響下的體育運(yùn)動(dòng)中去。因此，體育氣象學(xué)作為自然學(xué)科更需要自己的軟科學(xué)。軟科學(xué)的任務(wù)之一就在于人們?nèi)绾握J(rèn)識(shí)和開發(fā)利用硬科學(xué)。要真正認(rèn)識(shí)體育氣象學(xué)這門科學(xué)，還需要從這門學(xué)科的外部環(huán)境和內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及它的發(fā)展規(guī)律性去認(rèn)識(shí)它，要達(dá)到這個(gè)目的，單靠本學(xué)科的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。所謂外部環(huán)境，就是一門學(xué)科所處的社會(huì)條件和科學(xué)基礎(chǔ)，其中也包括了這門學(xué)科與社會(huì)環(huán)境相互作用的關(guān)系，要弄清楚這些，需要了解社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的基本規(guī)律，這些都屬于軟科學(xué)的范圍。所謂內(nèi)部結(jié)構(gòu)，指的是一門學(xué)科所包含的幾個(gè)主要部分，這幾個(gè)部分是如何通過復(fù)雜的反饋關(guān)系而緊密地結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體，這也是軟科學(xué)的范疇。另外，還要搞清科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展規(guī)律，使我們能夠找到正確的途徑，深入到問題的實(shí)質(zhì)，這些都是軟科學(xué)的范圍。當(dāng)然，軟科學(xué)的范圍不止這些，如果我們不具備相關(guān)的知識(shí)，很難正確地弄清科學(xué)探索的方向，發(fā)揮已有成果的效益和組織好一門學(xué)科。因此，體育氣象學(xué)橫跨硬科學(xué)和軟科學(xué)，集眾多學(xué)科于一體，來充實(shí)自己的體系。

2.3研究領(lǐng)域

體育氣象學(xué)的研究領(lǐng)域目前主要分為兩個(gè)大的領(lǐng)域:一是舉辦大型體育賽事的適宜時(shí)間和地點(diǎn)的研究、以及賽事期間天氣保障方面的研究，這個(gè)領(lǐng)域主要運(yùn)用天氣學(xué)的各種知識(shí)(當(dāng)然也用到了數(shù)學(xué)的統(tǒng)計(jì)知識(shí))，這是體育氣象學(xué)最直接、最本質(zhì)的研究領(lǐng)域，可以看作宏觀領(lǐng)域;二是氣象要素對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)成績(jī)、運(yùn)動(dòng)員機(jī)體以及運(yùn)動(dòng)器械施加影響方面的研究，這一領(lǐng)域用到了物理學(xué)、氣象學(xué)、生理學(xué)等多種基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)，隨著科技的不斷進(jìn)步，研究越來越精細(xì)，可以看作微觀領(lǐng)域。

2.4體育氣象學(xué)的發(fā)展重點(diǎn)

2.4.1體育氣象學(xué)的基礎(chǔ)理論

體育與氣象組成了一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，其中包含著許多復(fù)雜性。大氣是環(huán)境中變動(dòng)性最大的，因此，氣象規(guī)律性十分復(fù)雜;同時(shí)，在氣象現(xiàn)象對(duì)體育的影響過程中，運(yùn)動(dòng)器械、特別是人體機(jī)能的變化規(guī)律更是異常復(fù)雜，不綜合、系統(tǒng)地研究這些基本的東西，就很難弄清楚氣象對(duì)體育影響的實(shí)質(zhì)問題。

2.4.2體育氣象學(xué)的研究方法

在多數(shù)情況下，體育氣象學(xué)的研究所要解決的問題雖然是一個(gè)單學(xué)科問題，但在研究中要借助相關(guān)學(xué)科的高技術(shù)手段來測(cè)試用經(jīng)典或常規(guī)方法無法獲得的指標(biāo)、數(shù)據(jù)或分析處理紛繁復(fù)雜的各種信息，得出單一學(xué)科研究無法得到的一些全新結(jié)論。目前的問題在于，體育專業(yè)的研究人員對(duì)氣象知識(shí)知之甚少，而氣象專業(yè)的研究人員又不了解體育，所以，在使用資料和分析研究方法方面常存在一些問題。例如，關(guān)于統(tǒng)計(jì)方法的使用，無論選用氣象統(tǒng)計(jì)方法還是體育統(tǒng)計(jì)方法，必須要考慮氣象要素是相互影響、相互制約的。所以，偏相關(guān)統(tǒng)計(jì)就不適合于用來分析氣象要素，因?yàn)槠嚓P(guān)的原則是被選取的最優(yōu)因子與被舍棄的因子無關(guān)，而逐步回歸的方法則比較適合氣象要素的分析。所以，尋求適合體育氣象學(xué)的研究方法是未來體育氣象學(xué)發(fā)展中需要認(rèn)真關(guān)注的。

3結(jié)論

篇5

GPS技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展，其應(yīng)用研究及應(yīng)用領(lǐng)域得到了極大的擴(kuò)展，其中一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域就是氣象學(xué)研究。利用GPS理論和技術(shù)來遙感地球大氣，進(jìn)行氣象學(xué)的理論和方法研究，如測(cè)定大氣溫度及水汽含量，監(jiān)測(cè)氣候變化等，叫做GPS氣象學(xué)（GPS/MET eorology，簡(jiǎn)寫為GPS/MET）。GPS氣象學(xué)的研究于80年代后期最先在美國(guó)起步，在美國(guó)取得理想的試驗(yàn)結(jié)果之后，其他國(guó)家如日本等也逐步開始GPS在氣象學(xué)中的研究。

二、GPS氣象學(xué)簡(jiǎn)介

大氣溫度、大氣壓、大氣密度和水汽含量等量值是描述大氣狀態(tài)最重要的的參數(shù)。無線電探測(cè)、衛(wèi)星紅外線探測(cè)和微波探測(cè)等手段是獲取氣溫、氣壓和濕度的傳統(tǒng)手段。但是它們與GPS手段相比，就可明顯地看出傳統(tǒng)手段的局限性。無線電探測(cè)法的觀測(cè)值精度較好，垂直分辨率高，但地區(qū)覆蓋不均勻，在海洋上幾乎沒有數(shù)據(jù)。被動(dòng)式的衛(wèi)星遙感技術(shù)可以獲得較好的全球覆蓋率和較高的水平分辨率，但垂直分辨率和時(shí)間分辨率很低。利用GPS手段來遙感大氣的優(yōu)點(diǎn)是，它是全球覆蓋的，費(fèi)用低廉，精度高，垂直分辨率高。根據(jù)1995年4月3日美發(fā)射的用于GPS氣象學(xué)研究的Microlab-1低軌衛(wèi)星的早期結(jié)果顯示，對(duì)于干空氣，在從5-7 km到35-40 km的高度上，所獲得的溫度可以精確到±1.0℃之內(nèi)。正是這些優(yōu)點(diǎn)使得GPS/MET技術(shù)成為大氣遙感的最有效最有希望的方法之一。

當(dāng)GPS發(fā)出的信號(hào)穿過大氣層中對(duì)流層時(shí)，受到對(duì)流層的折射影響，GPS信號(hào)要發(fā)生彎曲和延遲，其中信號(hào)的彎曲量很小，而信號(hào)的延遲量很大，通常在2.3 m左右。在GPS精密定位測(cè)量中，大氣折射的影響是被當(dāng)作誤差源而要盡可能將它的影響消除干凈。而在GPS/MET中，與之相反，所要求得的量就是大氣折射量。通過計(jì)算可以得到我們所需的大氣折射量，再通過大氣折射率與大氣折射量之間的函數(shù)關(guān)系可以求得大氣折射率。大氣折射率是氣溫T，氣壓P和水汽壓力e的函數(shù)，通過一定關(guān)系，則可以求得我們所需要的量。

三、GPS氣象學(xué)分類

根據(jù)GPS/MET觀測(cè)站的空間分布來分類，可以分為兩大類：

①地基GPS氣象學(xué)（Ground-based GPS/MET）

②空基GPS氣象學(xué)（Space-based GPS/MET）

地基GPS氣象學(xué)就是將GPS接收機(jī)安放在地面上，象常規(guī)的GPS測(cè)量一樣，通過地面布設(shè)GPS接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)，來估計(jì)一個(gè)地區(qū)的氣象元素。

空基GPS氣象學(xué)就是利用安裝在低軌衛(wèi)星（Low Earth Orbit，簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)EO）上的GPS接收機(jī)來接收GPS信號(hào)。當(dāng)GPS信號(hào)與LEO衛(wèi)星上GPS接收聯(lián)線經(jīng)過地球上空對(duì)流層時(shí)，GPS信號(hào)會(huì)發(fā)生折射。這一測(cè)量大氣折射的方法叫做掩星法，該方法是20世紀(jì)60年代美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室JPL和Stanford大學(xué)為研究行星大氣和電離層而發(fā)展起來的。通過對(duì)含有折射信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以計(jì)算出大氣折射量而估計(jì)出我們所需要的氣象元素的大小。

但無論是地基GPS/MET還是空基GPS/MET，其目標(biāo)都是一樣，即計(jì)算出大氣折射量。其不同之處在于空基GPS/MET涉及的數(shù)據(jù)處理更麻煩一些，因?yàn)榘惭b在低軌衛(wèi)星上的GPS接收機(jī)跟GPS衛(wèi)星一樣，也是運(yùn)動(dòng)的，而且在接收機(jī)接收到的所有衛(wèi)星的信號(hào)中，并不像地面上的接收機(jī)那樣，所接收到的衛(wèi)星信號(hào)中必定包含有大氣折射信息。

四、GPS氣象學(xué)的原理

在GPS數(shù)據(jù)處理時(shí)，一般是像對(duì)待基線向量一樣，將大氣折射量視為未知參數(shù)進(jìn)行估計(jì)的。在數(shù)據(jù)處理中通常是根據(jù)觀測(cè)時(shí)間的長(zhǎng)短、基線的長(zhǎng)短、觀測(cè)時(shí)的氣象條件等因素，來決定大氣折射未知參數(shù)估計(jì)的個(gè)數(shù)。通過這種辦法估計(jì)出來的大氣折射量的精度很高，一般可至毫米級(jí)。而大氣折射量的大小是由GPS信號(hào)穿過對(duì)流層時(shí)沿經(jīng)路徑上的大氣折射率n決定的，某處的大氣折射率n是該處的氣壓、溫度和濕度的函數(shù)。因此可以建立起大氣折射量與氣象元素之間的關(guān)系。為方便起見，定義折射數(shù)N=（n-1）×106。在處理對(duì)流層大氣折射時(shí)一般是將空氣分為兩部分，一部分是干空氣，另一部分是濕空氣。GPS信號(hào)延遲中，濕空氣所占的比重比干空氣所占的比重要小得多，但濕空氣這一部分的變化要比干空氣的變化要大，而且比干空氣更不穩(wěn)定。濕空氣的變化難以估計(jì)，是造成大氣折射量估計(jì)不準(zhǔn)的主要原因，這也影響著后來的氣象元素的計(jì)算準(zhǔn)確性。

五、GPS/MET的應(yīng)用前景

GPS/MET探測(cè)數(shù)據(jù)具有覆蓋范圍廣（全球）、高垂直分辨率、高精度和高長(zhǎng)期穩(wěn)定的特點(diǎn)。對(duì)它的研究將給天氣預(yù)報(bào)、氣候和全球變化監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域產(chǎn)生深刻的影響。

1.天氣預(yù)報(bào)

我們知道數(shù)值天氣預(yù)報(bào)（NWP）模式必須用3維溫、壓、濕和風(fēng)數(shù)據(jù)作為初值。目前提供這些初始化數(shù)據(jù)的探測(cè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)空密度極大地限制了預(yù)報(bào)模式的精度。無線電探空資料一般只在大陸地區(qū)存在，而在重要的海洋區(qū)域，資料極為缺乏。即使在大陸地區(qū)，探測(cè)一般也只是每隔12h進(jìn)行一次。雖然目前氣象衛(wèi)星資料可以反演得到溫度輪廓線，但這些輪廓線有限的垂直分辨率使得它們對(duì)預(yù)報(bào)模式的影響相當(dāng)小。而GPS/MET觀測(cè)系統(tǒng)可以進(jìn)行全天候的全球探測(cè)，加上觀測(cè)值的高精度和高垂直分辨率，使得NWP精度的提高成為可能。這樣，可以提高數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和可靠性。

篇6

關(guān)鍵詞：CMACAST；衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；XML

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）16-3701-03

Abstract： After the completion of the “9210”project，Henan Provincial Meteorological Information Center receives all kinds of meteorological data by DVBS satellite data broadcasting system and processes into MICAPS data for forecaster accessing in Henan meteorological bureau.Witj modern living standards improving and the rapid development of the meteorological cause，the public has put forward higher requirements on ageing and fine meteorological forecast products.Therefore meteorological forecasters put forward higher requirements on needing forecast information..Henan Provincial Meteorological Information Center processing data reveiving through the DVBS satellite data broadcasting system has been unable to meet the needs of the forecasters.Henan Provincial Meteorological Information Center receives various kinds of meteorological data through the CMACAST satellite data broadcasting system， receiving daily data of thirty-eight categories， more than 100 G. Massive meteorological data needs high performance system processing into weather products accesed for forecasters.CMACAST data processing system is composed of 5 modules and respectively is the server configuration module， data processing module， data monitoring module， data backup module and data reduction module.These models provide an important technical support for monitor and maintain the CMACAST data processing system and reduce the maintenance difficulty and complexity.XML is data interface of CMACAST data processing system，and makes the system having highly scalability. CMACAST data processing system is an improtant supproting technology of data service for Henan meteorological bureau.

Key words： CMACAST； satellite data broadcasting system； data processing system； XML

自“9210”工程建成后，河南省氣象信息中心通過DVBS衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)接收各種氣象原始資料，由MICAPS處理程序處理為各類氣象資料供氣象臺(tái)預(yù)報(bào)員調(diào)閱使用。

伴隨著現(xiàn)代生活水平的提高以及氣象事業(yè)的迅速發(fā)展，公眾對(duì)氣象預(yù)報(bào)產(chǎn)品的時(shí)效和精細(xì)化都提出了更高的要求。因此氣象臺(tái)預(yù)報(bào)員對(duì)預(yù)報(bào)所需要的資料也提出了更高的要求。河南省信息中心將通過DVBS衛(wèi)星數(shù)據(jù)系統(tǒng)接收到的原始資料進(jìn)行處理已經(jīng)不能滿足預(yù)報(bào)員的需求。

目前，河南省氣象信息中心通過CMACAST衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)接收各類實(shí)時(shí)氣象資料包括警報(bào)和預(yù)警信息，常規(guī)觀測(cè)資料，國(guó)內(nèi)自定義格式觀測(cè)資料，數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，天氣雷達(dá)資料，衛(wèi)星資料和預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品。每天接收到的資料有三十八類，多達(dá)一百多G。氣象信息中心接收到實(shí)時(shí)資料需要經(jīng)過CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理，轉(zhuǎn)換為MICAPS格式的預(yù)報(bào)產(chǎn)品，才能為氣象臺(tái)的預(yù)報(bào)員所使用。高頻度地處理大量的原始資料，以及原始資料的種類也會(huì)隨時(shí)增加，對(duì)處理系統(tǒng)提出了高效、容錯(cuò)程度高以及可擴(kuò)展性強(qiáng)的要求。

1 系統(tǒng)流程

Cmacast系統(tǒng)接收機(jī)10.69.72.46通過衛(wèi)星廣播接收軟件從衛(wèi)星接收機(jī)192.168.0.1 上按照通道分類接收各種實(shí)時(shí)氣象資料，并將接收到的資料存放到新一代通信系統(tǒng)的磁盤陣列上。

位于新一代通信系統(tǒng)的磁盤陣列上的/bezz/workdir/etc/目錄下的分發(fā)定義文件DIR_CONFIG.2定義了如何將新一代通信系統(tǒng)磁盤陣列上的文件分發(fā)到存儲(chǔ)原始資料的服務(wù)器172.18.152.9上。下面以MSG常規(guī)資料為例，介紹DIR_CONFIG.2如何定義從新一代通信系統(tǒng)的磁盤陣列上的文件分發(fā)到存儲(chǔ)原始資料的服務(wù)器172.18.152.9上。

[directory] DVBL0

/bezz/workdir/incoming/cmacast/L0 #存放到新一代通信系統(tǒng)的磁盤陣列L0目錄下的的文件

[dir options]

do not backup files #分發(fā)完L0目錄下的文件，立即刪除

[files]

MSG__* #查找以MSG__開頭的文件

[recipient]

ftp：//data：wlzx@MICA：21/data/bezz/dmsg #以ftp方式分發(fā)到存儲(chǔ)原始資料的服務(wù)器/data/bezz/dmsg目錄下，其中存儲(chǔ)原始資料服務(wù)器主機(jī)名稱為MICA

主機(jī)參數(shù)定義文件HOST_CONFIG定義了存儲(chǔ)原始資料的服務(wù)器172.18.152.9的主機(jī)

名稱為MICA。

新一代國(guó)內(nèi)通信系統(tǒng)的mms_parallel和mms_ha服務(wù)根據(jù)配置文件DIR_CONFIG.2和HOST_CONFIG，實(shí)現(xiàn)了原始資料從新一代通信系統(tǒng)的磁盤陣列上到存儲(chǔ)原始資料服務(wù)器的分發(fā)。

CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)讀取存儲(chǔ)原始資料服務(wù)器172.18.152.9下/home/micaps/data目錄下的原始資料，進(jìn)行處理，處理完的資料為MICAPS格式，存儲(chǔ)到MICAPS服務(wù)器172.18.152.3上，供氣象臺(tái)預(yù)報(bào)員調(diào)閱。

2 系統(tǒng)主要功能

CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由五個(gè)功能模塊組成，分別為：服務(wù)器環(huán)境配置模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊，數(shù)據(jù)備份模塊，數(shù)據(jù)還原模塊。

2.1 服務(wù)器環(huán)境配置模塊

服務(wù)器環(huán)境配置模塊為用戶提供了以FTP方式或者虛盤方式獲得原始數(shù)據(jù)，處理后的各類資料在服務(wù)器中的存放路徑，處理的時(shí)間段和處理所需要的程序等。維護(hù)人員可以根據(jù)需要增加處理資料的種類或者刪除處理資料的種類。這使得CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有很好的擴(kuò)展性。

2.2 數(shù)據(jù)處理模塊

數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)處理服務(wù)器的時(shí)間，將處理時(shí)間段位于該時(shí)間點(diǎn)內(nèi)的數(shù)據(jù)推入數(shù)據(jù)隊(duì)列中，根據(jù)每類產(chǎn)品的配置信息，調(diào)用處理程序進(jìn)行處理。

2.3 數(shù)據(jù)備份模塊

數(shù)據(jù)備份模塊能夠備份原始數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)；維護(hù)人員可以自行選擇需要備份原始數(shù)據(jù)還是產(chǎn)品，備份數(shù)據(jù)的時(shí)間和存放備份數(shù)據(jù)的物理位置，進(jìn)行備份。

2.4 數(shù)據(jù)還原模塊

數(shù)據(jù)還原模塊可以從存儲(chǔ)原始資料的服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，或者從產(chǎn)品的備份數(shù)據(jù)中進(jìn)行恢復(fù)；維護(hù)人員可以選擇是從存儲(chǔ)原始資料的服務(wù)器還是從產(chǎn)品備份數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，然后設(shè)置起始恢復(fù)點(diǎn)和恢復(fù)時(shí)長(zhǎng)，以便程序恢復(fù)指定時(shí)間的數(shù)據(jù)，默認(rèn)為24小時(shí)。該功能使維護(hù)人員不用補(bǔ)調(diào)歷史原始資料，迅速處理歷史資料，生成歷史產(chǎn)品。該功能降低了維護(hù)的復(fù)雜度，使手工處理變得簡(jiǎn)單可行。

2.5 數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊

數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊主要用來監(jiān)視產(chǎn)品的生成情況，數(shù)據(jù)服務(wù)器接收原始數(shù)據(jù)的情況，以及監(jiān)視數(shù)據(jù)接口進(jìn)程的執(zhí)行情況，這使維護(hù)人員能夠迅速定位沒有處理出來的產(chǎn)品是由于原始數(shù)據(jù)缺失還是處理程序處理失敗。該功能使得維護(hù)人員能夠快速定位處理產(chǎn)品失敗的原因，便于維護(hù)人員迅速解決問題。

3 關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理的資料有三十多類，處理的頻率也很密集，這對(duì)處理系統(tǒng)提出了很高的要求，也綜合應(yīng)用了一些關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 XML的應(yīng)用

與以前的DVBS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相比，CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。這主要是由于采用了XML技術(shù)。XML作為CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口文件，用于描述和保存各種原始資料的配置信息。CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將所有需要處理的數(shù)據(jù)推入隊(duì)列，讀取各類資料的XML，調(diào)用進(jìn)行處理。

以新長(zhǎng)Z自動(dòng)站文件為例，

長(zhǎng)文件名常規(guī)地面報(bào) #定義了處理資料的文件名

CMACAST #定義了存儲(chǔ)原始資料的服務(wù)器名稱

aws/st_new #定義了新長(zhǎng)Z自動(dòng)站文件位于存儲(chǔ)服務(wù)器的目錄

1/1-31/12

10m #指定了處理間隔

Z_SURF_C_*_yyyyMMddhhmmss_O_AWS_FTM.txt

#指定了新長(zhǎng)Z自動(dòng)站文件文件名

MICAPS #定義了處理產(chǎn)品的存儲(chǔ)服務(wù)器

MICAPS_SERVER_Manager

/surface_n

#指定了新長(zhǎng)Z自動(dòng)站文件處理后存儲(chǔ)路徑

..＼datatran

clsurfacenew_source_target_time

#指定了處理新長(zhǎng)Z自動(dòng)站文件的程序位于datatran目錄下以及程序名稱

讀取配置文件的C# 代碼如下：

XmlDocument Xdoc = new XmlDocument（ ） ；

Xdoc. Load （ Applicat ion. StartupPath + “path. Xml”） ；

XmlNodeReader reader = new XmlNodeReader（ Xdoc） ；

XmlNode No1 = Xdoc. DocumentElement. SelectSingleNode（“數(shù)據(jù)保存目錄”） ；

Datapath = No1. InnerText；

XmlNode No2 = Xdoc. DocumentElement. SelectSingleNode（“網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目錄”） ；

Netpath = No2. InnerText ；

隨著氣象業(yè)務(wù)的發(fā)展，CMACAST廣播系統(tǒng)接收的資料也不斷增加，已經(jīng)增加的有風(fēng)廓線雷達(dá)資料以及六要素區(qū)域站資料。XML的應(yīng)用使得CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有很好的擴(kuò)展性。

3.2 批處理程序的應(yīng)用

對(duì)處理程序而言，某一類氣象資料的接收具有重復(fù)性，因此處理該類資料也是一項(xiàng)重復(fù)性的任務(wù)。批處理程序是將一些可執(zhí)行程序集合在一個(gè)文件中，供處理程序調(diào)取。批處理程序的優(yōu)勢(shì)就在于處理日常任務(wù)和重復(fù)性的任務(wù)。CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過調(diào)用批處理程序處理資料。

以新長(zhǎng)Z自動(dòng)站文件為例，

cf %1 1 #cf為可執(zhí)行程序，位于工作目錄下；進(jìn)入存放新長(zhǎng)Z自動(dòng)站原始文件的目錄

LongAwsMessageParser.exe longAwsMessageProcinfo.xml %1 %2 %3 -20

#在整點(diǎn)后20分用LongAwsMessageParser.exe 處理新長(zhǎng)Z文件，其中%2表示處理后產(chǎn)品的存放路徑，%3表示產(chǎn)品備份路徑 。其中l(wèi)ongAwsMessageProcinfo.xml定義了產(chǎn)品的文件名，文件格式等 。

例如，以新長(zhǎng)Z處理后生成的UV要素為例 ：

#處理生成新長(zhǎng)Z的UV風(fēng)場(chǎng)

5 #處理后的風(fēng)場(chǎng)層數(shù)為5層

micaps3 #處理后的文件格式為micaps3格式

yyMMddhhmm.000 #處理后的文件名為年月日時(shí)分.000

serial

surface_n＼uv#處理后的文件放在surface_n＼uv目錄下

windDirect

4 結(jié)束語(yǔ)

由于XML具有規(guī)范而簡(jiǎn)單的格式，并有較強(qiáng)的可讀性， 現(xiàn)已成為通用的數(shù)據(jù)接口文件，并為后加的風(fēng)廓線雷達(dá)，六要素等資料的接入提供了很大方便，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性。這也是CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，CMACAST數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊和數(shù)據(jù)還原模塊為維護(hù)人員快速定位數(shù)據(jù)處理失敗的原因和處理數(shù)據(jù)提供了重要的基礎(chǔ)支撐。

CMACAST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)從2013年1月試運(yùn)行，到2013年5月正式運(yùn)行，在2013年汛期發(fā)揮了重要作用，成為為氣象臺(tái)提供資料服務(wù)的不可缺少的重要平臺(tái)。

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篇7

【關(guān)鍵詞】雷達(dá)三維目標(biāo)回波；均值濾波器；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

【Abstract】The paper focuses on the research and application of neural network for feature extraction from the radar echo data， proposed a method of combining the mean filter and Kohonen neural network to resolve it. Simulation results show that the proposed method in the paper is feasible， the results is more stable and more accurate， apparently has an advantage over the ordinary self-organization neural network. To validate this method by applied to two groups of real radar data set. Result show that the proposed method is practical with ninety percent accuracy.

【Key words】Three dimensional radar echo； Mean filter； Kohonen neural network

0 引言

由于軍事領(lǐng)域的需求推動(dòng)，雷達(dá)技術(shù)有了較大的提升。其主要技術(shù)是利用目標(biāo)對(duì)電磁波的散射特性來發(fā)現(xiàn)并測(cè)定目標(biāo)的空間位置[1]，而傳統(tǒng)的雷達(dá)回波只能以二維的形式展現(xiàn)，不能很好的對(duì)回波的細(xì)節(jié)進(jìn)行研究。Matlab具有強(qiáng)大的圖像、圖形處理能力，可以更好的展現(xiàn)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)和圖像的細(xì)節(jié)情況[2]，在雷達(dá)目標(biāo)回波技術(shù)中，準(zhǔn)確識(shí)別各類信號(hào)是關(guān)鍵所在。而目標(biāo)識(shí)別作為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，關(guān)鍵是提取回波信號(hào)的特征信號(hào)，也就是說必須除去回波的噪聲。

本文在均值濾波的方法和自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合下，研究了三維雷達(dá)回波的特征抽取和分類[3]所以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行分類和抽取，對(duì)雷達(dá)準(zhǔn)確識(shí)別各類信號(hào)有很重要的實(shí)際意義[4]。

1 Kohonen網(wǎng)絡(luò)和均值濾波器的原理及算法

1.1 Kohonen自組織映射網(wǎng)絡(luò)原理及算法

Kohonen自組織映射網(wǎng)絡(luò)，是由全互連接的神經(jīng)元陣列組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[5]。該網(wǎng)絡(luò)由輸入層和輸出層構(gòu)成。輸入層通過權(quán)向量將外界信息匯集到輸出層各神經(jīng)元，其形式與BP網(wǎng)相同，節(jié)點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)r維的輸入矢量x=[x1，…，xr]，其中r為輸入數(shù)據(jù)的維數(shù)。輸出層也是競(jìng)爭(zhēng)層，它最典型的結(jié)構(gòu)是二維形式，假定共有m*n個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)r維權(quán)矢量m=[m1，…，mr]。該網(wǎng)絡(luò)采用的是Kohonen算法，算法的主要過程為：

（1）初始化網(wǎng)絡(luò)、學(xué)習(xí)速率lr、鄰域半徑r0，隨機(jī)初始化輸入層節(jié)點(diǎn)與競(jìng)爭(zhēng)層節(jié)點(diǎn)的連接權(quán)值Wij（i=1，…，n；j=1，…，m）。

（2）輸入訓(xùn)練樣本X，計(jì)算樣本與每個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)之間的距離dj（本文選用歐氏距離），找出距離最小的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)，則該節(jié)點(diǎn)稱為獲勝節(jié)點(diǎn)v，距離計(jì)算為：

（3）確定獲勝神經(jīng)元v的鄰域

Nv（j）=（jfind（norm（posj，posv）

式子中的posv posj分別為神經(jīng)元v和j的位置；r為領(lǐng)域半徑。

（4）根據(jù)權(quán)值學(xué)習(xí)規(guī)則修正權(quán)值，權(quán)值的改變量為

d？棕=lr*a2*（x′-？棕）

其中l(wèi)r為學(xué)習(xí)速率，函數(shù)a2由輸出a、神經(jīng)元之間距離d和自定義的學(xué)習(xí)鄰域大小r決定：

a2（i，q）=1， 如果a（i，q）=10.5， 如果a（j，q）=1且D（i，j）0， 其他≤r

（5）重新輸入，重復(fù)以上（2）-（4）步驟直至訓(xùn)練結(jié)束

1.2 均值濾波器原理

實(shí)際采錄數(shù)據(jù)信號(hào)中常常有各種干擾噪聲，這些噪聲會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的分析造成很大的影響，所以本文根據(jù)回波數(shù)據(jù)所展示的三維圖，引入了一種空間域?yàn)V波方法，均值濾波器。均值濾波器的基本原理是把圖像中一點(diǎn)的值用包含該點(diǎn)的一個(gè)鄰域中各點(diǎn)值的均值代替。這種濾波可以用來減弱實(shí)際采樣數(shù)據(jù)中的各種干擾。

這個(gè)鄰域一般被稱為窗口，是一個(gè)滑動(dòng)的二維窗口，在應(yīng)用窗口時(shí)其尺寸一般從小逐漸增大，直到達(dá)到要求的濾波效果。均值濾波器對(duì)異常值敏感度較低，因此它可以在不減小圖像對(duì)比度的情況下減小異常值的影響。

2 Kohonen網(wǎng)絡(luò)和均值濾波器結(jié)合設(shè)計(jì)

本文用均值濾波器和自組織競(jìng)爭(zhēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合設(shè)計(jì)了一種雷達(dá)回波信號(hào)提取的方法，在進(jìn)行均值濾波前需要先把數(shù)據(jù)由原來的矩陣形式轉(zhuǎn)化為一維的形式。主要步驟如下：

（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理。將數(shù)據(jù)中的實(shí)部虛部轉(zhuǎn)化為模的形式。

（2）均值濾波。將上述數(shù)據(jù)用均值濾波器進(jìn)行濾波。

（3）將（2）中濾波后的模矩陣首尾相連排成一維的矩陣，把對(duì)應(yīng)的實(shí)部虛部同樣的分別排成一維矩陣。將這三個(gè)一維矩陣合并為一個(gè)三行或者三列的矩陣，并做歸一化處理。

（4）Kohonen自組織映射網(wǎng)絡(luò)分類。把處理好的矩陣通過自組織競(jìng)爭(zhēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類，選出其中平均值最高的一組作為目標(biāo)值（大目標(biāo)識(shí)別）。

（5）結(jié)果分析。把選出的分類結(jié)果數(shù)據(jù)還原成矩陣形式，只選用模的矩陣。對(duì)比原始數(shù)據(jù)中目標(biāo)信號(hào)元素個(gè)數(shù)S，找出準(zhǔn)確覆蓋元素個(gè)數(shù)Y和無效的元素個(gè)數(shù)N。定義有效信息率？琢和冗余信息率？茁函數(shù)：

（6）實(shí)驗(yàn)操作。首先，采用一組仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行無濾波的Kohonen網(wǎng)絡(luò)分類；下一步，按上述方法進(jìn)行一次濾波后的Kohonen網(wǎng)絡(luò)分類，查看？琢和？茁的結(jié)果是否有較大的提升。根據(jù)結(jié)果表現(xiàn)的理想程度決定是否進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

3 仿真實(shí)驗(yàn)

模擬雷達(dá)實(shí)際數(shù)據(jù)的實(shí)部與虛部的模矩陣作為三維圖的高度，三維圖的另外兩維均使用單位坐標(biāo)系（實(shí)際信號(hào)和此方法一致）。隨機(jī)生成一個(gè)111*111的矩陣作為草坪信號(hào)的模，人為添加四個(gè)較大的目標(biāo)作為車輛信號(hào)的模。按照流程設(shè)計(jì)，首先用單一的Kohonen網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類，篩選出其中模最大的一組數(shù)據(jù)圖像，其中包含人工輸入的目標(biāo)信號(hào)。

下一步，在進(jìn)行自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)提取之前加入均值濾波器進(jìn)行濾波，再進(jìn)行Kohonen網(wǎng)絡(luò)分類，同樣選用其中模最大的一組數(shù)據(jù)。這兩次運(yùn)行可以得出表1所示結(jié)果。

表1 仿真實(shí)驗(yàn)濾波前后的分類結(jié)果對(duì)比

從表1中可以看出，濾波后的有效信息率比濾波前高了約4倍，冗余信息率減少約50%，經(jīng)過均值濾波的分類結(jié)果明顯比單一的自組織分類結(jié)果顯示出的目標(biāo)更明確，噪聲顯然減少。

以上結(jié)果非常理想，考慮到仿真實(shí)驗(yàn)的人為性因素，下面用實(shí)地采錄的兩組數(shù)據(jù)來驗(yàn)證方法的可行性。

4 三維回波實(shí)際信號(hào)提取驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

采用兩組實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試。第一組數(shù)據(jù)目標(biāo)為四個(gè)實(shí)驗(yàn)人員，雷達(dá)回波信號(hào)數(shù)據(jù)為111*121的虛數(shù)矩陣；第二組數(shù)據(jù)將四個(gè)實(shí)驗(yàn)人員去掉，目標(biāo)為車輛，雷達(dá)回波信號(hào)數(shù)據(jù)為96*121的虛數(shù)矩陣。

按照流程設(shè)計(jì)，首先進(jìn)行單一的自組織競(jìng)爭(zhēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類，其分類結(jié)果可以看出，單一的進(jìn)行Kohonen網(wǎng)絡(luò)分類所選出的結(jié)果已經(jīng)把大部分的非目標(biāo)除去，剩下的圖像中明顯還含有小部分噪聲，會(huì)對(duì)識(shí)別結(jié)果造成一定的干擾。

下一步，進(jìn)行濾波后的Kohonen神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類。結(jié)合第一次的運(yùn)行結(jié)果和原始圖像做對(duì)比，第二次的運(yùn)行結(jié)果更為精簡(jiǎn)和明確，圖像中基本不存在小型的信號(hào)凸起干擾。

根據(jù)之前定義的？琢和？茁來對(duì)圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果如表2所示。數(shù)據(jù)和圖像均顯示這兩次試驗(yàn)中，經(jīng)過濾波處理的數(shù)據(jù)均比未出理過的數(shù)據(jù)所分類呈現(xiàn)出來的結(jié)果更精準(zhǔn)，基本把噪聲全部去掉，該方法具有很穩(wěn)定的適用性和很好的提取效果。

表2 兩組實(shí)際數(shù)據(jù)濾波前后的分類結(jié)果對(duì)比

5 結(jié)論

本文將均值濾波與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合用于雷達(dá)三維回波信號(hào)的特征抽取，充分發(fā)揮了這兩種方法的優(yōu)勢(shì)，通過仿真實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的提取，證明該方法是切實(shí)可行的。通過該方法所抽取的特征有效率信息率提高約3到4倍，冗余信息率減小約1倍，且具有良好的穩(wěn)定性和很高的分類精度，其性能較傳統(tǒng)的自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器有很大提升。

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篇8

關(guān)鍵詞： 免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生 畢業(yè)實(shí)習(xí) 質(zhì)量 評(píng)價(jià) 監(jiān)控

2010年國(guó)家開始開展的鄉(xiāng)鎮(zhèn)（社區(qū)）免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃是加強(qiáng)農(nóng)村衛(wèi)生人才隊(duì)伍建設(shè)的重要舉措。如今，第一批免費(fèi)定向大專生已經(jīng)到協(xié)議單位就業(yè)，第一批本科生將于2014年進(jìn)入畢業(yè)實(shí)習(xí)。臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量如何直接關(guān)系學(xué)生的基層就業(yè)質(zhì)量和穩(wěn)定性，關(guān)系國(guó)家培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)實(shí)習(xí)基地和學(xué)生的調(diào)查了解，目前免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生的實(shí)習(xí)方面尚存一些不足和問題，急需適時(shí)予以處理。筆者擬在分析這些問題的基礎(chǔ)上，提出提高免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量的對(duì)策與舉措，以期能夠?yàn)楫?dāng)今各類醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)提供借鑒和參考。

一、當(dāng)前免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量存在的問題及原因

縱觀當(dāng)前我國(guó)免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)情況，非常不樂觀，出于這樣那樣的原因，存在問題和不足[1]，急需從各方面著手提高其質(zhì)量和效益，具體如下：

1.很多免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間，因?yàn)楣ぷ鲉挝灰呀?jīng)提前確定，且協(xié)議規(guī)定不能參加統(tǒng)招研究生考試，所以缺乏足夠的學(xué)習(xí)動(dòng)力。實(shí)習(xí)期間不能恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合未來的工作崗位進(jìn)行實(shí)踐技能訓(xùn)練，在一定程度上影響實(shí)習(xí)質(zhì)量。

2.學(xué)生對(duì)未來的基層就業(yè)存在無奈甚至抵觸心理，實(shí)習(xí)期間學(xué)校若安排在三級(jí)以上醫(yī)院便導(dǎo)致實(shí)習(xí)與未來工作環(huán)境相差太遠(yuǎn)，若安排在基層醫(yī)院提前適應(yīng)環(huán)境，又面臨基層實(shí)踐教學(xué)基地的教學(xué)能力不足的擔(dān)憂。另外，新時(shí)期學(xué)生家庭條件的優(yōu)越導(dǎo)致其對(duì)基層工作人際關(guān)系估計(jì)不足，與基層群眾交往的能力尚不足，導(dǎo)致其行醫(yī)服務(wù)態(tài)度與實(shí)際需要存在差距。

3.現(xiàn)在很多學(xué)校的做法是在三級(jí)醫(yī)院及基層醫(yī)院進(jìn)行輪轉(zhuǎn)實(shí)習(xí)，但很多基層實(shí)踐教學(xué)基地并未承擔(dān)過大專尤其是本科層面醫(yī)學(xué)生的實(shí)習(xí)，缺乏足夠的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)指導(dǎo)帶教存在一定的隨意性，同時(shí)，存在病人、病種的限制，在一定程度上影響免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生的行醫(yī)操作和臨床行醫(yī)創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

4.實(shí)習(xí)期間，免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生處于無人監(jiān)控的狀態(tài)，教學(xué)基地與學(xué)校班級(jí)輔導(dǎo)老師缺乏順暢的聯(lián)系渠道，思想道德、理想信念教育無法跟上，導(dǎo)致學(xué)生職業(yè)素質(zhì)退化。

以上這些方面表明我國(guó)免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量還存在不足，導(dǎo)致這些情況的原因是多方面和多層面的，其中最關(guān)鍵的是對(duì)整個(gè)實(shí)習(xí)過程的監(jiān)控和評(píng)估不夠。

二、提高免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量的對(duì)策與舉措

針對(duì)當(dāng)前我國(guó)免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量存在的各種問題和造成這些問題的原因，我們很有必要采取積極的、主動(dòng)的科學(xué)措施，形成對(duì)畢業(yè)生實(shí)習(xí)過程的全程全域督導(dǎo)、監(jiān)控和評(píng)估[2]，比如建立起一整套質(zhì)量指標(biāo)體系、培訓(xùn)評(píng)估教師和實(shí)習(xí)指導(dǎo)醫(yī)生的技術(shù)和態(tài)度、健全監(jiān)控評(píng)估措施和實(shí)習(xí)質(zhì)量考核體系等，具體如下：

1.科學(xué)地建立健全醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生實(shí)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，奠定對(duì)免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量督查的基礎(chǔ)[3]。

醫(yī)學(xué)專業(yè)是一門非常實(shí)用的學(xué)科，其實(shí)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)以學(xué)生的臨床行醫(yī)表現(xiàn)、技能為主。因此，免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量的評(píng)價(jià)應(yīng)以臨床為中心建立健全一整套科學(xué)的量化指標(biāo)體系。這個(gè)量化指標(biāo)體系應(yīng)該包括以下四個(gè)方面：

（1）是免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)態(tài)度與紀(jì)律情況，這一點(diǎn)主要從參加實(shí)習(xí)天數(shù)、查病房的次數(shù)和聽醫(yī)學(xué)相關(guān)的講座和參加實(shí)習(xí)討論的次數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行考核。

（2）是免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)病例與病歷卡的記錄和分析，主要可以從實(shí)習(xí)生記錄病例的次數(shù)、記錄分析的內(nèi)容等進(jìn)行量化考核。

（3）是免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)的行醫(yī)技能訓(xùn)練情況，以從實(shí)習(xí)生參加手術(shù)次數(shù)、參加打針次數(shù)、參加換藥次數(shù)和動(dòng)手術(shù)次數(shù)和看病次數(shù)等方面進(jìn)行考核。

（4）是免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)的行醫(yī)思維訓(xùn)練情況，可以從實(shí)習(xí)生的病史病例采集情況、輔助各種醫(yī)療檢查、疾病診斷和治療計(jì)劃和思考等方面進(jìn)行考核和規(guī)范。

2.從各個(gè)方面，建立健全免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量的全程監(jiān)控機(jī)制[4]，形成全域全覆蓋的質(zhì)量督導(dǎo)評(píng)估機(jī)制。

在建立健全免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系后，關(guān)鍵是建立健全免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)整個(gè)過程的全域監(jiān)控和督導(dǎo)，并將監(jiān)控的學(xué)生實(shí)習(xí)情況納入這些學(xué)生的整個(gè)畢業(yè)考核體系中，形成對(duì)免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量的全程監(jiān)控機(jī)制。這個(gè)機(jī)制的實(shí)施有賴于免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生所在學(xué)校和實(shí)習(xí)醫(yī)院的通力合作，尤其是兩個(gè)單位的指導(dǎo)老師要建立起長(zhǎng)期合作監(jiān)控評(píng)估關(guān)系，這樣才能使免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量得到大幅度提高。

總之，免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)建設(shè)中還存在一些問題和不足，已經(jīng)引起了醫(yī)學(xué)校、實(shí)習(xí)醫(yī)院和實(shí)習(xí)學(xué)生的注意和重視，也正在采取各種措施加以改進(jìn)和提高。筆者在借鑒和吸收醫(yī)學(xué)同行觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出建立健全免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量全過程全域監(jiān)控和督導(dǎo)體系，希望能夠?qū)Ξ?dāng)今的免費(fèi)定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)建設(shè)具有指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

0引言

對(duì)水汽的研究成為現(xiàn)代氣象學(xué)的重要組成部分，近幾年興起的GPS氣象學(xué)正是這一研究的縱深發(fā)展。根據(jù)GPS接收機(jī)的位置，GPS遙感大氣水汽含量分為地基和空基兩種技術(shù)。空基GPS遙感技術(shù)需要將GPS接收機(jī)置于低軌衛(wèi)星平臺(tái)，耗資大而難以實(shí)現(xiàn)，且目前可供研究的數(shù)據(jù)少。地基GPS技術(shù)的數(shù)據(jù)獲取方法簡(jiǎn)單，可供研究的數(shù)據(jù)多，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。GZCORS作為一個(gè)城市級(jí)別的CORS系統(tǒng)，在廣州全市域建立了8個(gè)永久GPS基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)通過光纖連接方式傳輸數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)中心。通過對(duì)8個(gè)GPS基準(zhǔn)站的靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理可以計(jì)算廣州地區(qū)大氣中水汽的含量情況。本文首先介紹了GPS氣象學(xué)原理，接著給出了計(jì)算對(duì)流層延遲量的方法，最后給出了對(duì)流層濕分量時(shí)延ZWD(ZenithWetDelay)與可降水份PWV(PerceptibleWaterVapor)的關(guān)系，最后利用廣州CORS系統(tǒng)各個(gè)基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算大氣水汽含量，驗(yàn)證了廣州CORS系統(tǒng)應(yīng)用于氣象預(yù)報(bào)的可行性。

1GPS氣象學(xué)原理

當(dāng)GPS發(fā)出的信號(hào)穿過大氣層中的對(duì)流層時(shí)，會(huì)受到對(duì)流層大氣的折射影響，信號(hào)要發(fā)生彎曲和延遲，其中信號(hào)的彎曲量很小，而信號(hào)的延遲量卻很大，通常在2.3m左右。在GPS精密定位測(cè)量中，大氣折射的影響被當(dāng)作主要誤差源而要設(shè)法消除掉，這種情況下了解大氣特征是為了訂正大氣對(duì)精密定位的影響，這就是GPS定位中將大氣影響作為數(shù)據(jù)誤差源“噪聲”需要去除的所謂正問題。因此，GPS氣象學(xué)在大地測(cè)量學(xué)和氣象學(xué)中是一對(duì)正逆問題。由于GPS偽距觀測(cè)值中含有較大的噪聲，因此，可降水份的估計(jì)只能應(yīng)用相位觀測(cè)值。假設(shè)接收機(jī)i于歷元t接收到衛(wèi)星j的相位觀測(cè)值為:φi=(f/c)(Pji－dion+dtrop)+f(Ti+Tj)－Nji(1)式(1)中，Pji為接收機(jī)與衛(wèi)星間的幾何距離(其幾何距離可通過CORS基站坐標(biāo)和精密星歷計(jì)算得到);dion和dtrop分別為電離層和對(duì)流層時(shí)延;Ti和Tj為接收機(jī)和衛(wèi)星的鐘差;Nji為整周模糊度參數(shù);f和c分別為信號(hào)頻率和光速。根據(jù)相關(guān)的論文所述，為了更好地預(yù)測(cè)可降水量，我們應(yīng)在三維坐標(biāo)已知的GPS點(diǎn)上進(jìn)行觀測(cè)，把電離層延遲、衛(wèi)星和接收機(jī)鐘差、整周模糊度作為未知參數(shù)，利用多參數(shù)估計(jì)法建立誤差方程、法方程來解算對(duì)流層的延遲，可以計(jì)算得到對(duì)流層延遲量。

2對(duì)流層延遲量與GPS濕分量時(shí)延的關(guān)系

對(duì)流層延遲量的大小是由GPS信號(hào)穿過對(duì)流層時(shí)沿經(jīng)路徑上的大氣折射率來決定的。在處理對(duì)流層大氣折射時(shí)一般將空氣分為兩部分，一部分是干空氣，另一部分是濕空氣，一般假定對(duì)流層在測(cè)站上各個(gè)方位對(duì)稱，則任意方向的對(duì)流層延遲量可由天頂方向的時(shí)延表示:dtrop=Wt×fw+Dz×fz(2)式(2)中，Dz為天頂方向的干分量時(shí)延;Wt為天頂方向的濕分量時(shí)延，fw和fz為對(duì)應(yīng)的投影函數(shù)，投影函數(shù)有:Marini(1972)、Chao(1972)、Davis(1985)、Niell(1996)等模型，它們與高度角有關(guān)。在解算得到對(duì)流層延遲量dtrop之后，可以利用對(duì)流層天頂折射經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?Saastamoinen、Hopfield和Black等模型)計(jì)算天頂干分量延遲Dz，通過CORS基站的已知坐標(biāo)和精密星歷計(jì)算出每個(gè)歷元的衛(wèi)星高度角，從而得到濕延遲分量Wt。

3GPS濕分量時(shí)延與可降水份的關(guān)系

空間大地測(cè)量中，習(xí)慣用濕分量時(shí)延ZWD表征對(duì)流層中水汽對(duì)GPS信號(hào)的影響，GPS濕分量時(shí)延的大小反映了大氣中水汽含量的多少。大氣科學(xué)中，常用可降水份PWV表征大氣水汽含量，可降水份定義為單位面積上空的所有水汽凝結(jié)成液態(tài)水時(shí)的等效水柱高度。濕分量時(shí)延與可降水份的轉(zhuǎn)換關(guān)系可表示為。式中，ZWD為天頂方向的濕分量時(shí)延(因?yàn)榭山邓菔翘祉敺较虻?;PWV為可降水量，K為ZWD到PWV的轉(zhuǎn)換因子;ρ=103kg/m3為液態(tài)水密度;Rw=461.495為水汽的氣體常數(shù);K2和K3是大氣物理參數(shù)，它們的經(jīng)驗(yàn)值分別為22.13(中誤差為±2.20)和3.739×105(中誤差為±0.012×105);Tm是大氣加權(quán)平均溫度，它是測(cè)站上空水汽壓和絕對(duì)溫度沿天頂方向的積分值，其定義為。目前常用的估算方法主要有兩種，一種是數(shù)值積分法，該方法需要測(cè)定不同高度處的水汽壓和氣溫，可操作性比較差;另外一種方法是回歸分析法，眾所周知，氣溫會(huì)隨著高程的增加而以某一變化率減小，直至對(duì)流層頂為止。它與地面測(cè)站的氣溫Ts、對(duì)流層中的溫度廓線和水汽的垂直分布狀況有關(guān)，毛節(jié)泰等利用我國(guó)東部地區(qū)(東經(jīng)100°～130°，北緯20°～50°)1992年各氣象臺(tái)站的探空資料，建立了中國(guó)東部地區(qū)全年回歸方程:Tm=44.05°+0.81TS(6)用式(6)所求得的Tm的標(biāo)準(zhǔn)差為±1.06K。由于廣州CORS系統(tǒng)的8個(gè)基站中有5個(gè)站在廣州各區(qū)的氣象站場(chǎng)中建設(shè)的，并且每個(gè)基準(zhǔn)站附近都設(shè)有氣象儀，可以得到各個(gè)站點(diǎn)的地面氣溫值，因此可以利用回歸分析法來直接計(jì)算得到大氣加權(quán)平均溫度。

4廣州CORS單站數(shù)據(jù)分析

(1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備試驗(yàn)選用了廣州CORS系統(tǒng)的8個(gè)基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，其中五個(gè)站是在氣象站場(chǎng)建立的，例如呂田站建立在從化呂田氣象局，基站附近安裝了精密的氣象儀器，可以獲得準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)。GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)為2009年12月10日的數(shù)據(jù)。GPS衛(wèi)星星歷為IGS精密星歷，另外選用了其中五個(gè)站的氣象觀測(cè)資料。(2)GAMIT軟件介紹對(duì)流層延遲計(jì)算選用了高精密的GPS處理軟件GAMIT，GAMIT是美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)和斯克里普斯海洋研究所(SIO)聯(lián)合研制的高精度GPS處理軟件。主要由ARC(軌道積分模塊)、MODEL(組成觀測(cè)方程)、SINCIN(單差自動(dòng)修復(fù)周跳)、DBCIN(雙差自動(dòng)修復(fù)周跳)、CVIEW(人工交互式修復(fù)周跳)、SOIVE(最小二乘解算模塊)、DFMRG(數(shù)據(jù)融合模塊)、FXDRV(生成批處理文件)、GLOBK(運(yùn)用卡爾曼濾波進(jìn)行網(wǎng)平差)等幾個(gè)模塊構(gòu)成。它不但精度高而且開放源代碼，因此，在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。通過GAMIT可以解算衛(wèi)星軌道、測(cè)站坐標(biāo)、鐘差、大氣延遲、整周模糊度等。(3)數(shù)據(jù)處理在計(jì)算之前需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，首先需要組織和存放好GPS原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，更重要的是配置好各項(xiàng)參數(shù)表文件，包括觀測(cè)文件(O文件)、導(dǎo)航文件(N文件)、星歷文件(sp3文件)、測(cè)段信息控制文件(Settbl)(見表1)、測(cè)站信息控制文件(sittbl.)、Tables目錄文件等，而且解算結(jié)果的精度還依賴于這些表文件里的參數(shù)配置。通過GAMIT軟件解算所生成的Q文件中有對(duì)解算精度和可靠性進(jìn)行評(píng)估的指標(biāo)，其中均方根殘差是衡量單天解質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，通常比較理想的值應(yīng)小于0.3，如果大于0.5，就意味著處理過程中未除去大的周跳或某一參數(shù)的解算存在很大偏差，或者解算模型設(shè)定有誤。具體原因可進(jìn)一步在autcln.sum中查找，也可利用CVIEW模塊進(jìn)行更詳細(xì)的分析處理。本文中測(cè)段的單天基線解在Q文件中的nrms值為0.312，表明基線解算滿足要求。在GAMIT軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行批處理完成后執(zhí)行sh_metutil命令生成met文件，具體命令如下:sh_metutil-fometca.314-mlvti3140.06m–i60其中-f后面是GAMIT軟件解算生產(chǎn)的O文件(如ometca.314)，-m后面的文件為五山站的氣象文件，-i文件后面是大氣延遲估計(jì)間隔，單位為秒?？商崛〕鰠翁镎镜拇髿庋舆t數(shù)據(jù)，圖1為對(duì)流層干分量延遲量。從圖1、圖2可以看出，干分量的延遲量在15mm的區(qū)間變化，其變化幅度不大。而濕分量的延遲在40mm區(qū)間變化，相對(duì)來說變化幅度比干分量大。而且從兩圖可以看出干濕分量曲線的變化規(guī)律并無明顯相關(guān)，這表明干濕空氣對(duì)GPS信號(hào)的時(shí)延是兩個(gè)獨(dú)立的過程。根據(jù)以上所述的原理和由GAMIT軟件估計(jì)得到的濕分量延遲量和基站附近的氣象數(shù)據(jù)可以計(jì)算出基站天頂上大氣水汽的含量。另外GAMIT軟件同時(shí)也可以提取出基站的PWV值，兩種估計(jì)值變化曲線如圖3所示。但通過二者的比較在某些程度上揭示了兩種估計(jì)方法的水汽變化趨勢(shì)、幅度有較好的一致性。圖示期間，最大的可降水份為26mm，最小的可降水份為21mm，平均值為23.7mm。

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1氣象的分級(jí)

氣象權(quán)威部門定義是24h＞50mm的降雨稱之為暴雨。100—200mm范圍稱為大暴雨;＞200mm者稱為特大暴雨［1］。這當(dāng)中可能發(fā)生1個(gè)站至幾個(gè)站的暴雨過程。

2暴雨的成因

2.1一般降水的形成過程

降水是大氣中的水的相變(水氣凝成雨雪等)過程。從其機(jī)制來分析，其一地區(qū)降水的形成，大致有3個(gè)過程(見圖1)。首先是水氣由源地水平輸送到降水地區(qū)，這就是水汽條件。其次是水汽在降水地區(qū)輻合上升，在上升中絕熱膨脹冷卻凝結(jié)成云，這就是垂直運(yùn)動(dòng)的條件。最后是云滴增長(zhǎng)變?yōu)榇绲味陆?，這就是去滴增長(zhǎng)的條件。這3個(gè)降水條件中，前兩個(gè)是屬于降水的宏觀過程，主要決定于天氣學(xué)條件。第三個(gè)條件是屬于降水的微觀過程，主要決定于云物理?xiàng)l件。

2.2暴雨形成條件

2.2.1氣象專家評(píng)述

據(jù)氣象學(xué)原理介紹，形成暴雨的條件主要有3個(gè);一是有充分的水氣供應(yīng)，暴雨是在在大氣飽和比濕達(dá)到相當(dāng)大的數(shù)值以上才形成的。二是降水時(shí)有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。三是降水有較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間［2］。上述原理屬于氣象學(xué)科范籌，氣象專家對(duì)此做了透徹的解析。筆者尚無水平加以擴(kuò)展。現(xiàn)僅以引用資料說明暴雨形成的原因如下:

2.2.2水利專家轉(zhuǎn)述

一般地說，暴雨的形成包含了一系列宏觀條件和微觀條件，宏觀條件主要指:①充沛的水汽不斷地向暴雨區(qū)輸送并在那里輻合。中國(guó)暴雨的水汽主要來源于西太平洋、南海和孟加拉灣，水汽輸送的機(jī)制往往是和大尺度環(huán)流、低空急流、低值渦漩系統(tǒng)相聯(lián)系的。②強(qiáng)烈而持久的上升運(yùn)動(dòng)把低層水氣迅速抬升到高空。中小尺度天氣系統(tǒng)和地形引起的上升運(yùn)動(dòng)，它們的上升迅速可以達(dá)到1m/s的量級(jí)。在積雨云中，上升速度可達(dá)40m/s，接近急流中的平均風(fēng)速。③對(duì)流不穩(wěn)定能量的釋放與再生。低層暖濕所流侵入暴雨系統(tǒng)和地形抬升作用，有利于對(duì)流不穩(wěn)定能量的釋放和再生，持續(xù)地引起強(qiáng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)。微觀條件主要反映:中旬的凝結(jié)核，持續(xù)的云滴去結(jié)和碰并增長(zhǎng)條件［2］。

2.2.3共性結(jié)論

暴雨是由各種尺度天氣系統(tǒng)相互作用的結(jié)果。行星尺度系統(tǒng)和天氣尺度系統(tǒng)，為中尺度系統(tǒng)的發(fā)生和發(fā)展提供了大尺度環(huán)流的北京和環(huán)境條件，在中尺度擾動(dòng)中產(chǎn)生暴雨云團(tuán)，暴雨云團(tuán)又由許多降水單體組成。暴雨出現(xiàn)后放出潛熱，又對(duì)大尺度系統(tǒng)發(fā)生反饋?zhàn)饔谩＿@種復(fù)雜的相互作用，決定了暴雨的發(fā)生和維持。

3暴雨特征