在線針葉材檢索系統(tǒng)教學案例淺析

林啟招 何鑫 孫永科 秦磊 邱堅

摘要：目前《木材學》的針葉材實驗教學可用筆者前期開發(fā)的在線針葉材檢索系統(tǒng)，在教學中經(jīng)常出現(xiàn)學生不清楚如何合理給出檢索特征碼、不知道如果對檢索結(jié)果進行優(yōu)化再檢索、無法得到合理的最終檢索結(jié)果等問題。該文主要通過案例分析介紹如何正常使用該系統(tǒng)，從而解決所遇到的問題。

關(guān)鍵詞：在線;針葉材;檢索系統(tǒng);計算機輔助

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）27-0143-02

鑒于國內(nèi)外沒有供廣大針葉材剖解者廣泛使用的在線針葉材檢索系統(tǒng)，筆者前期開發(fā)了一套在線針葉材檢索系統(tǒng)，該系統(tǒng)所用的解剖特征碼基于國際木材解剖學家學會（IAWA）在2004年發(fā)布的針葉材顯微特征，系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式，系統(tǒng)開發(fā)以Microsoft Visual Studio 2010為開發(fā)工具，運用ASP.NET技術(shù)，并以SQL Server2017為支撐數(shù)據(jù)庫。該在線針葉材檢索系統(tǒng)實現(xiàn)對針葉材的快速、準確識別檢索。

筆者結(jié)合實際教學做案例分析，以期達到廣大針葉材解剖者熟練、高效使用該系統(tǒng)。

1針葉材檢索教學常見問題

在《木材學》的針葉材實驗教學中，廣大教師反映經(jīng)常遇到幾個問題。第一、學生不清楚如何合理給出檢索特征碼;第二、學生不知道如果對檢索結(jié)果進行優(yōu)化再檢索;第三、學生無法得到合理的最終檢索結(jié)果。

2案例分析

為了解決學生在使用在線針葉材檢索系統(tǒng)遇到的常用問題，現(xiàn)在以1號樣品檢索為例，詳細分析其檢索過程。1號樣品的橫切面、徑切面、弦切面顯微圖分別如圖1的（a）、（b）、（c）所，通過該示例可知。

查看樣品如圖1顯微圖可知，樣品存在：軸向管胞螺紋加厚，特征碼61;射線細胞幾乎全部單列，特征碼107;存在軸向胞間道，特征碼109;存在徑向胞間道，特征碼110。因此第1次給定的檢索特征碼為：61p 107p 109p 110p，得到的檢索結(jié)果如圖2所示。

分析第1次檢索結(jié)果可知，用戶給定了4個特征碼，系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫142條記錄中篩選出14條記錄，并給出了其他特征碼出現(xiàn)的次數(shù)（圖1方框處），系統(tǒng)只顯示共用次數(shù)小于記錄數(shù)一半的特征碼，因為出現(xiàn)次數(shù)越接近記錄數(shù)一半的特征碼，越有可能達到對分檢索的效果，被共用得越少的特征碼，通過存在特征p優(yōu)化檢索到的標本數(shù)越少。共用得多的特征碼，檢索時可通過特征缺乏a來排除，但該系統(tǒng)不推薦用a來排除達到50%共用的特征碼。

第2次檢索，從第1次檢索結(jié)果其他特征次數(shù)為5的特征碼，逐個挑選特征得到優(yōu)化檢索特征碼。特征碼118是指存在晶體，特征119是指晶體的類型為菱形，通過圖1（b）和圖l（c）可知，樣品存在這兩個特征，所以118和119成為優(yōu)化特征碼，第2次檢索特征碼為：61p 107p 109p 110p 118p 119p，檢索結(jié)果如圖3所示。

第3次檢索，分析第2次檢索結(jié)果可知，特征碼38是平均氣干密度范圍，在只有顯微圖的情況下，無法用在優(yōu)化檢索條件中;63指螺紋加厚僅在早材管胞中明顯可見，無法進行通過圖1準確判斷是否存在該特征，故該特征碼不作為優(yōu)化特征碼。特征碼70是指射線管胞螺紋加厚存在但少見，通過圖1（b）可知，樣品不存在該特征，可以把此特征作為缺乏的優(yōu)化特征碼。通過優(yōu)化后的給定特征碼：61p 70a 107p 109p 110p118p 119p，得到第3次檢索結(jié)果，結(jié)果如圖4所示。

第4次檢索，根據(jù)第3次檢索可知，特征碼122可成為優(yōu)化特征，該特征碼是指晶體分布在射線，通過圖1（b）可知，樣品具有該特征，因此該特征碼成為優(yōu)化特征碼，通過優(yōu)化后的給定特征碼：61p 70a 107p 109p 110p 118p 119p 112p，得到第4次檢索結(jié)果，結(jié)果如圖5所示，該結(jié)果為檢索系統(tǒng)給出的最終檢索結(jié)果，該結(jié)果與樣品來源樹種一致。

此示例給出了唯一的檢索結(jié)果：麗江云杉，但根據(jù)圖6所示的流程，用戶還需進一步驗證其他特征是否出在該樣品中，即驗證特征碼4、32、37、40、43、44、51、62、65、67、79、82、86、88、89、92、98、103、112、116存在情況。

3結(jié)語

以基于IAWA針葉材顯微特征的在線檢索系統(tǒng)作為《木材學》針葉材實驗課的信息系統(tǒng)，在克服其使用常用問題的基礎(chǔ)上，學生可以熟練、高效地使用該系統(tǒng)，同時可以極大提高學生的上課興趣和實驗報告的質(zhì)量。該系統(tǒng)可以在學生檢索的結(jié)果中給出用于下一次優(yōu)化檢索的特征碼，這是它能夠?qū)崿F(xiàn)高效檢索的因素所在。