数据结构理论教学大纲

数据结构理论教学大纲（精选10篇）

1.数据结构理论教学大纲 篇一

篮球运动是一项运动量较大的运动，其不仅可以有效提高学生身体素质，可以提高学生团队之间的配合度以及学生的反应能力等，而且还能让学生在篮球运动中学会团队合作，提高同学、队友、朋友之间的默契度，让学生明白团队的重要性。但是，在传统的高校体育教学模式影响下，大多数学校在篮球教学中还是过分注重对学生进行篮球技能的培养，而忽视学生对篮球理论知识的理解，导致许多学生篮球素养低下。在这样的教育教学模式下，如果不及时对高校篮球教学理论知识与结构进行优化，就很容易让学生对篮球课产生倦怠感。每项运动都有其魅力所在，篮球运动的魅力在其以对抗性和合作性深深吸着引当前大学生的喜爱与关注。在当前高校越来越多的体育运动项目中，篮球运动是一项必不可少的体育项目，尤其是在大学生的空闲时间里，它也是一种很好的积极向上的运动休闲方式。所以，根据当前教育部的课程改革要求，高校急需要对高校篮球教学的理论知识与结构进行不断优化，将一些丰富的内容引入到篮球课堂中，这样才能在增强学生体质的同时，提高学生对篮球知识及篮球运动的兴趣。

2.数据结构理论教学大纲 篇二

自80年代冯忠祥提出结构与定向理论,各领域学者致力于研究此理论对青少年儿童的学习效果影响,这一教学体制获得实验成效,比如小学数学应用题教学成效,实验班仅用44课时,是现行教学的63%,从解题能力来看,无论是简单应用解题能力还是简单应用题解题能力,实验班均显著于控制班(P<0.05),从两步复合应用题对多步复合应用题的自发迁移测试成绩来看,实验班更是非常显著超过了控制班(P<0.01)。结构与定向理论在其他学科中运用比较娴熟,那么在体育类结构与定向理论有那些方面的研究?90年代将结构与定向理论结合体育项目研究逐渐增多,并且出现了结构与定向理论在运动技术中应用实践,

2、结构与定向相关理论的研究

2.1、结构与定向理论概述

冯忠祥在《结构与定向化教学心理学原理》中总结研究:传统教学方法存在理论问题,主要体现在教育与教学的实质,学生学习的性质特点,学生的能力与品德的实质这些问题上。在实践问题上,传统教学体质的问题在于对学生学习认识研究与应用方面都很差。冯忠祥认为:改革教育体质,优化教学系统不能不优先考虑的问题。结构定向教学思想的两个基本观点;三个基本理论,五方面的学习规律,以及依据结构定向教学思想设计构建的结构化与定向化教学体质包括教学目标体系,教材系统,教学活动系统)与教学成效的考核系统的17条原则。

2.2、结构化教学观点

结构化教学观点,即教学应首先确立以构建学生的心理结构为中心的观点。所有教学工作或教学系统的各个方面,都是为了学生的心理产生预期的变化,是通过一定的心理得以形成和发展使受教育者建立一定的内在调节机制,体育教学中主要指技术动作的内在调节机制以决定和调节受教育者的思维和外部行为方式,则形成相应的运动学习心理结构,这就是结构化教学定向化教学观点:即教学的成效在于心理结构的形成,必须依据心理结构形成、发展规律,实施定向培养。体育教学中的定向化教学教学实质上指学生了解动作技术结构,头脑中建立起相应的动作技术的认知结构的过程,应用心理定向可以使学生在实际运动中清楚的指导做什么和怎么做,体育教学中不是简单的肌肉活动,而是在头脑中想成各认知和动作概念(即整合)的过程。

3、应用

(1)结构与定向理论在其他学科中的应用研究。

唐琳在高中化学课堂目标结构与学生目标定向情况的调查与干预研究中提出不同的目标定向对学生的的掌握学习的能力不同,从掌握目标,成绩回避目标,成绩趋近目标,三个维度掌握目标定向导致适应性的动机模式,产生持久的推动力并促进学生取得更大的成就。2010年孙开宏、季浏等人在《小学高年级女生体育课中的自主支持感与动机定向之间的关系:基本心理需要的中介作用》采用问卷调查法对232名女生进行调查认为:学生知觉来自体育教师的自主支持对能力、自主和关系感3种基本心理需要有着显著的预测作用,每种基本心理需要对学生的动机定向有着显著的预测作用,基本心理需要对自主支持感与学生动机定向之间的关系具有完全中介作用。因此学生的心理影响和教师的行为因素存在千丝万缕的关系。王进在《初中生心理控制源对自我妨碍及学业成绩的影响》中他认为通过了解控制源,为改变学生的自我妨碍和无能为力”的态度提供基础,为解决学生的学习,心理问题提供可选择的途径。曹姬娜也提到自我反省可以帮助大学生形成关于自我的正确概念增强自我效能感。通过文献的分析可以了解到运用心理干预对学生的学习能力,技能掌握能力有显著效果,不论是在体育运动项目,还是其他研究领域。那么结构与定向理论作为心理定向的提出在体育运动的具体项目中能够有怎样具体的操作手段呢?

(2)结构定向理论在运动项目的操作应用相关研究。

由于学生的学习是具有明确目标的接受学习而不是不着边际的发现学习,经验的接受时通过相应心理定向化教学观点即心理结构的定向培养或定向构建的观点由五个方面的规律构成:学习动机及积极性形成规律;知识的掌握规律;技能的形成规律;社会规范的接受规律及各种学习的迁移规律。

劳毅在标枪结构与定向理论研究中同样指出正确的运动心理定向是达到成功教学和成功训练的有效手段和途径。刘耀荣在进行“速度定向”中标枪技术教学的应用强调心理和注意的指向性,将每一步具体细化,并且制定相应的训练计划是速度定向所呈现的状态,这值得大家将每个具体的专业与项目内部结构与学生的心理定向,并且不同阶段需要制定不同的心理定向。

2001年王保成、徐定飞在《“结构与定向”理论在跳远技术中应用中》认为:个体的行为受心理活动的支配与调节,心理活动的内容和方式如果发生改变,人的行为方式和结果必然发生相应的改变。因此在实验教学自始至终强调正确认知下的快速助跑起跳练习和完整助跑节奏的快速起跳。研究表明在助跑技术教学中,强调以“跑过起跳板”的心理定向完成动作,有利于最后几步助跑速度的发挥和助跑与起跳的紧密结合,可显著地增大起跳着地角和减小躯干后仰角,缩短起跳时间,提高起跳效果。

由此可知,结合结构与定向理论在运动项目中的应用,旨在使学生掌握动作内部结构,心理对动作的认知并且达到预期的状态。

4、小结

将结构与定向理论运用于体育舞蹈教学并不是完全摒弃传统的的教学方法,比如传统的教学模式是,教师动作讲解示范——学生学习动作——错误动作的纠正和提高,而结构与定向教学模式是结构与定向化教学思想体系图解为根据来进行研究,并且为研究提供在体育舞蹈中具体可行的实施方案。

摘要：“结构与定向”理论由北京师范大学博士生导师冯忠祥提出,教学思想的实践意义在于为改革教学体制提供教学心理学依据,教学的改革应以提高学生素质及教学效能为中心,教学系统是一种人为系统,区别于那些自然发生、自发发展的自然系统。

3.耗散结构理论对化学教学的启发 篇三

建立开放性的教学系统。教师对教材的把握不仅需要扣得准，而且需要放得开。如，制取氯气的实验教学中，教师在介绍教材中内容的基础上，可通过研究性学习的指导，引导学生思考能否用其他的物质代替二氧化锰，如何除去氯气中的氯化氢，如何干燥氯气，如何减少氯气的污染，能否设计更简约化的制氯气的装置等。通过开放教学内容，引领学生思维向更深处漫朔。

教学手段的开放，就是要注意多种教学手段的合理运用，充分调动学生的多重积极性。教师在教学中不仅可以整合传统直观的、演示的、讲述的、讨论等教学手段，而且更应该充分发挥多媒体计算机传播大信息量、提供直观形象的化学画面、模拟不易操作的实验、快速正确地处理实验数据、进行知识的多元表征等优点。

建构思维系统的非平衡态。实践表明，化学实验过程中所展示的一些新颖奇特、趣味盎然的实验现象可以有效地将学生引人一种急欲解决问题的“愤悱”状态。

创设新奇性实验。实验教学过程所再现的一些新异奇特的实验现象常会在给学生的感观造成强烈刺激的同时，使学生的思维处于非平衡态。如，学习硫的氧化物时，课前将一束鲜艳夺目的鲜花插在集气瓶中，学生的注意力全部集中在花上，情绪高涨。教师说，美丽的鲜花在—定条件下也会被腐蚀。请学生注意观察将H2SO3溶液喷洒在花朵上，花朵就变得暗淡、苍白。接着，教师提问“为什么会产生这种现象呢”，由此引入新课。奇特的现象诱发了学生的学习动机，给学生带来心灵震撼的同时，也导致了思维非平衡态的出现，从而使教学获得最佳效果。

借助疑惑性实验。在化学实验教学中，借助于疑惑性实验给学生造成的强烈的认知冲突，可以有效地创设思维的非平衡态。如，为了了解电池性状，运用实验手段来创设教学情景。铁是比较活泼的金属，铜是不活泼金属。铁能与稀硫酸反应，铜则不能，这是学生已经知道的事实，如果把这两种金属连接在一起，同时放到稀硫酸中会发生什么现象呢？在实验中，学生会发现，左边的烧杯里，铁丝上有气泡放出；在右边的烧杯里，铜丝上也有气泡放出，为什么呢？实验中产生的各种问题不断引发学生思考，诱使他们进入认知的非平衡态。

设置矛盾性实验。化学实验中所出现的一些或与学生的先前认识相悖，或与所预测的现象有违，以及在不同情况下所出现的实验结果“自相矛盾”的情况，常常可以置学生的思维于“进退维谷”的窘境，促使学生的思维系统远离非平衡状态之后达到更高的有序状态。如，为了巩固AI（OH）3是两性氢氧化物等有关知识，教师可设计实验：向AlCl3溶液中加入适量的NaOH溶液，出现絮状沉淀后，继续滴入NaOH溶液。絮状沉淀便消失了。为什么絮状沉淀AI（OH）3能与NaOH溶液反应呢，从而产生矛盾情境，诱导学生思索。

引入涨落的触发机制。在教学过程中，教师若能积极创设良好的思维环境，则可有效地诱发学生思维“巨涨落”的产生。因此，教师应及时注意和把握教学系统内外的各种“涨落”现象，促成系统向有利于分支形成和发展的方向演化，避免教学系统混沌状态的出现。

如，在指导学生学习溶液pH的计算时，先让学生思考pH=5的盐酸稀释10倍后，pH=？通过分析，学生很容易得出pH=6。接着，再让他们练习：稀释100倍、1000倍后溶液的pH为多少？若将题目改成pH=9的NaOH溶液分别稀释10倍、100倍、1000倍又如何呢？学生紧张地练习着，教师也在寻找突破难点的时机。突然一位“机灵鬼”一拍桌子，大声说：“老母鸡怎能变成鸭？”教师抓住时机，马上请这位学生说说他想到了什么。听这位学生一解释，大家恍然大悟，酸经过稀释不可能变成碱，碱也不可能经过稀释变成酸。那问题出在哪呢？学生思维的积极性被极大地调动起来，经过讨论很快得出“都是水的电离惹的祸”。因此，教师要抓住教学系统中的小涨落或采取一些适当变革措施和手段创造小涨落，从而促进系统跃迁到新的有序状态。

（作者单位：崇阳县城关中学）

责任编辑 严 芳

4.数据结构理论教学大纲 篇四

二十一世纪是知识创新的时代，造就创新人才振兴国运已被人们所共识。要培养创新精神、提高创新能力、造就创新人才，关键是逐步培养和形成创新人格（个性）。有创新人格的人才具有创新精神，才会积极地、自主地树立创新意识、提出创新要求，才会以持久的热情、坚强的意志，不断去探索、去开拓、去创造。

美国著名心理学家威廉·詹姆斯曾说过：“你播种行为就会收获习惯；你播种习惯就会收获性格；你播种性格，就会收获命运。”化学教育是以培养创新精神和实践能力为核心的素质教育的学科之一。应积极渗透培养创新人格的教育思想，积极开发学生的智慧潜能，培养学生的创新人格。

以计算机为核心的信息技术对现代教育已产生了深刻的影响，它将导致教育思想、教学理论、教学模式、教学方法、教学手段的重大变革。这种变革为我国基础教育实现“三个面向”的目标提供了极好的机遇，也为全面推进素质教育开辟了灿烂的前景。应用现代成熟的教育学、心理学、认知学以及视听教学理论、学习理论、传播学理论和系统科学理论等先进的教育思想和教育经验结合日益发展的信息技术研究中学化学教学教学方法是我们迫切需要解决的问题。

二、信息技术与中学化学物质结构理论教学整合的实验研究内容

所谓整合，是指信息技术与教学或课程的结合。我国计算机辅助教学经历了几个阶段，最先是对学生进行课程练习，课程辅助软件为主体单机自学模式和以自制课件或积为主体的计算机辅助教学模式，络技术发展后出现了上教学模式。但是我们认为这些模式还不能充分体现学生的主动性，还不能充分体现信息技术的优势。化学基本理论和元素化合物的知识（包括有机化合物）构成了中学化学教学的主要内容。基本理论与元素化合物知识之间相互联系、协同促进学生认识能力的发展。在教学中基本理论起着贯通元素化合物知识，激活思路，理解本质的主导作用。基本理论的学习会加深对元素化合物知识的理解，使其系统化、络化，促进知识的联想、迁移和应用。学生抽象思维能力的形成和发展，分析解答化学问题能力的提高，辩证唯物主义思想和科学方法的形成，都与化学基本理论的教学密切相关，物质结构理论部分教学内容在第二学期，我校是广东省一级学校，通过一个学期的学习，学生已具有了一定的计算机知识和操作能力，为此选择信息技术与中学物质结构教学整合思路并进行相关实验研究是切实可行的。

整合过程不只是简单的课件展示或上学习，而是在教学活动中教师与学生都充分应用信息技术。例如，教师用文字处理软件生成将要发给学生的材料；用数据库软件保存学生的报告；用电子表格记录学生的成绩；定期的从因特上获取其他教师教学思想，并通过E-mail和其他学校的老师保持联系，等等。学生上查阅和收集资料；制作电子演示文稿或页展示自己的作业；通过络与同学、老师交流问题；用数码相机或扫描仪采集图片等等。

其次在教学活动中，学生运用信息技术使他们积极地参与到学习中，促进学生对所学知识的有效理解，并且产生他们自己的知识，达到他们的学习目的。对教师来说，面临的挑战是找到合适的方法实施教学活动，并且教授学校规定的那些复杂的课程，以达到国家规定的标准。

高中化学新教材物质结构理论部分内容

（一）、必修教材内容

第1部分：原子序数核素同位素核外电子运动的特点核外电子排布规律的初步知识随着原子序数的递增，原子核外电子排布的周期性与元素性质递变的关系

第2部分：元素周期律元素周期表（长式）周期和族元素周期表的应用元素周期律的发现

第3部分：化学键离子键和离子化合物共价键和共价化合物极性键和非极性键极性分子和非极性分子分子间作用力

（二）、选修教学内容

第4部分：H2O、NH3、HF中的氢键离子晶体(以NaCl为例）原子晶体（以金刚石、SiO2为例）分子晶体（以干冰为例）金属晶体各类晶体的模型（微粒和微粒间的相互作用）和性质的一般特点晶体的类型与物质熔点、硬度、溶解性、导电性等的关系

三课题研究进度安排

㈠实验的学习目标

(1)实验的学习目标

在活动中，根据教材物质结构教学内容的分类方法，掌握知识内容和知识体系，了解基本原理应用于元素及其化合物的学习。深入理解微观结构及结构对物质性质的影响。

学会应用络和参考书进行文字、图片及动画等资料的查找和收集，学会使用数码相机或扫描仪结合相关软件进行图片制作，较熟练地运用页制作工具制作页。

学会与同伴进行合作，综合比较、对比分析问题，使用几种技术资源研究问题，收集和综合信息。

(2)教学活动形式

本活动是教师与学生一起建立一个以物质结构知识为主题的小型资源库。在建站过程中分小组收集和制作相关素材，查找有关1-36号元素的结构、单质及其化合物的性质、用途及相关的一些科学家的生评介绍和科学研究方法，有关元素单质的物理性质、化学性质、分类、微观结构等知识内容。再将根据知识的分类方法制作页，将页在同学间进行交流以促进学生对知识的理解，最后进行相互链接建立资源库。㈡教学活动过程

第一阶段

1调查学生对信息技术在教学中的应用的认识，学生具有的硬件情况和学生的信息技术应用水平、能力情况。

2向学生布置研究计划和要求，划分实验小组，根据实验要求进行分工。

要求资源库中必需包含如下内容（其它内容自选）：中学化学有关物质结构理论的知识；中学化学中介绍的科学家的生评及元素发现史，涉及的全部常见晶体；部分与教材关系不大但在生产、生活中有较大用途的晶体；现代化学新发现的晶体；特殊的晶体等；每种晶体的所属类别、外观结构和微观结构（图片或动画）、典型物理性质和化学性质、重要的用途；中学化学涉及的有关晶体的典型试题及分析。

3收集、制作的资料以磁盘方式或发电子邮件(rpljj@pub.chaozhou.gd.cn)提交，提交的资料中必需注明提交人姓名、学号、资料来源（络、图书、自制等）。

4班级分组：以小组为单位(共9个小组），分别收集、制作如下几方面的相关资料（并同时收集有关晶体的资源库及地址）：中学化学教材中以上选定的四个部分的内容及有关试题及分析。

5人员的分工：策划部：负责对本组研究内容进行总体规划和分工，小组成员团结协作，互相帮助，共同完成实验任务；工程部：负责具体制作页以及解决在实验过程中的一些技术性问题。美工部：负责制作图片、动画等；信息部：负责收集、整理数据，文字数据的录入。

第二阶段：

学生利用各种有效的途径（实物摄影、扫描图片、查阅教材及参考书、利用互联等）收集有关物质结构知识的各种文字、图片、动画及声音资料。

第三阶段

1页制作讲座。讲座以介绍页制作软件FrontPage2000基本应用为主，通过5－7课时的教学时间使大部分学生能利用这个软件制作一个有关晶体页面。讲座内容包括页面布局；文本的修饰；图片和动画的导入及处理；超级链接；表格的应用；构造框架、层和简单的动画（选讲）。至于对资源库的总体规划和设计，由实验班级中的计算机制作高手来完成。

2对收集的资料进行分类整理。

第四阶段

1每组制作1－3种物质结构的相关页。2课堂上展示个人制作的页面并进行相应的解说。

第五阶段

1组织部分学生进行资源库的总体设计、页面的链接及上传。

2调查在信息技术在教学活动整合过程中，学生解决问题的思想、行为和方法。

针对评价内容，观察或用测试的方法，确定每个学生达到的程度，建立学生档案袋。学生个人档案内容包括“学生对信息技术的认识相关调查”（实验前和实验后各一份）；实验前、后学生在学科上的学习情况学生在实验过程中提供的各种信息；学生所在小组完成的相关页面；在在实验过程中，教师、组长和组员对该生的评价；实验过程中，有关这个学生的照片、文字及录像资料等。

四研究课题的工具和资源

5.数据结构理论教学大纲 篇五

教学模式的结构一般包括以下因素：

（1）教学思想。教学思想是教学模式的理论基础，是指导教学模式的理论核心，是教学模式深层内隐的灵魂和精髓，它决定着教学模式的方向性和独特性。它在教学模式结构中既自成独立因素，又渗透或蕴涵在其他各个因素之中。

（2）教学目标。教学目标是指模式所能达到的教学结果，是教育者对某项教学活动在学习者身上将产生什么样的效果所作出的预先估计。它是教学模式的运行方向。教学目标既是实施教学模式的出发点，又是实施教学模式的归宿，它贯穿于教学模式实施的始终。

（3）操作程序。操作程序指教学在时间上展开的逻辑步骤以及每个步骤的主要做法等。任何教学模式都具有一套独特的操作程序和步骤。人们常常从教材内容顺序、心理发展顺序、方法的交替运用等方面提出教学活动的基本阶段及其逻辑顺序。操作程序只能是基本的和相对稳定的而不应是僵化和一成不变的。

（4）师生作用。师生作用指完成教学目标互动主体的角色地位及关系。在教学过程中，教师和学生根据程序安排步骤，通过不同的组合方式，承担不同的角色，发挥各自的作用。

（5）教学策略。教学策略是完成教学目标所采用的方式、方法、措施的总和。策略具有针对性和灵活性。同一目标可采用不同的策略，不同水平的师生也可采取适宜的策略。策略直接制约着教学结果。

（6）评价。评价指评价的方法、标准等。任何一种教学模式都不是万能的，都有其适用的教学情境。由于不同的教学模式所完成的教学目标、使用的操作程序不同，评价的方法和标准也不尽相同。

我在教学中使用的教学模式：预习、读书、议论、讲解、练习。

预习—浅层目标，尝试自达

读书—学习探究，指导助达

议论—沟通合作，互相启达

讲解—讲解释疑，作结促达

练习—诊断评价，全面竣达

6.高等钢结构理论作业 篇六

高等钢结构理论作业

专业： 结构工程 姓名： 高培文 学号： S20090588 授课教师： 雷宏刚 在钢结构设计中，极限状态的概念、理论和设计方法已经得到普遍的应用。在极限状态设计方法中，结构在达到其极限承载力之前是非线性。因此，目前的许多工程设计实践都采用二阶弹性分析方法。

随着计算机硬件的发展,尤其是个人计算机和工作站的运算能力和图形功能的提高，使直接的二阶弹塑性分析成为可能。一旦建立了可靠的计算理论和完成相应的程序设计，弹塑性分析将允许我们能更严格地考虑单个构件的性能(最大强度、延性等)和整体结构之间的相互作用和相互依赖关系，更能全面地考虑结构的实际破坏模式和最大强度，而不再需要现行繁琐的设计过程：先对结构作线性的或非线性的弹性分析，继而又对构件进行非弹性的强度设计；虽然工程师设计的结构是安全的,但他不能预测出该结构的破坏荷载。

近年来，一些国家的塑性设计规范条文中已经强调了二阶非弹性分析：二阶非弹性分析给出构件所受的荷载,通过规范的典型公式检验构件的安全性。二阶非弹性分析总是要在一定程度上考虑材料的塑性和结构稳定性之间的耦合作用，如果充分考虑这种耦合作用，那么我们在进行结构设计时，就不必再对构件进行验算，这就是结构的高等分析。

一、高等分析的发展趋势

自从1956年Turner提出有限元思想，1960年Clough正式提出有限元的概念以来，有限元理论得到广泛应用与飞速发展，尤其是结构稳定与极限分析中，更是从构件的分析发展到整体结构的分析，从简单的线性分析发展到非线性分析。根据结构分析时采用的小位移(几何线性)或大位移(几何非线性)以及材料性质的不同假定，结构分析的类型有：(1)屈曲分析；(2)一阶弹性分析；(3)二阶弹性分析；(4)一阶弹塑性分析；(5)二阶弹塑性分析。在所谓的一阶、二阶分析中，“一阶”是指平衡方程按结构变位前的轴线建立的，也称几何线性；“二阶”是指平衡方程按结构变位后的轴线建立的，也称几何非线性。从目前的设计规范看，不论屈曲分析、一阶分析,还是二阶分析，在用于设计时，都存在着以下缺点：不能进行完全的整体分析,即必须采用规范中的公式对单个构件进行强度和稳定性验算。这对于构件较多尤其高层建筑是相当繁琐的。

随着计算机技术的发展和结构分析的需要，许多研究者和工程师提出了结构二阶非弹性高等分析的多种数值模型，并且已有大量结果被规范所采用，总的说来，这些模型

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可分成两大类：(1)塑性区法，或称分布塑性法能精确跟踪结构整个体积内的塑性发展，构件中的塑性可通过将构件划分成若干梁柱单元并且在断面上进一步细分为许多纤维单元来模拟，可以考虑残余应力、几何缺陷和材料应变硬化等效应。通常可认为是精确的分析方法。然而这类分析计算费用太高，因此只能用于特殊结构和小型结构分析，普通设计及大型结构分析不适用。(2)塑性铰模型正是满足了塑性区法无法达到的高效率、低费用等需求而受到重视。在弹塑性铰模型中，非弹性行为集中在零长度的塑性铰部位，构件中除塑性铰部位之外其它部分均假定为弹性，典型的二阶弹塑性铰分析仅用1单元/构件进行分析，比塑性区法更有效、更经济，因简单塑性铰方法常过高地估计实际结构的刚度和强度，因此一些研究者提出对简单塑性铰方法改进的修正塑性铰及精化塑性铰方法。

高等分析要求必须构造出一种能够精确描述构件受力变形特性的单元，这种单元能够在个人计算机上高效率地运行，使收敛速度快,原始数据准备简单,并能用1单元/构件进行分析。

二、高等钢结构分析理论

钢结构高等分析理论在最近几年得到了长足的发展,它对传统设计方法、步骤的影响是深远的。广大结构设计人员多年来已经习惯于按照传统的步骤进行结构设计。而随着大量大型钢结构建筑的出现，迫切需要加强对钢结构设计步骤的研究，形成科学的方法流程，方便设计人员运用新的理论。现实中关于分析理论的研究文献很多，而关于具体设计步骤的研究文献较少。

（一）、钢结构设计分析方法现状

1、一阶设计法：忽略结构的变形,按未变形状态对结构进行分析设计，称为一阶设计法。这是一种传统的设计方法。也是各国设计规范采用的主要方法,因此为广大结构设计人员所熟悉。但这种方法也受到了诸多研究者的批评。

2、二阶设计法：考虑结构的实际变形,并在此基础上对结构进行分析设计，也称钢结构的高等分析设计法。目前，二维结构的高等分析理论已经可以运用实际结构，而三维结构的计算分析理论尚有待完善。这种方法的实现有赖于计算机技术及计算理论的进一步发展，得到的结果是精确解。根据是否考虑结构材料的非线性性能，又可以分为两阶弹性分析和两阶弹塑性分析。

（二）、钢结构设计步骤分析

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1、传统设计步骤:结构方案选择与布置→预估构件截面→取定结构计算简图→计算不同荷载作用下结构构件的内力→构件控制截面内力组合→结构构件验算。此后要进行判断设计：①若满足要求则进行图纸编制工作，②若不满足要求,则需要重新进行构件截面设计，再次进行结构构件验算工作，直至满足要求为止。

2、按照高等理论的设计步骤:结构方案选择与布置→预估构件截面→取定结构计算简图→荷载组合→根据不同组合分别计算内力→根据最大内力,按强度控制直接设计构件→图纸编制。

3、两者的差别：传统方法是在结构线弹性假定的基础上，在构件级别上的反复验算。重复过程较多，但思路简单，方便手算，符合设计人员的习惯。高等方法是在考虑结构弹塑性变形基础上,进行的全过程分析，最后仅按照强度控制条件进行的构件截面设计，无需反复验算。但内力计算繁琐，不适合手算。

无论传统方法还是高等方法，其实都考虑到了结构非线性因素的影响。只不过传统方法是在强度、刚度、稳定性验算过程中，采用规范规定的有关系数加以反应。而高等方法是在计算结构内力时直接考虑结构的非线性(几何、材料、节点)因素,直接得到结构的实际内力及变形状态。

预估截面，两者本质是有差别的。传统方法需要丰富的设计经验，如：钢梁截面h =(1/20~1/40)跨度，柱截面通常按照长细比λ预估，一般选择λ=80等。这样可减少后期截面验算的循环次数,，可能只需一次验算，即可满足要求。而高等方法在预估截面阶段，无需精确估计截面大小，只需选择合适的截面类型即可，精确的截面尺寸可在后续的构件截面设计阶段一次完成。

两者都有组合，但传统方法是先计算单一荷载作用下的结构构件的内力，然后选择控制截面，进行内力组合。高等方法是先进行荷载组合，然后计算内力。这造成前者内力计算简单，后者内力计算复杂。

传统方法在截面验算阶段，需考虑诸如强度、刚度(变形)、稳定性(局部、整体)等因素，一一验算，一项不满足即需调整设计重新验算。而高等方法只需考虑强度因素，一次计算即可得到精确的截面数据。

（三）、钢结构设计软件

钢结构高等分析设计理论在工程实际中的运用，主要依靠计算机技术。相关软件的发展极其重要。目前，钢结构的设计软件主要有PKPM、3D3S、MTS、TSSD、PS2000、3

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SAP2000、STAAD、SFCAD、ANSYS、ETABS、STRAT等等。这些软件主要可以分为四类：通用计算设计软件，如PKPM-STS、3D3S、MTS、STRAT和ETABS；专业计算设计软件，如PS2000和SFCAD；绘图及简单构件计算软件有TSSD；通用分析计算软件如STAAD、SAP2000和ANSYS。

最后，钢结构高等分析考虑了结构的几何和材料非线性及构件本身存在的残余应力、几何初始缺陷等因素的影响，并通过一次计算分析就能精确得到钢结构的结构极限承载力，同时满足正常使用极限状态的要求，大大简化了结构的设计计算过程。现阶段我国钢结构设计规范采用的设计方法是先考虑荷载的各种组合，然后根据GB 50068-2001建筑结构可靠度统一标准，考虑各种组合,对结构进行一阶弹性整体分析，得出构件的内力和节点位移，最后再根据规范规定的公式来对杆件进行强度和稳定验算。这种结构整体弹性一阶分析，构件验算采用考虑构件二阶效应和部分发展塑性的传统设计方法本身就存在矛盾性，所以国内外很多学者就提出各种钢结构高等分析方法来对传统设计方法的改进和完善。

以上是通过学习高等钢结构理论课，结合相关文献阐述了自己对高等钢结构理论分析的一些认识和收获，高等钢结构理论是一门十分复杂课程，学生阶段的自己，由于水平有限和缺乏工程实践，对高等钢结构理论分析的认识和分析有些不足之处，希望能在今后的学习、工作中进一步的提高，同时也感谢老师前辈们的指导。

高培文

7.数据结构理论教学大纲 篇七

认知结构是指学生头脑中已有的知识与组织，简单说来，就是已有的结构化的知识。它是影响学生学习的最重要的因素之一。

学生的学习，是学生主动地将旧知识与新知识相联系，不断建构认知结构的过程。在学习中，新知识与认知结构中原有观念相互作用，既能使新知识内化，也能使认知结构中原有观念发生变化，从而创造出新的观念、新的认知结构，这一过程称作同化过程。只有通过同化过程，学生才能达到对所学知识的真正理解。同化理论在解释学生学习过程机制上是科学的，因此，我们可以说，根据学生的认知结构(原有知识状态)和同化理论进行教学是教育心理学的基本原理。在地理课教学中科学地认识学生的学习过程，自觉地运用同化理论，对于培养学生素质、提高课堂教学效益有相当重要的意义。

笔者以两个例子来谈一谈。

例1：新知识包摄水平较高，是由原有认知结构中已有的几个观念经过归纳推理综合而来时，适宜采用推导的方法进行教学。笔者讲“根据图表判断各种气候类型”时，是这样讲解的：

热带气候包括以下气候类型：

1. 热带雨林气候(全年高温多雨。气温曲线常年在20摄氏度以上);

2. 热带草原气候(全年高温，一年分明显的旱、雨两季。气温曲线常年在20摄氏度以上);

3.热带沙漠气候(全年高温少雨。气温曲线常年在20摄氏度以上);

4.热带季风气候(全年高温，一年分为干湿两季，湿季降水非常丰沛。气温曲线同上)。

得出：气温曲线常年在20摄氏度以上属于热带气候。用同样的方法得出：气温曲线冬季在0摄氏度以上的属于亚热带气候;气温曲线冬季在0摄氏度以下属于温带或者寒带气候。

学生不容易在图表上判断出是哪种气候类型，但抓住了气温和降水的特征，这个问题就迎刃而解了。这样既培养了学生归纳推理综合的能力，又加深了对新知识的理解，从而促使学生的认知结构发生深化性更新。

例2：新知识与认知结构中已有观念在同化过程中可产生联合意义时，教学中要注意讲清旧知识的并列联系。如“季风气候”这个概念联系季风概念，分解、整理后可以这样理解：

(1)季风是由于海陆热力差异而形成的冬夏两个相反风向的风;

(2)在季风条件下形成的气候，就是季风气候;

(3)季风气候地区，一年中有来自大陆的风和来自海洋的风;

(4)季风气候地区，降水具有干湿两季的特征;

(5)热带季风气候全年高温，一年分为明显的干湿两季;

(6)亚热带季风气候夏季高温多雨，冬季温和少雨;

(7)温带季风气候夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。

这样教学，使学生弄清了季风的形成、季风气候的特点，季风气候与大陆性气候、海洋性气候的区别。

总之，促成学生新旧知识的同化，我们在教学中要注意以下几点：

1.在学习新知识之前，要考虑学生是否掌握了同化新知识的基础知识。在学新知识之前，要组织运用引导性的材料，为新、旧知识铺设“认知桥梁”，使学生对新知识理解得深、记得牢。

2.新知识与旧知识之间有时有许多相似之处，学生往往不注意分辨，所以教学中教师要引导学生对新旧知识加以区别，通过比较，弄清新旧知识的共同点和不同点。这样教学提高了学生的识记能力，使新知识牢固地固定在认知结构中。

3. 通过联系实际和让学生去“实践”等措施，学生头脑中的知识结构保持稳定清晰并达到一定的深度和广度。

4. 适时练习和复习，学生所学知识得以保持和巩固。当新知识纳入学生原有认知结构时，虽然得到一定保持，但如不巩固、不练习、不复习就会遗忘。

8.数据结构理论教学大纲 篇八

关键词教学改革DSP 教考分离

中图分类号:G423文献标识码:A

《TMS320C54x DSP结构、原理及应用》是一门难度系数高、实践性强的课程,通常在研究生阶段或本科高年级阶段作为通信、电子信息类的专业课来开设。随着DSP技术的不断发展,DSP芯片的开发套件价格不断下降,以及研究DSP芯片开发的高校教师人数的不断增多,近几年该门课程在高职专科高年级阶段也得以广泛开设,这对进一步完善电子信息类专业高职学生的知识体系很有帮助。作为通信、信息类专业核心课程之一,《TMS320C54x DSP结构、原理及应用》课程在培养高素质复合技能型人才的知识体系中占据着相当重要的地位。本课程以前只为本科高年级或研究生阶段的学生开设,针对该层次的教学方式方法并不一定适合于高职高专层次的学生,而且传统的DSP教材编制与教学方法均建立在本科或研究生层次学生专业基础比较完善的基础之上,如果生搬硬套研究生或本科教学的模式,高职院校学生在学习的时候就普遍感觉有难度。本人通过两学期DSP教学的实践经历,对DSP教学过程中出现的问题有了一定了解,结合几年单片机教学的经验提出自己一些关于DSP教学方面的认识。

1普及DSP技术常识,培养学习兴趣

DSP器件的应用主要是在数据通信、海量存储、汽车电子及消费类的音频和视频产品上,因此DSP器件的主要优势就在语音、图像等高数据量信息的算法处理与计算上,这对专业基础比较薄弱的高职学生的逻辑能力和思维灵活性提出了相对较高的要求。但在初高中、甚至是高校现行的相关教材中能体现DSP芯片相关知识的章节与篇幅又比较少,学生在未接触本门课程前关于DSP的概念也知之甚少,同时很多学生对DSP这门技术的学习需求及该技术的市场前景认识不足。因此必须在讲解这门课之前普及DSP技术常识,提高学习兴趣,因为学生学习兴趣的高低直接影响后续的学习效果。鉴于此,有条件的学校可以让教师带学生参观通信类、消费类电子产品的研发部门,来提高学生对产品开发的兴趣,或者也可在课堂上拆解具有DSP芯片的手机或硬盘来使学生获得关于DSP芯片的感性认识,也可以通过播放科技短片的形式来普及DSP的应用领域,这比纯粹照本宣科的介绍要深刻得多,更具感召力。

2调整DSP教学内容,化烦为简

DSP教学内容主要建立在计算机体系结构、信号处理、汇编语言与C语言基础之上。虽然DSP芯片的应用领域跟单片机有所不同,但它们之间也有很多必然的联系,如果学生学习过《单片机原理与应用》课程,那学习DSP技术就更能得心应手。在传统的DSP教学中,均是以DSP内核结构为主线,先讲DSP芯片的硬件结构,接着介绍指令和软件编程,然后介绍开发环境的使用,各种外围器件的应用和DSP系统的扩展,最后再讲一些系统应用的实例。按照此种教学结构,高职学生普遍感到难以接受。因此,对DSP芯片的教学内容必须进行必要的调整与更新。鉴于学生已经学习过计算机体系结构、 单片机原理等课程,学生对微处理器结构与芯片开发的大致过程已有所认识,因此调整后的DSP课程内容可采用以课题驱动的模式来进行,而并不拘泥于DSP本科教材中所涉及的每个知识点的讲解。学生可以通过多个不同侧重点的课题的练习来不断完善对DSP芯片硬件结构与指令系统的理解。

3调整教学组织方式,提倡比较式教学

由于学生已经学习过《单片机原理与应用》,当再次学习DSP芯片技术时,难免会将单片机的内部结构与DSP芯片的内部结构,单片机的程序架构与DSP芯片的软件架构,以及各自的汇编语言相混淆起来。因此当教师讲解DSP芯片知识点的时候,可将单片机的相关知识点与其作比较,加深学生对知识点的理解。例如在讲解DSP芯片堆栈的使用时,由于DSP 系统堆栈与单片机系统堆栈既有联系,又有区别,如果教师在讲解时能详细分析两者的相同点与不同点,并在实验室演示堆栈压栈与出栈的指针变化,这对学生理解堆栈的使用是很有帮助的。

4压缩理论教学学时,增加实践性教学学时

以课题驱动为导向学习DSP技术,并不是完全放弃DSP的理论学习,而是不以理论教学为纲。对学生来讲,理论教学的目的是最终的实践应用,压缩理论学时,增加实践学时也顺应了高职高专教育所要求的强化学生实践动手能力的培养思路。由于DSP课程所涉及的内部结构图、电原理图、寄存器内部配置、程序内容多而复杂,通过黑板绘制电路图、板书程序的方式并不合适,既浪费时间,也难以分析清楚。通过PPT与黑板板书相结合是比较理想的方式,这样既(下转第18页)(上接第14页)提高了讲解的效率,也压缩了理论讲解的时间。对于实践环节主要分几个部分:学生接到课题以后,以小组的形式对课题内容进行分析,分析课题中所涉及的硬件原理图的组成,例如电源电路、晶振电路、复位电路、抗干扰电路、外围接口电路等设计方法。所涉及的各个知识点,每组同学都可通过讨论一起解决。同时要求学生用所学的Protel99se软件绘制出电路原理图,生成PCB板。由于课堂时间有限,可让学生在课余时间完成原理图和PCB板的绘制,可作为课题考核的一部分。软件的实现通常先由教师提供实验例程的书面材料,学生在DSP芯片集成开发环境CCS软件中完成实验例程的录入与调试。课题完成的时间可限定在1至2周,在这期间教师对学生实验过程中的重点、难点、关键点、及学生操作过程中存在的问题进行实时讲解,特别是学生在调试过程中碰到的问题,教师必须要为其提供解决思路。通过若干个课题的实践以后,可增加学生练习的难度,要求学生在实验任务电路和程序的基础上,进行适当修改,培养其独立进行电路和程序的设计能力。课程中所有的课题可在实验室的硬件开发板上实现。有条件的话可买芯片焊接,并将任务程序下载到芯片中,实现程序功能,这一部分可作为课程的后续环节,即课程设计来完成。这样会给学生一种成就感,从而进一步提高学生的自信心与学习兴趣。

5改革考核方式,以实践为主

工科类专业课程的考核形式通常是以理论考试为主,形式相对单一,考题侧重于记忆,例如分析指令执行的结果、回答芯片内部某个结构模块的作用、编写一段简单的程序,有的学生考试成绩比较高,但却不会熟练调试一个程序,高分低能的现象由此出现。《TMS320C54x DSP结构、原理及应用》课程的考核主要是对课程理论知识、软硬件分析能力、编程能力、软硬件调试能力的考核。因此, DSP课程的考核方式的改革必然要促使教学内容与教学方式的改变。考核的方式方法和考核的内容将直接影响教学过程的实施,关系到教师如何教和学生如何学。比如在平时课题练习时就要加强对学生进行考核, 考核时可以以小组为单位,根据小组内成员分工的不同,对每位成员的考核的内容有所侧重,考核内容可包括原理图分析、原理图绘制、CCS软件使用、现场调试实验结果等,教师根据课题完成的先后顺序,学生回答的准确性和操作的熟练程度给每位学生现场评分。通过一次次课题考核可增强学生被考核的意识,增加学生的学习压力,培养学生在压力下学习并解决问题的能力,进而提高自身的实践和应用能力。在课程考核体系中,考核可包括三个方面:理论知识的考核,考核可采取开卷的形式,占总成绩的30%,理论知识的考核可采用“试题库”的形式,由多位任课教师根据教学大纲集体编制出“DSP试题库”,实现教考分离;平时课题完成情况的考核,占总成绩的50%;课后作业、课题研究时表现积极性的考核,占总成绩的20%。最终的考核成绩将综合反映出该学生掌握DSP技术的效果。

DSP技术的发展日新月异,教师教授学生的过程同样也是自己发现新问题,解决新问题的过程。教学的方式方法也在教师教授的过程中得以改进,以进一步适应高职高专学生的学习心理,从而提高学生对DSP课程的学习兴趣,调动学生学习积极性,最终提高教学效果。

参考文献

[1] 戴明桢,周建江.TMS320C54X DSP结构、原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

[2] 刑素霞,陈媛媛,孙梅,吴静珠.DSP原理与应用课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2009(3).

9.数据挖掘理论在数据采集中的运用 篇九

摘要：在社会经济发展的过程中，地理信息测绘技术也得到了迅速的发展。因此，在现阶段地理信息测绘技术的应用过程中，就应该通过数据挖掘理论的应用实现数据的采集，从而实现科学化的信息技术处理。

关键词：数据挖掘 数据采集 实践应用 理论基础

数据挖掘理论，可以在地理信息测绘的过程中，为测绘系统提供依据，而且也可以实现预测及决策的功能，而在理论依据应用的过程中为了得到有效性的信息，就应该建立数据采集平台。但是，在现阶段数据挖掘理论的应用过程中，仍然存在着一定制约性的因素，为整个数据内容的采集带来了制约性的影响，因此，应该逐渐优化我国测绘地理信息事业的技术理念，从而在经济发展的同时实现数据挖掘的核心理念，如果在数据采集系统的应用过程中，没有得到有效性的数据内容，就会为整个地理信息测绘技术的建立造成严重性的影响。因此，在现阶段技术逐渐优化的过程中，应该实现系统性、科学性数据挖掘理论以及数据采集平台的建立，从而为测绘技术的应用营造良好的空间。

一、数据挖掘的基本含义及功能分析

1.1 数据挖掘的基本含义

数据挖掘主要是指：在实践过程中所产生大量的、模糊的以及随机数据中，提取出隐藏在数据中的潜在性数据内容，对于提取处理的数据进行系统性的分析，处理，从而发现数据与数据之间的关联性，为地理信息测绘技术的优化奠定良好的基础。而且，在理论应用的过程中也可以实现新型的技术处理形式，同时也可以实现大量的业务数据转换、分析等模型的处理。也就是说，数据挖掘是一种深层次数据分析理念，与传统的测量方式存在着一定的差异性，而且，其目的的结果主要是用来分析数据的价值，验证命题的正确性。而数据分析主要是指，在没有明确假设的前提之下挖掘信息的关联性，对于挖掘出的信息而言，对测绘技术的设计具有一定的应用价值。

1.2 数据挖掘的功能性分析

在测绘地理信息技术的分析过程中，其数据挖掘的理论可以将采集到的数据转化为相关的测绘知识，再通过对数据内容的运用，可以实现以下几种功能：第一，是聚类功能，就是按照数据内在的规律，将数据聚合分类;第二，是关联分析功能，主要是在数据分析的基础之上发现重要的问题形式，并建立多次的检测形式，在分析的过程中如果发现数据之间的差异性较小，也就说明在数据挖掘的同时存在着一定的关联性;第三，分类功能，通过对不同数据内容的.分析可以发现，其分类的内容及标准会形成不同的检测形式，而且，在分类偏差系统的优化过程中，可以对技术进行科学化的调整，从而优化功能性的问题分析。在实践的过程中可以发现，事物是具有一定内在联系的，为了充分实现数据的总结、分类以及聚类，就应该对采集的数据进行系统性的分析，从而为技术人员的工作提供充分性的保证。

二、数据挖掘理论在数据采集中的应用

2.1 建立科学化的数据采集平台

随着科学技术的之间发展，数据采集以及平台应用理念逐渐推出，在数据采集平台的建立，可以实现大量的数据储蓄，根据最新的统计显示可以发现，一个完整的数据采集平台一次就可以形成50万以上的数据。而在数据分析的过程中很多数据是表面上的数据，而通过数据挖掘理论系统的建立，与数据挖掘理论进行充分性的融合，可以做出准确性的预测性分析，从而也可以将单独的数字进行总结、分析以及管理分析，将分散性的数据进行系统性的整合，从而挖掘出隐藏在系统中的信息，同时也可以实现技术应用过程中的管理及优化的技术处理形式。

2.2 数据挖掘的应用基础

由于科学技术的不断优化，数据库的储存量不断充实，导致数据采集需要在不断完善中得到发展。而且，随着信息储备量的增大，数据平台的信息量储存发生了很大的变化。首先，系统的版本得到了不断的更新，例如，Web数据采集中的系统版本，由08c版转变为现阶段的10a001版;其次，是汇总部分字段以及文字采集的阶段，数量逐渐增加，从而使数据采集平台形成了规模化的发展。而且，在整个过程中也不断强化了数据与数据之间的关联性，为数据挖掘理论的应用提供了基础平台，同时也为技术人员合理的运用数据挖掘理论提供了充分性的保证。

2.3 关联规则的挖掘理论

在关联规则的使用过程中，主要是将独立的、单独的数据内容进行充分性的结合，从而多角度、多方位的分析某一事物的变化。对于初次使用数据平台的技术人员而言，在数据采集的过程中，如果要根据数据采集的现状，对测评系统进行合理化的设计，是十分困难的，他们在分析的过程中，很难发现数据与数据之间的关联性。因此，在现阶段数据挖掘理论基础的建立过程中，就应该充分的认识到这一点内容。在工作的过程中全面培养技术性人才，通过对员工工作状态的分析，发现存在的问题，然后在制定出科学化的工作决策理念，从而为员工树立正确性的发展方向。与此同时，数据采集平台只是为了提供数据，而在数据挖掘理论内容的分析过程中，是为了发现数据与数据之间的关联性，挖掘出数据检测中的基本理念，从而在根本意义上为技术的应用建立科学性的依据。

三、结束语

总而言之，在数据挖掘平台建立的过程中，为了实现数据采集平台的应用技术，就应该在采集平台建立的同时，强化数据挖掘的理论基础，从而实现数据处理的合理性。但是，在整个理念应用的过程中，由于其自身的局限性，所以在使用的过程中，应该对测绘技术进行合理化的分析，优化数据的采集，从而为整个数据挖掘的理论性应用提供合理化的依据。

参考文献：

[1]许敏.数据挖掘理论在数据采集中的应用[J].科技传播，，21：222+211.

[2]崔彬.数据挖掘中多维数据可视化的研究[D].武汉理工大学，.

10.数据库范式理论浅析论文 篇十

一、关系数据库规范化理论

关系规范化理论就是按照统一的标准对关系进行优化,将一个初始的、不太合理的关系模型转化为一个高级的、合理的关系模型。其基本思想是通过合理的分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖,以减少冗余数据,提供有效的数据检索方法,避免不合理的插入、删除、修改等数据操作,保持数据的一致性[1]。在关系数据库中,对关系模式的基本要求是满足第一范式,这样的关系模式就是合法的、允许的。但是人们发现有些关系模式存在插入、删除异常、修改复杂、数据冗余等毛病,解决的办法就是对关系进行规范化。规范化的`过程就是将一个低一级范式的关系模式,通过模式分解转换为若干个高一级范式的关系模式的集合。从理论上讲,范式越高,规范化的程度就越高,但也不是范式越高就越好,要根据应用场合具体问题具体分析。范式低了,数据冗余严重,范式高了,影响系统速度。对于一般的数据库应用系统,只要将数据表规范到BCNF的标准就可以满足用户需求。

二、第一范式(1NF)

第一范式形式指在一个关系(二维表)中,各属性(字段)均是不可再分的数据项,即是一个规则的二维表。1NF是关系的基本性质,任何关系必须满足第一范式。比如表1表示的关系不满足第一范式,将重复项表头去掉,分解为表2,就满足第一范式。可以看出,表2符合第一范式,但还有很多缺点:(1)数据冗余太大。每当有学生选一门课程时,该学生及学员队信息都会重复出现一次,其实这些信息只出现一次就够了。(2)数据更新麻烦。由于数据重复存储,在更新时可能会造成数据不一致,直接影响了系统的质量。若工程一队队长调换成李季,则所有关于工程一队的记录都要修改,加大了工作量,还有可能发生遗漏,造成数据的不一致。(3)插入异常。表2的主键是学号和课程名称,因为主键字段不允许为空,所以新入学的同学因为还没有选修任何一门课程而无法录入到该表中。(4)删除异常。若工程一队学生毕业,将学生记录删除,则连同工程一队队长的信息一起删除,引起信息丢失。

三、第二范式(2NF)

第二规范化形式是指如果在一个满足1NF的关系中,所有非关键字数据元素都完全依赖于候选关键字,即,如果给定一个关键字,则可以在这个数据表中唯一确定一条记录。分析上面的例子,该关系的关键字为学号和课程名称,(学号,课程名称)一起函数决定任课教师和期末成绩,(学号,课程名称)也函数决定姓名,学员队和队长。但实际上只要学号就能函数决定姓名,学员队和队长。所以说任课教师和期末成绩完全函数依赖于学号和课程名称,姓名,学员队和队长部分函数依赖于学号,课程名称。根据以上分析对表2进行无损分解为表3和表4。我们可以看出,表3和表4所有非关键字都完全依赖于候选关键字,但是表3仍然存在以下问题:数据冗余大。学员队队长的姓名会随学生个数重复若干次;数据更新麻烦。若工程一队更换队长,则必须更改表3中所有工程一队每个学员的纪录,如果有遗漏,还会造成数据不一致;插入异常。若新成立一个队,在没有招生之前就无法输入学员队及队长信息;删除异常。如果张三退学,将张三的记录删除,则连同学员队长的信息一起删除,引起信息丢失。

四、第三范式(3NF)

对于那些满足2NF的关系,所有非关键字都不传递依赖于候选关键字,则称这个关系满足第三规范化形式[2]。从表3可以看出,存在问题的原因就是存在传递依赖:队长通过学员队依赖于学号。消除表中传递依赖的方法,仍然是将表进行无损分解,将传递依赖单独建立一张二维表,得到表5和表6。分析表4,虽然满足第三范式,但仍然存在以下问题:(1)数据冗余大。高丽任数学教师,她的信息会随其所教学生的数目重复若干次。(2)数据更新麻烦。若将计算机课的任课教师李可更换为李政,则所有李可教的学生的记录都要更新,若漏改一处就会造成数据不一致。(3)插入异常。如果新来一个英语老师,会因为没有学生选课而不能插入其信息。(4)删除异常。若删除04号的数学成绩,则连同任课教师的信息一同删除,会造成信息丢失。

五、BCNF范式

若关系模式中,每一个决定因素都包含候选关键字,则称该关系满足BCNF范式。具体来讲就是一个满足BCNF的关系模式有:(1)所有非主属性对每一个候选关键字都是完全函数依赖。(2)所有的主属性对每一个不包含它的候选关键字,也是完全函数依赖。(3)没有任何属性完全函数依赖于非候选关键字的任何一组属性[3]。表4中,任课教师函数决定课程名称,而任课教师是非关键字,不符合第3条,所以还应对表4进行无损分解,得到表7和表8。

六、结论