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    Wiki環(huán)境下的“數(shù)據(jù)庫原理”課程教學(xué)研究

    2015-07-01 23:34:03劉爭艷江潔莉
    關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫原理原理數(shù)據(jù)庫

    劉爭艷,李 絮,江潔莉

    (阜陽師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院,安徽 阜陽 236037)

    Wiki環(huán)境下的“數(shù)據(jù)庫原理”課程教學(xué)研究

    劉爭艷,李 絮,江潔莉

    (阜陽師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院,安徽 阜陽 236037)

    對于數(shù)據(jù)庫原理課程來說,無論從理論層面還是技術(shù)層面都屬于計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)課和必修課。針對該課程先修課程較多、內(nèi)容較為抽象難學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃、師生間互動難等問題,根據(jù)Wiki具有環(huán)境開放、資源共享、構(gòu)建簡單、能夠在某一領(lǐng)域形成一個知識共享的特點(diǎn),利用MediaWiki引擎建立了一個基于B/S模式的數(shù)據(jù)庫原理課程的動態(tài)的開放教學(xué)平臺。旨在通過平臺的資源建設(shè)、主題建構(gòu)、活動研究等方面的研究與實(shí)施,激發(fā)學(xué)生對《數(shù)據(jù)庫原理》課的學(xué)習(xí)興趣,真正做到把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生,促進(jìn)《數(shù)據(jù)庫原理》課堂教學(xué)質(zhì)量的提高。

    Wiki;數(shù)據(jù)庫原理;教學(xué)設(shè)計(jì);教學(xué)平臺

    隨著信息技術(shù)的發(fā)展,PPT等多媒體教學(xué)手段已逐漸取代傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式,成為眾多大學(xué)教師授課的首選。然而,雖然PPT具有內(nèi)容豐富、信息量大、翻頁速度快等特點(diǎn),但在給教學(xué)帶來了較大便利的同時(shí)也逐漸暴露出一些現(xiàn)象,如教師和學(xué)生被PPT“綁架”,這種被“綁架”的局面直接導(dǎo)致課堂上學(xué)生不記筆記,教師教學(xué)滿堂灌[1]。因此,整堂課下來幾乎沒有了師生間交互活動,師生間以及學(xué)生間的問題交流也隨之消失。

    數(shù)據(jù)庫原理課程具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,其先修課程門數(shù)較多,也為計(jì)算機(jī)專業(yè)的后續(xù)課程提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ),已被國內(nèi)外高校列為計(jì)算機(jī)專業(yè)的主要課程。那么,如何教好這門課程,以達(dá)到改變現(xiàn)有課堂上的PPT“綁架”師生帶來的負(fù)面效應(yīng),目前已成為擺在授課教師面前的亟待解決的問題。當(dāng)前,Web 2.0技術(shù)已非常成熟,這個時(shí)代的核心思想就利用網(wǎng)絡(luò)來發(fā)掘大眾的智慧[2]。同樣,教育也需要充分發(fā)掘大眾的智慧,這里的大眾指的就是教師和學(xué)生。Wiki等技術(shù)已成為Web 2.0潮流的典范代表之一,也在一定程度上解決了上述問題[3]。本文利用Wiki建立一個具有強(qiáng)交互性的數(shù)據(jù)庫原理方面的百科全書——數(shù)據(jù)庫原理Wiki網(wǎng)站,通過這個開放的教學(xué)平臺可以實(shí)時(shí)跟蹤與掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的情況,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、真正把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生,加強(qiáng)教師與教師、教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動。真正做到成功發(fā)掘大眾智慧,最終達(dá)到良好的教學(xué)效果。

    1 數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)現(xiàn)狀

    數(shù)據(jù)庫技術(shù)從20世紀(jì)60年代中期產(chǎn)生到今天已有四十多年的歷史,是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一,也是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一,它已成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)的核心和重要基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫原理課程包括數(shù)據(jù)庫理論、技術(shù)和實(shí)踐工程的應(yīng)用三個部分。通過該課程的學(xué)習(xí),能夠培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納和設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐開發(fā)和調(diào)試能力、系統(tǒng)集成能力及研究創(chuàng)新能力。教師在講解該門課程的時(shí)候主要分為課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分內(nèi)容去進(jìn)行,其中理論教學(xué)通常是以PPT講解的形式講解課本知識的形式去完成,實(shí)踐教學(xué)通常是通過上機(jī)練習(xí),實(shí)際操作、維護(hù)管理數(shù)據(jù)庫去加深對理論知識的理解和掌握,進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,最終能夠獨(dú)立使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)科學(xué)、高效的開發(fā)一類數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。

    然而,針對目前大多數(shù)高校的數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)模式來看,存在一些方面的不足之處。(1)理論滿堂灌、實(shí)驗(yàn)環(huán)境受限。教師主要采用PPT講解灌輸課程中的理論知識,而實(shí)驗(yàn)課程只能安排在理論課程之后,且有限的場地和時(shí)間往往不能滿足該課程對學(xué)生實(shí)踐能力的要求。(2)實(shí)驗(yàn)無針對性。教師往往根據(jù)教學(xué)大綱來安排具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù),學(xué)生按照指導(dǎo)書進(jìn)行實(shí)驗(yàn),無法根據(jù)自身需要進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。(3)課程缺乏互動性。實(shí)驗(yàn)本身就具有探索性和實(shí)踐性的特點(diǎn),這一特點(diǎn)就要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中要有師生間、學(xué)生與學(xué)生之間的互動和交流溝通。(4)缺乏與時(shí)俱進(jìn)。計(jì)算機(jī)學(xué)科是一個發(fā)展迅速的一門學(xué)科,數(shù)據(jù)庫原理課程的授課內(nèi)容也需要不斷更新。但考慮到教育成本較高,所以實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新很難反應(yīng)的是當(dāng)前最新的技術(shù)。

    2 Wiki的特點(diǎn)

    Wiki是一名為沃德·坎寧安發(fā)明的一種多人協(xié)作工具,其詞來源于夏威夷語的“Weekee Weekee”, 發(fā)音Wiki,是“快點(diǎn)快點(diǎn)”的意思,被譯為“維基”或“維客”[4]。Wiki技術(shù)的特點(diǎn)可以概括為以下幾點(diǎn):

    (1)簡單、易用。Wiki也指一種超文本系統(tǒng),它使用了簡化的語法,用簡單的格式標(biāo)記取代了HTML的復(fù)雜格式標(biāo)記。這使得使用者可以在不熟悉HTML的情況下,輕松自如地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站的創(chuàng)建、頁面的編輯與修改。同時(shí)維護(hù)快捷,可以快速創(chuàng)建、保存、更改、刪除超文本頁面。

    (2)開放、自由。Wiki站點(diǎn)可以有多人(甚至任何訪問者)維護(hù),每個人都可以發(fā)表自己的意見,或者對共同的主題進(jìn)行擴(kuò)展或者探討。

    (3)版本控制。Wiki系統(tǒng)通過文本數(shù)據(jù)庫或關(guān)系型數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了版本控制,記錄頁面的修訂歷史,頁面的各個版本都可以被獲取,可以隨時(shí)找回以前的版本。也可以和以前的版本進(jìn)行對比。系統(tǒng)內(nèi)頁面的變動可以被訪問者觀察到,避免正確知識的錯誤修改,逐步積淀與創(chuàng)造知識,并且使多人協(xié)同創(chuàng)作成為現(xiàn)實(shí)。

    (4)合作、共創(chuàng)、共享。由于Wiki的開放性,使得成員之間進(jìn)行協(xié)作共創(chuàng)成為可能。每位成員都可以通過創(chuàng)建、編輯頁面完成對信息的創(chuàng)建、修改、完善,實(shí)現(xiàn)快速的信息共享與信息整合。

    綜上所述,Wiki系統(tǒng)可以幫助我們在一個社群內(nèi)共享某領(lǐng)域的知識。它是Web 2.0的一種典型應(yīng)用,是知識社會條件下創(chuàng)新2.0的一種典型形式[5~6]。它也為教師和學(xué)生的知識共享提供了高效的平臺,實(shí)現(xiàn)了快速廣泛的信息整合。教師在課程教學(xué)過程中,可以利用Wiki 網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)教師之間、教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的線上交流(如圖1)。學(xué)生可以將自己所理解和獲得的相關(guān)文檔資料及成果放到Wiki網(wǎng)站中與其他師生分享,同時(shí)也能夠?qū)⒆约旱某晒c其他學(xué)生進(jìn)行比較,這樣將會更加的激勵學(xué)生的自信心和進(jìn)取心。因此,可以利用Wiki建立與數(shù)據(jù)庫原理課程知識相關(guān)的一個教學(xué)平臺以進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

    根據(jù)單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)結(jié)果,綜合其營養(yǎng)價(jià)值及感官品質(zhì)得出姜汁保健果凍的理想配方為白砂糖添加量12%,卡拉膠、黃原膠、槐豆膠的配比7∶1∶1,膠凝劑添加量1.20%,姜汁添加量14%,檸檬酸添加量0.062 5%,β-環(huán)狀糊精添加量0.04%。

    圖1 Wiki環(huán)境下師生交流圖

    3 構(gòu)建基于Wiki 的數(shù)據(jù)庫原理網(wǎng)站的教學(xué)優(yōu)勢

    數(shù)據(jù)庫是一門具有很強(qiáng)理論性和實(shí)踐性的課程,目前國內(nèi)一些高校已開始在此課程中注入網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)元素,但是縱觀整個教學(xué)過程來說,教學(xué)的重點(diǎn)仍然還是九十分鐘的課堂教學(xué),沒有脫離傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,存在前面所述的種種問題?,F(xiàn)如今,Wiki技術(shù)的已非常成熟完善,在這一背景下,將Wiki教學(xué)引入到數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)中可以彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)各環(huán)節(jié)的不足:

    (1)網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)豐富。數(shù)據(jù)庫原理課程內(nèi)容的知識較多,但是現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源中大多數(shù)是此門課程的精品課程,其內(nèi)容基本上是大同小異且只提供標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)材料,都是以教師的教為中心,而不是以學(xué)生的學(xué)為中心,因而可能會出現(xiàn)教學(xué)資源脫離了學(xué)習(xí)者的需要,不能提供系統(tǒng)、豐富且能夠滿足學(xué)習(xí)者的需要的資源。相反,Wiki的開放性的特點(diǎn)能夠匯集廣大學(xué)生的智慧構(gòu)建學(xué)習(xí)網(wǎng)站,豐富了學(xué)習(xí)資源的同時(shí)也使得資源能夠做到與時(shí)俱進(jìn),緊跟新技術(shù)的步伐。實(shí)踐證明,學(xué)習(xí)環(huán)境越寬松。學(xué)習(xí)者的自發(fā)性越能得到激發(fā),也能越輕松越快的接收新的知識。

    (2)教學(xué)交互的實(shí)現(xiàn)切實(shí)可行?,F(xiàn)如今,雖說網(wǎng)絡(luò)交流快捷方便,出現(xiàn)了諸如BBS,電子郵件,QQ,微信,博客等工具和平臺,但這些工具和平臺在應(yīng)用到具體的教學(xué)中出現(xiàn)了許多明顯的缺點(diǎn)如公共性強(qiáng)、個性弱、缺乏約束力等。因此,目前急需解決針對教學(xué)所使用的交流平臺。而Wiki平臺不僅具有公共性又具有個性,它能將二者有效的結(jié)合而實(shí)現(xiàn)很好的交互。Wiki平臺的公共性和個人性體現(xiàn)在每個學(xué)習(xí)者既是讀者,同時(shí)也是作者。平臺上任何人都可以在共同的主題下,可以根據(jù)自己對這一主題的理解去編輯別人所寫過的內(nèi)容,也能夠按照一定的規(guī)則去重新組合模仿。因此,在Wiki環(huán)境下能夠摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中課堂上師生間知識的單向傳遞。學(xué)生可以將學(xué)習(xí)過程中遇到疑問發(fā)布到平臺上,教師針對Wiki上學(xué)生反饋的問題適時(shí)的給學(xué)生提出解決方案,教師也可以直接參與到學(xué)生的討論當(dāng)中去。這樣就可以適時(shí)實(shí)現(xiàn)討論反饋,通過不斷的從討論到反饋或者反饋到討論的過程,使得教學(xué)交互能夠在師生間、師師間,生生間達(dá)到切實(shí)可行的去實(shí)現(xiàn)。

    (3)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性能夠得到增強(qiáng)。與BBS、博客相比,Wiki的成員可以根據(jù)自己對某一學(xué)習(xí)主題的理解任意的去修改、創(chuàng)建、刪除某些頁面。學(xué)生就從被動的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變成主動的參與者,可以將自己對數(shù)據(jù)庫原理課程中的相關(guān)知識點(diǎn)的理解形成文本資料等形式加入到Wiki網(wǎng)站中。因而, Wiki網(wǎng)站就演化成一個虛擬化的學(xué)習(xí)社區(qū),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。把學(xué)生從被動的去做筆記、做記憶拉回到主動的去參與、去做、去完善。再加上Wiki網(wǎng)站還具有編輯記錄功能,學(xué)生之間對某一問題的理解有了比較平臺,這樣會更加的激勵學(xué)生去做到更好。因此,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性更加的能夠被調(diào)動起來。

    (4)教師能夠全面的、實(shí)時(shí)的跟蹤掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。通過Wiki環(huán)境,教師可以有效的跟蹤和掌握學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況,學(xué)習(xí)者可以在進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的同時(shí)與其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行交流,探討學(xué)習(xí)中的問題,分享學(xué)習(xí)過程中的苦與樂。就數(shù)據(jù)庫原理課程來說,它是一門理論性、實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程,這門課程的教學(xué)僅僅通過課堂教師的講解和學(xué)生課下的作業(yè)很難反應(yīng)學(xué)生掌握知識的情況。通過數(shù)據(jù)庫原理課程Wiki網(wǎng)站,學(xué)生利用版本控制的功能,寫作業(yè)、記筆記以及通過比對舊版本整理思路和想法等等,整理和構(gòu)建自己的知識體系。教師可以實(shí)時(shí)訪問了解學(xué)生的掌握情況,從而調(diào)整教學(xué)進(jìn)度,改善教學(xué)效果。

    4 基于Wiki 的數(shù)據(jù)庫原理課程網(wǎng)站的實(shí)現(xiàn)

    Wiki技術(shù)本身并不是為教育而生的,為教育而設(shè)計(jì)的,所以在將其應(yīng)用到具體的課程教學(xué)中應(yīng)該將其本土化。目前,基于Wiki的教學(xué)平臺設(shè)計(jì)大多采用的是瀏覽器/服務(wù)器模式即B/S模式[8]。它是“瀏覽器——Web服務(wù)器——數(shù)據(jù)庫服務(wù)器”三層分布結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

    圖2 基于Wiki教學(xué)平臺的B/S結(jié)構(gòu)

    本文結(jié)合Wiki技術(shù)本身的特性,建立基于Wiki教學(xué)平臺的五個模塊組成,分別是:資源服務(wù)中心、研究性教學(xué)中心、互動交流中心、評價(jià)與成果展示中心和系統(tǒng)管理中心,如圖3所示。

    圖3 基于Wiki的教學(xué)平臺模塊

    在搭建該平臺時(shí),需要解決的關(guān)鍵是Wiki引擎的選擇,Wiki引擎是軟件開發(fā)者依據(jù)Wiki特性而開發(fā)的應(yīng)用軟件。目前現(xiàn)有的Wiki引擎根據(jù)開發(fā)語言、支持中文情況及安裝需求等指標(biāo)分為很多類。本文選擇中文Wiki引擎MediaWiki,它功能十分豐富,支持多語言版本,運(yùn)行于PHP+MySQL環(huán)境。使用MediaWiki建站,首先下載比較新的軟件包,再上傳到服務(wù)器并進(jìn)行安裝即可。為了使得Wiki教學(xué)平臺具有運(yùn)行快速且穩(wěn)定以滿足網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需要,我們對B/S兩端軟硬件作了如表1,表2所述的要求。

    表1 服務(wù)器端:硬件、軟件配置

    表2 客戶端:硬件、軟件配置

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    5 Wiki教學(xué)平臺的實(shí)施及效果分析

    5.1 平臺實(shí)施

    筆者將所建立的Wiki教學(xué)平臺在阜陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生中組織了一次Wiki的研究性教學(xué)實(shí)驗(yàn),選取數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論課程作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。具體實(shí)驗(yàn)描述如表3所示。

    (1)建構(gòu)主題:根據(jù)SQL的教學(xué)內(nèi)容,發(fā)布了SQL的基本概念、數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)更新、視圖定義五個主題,學(xué)生們通過自己的學(xué)習(xí)和探究,對這幾個主題都進(jìn)行了不同程度的完善。

    (2)基于項(xiàng)目探究活動:平臺提供了一個“學(xué)生成績管理”的小項(xiàng)目,并將該項(xiàng)目以教學(xué)進(jìn)度劃分為五個階段,實(shí)驗(yàn)期間,學(xué)生們實(shí)踐到第二個階段,根據(jù)條件進(jìn)行學(xué)生成績排名。

    5.2 效果分析

    表3 開展Wiki教學(xué)平臺實(shí)驗(yàn)描述

    通過在平臺上觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,發(fā)現(xiàn)基于Wiki開展教學(xué)是可行的。首先,在資源的建設(shè)方面,Wiki操作簡單,學(xué)生能夠根據(jù)自己對知識的理解和掌握,能夠積極主動的參與到課程資源的搜索和共建共享中來,形成了具有內(nèi)容豐富的學(xué)習(xí)資源。其次,在基于構(gòu)建主題方面,Wiki具有開發(fā)的特點(diǎn),學(xué)生的積極性得到了較大程度的提高,他們愿意構(gòu)建與章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的主題。從而讓學(xué)生對學(xué)科基本概念或基礎(chǔ)知識有了較好的掌握。再次,在基于項(xiàng)目或任務(wù)的研究活動中,學(xué)生能夠圍繞教師的學(xué)習(xí)任務(wù)通過協(xié)作進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究,對于研究過程中產(chǎn)生的問題能夠同教師和同學(xué)進(jìn)行交流探討。教師可以實(shí)時(shí)的跟蹤了解學(xué)生的參與情況和學(xué)習(xí)過程,及時(shí)的進(jìn)行指導(dǎo)和評價(jià)。

    總之,通過Wiki教學(xué)平臺,可以在一定程度上促進(jìn)學(xué)生建立自身的知識建構(gòu)體系和學(xué)科知識體系,能夠促進(jìn)師生、生生之間的交流。學(xué)生的專業(yè)研究能力、協(xié)作溝通能力、信息處理能力、文字表達(dá)能力、知識管理能力以及自我反思能力也在一定程度上有所提高。

    6 結(jié)論

    建立一個數(shù)據(jù)庫原理課程的Wiki教學(xué)平臺網(wǎng)站,通過這個平臺我們能夠在教學(xué)過程中實(shí)時(shí)的、動態(tài)的去跟蹤掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程和學(xué)習(xí)成果。通過它可以真正的實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生、教師與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的互動,從而有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作性。因此,總的說來對于數(shù)據(jù)庫原理課程的教學(xué)效果的提高帶來很大幫助。然而,本文在具體平臺實(shí)施方面只是選擇了《數(shù)據(jù)庫原理》課的一小節(jié)內(nèi)容作為實(shí)驗(yàn)研究,在學(xué)科的普遍適用性方面還有一定的局限。需要在后續(xù)的研究中,繼續(xù)驗(yàn)證Wiki平臺在計(jì)算機(jī)類或其他課程中的教學(xué)效果。

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    [8] 乜國雷.Wiki在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào):社會科學(xué)版,2013,14(2):123-124.

    Research on teaching of database theory course based on Wiki environment

    LIU Zheng-yan, LI Xu, JIANG Jie-li

    (SchoolofComputerandInformationEngineering,FuyangNormalUniversity,Fuyang,Anhui236037,China)

    Both from the theoretical level and technical level, database theory courses are the basic courses and the required courses for computer majors. Wiki has the advantage of an open environment, resource-sharing, simply-built, which can be formed in a particular field to share the knowledge. An open teaching platform of dynamic course of database principle of B/S mode based on MediaWiki engine was established, The purpose is through the construction of the resources, the platform theme construction, teaching activities and other aspects of research to inspire students' study interest of "Database Principle" course, and really give students learning initiative, promote the quality of classroom teaching of the database principle.

    Wiki; Database Theory; Instructional Design ; Teaching Platform

    2015-3-26

    安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目(2013zy167);阜陽師范學(xué)院校級質(zhì)量工程項(xiàng)目(2013JYXM38,2014JYXM36,2013ZYSD05);大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(FS201310371115,AH201410371029)資助。

    劉爭艷(1981-),男,碩士,講師,研究方向:計(jì)算機(jī)教學(xué)。

    G642

    A

    1004-4329(2015)03-113-05

    10.14096/j.cnki.cn34-1069/n/1004-4329(2015)03-113-05

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