在线针叶材检索系统教学案例浅析

林启招 何鑫 孙永科 秦磊 邱坚

摘要：目前《木材学》的针叶材实验教学可用笔者前期开发的在线针叶材检索系统，在教学中经常出现学生不清楚如何合理给出检索特征码、不知道如果对检索结果进行优化再检索、无法得到合理的最终检索结果等問题。该文主要通过案例分析介绍如何正常使用该系统，从而解决所遇到的问题。

关键词：在线;针叶材;检索系统;计算机辅助

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）27-0143-02

鉴于国内外没有供广大针叶材剖解者广泛使用的在线针叶材检索系统，笔者前期开发了一套在线针叶材检索系统，该系统所用的解剖特征码基于国际木材解剖学家学会（IAWA）在2004年发布的针叶材显微特征，系统采用B/S（浏览器/服务器）模式，系统开发以Microsoft Visual Studio 2010为开发工具，运用ASP.NET技术，并以SQL Server2017为支撑数据库。该在线针叶材检索系统实现对针叶材的快速、准确识别检索。

笔者结合实际教学做案例分析，以期达到广大针叶材解剖者熟练、高效使用该系统。

1针叶材检索教学常见问题

在《木材学》的针叶材实验教学中，广大教师反映经常遇到几个问题。第一、学生不清楚如何合理给出检索特征码;第二、学生不知道如果对检索结果进行优化再检索;第三、学生无法得到合理的最终检索结果。

2案例分析

为了解决学生在使用在线针叶材检索系统遇到的常用问题，现在以1号样品检索为例，详细分析其检索过程。1号样品的横切面、径切面、弦切面显微图分别如图1的（a）、（b）、（c）所，通过该示例可知。

查看样品如图1显微图可知，样品存在：轴向管胞螺纹加厚，特征码61;射线细胞几乎全部单列，特征码107;存在轴向胞间道，特征码109;存在径向胞间道，特征码110。因此第1次给定的检索特征码为：61p 107p 109p 110p，得到的检索结果如图2所示。

分析第1次检索结果可知，用户给定了4个特征码，系统从数据库142条记录中筛选出14条记录，并给出了其他特征码出现的次数（图1方框处），系统只显示共用次数小于记录数一半的特征码，因为出现次数越接近记录数一半的特征码，越有可能达到对分检索的效果，被共用得越少的特征码，通过存在特征p优化检索到的标本数越少。共用得多的特征码，检索时可通过特征缺乏a来排除，但该系统不推荐用a来排除达到50%共用的特征码。

第2次检索，从第1次检索结果其他特征次数为5的特征码，逐个挑选特征得到优化检索特征码。特征码118是指存在晶体，特征119是指晶体的类型为菱形，通过图1（b）和图l（c）可知，样品存在这两个特征，所以118和119成为优化特征码，第2次检索特征码为：61p 107p 109p 110p 118p 119p，检索结果如图3所示。

第3次检索，分析第2次检索结果可知，特征码38是平均气干密度范围，在只有显微图的情况下，无法用在优化检索条件中;63指螺纹加厚仅在早材管胞中明显可见，无法进行通过图1准确判断是否存在该特征，故该特征码不作为优化特征码。特征码70是指射线管胞螺纹加厚存在但少见，通过图1（b）可知，样品不存在该特征，可以把此特征作为缺乏的优化特征码。通过优化后的给定特征码：61p 70a 107p 109p 110p118p 119p，得到第3次检索结果，结果如图4所示。

第4次检索，根据第3次检索可知，特征码122可成为优化特征，该特征码是指晶体分布在射线，通过图1（b）可知，样品具有该特征，因此该特征码成为优化特征码，通过优化后的给定特征码：61p 70a 107p 109p 110p 118p 119p 112p，得到第4次检索结果，结果如图5所示，该结果为检索系统给出的最终检索结果，该结果与样品来源树种一致。

此示例给出了唯一的检索结果：丽江云杉，但根据图6所示的流程，用户还需进一步验证其他特征是否出在该样品中，即验证特征码4、32、37、40、43、44、51、62、65、67、79、82、86、88、89、92、98、103、112、116存在情况。

3结语

以基于IAWA针叶材显微特征的在线检索系统作为《木材学》针叶材实验课的信息系统，在克服其使用常用问题的基础上，学生可以熟练、高效地使用该系统，同时可以极大提高学生的上课兴趣和实验报告的质量。该系统可以在学生检索的结果中给出用于下一次优化检索的特征码，这是它能够实现高效检索的因素所在。