在線針葉材檢索系統教學案例淺析

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的在線針葉材檢索系統，在教學中經常出現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果進行優化再檢索、無法得到合理的最終檢索結果等問題。該文主要通過案例分析介紹如何正常使用該系統，從而解決所遇到的問題。

關鍵詞：在線;針葉材;檢索系統;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，筆者前期開發了一套在線針葉材檢索系統，該系統所用的解剖特征碼基于國際木材解剖學家學會（IAWA）在2004年發布的針葉材顯微特征，系統采用B/S（瀏覽器/服務器）模式，系統開發以Microsoft Visual Studio 2010為開發工具，運用ASP.NET技術，并以SQL Server2017為支撐數據庫。該在線針葉材檢索系統實現對針葉材的快速、準確識別檢索。

筆者結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。

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果進行優化再檢索;第三、學生無法得到合理的最終檢索結果。

2案例分析

為了解決學生在使用在線針葉材檢索系統遇到的常用問題，現在以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，得到的檢索結果如圖2所示。

分析第1次檢索結果可知，用戶給定了4個特征碼，系統從數據庫142條記錄中篩選出14條記錄，并給出了其他特征碼出現的次數（圖1方框處），系統只顯示共用次數小于記錄數一半的特征碼，因為出現次數越接近記錄數一半的特征碼，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優化檢索到的標本數越少。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次檢索結果其他特征次數為5的特征碼，逐個挑選特征得到優化檢索特征碼。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成為優化特征碼，第2次檢索特征碼為：61p 107p 109p 110p 118p 119p，檢索結果如圖3所示。

第3次檢索，分析第2次檢索結果可知，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化特征碼。通過優化后的給定特征碼：61p 70a 107p 109p 110p118p 119p，得到第3次檢索結果，結果如圖4所示。

第4次檢索，根據第3次檢索可知，特征碼122可成為優化特征，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化特征碼，通過優化后的給定特征碼：61p 70a 107p 109p 110p 118p 119p 112p，得到第4次檢索結果，結果如圖5所示，該結果為檢索系統給出的最終檢索結果，該結果與樣品來源樹種一致。

此示例給出了唯一的檢索結果：麗江云杉，但根據圖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結語

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