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看着看着,我仿佛置身于这美丽的景色之中,湛蓝清澈谁愿意当我的镜子,绿树红花对我点头微笑......
地球——我们唯一的家园。看,蓝天白云漂浮在它的躯体上,绿树愿意做它的丽装......是他们,是它们支撑着地球。
有这样一句名言“当人类砍倒第一棵大树的时候,便宣告文明的开始;当人类砍倒最后一棵大树的时候,便宣告文明的结束。”从前,地球拥有大片大片的树林,水是清澈见底的,空气清新,动物和人类是很要好的朋友。每天,他们一起劳动,一起生产,生活过得幸福美满。地球非常高兴,她愿意把自己的资源奉献给生活在自己身上的儿女。可是,人类很不知足,竟滥用地球上的资源,甚至还伤害了自己的朋友——动物。人类的行为令地球母亲拉长了脸。人类还不知道自己的错误,为了满足自己,滥杀生灵,乱砍滥伐,使用东西毫无节制,终于造成了一系列的严重后果。这次,地球母亲流下了眼泪,她的眼泪是酸的,她要惩罚人类。
人类终于意识到了自己的过错,可是,要拯救地球并不是一朝一夕的事情,因此,人类发出了拯救地球的呼声。不是吗?我们使“人”变成“从”,又变成“众”;使“森”变成“林”,又变成“木”。地球上的人越来越多,树木却越来越少,资源越来越短缺。
如果我们还不重视环境的保护,如果我们还不提高警觉,也许地球上最后的生物就是我们,最后一滴水就是我们的眼泪。因此我们要十分爱惜子孙万代赖以生存的自然环境。让我们从平凡做起,从点滴做起,从自我做起,节约社会资源,爱护自然环境,让我们的家园更加美好,让我们的地球充满醉人的绿,让那充满生机的,可爱的绿色种子在全世界人民的心灵上扎下永久的根。
关键词:均值漂移聚类;自动识别;油罐识别
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)17-4155-03
A Mean Shift Clustering Method for Oil Tank Recognition
WANG Lei-guang1, ZHENG Chen2, DAI Qin-ling3
(1.School of Forestry, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China;2.School of Mathematics and Statistics, Wuhan University, Wuhan 430072,China;3.Faculty of Wood Science & Decoration Engineering, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China)
Abstract: It has great significance for the military application to detect oil storage tanks and locate oil depots automatically from remote sensing images. Considering high computation complexity of traditional methods, an recognition algorithm based on mean shift clustering is presented, in which the spectral characteristics and spatial distribution of the oil tank is considering. Firstly, a multilevel hierarchical representation of image is established by using the mean shift segmentation approach to get segments in the finest scale and iteratively merging. At the same time, oil tanks in every scale are detected by evaluating shape features after every merging. The experimental results with several remote sensing images indicate that this method has high recognition precision, meanwhile, low time complexity.
Key words: mean shift clustering; convergence; automatic recognition; oil tank recognition
油罐等类圆形目标的识别是遥感影像军事目标识别的研究热点之一[1-2]。一般而言,霍夫变换(Hough Transform ,HT)是检测圆形目标最直观的选择[3-4]。然而,HT较高的时间和空间复杂度是其在具有海量特征的遥感影像处理中应用的瓶颈。考虑到油罐目标在高分辨率遥感影像中体现出较强的光谱同质性和分布密集型,可将油罐目标识别可视为聚类问题。油罐目标识别相当于空间位置上邻接、光谱同质性佳的像素的聚类问题。(Mean Shift,MS)算法是一种非参数的迭代聚类算法[5-6],不需要事先指定聚类中心数目,也不需要对样本服从的分布做任何假设,可胜任任何特征空间的分析的场合。另外,由于迭代过程中样本点之间相互独立,可并行运算,因此适合海量遥感数据的处理。基于MS算法,本文提出了一种基于多层次区域合并的识别算法。首先,算法基于空间位置和灰度值特征的MS聚类[5]建立影像的多尺度表达;然后,通过在多个分割尺度上检测区域与圆形的接近程度,获得不同大小的油罐对应的区域。
本文的章节安排如下:第二部分将给出均值漂移聚类算法的数学描述;第三部分将给出基于多尺度分析的识别算法的详细描述;第四部分为相关实验与分析;最后给出实验结论。
1 均值漂移聚类算法
MS过程是一种基于非参数概率密度梯度估计的迭代过程,由Cheng[6]首先提出,由Peter等人[5]进一步发展,并将其应用到特征聚类、影像滤波、分割及视频跟踪等领域。
MS向量mh,g(x)定义为[6]:
(1)
其中,x是d维的欧氏特征空间中的列向量;g(x)是核函数G(x)的剖面函数;
公式(1)表明,均值漂移向量是落入x的带宽h邻域内的所有样本的加权平均与中心样本x的差值。其中,带宽h的大小决定了参与分析的特征空间的邻域范围,合适的带宽参数可以更好的刻画样本点局部区域的空间结构性质[7]。依据公式(1)所示的MS向量,有如下MS迭代公式:
(2)
将上述迭代过程获得序列记为{yj}j-1,2,…,对应的概率密度估计序列记为{k(yj)}j=1,2…,简写为{k(j)}j=1,2…。通过均值漂移迭代过程,每个样本点均与局部概率的峰值联系起来,进而实现特征空间的聚类。通过定义不同的特征可满足不同的应用。
2 油罐识别算法
2.1 检测步骤
提出的油罐识别和详细流程如图 1所示,算法步骤具体如下:1.依据油罐目标的尺度范围及影像的分辨率,确定反映分割尺度的面积序列等参数。2.采用MS聚类分割算法生成初始分割区域。3.统计区域的圆形度等反映油罐目标形状特性的特征;4.将满足区域形状约束条件的区域标记为油罐目标。5.更新面积参数,将小于当前面积的未识别区域进行合并。6.重复步骤3-6,直到遍历所有尺度参数。综合所有尺度上获得的对象即为油罐目标。
在上述步骤2中应用的MS分割算法[5],特征空间由2维的空间坐标xs和p维(p为波段数)的光谱特征联合组成xr,每个像素点对应一个p+2维的向量x=(xs,xr)。核函数被定义为乘积形式(式(3)):
(3)
其中:hs和hr分别为空域和光谱域的带宽;C为个归一化常数;g1(x)和g2(x)是坐标特征和光谱特征对应的核函数。在滤波算法的基础上,将收敛到相近模态的像素样本均归为同类,当每一类的像素个数均大于指定阈值时终止区域合并,即可获得区域分割结果。在该MS分割中,过大的带宽往往导致影像过度平滑,较小尺度上的目标和背景无法区分[7]。因此,在本文的实验中,为保留油罐目标的真实边界,对于全色影像和多光谱影像,光谱特征域带宽hr分别取4和 6.5,位置特征带宽hs均取为6。
2.2 油罐识别
在遥感影像中,油罐有显著的光谱和区域特征。油罐多呈圆形,光谱特征和背景地物有较大的光谱差别,而油罐区域内部光谱变化小。因此,可通过区域形状特征来实现油罐的识别。常用的形状参数度量指标有圆形度、体态比、矩形度等[2]。本文采用矩形度和其二阶矩椭圆的长短轴比特征来度量区域的形状信息。采用矩形度是考虑到区域的面积和外接矩形的面积在遍历分割图像获得区域标记的同时就可以获得,不需要额外的时间开销。考虑到数字图像中的离散误差,圆形区域和矩形区域的矩形度较为接近,单一指标往往不能获得良好的结果,故加入短长轴特征。
矩形度度量了区域的形状与其外接矩形接近的程度,其计算公式如下:
Rule1=Arng/Abox (4)
其中,Arng,Abox分别表示区域的面积、以及区域最小外接矩形的面积。对于理想的矩形区域而言,该比值为1;圆的最小外接矩形为正方形,且有比值π/4≈0.7853;长短轴比值特征通过计算与区域具有相同二阶矩的椭圆的短长轴的比例来衡量区域与圆形的接近程度。当区域为理想圆性时,比值有最大值为1。其计算公式如下:
Rule2=Ls/Ll (9)
在数字影像量化的过程中,不可避免的会出现量化误差。即使在高分辨率影像中,量化误差也会导致小目标区域边缘位置出现混合像素,进而导致分割的区域边界的定位不准,识别中可能出现较多误检。因此,小面积时可采用更紧的约束边界,大面积的区域采用先对较弱的约束。考虑到这一因素,对于任意分割区域,在计算统计量Rule1和Rule2之后,本文设计了如下区域判别规则:
IfRgnCount<400
If(abs(Rule1-0.7853<0.05) &( Rule2>0.85)
Then Target region is a circle.
End
Else
If(abs(Rule1-0.7853<0.1) &( Rule2>0.8)
Then Target region is a circle.
End
End
另外,若油罐直径为L米,影像分辨率为S米,则影像中油罐的面积A约为:
A=πL2/4S2(10)
依据经验,油罐直径范围约为3m-80m[1]。在影像的分辨率S是已知前提下,根据公式10,同时考虑影像的量化误差,可近似的确定影像中油罐的面积范围。
3 实验和分析
实验采用高分辨率的全色和多光谱遥感影像,实验样区为日本某临海的炼油厂和日本某机场油库。实验影像如图 2所示(影像实际大小见各题注)。实验算法由C++与Matlab语言混合编程实现。其中,基于均值漂移的初始分割过程调用了C++编写的库文件,多层次检测和油库区域定位算法由Matlab语言实现。
由表 1可以看到:均值漂移分割耗费的时间和多尺度油罐目标识别耗费的时间相当,油库定位的耗时几乎可以忽略不计。初始分割的时间主要耗费在动态库的调用上,多尺度油罐目标识别的较多时间消耗主要是Matlab语言在处理循环上的低效造成的。另外,初步的实验表明:VC 6.0平台下,多尺度油罐目标识别算法的计算时间可以缩短为现有结果的1/4左右。因此,本文提出的油罐目标定位和油库识别算法,对于较大幅面的遥感影像的油库定位,从时间复杂度的角度分析是可行的。
(a) 692 ×792 (b) 582×780 (c) 600 ×792(d) 440×834
图 2 油罐目标识别的部分实验影像
限于篇幅,图3仅给出了图 2-d及多幅油罐目合成影像的处理结果。图3中的矩形框表示库区的识别结果,星型表示识别的油罐的重心。通过对实验结果的分析发现:对于小面积区域,由于量化误差和分割精度的影响,很难依据形状特征将其与真实的、较小的油罐区域区分开来;初始分割无法将目标和周围背景有效分离开来是导致和周围环境光谱差异不大的油罐不能识别的主要原因。影像中的油罐面积越大,越容易正确识别。图3-b由多幅影像中的油库区域合成,影像大小为1100×1100,主要包含三个大的油库区域。整体上看,提出的算法可以提取绝大数不同面积的油罐对象,但面积过小的油罐发生了漏检。
4 结束语
上述实验结果表明,本文采用均值漂移分割算法对高分辨率影像中的油罐进行识别是可行的。提出的算法对影像的波段数没有限制,且具有参数调整简单和时间效率高的特点。该方法为高分辨率遥感影像的油罐和油库识别问题提供了一条新的思路。
参考文献:
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关键词 生成性教学;高中信息技术;Photoshop
中图分类号:TP317.4 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2013)09-0056-03
Generative Instructional Design about Using Photoshop to Make Stamps in Information Technology Course of High School//Liu Jie, Chen Mei, Tian Zhenqing
Abstract With the rapid development of science and technology, education has brought new space for development. It is attached to develop students’ information accomplishment in information technology course of high school, the traditional teaching mode is reformed by more and more educators who pay attention to the generative teaching which promote the independent construction by students. This article takes the theories of generative teaching as the guidance, designed and implemented the instructional design about using Photoshop to make stamps in the information technology course of high school, and then summarized.
Key words generative teaching; information technology in high school; Photoshop
随着社会的不断进步,信息化环境建设的不断完善,教育要架构在技术之上寻求更高层次的发展。在信息化环境的课堂中,常常是教师忙于知识讲授与操作,控制整个教学过程,缺乏与学生的交流、互动。针对传统的由教师计划、控制教学过程的预设性教学,华东师范大学的叶澜教授提出了通过师生共同参与来实现教学目标的生成性教学。在信息化教学环境下,以学生自主构建为导向的生成性教学,将成为教育发展的新趋势。
华东师范大学郑金洲教授在《生成教学》一书中定义了生成性教学:“生成教学是在师生互动过程中,通过教育者对学生的需要和感兴趣物的价值判断,不断调整活动,以促进学生更加有效学习的教学发展过程,是一个师生共同学习,共同建构对世界、对他人、对自己的态度和认识的动态过程。”
1 生成性教学的设计与实施
本文所做教学设计依据的课程标准是《普通高中信息技术课程标准》,教学实践是高一年级的学生。本节课内容是指导学生将已有的知识技能与新知相结合,利用Photoshop(文中简称为PS)完成邮票的制作。这部分教学内容中,重点和难点是邮票齿孔的制作,邮票齿孔的绘制要通过生成路径利用橡皮擦工具完成,是本节课的新授内容。
2 弹性教学目标的分析
2.1 知识与技能
1)知道图层面板、选区、路径面板和橡皮擦工具中画笔面板的功能及各自适用的情境;
2)掌握图层面板、选区、路径面板和橡皮擦工具中画笔面板的使用方法。
2.2 过程与方法
1)通过教师讲授及操作演示,将图层和画笔面板的使用方法和邮票齿孔的制作过程直观地呈现,增强学生的观察能力;
2)通过布置练习任务,增强学生的动手实践能力;
3)通过教师辅导,培养学生发现问题、解决问题的能力。
2.3 情感态度与价值观
1)通过制作父亲节主题的邮票,帮助学生表达对父亲的爱,学生从中体验制作电子礼物的快乐和成就感;
2)结合生活实践,引导学生观察、思考、发现并解决实际问题,激发学生对信息技术课程的兴趣,设计融入自身创意的作品,鼓励创新意识,逐步培养创新精神。
3 学习者特征分析
本节课授课对象是十六七岁的高一学生,根据皮亚杰的发生认识论,此年龄段的学生处于形式运演阶段,认知趋于成熟,具有较强的逻辑思维能力,能够理解并建立一些知识的相互关联。高中学生普遍对操作类的课程有比较浓厚的兴趣,更愿意自己动手实践,并将自己的一些看法或创新点融入其中。通过教师正确适时地引导,在增强学生动手能力的同时还可以提高其创新意识,培养创新精神。
学生已经掌握了计算机的基本操作,会使用网络搜索所需要的信息。在前面的课程中学习了在Word软件中制作明信片,并提交了制作的明信片作品,多数学生的明信片背景图片是自己上网搜索选取的;每位学生通过网络注册了自己的邮箱。关于PS软件中文本工具、油漆桶工具、图层面板、导入画笔等功能及应用已经掌握,这些知识对邮票齿孔的绘制以及融入个人创意的作品创作都有所帮助。
4 教学重点与难点
本节内容中教学重点与难点内容是邮票齿孔的制作。邮票齿孔在制作中所用到的路径面板和画笔面板均是新知识。针对这部分内容主要采用讲—演结合的方式,直观呈现邮票齿孔制作的过程,让学生在观察全部制作过程后,自己动手练习,从实际操作或结合自身创意设计实现中发现问题,通过同学及教师的帮助、指导,解决问题,获取知识。
5 教学策略选择和教学环境设计
本节课教学设计中,教学策略主要从教学组织策略、教学传递策略和教学管理策略三方面对教学内容进行预设,结合教学过程中师生互动、学生参与教学生成的教学活动,及时调整教学内容、教学目标及教学策略,充分发挥学生学习主动性、创造性,同时发挥教师的主导作用,帮助学生掌握基本技能。教学组织策略主要根据梅瑞尔的“成分显示理论”,本节邮票齿孔的制作属于程序性内容。从我国班级集体授课的教学实际出发,根据预设的教学目标,采用教学相长的模式,配合讲授法、演示法、练习法等教学方法,教师讲授、演示制作过程,提供示范,然后学生练习。从学生的生长环境考虑,很多学生可能没有自己买邮票寄信的经历,因此,教师在教学预设中将邮票的组成作为拓展内容讲解;如果教学过程中发现很多学生知道这部分知识,则根据预设内生成资源制定新的教学策略,由教师讲授改为学生的小组合作,自主探究。
教学环境是学校的网络教室,软硬件教学资源配置完善,每位上课的学生都有一台计算机可以实际操作,并连接到互联网。
6 教学过程结构设计(表1)
7 教学反馈
7.1 导入新知
在导入环节,教师提问学生“要邮寄明信片需要什么”时,很多学生最先想到的是邮编,这是预设外生成的资源。捕捉到这一资源,教师调整教学方案,不直接进入邮票制作的讲授,而是将“邮编的添加”作为教学目标,与学生一起互动,采纳学生提供的意见进行操作。这样,一方面回顾了学过的知识,另一方面可以因势利导,引入新知。
7.2 知识讲授
在制作邮票齿孔的讲授过程中,只演示了一个案例,不利于学生掌握。在完成邮票打孔,提问邮票的组成时,调整教学内容及教学方式,将邮票组成的知识从讲授内容中删除,改为学生自主探究,相邻近的学生组成一个合作小组探究完成,同时相互交流,合作解决练习中遇到的问题。这样既可以让学生掌握这部分知识,又可以给学生提供更多交流、动手机会,调动学生的积极性。
7.3 练习实践
在练习制作邮票的过程中,多数学生喜欢自己搜集素材,这是教师预设内的生成性教学环节,所以给学生搜集素材的时间。在为邮票边框填充颜色及打孔时,教师演示中均以标准样式为例,但学生在制作过程中就问到边框颜色及齿孔形状可否改变,这是教师预设外生成的资源。教师组织一个简单的讨论,听听大家的想法。很多学生认为只要美观就可以改变边框颜色,打孔是为了使用方便,并没有其他特殊意义,只要整体效果协调,符合最初的打孔目的就可以改变。综合学生的想法,结合现实中的确存在异型齿孔邮票,教师激励学生拓展思维,不要受传统思维的束缚,努力发挥创新精神,制作自己满意的邮票。学生融入自己的创意后,受自身动手能力的影响,制作进度有快有慢,参差不齐,有的学生做完邮票想到了加盖邮戳的问题。在以前的课程中,学生动手能力、作品完成的质量就有差异,这是教师预设之中的,所以当有学生提出盖邮戳的问题时,教师考虑到多数学生还未完成邮票及齿孔制作,调整教学方法,将预先准备讲授制作邮戳的内容下发给学生,作为部分学生的自学内容,其他没有做好邮票的学生继续制作邮票。这样因材施教,给少部分动手能力强的学生提供学习提高的机会,避免以单一标准衡量所有学生。
7.4 学习方式
本节课中采用了小组合作探究和讨论的学习方式。在学生对邮票有所了解的情况下,教师组织学生以小组合作的形式探究了解邮票的组成。在学生想打破传统模式,更换邮票边框颜色及齿孔形状时,教师组织一个简短的讨论,了解学生的想法,然后提供参考意见。这样增加师生间的交流互动,课堂中学生始终处于积极学习、思考,自主建构知识的状态中。
8 评价量规
本节课的教学评价主要采取总结性评价方式,以学生完成的作品作为评价对象,制定评价量规。评价内容主要包括三部分:制作邮票的基础内容完成情况,创新内容的完成情况和提高部分的完成情况,基础内容占70%,创新内容占20%,提高内容占10%。基础内容指邮票的基本组成内容及呈现出的整体效果;创新内容指结合邮票主体、图样等所做出的个性化内容及美观效果;提高内容指导入新画笔及邮戳的制作。
参考文献
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[11]马秀春.生成性教学研究[D].长春:东北师范大学.2006.
文/李新华
变体同票成为珍邮
是指邮票在印制过程中,由于某种原因,造成邮票在图案、文字、齿孔、纸质等方面与发行部门公布的资料不同,与原票有明显差异的邮票。变体邮票可分为小变体和大变体。
加盖邮票成为珍邮
其中大清邮政发行的“红印花”加盖票就是其中的一种。在世界范围内产生了邮票中的“红学研究”。老一辈集邮家称清代邮票有“前四宝”,其中就有三种是由于加盖而造成的“宝”。即“红印花”加盖小字“当壹圆”票、“红印花”倒盖“当伍圆”票、“红印花”小字“暂作洋银贰分”倒盖兼覆盖邮票。四宝的另一宝是指“红印花原票四方连”。而以小字“当壹圆”票最为珍贵。
印样和样票成为珍邮
1968年9月24日至26日,邮电部印制了一批“文15”《给日本工人朋友们的重要题词》手迹邮票。准备10月1日发行,后来因故停止发行,收回销毁。题词内容是“只要认真做到马克思列宁主义的普遍真理与日本革命的具体实践相结合,日本革命的胜利是毫无疑义的。应日本工人学习积极分子访华代表团各位朋友之命,书赠日本工人朋友们。一九六二年九月十八日”。此票只有极少数样票流出,成为举世珍品。另外,还有一些样票是送有关部门备案、备查或供宣传及馈赠用的样品。由于其数量很少,“物以稀为贵”,受到集邮爱好者的喜爱。
未正式发行邮票成为珍邮
1968年11月25日,邮电部发行了一套《全国山河一片红》邮票,首先在北京发行,刚一出售,地图出版社的一位编辑购到邮票以后,凭职业的敏感性,发现票面上地图的轮廓不准确,于是用电话向上级反映了自己的看法。邮电部采纳了他所提出的意见,决定发出紧急通知,停售这套邮票,但还是有一小部分流入社会,成为我国著名的珍邮之一。
保存了25年的十二生肖糖纸
文/李建增
收藏是凝固美好情愫的一种方式,是用一件件老物品去保留内心的记忆――就如同我这套保存了25年的十二生肖糖纸。
20世纪70年代后期,糖块的包装纸变得讲究和花哨起来。那时候,谁要去上海出差,准会给亲戚朋友捎回服装、皮鞋或奶糖等。有次我去上海出差,食物店里一种奶糖吸引了我,奶糖花花绿绿的包装纸上是十二生肖的图案,我兴高采烈地买了一公斤带回了济南。把一张张糖纸展开,便是一套十二生肖画面。我把它们贴到本子上,保存至今。这套生肖糖纸由大红、湖蓝、葱绿和浅黄等彩色油光纸制成,包装纸的长、宽分别为70毫米和41毫米,主画面四周写有“花生太妃”、“上海黄浦区糖业糕点公司经销”等字样,每张糖纸的中央都有一个生肖动物装饰画,姿态各异,惹人喜爱。这种糖的包装方法也与众不同,糖纸不是在糖块的两端随意扭住,而是在块糖的两端很规则地折叠的。而现在的糖果包装,大都改为塑料薄膜彩色印刷、热合封口包装,像我收藏的这种油光纸彩印包装的已经很难觅到了。
根据《国家税务总局关于统一全国普通发票分类代码和发票号码的通知》(国税函〔2004〕521号)精神,市局下发了《重庆市国家税务局关于统一全市普通发票分类代码和发票号码的通知》(渝国税函〔2004〕332号)。通知下发后,部分区县(市)局和纳税人对旧版普通发票的使用期限提出了一些建议和意见,为了保证普通发票换版工作的顺利开展,结合我市实际,现就有关事项通知如下:
一、为了减少损失,“机动车销售统一发票”、“重庆市出口商品统一发票”、“重庆市国家税务局统一发票”在2005年继续使用。
二、重庆市国家税务局其他各类旧版普通发票,由于部分区县(市)局和纳税人尚有一定数量的库存,为避免浪费,在不影
响税收征管的前提下,可延期使用到2005年3月31日止。
三、上述准予延期使用的旧版普通发票,除“机动车销售统一发票”、“重庆市出口商品统一发票”、“重庆市国家税务局统一发票”3种发票外,其他普通发票只限定在重庆市范围内使用,涉及到跨重庆市外的经营活动以及付款方要求索取新版普通发票的,经营者以及税务机关应当提供新版普通发票。
为确保首次公开发行股票公司发行前招股说明书的及时有效披露,保护投资者合法权益,提高证券市场效率,促进证券市场的健康发展,现就有关招股说明书网上信息披露的有关事宜通知如下:
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三、网上披露的招股说明书应当与中国证监会核准的招股说明书版本一致,出现差错的,中国证监会将对有关责任人和责任人所在单位进行公开批评。因主承销商工作失误给投资者造成损失的,主承销商应承担全部责任,并及时采取措施补救。
四、主承销商应指定专人负责办理新股招股说明书的网上披露工作。
邮票方寸,却包孕大千世界,它能给人带来无尽的知识和启迪。把邮票引入课堂教学,打破了以往的教学形式,能够把学生对语文日益减少的兴趣吸引回来,邮票本身的知识性、科学性、趣味性等属性,与课文的文字起到了很好的互补作用。
二、将邮票用于辅助课堂教学,能够收到很好的教学效果
1.在预习过程中使用邮票。讲课之前,学生预习中,在基本掌握课文内容后,布置学生欣赏与课文内容相关的邮票,提前组织学生欣赏、讨论、与课文对照,达到加深理解,融会贯通的效果。
2.把邮票作为导入工具。这种方法适用于记叙性文章或抒情性文章,功能是从外部作用上能激发学生情趣,从内在作用上可通过文图的衔接点让学生拓宽思路,获取新的知识。
3.在讲授课文过程中推出邮票。这种方法适用于多媒体,好处是把邮票作为直观的教具,让学生在学习的过程中加深对知识的印象,起到解惑释疑的作用。同时,学生在阅读课文时呈现出邮票的画面,观察邮票就会想起课文的内容,无论通过课文还是通过邮票都会让学生感受到自然之美、社会之美、人情之美,达到知、情、意的和谐发展。
4.在课外阅读中渗透邮票。课外活动是培养学生的各种兴趣和特长的时间,在班内或学校开展的集邮兴趣小组活动,让这种高雅的校园文化活动,逐步培养勤俭节约爱整洁、善于动脑、勤于动手等良好习惯和培养学生爱国主义思想、陶冶美的心灵。
三、语文教学因邮票富有的美而成为学生喜爱的学科
1.邮票与语文教学相结合,绝非简单易与之事。邮票与语文教学相结合首先应该是教师在授课之前有详细的安排,而绝非随意安排、信手拈来。教师在教学中首先要围绕课文主题选择邮品;其次要求使用邮票恰如其分、安排富有条理;再次要求教师旁征博引,画龙点睛,把握教学内容,寻求最佳方案。
2.邮票只是一种辅助手段,不应与语文教学内容本末倒置。语文教师对教学基本内容不予认真掌握,而对邮票却侃侃而谈,即使知识面再广,语言再丰富,邮品再多,再能吸引学生注意力,教学也是舍本逐末、事倍功半。因此,运用邮票辅助教学时教师必须认识到:邮票只是作为辅助教学的工具,合理使用,才会起到积极的效用;离开了语文教学内容,就会影响教学效果,产生华而不实的效果。
一、集邮对培养学生科学兴趣和爱好具有独特作用
兴趣是热爱的老师。集邮活动对于孩子兴趣的培养从来不会一蹴而就,而是一个潜移默化的过程。好奇心是每个人的第一美德,是最基本的科学素质,爱因斯坦曾表示,他没有特别的天赋,只是有强烈的好奇心。集邮,作为一种形象思维形式,它的直观性、愉悦性、启迪性、可操作性在科技教育中有着独特功能,尤其是与好奇心的契合,对学生早期科学教育更具有诱人的魅力。我们分别采取编写教材、营造氛围、培养兴趣的三种不同方式,收到了事半功倍的效果。
1.编写教材。马立华和王岭两位老师利用自己的业余时间,到图书馆、互联网查找资料,结合学校20多年来集邮教育总结的经验及不同年级学生的特点,编写了《集邮伴我成长》校本教材,作为有效开展集邮教育的辅助材料。教材共分“走进集邮”、“邮票的历史”、“邮票的家族”、“邮票上的学问”等八个单元,并按年级段的高低分别编写了不同层次的习题,图文并茂,通俗易懂。
2.营造氛围。操场上12个醒目的标语采用了邮票的形式,周围齿孔,画面上中国邮政、面值与艳丽的色彩和谐自然;集邮柱上16幅邮票画面浓缩了师生参加活动的剪影,一张张笑脸中透着成功与幸福,小小方寸达到了怡情益智的教育效果;以《方寸纳世界、邮花绽校园》为主题的集邮长廊、集邮活动展室让学生感到邮票知识的广博,集邮就在身边,人人都可以争当集邮小明星,增强了学生的信心。
3.培养兴趣。针对小学三年级到六年级这个年龄层次,我们采用组织观看邮展,讲邮票中的寓言和成语故事,用优美的舞姿、动听的歌声,让学生猜猜是哪张邮票,让他们动手画画,设计美丽的邮票、集邮智力竞赛等丰富多彩的活动,引发学生对邮票的热爱,调动学生对邮票知识的好奇心,让学生在愉快的活动中参与集邮,在集邮中提高科学兴趣。
二、集邮对提高学生科学知识水平和文化素养具有独特作用
多姿多彩的邮票蕴含着丰富的科学文化知识,方寸之地,包容着大千世界,如自然科学范畴的动物学、植物学、建筑学、宇航学、地理学、环境保护学等。学生们参加集邮,不仅开阔眼界,而且增长知识,可以了解许多科学知识,特别是制作邮集时,既要掌握集邮的基本知识,又要进一步学习了解相关的科学知识。因此集邮的过程,既是增长见识的过程,也是提高文化素养的过程。在集邮活动中,我们抓住这一切入点,做好几个结合,组织开展活动,受到学生的欢迎。
1.集邮与科普相结合。我们除开展邮展、讲座、讲故事等活动外,还利用微机教室,多功能厅,结合相关邮票的内容,以形象易懂的方式,把邮票中包含的宇宙、天文、环保等方面的科学知识及原因介绍给学生,让他们对科普知识留下深刻的印象。例如学生喜欢航天知识,我们就搜集了大量的航天知识的邮票。讲品德与社会课《五十六个民族》时,我搜集了各民族的邮票;让学生欣赏,大胆发言,使他们既提高了集邮乐趣,又丰富了科技知识,也更加热爱生活、热爱科学。
2.集邮与活动相结合。通过一系列丰富多彩的活动,培养学生的创造力、想象力。
(1)心系灾区,方寸寄情。汶川、玉树发生大地震后,我们采用邮票设计展览的形式表达了自己心系灾区、与灾区人民共同抗震救灾的感情。
(2)生肖邮票,喜迎新年。在每年新年到来之际,生肖邮票设计比赛吸引了众多同学的参与。同学们用自己的画笔设计了一枚枚形式新颖,内容丰富的生肖邮票图稿,表达出自己对新年的期盼之情。
(3)欢度国庆,知识竞赛。每年国庆都组织集邮知识竞赛,学生们通过活动体会到成功的快乐,激发了学生对祖国母亲的崇敬和热爱之情。他们决心把这种爱国热情化成自己的实际行动,认真学习科学文化知识,为祖国的繁荣富强作出自己的贡献。
3.集邮在与学科教学的整合中互动共赢。
集邮活动在与其他学科学习活动的整合中,比较恰当地实现了教学资源的共享,达到共赢效果。如与语文整合的“邮票上的故事”演讲、集邮征文、书信比赛等,陈老师在讲解《桂林山水》这篇课文时,巧妙地利用了邮票,收到了很好的教学效果;体育老师利用邮票向学生讲解奥运历史;自然老师借助动物、植物等邮票向学生讲解自然科学知识……就这样,学生们从邮票上学历史、学知识,逐渐树立正确的世界观、人生观,从而使邮票成为了他们陶冶情操的载体。学生徜徉其中,必然受到潜移默化的熏陶。从形式上看,集邮活动突破了学科教学的模式,以多样化、趣味化的活动为主要学习形式,学生普遍乐于参加,自然大大张扬了学生学习的个性,更有利于学生创造思维最大限度地发展。
三、集邮对学习科学方法、培养科学行为有独特的作用
邮票图案包含着许多科学知识,集邮者收集、观看邮票,尤其是制作邮集时,可以学习和了解相关的科学知识,集邮必须要踏踏实实一点一滴地积累,一丝不苟地进行,还要分门别类、井井有条地整理,不断深入和锲而不舍地研究,因此集邮的过程是学习科学知识的过程,锻炼科学思维,学习科学方法,培养科学行为的过程。在实际工作中,我们主要从两个方面对此加以体现。
1.老少结合,以老带新,不断提升集邮的科学性。我们利用社会资源为集邮服务,聘请市集邮协会的李丽老师担任校外辅导员,退休教师王岭老师担任学校集邮活动顾问,成立了学校、年级、班级集邮小组,形成集邮网络。举办以《地球、环境》、《我爱科学、爱家乡》等为主题的邮票设计展,举行老少同组参赛的智力竞赛等。
2.采用新方法,探索新方式,不断增强学生集邮的创新意识。自2009年第一届全国少年邮局联谊会在杭州圆满落幕后,双新小学集邮协会与各兄弟省市少年邮局建立了良好的关系,加强了青少年集邮方面的交流与探讨。每年的“六一”儿童节来临之际,我们与上海凤城新村小学、杨浦区教师进修学校实验小学联合举办了“书信传递友情”活动。同学们积极踊跃地参与,撰写了一封封感情真挚、内容丰富的书信。通过这些书信的传递,不仅使同学们了解了上海这座大城市的发展现状,同时也宣传了建设中的唐山新貌,为不同省市的少年儿童搭建了一个交流展示的平台,起到了开阔眼界、增长知识、传递友情、共同成长的作用。
去年将我校简介与校本课程集邮活动相结合,师生、家长共同联手设计成了信封的样子。学生在这些活动中亲自实践、整理、应用各种信息,寻找解决问题的途径和方法,进而锻炼科学思想,学习科学方法,培养创新精神,全面提升科技素养。
今年寒假的一天,我和妈妈来到了硖石邮票公司,准备购买一些邮票,来充实我的集邮簿,一来到柜台前,我立刻被一套介绍中国边疆风光的邮票吸引住了,我和妈妈当即决定买下这套邮票。
回家后,我细细欣赏起了这套邮票。真是越看越想看,越看越爱看。这套介绍中国边疆风光的邮票一共12张,有兴安林海、鸭绿江流域湖泊、黄海礁岩、舟山群岛……这套邮票上介绍的全是我国边疆的美丽景色,尤其是呼伦贝尔草原上的美丽景色更令人陶醉。我喜欢它不仅是因为它们的景色迷人,更主要的是我能从这套邮票上学到了许多课本上学不到的知识,看到了从没看到过的地方,如帕米尔高原、巴丹吉林沙漠、呼伦贝尔草原……其中“滇南雨林”中的那棵大榕树或许就是《鸟的天堂》的作者巴金笔下的“鸟的天堂”哩!粗大的主枝,众多的分枝,让人的感觉这不是一棵大榕树,而是有许许多多棵茂盛的榕树汇聚在一起。是啊,不管是谁,都会这么认为的。然而,谁又会想到这只是一棵“独木成林”的大榕树呢?还有那张“桂南喀斯特地貌”的邮票,青山绿水,上面的青峰秀岭倒映在碧水之中,使人浮想联翩,如入其境。总之,那12张邮票,张张有特色,幅幅有美景。
我喜欢集邮,它不但丰富了我的课余生活,还让我大开眼界,学到了许多课本上学不到的知识,我爱集邮。