数据查询实验报告(精选10篇)
数据库原理
实验报告
实验名称:
实验 三
数据库中的数据查询及视图操作(1)班 班
级:
姓 姓
名:
学 学
号:
实验地点:
日 日
期:
一、实验目的:
1.继续熟练 SQL SERVER 2005/2008 系统或 KingBase ES V7.0 的使用; 2.掌握 SELECT 语句的使用。
3.掌握单表查询,多表查询以及嵌套查询。
二、实验内容、要求和环境:
【 实验要求】
注:将完成的实验报告重命名为:班级+学号+姓名+(实验三),(如:041540538张三(实验三)),提交到SPOC学堂。
1.实验课要携带教材、学习辅导、老师下发的实验报告文档等。
2.课前要对实验内容和步骤部分进行预习。
【实验环境】
1.SQL SERVER 2005/2008; 2.KingBase ES V7.0,人大金仓。
【实验内容和步骤】
针对实验一建立的数据库的表,用 select 语句完成如下查询操作,写出 select 语句,并给出操作结果。
1.针对 SPJ 数据库中的四个表,实现如下查询:
(1)求供应工程 J1 零件的供应商号码 SNO;(2)求供应工程 J1 零件 P1 的供应商号码 SNO;(3)求供应工程 J1 零件的供应商名 SNAME;(4)求供应工程 J1 零件 P1 的供应商名 SNAME;(5)求供应工程 J1 零件为红色的供应商号码 SNO;(6)求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号 JNO;(7)求至少用了供应商 S1 所供应的全部零件的工程号 JNO;(8)找出使用上海产的零件的工程名称; 2.针对学生-课程数据库中的三个表,用嵌套方法查询实现如下查询:
(1)查询选修了数据库的学生姓名。
(2)查询比计算机系 CS 所有学生年龄都大的学生信息。
(3)列出“李勇”选修的所有课程的课名和成绩。
(4)查询数据库的先行课的课程名。
3.针对实验一建立的 SPXS 数据库中的三个表,实现如下查询:
精选文档
(1)查询与商品“电视”颜色相同的商品名;(2)查询不销售商品 P2 的商店名;(3)查询至少销售商品 P1、P2 两种商品的商店名;(4)所有商店都销售的商品号。
(5)只销售一种商品P4的商店名。
三、实验结果与分析:
写出操作语句,粘贴查询结果(粘贴结果要求粘贴 SQL Server Managemet Studio 整个窗口):
1.(1)
(2)
精选文档
(3)
精选文档
(4)
精选文档
(5)
精选文档
(6)
精选文档
(7)
精选文档
精选文档
(8)
精选文档
2.(1)
精选文档
(2)
精选文档
(3)
精选文档
(4)
精选文档
3.(1)
精选文档
(2)
精选文档
(3)
精选文档
(4)
精选文档
(5)
精选文档
四、思考题:
1.在操作中遇到什么问题?如何解决的?
第三题第二问不知道如何将在全部的 sno 中剔除当 pno=’p2’是的 sno.语句不知道怎样写出。
五、教师评语:
实验成绩:
:
教师:
(签名))
****年**月**日 日
创新活动
1 实验目的
通过使用短信控制器对进行短消息的接收与发送进行基本管理,并在计算机上利用编程语言实现对短信控制器的操作,从而实现客户端的短信的收发功能。
通过实验学生能够在需要短信收发的信息系统中使用相关设备实现短信的收发操作。
2 实验环境
整个系统的实验环境分为硬件环境和软件环境两部分。其中硬件环境包括计算机和短信控制器,软件环境为Windows操作系统和VS2005以上的开发环境。
2.1 硬件环境
实验需要计算机一台,最低配置如表1所示。计算机用于与短信控制器的连接。
另一个主要硬件就是短信控制器,短信控制器能够直接使用Sim卡,实现短信的收发功能,在本实验中,笔者选用了西门子的GSM RS232接口短信控制器。控制器主要参数如表2所示。
2.2 软件开发环境
系统开发环境针对Windows进行开发,需要WindowsXP以上环境,包括Windows Vista和Win7均可。
程序开发环境为以上开发环境,包括、和均可。
3 实验内容
实验主要分为两块内容,一是硬件设备的连接,二是软件程序的设计。
3.1 硬件设备连接
硬件连接图如图1所示。
硬件短信控制器通过串口与PC端进行连接,同时需要插入SIM卡才能短信收发,并且由于发射功率在不同的网络下需求的问题,所以需要外接电源进行独立供电。
硬件连接完成以后,即可进行软件的开发工作。
3.2 软件开发
软件开发需要调用开发包中的sms.dll文件,在开发之前需要将此文件配置到开发项目中的Debug和Release目录下即可。在进行开发时,对引用进行定义,定义如下。
定义完成即可进行短信的收发,在本实验中,使用C#代码进行编程,实现主要的功能函数的编程,相关代码如下。
在以上代码中,定义了大量的函数用于对短信控制器的操作:通过Connect函数进行短信控制器的连接,通过Disconnect函数进行关闭连接。使用Send函数进行数据发送,包括接收方号码和内容。使用Read函数进行读取,参数表示短信的索引,最后通过Delete函数删除指定ID的短消息。
4 实验结论
通过以上步骤实现了短信收发的基本过程,在需要短信收发的信息系统中能够有很好的应用,对学生短信控制折动手能力的提高有很大的好处。
摘要:在一些信息系统中,由于环境、数据需求和场地的限制,无法使用有线和无线网络,所以短信被经常用于这样的系统中。基于以上目的,笔者在教学的过程中,设计了一套基于短信的离散数据收发实验。
关键词:短信,离散数据,信息系统,实验
参考文献
[1]覃长杰.吴小华.孙学磊.基于嵌入式GSM短信收发的研究[J].机械与电子,2011(7).
[2]苏维嘉.张其阳.基于TC35I的GSM无线数据采集系统的设计[J.]电子技术应用,2009(12).
[3]黄凤良.实验报告自动生成系统设计[J].实验科学与技术,2011(9).
关键词:数据结构;实验;编程;教学
中图分类号:TP3-4 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 06-0000-01
Teaching Research on Data Structure Experiment
Zhang Xiujian
(Guangzhou University Sontan Collehe,Guangzhou 511370,China)
Abstract:Data structure is a course that emphasizes that exercise of logical thinking and programming ideas.In this paper,we argue that the appropriate experimental program and integration of software engineering can improve student’s innovative ability.
Keyword:Data Structure;Experiment;Programming;Teaching
《数据结构》,是一门重要的理论学科。通过调研看出,该科目在各个院校的实验教学情况存在较大差异。学生学习理解过程缓慢,教师教学也不能得心应手,尤其是实验课,由于部分学生对编程语言掌握不熟练,实验内容抽象,而有较大畏难情绪,甚至不参加实验课。虽然曾经有些教师参考了任务驱动、实例教学等方法,但过于强调某种教法,也会影响教学效果。所以,该课程宜结合课程特点设计教学,切实通过贴近于实际的方法传道授业,结合实验落实教学效果是非常重要的。
一、数据结构课程实验教学中问题所在
(一)实验课时欠缺。有的学校压缩实验时间,让位于理论教学,这对学习效果的落实来说是本末倒置。没有足够的实验课时,学生就无法把理论知识加以系统地整理,进而在实验中消化吸收。
(二)综合性、创新性实验科目欠缺,系统性不强。开设的数据结构的实验课程中,虽然安排了相关知识点的实例,但是对设计的创新性和综合性上有待提高,要加强知识点的综合运作。
(三)没有很好地结合课堂教学和实验教学。作为一门比较抽象的理论教学课,尤其要重视课堂和实验教学相结合。实验中要突出该课程的实践性,教学中要注重理论和实践的结合。现在,不少教师只重视知识的灌输,在实验中任务不明确,要求不明晰,让学生在实验中迷失了对理论的进一步实践的方向。
二、实验教学的改革探索
(一)教学模式的改变。基于数据结构课程理论难于理解的特点,要突出实验课的效果,要注重“课堂.一章的基础性实验.综合实验”相结合的框架。注意从逻辑机构到存储结构,再到实现基本算法,继而具体应用的方法,一以贯之地落实到数据结构教学中去。算法的讲授要先分析算法,再运用编程语言演练算法,最后进一步分析算法。如能采用多媒体演示算法的步骤,会使学生更加清晰地理解。课堂教学始终要把应用的要求作为做种目标,辅以实验训练,加强学生动手编程和自我创新的能力。
(二)基础实验环节要重视。实验环节要让学生进一步理解数据结构的特点,明确相关概念,熟练各种基本算法的实现。枯燥的理论讲述的再多,也不如配合实验让学生一练,所以教学要重视基础实验环节。要想获得扎实的教学效果,教师要提供实验编程语言,Turbo C、Visual C++、Delphi等都可以。根据教材确定实验方案,明确实验目的、内容、要点和必备注意事项,最后安排几个演练题目,比如矩阵的遍历、数据的折半查找等。实验课程要贴近学生的编程水平,不可偏离太过。实验中,学生有章可循,对要点有较强的针对性,实验效率就会大大提高,使学生真正能举一反三。
(三)课程实验要理论应用相结合。实验要注意结合原理和应用,让学生在解决实际问题时学会调用学过的知识点,养成动手练习语言编程的习惯,所以,这个层面的综合实验要求要高于普通的课下练习和基础实验,更贴近于应用。平时虽然侧重练习简单的算法程序,但综合实验课是软件设计的高级训练阶段,融合了问题的分析,系统结构设计、操作界面设计、编程技能技巧,是软件设计的系统工程。教师分阶段拟定数据机构在实践中的各种应用,比如:汉诺塔问题、约涩夫环问题、Huffman Coding方式、班级信息管理系统等,把任务分配给学生,让学生组织课题公关。课题的结题要提供课题表述、基本要求、实验数据、实现结果和关键实现步骤等内容,这能协助学生破题解题,以免形成错误的认识,同时也讲解了程序设计的基本路线,确保实验目标的实现。最后每个课题组都集中展示实验过程接结果。试试证明,这样的实验环节,综合了数据结构知识、编程语言技能和软件工程思想,让学生系统地理解各门课程的联系,融合相关专业课的精髓,锻炼了学生的团队合作互助精神,提高了组织能力和管理水平
三、重点组织好教学实验的各个环节
(一)实验题目的设计。鉴于实验环节教学时间的限制,学生的编程基础和技能较为薄弱,所以,设计和拟定合适的实验题目尤为重要。实践题目应该由易到难循序渐进:
1.常用算法练习。主要讲解各章节知识点,深入贯彻算法理论的理解;2.基础性应用练习。主要让学生针对单一的数据结构解决应用难题,其难度中等;3.综合应用题目练习。要涵盖多个章节的内容,系统性强,难度较高,可以组织学生成立课题组,在课外实验环节共同研讨解决,再集中展示。课题的设计要注意:(1)常用算法的练习要有一定代表性,重点练习各个章节的知识点,难度较小,目的在于理论知识的掌握。课堂教学要和实验环节对应,学生在试验中重点演练课上讲授的内容。(2)基础性应用练习难度要适中,既要带动基础薄弱的学生,又要注意发挥基础好的学生的能动性,可以加以延伸,或是鼓励提供多种解决方法,进行不同思路的性能的比较,让各个层面的学生都能参与实验。(3)综合应用练习题不宜太难,但要引起学生的兴趣,宜于结合实际中的事物或应用系统,让学生宜于接受和理解,这样才能促进学生的积极性。
(二)实验环境的搭建。现在很多学校选取谭浩强教授出版的《数据结构(c语言版)》作为教材,应用C语言进行数据结构的设计语言,用TC搭建实验环境。而在实际教学中,应用C语言讲解数据结构常常对算法设计和实现上较为突出,对数据结构的系统性容易忽视。如果用C++进行数据结构的实验练习,可以注重其整体性和系统性,先定义数据结构的类,再分析其逻辑特性,然后把存储结构延伸到算法的实现中去,能帮助学生构建数据机构的概念。
(三)实验过程的组织与实施。实验中可以采取学生分组、一人负责的机制进行实验。提倡互动探讨和交流,既能让学生接触更多的实验题目,也能提高学生的团队合作精神。
(四)实验结果的检验和考核。对实验结果,教师要辅以必备的检查来进行督导。对于实验报告的书面汇报,要设计题目、要求、步骤、结构、程序代码和改进方法,以及最后的体会等。教师通过实验报告书可以详细了解学生的实验情况,进而发现共性的问题集中解决。
(五)实验问题的总结与弥补。通过实验,教师对于学生学习中存在的问题要进行系统总结和分析加以更正,有些不良的编程习惯,教师要着重强调。
四、结束语
《数据结构》的实验课注重学生动手能力的培养,强调创新思维的养成,通过实验,结合应用案例,能够进一步提高该课程的教学质量,加深学生对知识点的理解,具有积极的现实意义。
参考文献:
[1]程满玲.数据结构课程教学模式改革的探索与研究[J].武汉商业服务学院学报,2007,3
计算机科学与技术学院
实验报告
(2013 ~2014 学
第二学期)
课程名称 实验名称
数据库原理与技术
姓名 张涛 学号 20124350230
专业 软件工程
班级 02班
地点
教师 刘征海 实验1 认识DBMS 一.实验题目
认识DBMS 二.实验要求
1.利用管理工具创建数据库、表和表间关系。
实验目的和注意事项 基本操作,进一步理解数 据库、表、表间关系的概念。
注意事项:创建数据库和数据表时应认真,如果出现错误,应相应地修改结构或删除。三.实验代码(内容)
(1)利用SQL Server Management Studio 创建数据库,名称为【学生选课
YYXXXX】。其中YY为专业代号,计算机为JS,软件工程为RJ,网络为WL,数媒为
SM;XXXX为各位同学的学号中的最后四位 实验目的:熟悉SQL Server Management Studio
(2)在【学生选课YYXXXX】中建立数据表,表的定义如下所示。
学生YYXXXX(学号,姓名,性别,出生日期,院系名称,备注);
课程YYXXXX(课程号,课程名,先行课,学分); 选修YYXXXX(学号,课程号,分数)。
要求定义每张表的主码,为属性选择合适的数据类型,决定是否允许为空,为【性别】和【学分】属性定义默认值。
(3)定义表之间的关系。
(4)分别为表录入几行数据记录,同时练习数据的修改和删除操作
2.利用SQL 语句创建数据库、表和表间关系 实验目的和注意事项
实验目的:熟悉创建数据库和数据表的SQL 语句。
注意事项:输入SQL 语句时应注意,语句中均使用西文操作符号。
实验内容
在SQL Server Management Studio 中新建查询,实现以下操作。(1)用SQL 语句创建数据库,名称为“StudentCourseYYXXXX”。其中YYXXXX 为各位同学的学号中的最后四位。
(2)用SQL 语句创建StudentCourseYYXXXX 中的3 张表,同时指定主码、外 码、默认值等。
(3)直接在表数据窗口中录入表数据记录。
实验 2 交互式 SQL(1)
一、数据库单表查询 实验目的和注意事项
实验目的:掌握单表查询SELECT、FROM、WHERE 的用法,特别要掌握比较运 算符、逻辑运算符的使用。注意事项:子句WHERE<条件>表示元组筛选条件;子句HAVING<条件>表示元
组选择条件;子句HAVING<条件>必须和GROUP BY 子句配合使用;注意输入SQL语句时均应使用西文操作符号。实验内容
(1)创建查询窗口,设置查询环境。(2)单表查询 实验步骤
(1)选择要查询的数据库,右击【新建查询】,或者选择系统菜单中的【文
件】|【新建】|【使用当前连接查询】命令,或者单击标准工具栏中的【新建查
询】按钮,即可新建一个查询窗口。如果查询数据库不是StudentCourseYYXXXX,则可在可用数据库下拉列表中进行选择,或用USE 语句调用。
(2)在查询窗口中输入SELECT 查询语句,对StudentCourseYYXXXX 数据库 进行查询操作。
① 查询计算机系全体学生的信息
② 查询姓“李”的学生的学号和姓名。
③ 查询课程表中先行课为空的课程名。
④ 查询考试成绩有不及格的学生的学号。
⑤ 求选修了C1 课程或C2 课程的学生的学号及成绩。
⑥ 查询全体计算机系学生的姓名及其年龄。
⑦ 查询计算机系在1986-1987 年之间出生的学生的姓名。
⑧ 查询姓“李”的前两个学生的学号和姓名。
⑨ 查询选修了两门以上课程的学生学号与课程数。
⑩ 查询选修课程数大于等于2 的学生的学号、平均成绩和选课门数,并按平均成绩降序排列。
二、数据库多表连接查询 实验目的和注意事项
实验目的:理解多表查询的概念;掌握多表查询的SELECT、FROM、WHERE、JOIN子句的用法,特别要求比较内连接、外连接的结果。
注意事项:内连接、左外连接和右外连接的含义及表达方法;注意输入SQL 语 句时均应使用西文操作符号。实验内容
(1)创建查询窗口,设置查询环境。(2)多表复杂查询。实验步骤
新建查询窗口,选择StudentCourseYYXXXX 为当前数据库,输入如下SELECT 查询语句并执行,对数据库进行多表连接查询操作。(1)查询选修了【数据库原理】的计算机系的学生学号和姓名。
(2)查询每一门课的间接先行课(即先行课的先行课)。
(3)查询学生的学号、姓名、选修课程的名称和成绩。
(4)查询选修了课程的学生姓名。
(5)查询所有学生的信息和所选修的课程。
(6)查询已被选修的课程的情况和所有课程的名字。
(7)列出学生所有可能的选修情况。
(8)查找计算机系的学生选修课程数大于2 的学生的姓名、平均成绩和选课 门数,并按平均成绩降序排列。
实验 3 交互式 SQL(2)数据库嵌套查询和组合查询 实验目的和注意事项
实验目的:掌握查询中嵌套查询和组合查询的操作方法,进一步加深对 SELECT 语句的理解。
注意事项:子句的使用;注意语句的层次嵌套关系和括号的配对使用问题;
注意输入SQL 语句时均应使用西文操作符号。实验内容(1)创建查询窗口,设置查询环境。(2)分组查询。(3)统计查询。(4)嵌套查询。实验步骤
新建查询窗口,选择StudentCourseYYXXXX 为当前数据库,输入如下SELECT 查询语句并执行,对数据库进行嵌套查询和组合查询操作。
(1)统计选修了【数据库原理】课程的学生人数。
(2)查询没有选修【数据库原理】课程的学生信息。
(3)查询其他系中比计算机系学生年龄都小的学生。
(4)查询被0602001 学生或0602002 学生所选修的课程的课程号(用UNION 组合查询与IN 条件查询两种方法实现)。
(5)查询0602001 学生和0602002 学生同时选修的课程的课程号(用
INTERSECT 组合查询与EXISTS 嵌套子查询两种方法实现)。
(6)查询被0602001 学生选修,但没有被0602002 学生所选修的课程的课程
号(用EXCEPT 组合查询与NOT EXISTS 嵌套子查询两种方法实现)。
实验 4 交互式 SQL(3)数据的更新 实验目的和注意事项
实验目的:熟悉插入、修改和删除SQL 语句的用法。注意事项:对于INSERT 语句,要求理解默认值约束、空值约束在插入时所 起的作用。实验内容
(1)使用INSERT 语句在数据库的表中插入几行记录。(2)使用UPDATA 语句修改某个数据。(3)使用DELETE 语句删除某行记录。实验步骤
(1)新建查询窗口,选择StudentCourseYYXXXX 为当前数据库。
(2)在已建立StudentCourseYYXXXX 数据库和StudentsYYXXXX、CoursesYYXXXX、SCYYXXXX 3 个表的基础上,向StudentCourseYYXXXX数据库中 的表更新数据。
① 向表StudentsYYXXXX 中插入(0601001,赵林, 男,1985-09-08,计算机)的记录。
② 向SCYYXXXX 表中添加一个学生的选课记录,学号为0601001,所选的课
程号为C2。SC表中有Sno、Cno、Grade 这3 个列。这里只知道学号和课程号,不知道成绩值。
③ 向表StudentsYYXXXX 中插入(0601002,张修雨,default)记录,该记录 的数据中default 表示默认值‘男’,其他数据表示空值。
④ 用CREATE 语句建立表StudentBAK1YYXXXX,包含(与Students 的Sno、Sname、Sdept 相同)3 个字段,然后用INSERT SELECT 语句实现向
StudentBAK1YYXXXX 添加StudentsYYXXXX 表中的计算机系学生的学号、姓名、所在系的信息。
⑤ 用 SELECT...INTO 语句实现把StudentsYYXXXX 表中1986 年后(包含
1986 年)出生的学生的学号、姓名存储到一个新表StudentBAK2YYXXXX。
⑥ 将姓名为【赵林】的同学的所在系改为【机电系】,爱好改为【足球】。
⑦ 将选修了课程名为【数据库原理】的学生成绩加5 分。⑧ 将StudentCourseYYXXXX
数据库的StudentBAK1YYXXXX 表中所有姓赵的 同学删除。
⑨ 删除计算机系选修成绩不及格的学生选修记录。⑩ 将除。StudentCourseYYXXXX
数据库的StudentBAK2YYXXXX 表中的所有行删
四.实验总结
《数据库原理与应用》
课程实验报告
实验一 SQL Server 2005常用服务与实用工具实验
所在院(系): 数学与信息技术学院 班级:
学号:
姓名:
1.实验目的
(1)了解Microsoft 关系数据库管理系统SQL Server的发展历史及其特性。(2)了解SQL Server 2005的主要组件、常用服务和系统配置。
(3)掌握Microsoft SQL Server Management Studio 图形环境的基本操作方法。了解使用“SQL Server 2005 联机从书”获取帮助信息的方法;了解“查询编辑器”的使用方法;了解模板的使用方法。
2.实验要求
(1)收集整理Microsoft关系数据库管理系统SQL Server的相关资料,总结其发展历史及SQL Server 2005主要版本类别和主要功能特性。
(2)使用SQL Server配置管理器查看和管理SQL Server 2005服务。
(3)使用Microsoft SQL Server Management Studio连接数据库;使用SQL Server帮助系统获得所感兴趣的相关产品主题/技术文档。
(4)使用Microsoft SQL Server Management Studio“查询编辑器”编辑并执行Transact-SQL查询语句。
(5)查看Microsoft SQL Server 2005模板,了解模板的使用方法。(6)按要求完成实验报告。
3.实验步骤、结果和总结实验步骤/结果
(1)简要总结SQL Server系统发展历史及SQL Server 2005主要版本类别与主要功能特性。
(2)总结SQL Server Management Studio的主要操作方法。
(3)总结查询编辑器的功能和主要操作方法,并举例说明。
(4)总结“模板”的使用方法,并举例说明。
4.实验思考:
《形状与抗弯曲能力》是通过实验来探究纸的形状与其抗弯曲能力的关系, 实验的方法是把纸折成不同的形状, 然后在纸上放螺母, 直到纸弯曲接触到桌面。这是一个变量控制实验, 实验除了纸的形状外, 其他条件需要保持不变, 如“桥墩”两边距离、“桥梁”的架空高度、纸的长度、纸的厚度。学生在实验后得到以下的实验数据:
在引导学生分析实验数据时, 笔者采取了三看实验数据的策略。
一看:可疑数据
在不少情况下, 学生在实验过程中会出现偏差或者错误, 对错误的、不具有科学性的数据进行分析, 有可能会得出南辕北辙的结论, 甚至使学生形成不科学的概念。因此, 在对数据进行分析前, 要引导学生对数据进行辨别, 思考这些数据是否有效, 排除可疑数据。
对全班学生收集到的八组数据, 先让学生初步分析, 哪些数据是可以作下一步分析的, 哪些数据是可能存在问题的。学生经过观察提出第8组形状的数据有问题, 因为这组的纸平均能承受6~7个螺母, 与其他组的数据相差比较大。那究竟是怎么一回事呢?笔者请这组的学生把纸拿出来, 然后在实物投影下重新做一次给全班同学看。当他们演示完, 同学们都举起了手, 大家都发现他们组的问题所在, 就是把纸朝横向折了, 这样纸的架空距离就变窄了, 和没有折过的纸相比, 架空距离就不一样了, 这样就没有可比性了。学生一致认为第8组的数据不可信, 需要重新实验后才能使用这些数据。
那是不是平均值接近, 那就说明都是可信的数据呢?这方面学生往往会忽视, 因此需引导学生再分析各组三次的数据, 有个别认真观察数据的学生对第6组的数据提出了质疑, 虽然这组的平均数和其他组的平均数相比, 差别不大, 但这组在同样条件下的三次实验数据差别还是比较大的, 第一次能承受7个, 第二次10个, 第三次15个。那么为什么三次的数据会相差那么大呢?他们认为是因为在实验时不小心会推动桥墩, 从而改变了纸的架空距离。那这样的数据我们还能采纳吗?学生都认为只有在纸的架空距离一样、纸的架高距离一样的前提下得出的数据才是可信的数据, 才能采纳, 所以这组的数据也要重新实验后才能使用。
单位 :个
【反思】
在实际教学中, 学生通过实验得到的“可疑数据”时有出现。而能够从容面对“可疑数据”的教师比较少。教师经常关注的是那些“正常”的数据, 从“正常”数据中总结出我们所需要的规律。但事实上实验得出的数据都需要我们去关注, 不能仅关注部分数据, 因为如果实验的数据本身都有问题, 那我们依靠数据得出的结论也就可能不正确。所以, 教师在让学生分析数据前先要让学生思考“我们得出来的数据都能使用吗”, 排除可疑数据不仅培养了学生思维的严谨性, 还能让学生对实验有更充分地认识。
那怎样知道哪些是可疑数据呢?要先引导学生对数据进行分类, 把相近和差别较大的数据分成两类。然后再来分析差别大的数据, 这时可以先让小组对得出数据的实验设计、实验材料的选择、实验过程的操作等方面进行反思。如果该组学生还是不清楚问题所在, 可以采用实验重现的方法, 让学生在全班重新做一次, 由其他学生帮助他们找出问题。其实, 在这个过程中除了这个小组能正确认识到自己问题外, 其他同学也是在反思自己实验有没有按要求操作、为什么要按要求操作的过程。
另外, 在让学生展示数据、分析数据的过程中, 我们往往只是让他们把实验的平均数展示出来, 然后对平均数进行分析, 其实有些操作不当的数据也会混在其中, 就像上面的第6组的数据, 如果只看平均数不看三次的数据是发现不了他们的问题, 学生可能也不会意识到自己组在实验中没有控制好变量这个问题, 那对他们以后进行变量控制实验是不利的。所以, 除了分析平均数以外还要引导学生分析三次实验的数据, 分析后再排除可疑数据。
二看:过滤后的数据
在排除了可疑数据后, 就可以先对其余的七组数据作分析, 面对纷繁复杂的数据, 让学生先对数据进行分类, 把每一类数据看成一个小的整体, 归纳出它们的范围。从上面的七组数据, 学生归纳出—形纸能承受0个螺母, 形纸能承受2~3.7个螺母, 形纸能承受8~11个螺母, 接着通过层层深入的问题“不同形状的纸承受的螺母数相同吗”、“螺母数的多少与抗弯曲能力有怎样的关系”、“纸的抗弯曲能力与什么有关”来引导学生用数据来说明问题, 最终学生能得出“不同形状的纸抗弯曲能力不同”、“改变形状能增强抗弯曲能力”这样的结论。
很多教师在教学时得出核心结论后就会结束对数据的分析, 学生得出这么多的数据就只为说明核心结论吗?在课上, 笔者会继续让学生对数据进行思考 :你还有进一步的发现吗?你有什么疑问?在短暂的思考后, 学生提出形纸的抗弯曲能力比形纸的要强, 这是为什么呢?为什么改变纸的形状能增强纸的抗弯曲能力?学生的发现和问题都是很有价值的, 于是笔者引导学生先回顾在实验过程中当把螺母放在没有折的纸、形纸和形纸上看纸的变化是怎样的, 再引导学生分析螺母的力在不同形状的纸上是怎样作用的。
【反思】
当我们把全班的数据展示出来, 往往有几十个数据, 分析时就显得很复杂, 为了把数据化繁为简可以把数据分类归纳出它们的范围, 然后在各个范围之间做纵向比较, 也可以让学生把每类数据输入excel表计算出这么多个小组这类数据的平均数再作比较, 这样把数据从复杂变简单, 学生分析起来就轻松多了, 更容易发现规律, 建构起科学概念。
很多教师在让学生分析数据时通常会问“通过这些数据你有什么发现”, 这些问题太空泛了, 学生要么是不知道怎么回答, 要么就是简单复述数据。教师应该把问题分解, 通过逻辑性的细问题串引导学生分析数据。另外, 教师在引导学生分析数据时不能只为了得到正确结论而匆匆做出分析。深挖数据的内涵, 学生的思考就会更深, 收获也会更多。像上例中的深入分析, 学生得到的就不仅仅是“改变形状能增强抗弯曲能力”这个结论, 他们还知道了形纸的抗弯曲能力比形纸的要强, 还懂得了从力的作用这个角度来思考原因。
在分析过滤后的数据时, 为了更直观地看出数据的分布, 可以让学生把数据制成柱状图或折线图, 这样更易于学生发现数据变化规律。科学教材中, 就有许多呈现数据的方式, 如表格、柱状图、饼形图等。在引导学生分析数据时, 应根据不同的数据来选择不同的数据呈现方式。
三看:特殊数据和误差数据
除了纵向看数据, 教师还应该继续引导学生对数据作横向分析。横向分析自己组的三次数据, 自己组的数据和别人的数据, 以此分析自己的实验过程有没有出现问题。
横向比较数据后, 学生发现形的纸抗弯曲能力最多的组能承受11个螺母, 最少的组能承受8个, 相差有3个螺母的重量, 大家都很好奇, 为什么第4小组的形纸能承受那么多, 笔者让第4组和第3组的同学把他们的纸拿上来展示, 学生发现虽然都是形, 但是第4组折的波浪比第3组要多, 那是不是波浪数越多纸的抗弯曲能力越强呢?学生提出这个问题后, 教师便鼓励他们课后自己来做实验, 来解决新的问题。
除此以外, 学生发现很少有一组三次的数据都是一致的, 为什么在同样条件下进行实验, 数据还是会有误差呢?让学生围绕误差产生开展讨论, 学生认为有可能是在放螺母的时候用力没有做到一样, 有时大力些放螺母, 纸的抗弯曲能力就会受到影响。也有些小组提到可能是放螺母的时候没有注意到都集中放在中间, 有些螺母散开放, 那得出的数据就不一样了。那怎样才能减少误差呢?笔者继续让学生思考, 这时学生提出可以用镊子夹着螺母轻轻放在纸上, 这样就可以避免用手放用力过大的问题, 还有学生提出可以用小杯子装着螺母, 这样螺母就不会散开。学生提出的这些建议都非常好, 下节课再让学生用改进后的方法来进行实验, 得出的数据误差就小很多了。
【反思】
当我们强调观察过滤后的实验数据时, 千万别忽视对特殊数据的观察。这里说的特殊数据是指可信但又与众不同的数据, 它很容易被人忽视, 但它的背后同样蕴藏着科学的价值。就像学生发现了形的纸抗弯曲能力最多的组与最少的组相差了3个螺母的重量, 如果教师一笑而过, 觉得不值一提, 那便会失去探究发现的一个良好时机。课后不少学生继续进行了探究, 他们发现纸的波浪数越多, 纸的抗弯曲能力越强, 还有学生发现波浪形结构可以看成是多个三角形组成的, 三角形数量越多纸的承受力就越强。通过对特殊数据的观察, 引发学生提出新的问题, 进行更深入的探究, 就能使学生更好地建构科学概念。
学生在动手之前对实验要控制的变量有了一定的认识, 但实际中还是会出现这样或那样的问题, 导致数据出现误差。及时引导学生对自己活动进行跟进反思就显得尤为重要。可组织学生进行反思 :我们组三次的实验数据一样吗?我们组的实验数据和其他组的数据一样吗?问题可能出在哪里? 实验怎样才能做得更好?通过这样的反思、交流, 学生就会有新的发现、新的问题, 对实验的操作和误差的产生也会有新的认识。虽然分析误差数据花了时间, 但这些时间花得是很有价值的, 学生在这个过程中懂得实验操作不规范、不严谨就会影响实验的数据, 那他们以后做实验就会更认真, 在变量控制实验中也会更懂得去控制变量。
由此可见, 当数据展示在学生面前时, 学生不一定马上能够从数据中找到规律, 教师适当地引导是很重要的。教师除了给时间让学生学着自己分析数据, 还可以有指向性地引导学生对数据先进行观察, 让学生把每一个数据的特点认清楚, 再比较、分析、排除可疑数据, 然后纵向分析数据, 总结出规律, 最后横向比较数据, 思考实验过程中有没有控制好变量, 操作是否得当。
【关键词】土工实验;实验数据;数据分析;分析方法
一、引言
在进行实验过程中,由于土体本身所具有的复杂性,土质质检所存在的物理学特性以及采样、运输、存储等等方面所表现出来的特点,都容易对数据造成一定程度的干扰,致使实验的结果出现误差。另外,因为实验本身受到很多因素的干扰,也同样容易发生数据偏差的问题。因此,本文着重从实验数据所涉及的内容,影响实验数据的因素,以及提升实验准确率的角度出发,对土工实验数据分析方法进行探讨。
二、土工试验数据所涉及内容
(一)土的比重实验。土工试验过程中,土的比重实验是非常重要的。一般来说,地域相同或者相近,那么土的比重也将会比较相近。但是,因为在实际操作中,其整个的操作流程比较复杂,所以不同的单位会采用本地所出具的或者考察的相关数据直接进行比重实验,这样容易导致实验数据的误差存在。
(二)土的密度实验。通过土的密度实验可以详细的了解土的组成,可以了解其组成成分的性质,能够为之后的施工提供更多的参考。土的密度与土粒的重量、孔隙体积、孔隙大小、孔隙水重等等内容息息相关,能够反映土的组成和基本结构特征。在进行实验的过程中,要注意尽量避免对取样即时进行实验,最好能够等待土样达到日常状态之后再进行试验,这样可以让土密度实验的结果更加准确。
(三)土的含水量实验。土的含水量实验可以说是土工实验中的核心内容,其实验的情况将会影响到工程地基建设,还会影响到后续工程的稳定性。不同地区的土样其含水量不同,并存在很大程度上的差异性。实验人员在进行取样的过程中,要保证其样品的均匀性,或者具有代表性,否则进行试验所获得的数据就没有任何指导意义,其数据在实践应用中的效率和质量也将会呈现大幅度的下降。
三、土性参数实验结果误差性的原因
(一)土体本身性质导致。依照相关的物理力学和力学性质,我们可以了解到土体的分层具有不均匀性,加上其所处环境的变化,可能发生的雨水冲击、水文变化、其后影响等等语速怒,都会让土体的性质发生改变。这样在进行土工试验的时候就非常容易造成实验结果的差异性,甚至有可能会成为差异产生的主要影响因素。
(二)系统误差。系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生。不同的单位所使用的仪器往往不尽相同,所使用的试验方法也有一定的出入,加上不同的试验方法让土工参数出现离散性,其所实验的数据也就会有所不同。系统误差的存在可以予以避免,其与偶然误差不同,这就需要实验室对设备和系统进行改进。
(三)偶然误差。偶然误差的特点是它的随机性。如果实验人员对某物理量只进行一次测量,其值可能比真值大也可能比真值小,这完全是偶然的,产生偶然误差的原因无法控制,所以偶然误差总是存在,通过多次测量取平均值可以减小偶然误差,但无法消除。偶然误差的存在属于客观存在的现象,其与人为原因所造成的误差有很大的差别,对于两者应当予以区分。
四、土工实验数据分析方法的应用
(一)进行数据检查,果断进行取舍。在进行实验的过程中,如果有明显不符合物理力学性质的值的范围点,则可以通过观察予以了解,实验人员要对其进行细致观察,一旦发现异常立刻予以放弃。一般判断的标准是大部分数值为范围内波动,但是有一点超出正常值或者距离正常值较远,则可以被认定为不合理。在实验数据较多的情况下可以运用3σ法则进行数据之间取舍的考量。在进行实验过程中,存在于之外数值所占比例较少,因此,大于和小于之间数值作为异常处理。
(二)土工实验数据中最小样本数问题。在土工试验过程中,最小样本数问题需要引起人们的重视。实验中的样本数要选取适当,如果样本数过小就会影响实验结果的准确性。但是,样本数的数量并不是随意定制的,其受到多种因素的影响,比如工程规模、工程精度要求、现场勘查情况等等。
(三)土体性质指标的自相关性的问题。根据以往数据实验的关联性,求的往往是其之间的线性相关系数,但是对于其自相关函数通常并没有表现出线性相关,而是指数相关。因此,不能简单依照求相关系数的方法判断其相关性。在进行土工实践过程中,往往可以通过δ对其独立性进行判断。在相关距离 范围内,图形指标基本相关;在此范围外,图形指标基本不相关。但是对于δ事先未知,因此其需要根据样本测值进行求算,一般使用递推平均法对相关距离δ进行计算,并使用间距△Z对δ的影响进行综合考量。一般来说,△Z /δ的数值越大,其各抽样点的土性越接近相互独立,抽样误差也就越小。
五、结束语
土工试验对于土工建设来说影响较大,其影响因素包括土体本身性质、取样仪器情况、人为因素等,需要对此方面予以重视。对其不合理点来说,可以通过3 原则进行剔除。对于其数据相关性来说,其可以通过迭代求解土性指标相关距离予以解决,通过样本的加权平均来对该区域的平均性指标进行估算。为了让样本能够满足实验需要,可以利用Bayes方法对其土性指标与因确认,从而弥补数目不准确的情况。通过此三个方面对其进行方法的应用,则可以有效提升实验数据的准确性、可靠性,可以让实验的结果更加符合实际需要。
参考文献
[1]余海龙,张利宇. 土工实验数据分析方法探讨[J].中国新技术新产品,2015,21:132-133.
[2]刘松玉,蔡正银. 土工测试技术发展综述[J].土木工程学报,2012,03:151-165.
作者简介
实验目的熟悉使用alter语句对表进行修改;熟悉常用的函数。
实验内容
创建学生信息表,其中表名为student,包含字段:number(学号)、name(姓名)
1. 将student表名修改为stu。
2. 向stu表添加id字段,设置为主键且自动递增
3. 向stu表中添加一下3条学生记录。1、012001、张杰2、012002、李连杰3、012003、王五
4. 查询姓名并且将姓和名分别用两列显示(假设学生姓名的第一个字符是姓)。实验程序或截图
一、实验目的
(1)将双端口通用寄存器组和双端口存储器模块联机;
(2)进一步熟悉计算机的数据通路;
(3)掌握数字逻辑电路中故障的一般规律,以及排除故障的一般原则和方法;
(4)锻炼分析问题与解决问题的能力,在出现故障的情况下,独立分析故障现象,并排除故障。
二、实验电路
图9.14示出了数据通路实验电路图,它是将前面进行的双端口存储器实验模块和一个双端口通用寄存器组模块连接在一起形成的,存储器的指令端口不参与本次实验,通用寄存器组连接运算器模块,本实验涉及其中的操作数寄存器DR2。
由于RAM是三态门输出,因而可以将RAM连接到数据总线BUS上。此外,BUS上还连接着双端口通用寄存器组。这样,写入RAM的数据可由通用寄存器提供,而从RAM读出的数据也可送到通用寄存器保存。
RAM和DR2在前面的实验中使用过。对于通用寄存器组RF,它由一个在系统可编程(In System Programable)芯片ispLSI 1016固化了通用寄存器组的功能而成,其功能与双端口寄存器组MC14580相类似,内含四个8位的通用寄存器,带有一个输入端口和两个输出端口,从而可以同时写入一路数据,读出两路数据。输入端口取名为WR端口,连接一个8位的缓冲寄存器ER(已集成在ispLSI 1016芯片中),输出端口取名为RS端口、RD端口,分别连接运算器模块的两个操作数寄存器DR1、DR2,其中,连接DR1的RS端口还可通过一个8位的三态门RSO直接向BUS输出。双端口通用寄存器组模块的控制信号中,RS1、RS0用于选择从RS端口读出的通用寄存器,RD1、RD0用于选择从RD端口读出的通用寄存器,上述选择信号在T1脉冲的上升沿到来时生效。而WR1、WR0则用于选择从WR端口写入的通用寄存器。WRD是写入控制信号,WRD=1时,在T2上升沿的时刻,从ER写入数据;WRD=0时,ER中的数据不写入通用寄存器中。LDER信号控制ER从BUS写入数据,RS-BUS信号则控制RS端口到BUS的输出三态门。以上控制信号各自连接一个二进制开关。
三、实验设备
(1)JYS-4计算机组成原理实验仪一台(2)双踪示波器一台(3)直流万用表一只(4)逻辑测试笔一支
四、实验任务
(1)将实验电路与操作面板的有关信号进行线路连接,方法同前面的实验。(2)用8位数据开关向RF中的四个通用寄存器分别置入以下数据(十六进制):R0=0F,R1=F0,R2=55,R3=AA。
给R0置入0F的步骤是:先用8位数码开关将0F置入ER,并且选择WR1=WR0=0,再将ER的数据置入RF。给其他通用寄存器置入数据的步骤与此类似。
(3)分别将R0至R3中的数据同时读入到DR2寄存器和BUS上,观察其数据是否存入R0至R3中的数据,并记录数据。其中BUS上的数据可直接用指示灯显示,DR2中的数据可用逻辑笔测试有关引脚。
(4)用8位数码开关向AR1送入一个地址0F,然后将R0中的0F写入RAM。用同样的方法,依次将R1至R3中的数据写入RAM中的F0、55、AA单元。
(5)分别将RAM中AA单元的数据写入R0,55单元的数据写入R1,F0单元写入R2,0F单元写入R3。然后将R3、R2、R1、R0中的数据读出到BUS上,通过指示灯验证读出的数据是否正确,并记录数据。
(6)进行RF并行输入输出试验。
1.选择RS端口对应R0,RD端口对应R1,WR端口对应R2,并使WRD=1,观察并行输入输出的结果。选择RS端口对应R2,验证刚才的写入是否生效。记录数据。2.保持RS端口和WR端口同时对应R2,WRD=1,而ER中置入新的数据,观察并行输入输出的结果,RS端口输出的是旧的还是新的数据?(7)在数据传送过程中,发现了什么故障?如何克服的?
五、实验要求(1)做好实验预习和准备工作,掌握实验电路的数据通路特点和通用寄存器组的功能特性。(2)写出实验报告,内容为
1.实验目的;
2.如碰到故障,记录故障现象,排除故障的分析思路,故障定位及故障的性质; 3.实验数据记录;
一、创设获取真实有效数据的条件
1、提供精准的实验器材
精准的材料是实验成功的法宝之一,学生通过对精准的材料进行操作,才能获得真实有效的数据,才能从源头保证数据的客观性。
反之,如果没有或是使用不恰当的实验器材则会得到不准确的结果,而目前的一些实验器材,存在着精确度不高的缺点。例如很多温度计本身存在问题,同一时间、地点,正确操作得到的结论却是不一致的。那么,实验之前选取好能测出相同数据的温度计就非常重要了。
教师可以通过预实验,筛选出较为精确的器材;通过组合和自制教具可以为学生创设更有效的教具。利用精心设计有启迪作用的教具,开启孩子们探究与思维大门的例子很多,如兰本达的“结构化的学具”。又如,去新西兰听课的教师回来感慨,那里教材只有老师有,学生利用教师提供的实验器材,做自己想做的探究,记录下实验数据,从而分析得出结论,教师甚至可以不说话。
2、培养学生掌握仪器的正确使用方法
科学实验需要借助实验仪器来测量得出数据,如果学生没有掌握正确的使用方法,那么数据就会出现偏差。
学生在小学阶段需要掌握的仪器有很多,如酒精灯、温度计、测力计、显微镜、天平、直尺等。正确指导学生使用这些仪器是科学探究活动成功的基础。教师可以采用示范指导、讨论、纠错等方法实现。
3、进行合理的实验设计
新课标下的小学科学实验很注重实验方案的设计,训练学生根据自己的猜想进行合理的实验设计能帮助学生获得精准的实验数据。
例如,在对比实验中,如何控制变量、是否有效控制,直接影响着实验数据的精确与否。如四年级下册《面包发霉了》,学生在设计实验时,很多都做不到控制单一变量。“湿润和干燥”对比组,做不到“干燥”;“有空气和无空气”对比组,做不到“无空气”。如果在设计时就去不修正,不去想办法实现,那么实验结果肯定是有偏差的。
二、培养学生获取真实有效数据的意识
俗话说:“巧妇难为无米之炊”,如果学生自身数据意识薄弱,只是一味沉浸在实验的过程中,而不重视数据,“玩”大于探究,那么准备得再好,结果还是不理想的。学生需要有获取真实、有效数据的意识,养成重视数据的好习惯。
1、及时记录数据的习惯
小学生好奇心强、好动,孩子们爱做实验。然而,热闹过后,个别小组的记录表还是空白的,在汇报时仅凭记忆回答,有时甚至会出现没有完成,以自己的预测作为标准来回答的情况,还有的甚至在忘记数据后伪造数据。所以,每一节课教师都要强调及时记录,并不定期地抽查和评比,让学生逐步养成记录的习惯。
2、重复多次实验的意识
在科学实验过程中,存在着一个不大容易被发觉的现象。学生会经历一次测量后就下结论,这时的数据其实是不完整、不全面的,甚至是错误的,需要进行重复检测。例如,2012年“金钥匙”科技知识竞赛初赛的最后一题,找出实验存在的错误。我对全校学生的试卷进行了分析、评价,发现大部分学生能找出对比实验“在2种不同环境下用2种不同的食品做实验”没有可比性。但却找不出“实验样本太少,不能以一概全”。究其原因,学生在日常实验中,没有重复实验的意识,即使做了也仅是硬性规定。
在教学中我们需要孩子们明确数据越充分、样本越大,与越多的事实相一致,越令人信服;培养他们采用多种方式,多人或多次重复实验,用较多的数据去分析得出正确的结论。
3、认真、细致的精神
在实验中常常发现,学生一拿到器材,那股兴奋劲,赶着体验、赶着完成,寻求所谓的“实验结果”。但事实上,由于小学生年龄小及心理特点的限制,他们在实验中经常马马虎虎、粗心大意、缺乏耐心,导致实验数据出现错误。例如,三年级下册《冰融化了》,记录冰块融化过程中的温度,温度计放入冰中需要等温度稳定下来后再开始测温,尽管提示过了,仍然有小组没有等到温度下降停止就直接测温了,于是出现了错误的结果。
所以,在日常教学中培养学生细致、认真的精神,能保证实验数据的可靠性。
4、实事求是的态度
《小学科学课程标》明确指出“形成尊重事实、善于质疑的科学态度”,这就要求学生实事求是,尊重实验数据。而实际上,有的小组在处理实验数据时会选择漠视、忽略,甚至发生涂改的现象。原因有二:一、发现自己的数据和多数结果不一致时,害怕错误。二、有的教师为了顺利地完成既定的教学任务,常常会只选择个别与既定结论一致的小组进行交流,如有不一致的则一带而过,不去分析原因。久而久之,“聪明”的学生就会顺着教师的意思,用他们认为正确的结论去填写实验数据,而放弃真实的实验数据。
数据是学生对实验现象最直接的记录,是分析、整理的第一依据。教师应采取相应的教学策略潜移默化地引导学生收集实验数据,实事求是地面对数据,使学生建立正确的科学认识,形成尊重事实、实事求是的科学态度。
5、重视、认真对待数据的心理
学生从实验现象、实验数据到分析、归纳总结出实验结论,是一个由具体感性认识到抽象逻辑认识的思维过程,是意识形态的一次质的飞跃。科学合理地整理、分析实验活动中接触到的数据,对推进学生的思维发展,提高学习效率起着重要的作用。而有一部分教师在教学时却漠视或未充分发挥数据的价值。实验完成后,只挑选部分小组把数据简单地罗列之后直接引出实验结论。这样的数据是片面的,这样的结论是草率、易错的,是难以服众的。这主要表现在很多学生在课后不知道自己实验是为了什么,怎么得出这样的结论的。久而久之,学生对待数据的心理会发生变化,渐渐地不重视。所以,教师在日常教学需重点分析实验数据,让学生从心里体会到数据的重要性,形成重视、认真对待的心理。
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