數學建模論文格式范文

時間:2023-03-26 06:44:32

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數學建模論文格式

篇1

題名。字體為常規,黑體,二號。題名一般不超過20個漢字,必要時可加副標題。

摘要。文稿必須有不超過300字的內容摘要,摘要內容字體為常規,仿宋,五號。摘要應具備獨立性和自含性,應是文章主要觀點的濃縮。摘要前加“[摘要]”作標識,字體為加粗,黑體,五號。

正文。用五號宋體,1.5倍間距。文稿以10000字以下為宜。

文內標題。力求簡短、明確,題末不用標點符號(問號、嘆號、省略號除外)。層次不宜超過5級。第1級標題字體為常規,楷體,小四;第2級標題字體為加粗,宋體,五號;次級遞減。層次序號可采用一.(一).1.(1).1),不宜用①,以與注釋號區別。文內內容字體為常規,宋體,五號。

數字使用。數字用法及計量單位按GBT15835—1995《出版物上數字用法的規定》和1984年12月27日國務院的《中華人民共和國法定計量單位》執行。4位以上數字采用3位分節法。5位以上數字尾數零多的,可以“萬”、“億”作單位。標點符號按GBT15835—1995《標點符號用法》執行。

附表與插圖。附表應有表序、表題、一般采用三線表;插圖應有圖序和圖題。序號用阿拉伯數字標注。常規,楷體,五號。圖序和圖題的字體為加粗,宋體,五號。

引用。引用原文必須核對準確,注明準確出處;凡涉及數字模型和公式的,務請認真核算。

參考文獻。論文應附有參考文獻并遵循相應的格式。參考文獻放在文末。“[參考文獻]”字體為加粗,黑體,五號;其內容的漢字字體為常規,仿宋,小五。

參考文獻中書籍的表述方式為:

序號作者書名版本(第1版不標注)出版地出版社出版年頁碼

參考文獻中期刊雜志論文的表述方式為:

序號作者論文名雜志名卷期號出版年頁碼

參考文獻中網上資源的表述方式為:

序號作者資源標題網址訪問時間(年月日)

頁眉,頁腳。團隊序號位于論文每頁頁眉的左端。頁碼位于每頁頁腳的中部,用阿拉伯數字從“1”開始連續編號。

論文用A4紙打印出來,并將論文首頁和論文裝訂到一起,一齊上交。

數學建模論文格式

(一)論文形式:科學論文

科學論文是對某一課題進行探討、研究,表述新的科學研究成果或創見的文章。

注意:它不是感想,也不是調查報告。

(二)論文選題:新穎,有意義,力所能及。

要求:

有背景.

應用問題要來源于學生生活及其周圍世界的真實問題,要有具體的對象和真實的數據。理論問題要了解問題的研究現狀及其理論價值。要做必要的學術調研和研究特色。

有價值

有一定的應用價值,或理論價值,或教育價值,學生通過課題的研究可以掌握必須的科學概念,提升科學研究的能力。

有基礎

對所研究問題的背景有一定了解,掌握一定量的參考文獻,積累了一些解決問題的方法,所研究問題的數據資料是能夠獲得的。

有特色

思路創新,有別于傳統研究的新思路;

方法創新,針對具體問題的特點,對傳統方法的改進和創新;

結果創新,要有新的,更深層次的結果。

問題可行

適合學生自己探究并能夠完成,要有學生的特色,所用知識應該不超過初中生(高中生)的能力范圍。

(三)(數學應用問題)數據資料:來源可靠,引用合理,目標明確

要求:

數據真實可靠,不是編的數學題目;

數據分析合理,采用分析方法得當。

(四)(數學應用問題)數學模型:通過抽象和化簡,使用數學語言對實際問題的一個近似描述,以便于人們更深刻地認識所研究的對象。

要求:

抽象化簡適中,太強,太弱都不好;

抽象出的數學問題,參數選擇源于實際,變量意義明確;

數學推理嚴格,計算準確無誤,得出結論;

篇2

關鍵詞:實驗室建設數學建模計算機

中圖分類號:O24文獻標識碼:Adoi: 10.3969/j.issn.1003-6970.2011.03.037

The applications and Constructions of computer lab in Mathematical Modeling

YU Ming-chai, CHEN Xing

(Nanyang Normal University,Nanyang ,473061,China)

【Abstract】Based on the experience of selection, training, competitions, organization in Mathematical modeling andthe experience of laboratory management, the authors discussed the effect of computer in mathematical modeling and pointed out laboratory has an irreplaceable role in mathematical modeling. It Proposed methods of building computer labs for developing mathematical modeling

【Key words】Laboratory construction ;Mathematical modeling; computer

0引言

1985年美國出現了一種面向大學生的數學建模競賽,1992年中國開始舉辦數學建模競賽,自此我國各大高校相繼參加。我校自2003年開始參加數學建模競賽至今,取得了不錯的成績。在2003至2008這六年間,共有33個隊參加了數學建模競賽,規模較小,計算機實驗室設備和管理都沒有跟上,且每次比賽時都是臨時將教師辦公室騰出作為考場,因此取得的成績也不多。2009年開始擴充了實驗室設備,配備了系統的計算機軟件,完善了實驗室管理,數學建模隊伍也擴充了,2009年、2010年分別有16個和35個隊參加數學建模競賽,獲得的獎為國家二等獎3個、省一等獎6個、省二等獎12個、省三等獎26個,其成果遠遠大于前幾年。而且從河南省近幾年同等院校參賽和獲獎情況來看,參賽隊伍越多,獲獎的幾率就越大,且獲得高等次獎的隊伍也增加。數學建模是培養創新型人才的方式之一,培養創新型人才是建設創新型國家的需要,創新型人才要通過創新性的理論教學和實驗教學來培養,實驗教學是培養高素質創新型人才過程中的重要環節,是始終貫穿、不可或缺的重要組成部分[1],而實驗室是實驗教學的重要基地。

1計算機在數學建模中的作用

數學建模是用數學語言描述實際現象的過程,這個過程包括模型的建立、求解、驗證、改進等,這個過程如果用人工進行,則不是短時期內能解決的,因此需要借助計算來完成這些過程,以加快數學建模全過程的進度。

1.1利用計算機通過網絡獲取參賽題目以及查詢有關的數據和建模所需的文獻及資料

每年的參賽題目都是公布在網上,建模競賽首先要利用計算機和網絡將試題下載下來,然后分析各試題,上網查資料,決定選做題目。再根據選定的題目,上網查詢更多的文獻及相關的資料。因此,參賽隊員應掌握網上查詢文獻的能力,會在各大期刊網查詢[2]。

1.2利用計算機進行大量的數據分析和數值計算、編程、模擬(仿真)、圖形處理等

選定題目查好文獻,開始建立模型。有的題目有大量的數據要分析,如2005年全國大學生數學建模競賽A題,“長江水質的評價和預測問題”中涉及長江的水質數據就有2000多個,這些數據如果人工計算,就很難在三天時間內很好地解決問題和完成論文。計算機具有高速的運算能力,能滿足數學建模過程中復雜的數值計算。它的大容量貯存能力以及網絡通訊功能,使得數學建模過程中資料存貯、檢索變得方便有效,它的多媒體化,使得數學建模中的一些問題能在計算機上進行逼真的模擬實驗[3]。例如著名的漢諾塔問題:64個直徑不同的環按上小下大得順序放在一個塔上,要求將這些環移到另一個塔上,仍按上小下大的順序,可以利用第三個塔暫時存放,存放的塔也必須是小的環在大的環上面,要求一天移動一個環。這個問題可以用MATLAB編程

新建如下m文件

function Hanoi(n,A,B,C)%把n個盤子從A經C移到B

global countN;

if n==0

return;

end;

Hanoi(n-1,A,C,B);% 先把n-1個盤子經B移到C

disp(['第',num2str(countN),'步: ',A,'->',B]);

% 再把A最后一個盤子移到B

countN = countN+1;

Hanoi(n-1,C,B,A);

% 最后把n-1個盤子從C經A移到B

然后在命令窗口輸入如下腳本:

global countN;

countN = 1;

Hanoi(64,'A','B','C');

countN

最終搬運的次數為2^64-1次,并且每一步移動如何移動環都計算出來,移動環的整個過程都也就模擬出來了。2^64-1是個多大的數,從這個數字上很難看出來,如果將題目的要求變一下,要求1秒鐘移一個環,則需要的時間為(264-1)÷60÷60÷24÷365÷100=5849424174世紀,近58.5億個世紀,是地球誕生時間的128倍,這個時間是不可想象的,實際去完成移動也是不可能的,而用計算機模擬卻可以做到。

1.3利用計算機編寫競賽論文

建模競賽最終交上去的論文,一般要求是打印的,論文格式除了要按照組委會的要求外,論文的版面設計如大小標題、段落、字體字號以及表格、插圖、公式等都要安排得合理,給評審一個好印象,對成績的提高有幫助。Word是大家熟悉的也是專業的排版軟件,但Word在含有數學公式的論文排版時板式不容易調整到美觀,數學論文最好用專業的數學排版軟件TEX來做,公式用mathtype軟件來輸入,這樣學生不僅能將論文排版美觀,還學會了一個新技能。

2實驗室在數學建模中的作用

數學建模作為聯系數學與實際問題的橋梁,是數學在各個領域廣泛應用的媒介,是數學理論知識和應用能力共同提高的最佳結合點,在培養學生過程中,數學建模課程起到了啟迪學生的創新意識和創新思維、培養創新能力和實踐動手能力的作用,是培養創新型人才的一條重要途徑。計算機在數學建模中對提高學生的實踐動手能力和培養學生的創新能力的重要性是已知的,是必不可少的。

計算機實驗室在數學建模中的作用不僅僅在于擁有計算機上,它還有著眾多無法替代的功能。

2.1開展集中培訓

參加數學建模的學生從大一到大四的都有,學生層次不一樣,需要在比賽前進行集中培訓,給隊員補充必要的數學和計算機知識。并且在培訓同時學生要學習使用數學軟件和編程軟件,以及論文寫作與排版等,需要每個學生一臺計算機,這是普通教室不能辦到的,讓每個學生都自帶計算機到教室是不現實的,而計算機實驗室就很好地能解決這個問題。

2.2學生在集中培訓中和同學們切磋、磨合,找到最好的搭配

數學建模的競賽形式是三人一組,在建模過程中隊員需要協同工作才能解決問題。數學建模過程是一個不斷討論、不斷完善的過程,在這一過程中,團隊的分工合作必不可少,這就需要學生具有團隊精神、協作意識。如何在眾多同學中選取最好的搭檔,這就要經過切磋磨合了。通常學生熟悉的同學大都是本班的,而建模往往需要不同院系不同專業的同學融合,這就需要把隊員放在一起,讓他們互相了解,互相切磋磨合,這個過程不是一兩天就可以完成的。如在2010年全國大學生數學建模競賽前10天,我院根據學生的專業,想對幾個隊的隊員進行調整,讓他們再進行一次模擬訓練,結果所有被重組的隊都反映他們與新隊員的協作不好,要求還回原來的隊員。因此,隊員的搭配問題最好在培訓期間解決。

2.3為方便教師輔導、學生小組合作學習提供場地

除了開展集中培訓外,老師還在模擬賽和平時自由練習時對學生進行輔導,計算機實驗室為學生和老師集中交流提供了一個非常方便的環境。此外,數學建模是多個方向的知識綜合,輔導老師各有專長方向,學生對于不同方向的問題問不同的老師,往往會得到更全面的答案。如果沒有一個集中學習輔導場所,學生就不能夠同時與多個老師交流,對于綜合性的問題,很難及時準確的找到答案。

建模同隊隊員往往是不同專業的學生,平時自學和訓練時,除了實驗室他們很難再找到一個更好的共同學習、訓練的去處。在學生們自學消化期間里,需要合作學習,合作學習有效調動了學生討論交流的積極性,在無戒備、輕松的氣氛中聽取和采納他人見解,自主表達自己的觀點,在有限時間內辨析、取舍、評價、知識重組乃至創新,實驗室便是數學建模中合作學習的最佳場所。

2.4競賽場地

數學建模競賽中有一個規定是競賽期間參賽隊員可以使用各種圖書資料、計算機和軟件,在國際互聯網上瀏覽,但不得與隊外任何人(包括在網上)討論。而且數學建模競賽還有老師巡考,數學建模場地要求集中,如果考場太分散就不方便管理了,因此計算機實驗室是最好的數學建模競賽場地。

3完善實驗室,更好地為數學建模服務

實驗室是科學研究、探索與發現、人才培養、科技開發、社會服務的基地,是推動一個民族和國家科技發展和進步的基礎。在高校中,實驗室更是開發學生智力、啟迪學生思維、培養學生實踐能力、設計能力、應用能力和創新能力的綜合平臺[4]。數學建模離不開實驗室,只有完善實驗室建設,才能保障數學建模順利進行。實驗室建設應注意一下幾個方面的建設。

3.1實驗室規模

在規模上,需要比較充足的實驗教學設備和場地,才能夠開展較大的實驗課程教學、培訓、競賽和學生的創新活動,例如今年我院參加培訓的隊員有140人,可我們兩個實驗室分別只有50臺計算機,計算機明顯不夠,后來向其他院系借了一個有150臺計算機的實驗室,我們的集中培訓才得以正常進行。因此,實驗室規模是保證實驗教學活動的首要條件。

3.2實驗室硬件、軟件

數學建模實驗的主要實驗儀器是計算機,做數學建模需要進行大規模數值計算以及系統仿真,沒有先進的硬件環境是很難實現的。先進的硬件環境當重點考慮高性能的計算機,如今計算機的發展是迅速的,每隔兩三年,計算機的性能就會更新一代,如果仍用多年前的性能很低的計算機來做數學建模,那么程序的運行速度會非常慢,甚至有的軟件根本就不能運行。

除了配備高性能計算機外,還應配上先進的軟件,系統及常用軟件是必須的,在此處不作討論。需要使用的數學軟件及功能如表1:

這些軟件都需要性能好的計算機來運行,否則速度會很慢,耽誤寶貴的時間。

3.3實驗室師資和管理

實驗隊伍水平高低決定了實驗室建設水平的高低,實驗隊伍可分為實驗教師系列和實驗技術人員系列兩大類,前者主要承擔實驗教學任務及開展科學研究工作,后者主要從事實驗室的日常教學管理、實驗操作運行管理、實驗室技術安全管理及實驗儀器設備的管理使用維護保養等工作[5]。因此需要加強實驗室師資隊伍和管理人員隊伍的建設,提升現有人員的綜合素質,引進高層次高學歷的人員。師資隊伍和管理人員不僅要有扎實的專業基礎,還要對數學建模有濃厚的興趣,有一定的數學建模的實際經驗、又有獻身精神[6]。數學建模選拔、培訓及競賽都要付出很多勞動,非常辛苦,而老師的經費收入又相對較少。因此,數學建模教師及實驗室管理人員不僅要有高水平,還要高素質,樂于奉獻。

4建設好實驗室,充分發揮實驗室作用

在高校中實驗室是重要的教學和科研基地,建設好實驗室也是建設好學校的一個重要內容,實驗室建好后,還可以為教師科研開發和應用提供更便利的軟硬件環境,更有利于提高教師現代化的教學水平,教師、科研人員、學生都可以充分利用實驗室的豐富資源,學生可以在實驗室的實踐中學到許多以前在書本上沒有學到的知識和技能,學會如何在圖書館、互聯網浩如煙海的資料中查找出自己所需要的資料[7]。實驗室建好后,如果還有多余的資源,可以為社會服務,如和企業使用聯合實驗室或為企業開發軟件等。這樣不斷提高了實驗室的利用率,也帶來了經濟效益。

參考文獻

[1] 劉志剛.三分天下有其一――加強實驗教學工作,培養高素質創新人才[J].實驗室研究與探索,2009,28(2):1-4

[2] 劉華等.加強培養學生在數學建模中運用計算機的能力[J].甘肅聯合大學學報(自然科學版),2009,23(4):121-125

[3] 姜軍 張利穎 薛峰.淺談計算機在數學建模中的作用及特點[J].實驗室科學,2007.5:81-84

[4] 王興邦.實驗室開放的內涵與機制研究[J].實驗室研究與探索,2009,28(5):11-13

[5] 徐世同 曾繁麗.加強高校實驗隊伍建設 促進創新新型人才培養[J].實驗室研究與探索,2009,28(9):152-154

[6] 韋程東.指導學生參見全國大學生數學建模競賽的探索與實踐[J].高教論壇,2007.1:27-29

篇3

關鍵詞: 大學生 課外學術科技活動 問題與對策

大學生課外學術科技活動是指高校大學生在學校和老師的倡導支持下,利用課余時間,以提高自身的能力與素質、培養科研精神和創新能力為目標所開展的科普、學術、發明,科技制作、科技開發和科技服務等形式的活動。[1]研究高校大學生課外學術科技活動存在的問題及對策,對于深化大學生課外學術科技活動,培養適應社會發展要求的創新型人才具有重要的現實意義。

一、大學生課外學術科技活動面臨的問題

1. 科研態度不夠端正。一是學生科技意識淡漠。對學術科技活動促進自身成長的重要性認識不足,普遍認為學術科技活動是一種“高不可攀”的活動,不是他們課程學習“份”內的事情,因而較少予以關注。二是重短期突擊,輕長期研究,不能持之以恒。多以各級各類競賽為中心,片面追求競賽成果,[2]往往比賽活動結束后,就不再繼續深入研究下去。三是重利益結果,輕能力提升過程。有的同學認為科研活動會消耗較多的時間和精力,如果最終不能獲獎就更加得不償失。

2. 課題選題不清。表現在:①不知如何選題。不注意在日常學習和工作中積累知識、尋找課題,導致前期準備不足,選題只能局限于本專業甚至是課本中已有明確結論的課題,視野不開闊,找不到正確的選題方法。②選題不合理,課題太大或是太小;③重復選題,選題多依學生興趣愛好而定,缺乏足夠的市場調查和社會需求分析,導致科研活動變成對別人研究的簡單重復。④內容層次不能前沿化。未能關注人類社會生存發展的前沿。

3. 學生缺乏科研時間保證。搞科研必須有足夠的時間投入,大學生課時多,任務重,又由于課程考試成績是評價學生的主要標準,因此學生的精力主要都放在課程知識的學習上。一、二年級打專業基礎,外語過級;三、四年級參加社會實踐、準備考研、考公務員……影響了學生對課外學術科研活動精力的投入。因此,盡管各高校為營造學術氛圍,紛紛舉辦不同形式的“學術講座”,但實際參加的學生人數相對不多,而且大部分學生是應學院的硬性要求才參加的,講座的教育效果并不理想。要讓學生有時間投入科研,就要優化課程設置,讓學生在課內學習,提高能力,在課外活動,參加競賽,課內學習與課外科研要相互促進。

4. 師資指導力度不足。在“挑戰杯”活動中,各高校為了競賽出精品、出成果,往往集中精力對種子選手加強師資指導,如配教授予以重點培養,并給予科研經費大力資助。而普通多數的學生課外科研活動,則是由中青年教師擔任。這些中青年教師教學任務繁重,科研壓力大,而學生課外科研作為一項由團委組織和領導的青年學生第二課堂活動,既不計算教學工作量,在評職稱中也沒有硬性要求,因此,甚少教師為之投入大量時間和精力,導致大學生課外學術科技活動缺乏高質量指導,從而出現學生撰寫科研論文格式不規范,文體不對,對研究目的、方法、手段、結果論證不清等問題,暴露出學生知識層次和結構不健全、不完善,實踐動手能力低的一面。

5. 信息網絡化利用率不高。目前高校都擁有比較先進的校園網絡,但是在學生課外學術科技活動中的利用率卻不高,表現為:一是沒有使用網絡進行學生課外學術科技項目管理,如選題指南,作品立項申報、成果提交、作品評審、成果展示等工作都是依靠人力進行宣傳,力度不夠,范圍不廣,程度不深,這在一定程度上影響了科技創新活動組織管理工作科學化、規范化;二是很多學生不懂得使用電子圖書數據庫資料,數據分析、數據查詢和數據統計的網絡利用能力低,難以保證科研活動的前沿性、科學性和高效性。

二、深化大學生課外學術活動的對策

進一步深化學生課外學術科技活動,應注意四個結合。

(一)學術科技活動和思想教育工作相結合。

通過思想政治教育工作,進一步強化學生的學術科研意識,夯實思想基礎。引導學生明確參與學術科技活動對促進自身成長進步的重要作用:有利于不斷培養自己嚴謹求實的科研態度,勤奮刻苦的求學精神,克服功利主義和短期行為,提高分析問題和解決問題的能力,使自己成為適應社會需要的“復合型”人才。引導學生在科研活動中提倡團隊合作精神,鼓勵學生在學習和科研中互相幫助,共同提高,發揮團體力量,開拓視野,拓寬學生分析、解決問題的思路。

(二)學生學術科研活動和學科建設相結合。

一是教師、科研人員吸收學生參與前沿課題研究。讓學生承擔課題研究中的部分工作,擔任科研助手,學生通過直接參與這些課題,教師手把手傳授有效的科研方法,培養學生的創造性的觀察能力,思維能力和實踐能力,一方面能提高學生的科研興趣,同時有利于及時發現科研工作中的各種特色、有所“突破”;并保證了充足的科研經費和科研條件;使指導教師自身的科研工作和指導工作兩不誤,有助于研究工作的有效開展。教師能夠及時發現學生科研活動中出現的各種偏差,保證項目有效、按時完成;指導學生正確地撰寫科研論文;為學生今后的科研工作積累必要的經驗。使學生能夠逐步獨立開展創新活動。

二是開展大學生科技創新活動,要充分利用有效的社會資源,要引進企業的資金來支持大學生科技創新活動,讓學生與教師參與社會單位合作項目的研究,提高學生的科研能力。教師可以在指導實習過程中研究實習工作遇到的具體問題,或者是接受實習所在單位委托的研究任務,選送優秀學生到實習單位第一線,接觸實踐,注重社會經濟價值,讓教師帶學生開展課外社會科研,及時把研究成果投入實踐使用,并在實踐中不斷改進和連續創新,使學生課外科研活動與社會工作第一線實際需要相結合。

三是引導學生充分利用信息化網絡進行數據查詢、數據分析和數據統計,使學生課外科研活動能夠在學科發展的基礎上掌握前沿動態,把握時代脈搏,開創科研新高點,站在巨人的肩膀上攀登前進,保證科研活動的前沿性、科學性和高效性。

(三)學生課外學術科技活動和本科教學相結合。

大學生科技活動是全面推進素質教育的重要環節,應當納入正常的教學軌道,作為培養學生創新素質的主要環節。主要對策有:1.對課程體系進行優化組合作出相應的調整,盡量采用先進的多媒體教學手段來提高教學效率,壓縮理論教學的學時數,使絕大多數的學生有充足的時間參與科技活動,同時要求教師在教學中既要傳授專業知識、書本知識,更要給學生傳授更多的新知識、新信息,新技術,傳授好的學習方法和科研方法,培養學生在學習中發現問題、分析問題和解決問題的能力。2.對參與指導的教師計算教學工作量,學生給予學分,對獲獎的師生給予獎勵,并在評先評優方面給予優先考慮等等。該措施必定會激勵更多的師生參與到活動中來,擴大師生的參與面。另外必須創造活動條件,如實驗設備、指導教師、經費等。3.開設論文撰寫指導課程,傳授論文撰寫基本知識,讓學生掌握論文層次結構,內容,格式等相應的規定和模式。

(四)學生課外學術科技活動與完善的組織實施體系相結合。

即由教務處、社科處與團委組成組織實施體系。1.由教務處通過計算教學工作量、教學獎評定、職稱評定等措施調動教師積極性,通過給予學分、學生評優激勵學生,組織課堂教學。2.由社科處列出各學科前沿選題指南,引導教師、學生課外科研選題緊扣社科前沿,使科研活動符合社會發展需求,解決現實問題;發揮社科網絡項目管理優勢,使用網絡進行學生課外學術科技項目管理,包括立項申報、成果提交、作品評審等工作;發揮社科處學科專家庫資源,組成教授委員會對學生課外科研作品進行立項評審、中期評審、結題評審乃至優秀作品的答辯等;通過借助計算機網絡優勢實行信息化管理,提高工作效率,確保活動與項目管理的質量。3.由團委加強宣傳、廣泛動員,精心設計組織好定期的學術科技活動,抓好每年的學術活動月,求實效,營造更加良好的學術科技活動氛圍;組織學生開展社會實踐活動,突出學生的主動性,推動課外科研,促進學生能力及綜合素質的全面提高;搭建創新服務平臺,組織學生參加各類創新科技競賽:如“挑戰杯”全國大學生課外科技作品大賽、創業設計大賽、數學建模競賽、機器人大賽、全國大學生電子設計大賽等,從而推動科技活動的蓬勃發展。

參考文獻: