CN112614033A - 一种用于大学物理实验教学的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大学物理实验教学的系统和方法,涉及实验教学技术领域,针对无法解决由于学生多而大学物理老师少引起的实际教学问题,提出如下方案,包括:用户客户端模块,预习实验模块,模拟实验模块,实验时间预约模块,实验过程记录模块,实验数据分析模块,实验报告生成模块,综合评价生成模块,其中,所述用户客户端模块,包括用户身份认证模块,用于用户通过智能手机进行注册以及身份认证。本发明系统应用于大学物理实验的预习、实验、评价等教学环节能够大大提高实验课程的教学效率和教学质量。
Description
技术领域
本发明涉及实验教学技术领域,尤其涉及一种用于大学物理实验教学的系统。
背景技术
物理学是自然科学的基础,也是以实验为基础的科学。大学物理实验在理工科各专业甚至部分文科中开设,担负着培养学生物理实验基本知识、基本方法和基本技能以至科学实验基本素质、能力的任务。大学物理实验课程人数多,上课学生专业背景不同,其物理理论基础及动手能力参差不齐。大学物理实验课程中的每个学生需要完成多个实验,每个实验要经过课前预习、现场实验操作、实验报告、考核等教学环节,一般大学从事大学物理实验的教师很少,因此,1位教师在1个学期内需要从事数个班级的教学工作,同一教师每堂课上需要同时指导几十个学生的数个实验操作,课后则需要批阅大量的实验报告,在实际教学中会碰到一些问题,比如如何提高预习效果,教师如何在几十个学生同时实验时及时发现及改正学生的操作错误,实验结束时如何有效地同时检查几十个学生的实验数据,批阅大量报告时如何快速有效地判断每个学生的数据处理是否正确等。
随着移动通信技术的发展和完善,智能手机已成为现代生活的必需品。移动技术的发展和智能手机在师生中普及程度的不断提升,使以智能手机为载体的移动学习日渐成为当今教育教学研究的热点。本发明以智能手机为载体,设计出一种用于大学物理实验教学的系统,以解决上述由于学生多而老师少引起的实际教学问题。
发明内容
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种用于大学物理实验教学的系统,包括:用户客户端模块,预习实验模块,模拟实验模块,实验时间预约模块,实验过程记录模块,实验数据分析模块,实验报告生成模块,综合评价生成模块,其中,
所述用户客户端模块,包括用户身份认证模块,用于用户通过智能手机进行注册以及身份认证,其中,所述用户包括教师和学生;
所述预习实验模块,用于学生在进行正式实验之前通过智能手机手动操作进行预习,若学生达到规定预习时间以及正确完成预习内容,则进入下一个模块,所述预习的内容包括实验原理、习题测试;
所述模拟实验模块:用于学生对正式实验进行模拟操作,若模拟操作正确,则进入下一个模块;
所述实验时间预约模块,用于学生根据系统提供的实验室空闲时间预约进行正式实验的时间;
所述实验过程记录模块,用于学生在正式实验的过程中通过智能手机进行数据采集或拍照以及对正式实验过程的每个步骤进行记录;
实验数据分析模块,用于学生在智能手机上对实验过程记录模块中的数据进行数据分析;
实验报告生成模块,用于根据学生的正式实验的过程,自动生成实验报告,其中,所述实验报告包括实验小结,实验小结部分由学生手动输入;
综合评价生成模块,用于对系统中学生进行的每一个模块进行综合评价,并生成综合评价。
优选的,所述身份认证包括口令认证、人脸识别认证、图案密码认证;
优选的,所述预习实验模块,还包括人脸对比模块,学生通过智能手机手动操作进行预习,在预习过程中不定时进行多次人脸对比,若对比失败,则预习时间停止记录,若达到规定预习时间,并按要求正确完成预习内容,则进行到下一下模块。
优选的,所述模拟实验模块中,所述模拟操作是对正式实验的实验方法以及实验步骤进行模拟操作。
优选的,所述实验过程记录模块,还包括提醒模块,用于对根据不同的实验设置相应的需要记录的数据表格或拍照进行提醒,所述记录还包括操作的时间信息。
优选的,所述实验数据分析模块中,所述数据通过系统自动添加,不需要学生过多的输入;所述数据分析所用的方法是系统根据不同的实验设置数据分析方法,学生可选择使用。
优选的,所述综合评价生成模块中,所述综合评价由机评和人评组成,所述人评是对正式实验记录模块,实验报告生成模块进行评价,其中,正式实验记录模块占比40%,实验报告生成模块占比10%,所述机评是对预习实验模块,模拟实验模块,数据分析模块进行评价,其中,预习实验模块占比15%,模拟实验模块占比15%,数据分析模块占比20%。
与现有的技术相比,本发明的有益效果:
本发明用于大学物理实验教学的系统,解决了由于学生多而老师少引起的实际教学问题,例如如何提高预习效果,老师如何在实验时及时发现及改正学生的操作错误,实验结束时如何有效地同时检查学生的实验数据,如何快速有效地判断每个学生的数据处理是否正确等,本发明系统应用于大学物理实验的预习、实验、评价等教学环节能够大大提高实验课程的教学效率和教学质量。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1,为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种用于大学物理实验教学的系统,包括:用户客户端模块,预习实验模块,模拟实验模块,实验时间预约模块,实验过程记录模块,实验数据分析模块,实验报告生成模块,综合评价生成模块,其中,
用户客户端模块,包括用户身份认证模块,用于用户通过智能手机进行注册以及身份认证,其中,用户包括教师和学生,身份认证包括口令认证、人脸识别认证、图案密码认证;
预习实验模块,用于学生在进行正式实验之前通过智能手机手动操作进行预习,若学生达到规定预习时间以及正确完成预习内容,则进入下一个模块,其中,预习的内容包括实验原理、习题测试;
模拟实验模块:用于学生对正式实验进行模拟操作,若模拟操作正确,则进入下一个模块;
实验时间预约模块,用于学生根据系统提供的实验室空闲时间预约进行正式实验的时间;
实验过程记录模块,用于学生在正式实验的过程中通过智能手机进行数据采集或拍照以及对正式实验过程的每个步骤进行记录,该记录还包括操作的时间信息;
实验数据分析模块,用于学生在智能手机上对实验过程记录模块中的数据进行数据分析;
实验报告生成模块,用于根据学生的正式实验的过程,自动生成实验报告,其中,实验报告包括实验小结,实验小结部分由学生手动输入;
综合评价生成模块,用于对系统中学生进行的每一个模块进行综合评价,并生成综合评价。
本发明中,预习实验模块,还包括人脸对比模块,学生通过智能手机手动操作进行预习,在预习过程中不定时进行多次人脸对比,若对比失败,则预习时间停止记录,若达到规定预习时间,并按要求正确完成预习内容,则进行到下一下模块;模拟实验模块中,模拟操作是对正式实验的实验方法以及实验步骤进行模拟操作;实验过程记录模块,还包括提醒模块,用于对根据不同的实验设置相应的需要记录的数据表格或拍照进行提醒;实验数据分析模块中,数据通过系统自动添加,不需要学生过多的输入;数据分析所用的方法是系统根据不同的实验设置数据分析方法,学生可选择使用;综合评价生成模块中,综合评价由机评和人评组成,人评是对正式实验记录模块,实验报告生成模块进行评价,其中,正式实验记录模块占比40%,实验报告生成模块占比10%,机评是对预习实验模块,模拟实验模块,数据分析模块进行评价,其中,预习实验模块占比15%,模拟实验模块占比15%,数据分析模块占比20%。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于大学物理实验教学的系统,其特征在于,包括:用户客户端模块,预习实验模块,模拟实验模块,实验时间预约模块,实验过程记录模块,实验数据分析模块,实验报告生成模块,综合评价生成模块,其中,
所述用户客户端模块,包括用户身份认证模块,用于用户通过智能手机进行注册以及身份认证,其中,所述用户包括教师和学生;
所述预习实验模块,用于学生在进行正式实验之前通过智能手机手动操作进行预习,若学生达到规定预习时间以及正确完成预习内容,则进入下一个模块,所述预习的内容包括实验原理、习题测试;
所述模拟实验模块:用于学生对正式实验进行模拟操作,若模拟操作正确,则进入下一个模块;
所述实验时间预约模块,用于学生根据系统提供的实验室空闲时间预约进行正式实验的时间;
所述实验过程记录模块,用于学生在正式实验的过程中通过智能手机进行数据采集或拍照以及对正式实验过程的每个步骤进行记录;
实验数据分析模块,用于学生在智能手机上对实验过程记录模块中的数据进行数据分析;
实验报告生成模块,用于根据学生的正式实验的过程,自动生成实验报告,其中,所述实验报告包括实验小结,实验小结部分由学生手动输入;
综合评价生成模块,用于对系统中学生进行的每一个模块进行综合评价,并生成综合评价。
2.根据权利要求1所述的一种用于大学物理实验教学的系统,其特征在于,所述身份认证包括口令认证、人脸识别认证、图案密码认证。
3.根据权利要求1所述的一种用于大学物理实验教学的系统,其特征在于,所述预习实验模块,还包括人脸对比模块,学生通过智能手机手动操作进行预习,在预习过程中不定时进行多次人脸对比,若对比失败,则预习时间停止记录,若达到规定预习时间,并按要求正确完成预习内容,则进行到下一下模块。
4.根据权利要求1所述的一种用于大学物理实验教学的系统,其特征在于,所述模拟实验模块中,所述模拟操作是对正式实验的实验方法以及实验步骤进行模拟操作。
5.根据权利要求1所述的一种用于大学物理实验教学的系统,其特征在于,所述实验过程记录模块,还包括提醒模块,用于对根据不同的实验设置相应的需要记录的数据表格或拍照进行提醒,所述记录还包括操作的时间信息。
6.根据权利要求1所述的一种用于大学物理实验教学的系统,其特征在于,所述实验数据分析模块中,所述数据通过系统自动添加,不需要学生过多的输入;所述数据分析所用的方法是系统根据不同的实验设置数据分析方法,学生可选择使用。
7.根据权利要求1所述的一种用于大学物理实验教学的系统,其特征在于,所述综合评价生成模块中,所述综合评价由机评和人评组成,所述人评是对正式实验记录模块,实验报告生成模块进行评价,其中,正式实验记录模块占比40%,实验报告生成模块占比10%,所述机评是对预习实验模块,模拟实验模块,数据分析模块进行评价,其中,预习实验模块占比15%,模拟实验模块占比15%,数据分析模块占比20%。
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