大学物理开放式虚拟仿真实验室建设专项方案新.doc

大学物理开放式仿真实验室
建设方案

演示地址：

项目名称：《大学物理开放式仿真实验室》
负责单位：安徽省科大奥锐科技有限公司
归属部门：中华人民共和国科学技术大学
联系电话：

6月29日

1、项目建设背景 3
1.1、物理实验教学国内概况 3
1.2、我中心物理实验教学存在问题 4
1.2.1实验预习、复习环节不完善 4
1.2.2面向大面积学生，设计性、开放性实验教学实行困难 4
1.2.3既有管理手段无法满足实验室开放规定 4
1.3、开放式仿真实验室应用于物理实验教学解决问题： 5
1.3.1完善了物理实验预习、复习环节，营造多元化教学模式： 5
1.3.2设立设计性实验内容，提高教学水平： 6
1.3.3实现了实验室在时间、空间、管理上真正开放 6
1.3.4建设丰富实验教学网络资源 7
1.3.5建设实时交互系统，实现网络授课 7
1.3.6建设实验报告自动评阅系统，提高实验教学质量 7
2、开放式仿真实验室建设 8
2.1、开放式仿真实验室建设之软件系统： 8
2.1.1大学物理仿真实验 8
2.1.2物理实验中心网站系统 14
2.1.3物理实验资源库系统 17
2.1.4实验选课及教学管理系统 21
2.1.5实验教学实时交互系统 26
2.1.6物理实验考试与自动判卷系统 30
2.1.7大学物理实验预习自动评判系统 34
2.1.8实验报告自动评阅系统 37
2.1.9开放式实验室管理系统 40
2.2开放式仿真实验室建设之硬件 45
2.2.1配套硬件系统： 45
2.2.2开放式仿真实验室平面俯视图： 46
2.2.3教室布置示意图 46
2.2.4网络拓扑图 47
2.2.5系统连接图 47
2.2.6多媒体讲台 48
2.2.7实验台电源控制器、短路保护装置： 48
3、技术支持与服务 49
3.1、服务内容 49
3.2、服务方式 49

1、项目建设背景
1.1、物理实验教学国内概况
  物理实验是物理学基本，大学物理实验反映了理工科及各个学科科学实验共性和普遍性问题。在培养学生严谨科学思维、创新能力，培养学生理论联系实际，特别是与科学技术发展相适应综合能力，以适应科技发展与社会进步对人才需求方面有着不可代替作用。当前国内高等教诲已进入全面提高教诲质量新阶段。进一步更新教诲理念、积极创造条件在教学实践中实质性地实行以教师为主导，以学生为主体实验教学是进一步深化改革重要内容，也是巩固十近年来教学成果、提高教学质量、实现实验教学目的重要保证。
教诲部多次强调并规定：高校要大力加强实验、实践教学改革，要注重实践环节，提高学生实践能力，推动实验内容和实验模式改革和创新，培养学生动手能力、分析问题和解决问题能力。要依照培养学生动手和实践能力需要，不断改进实验和实习教学条件。在《关于加强高等学校实验室工作若干意见》中更明确指出：“大力推动实验室信息化建设，实现优质资源开放共享。持续投入必要经费与人员，切实推动实验室信息化建设和信息化管理。建设科学、便捷使用实验室网络管理系统，提高实验室在设备采购、资产管理、信息记录、开放共享等工作管理水平。建设实验教学网络平台和实验教学资源共享平台，实现网上辅助教学和网络化、智能化教学管理，满足学生自主选课、自助实验、有效运用实验室资源自主学习和个性化发展需求。”
1.2、我中心物理实验教学存在问题
1.2.1实验预习、复习环节不完善
我中心实际教学中，由于实验室和师资力量等限制，很难提供应学生大面积实验预习、复习环境。我校学生目迈进行实验预习、复习时只能通过课本进行，只能对理论知识进行预习、复习。而物理实验教学中最重要动手操作预习、复习由于受到硬件和师资限制，无法在实验室开展。预习环节不完善导致学生无法对实验环境建立直观结识，学生上课前对即将开展实验过程不熟悉，学生实验中无法有目、有指引地进行操作和观测,独立思考，运用掌握知识对现象进行合理分析讨论，解决实验问题。同步由于课堂受届时间限制学生在课堂实验上无法消化实验教学内容，而复习环节不完善导致学生对所学实验主线无法掌握。这样教学过程导致诸多学生上实验课变成了“走过场”。打击了学生对物理实验学习积极性。
1.2.2面向大面积学生，设计性、开放性实验教学实行困难
设计性实验教学内容作为“以学生为主体，以教师为主导教学模式”教学思想重要体现之一，规定在各种层次上满足学生对实验教学需求，并且在基本规定明确中提出。设计性实验教学是教学思想创新，任何实验都可以实行一定层次设计性教学。设计性实验教学实行，由于打破了本来“模仿式”教学模式，需要学生和教师投入更多精力和时间，在相对有限教学资源和日益压缩教学学时现状下，采用老式教学手段难以切实贯彻面向大面积学生设计性实验教学。
1.2.3既有管理手段无法满足实验室开放规定
开放式实验室建设是高等教诲改革方向，是培养具备创新意识和创新能力人才重要环节，随着实验室建设不断发展，既有实验室管理手段在开放式实验教学组织和管理模式实际运营中问题日益突出。开放式实验室建设有如下意义：
①、全面开放实验教学资源，打破实验室上课开门、下课关门状态，共享实验室资源，提高实验室、实验仪器运用率。在保障筹划内教学开展同步，将实验室空闲时间充分开放给学生，全方位发掘实验室作用，实现24小时服务学生、服务社会，使国家资金投入得到最大限度发挥。
②、提供开放式教学服务，给学生提供自主学习环境。实现学生自由预约、自主实验，满足学生自主学习和个性化发展需求。充分发挥学生积极性，激发学习热情，提高教学效果。
③、提高实验室管理水平，为领导进行实验室建设时提供真实数据作为决策根据。老式管理方式下，重复劳动繁重，管理效率低下，实验室教师疲于大量管理工作，投入在教学研究、科学研究和技术创新方面时间有限，不利于教学深化改革，不利于仪器设备技术挖掘和技术创新，不利于教师及实验技术人员队伍建设和发展。实验室和仪器设备有关数据又是动态，随着时间推移，仪器维修维护、采购报废、使用记录繁多，数据整顿工作量大、上报困难，容易流于形式，为领导实验室建设决策增长了不拟定因素。运用信息化手段不但提高了管理效率，并且解放了教师。建立完善数据库，运用信息化技术自动收集、整顿实验室运用率、仪器运用率、各实验项目教学开展状况等等，保障数据真实性和完整性。
④、保障实验室安全同步，完善了实验教学链。实验室开放前提是安全，运用物理实验预习自动评判系统进行实验室安全准入，使学生在进入实验室前熟悉实验原理及仪器原理、掌握实验仪器操作规范、理解实验室使用安全，并且通过系统自动评判学生预习成绩，学生在达到教师设立成绩时获得实验室预约资格。不但保障了实验室安全，并且完善了教学链中实验预习环节，提高学生预习效果。
1.3、开放式仿真实验室应用于物理实验教学解决问题：
1.3.1完善了物理实验预习、复习环节，营造多元化教学模式：
《大学物理仿真实验》自从1996年出版以来，在物理实验教学模式创新上发挥了巨大作用。仿真实验把实验设备、教学内容（涉及理论教学）、教师指引和学习者思考、操作融合为一体，形成一部可操作教学资源，活教科书。在近年《大学物理仿真实验》研究与实践基本上，咱们推出《物理实验预习自动评判系统》，运用在线仿真实验让学生进一步理解实验，模仿实验操作过程；通过在线预习系统检查学生，保证效果学生预习质量。学生不但可以通过本系统进行物理实验理论预习，更可以通过仿真实验操作进行实验动手操作预习和复习。营造了学生自主学习环境和与真实实验相结合二段式、三段式教学模式，并使实验教学在空间和时间上得到延伸。《物理实验考试与自动判卷系统》以大学物理仿真实验为基本，通过仿真实验进行动手操作考核，学生操作过程系统自动评判成绩。解决了大面积大学物理实验教学中因硬件条件、师资力量等因素导致学生实验能力无法考核问题。
1.3.2设立设计性实验内容，提高教学水平：
为满足实验教学设计性、研究性规定，在大学物理仿真实验基本上，精心设计和开发《设计性仿真实验》，运用软件对仪器进行建模，建立虚拟实验环境，学生可在这个环境中自行设计实验方案、选取实验仪器、调节实验参数、操作实验仪器，模仿真实实验过程、实现设计性、研究性实验教学。设计性仿真实验营造了学生自主学习、实行设计性实验教学平台。为实现面向大面积学生设计性、研究性、开放性实验提供了教学条件。使教学资源发挥最大效率。
1.3.3实现了实验室在时间、空间、管理上真正开放
开放式实验室管理系统配套应用，实现了实验室在时间、空间、管理上真正开放。完善自主监控管理手段使得进出实验室、使用设备人员管理变为现实，实验室安全得到保障，学生使用实验室权益得到满足。有助于充分提高设备运用率。通过物联网、互联网、计算机软件技术可以对实验室设备仪器维修维护、采购报废、使用记录、仪器运用率等各种信息实现自动化记录管理。数据更加实时、精确、真实、完善。
1.3.4建设丰富实验教学网络资源
为了给学生营造自主学习平台，给教师营造指引教学平台，为广大师生提供丰富先进教学资源，系统《物理实验资源库》某些，囊括了3G容量物理实验资源库，按照实际课程体系分类组织。其中涉及76个物理实验资源、物理学CAI、物理学史启迪、大学双语网络课程、Flash演示课件等。资料涉及千余张实际仪器图片、900余张贵重物理学发展史图片、近600个生动形象物理现象Flash演示动画、1.2G以上教学录像、7门双语网络课程、25个可操作CAI课件等资源。同步，实验中心管理人员可以依照自身教学组织模式和构造来组织资源库内容，使这些内容更好为师生服务。系统还提供了教学资源创立、组织和管理功能，供中心把教师自创教案、课件等以便组织到资源库中，使之可以不断地完善和充实。

1.3.5建设实时交互系统，实现网络授课
老式实验教学长期受到课堂、学时限制困扰，在开放性上难以有很大突破。基于网络技术实时交互系统，应用于实验教学，突破时间、空间限制，引领实验教学模式创新。基于H.264视频编解码技术，运用IP网络进行音视频编码传播软件系统。只需具备计算机和音视频设备，就可以轻松上网搭建实验教学实时交互平台。系统集音频视频交互、电子白板、文档演示、桌面共享、文字交互、课程录像及点播、文献下载、论坛交流等功能于一体，为实验中心提供了远程实时交互信息化网络教学环境。实现了教学开放性，以及视频答疑、课程点播等远程实验教学功能。
《实验教学实时交互系统》与计算机仿真实验相结合，可开设网络实验课程、网络实验答疑，可将网络课程录像资源开放，使得实验教学在时间和空间上得到延伸。
1.3.6建设实验报告自动评阅系统，提高实验教学质量
大面积物理实验教学中，存在教师人数有限、教学工作量大问题。普通物理实验课中，教师批阅实验报告占用大量工作时间，特别其中计算过程演算机械过程占用大量时间是教师普遍面临问题,这直接影响到实验教学质量提高。
在实验报告中引入信息化技术，教师建设电子实验报告库，学生完毕电子实验报告，学生报告数据解决自动评判、数据分析人工评判相结合方式完毕实验报告评阅。对于数据解决等机械性高某些采用机评方式，解决速度快，精确度高。实验总结、思考题等体现学生实验掌握限度而又计算机难于解决某些，采用教师人工评阅方式，即可发挥教师教学经验，又有助于教师发现问题，总结教学经验，提高实验教学水平。
2、开放式仿真实验室建设
建设一种开放式环境“大学物理仿真实验室”。在仿真实验环境中，学生可在教师指引下自行设计实验方案、拟定实验参数、操作仪器，模仿真实实验过程。
2.1、开放式仿真实验室建设之软件系统：
2.1.1大学物理仿真实验
系统简介：
1995年，中华人民共和国科学技术大学研制成功《大学物理仿真实验1.0 for DOS》，同年通过国家教委鉴定，96年由高等教诲出版社出版。它是国内第一套具备一定规模和水准实验教学软件，也是第一套模仿型CAI软件。该软件通过计算机把实验设备、教学内容、教师指引和学生操作有机地融合为一体，形成了一部活、可操作物理实验教科书。通过仿真物理实验，学生对实验物理思想和办法、仪器构造及原理理解，可以达到实际实验难以实现效果，实现了培养动手能力，学习实验技能，深化物理知识目，同步增强了学生对物理实验兴趣，大大提高了物理实验教学水平，是物理实验教学改革有力工具。该成果96年获中华人民共和国科学院教学成果一等奖，97年获国家级教学成果二等奖。该软件现已在全国400多所高校推广应用，受到学生普遍欢迎和使用单位好评。
基于组件大学物理仿真实验，在原有《大学物理仿真实验》基本上，优化实验建模，应用组件技术构建仿真实验，突出实验开放性、设计性、实验操作针对性、易用性，给顾客提供全新真实实验体验。

获奖状况：
• 1996年获得中华人民共和国科学院教学成果一等奖；
• 1997年获得教诲部全国先进CAI成果奖；
• 1997年DOS版本获得国家级教学成果二等奖；
• 1997年曾经代表中华人民共和国CAI最新成果参加联合国科教文组织大会演示和到英国，日本等国家进行国际交流和展示；
• 1999年获得安徽省先进CAI成果一等奖；
• 获得安徽教学成果特等奖；
• 获得国家教学成果奖；
系统特色：
1、可定制实验方案，实验中仪器可灵活组合，使教师可依照教学目的制定不同层次实验方案；
2、灵活实验仪器选取，学生自主选取不同实验仪器完毕相似实验内容，实验针对性强；
3、优化实验建模，实验成果体现不同实验操作导致实验误差，实验真实度高；
4、提供丰富指引信息和统一操作流程，实验界面和谐，易用性高；
5、提供统一数据接口，可以作为物理实验考试系统和物理实验预习系统操作内容；
6、应用全新ＷＰＦ技术开发，提供全新真实实验操作体验。

实验项目内容：
共40个实验项目，实验内容如下：
单摆法测量重力加速度，钢丝杨氏模量测定，光电效应和普朗克常量测定,密立根油滴实验，迈克耳孙干涉仪，偏振光观测与研究,示波器实验，双臂电桥测低电阻实验，用凯特摆测重力加速度,声速测量，不良导体热导率测量，动态磁滞回线测量,分光计实验，干涉法测微小量，霍尔效应实验,检流计特性研究， 交流电桥，交流谐振电路及介电常数测量,三线摆法测刚体转动惯量，直流电桥测量电阻，热敏电阻温度特性研究实验,半导体温度计设计，整流滤波电路实验，设计万用表实验,测量锑化铟片磁阻特性，椭偏仪测折射率和薄膜厚度，塞曼效应实验,拉曼光谱实验，太阳能电池特性测量，光强调制法测光速,光栅单色仪实验,热电偶特性及其应用研究,电阻应变传感器敏捷度特性研究,法拉第效应,傅里叶光学,光纤传感器实验,落球法测定液体粘度,液体表面张力系数测定,PN结温度特性与伏安特性研究,AD590温度特性测试与研究。

有关图片:
系统首页，顾客通过浏览器直接浏览实验资源信息：

实验大厅，从WEB上可如下载实验大厅程序。通过实验大厅程序，可以浏览实验项目信息、运营仿真实验项目等：

实验演示，提供在线仿真实验演示功能。可通过浏览器浏览：

实验资源展示，仿真实验将30个实验项目资料都发布在网上，提供应学生参照。内容涉及：实验简介、实验原理、实验内容、实验仪器等：

实验主场景：运营实验后，屏幕上显示实验环境实验主场景，显示实验数据表格、实验仪器栏、实验内容栏、实验提示栏、工具箱、协助、实验辅助栏。

实验项目组织，仿真实验项目可以依照本实验中心实际教学课程体系自由组织，满足分层次、特色教学需求：

实验访问状况记录，自动记录各实验项目使用状况，展示仿真实验在教学中起作用：

2.1.2物理实验中心网站系统
系统简介:
中心门户网站是实验教学中心信息交互和展示窗口和统一平台，是加强对宣传，体现中心特色重要途径，是整合实验室智能化管理、学生选课系统、资源共享系统、行政管理系统、及其她各子系统重要手段。随着实验室信息化建设迅猛发展，实验中心门户网站已成为全面展示实验教学示范中心工作及特色平台。
物理实验中心网站，依照实验中心特点，运用计算机网络最新技术，为您量身打造特色鲜明实验中心门户网站。通过实验中心门户网站和大方美观网页设计呈现特色鲜明实验中心形象、凝炼中心教学最新成果。网站有强大内容管理能力，便于查询检索，以实现协作和共享，网站有保证数据机密性和完整性安全机制。

系统总体架构图
系统特色
l 量身设计网站，以精彩美观网页呈现实验中心教学特色
l 可依照实验中心需要随时更换网站内容，可选用各种网页风格。
l 网站易于更新，易于扩展，便于管理。
l 可与实验选课系统、教学管理系统、实验教学资源库等无缝连接，形成实验教学信息化管理平台。
l 实验中心网站提供强大安全机制，保证网站数据安全。
角色描述
l 系统管理员
l 匿名访问者
系统管理员有一切管理权限，添加内容，修改网页风格等。
匿名顾客只能查看系统管理员开放出来网页内容。
软件功能
中心新闻管理，课程体系内容管理，名师风采管理，中心概况简介管理，实验教学简介管理，管理模式简介管理。
l 中心新闻管理
实验中心新闻添加，编辑修改，删除等功能；
l 课程体系内容管理
添加实验中心课程体系简介；
l 名师风采管理
添加实验中心名师简介，名师照片等信息；
l 中心概况简介管理
中心概括简介涉及中心特色简介管理，中心历程简介管理，构造设立简介管理，发展规划简介管理，名师风采管理；
l 实验教学简介管理
包括中心主任，核心队伍，教学系统与内容，教学办法与手段，教学成果与效果，设备环境，实验设计，课程特色，特色实验，课程体系简介管理；
l 管理模式简介管理
包括体制管理，考核管理，经费管理，规章管理简介管理；
l 精品课程
包括课程特色，课程体系及内容，课程历史沿革，师资队伍，教学模式，教材建设，教学和科研成果，教学录像，课程评价，课程教学条件，课程建设规划，参照资料，申请书下载，材料下载总结报告管理；
l 中心论坛
包括学生交流版块，教师交流版块，师生交流版块，公共交流版块管理。
有关图片

网站风格展示
网站后台页面

2.1.3物理实验资源库系统
系统简介
3G容量物理实验资源库，按照实际课程体系分类组织。其中涉及72个物理实验资源、物理学CAI、物理学史启迪、大学双语网络课程、Flash演示课件等。资料涉及300余张实际仪器图片、400余张贵重物理学发展史图片、近400个生动形象物理现象Flash演示动画、1.7G以上教学录像、7门双语网络课程、20个可操作CAI课件等资源。丰富资源可供教师制作课件，供学生预习、复习实验内容，为学生自主学习创造环境。
系统特色
l 按照实验中心实际课程体系分类组织管理，便于教学应用
l 76个物理实验资源，涉及授课教案、实验仪器、实验习题、教学录像、教学讲座等。
l 资源内容形式多样，Flash动画、录像、图片、文字。
l 以便下载，可以便用于制作教师自己课件。
l 学生可以便地运用该系统进行课前预习、课后复习，课中结合仿真实验学习和得到指引信息。实验中心授课更具开放性，学生在教学中更具自主学习性。
l 针对本系统资源量大，系统设计了巧妙以便搜索功能。
角色描述
l 系统管理员
l 匿名访问者
系统管理员有一切管理权限，添加内容等。
匿名顾客只能查看系统管理员开放出来网页内容。
软件功能
系统功能构造如下图所示：

详细功能简介：

系统
子功能
建设内容
1
资源管理平台

实验课程管理
管理实验课程，涉及新增、修改和删除
实验项目管理
管理实验项目，涉及新增、修改和删除
资源类型管理
系统预设了授课教案、实验指引、实验仪器、实验习题、实验讲座、实验录像、学生论文、教材资料等八类。可依照实际需要增删。
资源权限管理
设立资源开放权限。
资源记录
记录资源使用率等。
顾客管理
管理系统顾客及权限。
资源查询
检索既有资源。
资源审核
对顾客上传资源进行审核。
资源编辑
修改资源基本信息或在线编辑资源。
2
资源服务平台
资源上传
资源由两某些构成：一是图文并茂描述；二是有关文献构成附件。通过本功能可将资源分门别类上传到资源库，供顾客浏览下载
资源浏览
在线浏览资源。
资源检索
提供功能强大资源检索功能。
资源浏览下载
学生下载资源文献。
有关图片

系统首页

添加实验项目

资源类型管理

资源下载
2.1.4实验选课及教学管理系统
系统简介
实验教学开放性，是指实验内容、时间和空间对学生开放。要实现实验教学开放性，一方面从教学组织模式要提供学生自主学习机会和条件。随着网络普及和信息化技术发展，提高实验教学开放性已经成为也许。本系统中实验选课及教学管理某些，结合160多所高校实验中心实际需要，实现了实验教学排课、学生自主选课、递交批改实验报告、成绩管理、智能记录等功能，丰富了教学辅助手段，细化了各项管理，进一步提高了实验教学开放性和交互性；进一步体现以学生为主体、教师为主导实验教学模式。
运用本系统，可以在既有师资力量前提下，通过容许学生自主选取实验课程、自主选取实验内容、自主选取上学时间，提高实验教学开放性。同步，又通过人性化记录分析功能，实验课程管理员可以容易掌握学生上课动态信息，防止教学过程中学生乱选课、少选课等状况发生，保证教学秩序正常进行。
系统功能

系统功能构造图
功能模块
子功能
描述
系统配备模块
学期信息管理
设立学期基本信息，涉及上课开始时间、…等。
在线人员管理
设立该系统同步访问人数。避免因顾客集中登录导致系统性能下降。
数据备份管理
一键备份数据库，保证数据安全性。
数据初始化
一键初始化数据库，以便下学期重新开课。可从本来数据库中直接初始化，避免重复录入。
系统顾客管理
添加、删除、修改学生和教师账号，涉及冻结或解冻系统顾客账号，找回顾客密码等。
课程组织模块
实验课程管理
实验课程添加、删除及基本信息设立，并指定课程管理员。
实验项目管理
实验项目添加、删除和修改。可设立实验项目学分、…
实验安排管理
同一时间段由同一种教师授课实验项目构成一种实验安排。通过本功能可将各实验项目依照教学安排组织起来。
非实验课管理
组织和安排非实验课开课和教学，支持多样化教学组织形式。
可选教学资源
依照教学安排自动生成供学生选课教学资源，在此基本上还可手动添加或取消教学资源。
选课组织模块
学生类别管理
可依照教学规定不同，对学生进行分类管理。
选课模式管理
系统支持三种模式：自动排课，即由系统自动为学生选定实验项目；自主选课，即由学生在教学资源和选课规则范畴内自主地选取实验项目；混合模式，即上两种方式混合。
选课规则管理
设立学生选课规则。涉及每周最多/至少选实验项目个数、……
选课起止时间
设定系统开放给学生选学时间范畴。涉及开始选学时间、退选提前时间……等
学生选课模块
实验项目选修
学生选修实验项目。
实验项目退选
学生可以退选已选修实验项目。
成绩查询
学生可以查询自己实验成绩和课程成绩。
教师教学模块
课程表单查询
查看实验安排及学生选课状况。
考勤重修管理
录入学生考勤，记录学生考勤状况，并可以依照状况让学生重修实验。
实验成绩
录入、修改学生实验项目成绩。
教务监管模块
选课实时监控
实时记录或查看学生选课状况，掌握教学进程。
协助选课
可以协助学生选修或退选实验。
实验成绩管理
设定实验成绩构成和权重。
课程成绩管理
设定课程成绩计算规则，并可调节学生课程成绩。
工作量管理
记录教师学时数和学时人数。
有关图片

系统登录页面
学生基本信息管理学生选修实验
实验成绩管理
2.1.5实验教学实时交互系统
系统简介
在线教诲运用计算机网络通信技术和多媒体技术，对大面积学生进行教学工作，克服时间、空间限制。师生双方进行实时、双向教学交互是在线教诲核心环节，直接影响到教学效果和教学质量。
《实验教学实时交互系统》集音频视频交互、电子白板、文档演示、桌面共 享、文字交互、课程录像及点播、文献下载、论坛交流等功能于一体，为实验中心提供远程实时交互信息化网络教学环境，实现教学开放性，以及教学管理、视频答疑、课程点播、视频会议等在线教学功能。系统为物理实验教学提供了基于Web网络教学、培训和视频会议平台，为实验在线教学提供了高效当代化教学手段，保证了教学质量提高。

系统拓扑图
系统特色
l 系统采用B/S架 构，运用先进视频技术，提供了文字交互、文档共享、语音交互、视频交互等，各种交互形式。
l 系统基于H.264视频编解码实现高效视频解决，不需要专门、昂贵硬件设备，只需具备计算机和音视频设备，就可以轻松上网搭建教学实时交互平台。
l 教师可依照本校教学特点，管理课程、安排教学内容，实行有效教学。
l 教师可实时录制各种教学过程，与其她教学资料一起在网上共享，供学生课前预习、课后复习。
角色描述
l 教师
拥有网络教室一切权限。
l 学生
可以进入网络教室，和教师交互，可以向教师申请视频、音频、电子白板、桌面共享、文档共享等权限。
软件功能简介
视频聊天功能，文字聊天功能，电子白板功能，文档上传/下载，桌面共享，课堂权限管理，教师上课内容录制。
l 视频语言通话功能
只要教师和学生计算机都连接了摄像头和麦克风，在系统中教师和学生都可以互相看见，在教师批准学生发言，学生就可以使用麦克风说话，教师和其她学生同步听见；
l 文字聊天功能
教师和学生都可以用文字形式在一起聊天。教师中所有人都可以
l 电子白板功能
教师可以分派 电子白板权限给学生，学生就可以使用电子白板，在白板上做图，并实时显示给所有顾客。
l 文档上传/下载
教师可以上传上学时使用资料如ppt，Word文档，在播放时候所有顾客都可以看见。
l 桌面共享
教师可以看见学生电脑桌面，可以指引学生使用仿真实验等，教师也可以共享自己电脑桌面，所有学生都可以看见。
l 课堂权限管理
教师可以分派视频，音频，文字，电子白板，桌面共享等权限给学生。
l 教师上课内容录制管理
教师可以录制上课内同，课程结束时上传到服务器上，课后可供学生观看复习。
有关图片

课程课堂列表
文档录像下载

教师解说ppt

教师运用电子白板回答学生提问

2.1.6物理实验考试与自动判卷系统
系统简介
物理实验考试与自动判卷系统（如下简称实验考试系统）以大学物理仿真实验为基本，针对大面积大学物理实验教学中实验设备和学时局限性、教师工作量繁重等瓶颈，至使学生实验能力无法考核问题。本系统采用B/S和C/S混合模式和全新Sliverlight、WPF技术，让顾客畅享新技术带来快捷与炫丽。顾客可以在WEB上或系统考试大厅中进行考试。
系统特色
l 学生在考试时所做每个操作实验中初始物理量都是随机产生，每个学生和每次实验操作所测得对的成果是不同，这样就从主线上避免了考场作弊问题。
l 教师在安排考试时每场考试可以同步使用多份试卷，并通过计算机指定不同窗生相应不同试卷。
l 教师可以选取操作实验，并调用试题库中题目构成试卷，并拟定评分原则。系统可依照教师拟定评分原则进行自动阅卷、记录成绩。教师可查阅系统评阅成果（容许教师可以对试卷进行人工修改，调节自动评阅成果）。
l 考试系统中所包括仿真实验均为基于WPF技术全新仿真内容，界面更为美观，操作更加贴近真实实验。通过考生操作，系统自动给出操作评分。教师可拟定实验操作所占全考卷分数。
实现功能
l 公示管理
管理员顾客可以在系统中发布考试公示。学生、教师具备公示查看功能。
l 考试系统中所包括仿真实验均为基于WPF技术全新仿真内容，界面更为美观，操作更加贴近真实实验。考试系统当前包括40个物理实验考试项目：
单摆法测量重力加速度，钢丝杨氏模量测定，光电效应和普朗克常量测定,密立根油滴实验，迈克耳孙干涉仪，偏振光观测与研究,示波器实验，双臂电桥测低电阻实验，用凯特摆测重力加速度,声速测量，不良导体热导率测量，动态磁滞回线测量,分光计实验，干涉法测微小量，霍尔效应实验,检流计特性研究， 交流电桥，交流谐振电路及介电常数测量,三线摆法测刚体转动惯量，直流电桥测量电阻，热敏电阻温度特性研究实验,半导体温度计设计，整流滤波电路实验，设计万用表实验,测量锑化铟片磁阻特性，椭偏仪测折射率和薄膜厚度，塞曼效应实验,拉曼光谱实验，太阳能电池特性测量，光强调制法测光速,光栅单色仪实验,热电偶特性及其应用研究,电阻应变传感器敏捷度特性研究,法拉第效应,傅里叶光学,光纤传感器实验,落球法测定液体粘度,液体表面张力系数测定,PN结温度特性与伏安特性研究,AD590温度特性测试与研究。
l 试题库
本系统试题库中具有丰富实验习题和答案，教师可在考题库中新增、删除试题库中题目。
l 试卷库
系统带有十个实验原则试卷，新增试卷可由教师组卷后存入库中，同步可以将试题库中题目以word形式导出。
l 组卷
教师可以用实验项目和试题库中试题构成考试卷，并提交至试卷库。
l 考试安排
教师可以安排考试或查询已经安排过考试，每场考试中教师可以使用试卷库中多份试卷，并通过本程序设定不同窗生用不同试卷。
l 成绩管理
考试试卷均为系统自动评阅，教师可以在本系统中查看/导出试卷成绩及成绩分布图表、运用分布曲线调节成绩分布。
l 顾客信息管理
分为班级管理、学生顾客管理、和教师权限管理，系统管理员可以在系统中对顾客各种基本信息进行管理和授权。
l 学生考试
在教师安排考试后，学生可以在安排时间内打开试卷进行实验考试。
功能权限
l 系统管理员界面
系统管理员具备系统中所有权限，涉及试题、试卷库数据维护，顾客信息维护等，同步还具备发布公示、出题、组卷、安排考试、成绩管理等功能。
l 教师界面
授权教师顾客可以使用本系统组卷、安排考试、管理成绩、查看/导出成绩分布、增长试题、增长和修改考试卷等功能。
l 学生界面
学生顾客可以通过本系统查看告知公示、进行考试和查看考试成绩。
有关操作流程
考试流程：
l 教师/管理员出题。
l 教师指定操作实验，并调用试题库中试题组卷、拟分，提交至试卷库。
l 教师安排考试栏，拟定考试试卷（从试卷库中调用），设定使用本试卷学生。
l 学生登陆考试大厅在教师安排时间内打开考卷进行考试。
l 系统自动评阅，并得出成绩登记表及记录分布图。
l 教师对成绩进行查看、调节、导出。
l 在查询权限开放后，学生可查询自己成绩。

管理员操作：
管理员除具备教师所有功能外，可以对试卷库、试题库、系统顾客信息、仿真实验有关数据进行维护。
有关图片资料

系统首页

单摆实验及各仪器操作窗口

光电效应实验及仪器操作界面

2.1.7大学物理实验预习自动评判系统
系统简介
大学物理实验课程是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练必修基本课程,是本科生接受系统实验办法和实验技能训练开端。物理实验课覆盖面广,具备丰富实验思想、办法、手段,同步能提供综合性很强基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质重要基本,它在培养学生严谨治学态度、活跃创新意识、理论联系实际和适应科技发展综合应用能力等方面具备其她实践类课程不可代替作用.
预习是物理实验教学重要环节，通过预习环节，学生实验中才有目、有指引地进行操作和观测,独立思考，运用掌握知识对现象进行合理分析讨论，解决实验问题。
实际教学中，由于实验实和师资力量等限制，很难提供应学生大面积实验预习环境，使学生无法对实验环境建立直观结识；由于教学时间和手段限制，教师也无法有效对学生预习状况进行有效检查。这样导致实验教学中长期存在“走过场”，严重影响了教学质量提高。
针对物理实验教学质量提高困难，93年以来咱们在国际上首创开发出《大学物理仿真实验》，并且不断增长内容和更新版本，现已有70多项仿真实验，使它成为一部系统活物理实验教科书，学生运用它进行课前预习、课后复习和自我训练，使物理实验教学突破时间和课堂限制，实现与理论教学相似窗习链。在近年《大学物理仿真实验》研究与实践基本上，咱们推出物理实验在线预习系统，运用在线仿真实验让学生进一步理解实验，模仿实验操作过程；通过在线预习考试系统检查学生，保证效果学生预习质量。
大学物理实验预习自动评判系统（如下简称实验预习考核系统），采用计算机虚拟现实技术，在原有《大学物理仿真实验》基本上，进一步加强虚拟实验模型设计，建设与理论考试相结合在线实验预习环境，从主线上解决了实验仪器状况及师资力量局限性问题，为开展面向大面积学生大学物理实验课程预习考核提供了可实际操作平台。大学物理实验预习报告与实验报告自动评阅系统应用和推广，将有效提高大学物理实验教学效果，增进大学物理实验教学改革和发展。
系统特色

实现功能
在线预习子系统：
功能模块
子功能
阐明
预习题管理
操作题管理
系统内置大量操作题，可用于学生实验操作预习考核。组卷时可以只选取某个实验操作题，也可以将不同实验操作题同步组织在一张预习卷上。
老式题管理
支持单选、多选、填空、判断等老式题型。可依照需要增删试题库中题目。题目可定义分值、难易、所属实验、学科等分类信息。
预习卷管理
组建预习卷
系统中当前内置了30个实验项目预习（实验预习项目内容同考试系统考试项目），可直接用于物理实验预习。可依照教学需要自行组建预习卷，可设立分值、预习时间等。
预习卷分派
将指定预习卷用于某次预习
组织预习
预习安排管理
用于建立、修改、取消某次预习考核。可指定预习考核用试卷，指定参加学生，预习起止时间等。
学生预习
学生登录系统后，在指定期间参加预习，在线完毕预习考核过程。预习考核过程中系统自动设立成“学生不能切换程序，只能进行预习考核”状态。
试卷批阅与成绩管理
预习卷自动批阅
系统中所有预习卷都是由系统自动评阅和记录。顾客可以对自动评阅成果进行必要修改和调节。
成绩调节
顾客可以通过手工评阅预习卷修改卷面成绩，可以直接在列表中修改总评成绩。
成绩导出
把当前预习成绩以Excel表格形式导出。
成绩查询
学生预习后可以在本系统查询个人成绩。
系统设立
顾客管理
设立班级信息，对学生、教师顾客进行管理
下载升级
管理员可以上传最新预习大厅和仿真实验程序，软件可自动在线升级。
实验管理
管理员可对系统中仿真实验进行管理
功能权限
l 系统管理员界面
系统管理员具备系统中所有权限，涉及预习题、预习卷库数据维护，顾客信息维护等，同步还具备发布公示、出题、组卷、安排预习、成绩管理等功能。
l 教师界面
授权教师顾客可以使用本系统组卷、安排预习、管理成绩、查看/导出成绩分布、增长预习题、增长和修改预习卷等功能。
l 学生界面
学生顾客可以通过本系统查看告知公示、进行预习和查当作绩。
有关操作流程
预习流程：
l .教师/管理员出题。
l 教师指定操作实验，并调用预习题库中预习题组卷、拟分，提交至预习卷库。
l 教师安排预习栏，拟定预习预习卷（从预习卷库中调用），设定使用本预习卷学生。
l 学生登陆预习大厅在教师安排时间内打开预习卷进行预习。
l 系统自动评阅，并得出成绩登记表及记录分布图。
l 教师对成绩进行查看、调节、导出。
l 在查询权限开放后，学生可查询自己成绩。
管理员操作：