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江苏省姜堰市第二中学网络环境下的物理实验课程基地整体项目设计方案设计单位： 上海智科仪器设备有限公司 日 期： 2013年09月10日 目 录第一部分 设计说明及公司简介3一、网络环境下的开放物理实验课程基地设计理念和思路3二、物理课程基地的建设目标4三、物理课程基地设计特色4四、物理课程基地整体规划设计4第二部分 物理课程基地实验室整体配置方案6一、物理互动体验馆建设方案6（一）、建设前言6（二）、物理互动体验馆设备配置方案（以下设备种类可挑选）7（三）、物理互动体验馆设备技术参数与参考图片11二、物理现代技术馆建设方案32（一）建设前言及意义32（二）物理现代技术馆设备配置方案32三、物理建模与仿真实验室34（一）、高中物理建模实验室和在线考试平台建设方案34（二）物理建模软件及在线考试和自动评分平台配置方案42（三）高中物理仿真实验室建设前言43（四）仿真软件配置方案43四、物理创新实验室DIY自制教具实验室53（一）、建设前言及目标53（二）、DIY物理自制教具实验室设备配置方案54五、物理创新实验室传感器技术与自主设计实验室建设方案56（一）、DH-SJ系列物理设计性实验装置（设计与创新实验）56（二）、传感器技术与自主设计实验室配置方案57六、物理DIS实验室建设方案57（一）、物理DIS实验室建设意义58（二）、PASCO数字化探究实验设备配置方案教师配置58（三）、物理DIS实验设备方案63七、物理创新实验室大学预修课程实验室建议方案67（一）、物理创新实验室大学预修课程建设前言67（二）、物理创新实验室大学预修课程方案67八、物理竞赛探究实验室建设方案69（一）、物理竞赛实验仪器配置方案69九、物理科普智慧墙建设方案71（一）科普智慧墙建设前言71（二）科学走廊展板与壁挂实验配置方案71（三）壁挂实验仪简介71第三部分 售后服务及培训方案81一、售后服务承诺及培训方案81第一部分 设计说明及公司简介一、网络环境下的开放物理实验课程基地设计理念和思路江苏省姜堰市第二中学建设网络环境下的开放物理实验课程基地，是基于网络互联的教学环境下，使学生与学生之间、学生与老师之间、老师与老师之间可进行物理实验和课程开发的相互交流。课程基地高度重视信息技术与物理课程建设的整合，实现课程基地管理网络化，构建学生自主学习的平台，提供课程实施研究、活动案例等教学资源。物理课程基地的建设把如何围绕学生综合素质的提升，通过师生“做中学、学中做”的方式，巩固、演示、验证、探究和拓展教学内容，建成一个培养学生学习能力、实践能力、创新能力的教学“新课堂”为基础，现实学校教学品质的更大进步。创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。温家宝总理曾强调“要把培养创新型人才作为教育发展的重要目标”。作为江苏省知名重点中学的江苏省姜堰市第二中学，在教育改革、教学创新方面一直走在全国的最前列。努力构建高素质创新型人才培养模式，培养学生成为追求卓越、具有宽厚扎实的文化基础和良好心理素质的国家栋梁之材。此次学校提出建设物理课程基地的构想，我公司能参与其中的建设方案设计，在感到万分荣幸的同时更清楚肩上责任之重大。如何将物理课程基地做到有特色、重实用、兼具创造性意味着没有现成的案例可以参考，它不仅仅是在原有的基础上作出更新，进行改进，更需要创造新的东西。物理课程基地的设计上，既要做到对科学研究的严谨性，又要是一个开放自由的探究平台，灵活多变的教学模式，让学生无拘无束、畅所欲言、平等参与，培养学生勇于探究，求索，乐于思考的习惯。通过物理课程基地的建设，我们希望能够建立”名师 +创新实验室+特长学生”这样一个全新的培养模式，理科实验基地是一个全方位的创新教学平台，旨在培育理科创新型人才以及为大学输送更多优秀学生。物理课程基地将立足于物理学科中新课标课程配备为基础，发展与物理探究与体验相结合课程为特色，开设物理特色课程，利用物理体验馆及物理演示实验的体验互动，并在物理与现代技术方面进行深入探索，通过DIS数字化探究及传感器技术应用，培养学生科学思考问题的能力，打破思维定势，培养发散思维、真正激发出学生无穷的创造力。二、物理课程基地的建设目标结合学校的教学实际和创新思路，经过认真的思考和调研，规划设计了物理课程基地，目前先规划的实验室，将采用先进的设备和优化的环境布局，以满足学生更好地进行物理实验，更高层次地拓展创新思维。物理课程基地的建设，我们力求集思广益，发挥团队优势，群体优势，在物理实验设备的供应和实验室环境布局与设计以及物理教授的课题指导等领域选择最优秀公司和专家合作，物理实验室得到杭州大华公司和天欣公司、PASCO公司、朗威公司等在技术和产品方面大力的支持，大华拥有国家级物理研究所，在物理实验设备和物理探究设备制造领域拥有丰富的经验。以满足实验室高质量的要求。三、物理课程基地设计特色1、科学合理的空间规划，浅色系的实验室色调，体现了姜堰二中对学子包容、博大的胸怀，既注重科学的严谨性又体现创新的写意。2、采用中央实验台与边台的设计，学生既可以独立操作又方便彼此间的交流，寓意独立思考、团队合作精神的创意。3、实验仪器的配置从基础探究科研逐次提升，满足不同层次实验的需求，为大学的学习打下坚实的基础。4、采用先进的实验仪器配备，完善的实验指导和培训。合理利用各种实验资源，使理科实验基地的建设达到更高的水平并发挥更大的优势。四、物理课程基地整体规划设计物理课程基地以课程配套与创新为主线，由物理体验馆、物理现代技术研究实验室、物理演示实验室、传感器技术与自主设计实验室、DIY物理自制教具实验室、PASCO数字探究实验室、DIS数字化探究实验室、大学预修课程、物理竞赛探究实验室、物理仿真动画实验室、科技走廊实验区等馆室组成。五、网络环境下的开放物理实验课程总体建设思路总目标：一站二馆三室一个课程基地网站 二个物理实践馆三个不同功能的实验室第二部分 物理课程基地实验室整体配置方案一、物理互动体验馆建设方案（一）、建设前言江苏省姜堰市第二中学建设物理互动体验馆是建立在可以满足学生对物理科技知识的渴求，激发学生的物理实验兴趣，促进素质教育及学生科技素质活动的开展;还可以让每一位学生都能亲身体验科技活动，进行相关的实践研究，进一步加深对科学原理的理解，感悟物理知识的深奥，培养科学兴趣，增强动手能力。让科学动起来，让科学更好玩，让学生热爱物理，在玩中感悟物理，提高科学素养。物理互动体验馆由声、光、电、力、磁、能、综合等七个方面的系列仪器组成。这些仪器集科学性、知识性、趣味性、操作性于一体，将光的反射、声的传播、力的分解、电的产生、水的循环、能的转化、磁场变化等自然常识和科学原理以最直观的形式演示出来。学生亲自操作，动脑动手，发现其中的奥妙，掌握其中的科学原理。物理互动体验馆具有展教互动功能。展品的互动性是体验馆区别于其他实验室的重要标志。物理展品多具有互动功能，通过简单直观的实物模型表现复杂深奥的科学原理。既能吸引学生动手参与，又能让学生在娱乐之中思考和学到知识，真正做到寓教于乐。其实质就是从简单中体会深奥，在娱乐中学到知识，从而达到科技普及的目的。同时物理体验馆也是一个良好的科普活动中心。是学校的文化活动的重要场所之一，既能组织学生开展物理知识普及活动，也能为学生自发性的科技活动提供场地。物理互动体验馆的仪器能反映和说明物理原理，揭示其内在的物理概念和基本的科学特征。具有设计科学、结构简单、操作方便和外型美观等特点。（二）、物理互动体验馆设备配置方案（以下设备种类可挑选）序号设备名称规格（cm）数量电磁奥秘展区1发电锚80*50*16012雅各布天梯80*13013懒惰的管子80*12514电磁加速器80*12515无形的力80*13016磁力线演示80*8017静电乒乓80*50*11018尖端放电80*14019辉光球80*80*90110仿真雷电80*50*100111电流曲线80*90112静电转轮100*130113发电机与电动机80*50*120114磁共振8050701光学奇观展区15电影的原理80*85116菲涅尔透镜80*50*100117穿针引线80*50*100118穿“墙”而过80*50*120119同自己握手80*80*120120天上来水80*200121潜望镜80*120122声波看得见80*50*120123是你还是我80*50*120124旋转镜80*50*100125莫尔条纹80*120126光学转盘120*60*1701力学世界展区27伯努利原理140*50*130128锥体上滚140*50*90129听话的小球90*50*100130涡旋80*150131最速降线170*50*100132风洞戏球80*50*100133离心力80*50*120134奇妙的肥皂一组80*50*160135升力80*120136吸盘80*160137无规摆锤1数学天地展区38比腕力80*50*100139概率曲线80*120140混沌摆80*120141双曲狭缝80*120142拓扑游戏80*1201声学探索展区43无弦琴80*50*110144声驻波80*50*100145共振鼓90*30*85146空中排箫80*120147无皮鼓80*50*80148光纤传声80*50*100149激光传声1生命科学展区50温柔电击80*50*100151手感发电110*70*150152时间反映测试80*50*100153保持平衡60*80*100154耐力70*90*1901能源展区55太阳能80*50*80156风力发电机80*50*110157模拟龙卷风80*120158氢能小汽车80*50*120159水力发电80*50*801地球家园60三球仪100*110161地球仪、火山带、地震带分布80*140162聆听世界80*120163垃圾分类80*1201综合探索实验64茹可夫斯基凳 （落地式）0.6m，高0.95m，165陀螺进动（落地式）支架高0.9m，转轮0.4m。166大型电动杠杆回转仪（落地式）支架高0.9m，转轮0.6m。167离心节速器 台式，仪器全高50cm，168直升飞机演示角动量守恒 台式169惯性系中运动规律演示 100cm25cm30cm170鱼洗 （台式），0.42m，171耦合摆 （台式）摆长0.75m，两摆间距0.4m172回旋加速器原理 1m*1m*1.4m173跳环式楞次定律演示 0.3m*0.4m*1.6m174三相旋转磁场380V，0.85m，高0.8m，175温差电磁铁0.4m0.2m0.4m176电磁炮380V，1m0.4m1.2m177静电风轮（无高压电源）（0.3m，风轮0.2m178旋光色散 （1.05m0.25m0.45m；视野：0.1m179三基色与三原色 演示三基色与三原色的关系和区别，180空间弯曲与引力透镜效应1000mm1200 mm。181普氏摆 0. 5m0.5m1.1m，182超导磁悬浮列车演示仪（台式）0.8m0.6m0.15m；183视幻觉 0.3m，高0.4m，184彩色LED魔扇 0.36m，185中国古代天文仪器组合 0.25m*0.16m*0.35m186角动量合成演示仪 飞轮直径约10cm,187静电演示仪 演示静电驱动塑料滚桶转动、静电摆球现象。188磁阻尼摆演示仪 40cm20cm40cm1大型设备89裸眼立体电视46英寸宽屏液晶显示器，分辨率1360768，观看距离大于2m，提供样片，立体效果明显，图像稳定，含专用计算机。提供15-20部物理3D教学样片190索尔维会议巨幅灯箱外观尺寸3.6m*2m,含灯光191改变世界的物理学系列灯箱画面尺寸0.5米*0.75米，含导光板背光，LED边光1二、物理现代技术馆建设方案（一）建设前言及意义江苏省姜堰市第二中学建设现代物理技术馆是为应对21世纪知识经济时代和信息时代对人才的需求，深入探索现代物理技术的研究与应用，不断丰富物理课程基地的实验内容，不断探索实验教学的改革和创新，设立的研究开放型实验，并在主要实验中提供了发挥学生主管能动性和创造性思维的空间。使学生能以科研工作的方式设计实验方案。大大提高了学生的动手实践能力与创新能力实验室涉及现代物理技术发展史上的一些著名经典实验。随科学技术的发展各种新型实验技术不断涌现，现代物理技术不断更新和发展，而开设的课程内容涉及了激光、材料物理、纳米、低温、超导等学科知识，具有很强的科学性和技术性。（二）物理现代技术馆设备配置方案序号实验项目仪器名称数量备注激光技术实验1激光多谱勒测速技术He-Ne激光器12迈克尔逊干涉仪13示波器14频率计数器15激光全息轻便全息照相实验仪1含氦氖激光器、激光功率计、轻便实验暗箱、洗片暗箱等，无需大型暗室6激光监听激光监听演示仪17激光与光纤激光光纤通讯演示仪1新能源材料实验8氢燃料电池实验（质子交换膜燃料电池新能源电池综合特性测试仪1去离子水或蒸馏水用户自备9太阳能电池实验多功能太阳能电池综合特性测试仪1含高压氙灯、专用电源和太阳能电池等101温度控制和测量装置111数据采集仪，含专用处理软件12硅光电池特性测试实验硅光电池特性测试实验仪1纳米技术实验13纳米颗粒制备纳米微粒制备实验仪114扫描隧道显微镜1低温技术实验15小型制冷机制冷量和制冷系数测量小型制冷机及制冷性能试验仪1超导技术实验16超导体转变温度的测量高温超导转变温度测量仪1含接口及软件等离子技术等实验17等离子实验直流磁控辉光等离子体实验装置1含直流可控磁场核磁共振、热辐射与红外扫描成像实验18核磁共振实验核磁共振原理实验仪1含频率计，需另配示波器19热辐射与红外扫描成像实验热辐射与红外扫描成像装置1含数据采集仪，不含计算机备注：以上现代物理技术实验设备可根据需求进一步选择。三、物理建模与仿真实验室（一）、高中物理建模实验室和在线考试平台建设方案在计算机技术飞速发展的今天，我国教育的发展明显滞后。计算机辅助教学在高中物理、数学、化学等非常注重理解的课程上的应用有着非常广阔的前景，国外在多年以前就已经普及了教育课堂的信息化，而我国大部分地区还处在黑板教育的阶段，利用信息技术手段提高我国高等教育教学质量已经是迫切需要解决的问题。本文从数学建模软件Maple在高中物理教学中的应用出发，深入探讨此类软件在提高学生理解能力、提升课堂教学质量方面的作用，为进一步推进我国教育数字化、信息化奠定基础。以多媒体技术和计算机技术为主的现代信息技术的飞速发展已经在教育学领域产生的很大的影响。国外早在十几年前就建立了较为全面的数字教学体系，我国也在积极推进高中教学信息化。各级各类高中都相继建立了计算机实验室、网络教育室等信息技术基础设施。物理是普通高中科学学习领域中的一门基础课程，肩负着进一步提高全体高中学生的科学素养、促进学生全面发展和个性发展的重任。可是有很多学生认为高中物理难学。怎样才能打破这一被动局面，实现生动、活泼的学习气氛呢？其关键是学生积极的探究活动不可缺失。高中物理是学生学习生涯的重要转折点之一，以前的学习过程往往都是被动的接受式学习，强调死记硬背和机械式的训练，到了高中这些学习方法几乎完全不起作用。高中物理课程主要还是理解。作为高中老师，利用最新的教学手段和教学方法，改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力以及分析和解决问题的能力。计算机辅助教学可以明显降低高中物理中物理过程的理解难度，激发学生的独创性和学习的主动性，更有利于培养他们的创造能力。具体来说，在物理教学中，计算机能够全方面实时地展示各种物理情景，有助于培养学生的学习能力和科学素质，尤其是在培养其抽象能力、空间能力、观察归纳能力方面。有效地利用计算机辅助教学，往往能达到事半功倍的效果。将Maple作为一个教学工具引入高中物理教学之中，有如下五个优点：第一、利用Maple软件可以将知识点、难点简单化，提高教学质量。第二、Maple的物理模型可以进行必要的重复和修改，可以引导学生理解和深入思考。第三、Maple可以避免乏味、单调。图文并茂的物理课和物理实验有助于调动学生的积极性。第四、Maple可以帮助学生更细致、更深入地了解物理情景。物理教学中很多现象出现时间短，学生还没看清，其过程就已经结束，有的现象规律不明显，这些Maple都能有效地解决。第五、Maple可以有效地减轻教师的教学负担和减少作业试卷中的批改错误，极大地提高教学效率。软件部分主要包含两部分：1. Maple 物理建模和仿真工具(1) 课堂教学实时演示分析(2) 实验室和兴趣小组(3) 学生使用(4) 实验数据处理和分析(5) 教师备课2. Maple T.A. 在线考试和自动评分系统(1) 在线考试(2) 家庭作业/课后练习(3) 减轻教师的阅卷复旦(4) 自适应步进式模拟测验(5) 提高学生学习的主动性(6) 避免作弊(7) 试卷成绩定性分析，有针对性改进教学质量，实现真正的“反馈式教学”Maple 物理建模和仿真工具Maple是当今世界数学家、物理学家、工程师以及理工科学生进行科学技术计算的标准工具。Maple 作为一个灵活的科学计算工具，可以将手工描写困难的问题和课题“ 可视化”，方便理解。Maple通过智能的文件环境提供革命性的可点击数学技术，解决任意技术学科中的数学问题。用户可在易于使用的智能文件环境中完成科学计算、建模仿真、可视化、程序设计、生成技术文件、报告演示等，从简单的数字计算到高度复杂的系统，满足各个层次用户的需要，从高中生到高级研究员。Maple的主要功能包括：（1）完整的数值和符号计算Maple提供无误差的符号计算和无限精度的数值计算，基本版提供超过5000个数学函数，庞大的数学知识库覆盖几乎所有的科学领域。Maple的函数调用非常简单，很多情况下只需要一个函数就可以完成复杂的数学分析任务。（2）可视化功能Maple提供多达170多个二维、三维绘图和动画函数，包括各种坐标系下的点图、线图、几何对象、隐式、等高图、复数、极、向量场、密度、保角变换、微分方程图、统计图等图形。（3）应用程序开发Maple提供完整的编程语言，语法与我们熟悉的C语言接近，同时Maple也吸收了其他语言的特点。Maple支持过程编程、函数编程、面向对象编程，非常灵活，让我们可以使用不同风格编写代码。在开发应用程序时，我们也可以使用内置的图形化用户界面(GUI)组件封装这些代码，形成易于使用的APP。（4）生成技术文件Maple的工作环境与Office软件有一些相似之处，可以在单个文件中组合计算、文字、图形、图片、视频等内容。我们可以使用Maple创建电子版教科书，提供交互式的教学课件。（5）辅助教学针对教育市场，Maple特别提供了学生函数包，辅助教师的多媒体教学，学生也可以用于自学，强化学生对数学概念的理解。此外，教师可以使用Maple内置的交互式应用程序Math Apps讲解理论概念，使用可视化工具深入浅出地呈现理论知识，提高学生的学习兴趣。Maple在高中物理教学中的应用包括：1）课堂教学实时演示分析使用Maple，教师可以通过动态示范引导学生探索和理解复杂的概念，使用内置的大量示范工具讲解重要的主题，或者快速创建自定义的示例。Maple具有强大的绘图功能，正好弥补传统教学中的缺陷，解决在黑板上手工劳动所难以做到的（旋转图形）或做不好的（平面图形、空间立体图形）内容；解决了教学中直观与抽象，共性与个性的矛盾，使学生积极的参与到整个教学活动中，对高中教学具有良好的辅助效果，所以它在高中教学中的作用是不可估量的。 可视化：无需粉笔、尺子、或者画图技能，教师即可快速创建复杂数学对应的专业图形，二维或三维动画可以将手工描写困难的问题或课题“可视化”。 交互式的“如果那么？”分析：改变参数和分析结果。 同样适用于一对一辅导课程，快速澄清概念。Maple有着强大的计算能力和模拟分析能力，对于一些高中物理课程中的物理过程，教师可以将其用maple做成教学课件，一步一步得引导学生去观察和分析每一个变化。假设有运动员手中有一铅球，铅球从其手中以20m/s的速度抛出，当地重力加速度为9.8,求此运动员能够扔出去的最远距离。按照此题要求我们在Maple中立即建立铅球的相关运动模型，如图1所示。建立运动模型可以立即算出铅球在空中的运动轨迹方程：（1）为了让学生完全了解整个抛物运动的过程和抛物运动的相关特性，我们在模型中分别取铅球从运动员手中出射角度为15、30、45、60，用Maple的作图命令将这几个条件下的运动轨迹方程作出，如下所示：出射角度分别为15、30、45、60的铅球运动轨迹可以明显的看出随着角度的增大，铅球落地点由近变远，再由远变近。随着角度的变大物体的初速度分配到y轴方向变多，物体抛射的高度也变大。利用solve命令可以轻松算出小球着地位置的坐标与入射角度的关系，如下所示：（2）利用作图命令可作出落地点距离和入射角度的关系如下：铅球落地点距离与出射角度（弧度）的关系从图中可以看出，在入射角度为时铅球能够抛射的距离最远。这点从公式的分析也可得知，因为方程式（2）等价于（3）Sin(2在时取得最大值，可得此运动员最远能将此铅球扔出40.82米。我们还可以在其中加入空气阻力，风的吹动影响或者在空中与其他物体发生撞击等等许多因素。其强大的计算能力可以模拟出我们高中物理中考虑的几乎任意一个物理模型，将生活中的物理知识真实的展现在学生面前。另外Maple软件还内置了强大的多媒体能力，可以将物理过程制成视频、图表，甚至是在演示的过程中加入声音，让每一节物理课不再枯燥乏味而是生动有趣、映像深刻。2）实验室和兴趣小组Maple采用了许多创新的技术，例如Clickable Math，Clickable Engineering，面板，智能右键菜单，让使用数学变得前所未有的容易。Maple易学易用的智能文件环境为学生提供了数学工作理想环境，解决各种各样的复杂数学问题，建立理论与实践之间的联系。 Maple 使学生寻找答案的过程不再枯燥乏味，专注于概念的理解上。 时间的节省和错误的减少意味着学生可以做更多、更有意义的事情。 广泛的课件内容和资源可以快速满足实验室建设需要。3）学生使用Maple让学生可以解决更多的问题，减少对指导老师的依赖性。 大量专门针对学生的技术功能，以生动地、能调动学习积极性地方式表现复杂的概念。 大量易学易用的特征和资源让学生将注意力集中在数学概念的学习上，而不是去学习如何使用工具。 电子书和学习指南供学生参考。4）实验数据处理和分析高中物理课程中有着多达上百个物理实验，实验数据的处理一直都是比较头疼的问题。Maple软件有着十分强大的数据处理能力，可以对实验室测得的数据进行分析，得出最为真实的实验分析报告。例如我们将被某种光源照射的墙面分成3030个点，分别采集每点处的光照强度，得到一组数据。将其输入Maple软件之中，Maple能够立即将墙面的光斑分布分析出来，并将其以图片的形式展现在我们面前，如下所示：采集数据之后的拟合光强度分布斑图从图中可以看出，Maple不但将我们所测的点描绘出来，还将这些点周围的数据用拟合的方法计算出来了，整个图片反映了这个光斑的整体形貌，较好的还原了真实的实验数据。除了用颜色表示强度之外还能输出带有强度的立体图（z轴表示光强），如下所示：拟合光斑强度分布立体图Maple中有着许多种拟合函数，在物理实验时将各个数据点不但能进行二维曲线拟合还能进行三维曲面、图像拟合分析。能够非常有效地描绘出数据的规律和发展趋势，对于高中物理实验分析、科技制作有着事半功倍的效果，同时图文并茂加深了学生们对物理过程的理解和掌握。5）教师备课Maple软件有着强大的计算能力，几乎任何一个物理模型都能在其中得到模拟和计算。并且由于其强大的符号计算能力，使得教师们可以对模型中的参数进行修改进行计算而出题。比如前面所写的抛物运动问题，将抛铅球改为发炮弹，炮弹重为3Kg。在离开地面2秒钟以后，炮弹发生爆炸分成两块，一块弹片径直飞向地面，速度为20m/s,质量为1Kg，另外一块质量为2Kg，求其运动速度大小和方向。我们只要在前面的模型上加入一个动量定理的模块就可以了。利用前面的模型可以直接算出t为2秒时刻炮弹的速度和位置，然后2秒以后在y方向上加上动量守恒定理给碎片增加的速度就得出了另一块碎片的运动速度和方向。并且按照前面所述方法进行一次计算可得出如下运动轨迹：图6.炮弹在空中爆炸后的运动轨迹这样一个带有详细答案和讲解的试题就轻松产生了。借助于Maple强大的推理计算能力，任何一个已经做好的试题答案输入其中就可以自动计算结果，也为高中物理答案中的错误的校验提供了解决方案。并且有很多试题有时候不止有一个解题方法，有很多解题方法虽然最后所得的结果正确，但是忽略了其中的一些物理过程，只要条件一换那个答案就是错的。借助于Maple强大的全精度符号计算能力，可以将题目中所有条件用符号替代，不同的方法只要左后所得的表达式相同，就都是正确的答案，这样大大提高了试题批改的效率，同时也为多种解题方法提供了坚实的保障。 答案校验：加速考试试题和讲义的创建。 教科书的变化：不需要守着一成不变的老例题，做出改变仅需要花费很少的时间。 可视化：同一个问题，不同的视角。 文字处理：超越Word，Maple智能技术文件环境可以集成科学计算和文字处理，是试题、课件、笔记等工作的最佳选择。- 通过MapleCloud与学生、同事、甚至全球的用户分享。- 通过HTML或者MapleNET发布在网络上。- 文件可以变为模板，方便重复利用。 考试准备：可重复使用的标准题库，自动评分等。Maple T.A. 在线考试和自动评分平台Maple TA 是一个基于互联网的在线考试和智能评分系统，是Maplesoft公司 与美国数学协会（MAA）合作开发的成果，在全球拥有大量的院校用户。Maple T.A.提供了用户数据库、所见即所得的试题创建环境、不同类型的考试任务设置、监考浏览器、自动评分引擎、学生成绩统计分析、系统管理、分布式后处理引擎等工具，为用户提供了理想的在线考试平台。大量的用户经验和调研表明Maple T.A.能够帮助教师及时和正确地了解学生的现状和水平、有效提高教学质量、节约现场考试和大规模考试任务耗费的人力和物力、减轻教师负担、同时激发学生的学习兴趣，实现了一个真正的“反馈”式教学机制。Maple T.A. 作为世界上唯一的基于数学引擎的在线考试系统，支持复杂、自然的数学公式，并利用Maple符号计算引擎自动对学生答题进行打分，适用于数学、工程、物理、英语、计算机、经济学、生物学、化学等涉及科学计算的课程。 提供基于网络的在线考试、练习、家庭作业、自学资源等，以及智能评分，无需人工阅卷和打分，节约教师的时间。 MAA-Maple T.A. Placement Test（美国数学协会Maple T.A.考试平台）是美国高校普遍采用的平台，基于大学入校新生的在线考试成绩，考察学生已有的数学知识水平，对每个学生进行合适的定位，设置相应的课程和教学方法。 在线考试和自动评分平台为学校的大课任教老师提供了一个电化教学方案，让家庭作业的阅卷成为零负担。 优化教学。可以对学生进行多次的综合测验，利用Maple T.A.对成绩的统计分析功能，及时调整授课内容和进度，使其更适用于您的班级。实现真正的反馈式教学！ 练习题是学生自学和自我提高的理想工具。Maple T.A. 是您期望的在线考试平台，具备了所有您期待的在线考试和评分技术，这些丰富的、强大的功能使得Maple T.A. 成为基于数学考试的理想选择，包括创建许多不同类型的试题内容、控制考试任务的形式、以及一个强大统计分析功能的成绩单。1) 超过16种题型，包括数学自由应答题（Math-App、Maple- 语法题、Maple- 评分题、问答题、公式题）、填充题、多项选择题、填空题、配对题、点击式图形、含允许误差范围的数值题等，覆盖几乎所有的理工科课程。2) 5种考试任务类型：不计分练习、步进式练习、家庭作业、认证考试、正式考试。3) 灵活的考试任务设置，允许您有选择地设置考试开始和结束的时间、学生答题时是否可以或者如何获得提示信息、考试及格分数线、每一题允许重做的次数、考试场所等。4) 直观的考试任务编辑器，帮助您轻松完成考试任务的构建和设置。5) 灵活的成绩单，可以获取单个学生的考试成绩，考试任务中试题的答对率或者某个题目所有学生的应答情况，并可以利用多个工具和手段对结果进行统计分析。Maple T.A.可见的好处包括：Maple T.A.是一个被全球广泛采用的系统，有效解决了学校普遍存在的教师教学任务重的难题，同时提高教学质量。对教师： 大大节约了教师的阅卷负担和时间：方便的试题管理，可重复使用的标准题库，减轻了教师的试题准备工作；无需人工打分，节约了老师阅卷工作消耗的时间。 提高教学质量：可以对学生进行多次的综合测验，利用Maple T.A.对成绩的统计分析功能，及时调整授课内容和进度，使其更适用于您的班级。实现真正的反馈式教学。 备课：教师可以结合Maple的使用，加速考试试题和讲义的创建； 在不增加阅卷工作量的前提下，让学生更加认真对待家庭作业。 轻松布置练习作业减少作弊。 使用自由响应题目，以更好地测试学生的数学知识（多项选择题不是测试数学的最好方式） 更好地了解学生的现状和平时成绩。学生 立即实践课堂上学到的概念。 步进式试题类型特别适用于模拟考试，让学生更好地理解和掌握试题。 提高学生的学习兴趣：大量专门针对学生的技术功能，以生动地、能调动学习积极性地方式表现复杂的概念。让学生将注意力集中在数学概念的学习上，而不是去学习如何使用工具。（二）物理建模软件及在线考试和自动评分平台配置方案序号产品名称规格及参数数量1Maple物理建模软件校园版（全校覆盖）Maple 内置5,000 多个计算函数，覆盖几乎所有的数学领域，领先的计算引擎提供广度、深度、和性能迎合各种数学挑战。Maple 透过友好的智能界面提供强大的符号推导功能、无限精度数值计算、丰富的可视化工具、完整的编程语言、广泛的接口、美观的技术文件等，是您进行数学工作的理想工作环境。(Physics函数包)MapleSim 是一个高性能多领域物理建模与仿真工具，被全球工程研究和教育机构广泛使用。MapleSim 建立在符号- 数值混合计算技术基础之上，能够有效地处理工程系统模型开发中涉及的各种复杂数学问题。MapleSim 提供独特的技术帮助您深入理解系统行为，加速研究和丰富教学活动，配置要求：可满足15网络节点同时使用，网络版。1套2Maple TA在线考试、自动评估系统校园版（全校覆盖）Maple TA 是一个基于web的在线考试、自动评估系统，用于创建考试和作业分配，自动评估学生应答和成绩，交流各种反馈意见。 此平台提供复杂且不限格式的数学方程式。教师可利用Maple TA平台的题库产生习题，亦可自行出题。 透过简单且易于使用的介面，提供学生进入Maple TA平台测试学习成果。配置要求：可满足500位学生同时使用。1套（三）高中物理仿真实验室建设前言仿真物理实验室是一个全新概念的全开放性的教学、课件制作平台和物理实验仿真平台。本软件最大的魅力并不在于可以打开已经有的一些例子和调整一些参数，而是在于自己可以自由创建实验和课件，而且创建工作是如此的简单，不象其它的课件创建工具，需要花费很大的时间和精力来学习和制作，而且效果也不见得很好。由于本软件将物理定律全部内置了，用户所需要做的只是设置一下实验的初始环境，这使得在本软件中制作自己的实验变得非常的轻松和容易，您只要花很少的时间就可以做出专业的课件,而且在专业版中可以轻松实现编译成独立的课件。本软件为你提供了一个实验器具完备的综合性实验室，您可以亲自动手创建您所能想象的所有实验。本软件向您提供了运动对象，小球，弹簧，绳子，联杆，滑轨，电荷等实验器具；并集成了重力场，电场，磁场，万有引力，阻尼介质等实验环境。您可以在任意组合的实验环境中，搭建您自己的实验。从自由落体运动，平抛运动，到验证机械能守衡，验证动量守衡实验；从单摆，牛顿摆，到弹簧振子实验；从带电粒子在电场中的加速与偏转实验，带电粒子在磁场中的圆周运动，到粒子加速器，粒子速度选择器模型；从地球人造卫星，到太阳系的运行，仿真物理实验室都能够进行仿真。本软件不但可以做出一般实验室可以做出的实验,也可以做出专业实验室才能够实现的实现效果,更可以做出一些真实实验室做不出来的实验.比如在本软件中,可以非常轻松地实现闪照功能(专业版),可以实时跟踪显示运动对象的速度和加速度,让人一目了然。 物理学是一门实验性很强的学科，实验几乎贯穿了物理学习的整个过程。仿真物理实验室适用于高中的物理课堂，是物理教师的得力助手。在教师讲解了物理定律之后，演示一个相关的实验，既加深了学生对定律的理解，又可以增加物理课堂的趣味性。在讲解习题的同时，如果能在仿真物理实验室中建立一个习题所描述的物理模型，以逼真的动画辅助物理教师的精辟解析，触发学生的想象空间，相信这样的教学效果一定出众。（四）仿真软件配置方案序号产品名称规格及参数数量1华师京城-物理虚拟实验室软件V3.0（高中版）校园版（全校覆盖）物理教材中实验课程的同步教学演示，为师生提供了一个完备的虚拟实验室，界面简单，操作方便。教师可以直观、生动得讲解实验原理、实验用具、实验步骤及实验结果，学生可以重复、直观地进行实验练习，掌握正确的实验步骤，论证实验原理，巩固学科知识。本软件可实现全校覆盖1套2华师京城-物理仿真实验平台软件V5.5校园版（全校覆盖）实验过程开发、专业、严谨。通过实验指令操作仿真实验元素，可根据科学原理随意修改元素属性、随意搭配元素进行实验。实验过程的开放性，极大激发了学生想象力、创新能力，实现“自主性”、“探究性”教学模式。同时，进行一些具有危险性、揭秘性的实验，不会对人和环境造成不良影响。本软件可以实现全校的覆盖1套3中科大奥锐-大学物理仿真实验online版共4部分 校园版（全校覆盖）在实验中仪器实验了模块化，学生可对提供的仪器进行选择和组合，用不同的方法完成同一实验目标，培养学生的设计思考能力。并且通过对不同实验方法的优劣和误差大小的比较，提高学生的判断能力和实验技术水平。该软件通过深入解剖教学过程，设计上充分体现教学思相的指导，学生必须在理解的基础上通过思考才能正确操作，克服了实际实验中出现的盲目操作和走过场现象，大大提高了物理实验教学的质量和水平。 对实验相关的理论进行了演示和讲解，对实验的历史背景和意义，现代应用等方面都做了介绍，使仿真实验成为连接理论教学与实验教学，培养学生理论与实践相结合思维的一种崭新教学模式。 实验中待测物理量可以随机产生，并对实验误差也进行了模拟，以适应同时实验的不同学生和同一学生的不同次操作，评价质量的优劣。对学生的实验报告进行数据库管理，可以存储、评阅和打印。1套华师京城-高中物理虚拟实验室软件说明仿真物理实验室是针对物理教学而设计的一个全新概念的开放性教学平台、课件制作平台和物理实验仿真平台。它由运动及动力学、电学、光学三部分组成。它为用户提供了一个实验器具完备的综合性实验室，用户可以亲自动手创建所能想像的所有物理场景。以下为部分实验截屏：大学物理版仿真实验online版详细说明1.系统介绍1995年，中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年由高等教育出版社出版。它是国内第一套具有一定规模和水准的实验教学软件，也是第一套模拟型的CAI软件。该软件通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体，形成了一部活的、可操作的物理实验教科书。通过仿真物理实验，学生对实验的物理思想和方法、仪器的结构及原理的理解，可以达到实际实验难以实现的效果，实现了培养动手能力，学习实验技能，深化物理知识的目的，同时增强了学生对物理实验的兴趣，大大提高了物理实验教学水平，是物理实验教学改革的有力工具。该成果96年获中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，受到学生的普遍欢迎和使用单位的好评。大学物理仿真实验online是经过10多年的技术升级后的最新版本，经过多年的教学实践的总结，结合近两年计算机硬、软件发展的最新技术研制开发的升级版本。该版本在教学方式的创新、教学内容的扩展、仪器的仿真操作、图形化的人机界面等方面都有重大突破和显著提高。2.系统特色 在原版式本基础上增强了环境的模拟，使未做过实验田的学生通过软件包可对实验的整体环境和所用仪器的原理、结构建立起直观的认识。仪器的关键部位可拆解，在调整中可以实时观察仪器各种指标和内部结构动作变化，增强对仪器原理的理解，对功能和使用方法的训练。 在实验中仪器实验了模块化，学生可对提供的仪器进行选择和组合，用不同的方法完成同一实验目标，培养学生的设计思考能力。并且通过对不同实验方法的优劣和误差大小的比较，提高学生的判断能力和实验技术水平。该软件通过深入解剖教学过程，设计上充分体现教学思相的指导，学生必须在理解的基础上通过思考才能正确操作，克服了实际实验中出现的盲目操作和走过场现象，大大提高了物理实验教学的质量和水平。对实验相关的理论进行了演示和讲解，对实验的历史背景和意义，现代应用等方面都做了介绍，使仿真实验成为连接理论教学与实验教学，培养学生理论与实践相结合思维的一种崭新教学模式。实验中待测物理量可以随机产生，并对实验误差也进行了模拟，以适应同时实验的不同学生和同一学生的不同次操作，评价质量的优劣。对学生的实验报告进行数据库管理，可以存储、评阅和打印。为大面积开设设计性、研究性实验提供了良好的教学平台和教学环境。学生可以对实验结果进行自测。具有多媒体配音解说和操作指导。3.实验项目内容由四部分组成，共66个实验，实验内容详见以下表格4.ONLINE版系统功能4.1. 系统首页（WEB）用户通过浏览器直接浏览实验资源信息。4.2.实验大厅从WEB上可以下载实验大厅程序。通过实验大厅程序，可以浏览实验项目信息、运行仿真实验项目等。4.3.实验演示： 提供在线仿真实验演示功能。可通过浏览器浏览。4.4.实验资源展示 仿真实验ONLINE版将66个实验项目的资料都公布在网上，提供给学生参考。内容包括：实验简介、实验原理、实验内容、实