数字化探究实验室方案.doc

运城市科源电子有限公司 数字化实验室方案永济中学数字化实验室建设方案运城市科源电子有限公司 二O一一年十月科源电子有限公司简介 科源电子有限公司创建于1998年9月，一直致力于信息技术教育发展。十年来，市场份额逐步扩大，销售业绩稳步上升，技术水平不断提高，服务体系日趋完善，初步形成集生产、营销、安装、服务于一体的经营网络。 2001年被运城市政府确定为“中小学信息技术教育普及工程”唯一实施单位,被评为运城市信息技术教育先进单位、市农业银行 AAA信用度企业。公司设有销售部、工程部、技术部、培训部、人力资源部、财务部，现有工程技术、专业管理人员等40名,年营业额5000多万元。2001年，运城市人民政府办公厅颁发 关于批转市教育局关于加快全市中小学信息技术教育普及工作实施方案的通知（运政办发2001103号），我公司被运城市人民政府指定为“中小学信息技术教育普及工程”实施单位。2002至2005年，公司与联想、天成智林、澳柯玛、晋科等业界著名集团合作，在全市十三个县（市区）广泛开展计算机普及工程，涉及2100所学校，工程额达6000余万元，使运城信息技术教育走在全省前列，为“全省中小学信息技术教育工作现场会”在运城召开奠定基础。2003年，我公司在全市部分学校开展多媒体工程，并在稷山县全面开展校校通工程，2004年至2005年，在该县率先实施“班班通”工程，工程普及120个学校，工程额3600余万元，使该县被教育厅列为全省信息技术教育实验县并上报教育部重点扶持。 2005年至2006年，为解决学校实现信息化资金压力，我公司以买方信贷的形式，与北京长城集团合作实施中学“班班通”工程，业务涉及永济中学、永济职中、稷山职中三所学校，工程量600余万元。 以融资租赁的形式，与美国纽科租赁公司美联信集团公司合作，共实施三期教育信息化工程。首期工程以永济市教育局牵头，在永济市初中、小学50所学校实施，每校一至二套，工程额520万元；第二三期工程以运城市教育局牵头，在全市部分重点中学和市直学校实施，涉及康中、运中、绛县中学、新绛二中、市实验中学、幼师等16所学校，工程额1700余万元。2007年，公司响应国家普及农村学校信息技术工程建设的号召, 与华中科技大学高新技术企业联手，推出新农村文化教育移动多媒体设备，产品经山西省电子产品检验所检验合格，并被山西省发改委确定为2008年重点工程之一。运城市教育局、运城市财政局联合下发关于在全市农村小学普及多媒体教学的安排意见（运教办字200857号），确定全市农村中小学多媒体教学设备由我公司统一装配。2008年4月，产品被万荣县政府采购中心选定为该县十大工程之一的教育班班通工程产品，覆盖全县153所农村初中和小学，总工程量1160万元。6月，在夏县中学、夏县二中、平陆中学实施多媒体工程,工程额达300余万元。对于所做的工程，我们实行增值服务，三年免费上门维修；实行追踪培训，负责培训设备使用。与此同时，我们配合市、县教育局，利用节假日多次开办培训班，全市有2000余名信息技术骨干教师接受了培训，极大地促进了我市计算机应用水平的全面提高，得到教育局领导和各学校的普遍赞誉。 企业的发展离不开领导的关怀与支持，国家教育部、中央电教馆、省教育厅等领导曾接见公司总经理袁红生，市委、市政府领导非常关心支持公司发展，教育局领导更是关怀备至，悉心指导。总经理袁红生荣获山西省五一劳动奖章，荣立二等功。源于科技，服务教育。科源将以一流的质量、一流的服务，全面带动全市信息技术行业的创新，推动全市教育教学质量的全面提升。一、数字化探究实验系统简介1、系统概述数字化探究实验系统，在业内也被称作“数字化信息实验系统”（Digital Information System），简称“DIS”，在教育部颁布的装备标准中被称为“计算机数据采集处理系统”或“物理/生物/化学实验微机接口及辅助教学系统”，不管哪种叫法，都是计算机信息技术应用到理科实验中去的一种现代化实验装置或叫媒介,它分为三个部分:传感器，它主要负责前段实验量的采集，形成模拟电信号；数据采集器，它主要负责把传感器的模拟电信号转换成数字信号并与计算机进行通信；软件，它主要负责数据信号的显示、处理与分析等。另外，该产品还配套实验指导书、小配件及一部分专用的实验辅助器材，比如力学实验轨道小车、向心力实验器、机械能守恒实验器、各种电学实验板、传感器与铁架台固定的转接件等等。2、研发背景计算机信息技术的快速发展及普及：随着计算机信息技术的日益快速发展，计算机已经走进了生活、工作中的各个领域，也日益成为我们普遍使用的现代化工具，这为数字化探究实验系统的出现提供了基本的技术准备；新课程标准中明确提出了提倡把计算机信息及多媒体技术应用的理科实验中去：“现代信息技术的迅猛发展和网络技术的广泛应用，为物理课程提供了丰富的课程资源。将信息技术与物理课程整合，既有利于学生学习物理知识和技能，又有利于培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力。”“3信息技术要进入物理实验室：重视将信息技术应用到物理实验室，加快中学物理实验软件的开发和应用，诸如通过计算机实时测量、处理实验数据，分析实验结果等。”“例6 用传感器和计算机实时采集和处理实验数据。”教材中出现了相关的实验内容，比如沪教版、人教版的高中物理教材中已经有很多的物理实验需要数字化实验方式解决。传统的实验仪器及方式越来越不能满足现代化教学的需要，传统的实验仪器使很多实验没法做、做不好，新的教学方法越来越重视探究性教学，数字化实验系统是探究性教学的平台和工具，师生也越来越欢迎新的实验手段和方法。 二、数字化实验系统的优势1. 测量手段先进，实验数据精度高，比如力的测量：2. 实验数据可连续量化显示，比如单根导线切割空间磁场的实验：3. 分析手段先进:数据处理能力强、准，比如加速度与拉力的关系的实验拟合：4. 尊重实验的科学性，比如上图中加速度与拉力的关系实验中，5个数据点比较均匀地分布并紧凑在拟合直线的两侧，这些存在客观误差的点不完全在理论直线上正说明实验的科学性。5. 实验成功率有保障，现代化成熟的计算机信息技术及科学合理的实验设计对实验的成功率有足够的保证，我们对10个常见实验进行研究,据统计，利用数字化实验手段反复实验,其成功率达到99%。6. 解决了传统实验中不好做的、做不出的、效果差的问题，比如“绿色植物、水生植物的光和作用”、“玻意尔定律”、“牛三定律”等等7. 理念更为先进:注重学生的主动探究性学习,是新教法改革的有效工具。8. 帮助学生理解掌握基本概念和基本规律方面优势:1）由于DIS实验实验误差较小，这就使物理学规律的发现或验证更具严谨性和可信度。2）由于DIS实验测量精确、快速、操作灵活、简便，使得学生能够较容易发现或验证各物理量间的数学关系，对定量研究物理学规律非常适用。 3）由于DIS实验可以实时动态地采集实验信息，因而在分析物理动态变化问题上有着不言而喻的优势。4）由于DIS实验由计算机代替人脑对数据进行简单统计，处理和分析，使学生摆脱了烦琐的计算过程，从而能将更多的时间、精力用于研究掌握物理学规律上。9. 帮助学生发展提高各种能力方面的优势:1）由于有了计算机辅助进行分析处理，这使得学生的数学图形分析能力、对复杂物理问题的分析判断能力以及联想猜测能力有了较大的提高。2）由于实验设备先进，使得原本较难完成或不能完成的实验有了得以实施的可能，这就在很大程度上提高了学生的实验设计能力。10、帮助学生开展自主性学习、以及对学生情感态度价值观的影响方面：1）由于实验设备先进，使得教师能够在教学形式上从过多的灌输、讲授物理规律转变为引导学生自己去发现、验证物理规律。2）由于实验设备先进，使得DIS实验具有很强的拓展性，能够更加方便地开展研究型课程和进行研究性学习,给了学生更为广阔的进行自主发展的空间。3）研究表明，DIS实验在提高学生学习兴趣转变学生学习方式以及树立正确的价值观等方面都有着积极的作用。 11、建设数字化探究实验室的必要性与可行性报告（1）必要性：新课程标准中明确有要求把计算机信息技术应用到理科实验中去，作为理科实验重要的先进的工具数字化探究实验系统必不可少；人教版、沪教版等教材中已经明确了数字化实验手段地位，许多实验明确要求用数字化实验做一做，没有数字化实验系统，没有数字化实验室，将给师生的教学带来一定的困难；教材中既然明确了数字化实验手段的地位，势必会加强在重要考核评价高考中的地位，可以预料，在以后的高考试题中，将会出现数字化探究实验的内容，尽早让学生掌握数字化探究实验的方法，会是明智的选择；教育部相关教育装备标准里面明确了“计算机数据采集处理系统”“数字化探究实验系统”是普通教育阶段装备的选择；部分省份，如广东、上海、福建、江苏、山东、山西、河北等地区均把数字化实验室装备列入本地区的装备标准里；现在的规范化学校/重点学校/示范学校的评比及考核中，是否拥有一定数量的现代化实验室，是一项重要的评分依据；素质教育是中国教育的发展趋势和潮流，作为素质教育、探究式学习的有效工具数字化探究实验系统，必然是学校装备的适合选择； 新的实验手段和理念，让师生们拓宽了实验思路，寻找到更多教学灵感，所以随着装备数字化探究实验系统的学校越来越多有关数字化实验手段的实验教学论文犹如雨后春笋般地发表在各种教学杂志上；（2）可行性政策及实际教学需求方面，装备数字化探究实验室的必要性说明了在政策及实际教学需要方面的具有可行性；物质基础方面，数字化探究实验室建设可以量力而行，一般的数字化探究实验室根据学生分组数量确定不同的装备数量，一般按13、15（48、56人，4人分组，老师1组）组或17、19（48、56人，3人分组，老师一组）组，所以，一般的数字化实验室加上计算机、网络、实验台等基础部分的投入大概在1555万之间，这些资金对于一些重点学校来说并不是很大的压力。三、艾迪生（EDIS）数字化探究实验系统介绍及其优势1、“艾迪生”（EDIS）数字化探究实验系统组成EDIS传感器 + EDIS数据采集器 + EDIS软件 2、EDIS配套产品组成：EDIS数字化探究实验专用辅材 + 铝合金包装整理箱 + 产品说明书/实验案例指导书3、“艾迪生”（EDIS）数字化探究实验系统工作示意图4、“艾迪生”（EDIS）传感器介绍 数字化探究实验室，是在传统的实验室仪器设备的基础上，发挥数字技术优势，借助各种传感器采集记录实验数据，经过计算机数据处理，实现实验数据测量、传输、记录和分析，这样一种新型的理科实验室。5、实验室建设和装备的依据 中小学校建筑设计规范 GB9986 教育部中小学理科实验室装备规范JY/T 03852006 寄宿制普通高级中学建设标准DB33/1025-2006 2007年普通高中新教材教学仪器增配目录 山西省普通高中教育技术装备建设标准四、科源售后服务承诺1、 公司用户服务机制公司有用户服务中心，24小时为用户提供完善的服务。公司用户服务中心电话源公司不但注重产品的质量，而且更加重视售后服务的建设，在秉承实实在在服务,百分之百满意服务宗旨的同时，更是形成了科源自己的服务体系。2、 用户服务承诺售前服务u 为学校提供长期友好的免费技术咨询服务，保证各学校从教育主管领导到任课老师提出的每一项产品或技术问题得到最为满意的答复。u 诚恳的解释学校对于产品提出的任何疑点。u 随时响应学校教育主管领导、老师的样板用户参观和考察的要求。 售中服务 在和学校建立正式合作关系的过程中，我们承诺如下服务条款：u 积极为学校提供有关现代化信息教育技术的各类资料。u 及时热情的为学校咨询各类设备的价格及技术性能. 售后服务u 负责设备安装调试并在交付使用同时，提交设备的使用说明手册。u 提供终身售后技术服务支持。u 系统运行过程中出现故障，供方收到需方的函、电后，在2小时内做出响应，12小时到达现场做出处理，48小时未解决问题，给客户提供备机，保证正常教学使用。u 我公司定期举行教学软件与系统应用的升级培训。u 用户使用人员发生变化，免费对新来人员进行培训。3、 培训计划u 公司免费为学校管理人员进行网络基本知识和设备使用知识培训；u 其他双方商定的培训。4、 培训内容1、为使用户能够对系统进行有效的管理和维护，我公司将让系统管理员对安装调试工作充分参与并对系统管理员进行现场观看指导，内容包括网络布线、软硬件特性、日常数据维护、了解产品每一项性能及功效。能让其对出现的故障进行判断和检测，从而达到可以对故障进行简单维修。2、 在整个系统正式投入运行后，公司技术人员现场进行指导，对系统运行过程中的所有技术要点，现场讲解。施工后安排网管人员专门培训，使其能独立进行操作。5、 售后服务有限质保:自工程完工之日（保修单填写日期为准）科源公司安装销售的所有产品均按照保修单上的质保进行保修，超过保修期，我公司只收取设备成本费。如需上门服务，另加收实际差旅费用。免除保修属于下列情况的机器（包括部件）故障或损坏，不在保修之列，请您选择有偿维修服务： 机器、部件已经超出保修期； 用户未按说明书要求，错误安装、保管及使用造成的产品故障或损坏； 非授权机构、人员安装、修理、更改或拆卸造成的机器故障或损坏； 因使用其他部件导致的机器故障或损坏； 因意外因素或人为原因（包括计算机病毒、操作失误、划伤、搬运、磕碰、输入不合适的电压等）导致的机器故障或损坏； 因使用非标准或未公开发行的软件造成的机器故障或损坏； 因自然灾害等不可抗力（如地震、火灾等）原因造成的产品故障或损坏。EDIS数字化探究系统保修年限名称型号保修期限（年）备注采集器3软件终身免费升级传感器1静力传感器32微力传感器33光电门传感器34位移分体35位移单体36声振动传感器37磁感应强度传感器38电流传感器39电压传感器310微电流传感器311光照度传感器312光强分布传感器313G-M计数器314温度传感器315高温传感器316气体压强传感器317电导率传感器118色度计传感器119PH值传感器120溶解氧传感器121氧气含量传感器122二氧化碳含量传感器1特别说明：A、以上质保期，前六个月免费更换，六个月后保质期内免费维修。生物理科传感器探头提供1年质保期，前三个月免费更换。实验辅材提供一年质保期，三个月内免费更换，三个月至一年内免费维修。B、在此期限内的产品的自然损坏或用法失误导致的设备不能正常工作，完全由江苏艾迪生教育公司负责，并出具检测报告和维修报告。C、由于人为破坏（砸、压、摔、进水等）而导致的设备不能正常工作，江苏艾迪生教育公司不予负责。D、实验室其他设备保修期限：实验台、凳、柜等保修期限为3年；多媒体网络、计算机等保修期限为1年。其他未尽事项另行补充。五、学校数字化探究实验室实验案例物理数字化实验案例探究单摆摆长与周期平方之间的关系 实验目的探究单摆摆长与周期平方之间的关系。 实验原理单摆在摆角小于5时的振动是简谐运动，其固有周期为，可以得出: 据此，可以得出单摆摆长L和周期T平方的关系。实验器材Edislabpro400数据采集器，光电门传感器，相关数据线，铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约1m长的细线，米尺，游标卡尺等。实验装置图实验准备1、实验装置 在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆。连接摆线摆球，固定光电门，照图（7-1）连接实验装置。注意：将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂。光电门连接固定好后，要确保在测量时小球直径部分能顺利挡光（确保光电门的小孔发出的光能通过小球的球心）。 图（7-1）2、软件配置（1）打开Edislab软件，在弹出的对话框中选择“新建”空白模版，并打开它。如图(7-2） 图（7-2） （2）在显示的模版页面中，单击“实验配置”,在其下拉菜单中，单击“选择传感器”选项，在传感器列表中，单击“光电门”将其添加已选传感器中，并在“计时方式”中选择“单摆计时”,点击”确定”，如图（7-3）图（7-3）（3） 在表格区域右击鼠标，在弹出的下拉菜单中，选择增加数据列，然后双击表格域，在弹出的对话框中，设置符号为：tt，单位为：s，说明为：周期，在分类列表中选择“数值”。重复增加数据列，设置符号为：u，单位为：s，说明为：周期的平方，在分类列表中选择“数值”。再重复增加数据列，设置符号为：L，单位为：m，说明为：摆长，在分类列表中选择“数值”。使之与本次实验匹配，如图（7-4）。图（7-4） （4）、保存以上已设置的