简明大学物理实验教程 课件 ch2 大学物理实验教学平台概述

第二章大学物理实验教学平台概述物理学-实验-高等学校-教材简明大学物理实验教程01大学物理教学平台简介PARTONE科学计算与模拟平台的神奇魅力在于，它面对的学员可以是一个计算机盲，但需具备一定数学及有关学科（如物理、化学等）基本知识，经过短期的培训就能掌握平台的使用并能自编简单的程序。利用科学计算与模拟平台制作的课件，科学、美观、交互性强，具有较大的创新空间，特别适合学生进行研究式学习、学科竞赛、毕业设计等。科学计算与模拟平台还有一个重要的功效，它能引起学生对计算机的科学兴趣，而不是对上网的迷恋。一、科学计算与模拟平台二、智能型远程作业系统初次使用“作业系统”的操作步骤如下：（1）使用“作业系统”的学生，在开课之初，需要登录如图2-1所示远程作业系统的主页，从网页上下载“学生系统”，在所用的计算机中安装“作业系统”，并通过主页观看“学生系统操作方法讲解视频”和“文本、公式、标注输入方式讲解视频”。二、智能型远程作业系统（2）启动“学生系统”，会跳出图2-2所示的界面，输入学生学号和学生口令（默认密码），

单击“确定”按钮。(3)若还没有加入班级，则后出现如图2-3所示的提示。二、智能型远程作业系统(4)单击图2-3所示提示对话框中的“OK”按钮后，系统弹出如图2-4所示的界面。根据图2-4右侧的文本框提示输入信息。注意：及时修改默认密码，并备份新密码(学生口令)。二、智能型远程作业系统(5)待任课教师审核批准后，就加入了班级，再次启动“学生系统”，输入学生学号和学生口令后，出现如图2-5所示的“学生系统”界面，在“功能模块”下拉菜单中选择“选课”。二、智能型远程作业系统(6)在“选课”界面的上部窗口出现所有课程对应的班级和任课教师，按照操作方法，在“课程名称”处选择课程，在“本学期课表”下选择对应的班级，单击“选入”按钮。当所选的班级出现在“已选课程”下面窗口中时就完成了在作业系统中加入班级和选课的设置。完成这些设置后，就可以使用该系统进行“聊课”和做“作业”了。三、大学物理试题库四、大学物理实验教学平台大学物理实验教学平台包括基础信息平台、实验预习系统、基于组件的大学物理仿真实验软件、实验报告自动评判系统。链接66:7100，进入“成都工业学院大学物理实验教学中心”登录界面，如图2-8所示。四、大学物理实验教学平台取得资格后，可以进入如图2-9所示的主界面，包含基础信息平台、实验预习系统、实验报告智能评阅系统、仿真实验2010。单击“实验预习系统”图标，进入仿真实验预习系统；单击“仿真实验”图标，进入仿真实验系统。02大学物理仿真实验PARTTWO一、虚拟仿真技术的特征（1）沉浸性。使用者可获得视觉、听觉、嗅觉、触觉、运动感觉等多种感知，进而产生身临其境的感受。(2)交互性。环境能够作用于人，人也能够以近乎自然的行为(如自身语言、肢体动作等)对环境进行控制，仿真系统还能够对人的操作给予实时反映。(3)虚幻性。即环境是仿真系统构建的。(4)逼真性。虚拟环境给人的感觉与所模拟的客观世界非常相像，当人以自然行为作用于虚拟环境时，所产生的反映也符合客观世界的有关规律。仿真实验是通过设计虚拟仪器，建立虚拟实验环境。学生可以在这个环境中自行设计实验方案、拟定实验参数、操作仪器，模拟真实的实验过程，营造了自主学习的环境。未做过实验的学生通过软件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。在实验中仪器实现了模块化。通过深入解剖教学过程，仿真软件在设计上充分体现教学思想的指导，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，大大提高了实验教学的质量和水平。二、仿真实验简介仿真实验系统提供学生在线学习环境，可以使学生在课前、课上、课后进行自主学习。进入仿真实验系统的操作步骤如下：（1）根据自己的需要，提出申请，经实验中心安排后，即可在相应的时段取得登陆资格，进行仿真实验的学习和操作，并得到评价。三、仿真实验的教学实践（2）链接66:7100，进入“成都工业学院大学物理实验教学中心”登陆界面，如图2-8所示。输入学号和密码，单击“登录”按钮。（3）在如图2-9所示的界面上，单击“仿真实验”图标，就可以进行仿真实验，如图2-10所示。（4）若是初次使用仿真试验系统，需要单击图2-10界面上的“下载升级”，在如图2-11所示的界面中阅读如下提示：“虚拟运行环境安装之前请确保您的计算机已经安装了.netFramework3.5spl，否则实验大厅将无法运行，如果您未安装，请单击下面的链接下载安装。”单击“单击这里下载”，下载并安装“.netFramework3.5spl”。然后下载并安装“V4.1”仿真实验系统。三、仿真实验的教学实践（5）单击如图2-9所示界面上的“仿真实验”图标，在如图2-12所示界面的“所属分类”中选择被授权许可的仿真实验的类型，单击下面要做的仿真实验名称，就打开了如图2-13所示的仿真实验项目界面。三、仿真实验的教学实践（6）在仿真实验项目界面的左侧分列该仿真实验项目的“实验简介”“实验原理”“实验内容”“实验仪器”“实验指导”“在线演示”“实验指导书下载”“开始实验”。（7）先阅读“实验简介”“实验原理”，在了解“实验内容”“实验仪器”后，再观看“在线演示”获得直观感受；然后仔细研读“实验指导”，明确操作虚拟仪器进行仿真实验的具体操作方法，在有一定把握后再单击“开始实验”，按照实验步骤完成实验，获得评价成绩。三、仿真实验的教学实践目前，大学物理实验教学中心的仿真实验系统中有50个实验项目，其中基础实验2个、力学实验7个、振动与波实验4个、热学实验5个、电学实验14个、电磁学实验3个、光学实验11个、近代物理学实验4个，具体见表2-1。三、仿真实验的教学实践03实验预习自动评判系统PARTTHERE一、打破时间和空间限制的大学物理实验预习系统实验室和教学学时的限制是长期困惑实验教学的难题，学生课前通过教材进行预习，对实验设备和实验中所遇见的各种现象是很难建立起认识的。在规定的学时内学生不能掌握实验仪器的原理和使用方法，不能对实验进行仔细地消化，有些实验存在严重的“走过场”现象。教学信息化的出现打破了教与学、理论与实验、课内与课外的界限，在研究物理实验的设计思想、实验方法以及培养学生创新能力方面发挥着不可替代的重要作用。大学物理实验预习系统是一个开放式的预习环境，学生可在指定时间内在线预习实验，不受实验室和课时的限制。教师可以根据需要限制学生单次实验的预习次数，能够根据教学要求自动形成预习安排；学生在线预习、模拟操作，完成对实验原理、仪器原理的理解，做到课前胸有成竹；学生实验操作初始状态和测量值都是随机产生的，对应的正确结果各不相同，有效避免抄袭现象。预习系统自动记录学生预习情况，通过专家系统自动评判。教师通过系统了解学生的预习情况，有针对性地调整教学要点。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作1.链接及网址成都工业学院大学物理实验预习系统可以在校园网和外网登录。（1）在校园网上输入网址：

66:8710可以直接登录物理实验预习自动判卷系统(以下简介预习系统)，其登录界面如图2-14所示。或者通过图2-8所示“大学物理实验教学中心”登录界面进入。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作1.链接及网址(2)一般采用IE浏览器打开预习系统，若有的浏览器不能打开，如图2-15所示，则可以试一试其他浏览器或IE浏览器。或者在百度搜索中查找“无法加载插件解决办法”，按照说明解决问题。(3)打开浏览器，输入网址http//66:8710，在网页上弹出如图2-16所示的提示框，单击“这次运行”按钮，或多次单击该按钮。或者阅读文件“Silverlight安装不成功的解决方案”，按照文件说明进行操作。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作2.使用预习系统的必要准备1)修改密码(1)在预习系统中输入用户名和密码，如图2-17所示。(2)登录后在图2-18所示界面的右上角可以看到学生的真实姓名以及通知公告。(3)登录后，首先修改自己的原密码，设置只有自己知道的新密码，如图2-19所示。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作2.使用预习系统的必要准备2)下载升级(1)修改密码后，选择“下载升级”选项，如图2-20所示，在计算机中确认或按照提示安装.netFramwork3.5。(2)按照图2-21所示，下载并安装实验预习大厅“v.2.01.1108”。(3)安装“v.2.01.1108”后，将在计算机桌面上新添“实验预习大厅”图标，单击该图标，就可以打开物理实验预习报告和实验报告自动评判系统。也可以将“v.2.01.1108”下载到自己的U盘里，以方便在校园的任意一台计算机上使用预习系统。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作2.使用预习系统的必要准备3）初次进入“实验预习大厅”之前的设置(1)单击计算机桌面上如图2-22所示的“实验预习大厅”图标，进入实验预习大厅用户登录界面，先不输入用户名和密码，单击“网络设置”按钮，如图2-23所示。(2)在如图2-24所示的对话框中，填入服务器地址“66”，端口号“8710”，单击“保存设置”按钮。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作2.使用预习系统的必要准备3）初次进入“实验预习大厅”之前的设置(3)完成上面的步骤就会弹出如图2-25所示的提示框，单击“确定”按钮。(4)在实验预习大厅用户登陆界面中输入用户名和密码，单击“登录”按钮，如图2-26所示，进入实验预习大厅。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作3.特别注意(1)本系统为每位使用者一对一开设，请牢记自己的用户名和密码，切记这个用户名和密码只属于自己学习大学物理和大学物理实验使用，是专属的，是一对一的，数据库中有使用预习系统的记录和诚信记录，保存着成绩。一旦发现被他人使用，将终止使用权。(2)若发现用户名和密码被盗用，或者忘记了自己的密码，或者无法登录，请立即告知大学物理实验室老师，老师将在第一时间帮助复原，处理后即可用原来的方式登录并及时修改密码。(3)只有学习大学物理课程和大学物理实验课程的同学及授权访问的用户才能够进入物理实验预习报告和实验报告自动评判系统、实验预习大厅。只有在学习大学物理实验课程阶段才能登录预习系统。为了保证此系统的流量和正常运行，学习课程之前和之后，除非特别申请，学生一般无法登录系统，如图2-27所示。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作3.特别注意(4)由于学习大学物理实验课程的班级多，每个班级做实验的时间和地点都不相同，为了便于管理，预习系统有其运行方式，需要对其进行了解。(5)请注意，只有进入实验预习大厅才能进行预习。从物理实验预习报告和实验报告自动评判系统中登录是不能进行预习的。(6)若采用新版的预习系统，将采用“虚拟实验环境”替代“实验预习大厅”，届时只需按照图2-11所示下载安装“虚拟实验环境”即可。物理实验预习自动评判系统界面和实验大厅界面分别如图2-28和图2-29所示。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作3.特别注意(6)单击“通知公告”，将弹出如图2-30所示的“公告详细”提示框，了解预习安排。如果目前没有预习任务，将在“在线预习”界面中发现是空白的，如图2-31所示，但学生可以在“通知公告”中浏览一般的信息通知；若有预习任务，则可在“在线预习”界面中看到相关信息，但只有到了属于预习的时间段，才能进行预习。(7)预习有两种类型：实验教材的预习（根据教科书撰写预习报告——与在实验室里的实验契合）和网络仿真实验预习（在实验预习大厅里完成仿真测试解答预习试卷——获得网上的预习成绩）。(8)预习试卷是评判预习成绩的一个重要因素，也是实验课程总评成绩之一，占有一定的比例，请认真对待。二、首次登录大学物理实验预习系统的操作3.特别注意三、使用实验大厅预习实验的操作(1)双击计算机桌面上的“实验预习大厅”图标，在实验大厅界面中输入用户名和密码。若计算机桌面上没有“实验预习大厅”图标，则需要从物理实验预习报告和实验报告自动评判系统登录，进入网页后下载“.netFramwork3.5”和“实验预习大厅”两个软件。若计算机中已经安装了实验预习大厅并进行了网络设置，则无须进行网络设置的步骤，直接开始下面的步骤即可。(2)选择“在线预习”选项，查看与自己有关的实验项目的预习。若是一般用户或这段时间没有安排实验预习，则在“预习列表”中是没有内容的，如图2-31所示。若近期要做实验，则“在线预习”中的“预习列表”中会出现与此有关的预习安排。对比图2-31与图2-32，当没有预习内容时，要查看通知公告，确认所在班的预习时间和具体的实验操作时间安排。三、使用实验大厅预习实验的操作(3)单击图2-32所示界面中的“进入预习”按钮，如图2-33所示。(4)即便有实验预习安排，若还没有到指定的时间，则单击“进入预习”后将弹出如图2-34所示的对话框。(5)单击“确定”按钮，将会显示“预习等待页面”。若实验预习的时间还没有开始，则界面中的“进入预习”按钮是隐显的，如图2-35所示，所以请确认自己能够预习的时间段。三、使用实验大厅预习实验的操作(6)若正处于预