物理實驗預(yù)習(xí)自動評判系統(tǒng)
學(xué)生通過基于虛擬仿真實驗的預(yù)習(xí)自動評判系統(tǒng)了解實驗原理、儀器的原理及使用,完成實驗操作過程,課前建立實驗直觀認(rèn)識。系統(tǒng)通過基于實驗操作規(guī)則(非固定操作 順序)的教師專家評判系統(tǒng)自動評判,指出錯誤,通過多次預(yù)習(xí)協(xié)助學(xué)生完成課前預(yù)習(xí)。
用于解決實際教學(xué)中學(xué)生大面積實驗預(yù)習(xí)難于有效開展的實際問題。問題體現(xiàn)在:1. 由于實驗實和師資力量等限制,很難提供給的環(huán)境,使學(xué)生無法對實驗環(huán)境建立起直觀認(rèn)識;2.由于教學(xué)時間和手段限制,教師也無法有效的對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行有效檢查,教學(xué)過程“走過場”,影響教學(xué)質(zhì)量提高。
針對物理實驗教學(xué)質(zhì)量提高的困難, 1995年,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制成在國際上首創(chuàng)開發(fā)出《大學(xué)物理仿真實驗》,而且不斷增加內(nèi)容和更新版本,使它成為一部系統(tǒng)的活的物理實驗教科書,學(xué)生利用它進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和自我訓(xùn)練,使物理實驗教學(xué)突破時間和課堂的限制,實現(xiàn)與理論教學(xué)相同的學(xué)習(xí)鏈。在多年《大學(xué)物理仿真實驗》研究與實踐的基礎(chǔ)上,科大奧銳推出物理實驗在線預(yù)習(xí)系統(tǒng),利用在線仿真實驗讓學(xué)生深入理解實驗,模擬實驗操作過程;通過在線預(yù)習(xí)考試系統(tǒng)檢查學(xué)生,確保效果學(xué)生預(yù)習(xí)質(zhì)量。
大學(xué)物理實驗預(yù)習(xí)自動評判系統(tǒng),采用計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù),在原有的《大學(xué)物理仿真實驗》的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加強虛擬實驗的模型設(shè)計,建設(shè)與理論考試相結(jié)合的在線實驗預(yù)習(xí)環(huán)境,用仿真實驗替代了學(xué)生按書本抄寫實驗步驟、實驗原理的過程。促使學(xué)生完成一個完整的學(xué)習(xí)鏈過程,保證大面積實驗教學(xué)質(zhì)量的提升,同時大大減輕了教師批改預(yù)習(xí)報告和實驗報告的工作量。它的應(yīng)用使課堂實驗教學(xué)實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師答疑。
曾榮獲1996年獲得中國科學(xué)院教學(xué)成果一等獎;1997年獲得教育部全國優(yōu)秀CAI成果獎;1997年DOS版本獲得國家級教學(xué)成果二等獎;1997年曾經(jīng)代表中國CAI最新成果參加聯(lián)合國科教文組織大會演示和到英國,日本等國家進(jìn)行國際交流和展示;1999年獲得安徽省優(yōu)秀CAI成果一等獎;2000年獲得安徽教學(xué)成果特等獎;2001年獲得國家教學(xué)成果獎。
系統(tǒng)介紹
系統(tǒng)特色:
1. 開放式的預(yù)習(xí)環(huán)境。學(xué)生可在指定時間內(nèi)在線預(yù)習(xí)實驗,不受實驗室和課時的限制。教師可以根據(jù)需要限制學(xué)生單次實驗的預(yù)習(xí)次數(shù)。
2. 學(xué)生實驗操作初始狀態(tài)和測量值都是隨機(jī)產(chǎn)生,對應(yīng)的正確結(jié)果各不相同,有效避免抄襲現(xiàn)象。
3. 自主組卷: 教師可以選擇操作實驗,調(diào)用題庫中題目組成試卷,擬定分?jǐn)?shù)存入試卷庫。
4. 自動評判:預(yù)習(xí)成績自動評判,學(xué)生可及時了解學(xué)習(xí)效果,針對性調(diào)整預(yù)習(xí)內(nèi)容。
5. 客觀、真實的預(yù)習(xí)成績:有助于教師掌握學(xué)生預(yù)習(xí)效果、針對性的調(diào)整教學(xué)重點
6. 開放架構(gòu): 教師可自行擴(kuò)展實驗項目,并可自主更新實驗配套預(yù)習(xí)資源。
7. 開放式題庫,用戶可自行添加實驗題目,并支持word版題目的批量導(dǎo)入功能。
8. 學(xué)生預(yù)習(xí)結(jié)果可長期保存,可以word形式批量導(dǎo)出以便存檔。
工作流程:
功能模塊
大學(xué)物理實驗預(yù)習(xí)自動評判系統(tǒng)由仿真實驗庫、實驗習(xí)題庫、實驗報告制作、實驗報告庫(含預(yù)習(xí)報告)、報告發(fā)布、評判和統(tǒng)計五部分組成。
1. 仿真實驗庫:包含50多個常用物理實驗項目,有操作評分功能,可檢查學(xué)生對實驗原理、實驗過程、儀器操作的掌握。
2. 實驗習(xí)題庫:習(xí)題由選擇題和填空題、實驗數(shù)據(jù)處理等組成,習(xí)題有評判功能,教師可自行添加習(xí)題。
3. 實驗報告制作:教師從仿真實驗庫中選取實驗,從習(xí)題庫中選取習(xí)題組成實驗報告模板或預(yù)習(xí)報告模板,存入實驗報告庫。
4. 報告發(fā)布:向授課學(xué)生發(fā)布實驗報告和預(yù)習(xí)報告模板,規(guī)定上繳截止日期,學(xué)生完成預(yù)習(xí)報告后,可立即看到評分結(jié)果,不滿意可重新再做預(yù)習(xí)報告和實驗報告,直到滿意后提交給教師。
5. 評判和統(tǒng)計:教師見到學(xué)生完成的預(yù)習(xí)報告統(tǒng)計列表,規(guī)定預(yù)習(xí)報告符合要求的學(xué)生來做真實實驗。實驗報告可作為平時成績長期保存。
典型應(yīng)用
物理實驗預(yù)習(xí)系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用模式
1.實際開展大面積的實驗預(yù)習(xí):
通過在線實驗預(yù)習(xí)環(huán)境,從根本上解決了實驗儀器狀況及師資力量不足的問題,學(xué)生通過預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的實際操作,了解實驗原理、實驗內(nèi)容、熟悉實驗儀器,對實驗環(huán)境建立直觀認(rèn)識。
2. 營造多元化的教學(xué)環(huán)境:
利用預(yù)習(xí)系統(tǒng)在網(wǎng)上開設(shè)開放實驗,開設(shè)選修課程,開設(shè)實驗作業(yè)、實驗復(fù)習(xí)檢查等各種形式滿足各種層次學(xué)生的求知需求,提供自評自測,拓展視野,提高學(xué)生對實驗學(xué)習(xí)的興趣。
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2021-02-01