物理實驗預習自動評判系統
學生通過基于虛擬仿真實驗的預習自動評判系統了解實驗原理、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識。系統通過基于實驗操作規則(非固定操作 順序)的教師專家評判系統自動評判,指出錯誤,通過多次預習協助學生完成課前預習。
用于解決實際教學中學生大面積實驗預習難于有效開展的實際問題。問題體現在:1. 由于實驗實和師資力量等限制,很難提供給的環境,使學生無法對實驗環境建立起直觀認識;2.由于教學時間和手段限制,教師也無法有效的對學生的預習情況進行有效檢查,教學過程“走過場”,影響教學質量提高。
針對物理實驗教學質量提高的困難, 1995年,中國科學技術大學研制成在國際上首創開發出《大學物理仿真實驗》,而且不斷增加內容和更新版本,使它成為一部系統的活的物理實驗教科書,學生利用它進行課前預習、課后復習和自我訓練,使物理實驗教學突破時間和課堂的限制,實現與理論教學相同的學習鏈。在多年《大學物理仿真實驗》研究與實踐的基礎上,科大奧銳推出物理實驗在線預習系統,利用在線仿真實驗讓學生深入理解實驗,模擬實驗操作過程;通過在線預習考試系統檢查學生,確保效果學生預習質量。
大學物理實驗預習自動評判系統,采用計算機虛擬現實技術,在原有的《大學物理仿真實驗》的基礎上,進一步加強虛擬實驗的模型設計,建設與理論考試相結合的在線實驗預習環境,用仿真實驗替代了學生按書本抄寫實驗步驟、實驗原理的過程。促使學生完成一個完整的學習鏈過程,保證大面積實驗教學質量的提升,同時大大減輕了教師批改預習報告和實驗報告的工作量。它的應用使課堂實驗教學實現學生自主學習、教師答疑。
曾榮獲1996年獲得中國科學院教學成果一等獎;1997年獲得教育部全國優秀CAI成果獎;1997年DOS版本獲得國家級教學成果二等獎;1997年曾經代表中國CAI最新成果參加聯合國科教文組織大會演示和到英國,日本等國家進行國際交流和展示;1999年獲得安徽省優秀CAI成果一等獎;2000年獲得安徽教學成果特等獎;2001年獲得國家教學成果獎。
系統介紹
系統特色:
1. 開放式的預習環境。學生可在指定時間內在線預習實驗,不受實驗室和課時的限制。教師可以根據需要限制學生單次實驗的預習次數。
2. 學生實驗操作初始狀態和測量值都是隨機產生,對應的正確結果各不相同,有效避免抄襲現象。
3. 自主組卷: 教師可以選擇操作實驗,調用題庫中題目組成試卷,擬定分數存入試卷庫。
4. 自動評判:預習成績自動評判,學生可及時了解學習效果,針對性調整預習內容。
5. 客觀、真實的預習成績:有助于教師掌握學生預習效果、針對性的調整教學重點
6. 開放架構: 教師可自行擴展實驗項目,并可自主更新實驗配套預習資源。
7. 開放式題庫,用戶可自行添加實驗題目,并支持word版題目的批量導入功能。
8. 學生預習結果可長期保存,可以word形式批量導出以便存檔。
工作流程:
功能模塊
大學物理實驗預習自動評判系統由仿真實驗庫、實驗習題庫、實驗報告制作、實驗報告庫(含預習報告)、報告發布、評判和統計五部分組成。
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,可檢查學生對實驗原理、實驗過程、儀器操作的掌握。
2. 實驗習題庫:習題由選擇題和填空題、實驗數據處理等組成,習題有評判功能,教師可自行添加習題。
3. 實驗報告制作:教師從仿真實驗庫中選取實驗,從習題庫中選取習題組成實驗報告模板或預習報告模板,存入實驗報告庫。
4. 報告發布:向授課學生發布實驗報告和預習報告模板,規定上繳截止日期,學生完成預習報告后,可立即看到評分結果,不滿意可重新再做預習報告和實驗報告,直到滿意后提交給教師。
5. 評判和統計:教師見到學生完成的預習報告統計列表,規定預習報告符合要求的學生來做真實實驗。實驗報告可作為平時成績長期保存。
典型應用
物理實驗預習系統在教學中的應用模式
1.實際開展大面積的實驗預習:
通過在線實驗預習環境,從根本上解決了實驗儀器狀況及師資力量不足的問題,學生通過預習環節的實際操作,了解實驗原理、實驗內容、熟悉實驗儀器,對實驗環境建立直觀認識。
2. 營造多元化的教學環境:
利用預習系統在網上開設開放實驗,開設選修課程,開設實驗作業、實驗復習檢查等各種形式滿足各種層次學生的求知需求,提供自評自測,拓展視野,提高學生對實驗學習的興趣。
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2021-02-01