一種云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺，包括智能終端設(shè)備端、云端服務(wù)器端，所述智能終端設(shè)備端內(nèi)安裝有云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊內(nèi)設(shè)多個實驗?zāi)K，各個實驗?zāi)K獨立設(shè)置為一個資源包利用智能終端設(shè)備端內(nèi)的有線或無線通訊方式存儲在云端服務(wù)器端上，云端服務(wù)器端對智能終端設(shè)備端上傳的實驗數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)處理和存儲，得出成績分析報告，反饋給智能終端設(shè)備端；本發(fā)明以手機、電腦等智能終端為載體，結(jié)合云端服務(wù)器，實現(xiàn)了物理實驗教學(xué)的掌上化、成績統(tǒng)計智能化、受眾面最大化和教育效益性價比最優(yōu)化，突破了傳統(tǒng)實驗教學(xué)中時間和空間的限制，開創(chuàng)了全新的物理教學(xué)模式。
【專利說明】
一種云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于智能化學(xué)習(xí)平臺技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]物理學(xué)是研究物質(zhì)世界最基本的結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運動規(guī)律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學(xué);和由嚴格推導(dǎo)、計算組成的理論環(huán)節(jié)一樣，實驗也是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，能有助于學(xué)習(xí)者對抽象物理規(guī)律的理解。然而，長期以來物理實驗的開展受到器材、場地、規(guī)模和師資等諸多條件限制，大多數(shù)物理實驗均得不到一對一的資源配比，往往是分小組進行物理實驗，這在一定程度上影響學(xué)生對知識點的理解，另一方面，教師無法從小組實驗結(jié)果中來分析個體掌握情況的差異，無法對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進行系統(tǒng)、規(guī)律的分析了解。隨著電子技術(shù)的進步和教學(xué)水平的提高，實驗設(shè)備的功能越來越多，越來越方便使用者的信息共享，數(shù)字化教學(xué)成為解決問題的重要教學(xué)手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)物理實驗教學(xué)的掌上化、成績統(tǒng)計智能化、受眾面最大化和教育效益性價比最優(yōu)化，突破傳統(tǒng)實驗教學(xué)中時間和空間限制的云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺。
[0004]其技術(shù)方案為:
[0005]—種云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺，包括智能終端設(shè)備端、云端服務(wù)器端，所述智能終端設(shè)備端內(nèi)安裝有云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊內(nèi)設(shè)駐波實驗?zāi)K、李薩如圖形實驗?zāi)K和楊氏雙縫干涉實驗?zāi)K，各個實驗?zāi)K獨立設(shè)置為一個資源包利用智能終端設(shè)備端內(nèi)的有線或無線通訊方式存儲在云端服務(wù)器端上，云端服務(wù)器端對智能終端設(shè)備端上傳的實驗數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)處理和存儲，得出成績分析報告，反饋給智能終端設(shè)備端;所述云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊內(nèi)各實驗?zāi)K的使用方法包括以下步驟:
[0006]I)楊氏雙縫干涉實驗，包括以下步驟:
[0007]1.1)用戶從智能終端設(shè)備端的云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊選擇楊氏雙縫干涉實驗；
[0008]1.2)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊提醒用戶在正確的位置擺放實驗儀器，并判定儀器擺放位置正確與否，未擺放正確則繼續(xù)提醒擺放實驗儀器；
[0009]1.3)判定儀器擺放正確后，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊進行干涉動態(tài)演示，并顯示在智能終端設(shè)備端；
[0010]1.4)用戶利用智能終端設(shè)備端進行干涉參數(shù)的設(shè)定；
[0011 ] 1.5)智能終端設(shè)備端輸出干涉圖案；
[0012]2)駐波實驗，包括以下步驟:
[0013]2.1)用戶從智能終端設(shè)備端的云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊選擇駐波實驗；
[0014]2.2)用戶利用智能終端設(shè)備端設(shè)定右行波；
[0015]2.3)用戶利用智能終端設(shè)備端設(shè)定左行波；
[0016]2.4)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊生成左、右行波圖像，并判定圖像能否形成駐波，未形成駐波時返回步驟2.1)重新依次進行右行波、左行波設(shè)定；
[0017]2.5)用戶設(shè)定的左、右行波形成駐波圖像后，智能終端設(shè)備端顯示駐波圖像；
[0018]2.6)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊對形成的駐波圖像進行測試；
[0019]2.7)智能終端設(shè)備端將測試結(jié)果反饋至云端服務(wù)器；
[0020]2.8)用戶選擇是否上傳成績；
[0021]2.9)智能終端設(shè)備端將用戶成績上傳至云端服務(wù)器；
[0022]3)李薩如圖形實驗，包括以下步驟:
[0023]3.1)用戶從智能終端設(shè)備端的云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊選擇李薩如圖形實驗；
[0024]3.2)用戶利用智能終端設(shè)備端設(shè)定實驗參數(shù)；
[0025]3.3)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊生成李薩如圖像。
[0026]作為本發(fā)明進一步的方案:所述智能終端設(shè)備端包括移動互聯(lián)網(wǎng)PC平臺或智能手機。
[0027]作為本發(fā)明再進一步的方案:所述云端服務(wù)器端采用阿里云服務(wù)器作為云技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn)存儲功能。
[0028]作為本發(fā)明再進一步的方案:所述云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊采用Html5HybridAPP應(yīng)用開發(fā)方法。
[0029]作為本發(fā)明再進一步的方案:所述步驟1.1中用戶選擇楊氏雙縫干涉實驗后、步驟2.1中用戶選擇駐波實驗后、步驟3.1用戶選擇李薩如圖形實驗后，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊從云端服務(wù)器下載楊氏雙縫干涉原理、駐波原理、李薩如圖像原理，并通過智能終端設(shè)備端顯示。
[0030]本發(fā)明的有益效果:
[0031]本發(fā)明的云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺以手機、電腦等智能終端為載體，結(jié)合云端服務(wù)器，實現(xiàn)了物理實驗教學(xué)的掌上化、成績統(tǒng)計智能化、受眾面最大化和教育效益性價比最優(yōu)化，突破了傳統(tǒng)實驗教學(xué)中時間和空間的限制，開創(chuàng)了全新的物理教學(xué)模式，具備特有的跨操作平臺優(yōu)勢和云端大數(shù)據(jù)分析功能;本發(fā)明突破傳統(tǒng)實驗室限制，在任意智能終端上實驗，實現(xiàn)實驗教學(xué)掌上化，采用Html5 Hybrid APP應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，能夠在任意終端運行，從PC瀏覽器到手機、平板電腦，甚至是智能電視，無需預(yù)裝任何專業(yè)軟件，使用者就可以進行模擬實驗，實驗不再受到設(shè)備和場地的限制，可以隨時隨地方便地進行，根據(jù)實驗者預(yù)設(shè)的參數(shù)，觀察最終結(jié)果，對物理規(guī)律進行驗證和探索，學(xué)生無需進入實驗室就可以在移動終端完成參數(shù)調(diào)試、現(xiàn)象觀察和自測練習(xí)；在課堂上，教師可以在講到相關(guān)理論知識的時候讓聽課學(xué)生通過智能手機在本發(fā)明的云端實驗室平臺即時同步進行實驗，保證理論與實驗教學(xué)同步，帶來了全新的實驗教學(xué)模式，突破了國內(nèi)教學(xué)領(lǐng)域中長期困擾物理實驗教學(xué)的設(shè)備、場地、規(guī)模和師資的瓶頸;本發(fā)明依托云端服務(wù)器和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實現(xiàn)了成績考核智能化，云端數(shù)據(jù)庫采用阿里云服務(wù)器，用阿里的云技術(shù)架構(gòu)來存儲、統(tǒng)計分析大量學(xué)生的報告成績，穩(wěn)定、高效、精準，學(xué)生的練習(xí)結(jié)果上傳到云服務(wù)器，通過大數(shù)據(jù)分析，可以得到各題目正確率、平均分等結(jié)果，無需等待，無需批改，教師可以立刻從云端服務(wù)器精確地了解學(xué)生對不同知識點掌握的情況，大大降低了教師的工作強度和難度，提高了作業(yè)批改和分析效率;本發(fā)明預(yù)留了拓展接口，實現(xiàn)了功能升級模塊化，采用Web App+HybridAPP云部署方式，不同實驗通過獨立數(shù)據(jù)包存儲在云端服務(wù)器上，平臺模塊在云端服務(wù)器更新后，使用者只需刷新智能終端頁面即可及時獲得升級版本，實現(xiàn)了熱啟動、高便捷、省流量的目的;本發(fā)明的平臺模式具有極強的可復(fù)制性，根據(jù)課程需要，可以輕松搭載更多的學(xué)習(xí)內(nèi)容和功能模塊，本發(fā)明的移動終端+云端服務(wù)器的新型平臺，只要加載不同的教學(xué)內(nèi)容和模塊，就能夠運用于不同的課程，如果該平臺配合微課、慕課和反轉(zhuǎn)課堂等在線開放課程建設(shè)以及教學(xué)模式、學(xué)分管理和教育信息化改革，必將引發(fā)當(dāng)前教育教學(xué)的一場革命。
【附圖說明】
[0032]圖1是云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細地說明。
[0034]參照圖1，一種云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺，包括智能終端設(shè)備端、云端服務(wù)器端，智能終端設(shè)備端包括移動互聯(lián)網(wǎng)PC平臺或智能手機，移動互聯(lián)網(wǎng)PC平臺或智能手機內(nèi)安裝有云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊采用Html5 Hybrid APP應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，內(nèi)設(shè)多個實驗?zāi)K，各個實驗?zāi)K獨立設(shè)置為一個資源包利用移動互聯(lián)網(wǎng)PC平臺或智能手機的有線或無線通訊方式存儲在云端服務(wù)器上，云端服務(wù)器端采用阿里云服務(wù)器作為云技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn)存儲功能，對智能終端設(shè)備端上傳的實驗數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)處理，得出成績分析報告，反饋給移動互聯(lián)網(wǎng)PC平臺或智能手機;所述云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊內(nèi)設(shè)駐波、李薩如圖形和楊氏雙縫干涉三個實驗?zāi)K，使用者根據(jù)不同實驗選擇不同的實驗?zāi)K:
[0035]I)楊氏雙縫干涉實驗，包括以下步驟:
[0036]1.1)用戶從智能終端設(shè)備端的云端物理實驗室模塊選擇楊氏雙縫干涉實驗；
[0037]1.2)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊提醒用戶在正確的位置擺放實驗儀器，并判定儀器擺放位置正確與否，未擺放正確則繼續(xù)提醒擺放實驗儀器；
[0038]1.3)判定儀器擺放正確后，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊進行干涉動態(tài)演示，并顯示在智能終端設(shè)備端；
[0039]1.4)用戶利用智能終端設(shè)備端進行干涉參數(shù)的設(shè)定；
[0040]1.5)智能終端設(shè)備端輸出干涉圖案。
[0041]2)駐波實驗，包括以下步驟:
[0042]2.1)用戶從智能終端設(shè)備端的云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊選擇駐波實驗；
[0043]2.2)用戶利用智能終端設(shè)備端設(shè)定右行波；
[0044]2.3)用戶利用智能終端設(shè)備端設(shè)定左行波；
[0045]2.4)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊生成左、右行波圖像，并判定圖像能否形成駐波，未形成駐波時返回步驟2.1重新依次進行右行波、左行波設(shè)定；
[0046]2.5)用戶設(shè)定的左、右行波形成駐波圖像后，智能終端設(shè)備端顯示駐波圖像；
[0047]2.6)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊對形成的駐波圖像進行測試；
[0048]2.7)智能終端設(shè)備端將測試結(jié)果反饋至云端服務(wù)器；
[0049]2.8)用戶選擇是否上傳成績；
[0050]2.9)智能終端設(shè)備端將用戶成績上傳至云端服務(wù)器。
[0051]3)李薩如圖形實驗，包括以下步驟:
[0052]3.1)用戶從智能終端設(shè)備端的云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊選擇李薩如圖形實驗；
[0053]3.2)用戶利用智能終端設(shè)備端設(shè)定實驗參數(shù)；
[0054]3.3)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊生成李薩如圖像。
[0055]所述步驟1.1中用戶選擇楊氏雙縫干涉實驗后、步驟2.1中用戶選擇駐波實驗后、步驟3.1用戶選擇李薩如圖形實驗后，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊從云端服務(wù)器下載楊氏雙縫干涉原理、駐波原理、李薩如圖像原理，并通過智能終端設(shè)備端顯示。
[0056]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，本發(fā)明的保護范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺，其特征在于，包括智能終端設(shè)備端、云端服務(wù)器端，所述智能終端設(shè)備端內(nèi)安裝有云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊內(nèi)設(shè)駐波實驗?zāi)K、李薩如圖形實驗?zāi)K和楊氏雙縫干涉實驗?zāi)K，各個實驗?zāi)K獨立設(shè)置為一個資源包利用智能終端設(shè)備端內(nèi)的有線或無線通訊方式存儲在云端服務(wù)器端上，云端服務(wù)器端對智能終端設(shè)備端上傳的實驗數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)處理和存儲，得出成績分析報告，反饋給智能終端設(shè)備端;所述云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊內(nèi)各實驗?zāi)K的使用方法包括以下步驟: 1)楊氏雙縫干涉實驗，包括以下步驟: 1.1)用戶從智能終端設(shè)備端的云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊選擇楊氏雙縫干涉實驗； 1.2)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊提醒用戶在正確的位置擺放實驗儀器，并判定儀器擺放位置正確與否，未擺放正確則繼續(xù)提醒擺放實驗儀器； 1.3)判定儀器擺放正確后，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊進行干涉動態(tài)演示，并顯示在智能終端設(shè)備端； 1.4)用戶利用智能終端設(shè)備端進行干涉參數(shù)的設(shè)定； 1.5)智能終端設(shè)備端輸出干涉圖案； 2)駐波實驗，包括以下步驟: 2.1)用戶從智能終端設(shè)備端的云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊選擇駐波實驗； 2.2)用戶利用智能終端設(shè)備端設(shè)定右行波； 2.3)用戶利用智能終端設(shè)備端設(shè)定左行波； 2.4)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊生成左、右行波圖像，并判定圖像能否形成駐波，未形成駐波時返回步驟2.1)重新依次進行右行波、左行波設(shè)定； 2.5)用戶設(shè)定的左、右行波形成駐波圖像后，智能終端設(shè)備端顯示駐波圖像； 2.6)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊對形成的駐波圖像進行測試； 2.7)智能終端設(shè)備端將測試結(jié)果反饋至云端服務(wù)器； 2.8)用戶選擇是否上傳成績； 2.9)智能終端設(shè)備端將用戶成績上傳至云端服務(wù)器； 3)李薩如圖形實驗，包括以下步驟: 3.1)用戶從智能終端設(shè)備端的云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊選擇李薩如圖形實驗； 3.2)用戶利用智能終端設(shè)備端設(shè)定實驗參數(shù)； 3.3)云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊生成李薩如圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺，其特征在于，所述智能終端設(shè)備端包括移動互聯(lián)網(wǎng)PC平臺或智能手機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺，其特征在于，所述云端服務(wù)器端采用阿里云服務(wù)器作為云技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn)存儲功能。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺，其特征在于，所述云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊采用Html5Hybrid APP應(yīng)用開發(fā)方法。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云端物理實驗室學(xué)習(xí)平臺，其特征在于，所述步驟1.1中用戶選擇楊氏雙縫干涉實驗后、步驟2.1中用戶選擇駐波實驗后、步驟3.1用戶選擇李薩如圖形實驗后，云端物理實驗室學(xué)習(xí)模塊從云端服務(wù)器下載楊氏雙縫干涉原理、駐波原理、李薩如圖像原理，并通過智能終端設(shè)備端顯示。
【文檔編號】G09B5/02GK105844974SQ201610381517
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】賴昌, 楊錦, 王超, 黃屹, 韋儀
【申請人】重慶郵電大學(xué)