慕课背景下虚拟实验的建设与推广

1、上海交通大学信息技术发展推进教育教学改革虚拟实验的项目建设虚拟实验示范中心建设慕课助力推广虚拟实验信息技术发展推进教育教学改革虚拟实验的项目建设虚拟实验示范中心建设慕课助力推广虚拟实验1技术发展推进教育教学改革技术发展推进教育教学改革 科技进步推进教育改革l 知识的载体原始且昂贵1. 孔子时代的教育采用口口相传，问答的模式。孔子没有著作流传，只能由其弟子记录而留下了论语。2. 苏格拉底式教育，采用的是辩答，同样，其思想和生平记述于后来的学者主要是他的学生柏拉图。活字印刷术发明l 印刷术使得教育组织转向规模化与正规化；l “活字印刷术”的出现扩展了知识传播的内容和形式，提高了知识传播的效果。毕昇

2、发明活字印刷活字印刷沿用至今书院的出现互联网广泛应用改变教育l 2020世纪，世纪，6060年代信息化给知识传播带来了颠覆性的改变；年代信息化给知识传播带来了颠覆性的改变；l 2000年，互联网的出现，网络加快了教育学位的网络传播；l 20122012年，慕课的出现是年，慕课的出现是教育史上继印刷术之后的又一次革教育史上继印刷术之后的又一次革命命。第二代互联网来临移动学习校园外的市场大数据时代社交媒体与教育信息化管理系统EMIS决策支持系统将充分应用于教学班级规模与评教分数的关系慕课的发展l 美国三大慕课平台共有来自全球200所顶尖大学提供的1000多门课程，选修学生短短两年超过1500万。前

3、耶鲁大学校长加盟Coursera，担任CEO“慕课”来了大学校长眼中的数字化校园以学生为中心的办学理念以学生为中心精准推送精准推送网络工程师眼中的数字化校园信息技术发展推进教育教学改革虚拟实验的项目建设虚拟实验示范中心建设慕课助力推广虚拟实验物理实验中心建设物理实验选课管理物理实验管理模式选课系统预习系统学生选课物理实验预习虚拟实验十二五国家重点支持计划课题介绍p课题承担单位相关领域的专家课题承担单位相关领域的专家p课题一：华中科技大学课题一：华中科技大学p课题二：北京航空航天大学课题二：北京航空航天大学p课题三：上海交通大学课题三：上海交通大学p课题四：北京邮电大学课题四：北京邮电大学p课题

4、五：华中科技大学课题五：华中科技大学p课题六：电大在线、天喻信息、浙江大学、同济大学、课题六：电大在线、天喻信息、浙江大学、同济大学、北京联合大学、华中科技大学北京联合大学、华中科技大学课题关系课题课题1:虚虚拟实拟实验开验开发标发标准、准、评价评价及管及管理规理规范范课题课题5：开放式虚拟实验支撑平台的设计与开发：开放式虚拟实验支撑平台的设计与开发课题课题2：虚拟：虚拟实验教学可实验教学可视化设计关视化设计关键技术研究键技术研究课题课题3：虚拟实：虚拟实验教学资源构件验教学资源构件的多领域建模与的多领域建模与装配平台研究装配平台研究课题课题4:虚拟虚拟实验智能指实验智能指导与管理系导与管理系

5、统的研发统的研发课题课题6：虚拟实验教学环境示范工程：虚拟实验教学环境示范工程应用示范应用示范研究研究虚拟实验虚拟实验支撑环境支撑环境关键技术关键技术研研 究究课题三虚拟实验与实验教学研讨会仿真流程信息技术发展推进教育教学改革虚拟实验的项目建设虚拟实验示范中心建设慕课助力推广虚拟实验机械工程学科(一) 实验内容一 平面摆测g441.搭建实验装置2.实验测量并记录数据 (1）用米尺量出悬线的长度，记录。（2）用游标卡尺测摆球的直径，记录，然后算出摆球半径。（3）计算出摆长。（4）把单摆从平衡位置拉开一个不大于5o的角度，然后释放。用秒表测出单摆30个周期摆动的时间，共测量3次，算出单摆的平均周期

6、。3.根据单摆的周期公式 T=2(L/g)1/2计算出重力加速度g4.改变绳长再做两次，每次重复上述过程。5.对三次所得g值求平均值，得最后结果。平面摆装置示意图单摆实验单摆实验 实验内容一45实验一 平面摆测g的 MO文件及参数值单摆实验单摆实验 实验内容一46绳子对摆球的拉力波形重力加速度g波形摆球水平方向位移波形摆球垂直方向位移波形实验二 圆锥摆测g的 MO文件及参数值单摆实验单摆实验 实验内容二圆锥摆示意图1.搭建实验装置2.实验测量并记录数据 (1）用米尺量测量h,记录; (2)用秒表测量摆球转动n圈所用的时间 t;3. 重力加速度为g=42h(n/t) 24.改变绳长再做两次，每次

7、重复上述过程。5.对三次所得g值求平均值，得最后结果。实验二 圆锥摆测g实验二 圆锥摆测g的仿真结果重力加速度g波形摆球圆周运动半径波形单摆单摆实验实验组合电路组合电路实验实验50实验内容一-串联电阻电路中R、U、I的测量实验内容二-并联电阻电路中R、U、I的测量实验内容三-电源串联电路中R、U、I的测量实验内容四-电源并联电路中R、U、I的测量实验内容五-简单的电阻、电源混联电路中R、U、I 的测量组合电路实验 实验内容一电路图：以电阻R1为例仿真结果：电源电压为5V时电阻R1上的电压波形电源电压为5V时电阻R1上的电流强度波形组合电路实验 实验内容二电路图：以电阻R1为例仿真结果：电源电压

8、为5V时电阻R1上的电压波形电源电压为5V时电阻R1上的电压波形组合电路实验 实验内容三电路图：仿真结果：电阻R上的电压波形电源E1上的电压波形电阻R上的电流波形电源E1上的电流波形组合电路实验 实验内容四电路图：仿真结果：电阻R上的电压波形电源E1上的电压波形电阻R上的电流波形电源E1上的电流波形组合电路实验 实验内容五电路图：仿真结果：电阻R1上的电压波形电源E1上的电压波形电阻R1上的电流波形 电源E1上的电流波形实验内容一 小车在平面上运动时的T、m、a的关系实验内容二 小车在斜面上运动时的T、m、a的关系牛顿运动定律牛顿运动定律应用应用MO文件及参数值小车所受拉力T的波形小车水平方向

9、位移x的波形小车水平方向加速度a的波形小车水平方向速度v的波形牛顿运动定律应用牛顿运动定律应用 实验内容一 仿真结果牛顿运动定律应用牛顿运动定律应用 实验内容二 MO文件及参数值小车所受拉力T的波形小车沿斜面方向位移x的波形小车沿斜面方向加速度a的波形小车沿斜面方向速度v的波形牛顿运动定律应用牛顿运动定律应用 实验内容二 物理实验计划完成两个物理实验一、温度传感器实验器件种类：铂电阻、半导体电阻，PN结、集成温度传感器温度范围：0 100 测量仪器：可调电源，万用表、标准电阻，标准温度计、加热器（控温功能？）、保温杯、物理冰点、导线等等。特点：特性可以用公式描述；可动部件不多。物理实验二、液氮

10、汽化热实验器件种类：液氮、铜块、不锈钢块、铝块温度范围：-196 25测量仪器：杜瓦瓶、保温桶、砝码、镊子、天平型传感器、直流稳压电源、虚拟仪器（高精度A/D，NI公司）、导线等等。特点：特性很难用公式表述；体现物理实验的特点、运动部件不多。 校内实验信息技术发展推进教育教学改革虚拟实验的项目建设虚拟实验示范中心建设慕课助力推广虚拟实验研究1:生物钟与学习的效率 每个人都存在生物节律，大多数人上午7一11时为第一个高潮段，下午5一9时第二个高潮段。 每天的第二个高潮段正符合线上学习的阶段，我们需要充分利用这个时期让学生进行慕课学习。 节选生物钟与有效学习的关系每天两个学习高潮阶段白天上午课堂学习晚上寝室在线学习研究2:学习效率曲线按照学习效率曲线理论，对