数字化科学实验室解决方案

数字化科学试验室是特地效劳于科学教学〔如物理、化学、生物等学科〕的专用教室之一。利用传感器，数字化试验系统能够探测、感受外界的信号，物理条件〔如光、热、湿度、温度等〕或化学组成，并将探知的信息转化成数字信号输出出来，弥补了传统试验的缺陷，充分表达了数字化试验集数据记录、数据分析和自动把握等功能于一体的优势，实现了试验数据采集的数字化和自动化、数据处理和数据分析的智能化，很好地解决了传统科学试验中“定性试验多，定量试验少；验证明验多，探究试验少”的问题。数字化的科学探究试验室为有效实现信息技术与科学教学的整合供给了的平台，为学生探究科学规律供给了的契机。一、数字化科学试验室环境下的资源与活动在数字化科学试验室环境下，通过使用不同的教学资源就能够进展多种不同类型的教学活动，如高精度实时采集数据、数据可视化呈现、自动记录数据、分析处理数据、关心生成试验报告、教师演示试验、分组试验、分组争论等等。具体如以下图。二、环境构成及其功能〔一〕环境构成概述及功能分析数字化科学试验室主要由传感器、数据采集器、信号发生器、试验设备、计算机和数据采集分析软件系统构成。该环境还可以扩展多种设备，如扩音器、视频呈现台、互动反响系统、液晶书写屏、多网合一、录课软件等，具体状况如下表所示。传感器数据采集器信号发生器环境构成 参考报价 略试验设备计算机数据采集分析软件n 试验转变为定量记录与分析，加深学生对试验原理的理解，提高认根本功能

识水平。n 高精度、快速呈现试验结果：借助数字试验设备，在试验数据采可扩展功能

集的同时自动以数据表、图像等形式呈现试验的结果。同时，数字n 自动记录数据：无需手动对试验数据逐个记录，节约教学时间，使学生可以将更多的时间与精力用在试验分析及重复试验探究的过程中。n到的数据，以及在常规试验中手动录入的数据，进展多种形式的处理和分析。n常学科试验教学以及学科科研活动之中。² 无失真地再现出来，使教师的讲授更加轻松自然，增大了授课教师的活动范围，学生可以更加清楚地倾听教师讲授。² 视频呈现台：实现对实物教具、学具、学生作品等物品放大呈现的功能，便于呈现事物的细节，以及在此根底上师生开放争论、评价等活动。² 互动反响系统：学生对教师的问题可做出即时答复，教师能马上得知并统计学生的评测结果，为课堂的教学决策供给依据。² 液晶书写屏：利用专用的书写笔代替鼠标操作电脑，使教师或者学生获得全的操作体验。² 中控：实现对投影机、电动幕等设备的集成把握和远程把握，其中多媒体网络中控，这种中控系统的网络化进展使中控兼具了设备把握和设备治理功能。²多网合一：在摄像头、视频采集卡/视频效劳器、IP机顶盒/PC机/视频效劳终端等硬件的支持下，实现音视频的并发点播、双向电视教学、校园网、校园电视台等各项功能。²录课软件：一种简洁易用的课堂授课/培训内容录播工具。协作视音频采集设备，可将教学/培训中的音视频场景、PPT演示文稿、电脑操作等内容录制为一体化的多媒体课件。〔二〕数字化物理试验室环境构成例如1.数字试验设备配置包〔单组配置〕功能组合名称数量数据采集数据采集器数字试验室多媒体教学关心系统1个1套动力学光电门传感器位移传感器2个1套2.整体配置方案2.整体配置方案整体配置方名称数量案如下：依据一班拉压力传感器2个电压传感器1个电磁学电流传感器微电流传感器1个1个磁感应传感器1个声学声音/声强传感器1个光学光强传感器1个热学温度传感器压强传感器1个1个信号发生器1个信号源数控功率电阻1个把握开关1个线材1套附材及配套传感器专用仪器箱1套资源试验指导手册1套产品使用说明1套力学动力学组合导轨1套电学电学试验平台1套56名学生计算，分14组，每组4名学生，每学生分组各使用1套设备，老师用1套。课室面网、气等装修布线施工符合国家相关标准。功能组合数字试验设备15套试验设备试验教具设备15套交互式电子白板1块投影机1台网络化互动式电电脑15台教平台网络集线器1台网络多媒体教学辅助系统1套桌椅设施1间根底施工电、网布线1间〔三〕数字化化学试验室环境构成例如1.数字试验设备配置包〔单组配置〕功能组合名称数量数据采集器1个数据采集数字试验室多媒体教学关心系统1套电压传感器1个电流传感器1个温度传感器1个常规传感器压强传感器1个pH1个色度传感器1个电导率传感器1个线材1套传感器专用仪器箱1套附材及配套资源试验指导手册1套产品使用说明1套2.2.整体配置方案整体配置方案如下：依据一班56名学生计算，分14组，每组4名学生，每学生分组各使用1套设备，教师用1套。课室面积约96m2，水、电、网、气等装修布线施工符合国家相关标准。〔四〕数字化生物试验室环境构成例如1.数字试验设备配置包〔四〕数字化生物试验室环境构成例如1.数字试验设备配置包〔单组配置〕功能组合名称数量数字试验设备15套试验设备试验教具设备15套交互式电子白板1块投影机1台网络化互动式电教平台电脑15台网络集线器1台网络多媒体教学关心系统1套桌椅设施1间根底施工电、网、水、气布线1间功能组合名称数量数据采集器1个数据采集数字试验室多媒体教学关心系统1套微电流传感器1个光强传感器1个传感器温度传感器1个压强传感器1个2.整体配置方案整体配置方案如下：依据一班56名学生计算，分14组，每组4名学生，每2.整体配置方案整体配置方案如下：依据一班56名学生计算，分14组，每组4名学生，每学生分组各使用1套设备，教师用1套。课室面积约96m2，水、电、网、气等装修布线施工符合国家相关标准。pH1个色度传感器1个湿度传感器1个溶解氧传感器1个二氧化碳传感器1个线材1套附材及配套传感器专用仪器箱1套资源试验指导手册1套产品使用说明1套功能组合名称数量试验设备数字试验设备试验教具设备15套15套交互式电子白板1块网络化互动投影机1台式电教平台电脑15台网络集线器1台网络多媒体教学关心系统1套网络多媒体教学关心系统1套桌椅设施1间根底施工电、网、水布线1间三、环境点评〔一〕根本配置、操作及维护数字化科学试验室利用由传感器和计算机组成的多功能测量系统，能够独立地或与传统的试验仪器结合起来进展试验，充分发挥传统试验仪器设备的成效，并对其功能实现了进一步拓展。选择搭配不同的数字试验设备配置包，即可以完成相应的物理、化学、生物试验，全面满足初高中不同学科的试验教学需求。在试验室整体配置方案中，通过增加交互式电子白板、投影机、电脑等设备，可构建起网络化的数字科学试验室，产生更大的功能和效益。〔二〕教学应用利用数字化科学试验室系统，可以实现快速、高精度地实时采集数据，自动记录以及分析处理、生成试验报告等功能。能够完成教师和学生自行设计的很多试验，以及用传统仪器做不成或做不好