數(shù)字化科學(xué)實(shí)驗(yàn)室解決方案

數(shù)字化科學(xué)試驗(yàn)室是特地效勞于科學(xué)教學(xué)〔如物理、化學(xué)、生物等學(xué)科〕的專用教室之一。利用傳感器，數(shù)字化試驗(yàn)系統(tǒng)能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)，物理?xiàng)l件〔如光、熱、濕度、溫度等〕或化學(xué)組成，并將探知的信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)輸出出來(lái)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)試驗(yàn)的缺陷，充分表達(dá)了數(shù)字化試驗(yàn)集數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)分析和自動(dòng)把握等功能于一體的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的數(shù)字化和自動(dòng)化、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析的智能化，很好地解決了傳統(tǒng)科學(xué)試驗(yàn)中“定性試驗(yàn)多，定量試驗(yàn)少；驗(yàn)證明驗(yàn)多，探究試驗(yàn)少”的問(wèn)題。數(shù)字化的科學(xué)探究試驗(yàn)室為有效實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的整合供給了的平臺(tái)，為學(xué)生探究科學(xué)規(guī)律供給了的契機(jī)。一、數(shù)字化科學(xué)試驗(yàn)室環(huán)境下的資源與活動(dòng)在數(shù)字化科學(xué)試驗(yàn)室環(huán)境下，通過(guò)使用不同的教學(xué)資源就能夠進(jìn)展多種不同類型的教學(xué)活動(dòng)，如高精度實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)、自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)、分析處理數(shù)據(jù)、關(guān)心生成試驗(yàn)報(bào)告、教師演示試驗(yàn)、分組試驗(yàn)、分組爭(zhēng)論等等。具體如以下圖。二、環(huán)境構(gòu)成及其功能〔一〕環(huán)境構(gòu)成概述及功能分析數(shù)字化科學(xué)試驗(yàn)室主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、信號(hào)發(fā)生器、試驗(yàn)設(shè)備、計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集分析軟件系統(tǒng)構(gòu)成。該環(huán)境還可以擴(kuò)展多種設(shè)備，如擴(kuò)音器、視頻呈現(xiàn)臺(tái)、互動(dòng)反響系統(tǒng)、液晶書(shū)寫(xiě)屏、多網(wǎng)合一、錄課軟件等，具體狀況如下表所示。傳感器數(shù)據(jù)采集器信號(hào)發(fā)生器環(huán)境構(gòu)成 參考報(bào)價(jià) 略試驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集分析軟件n 試驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)槎坑涗浥c分析，加深學(xué)生對(duì)試驗(yàn)原理的理解，提高認(rèn)根本功能

識(shí)水平。n 高精度、快速呈現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果：借助數(shù)字試驗(yàn)設(shè)備，在試驗(yàn)數(shù)據(jù)采可擴(kuò)展功能

集的同時(shí)自動(dòng)以數(shù)據(jù)表、圖像等形式呈現(xiàn)試驗(yàn)的結(jié)果。同時(shí)，數(shù)字n 自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)：無(wú)需手動(dòng)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)逐個(gè)記錄，節(jié)約教學(xué)時(shí)間，使學(xué)生可以將更多的時(shí)間與精力用在試驗(yàn)分析及重復(fù)試驗(yàn)探究的過(guò)程中。n到的數(shù)據(jù)，以及在常規(guī)試驗(yàn)中手動(dòng)錄入的數(shù)據(jù)，進(jìn)展多種形式的處理和分析。n常學(xué)科試驗(yàn)教學(xué)以及學(xué)科科研活動(dòng)之中。2 無(wú)失真地再現(xiàn)出來(lái)，使教師的講授更加輕松自然，增大了授課教師的活動(dòng)范圍，學(xué)生可以更加清楚地傾聽(tīng)教師講授。2 視頻呈現(xiàn)臺(tái)：實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)物教具、學(xué)具、學(xué)生作品等物品放大呈現(xiàn)的功能，便于呈現(xiàn)事物的細(xì)節(jié)，以及在此根底上師生開(kāi)放爭(zhēng)論、評(píng)價(jià)等活動(dòng)。2 互動(dòng)反響系統(tǒng)：學(xué)生對(duì)教師的問(wèn)題可做出即時(shí)答復(fù)，教師能馬上得知并統(tǒng)計(jì)學(xué)生的評(píng)測(cè)結(jié)果，為課堂的教學(xué)決策供給依據(jù)。2 液晶書(shū)寫(xiě)屏：利用專用的書(shū)寫(xiě)筆代替鼠標(biāo)操作電腦，使教師或者學(xué)生獲得全的操作體驗(yàn)。2 中控：實(shí)現(xiàn)對(duì)投影機(jī)、電動(dòng)幕等設(shè)備的集成把握和遠(yuǎn)程把握，其中多媒體網(wǎng)絡(luò)中控，這種中控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)展使中控兼具了設(shè)備把握和設(shè)備治理功能。2多網(wǎng)合一：在攝像頭、視頻采集卡/視頻效勞器、IP機(jī)頂盒/PC機(jī)/視頻效勞終端等硬件的支持下，實(shí)現(xiàn)音視頻的并發(fā)點(diǎn)播、雙向電視教學(xué)、校園網(wǎng)、校園電視臺(tái)等各項(xiàng)功能。2錄課軟件：一種簡(jiǎn)潔易用的課堂授課/培訓(xùn)內(nèi)容錄播工具。協(xié)作視音頻采集設(shè)備，可將教學(xué)/培訓(xùn)中的音視頻場(chǎng)景、PPT演示文稿、電腦操作等內(nèi)容錄制為一體化的多媒體課件?！捕硵?shù)字化物理試驗(yàn)室環(huán)境構(gòu)成例如1.數(shù)字試驗(yàn)設(shè)備配置包〔單組配置〕功能組合名稱數(shù)量數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集器數(shù)字試驗(yàn)室多媒體教學(xué)關(guān)心系統(tǒng)1個(gè)1套動(dòng)力學(xué)光電門傳感器位移傳感器2個(gè)1套2.整體配置方案2.整體配置方案整體配置方名稱數(shù)量案如下：依據(jù)一班拉壓力傳感器2個(gè)電壓傳感器1個(gè)電磁學(xué)電流傳感器微電流傳感器1個(gè)1個(gè)磁感應(yīng)傳感器1個(gè)聲學(xué)聲音/聲強(qiáng)傳感器1個(gè)光學(xué)光強(qiáng)傳感器1個(gè)熱學(xué)溫度傳感器壓強(qiáng)傳感器1個(gè)1個(gè)信號(hào)發(fā)生器1個(gè)信號(hào)源數(shù)控功率電阻1個(gè)把握開(kāi)關(guān)1個(gè)線材1套附材及配套傳感器專用儀器箱1套資源試驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)1套產(chǎn)品使用說(shuō)明1套力學(xué)動(dòng)力學(xué)組合導(dǎo)軌1套電學(xué)電學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)1套56名學(xué)生計(jì)算，分14組，每組4名學(xué)生，每學(xué)生分組各使用1套設(shè)備，老師用1套。課室面網(wǎng)、氣等裝修布線施工符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。功能組合數(shù)字試驗(yàn)設(shè)備15套試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)教具設(shè)備15套交互式電子白板1塊投影機(jī)1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化互動(dòng)式電電腦15臺(tái)教平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)集線器1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)輔助系統(tǒng)1套桌椅設(shè)施1間根底施工電、網(wǎng)布線1間〔三〕數(shù)字化化學(xué)試驗(yàn)室環(huán)境構(gòu)成例如1.數(shù)字試驗(yàn)設(shè)備配置包〔單組配置〕功能組合名稱數(shù)量數(shù)據(jù)采集器1個(gè)數(shù)據(jù)采集數(shù)字試驗(yàn)室多媒體教學(xué)關(guān)心系統(tǒng)1套電壓傳感器1個(gè)電流傳感器1個(gè)溫度傳感器1個(gè)常規(guī)傳感器壓強(qiáng)傳感器1個(gè)pH1個(gè)色度傳感器1個(gè)電導(dǎo)率傳感器1個(gè)線材1套傳感器專用儀器箱1套附材及配套資源試驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)1套產(chǎn)品使用說(shuō)明1套2.2.整體配置方案整體配置方案如下：依據(jù)一班56名學(xué)生計(jì)算，分14組，每組4名學(xué)生，每學(xué)生分組各使用1套設(shè)備，教師用1套。課室面積約96m2，水、電、網(wǎng)、氣等裝修布線施工符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?！菜摹硵?shù)字化生物試驗(yàn)室環(huán)境構(gòu)成例如1.數(shù)字試驗(yàn)設(shè)備配置包〔四〕數(shù)字化生物試驗(yàn)室環(huán)境構(gòu)成例如1.數(shù)字試驗(yàn)設(shè)備配置包〔單組配置〕功能組合名稱數(shù)量數(shù)字試驗(yàn)設(shè)備15套試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)教具設(shè)備15套交互式電子白板1塊投影機(jī)1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化互動(dòng)式電教平臺(tái)電腦15臺(tái)網(wǎng)絡(luò)集線器1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)關(guān)心系統(tǒng)1套桌椅設(shè)施1間根底施工電、網(wǎng)、水、氣布線1間功能組合名稱數(shù)量數(shù)據(jù)采集器1個(gè)數(shù)據(jù)采集數(shù)字試驗(yàn)室多媒體教學(xué)關(guān)心系統(tǒng)1套微電流傳感器1個(gè)光強(qiáng)傳感器1個(gè)傳感器溫度傳感器1個(gè)壓強(qiáng)傳感器1個(gè)2.整體配置方案整體配置方案如下：依據(jù)一班56名學(xué)生計(jì)算，分14組，每組4名學(xué)生，每2.整體配置方案整體配置方案如下：依據(jù)一班56名學(xué)生計(jì)算，分14組，每組4名學(xué)生，每學(xué)生分組各使用1套設(shè)備，教師用1套。課室面積約96m2，水、電、網(wǎng)、氣等裝修布線施工符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。pH1個(gè)色度傳感器1個(gè)濕度傳感器1個(gè)溶解氧傳感器1個(gè)二氧化碳傳感器1個(gè)線材1套附材及配套傳感器專用儀器箱1套資源試驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)1套產(chǎn)品使用說(shuō)明1套功能組合名稱數(shù)量試驗(yàn)設(shè)備數(shù)字試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)教具設(shè)備15套15套交互式電子白板1塊網(wǎng)絡(luò)化互動(dòng)投影機(jī)1臺(tái)式電教平臺(tái)電腦15臺(tái)網(wǎng)絡(luò)集線器1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)關(guān)心系統(tǒng)1套網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)關(guān)心系統(tǒng)1套桌椅設(shè)施1間根底施工電、網(wǎng)、水布線1間三、環(huán)境點(diǎn)評(píng)〔一〕根本配置、操作及維護(hù)數(shù)字化科學(xué)試驗(yàn)室利用由傳感器和計(jì)算機(jī)組成的多功能測(cè)量系統(tǒng)，能夠獨(dú)立地或與傳統(tǒng)的試驗(yàn)儀器結(jié)合起來(lái)進(jìn)展試驗(yàn)，充分發(fā)揮傳統(tǒng)試驗(yàn)儀器設(shè)備的成效，并對(duì)其功能實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步拓展。選擇搭配不同的數(shù)字試驗(yàn)設(shè)備配置包，即可以完成相應(yīng)的物理、化學(xué)、生物試驗(yàn)，全面滿足初高中不同學(xué)科的試驗(yàn)教學(xué)需求。在試驗(yàn)室整體配置方案中，通過(guò)增加交互式電子白板、投影機(jī)、電腦等設(shè)備，可構(gòu)建起網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字科學(xué)試驗(yàn)室，產(chǎn)生更大的功能和效益?！捕辰虒W(xué)應(yīng)用利用數(shù)字化科學(xué)試驗(yàn)室系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)快速、高精度地實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，自動(dòng)記錄以及分析處理、生成試驗(yàn)報(bào)告等功能。能夠完成教師和學(xué)生自行設(shè)計(jì)的很多試驗(yàn)，以及用傳統(tǒng)儀器做不成或做不好