實驗數據實時檢查分析系統

(大連理工大學 基礎物理實驗教學中心)

實驗數據實時檢查分析系統

(大連理工大學 基礎物理實驗教學中心)

1 主要內容

實驗數據的實時檢查分析在實驗教學中起著非常關鍵的作用. 通過實時數據分析可以及時發現學生實驗中存在的問題，并且可以對學生的實驗成績進行客觀評定. 因此建立了基于TCP/IP無線傳輸的實驗數據實時分析系統，該系統有效地解決了教師無法在實驗課堂上對學生實驗數據進行實時定量分析的問題，提高了教師工作效率和課堂教學質量.

實驗環境所采用的網絡拓撲如圖1所示，實驗數據的傳輸是通過無線企業VPN路由器來進行的，數據發送和接收采用的是TCP協議，當數據接收端接收到學生所發送的實驗數據以后，會立刻把學生的實驗數據分析出來，給出數據點圖像分布、誤差分析等分析結果，從而及時地反饋給學生，讓學生了解自己實驗操作中的不規范問題,從而及時改正. 該系統的數據接收端界面和數據分析界面如圖2所示.

圖1 實驗環境所采用的網絡拓撲圖

(a)數據接收界面

(b)數據分析界面圖2 數據傳輸系統的界面

該系統會自動把學生的實驗數據備份到實驗中心的服務器上長久保存，這樣既避免了學生實驗數據丟失，無法完成實驗報告的風險，更重要的是可以對不同學生的實驗數據進行對比分析，從而發現學生的問題,并針對不同院系的學生特點進行有的放矢的教學,做到因材施教. 圖3為實驗室場景圖.

圖3 實驗室場景圖

2 創新點

建立了基于TCP/IP無線傳輸的實驗數據實時檢查分析系統，有效地解決了教師無法在實驗課堂上對學生實驗數據進行實時定量分析的問題；通過實驗數據的實時分析，可以及時發現學生實驗中存在的問題，提高教師的指導效率；通過對

存儲的大量學生實驗數據的統計對比分析,可以總結出實驗教學中存在的問題,以便及時改進和完善.

3 主要成效

1)利用實驗數據實時分析系統,增加了教師與學生的交流與互動，提高了課堂教學工作的效率，使學生更注重實驗操作過程.

2)通過數據傳輸系統對實驗數據的不確定度分析，可讓學生清晰了解自己實驗數據的主要誤差來源，提高了學生實驗操作的嚴謹性和規范性.

3)由于數據有兩級備份，安全可靠，便于進行“大數據分析”，為跟蹤、改進實驗教學提供依據.

(執筆：劉升光，李雪春)

[責任編輯：任德香]

(待續)