高级中学物理数字化探究实验室建设方案.doc
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1、高级中学物理数字化探究实验室(14+1配置)建设方案江苏艾迪生教育发展有限公司二零零八年八月目 录一、 公司简介2二、 数字化探究实验系统简介3三、 重点学校建设数字化探究实验室的必要性与可行性报告6四、 艾迪生(EDIS)数字化探究实验系统介绍及其优势71、“艾迪生”(EDIS)数字化探究实验系统组成72、EDIS配套产品组成73、“艾迪生”(EDIS)数字化探究实验系统工作示意图84、“艾迪生”(EDIS)传感器介绍85、“艾迪生”(EDIS)数据采集器介绍及优点126、“艾迪生”(EDIS)系统软件优势介绍137、系统包装整理箱的介绍19五、方案介绍191、物理数字化探究实验室设备总表1
2、92、项目详细清单20 1)艾迪生(EDIS)物理数字化实验系统配置表20 2)“艾迪生”物理数字化探究实验辅材清单21 3)物理数字化实验室基础设备清单21六、物理数字化实验室平面图23七、物理数字化实验室整体立体图24八、学生实验台立体图25九、教师演示讲台立体图26十、仪器橱柜立体图27十一、物理数字化实验室参考照片28十二、计算机、多媒体及网络项目清单(参考价格)29十三、物理数字化实验案例(单摆周期平方与摆长的关系)30十四、质量保证及售后服务承诺34十五、培训方案39十六、公司资质介绍41十七、部分成功案例53 公司简介 江苏艾迪生教育发展有限公司座落在六朝古都南京,注册资金500
3、万元,是中国及江苏教学仪器设备行业协会会员单位,是河北省教育厅及南京市教育局数字化实验室建设推荐企业,公司专业从事“艾迪生”(EDIS)“数字化探究实验系统”的研发、生产和销售,并专业提供“数字化实验室”的建设方案设计及实施,主要应用在中学理科实验教学。我公司在南京、上海两地设有研发、生产中心,公司拥有高级工程师2名,副高级工程师3名,硕士以上学历员工8名,本科以上学历20名。艾迪生公司的创始人是一群视野开阔、目标高远的中、青年才俊,他们有着高学历的背景,同时又有为中国教育改革贡献智慧和力量的赤诚之心。他们对“科技是第一生产力”的著名论断有深刻理解,认为只有掌握了高新科技的创新型人才才能够推动
4、社会和生产力的大发展、才能够在日益激烈的国际竞争中胜出。人才的竞争归结为教育的竞争,而教育的竞争与教育装备技术水平以及教育资源的先进程度有密切关联。“追求品质、践行承诺、永续经营、服务教育”这是我们的文化宣言,也是我们的行动准则。我们不求以先声夺人,但志为后起之秀。同时,我们愿与所有志同道合者砥砺并进,共同为中国教育奉献智慧和力量!数字化探究实验系统简介一、系统概述数字化探究实验系统,在业内也被称作“数字化信息实验系统”(Digital Information System),简称“DIS”,在教育部颁布的装备标准中被称为“计算机数据采集处理系统”或“物理/生物/化学实验微机接口及辅助教学系统
5、”,不管哪种叫法,都是计算机信息技术应用到理科实验中去的一种现代化实验装置或叫媒介,它分为三个部分:1、传感器,它主要负责前段实验量的采集,形成模拟电信号;2、数据采集器,它主要负责把传感器的模拟电信号转换成数字信号并与计算机进行通信;3、软件,它主要负责数据信号的显示、处理与分析等。另外,该产品还配套实验指导书、小配件及一部分专用的实验辅助器材,比如力学实验轨道小车、向心力实验器、机械能守恒实验器、各种电学实验板、传感器与铁架台固定的转接件等等。二、研发背景1、计算机信息技术的快速发展及普及:随着计算机信息技术的日益快速发展,计算机已经走进了生活、工作中的各个领域,也日益成为我们普遍使用的现
6、代化工具,这为数字化探究实验系统的出现提供了基本的技术准备;2、新课程标准中明确提出了提倡把计算机信息及多媒体技术应用的理科实验中去:“现代信息技术的迅猛发展和网络技术的广泛应用,为物理课程提供了丰富的课程资源。将信息技术与物理课程整合,既有利于学生学习物理知识和技能,又有利于培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力。”“3信息技术要进入物理实验室:重视将信息技术应用到物理实验室,加快中学物理实验软件的开发和应用,诸如通过计算机实时测量、处理实验数据,分析实验结果等。”“例6 用传感器和计算机实时采集和处理实验数据。”3、教材中出现了相关的实验内容,比如沪教版、人教版的高中物理教材中已经有很
7、多的物理实验需要数字化实验方式解决。4、传统的实验仪器及方式越来越不能满足现代化教学的需要,传统的实验仪器使很多实验没法做、做不好,新的教学方法越来越重视探究性教学,数字化实验系统是探究性教学的平台和工具,师生也越来越欢迎新的实验手段和方法。三、数字化实验系统的优势1. 测量手段先进,实验数据精度高,比如力的测量:2. 实验数据可连续量化显示,比如单根导线切割空间磁场的实验:3. 分析手段先进:数据处理能力强、准,比如加速度与拉力的关系的实验拟合:4. 尊重实验的科学性,比如上图中加速度与拉力的关系实验中,5个数据点比较均匀地分布并紧凑在拟合直线的两侧,这些存在客观误差的点不完全在理论直线上正
8、说明实验的科学性。5. 实验成功率有保障,现代化成熟的计算机信息技术及科学合理的实验设计对实验的成功率有足够的保证,我们对10个常见实验进行研究,据统计,利用数字化实验手段反复实验,其成功率达到99%。6. 解决了传统实验中不好做的、做不出的、效果差的问题,比如“绿色植物、水生植物的光和作用”、“玻意尔定律”、“牛三定律”等等7. 理念更为先进:注重学生的主动探究性学习,是新教法改革的有效工具。8. 帮助学生理解掌握基本概念和基本规律方面优势:1)由于DIS实验实验误差较小,这就使物理学规律的发现或验证更具严谨性和可信度。2)由于DIS实验测量精确、快速、操作灵活、简便,使得学生能够较容易发现
9、或验证各物理量间的数学关系,对定量研究物理学规律非常适用。 3)由于DIS实验可以实时动态地采集实验信息,因而在分析物理动态变化问题上有着不言而喻的优势。4)由于DIS实验由计算机代替人脑对数据进行简单统计,处理和分析,使学生摆脱了烦琐的计算过程,从而能将更多的时间、精力用于研究掌握物理学规律上。9. 帮助学生发展提高各种能力方面的优势:1)由于有了计算机辅助进行分析处理,这使得学生的数学图形分析能力、对复杂物理问题的分析判断能力以及联想猜测能力有了较大的提高。2)由于实验设备先进,使得原本较难完成或不能完成的实验有了得以实施的可能,这就在很大程度上提高了学生的实验设计能力。10、帮助学生开展
10、自主性学习、以及对学生情感态度价值观的影响方面:1)由于实验设备先进,使得教师能够在教学形式上从过多的灌输、讲授物理规律转变为引导学生自己去发现、验证物理规律。2)由于实验设备先进,使得DIS实验具有很强的拓展性,能够更加方便地开展研究型课程和进行研究性学习,给了学生更为广阔的进行自主发展的空间。3)研究表明,DIS实验在提高学生学习兴趣转变学生学习方式以及树立正确的价值观等方面都有着积极的作用。 建设数字化探究实验室的必要性与可行性报告一、 必要性:1、 新课程标准中明确有要求把计算机信息技术应用到理科实验中去,作为理科实验重要的先进的工具数字化探究实验系统必不可少;2、 人教版、沪教版等教
11、材中已经明确了数字化实验手段地位,许多实验明确要求用数字化实验做一做,没有数字化实验系统,没有数字化实验室,将给师生的教学带来一定的困难;3、 教材中既然明确了数字化实验手段的地位,势必会加强在重要考核评价高考中的地位,可以预料,在以后的高考试题中,将会出现数字化探究实验的内容,尽早让学生掌握数字化探究实验的方法,会是明智的选择;4、 教育部相关教育装备标准里面明确了“计算机数据采集处理系统”“数字化探究实验系统”是普通教育阶段装备的选择;部分省份,如上海、江苏、山东、河北等地区均把数字化实验室装备列入本地区的装备标准里;5、 现在的规范化学校/重点学校/星级学校的评比及考核中,是否拥有一定数
12、量的现代化实验室,是一项重要的评分依据;6、 素质教育是中国教育的发展趋势和潮流,作为素质教育、探究式学习的有效工具数字化探究实验系统,必然是学校装备的适合选择; 7、 新的实验手段和理念,让师生们拓宽了实验思路,寻找到更多教学灵感,所以随着装备数字化探究实验系统的学校越来越多有关数字化实验手段的实验教学论文犹如雨后春笋般地发表在各种教学杂志上;二、 可行性1、 政策及实际教学需求方面,装备数字化探究实验室的必要性说明了在政策及实际教学需要方面的具有可行性;2、 物质基础方面,数字化探究实验室建设可以量力而行,一般的数字化探究实验室根据学生分组数量确定不同的装备数量,一般按13、15(48、5
13、6人,4或人分组,老师1组)组或25、29(48、56人,2人分组,老师一组)组,所以,一般的数字化实验室加上计算机、网络、实验台等基础部分的投入大概在1555万之间,这些资金对于一些重点学校来说并不是很大的压力。艾迪生(EDIS)数字化探究实验系统介绍及其优势一、“艾迪生”(EDIS)数字化探究实验系统组成EDIS传感器 + EDIS数据采集器 + EDIS软件 二、EDIS配套产品组成:EDIS数字化探究实验专用辅材 + 铝合金包装整理箱 + 产品说明书/实验案例指导书三、“艾迪生”(EDIS)数字化探究实验系统工作示意图四、“艾迪生”(EDIS)传感器介绍 1、“艾迪生”(EDIS)传感
14、器简介,“艾迪生”(EDIS)传感器目前已经研发出比较常用的模块有27种,其他传感器正在陆续研发之中,27种传感器如下表:序号传感器名称型号技术参数学科应用应用举例1静力传感器FS400两种可选量程:-50N +50N / -10N +10N分辨率: 0.01N / 0.001N物理牛三定律、最大静摩擦力、力的合成分解、超重与失重、向心力2微力传感器MFS400两种可选量程:-10N +10N / -2N +2N分辨率: 0.006N / 0.001N物理金属丝的热胀冷缩、单摆拉力的测量3光电门LTS400分辨率:1S,挡光物宽度d1mm,光门宽度4.5cm物理牛二定律、自由落体、单摆周期测量
15、、平均速度测量4声振动传感器SS400两种可选量程:频率量程:20HZ20000HZ;声强量程:30130dB物理声波干涉、振幅与响度的关系5光照度传感器Lis400两种可选量程:01000Lux/010000lux;分辨率0.25lux/2.5lux物理/化学/生物光强与光源距离的关系、光合作用、化学光解现象6电流传感器CS400两种可选量程:-0.6A+0.6A / -3A +3A分辨率: 0.002A / 0.01A物理/化学/生物测量电路电流、欧姆定律、安培定律7电压传感器VS400两种可选量程:-15V +15V / -3V +3V 分辨率: 0.01V / 0.002V物理/化学/
16、生物测量电路电压、研究电容器充放电8微电流传感器MCS400量程:-5A +5A分辨率:0.01A物理/化学/生物测量电路微小电流、测量生物电流、地磁感应电流9普通温度传感器GTS400量程:-50 +150;分辨率:0.1;直径3mm不锈钢探针,可测量各种物体或溶液的温度.物理/化学/生物摩擦生热、气体或者液体的热传导探究、化学反应的热效应、查理定律10磁感应强度传感器MIS400两种可选量程:-1mT +1mT / -20mT +20mT分辨率:0.001mT / 0.02mT物理各类磁铁的磁感应强度测量、探究通电螺线管的磁感强度、探测地磁强度11气体压强传感器PAS400量程:0KPa
17、700Kpa,可用于直接测量气体的绝对压强;分辨率:0.1KPa物理/化学/生物测量其他压强、玻意尔定律、有其他发生的化学、生物发应13位移(分体)发射DSS400量程:0m 3m分辨率:1mm,无测量盲区;可直接测量绘制v-t图线物理测量短程距离、测量物体运动位移、加速度、研究弹簧振子接收DRS40014位移单体(运动)DS400量程:0.4-4M,分辨率:1mm物理测量长程距离、测量物体运动位移、加速度、研究弹簧振子15G-M计数器GMS400量程:0 40000cpm分辨率: 1cpm用于测量、粒子脉冲数物理测量核辐射强度16光强分布传感器LSS400512pixel/64mm物理研究光
18、的干涉、探究光的衍射17加速度传感器ACS400两种可选量程:-1.5g +1.5g / -6g +6g分辨率:0.005g / 0.01g物理直接测量三维加速度18高温传感器HTS400量程:0 1000 分辨率:1;直径3mm不锈钢探针,可测量高温物体或者火焰的温度化学测量高温环境温度,测量酒精灯内外焰温度,测量部分固体的熔点19气中氧传感器GOS400量程:0100% 分辨率:0.1%;电化学探头,无需加充填充液.化学/生物研究光合作用、探究呼吸作用、环境中氧气含量的测量20pH值传感器PHS400量程:014 分辨率: 0.1化学/生物各种溶液PH值的精确测量21电导率传感器CDS40
19、0两种可选量程:02000S/cm ; 020000S/cm分辨率1S/cm ; 10S/cm化学/生物测量各种溶液的电导率、探究液体的电导率与温度、浓度的关系22溶解氧传感器DOS400量程:020mg/L; 分辨率0.01 mg/L,极谱式探头,探头直径不超过13mm。化学/生物测量溶液中氧气含量、酵母呼吸耗氧量测量23湿度传感器HDS400量程:0100%RH; 分辨率:0.1%化学/生物测量气体中的湿度24CO2传感器CDOS400量程:05000ppm; 分辨率20ppm;探头采用脉冲红外光源技术,热电堆红外气体传感无需填充液.化学/生物研究光合作用、研究呼吸作用、研究有二氧化碳参与
20、或生成的反应25色度计(比色计)CMS300量程:0-100%;分辨率:0.05%化学/生物测量溶液的透光率、水质检测、有色溶液浓度测量26浊度计TDS300量程:0-1000NTU;分辨率:0.1NTU化学/生物测量溶液的浑浊度、比较不同的水体浊度27心率传感器HRS200量程:30200次/分钟;分辨率:1次/分钟生物人体心率的测量、健康与心率研究28肺活量计SPS200量程:-310-+310L/min,分辨率:0.7L/min生物(研发中)29心电图传感器EKG200取样率:47-200个/秒,量程:45-250bpm,分辨率:1bpm生物(研发中)30甲醛气体传感器化学/生物(研发中
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- 高级中学 物理 数字化 探究 实验室 建设 方案
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