物理实验操作考试抽签系统研究

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1、根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点，教学方法也就选择学生观察投影片、猜测和查资料相结合的方法进行教学。物理实验操作考试抽签系统研究　　物理实验操作考试抽签系统研究意大利医生雷地证明腐肉不能生蛆的实验投影片，巴思德的“鹅颈瓶实验”投影片，原始地球的投影片，米勒实验的投影片。根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点，教学方法也就选择学生观察投影片、猜测和查资料相结合的方法进行教学。　　实验操作考试是大学物理实验多元化教学的一个重要环节,对检测和评价学生的学习效果具有特殊作用[１Ｇ４].通过操作考试,能够让教师客观地了解学生的

2、真实水平及学习中的不足[５Ｇ８],有利于教师进一步改进教学方法,提高实验教学质量[９],促进对学生能力的培养[１０Ｇ１２].江苏师范大学的物理实验课程包括大学物理实验、普通物理实验和光学专业实验,其中大学物理实验课程面向全校理工科本科生开课,２４~３２学时不等(根据专业),平均每学期讲授实验１０~１４个,上课学生约１５００人,教学任务繁重.为检验实验教学效果,系统性地组织一次物理实验操作考试是非常有必要的.实验操作考试的项目抽签过程是随机过程,学生对实验项目的抽签存在心理上的选择性,易接受简单的实验操作考试项目.例如大学物理实验中牛顿环及劈尖干涉、单缝衍射和

3、分光计实验这３个光学实验操作考试,学生乐于接受牛顿环及劈尖干涉实验.要平衡学生心理的感受,一方面应改进抽签流程,使得抽签随机性更强,另一方面需统一实验之间的评价标准,做到评分一致[８].实验操作考试的抽签方法主要有手工抽签、计算机抽签和硬件抽签３种方式.手工抽签需要事先准备考试项目及仪器,并建立抽签池,学生随机抽取一个实验项目,由教师按照抽签结果将各项目学生名单送达各实验项目的考场.计算机抽签是由计算机产生抽签结果,例如文献[６]提出的在Excel中应用VBA抽签方法.硬件抽签是以单片机等硬件直接完成抽签.例如文献[７]提出的以STC８９C５２单片机为核心的

4、顺序抽签方法.手工抽签的方法能让学生参与到抽签过程中,但至少需要两位教师来操作,并且需要花费较多时间;计算机抽签简单省时,但它忽视了学生作为考试的主体参抽签的权利,引起学生对结果的疑虑;硬件抽签主要以学生为主体,但硬件设计较复杂且项目名单依赖手动记录.合理的操作考试抽签,应当由学生亲自动手,能够简单、快捷、自动地生成各实验项目的学生名单.最好能优化抽签流程,增强随机效果.本文以江苏师范大学２０１６年秋季大学物理实验I(二)操作考试为例,以学生为抽签主体,尝试在MatＧlab环境下改进物理实验操作考试抽签系统,增强抽签的随机效果.　　２．１设置考试系统的参数首

5、先,需要从预先准备好的Excel表格sheet１和sheet２中读取操作考试项目及学生的信息,如图１和图２所示,其代码如下:２．２制作抽签过程界面抽签过程中,要通过Matlab的GUI提问对话框和消息对话框与学生互动.２．３统计抽签结果抽签结果出来后,可以通过元胞变量直接将该学生姓名累加到对应实验项目数组中..２．４抽签过程的随机化以往的抽签,意大利医生雷地证明腐肉不能生蛆的实验投影片，巴思德的“鹅颈瓶实验”投影片，原始地球的投影片，米勒实验的投影片。根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点，教学方法也就选择学生观察投影片、猜测和查资料相结合

6、的方法进行教学。　　大多通过一次随机化赋值就完成了抽签.为了增强随机效果,笔者在抽签环节使用了动态随机抽签,即每个学生抽签后,相应实验项目仪器数量减一台,并重新随机改变剩余实验项目在抽签池的排序,供下一个学生抽签,其代码如下比较文献[６]提出的方法,本抽签系统的抽样过程可进一步增强随机性.均匀抽样的计算机应用[１３]实践表明,在样本数目很大时抽样较为均匀,但靠后抽签的学生会渐失随机性.　　通过流程图(见图３)可以展示该抽签系统的操作过程.在Matlab主界面设置工作目录为执行代码(即．m文件)所在文件夹后,执行代码并开始抽签.系统根据读取的数据来判断现有的仪

7、器能否满足考试要求.如果满足要求,则显示提问对话框,提示学生输入姓名并确定是否参加抽签和考试.如果不确定考试,则由下一位学生抽签.如果抽签学生确定考试,则执行抽签程序并显示抽签结果,并将学生姓名记录到对应的考试项目中.如果系统判断抽签没有完成,则重建抽签池,删除已经完成的标签,由下一位学生继续抽签;如果抽签完成,则输出考试项目及对应的学生名单.图４所示为某次实验操作考试的抽签结果.意大利医生雷地证明腐肉不能生蛆的实验投影片，巴思德的“鹅颈瓶实验”投影片，原始地球的投影片，米勒实验的投影片。根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点，教学方法也就

8、选择学生观察投影片、猜测和查资料相结合的方法进行教学