周　政，寧　輝，許　諾

(華南理工大學(xué) 廣州學(xué)院，廣東 廣州 510800)

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基于WEB的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

周政，寧輝，許諾

(華南理工大學(xué) 廣州學(xué)院，廣東 廣州 510800)

基于WEB端的網(wǎng)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能將學(xué)生從繁復(fù)的數(shù)據(jù)處理中解脫出來，并可快速、準(zhǔn)確地檢驗(yàn)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)作業(yè)的無(wú)紙化提交，同時(shí)方便教師作業(yè)檢查、作業(yè)批改以及成績(jī)統(tǒng)計(jì).

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；數(shù)據(jù)處理；網(wǎng)站；WEB;Excel

物理實(shí)驗(yàn)是高等學(xué)校學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的一門獨(dú)立的必修基礎(chǔ)課程，其宗旨是通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生受到科學(xué)的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力以及分析和解決實(shí)際問題的能力，為激發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新潛能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]．物理實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)處理是實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)．物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的常用方法有列表法、逐差法、圖解法、線性回歸、最小二乘法等，在數(shù)據(jù)計(jì)算中常采用計(jì)算器處理以及坐標(biāo)紙手工繪圖，是一項(xiàng)極其繁雜的工作，所需時(shí)間較長(zhǎng)且容易出錯(cuò). 在計(jì)算機(jī)全面普及的今天，Excel作為廣泛應(yīng)用的電子表格軟件，為工程、統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)等領(lǐng)域提供了大量的專用函數(shù)，能夠用于各種專業(yè)的數(shù)據(jù)計(jì)算、分析和科學(xué)研究[2-3]. 本文采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方式，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站技術(shù)，開發(fā)出大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng). 本系統(tǒng)的特點(diǎn)是：1)實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的輸入、計(jì)算處理、存儲(chǔ)、導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)結(jié)果. 2)實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化實(shí)驗(yàn)作業(yè)發(fā)布和無(wú)紙化實(shí)驗(yàn)作業(yè)提交. 3)能夠減輕大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師的負(fù)擔(dān)，在系統(tǒng)上能夠?yàn)g覽、批改、保存和導(dǎo)出學(xué)生實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果和成績(jī). 本系統(tǒng)基于HTML、CSS、 PHP和 SQL等多種程序及結(jié)合了Adobe Dreamweaver、Navicat for MySQL、 Sublime Test和數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)內(nèi)容開發(fā)而成[4-6].

1　基于WEB大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

系統(tǒng)登錄界面分學(xué)生模塊、教師模塊和管理員模塊3個(gè)部分. 3個(gè)模塊相互獨(dú)立，擁有3個(gè)不同的登錄入口.

1.1學(xué)生模塊

1.1.1學(xué)生模塊界面設(shè)計(jì)

系統(tǒng)頁(yè)面的設(shè)計(jì)是能讓用戶更直觀快捷地獲取到主要信息，界面簡(jiǎn)潔美觀.

學(xué)生界面主要有實(shí)驗(yàn)管理、個(gè)人管理模塊，如圖1所示. 實(shí)驗(yàn)管理模塊有實(shí)驗(yàn)列表，可提交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，查看作業(yè)狀態(tài)以及查詢成績(jī)等功能. 個(gè)人管理可以查看和編輯個(gè)人信息并且有修改密碼功能.

圖1　學(xué)生界面

1.1.2學(xué)生模塊功能介紹

1)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)未提交時(shí)，學(xué)生可點(diǎn)擊操作列中的“提交”按鈕，進(jìn)入數(shù)據(jù)提交頁(yè)面.

2)學(xué)生下載該實(shí)驗(yàn)的Excel實(shí)驗(yàn)表格，如圖2(a)所示.

(a)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入

(b)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理圖2　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入及處理示例

3)填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并自動(dòng)生成圖線，如圖2(b)所示.

4)復(fù)制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格和圖線圖表，將其粘貼進(jìn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告編輯框中，點(diǎn)擊保存，即可提交作業(yè).

1.2教師模塊

1.2.1教師模塊界面設(shè)計(jì)

教師界面主要有實(shí)驗(yàn)管理、個(gè)人管理模塊，如圖3所示. 實(shí)驗(yàn)管理模塊有實(shí)驗(yàn)列表，可查看作業(yè)上交情況，處理學(xué)生修改作業(yè)申請(qǐng)以及批改作業(yè). 個(gè)人管理可以查看和編輯個(gè)人信息并且有修改密碼功能.

圖3　教師界面

1.2.2教師模塊功能介紹

1)查看實(shí)驗(yàn)列表，查看實(shí)驗(yàn)是否處于可提交狀態(tài)，如圖4所示.

圖4　實(shí)驗(yàn)提交狀態(tài)

2)查看作業(yè)提交情況并導(dǎo)出成績(jī).

3)進(jìn)行作業(yè)批改，對(duì)作業(yè)評(píng)分給出相關(guān)評(píng)語(yǔ)，如圖5所示.

圖5　學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果批改頁(yè)面

4)成績(jī)導(dǎo)出功能. 可將學(xué)生成績(jī)導(dǎo)出為Excel文件，方便統(tǒng)計(jì)學(xué)生成績(jī).

1.3管理模塊

1.3.1管理模塊界面設(shè)計(jì)

管理模塊頁(yè)面(圖6)主要有實(shí)驗(yàn)管理模塊、個(gè)人管理模塊、學(xué)生管理模塊以及教師管理模塊. 實(shí)驗(yàn)管理模塊有實(shí)驗(yàn)列表，可查看實(shí)驗(yàn)發(fā)布情況，編輯修改實(shí)驗(yàn)發(fā)布內(nèi)容；上傳文件，可上傳實(shí)驗(yàn)所需的資料和文檔. 個(gè)人管理模塊可以查看和編輯個(gè)人信息并且有修改密碼功能. 學(xué)生管理模塊，可查看和修改學(xué)生個(gè)人信息，幫助學(xué)生重置登錄密碼. 教師管理模塊，可查看和修改教師個(gè)人信息，幫助教師重置登錄密碼.

圖6　管理模塊頁(yè)面

1.3.2功能介紹

1)實(shí)驗(yàn)管理模塊

查看實(shí)驗(yàn)列表，查看和修改實(shí)驗(yàn)發(fā)布的內(nèi)容. 上傳、編輯實(shí)驗(yàn)表格，如圖7所示.

圖7　實(shí)驗(yàn)列表頁(yè)面

2)學(xué)生管理模塊

a.查看和修改學(xué)生個(gè)人信息，重置學(xué)生登錄密碼.

b.添加學(xué)生，可支持Excel文件批量導(dǎo)入學(xué)生信息.

3)教師管理

可查看和修改教師個(gè)人信息，重置教師登錄密碼，支持教師信息Excel文件批量導(dǎo)入.

各模塊采用MVC結(jié)構(gòu)，將頁(yè)面顯示和數(shù)據(jù)處理分開處理，將數(shù)據(jù)處理交由Model模型處理，進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全性. 采用Excel的數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出，方便對(duì)數(shù)據(jù)的管理. 應(yīng)用Ajax技術(shù)，在頁(yè)面進(jìn)行無(wú)刷新數(shù)據(jù)通訊，極大地提高了用戶使用體驗(yàn).

2　結(jié)束語(yǔ)

基于Web開發(fā)的大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的開發(fā)目的在于：一是將學(xué)生從繁重的數(shù)據(jù)處理中解脫出來，將重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果所包含的物理意義上，而不是數(shù)據(jù)計(jì)算的過程. 二是減輕教師的批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的工作量，便于管理學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告. 同時(shí)能補(bǔ)充一些與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資料，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果. 三是提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化，改革了現(xiàn)有的教學(xué)手段，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的. 該系統(tǒng)為廣大的師生提供了便利的平臺(tái)，緊密結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)際要求，進(jìn)一步提高了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和效果.

[1]周政，陳明東，張榮鋒. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M]. 廣州:華南理工大學(xué)出版社，2009.

[2] 陳玉林,丁留貫,張磊. 基于excel的物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理[J]. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2007,20(2):74-76.

[3] 劉芬，王愛芳，孫大鵬，等. Origin軟件在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2010,8(1):19-21.

[4]楊宇. PHP典型模塊與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)大全[M]. 北京：清華大學(xué)出版社,2012.

[5]贊德斯徹. 深入PHP：面向?qū)ο?、模式與實(shí)踐[M]. 3版. 北京：人民郵電出版社,2011.

[6]威利，湯姆森. PHP和MySQL Web開發(fā)[M]. 4版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

[責(zé)任編輯：郭偉]

WEB-based date processing system of physics experiment

ZHOU Zheng, NING Hui, XU Nuo

(Guangzhou College， South China University of Technology, Guangzhou 510800， China)

A WEB-based data processing system for university physics experiment was designed. Using this system, students could be freed from complex data processing, and could test the experimental data quickly and accurately. The system adopted Excel to deal with the experimental data, realized automatic data processing and report generation. Teachers could quickly determine the accuracy of the experimental data according the results and graphs.

college physics experiment; data processing; web site; WEB; Excel

2015-09-01；修改日期：2015-10-19

2014年度廣東省省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(No.201412617022)

周政(1979-)，女，湖南益陽(yáng)人，華南理工大學(xué)廣州學(xué)院講師，博士研究生，從事大學(xué)物理和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).

互聯(lián)網(wǎng)+物理

O4-39；G642.423

A

1005-4642(2016)09-0026-03