[发明专利]一种可记录学生电学实验接线行为的方法及系统

说明书

本发明为一种可记录学生电学实验接线行为的方法及系统，所述系统包括电脑储存单元和至少1个实验仪器单元以及至少1条导线单元，所述电脑储存单元包括数据库，所述实验仪器单元与电脑储存单元通过无线传输方式进行数据传输；所述实验仪器单元包括实验仪器本体和数据生成与采集模组；所述数据生成与采集模组包括单片机、端口、及与单片机连接的Zigbee模块、数据化模块和电源。本发明将学生在电学实验中的接线行为抽象等效为其操作的实验仪器单元与导线单元的连接状态，为将来对学生电学实验接线行为的再现及分析提供了精确有效的数据支撑。

技术领域

本发明属于实验教学领域，具体的涉及一种可记录学生电学实验接线行为的方法及系统。

背景技术

随着大数据和物联网的发展，越来越多的行为被记录下来，应用于大数据分析。一般而言，实验教学的目的分为实验知识的掌握和实验能力的培养，前者是结果，主要通过实验作业和报告来体现；后者是过程，依据的实验指导老师对学生实验行为的监督和指导来完成。由于实验过程的实时性和实验学生的众多性，相对前者而言，在实验教学中一直没有好的办法来提升其质量，关键问题是无法精确记录每位学生实验的操作行为。

在电学实验中，学生实验接线行为同样是学生实验能力培养的基本组成部分，也是评判学生实验知识和能力掌握的一个重要指标。为了使得电学实验在教学方面具有更好的全面性与创新性，也为了全面分析与评价学生在电学实验过程中学生接线行为，有必要研究一种能够在电学实验中实时记录学生接线行为的系统。

现有技术当中，如授权公告号为CN104680905B的发明专利，公开了一种应用于实验教学的教学过程自动监测系统和监测方法，该方案将实验拓扑图提前预设好，在学生进行实验时，就会显示出学生是否接线正确、调制过程是否正确。教师通过控制台可以同时监测整个实验室是否存在异常状态。通过该系统，减轻教师检查线路、元器件等的工作量，教师可以同时监视多个实验室情况，并且同一个实验室可以实施多种不同的实验，提高实验室的利用率，有利于创新性实验的开展。但该系统主要目的在于减轻教师的教学负担，没有将培育学生接线能力、记录学生的接线行为并在后期可利用这些大数据分析学生更适合的研究方向作为目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可记录学生电学实验接线行为的方法及系统。该方法及系统可应用于电学实验室，实现对学生实验接线行为的记录，同时方便储存数据，为再现与研究学生实验接线行为提供有效支撑。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种可记录学生电学实验接线行为的系统，包括电脑储存单元和至少1个实验仪器单元以及至少1条导线单元，所述电脑储存单元包括数据库，所述实验仪器单元与电脑储存单元通过无线传输方式进行数据传输；

所述实验仪器单元包括实验仪器本体和数据生成与采集模组；

所述数据生成与采集模组包括单片机、端口、及与单片机连接的Zigbee模块、数据化模块和实验仪器本体；

所述Zigbee模块用于传输数据；

所述数据化模块内含一个可编码的芯片，生成该实验仪器单元的ID地址；

所述端口具有A、B两路，A路与实验仪器本体连接，B路与单片机连接，所述端口具有自己的ID地址，端口ID地址与单片机的管脚地址相对应；

所述导线单元包括导线本体、2个导线数据化模块和2个插头，2个导线数据化模块位于导线本体两端，每个导线数据化模块均为可对导线单元编码的芯片、并可生成导线单元的ID地址；2个插头位于导线本体的两端，每个插头均具有a、b两路，a路连接导线另一端插头的a路，b路连接所述导线数据化模块；

所述端口与所述插头的两路一一对应，当插头与某端口连接时，端口A路与插头a路连接，使实验仪器单元之间实现互连；端口B路与插头b路连接，使单片机可读取到导线单元ID地址；