基于物联网的远程实验操作系统与教学方案 ——以“示波器的使用”为例

doi:10.16854/j.cnki.1000-0712.210311

大学物理 ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (3): 27-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.210311

基于物联网的远程实验操作系统与教学方案 ——以“示波器的使用”为例

王爱记，王引书，白在桥

北京师范大学物理学系，北京100875

出版日期:2022-03-30 发布日期:2022-03-31
作者简介:王爱记（1989—），男，河北邯郸人，北京师范大学物理学系工程师，博士，主要从事大学物理实验教学研究工作.
基金资助:
北京师范大学青年教师基金（2019NTST21）、2019年青年教师教学发展基金(2019003)以及2020年教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会华北区工作委员会教学研究项目（2020002）资助

Remote operating system of physical experiment based on internet of things and teaching scheme ——taking the use of oscilloscope as an example

WANG Ai-ji, WANG Yin-shu, BAI Zai-qiao

Department of Physics, Beijing Normal University, Beijing 100875, China

Online:2022-03-30 Published:2022-03-31

摘要/Abstract

摘要： 远程教学打破了时间和空间的限制，在现代教学过程中扮演着越来越重要的角色，尤其是在抗击新冠疫情期间，远程在线教学成为了教学的必要手段. 针对实验教学需要操作仪器的特殊性，本文以“示波器的使用”为例探索并实践了基于物联网的远程操作物理实验的途径，通过LabVIEW实现对仪器的控制，利用LabVIEW中Web Sever 功能实现对仪器的远程操作，让仪器联网，采用Python编程中Tornado框架自主开发网站，为管理和远程操作仪器提供入口，再整合在线会议、电子教室、微信等免费平台与工具，自主搭建了成本低、用途广的远程实验操作系统；设计了包括视频指导、集中上课、自由练习等三部分的教学方案.

关键词: 物理实验, 远程操作系统, 物联网, LabVIEW

Abstract: Distance teaching can break the limitation of time and space, and plays an increasingly important role in modern teaching process. Especially during the fight against COVID-19, distance teaching became a necessary means of teaching. For experimental teaching, the operation of instrument is required. In this paper the use of oscilloscope is taken as an example to explore and practice the way of remote-operating physical experiment based on internet of things. The control of instrument is realized through LabVIEW, and the remote operation of instrument is realized by using the Web Sever function in LabVIEW. A website independently developed by Tornado framework in Python programming is adopted to provide an entrance for the management and remote operation of instrument. Free platforms and tools such as online conference, e-classroom and Wechat are integrated to independently build a low-cost and versatile remote experimental operating system. Teaching scheme including video instruction, centralized class and free exercise are also designed.

Key words: physical experiment, remote operating system, internet of things, LabVIEW

王爱记, 王引书, 白在桥. 基于物联网的远程实验操作系统与教学方案 ——以“示波器的使用”为例[J]. 大学物理, 2022, 41(3): 27-.

WANG Ai-ji, WANG Yin-shu, BAI Zai-qiao. Remote operating system of physical experiment based on internet of things and teaching scheme ——taking the use of oscilloscope as an example[J]. College Physics, 2022, 41(3): 27-.

[1]	居乐乐, 肖婷, 郑远, 陈水桥, 李妍雅, 王业伍. 融合“GAI”的大学物理实验教学探索与实践[J]. 大学物理, 2026, 45(5): 89-.
[2]	李廷顺, 吕佳峻, 王子涵, 雷杰, 张美娜, 徐舫舟. 以思政为纲的自组惠斯通电桥测电阻实验设计[J]. 大学物理, 2026, 45(5): 67-.
[3]	张鑫, 陈晓瑞, 严超, 王恒通, 高健智. 纳米尺度电场作用可视化实验设计——基于教学型STM系统的单分子操控案例研究[J]. 大学物理, 2026, 45(4): 21-.
[4]	潘芊何, 汤长烁, 邱智鑫, 宁翔宇, 徐玮婧. 大学物理实验教学辅助AI智能体的建设与实践[J]. 大学物理, 2026, 45(3): 85-.
[5]	岳贯通, 孙士家, 李强, 陈栋, 曹德让. 锁相放大器的交流霍尔效应系统搭建与测试[J]. 大学物理, 2026, 45(1): 6-.
[6]	郑文礼, 赵小曼, 李印仓, 孙宇航, 王文录, 刘喆. 基于LabVIEW的牛顿环仪虚拟仿真实验研究[J]. 大学物理, 2026, 45(1): 37-.
[7]	郭树青, 赵改清. 数字化转型背景下大学物理实验教学的实践路径探索——基于典型案例的质性研究[J]. 大学物理, 2026, 45(1): 58-.
[8]	姜文印, 刘宸宇, 王宇兴, 王伟. 大语言模型在大学物理实验课程中的应用探究[J]. 大学物理, 2025, 44(7): 36-.
[9]	高宇, 侯楠, 李泽林, 李丰果, 吴先球, 姜小芳. 超短激光脉冲测量教学实验开发和教学建议[J]. 大学物理, 2025, 44(7): 78-.
[10]	叶锦国, 杨静, 朱千越, 王增旭, 李永涛, 李斌. 声速测量虚拟仿真实验中物理模型的探讨[J]. 大学物理, 2025, 44(6): 81-.
[11]	李东坤, 鄢灿辉, 赵尔立, 李修泰, 王梓言, 林伟华. 准周期结构光学衍射教学实验的设计与探索[J]. 大学物理, 2025, 44(6): 90-.
[12]	成立贤, 李明洋, 王佳, 杨紫江. 数字化赋能物理实验教学——Tracker软件的应用探索[J]. 大学物理, 2025, 44(5): 92-.
[13]	颜子翔, 吴玥, 谢桂今, 高健, 杨胡江, 肖井华 . 基于储备池计算的混沌扭摆数字孪生系统[J]. 大学物理, 2025, 44(4): 6-.
[14]	黄文琳, 张铎, 余鹏, 张菊花. LabVIEW软件在牛顿环实验中的创新应用[J]. 大学物理, 2025, 44(4): 92-.
[15]	巩伊鸿, 贾文慧, 郭靖霖, 白在桥. 利用球形声腔演示能级简并与对称性的关系[J]. 大学物理, 2025, 44(3): 100-.

基于物联网的远程实验操作系统与教学方案 ——以“示波器的使用”为例

Remote operating system of physical experiment based on internet of things and teaching scheme ——taking the use of oscilloscope as an example

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0