用于扫描电镜培训教学的仿真系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于扫描电镜培训教学的仿真系统，主要包括：课程打卡模块

【技术实现步骤摘要】
用于扫描电镜培训教学的仿真系统


[0001]本专利技术涉及教学系统
，具体而言，尤其涉及一种用于扫描电镜培训教学的仿真系统
。

技术介绍

[0002]扫描电镜
(SEM)
作为现代材料研究过程中最具代表性的研究手段，其理论与实践是理工类学科实验教学的基础环节，具有重要的现实意义
。
但在实际教学培训过程中，由于实验条件等因素限制，人才培养过程中存在教学与实践脱节的现象，主要问题有：
[0003]1、
仪器资源紧张，教学机时严重不足：
SEM
属于大型贵重仪器，单台均值为
100
万元人民币左右，安装能谱仪
(EDS)、
波谱仪
(WDS)、
背散射电子衍射仪
(EBSD)、
冷冻传输配件的仪器价值更高，一般为
500
～
800
万元人民币
。
虽然国内高校
SEM
购置数量逐年增多，但是相对比学生人数，仍存在人均台套数不足的问题
。
[0004]2、
仪器使用环境要求严苛，无法满足大规模教学：
SEM
作为高精密仪器，其安装与使用对场地
、
环境的电
、
磁场及震动
、
噪声等均有特殊要求，部分
SEM
为防止电磁干扰，还需要对房间进行电磁屏蔽处理
。
除此之外，
SEM
附属部件如制冷设备，真空设备，高压电源设备，
UPS
电池组都要占据较大空间，所以，
SEM
使用空间环境都比较狭小，无法开展大规模教学
。
[0005]3、
学生参与度差，教学效果不理想：由于
SEM
价格昂贵，操作注意事项
、
步骤多，参数设置复杂，维修成本极高
(
一但发生硬件故障，维修与更换零部件通常数万元人民币起步
)。
[0006]综上，在高校传统“电子显微方法及应用”实验教学过程中，一般仅对仪器原理进行阐述，由负责教师或者个别学生进行演示操作，对实物进行短时间
、
小范围参观，实操阶段学生的参与程度不高，无法满足每位学生动手操作的教学目标，无法锻炼学生的动手能力
。
[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种用于扫描电镜培训教学的仿真系统
。

技术实现思路

[0008]根据上述提出实验教学中存在的仪器资源紧张
、
仪器使用环境要求严苛和学生参与度差导致教学效果不佳的问题，提供一种用于扫描电镜培训教学的仿真系统
。
本专利技术提供的用于扫描电镜培训教学的仿真系统设有课程打卡模块
、
知识点自测模块和模拟考试模块，通过课程打卡模块实现教学资源线上共享，使得学生随时进行仪器原理
、
使用相关知识点学习；通过知识点自测模块实现学生对仪器原理
、
使用相关知识点学习效果自评，提高理解与掌握程度；通过模拟考试模块实现对仪器操作过程的仿真模拟与过程评价，便于学生针对知识点掌握薄弱环节进行重点学习
。
系统使用虚拟仿真手段，针对电子显微教学过程中的不足，强化教学目标
、
提升教学效果，丰富相关课程建设
。
[0009]本专利技术采用的技术手段如下：
[0010]本专利技术提供了一种用于扫描电镜培训教学的仿真系统，包括：
[0011]数据库，包括
N
个扫描电镜数据单元，第
M
个所述扫描电镜数据单元存储至少一个第
M
类扫描电镜的课程数据
、
所述第
M
类扫描电镜的题库
、
所述第
M
类扫描电镜的操作步骤，
N
为正整数，
1≤M≤N
且
M
为正整数；
[0012]人机交互模块，包括第一人机交互单元，用于获取第一输入信息；
[0013]指令获取模块，分别与课程打卡模块
、
知识点自测模块
、
模拟考试模块电连接，用于在接收前端认证通过指令后，获取发送打卡指令
、
自测指令
、
或模拟考试指令，并将所述打卡指令发送给所述课程打卡模块
、
所述自测指令发送给所述知识点自测模块
、
所述模拟考试指令发送给所述模拟考试模块；
[0014]所述课程打卡模块，分别与所述指令获取模块
、
所述数据库电连接，用于在接收所述打卡指令后，根据所述打卡指令查找第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据并展示，
Q
为正整数；
[0015]所述知识点自测模块，分别与所述指令获取模块
、
所述数据库电连接，用于在接收所述自测指令后，根据所述自测指令查找所述第
M
类扫描电镜的题库，从所述第
M
类扫描电镜的题库随机选出
P
道测试题生成测试卷，
P
为正整数；
[0016]所述模拟考试模块，分别与所述指令获取模块
、
所述数据库
、
所述第一人机交互单元电连接，用于在接收所述模拟考试指令后，根据所述模拟考试指令后查找所述第
M
类扫描电镜的操作步骤，并获取所述第一输入信息，计算所述第
M
类扫描电镜的操作步骤和所述第一输入信息的相关性
。
[0017]进一步地，所述课程打卡模块包括课程学习单元和打卡单元；
[0018]所述课程学习单元分别与所述指令获取模块
、
所述数据库和所述打卡单元电连接，用于在接收所述打卡指令后，根据所述打卡指令查找第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据，展示第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据并判断其格式是视频格式还是文字格式；
[0019]若第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据的格式为视频格式，判断第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据是否具有已打卡标签；
[0020]若第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据不具有已打卡标签，判断其展示时间是否大于预设时长；
[0021]若大于所述预设时长，将打卡状态更改指令发送至所述打卡单元；
[0022]所述打卡单元，分别与所述课程学习单元
、
所述数据库电连接，用于在接收所述打卡状态更改指令时，将已打卡标签添加至第
Q
个所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于扫描电镜培训教学的仿真系统，其特征在于，包括：数据库，包括
N
个扫描电镜数据单元，第
M
个所述扫描电镜数据单元存储至少一个第
M
类扫描电镜的课程数据
、
所述第
M
类扫描电镜的题库
、
所述第
M
类扫描电镜的操作步骤，
N
为正整数，
1≤M≤N
且
M
为正整数；人机交互模块，包括第一人机交互单元，用于获取第一输入信息；指令获取模块，分别与课程打卡模块
、
知识点自测模块
、
模拟考试模块电连接，用于在接收前端认证通过指令后，获取发送打卡指令
、
自测指令
、
或模拟考试指令，并将所述打卡指令发送给所述课程打卡模块
、
所述自测指令发送给所述知识点自测模块
、
所述模拟考试指令发送给所述模拟考试模块；所述课程打卡模块，分别与所述指令获取模块
、
所述数据库电连接，用于在接收所述打卡指令后，根据所述打卡指令查找第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据并展示，
Q
为正整数；所述知识点自测模块，分别与所述指令获取模块
、
所述数据库电连接，用于在接收所述自测指令后，根据所述自测指令查找所述第
M
类扫描电镜的题库，从所述第
M
类扫描电镜的题库随机选出
P
道测试题生成测试卷，
P
为正整数；所述模拟考试模块，分别与所述指令获取模块
、
所述数据库
、
所述第一人机交互单元电连接，用于在接收所述模拟考试指令后，根据所述模拟考试指令后查找所述第
M
类扫描电镜的操作步骤，并获取所述第一输入信息，计算所述第
M
类扫描电镜的操作步骤和所述第一输入信息的相关性
。2.
根据权利要求1所述的用于扫描电镜培训教学的仿真系统，其特征在于，所述课程打卡模块包括课程学习单元和打卡单元；所述课程学习单元分别与所述指令获取模块
、
所述数据库和所述打卡单元电连接，用于在接收所述打卡指令后，根据所述打卡指令查找第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据，展示第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据并判断其格式是视频格式还是文字格式；若第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据的格式为视频格式，判断第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据是否具有已打卡标签；若第
Q
个所述第
M
类扫描电镜的课程数据不具有已打卡标签，判断其展示时间是否大于预设时长；若...

【专利技术属性】
技术研发人员：于凯，艾峥嵘，赵治凯，覃文军，储满生，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：