便攜式微型化大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

周艷明,翦知漸,謝 中,周正貴

(湖南大學(xué) 物理與微電子科學(xué)學(xué)院 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410082)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是高等院校理工科學(xué)生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的必修課程. 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程教育、在線課程等模式興起，教育也逐步邁入“互聯(lián)網(wǎng)+” 時(shí)代[1]. 在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式呈現(xiàn)出新的變化與發(fā)展. 例如基于計(jì)算機(jī)模擬編程技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，讓以往做不到、做不好、甚至做不了的物理實(shí)驗(yàn)成為現(xiàn)實(shí)[2-4]，這極大地拓展了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度；傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)相互融合，即“虛實(shí)結(jié)合”的教學(xué)模式已成為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新方向[5-6]. 許多高校在各大MOOC平臺(tái)上開設(shè)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在線課程[7]可作為線下課程的有益補(bǔ)充，極大地拓展了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間與空間，改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣.

2020年春季學(xué)期，突如其來的新冠肺炎疫情嚴(yán)重影響了各級(jí)學(xué)校的正常教學(xué)安排. 虛擬仿真、MOOC課程等線上教學(xué)模式從過去的輔助地位轉(zhuǎn)變?yōu)樘厥鈺r(shí)期的主流教學(xué)手段,為物理實(shí)驗(yàn)在線教學(xué)提供了可行的解決方案. 對(duì)于具有實(shí)踐操作性質(zhì)的物理實(shí)驗(yàn)課程，高校物理實(shí)驗(yàn)教師通過深入探討、集思廣益，設(shè)計(jì)開發(fā)了可操作性強(qiáng)的居家實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[8-10]作為特殊形勢(shì)下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)對(duì)措施.

湖南大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心教師結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)自身特點(diǎn)及本校教學(xué)安排，設(shè)計(jì)了32課時(shí)的居家實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，包括6個(gè)必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和6個(gè)研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，統(tǒng)一歸入到“非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”系列[11]，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要集中在力學(xué)、振動(dòng)與波、光學(xué)實(shí)驗(yàn)等方面. 縱觀全國(guó)其他高校設(shè)計(jì)開發(fā)的居家實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，內(nèi)容也主要涉及力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)方面. 而完整的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常豐富，涉及力、熱、光、電等領(lǐng)域，其中電學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目居多，幾乎占實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)的1/3以上. 然而在居家條件或其他非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，學(xué)生獲得電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的元件及儀器如電阻、二極管、電壓表、電流表、靈敏電流計(jì)等非常困難；同時(shí)從安全角度考慮，也讓居家實(shí)驗(yàn)方案難以涉及電學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練來說，無疑是重要的缺失.

如何讓物理實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間和空間的限制，保證教學(xué)效果并使學(xué)生獲得全面培養(yǎng)，是當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師面臨的重要難題. 為此，湖南大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心教師基于WAVE2微型示波器構(gòu)建了低成本、微型化物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用該便攜式、微型化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以開展示波器的使用、二極管整流特性、熱敏電阻溫度特性、PN結(jié)的物理特性、電阻應(yīng)變式傳感器等10個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)，結(jié)合之前設(shè)計(jì)的居家實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，能夠在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下開展基本覆蓋完整內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也可以作為本校小學(xué)期的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)或逾期學(xué)生的實(shí)驗(yàn)重修的替代方案.

1 微型化大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)背景

按照教學(xué)大綱要求，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中電學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所占比重較大. 目前大部分高校開設(shè)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要有示波器的使用、多用電表的改裝與校正、傳感器實(shí)驗(yàn)、非線性元件特性研究、RLC串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)等. 開展物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，需要用到多種測(cè)量?jī)x器與儀表. 電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用儀器儀表主要有雙蹤示波器、信號(hào)函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字萬用表、電壓表、電流表、直流電源等，并且單個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)往往需要用到多種測(cè)量?jī)x器與儀表. 在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，都是搭建配套的實(shí)驗(yàn)室來完成不同的電學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，成本較高，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)固定. 在特殊時(shí)期或非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下如何開展電學(xué)實(shí)驗(yàn)，目前國(guó)內(nèi)許多高校的普遍做法是采用EDA、Multisim等仿真軟件進(jìn)行虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[12]. 然而從教學(xué)反饋發(fā)現(xiàn)，基于虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以讓學(xué)生充分掌握調(diào)試硬件電路的能力. 因此，本文設(shè)計(jì)了低成本、微型化、便攜式、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目豐富的物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以滿足特殊時(shí)期或非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要.

2 微型化大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建

2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)架構(gòu)

在傳統(tǒng)的物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，示波器及函數(shù)發(fā)生器是使用頻次較高的實(shí)驗(yàn)儀器，大部分物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如示波器的使用、惠斯登電橋?qū)嶒?yàn)、傳感器實(shí)驗(yàn)、熱敏電阻的溫度特性實(shí)驗(yàn)等，均可以采用示波器及函數(shù)發(fā)生器作為主要測(cè)量?jī)x器來完成實(shí)驗(yàn). 因此，本文在構(gòu)建微型化大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)時(shí)，核心儀器選用示波器及函數(shù)發(fā)生器，平臺(tái)的系統(tǒng)框圖如圖1所示. 在整個(gè)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)中，考慮到便攜性的需求，示波器應(yīng)選擇功能齊全，且內(nèi)置函數(shù)發(fā)生器模塊的微型示波器；電學(xué)實(shí)驗(yàn)板采用優(yōu)質(zhì)面包板，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)將所需元器件接插在面包板上.

圖1 微型化大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)框圖

2.2 微型示波器選擇

由圖1可知，構(gòu)建微型化且能開設(shè)豐富實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的物理電學(xué)平臺(tái)，便攜式、微型化示波器及函數(shù)發(fā)生器的選擇是核心與關(guān)鍵. 基于低成本、微型化、便攜式、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目豐富的原則，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)、比較，最終選擇JYE科技產(chǎn)品WAVE2雙通道微型示波器DIY套件. WAVE2微型示波器提供2.4英寸(1英寸=2.54 cm)320×240彩色液晶顯示屏，觸摸屏操作，X-Y模式顯示，內(nèi)置雙通道DDS函數(shù)發(fā)生器，尺寸為115 mm×72 mm×30 mm，質(zhì)量為290 g(不含電池與探頭)，具有重量輕、攜帶方便、價(jià)格低廉(160元)等特點(diǎn)，其外觀及操作界面如圖2所示，其主要性能參量見表1. 由表1可知，WAVE2微型示波器雖然體積小、價(jià)格低，但是性能優(yōu)異，能媲美普通大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室所配備的常規(guī)型臺(tái)式示波器. 其內(nèi)置雙通道DDS函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)，使示波器與函數(shù)發(fā)生器合二為一；使用時(shí)可由3.7 V充電鋰電池或USB供電等，其便攜性更加突出. 內(nèi)置的雙通道DDS函數(shù)發(fā)生器可以輸出0～3 V、頻率范圍為0～20 kHz的正弦波、方波、鋸齒波、三角波信號(hào)，且輸出信號(hào)的相位及偏移量可調(diào)等，以上特性均可滿足大部分物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)需求.

圖2 WAVE2微型示波器

表1 WAVE2微型示波器的主要性能參量

2.3 基于PC機(jī)的虛擬儀器開發(fā)

性能優(yōu)異的WAVE2示波器微型化設(shè)計(jì)使其便攜性得到充分展現(xiàn)，然而微型化外觀也使得其可操作的旋鈕以及屏幕顯示的項(xiàng)目不能像臺(tái)式儀器一樣完全，甚至?xí)?jiǎn)許多，如圖2所示. 對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，與傳統(tǒng)的臺(tái)式儀器相比，便攜式儀器精簡(jiǎn)的外觀及不完全的屏幕顯示項(xiàng)目除了會(huì)弱化儀器的某些性能外，也不利于學(xué)生了解與學(xué)習(xí)儀器的結(jié)構(gòu).

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的儀器開始向計(jì)算機(jī)化方向演變，基于計(jì)算機(jī)的虛擬儀器順勢(shì)誕生. 虛擬儀器的組成與傳統(tǒng)儀器類似，由數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)分析與處理、結(jié)果顯示3部分組成. 不同的是對(duì)于傳統(tǒng)儀器，這3部分均由硬件完成，而對(duì)于虛擬儀器，后2部分主要由軟件來實(shí)現(xiàn). 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)通過USB總線等與計(jì)算機(jī)通訊，用戶操作計(jì)算機(jī)即可相應(yīng)地操作使用儀器設(shè)備. 因此，虛擬儀器是以計(jì)算機(jī)為核心，充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形界面和數(shù)據(jù)處理能力，提供對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析和顯示功能. 虛擬儀器的最大特點(diǎn)是靈活性高，用戶在使用過程中，可以根據(jù)需要添加或刪除儀器功能，以滿足不同需求和環(huán)境，并且突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、表達(dá)、傳送以及存儲(chǔ)方面的限制. 為彌補(bǔ)便攜式儀器因外觀的精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)及顯示屏幕尺寸減小等因素對(duì)儀器性能以及使用體驗(yàn)的影響，采用的普遍措施是將便攜式儀器與虛擬儀器相結(jié)合. 儀器硬件將獲取的數(shù)據(jù)通過USB數(shù)據(jù)總線(或RS232串行總線、GPIB通用接口總線、以太網(wǎng)接口總線)傳輸給計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)端開發(fā)的虛擬儀器軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和保存.

由表1可知，WAVE2示波器提供了完整的數(shù)據(jù)串行總線輸出，開發(fā)基于PC端的虛擬儀器，既可豐富與強(qiáng)化儀器功能及使用體驗(yàn)，也有助于加深學(xué)生理解儀器結(jié)構(gòu)與性能. 為此，利用LabVIEW開發(fā)了基于PC端的WAVE2微型示波器的虛擬儀器，其界面如圖3所示. 虛擬儀器界面各控件按傳統(tǒng)臺(tái)式示波器面板布局，有利于學(xué)生操作使用虛擬示波器；而將儀器參量設(shè)置、數(shù)據(jù)測(cè)量、分析、保存等放置在頂部菜單及子菜單，可使虛擬儀器界面簡(jiǎn)潔明了，又不弱化其性能. 同樣地，也開發(fā)了基于PC端的DDS內(nèi)置函數(shù)發(fā)生器的虛擬儀器，如圖4所示.

圖3 WAVE2微型示波器PC機(jī)測(cè)量控制界面

圖4 DDS內(nèi)置函數(shù)信號(hào)發(fā)生器虛擬儀器界面

3 基于平臺(tái)的物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)裝置(WAVE2微型示波器及內(nèi)置DDS函數(shù)發(fā)生器)及自行開發(fā)的PC端虛擬儀器，從培養(yǎng)學(xué)生熟悉使用常見物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)方法為出發(fā)點(diǎn)，以測(cè)量某些物理量為主線，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

1)示波器的使用：由函數(shù)發(fā)生器輸出波形，利用示波器觀察并進(jìn)行相應(yīng)測(cè)量，熟悉示波器的基本功能；由電阻、電容、電感、二極管組成簡(jiǎn)單電路，如圖5所示，使用示波器觀察二極管半波整流波形，對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行比較，觀察并測(cè)量簡(jiǎn)單RC和RL電路的波形，測(cè)量信號(hào)之間的相位差、觀察2個(gè)同頻信號(hào)合成的李薩如圖形等.

圖5 實(shí)驗(yàn)元件接線圖

2)二極管半波、橋式整流特征比較：利用DDS函數(shù)發(fā)生器向二極管整流電路輸入正弦信號(hào)，用WAVE2微型示波器觀察比較二極管半波、橋式整流特征，并繪制相應(yīng)的整流特性曲線.

3)RLC串聯(lián)諧振電路研究：研究分析RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件和特點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)觀察諧振現(xiàn)象，繪制RLC串聯(lián)電路的幅頻曲線并測(cè)量相關(guān)參量. 具體方法為利用DDS函數(shù)發(fā)生器給RLC串聯(lián)電路輸入正弦信號(hào)，改變輸入信號(hào)頻率，用WAVE2微型示波器觀察諧振現(xiàn)象并測(cè)量相關(guān)參量.

4)溫度傳感器實(shí)驗(yàn)：采用溫差電偶作為敏感元件，用電橋作為信號(hào)轉(zhuǎn)換電路. 溫差電偶將溫度改變轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)差動(dòng)放大器放大，輸出至WAVE2微型示波器進(jìn)行測(cè)量，電路如圖6所示.

圖6 溫差電偶溫度傳感器電路

5)應(yīng)變片傳感器實(shí)驗(yàn)：將電阻應(yīng)變片貼在小型懸臂梁上，懸臂梁的彎曲形變引起電阻變化，采用電橋電路放大信號(hào)，用示波器進(jìn)行測(cè)量. 使用1元硬幣(6 g)進(jìn)行傳感器定標(biāo).

6)黑箱探秘實(shí)驗(yàn)(亦稱電子元器件的判別與測(cè)量實(shí)驗(yàn))：由電阻、電容、電感、半導(dǎo)體二極管元件組成黑箱，依據(jù)電阻、電容、電感及半導(dǎo)體二極管的特性或各元件組成的電路來判斷未知元件.

7)其他項(xiàng)目：本系統(tǒng)可擴(kuò)展，其他項(xiàng)目如霍爾片傳感器、運(yùn)算放大器性能研究等，都可以擴(kuò)展納入本實(shí)驗(yàn)平臺(tái).

如圖7所示，提供基礎(chǔ)接線板(面包板)，提供各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需電子元器件，以及其他小配件如帶插頭的導(dǎo)線、小螺絲刀等，由學(xué)生自行搭建電路并完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.

圖7 免焊接面包板、電子元器件和即插即用連接線

4 基于微型化平臺(tái)的物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

湖南大學(xué)從2006年以來一直實(shí)行1學(xué)年4學(xué)期制，即春、夏、秋、冬學(xué)期，春季學(xué)期的后2周為夏季學(xué)期，冬季學(xué)期的前2周為秋季學(xué)期；夏、秋學(xué)期共4周，集中安排選修課及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，也稱為小學(xué)期. 2020年疫情期間，我校物理實(shí)驗(yàn)中心的教師設(shè)計(jì)的居家實(shí)驗(yàn)方案(32課時(shí))，統(tǒng)一被歸入到“非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”，是特殊時(shí)期的教學(xué)替代方案，也是正常教學(xué)秩序下小學(xué)期期間的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)方案. 鑒于之前居家實(shí)驗(yàn)方案存在局限性，即缺少電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的內(nèi)容，本次開發(fā)的基于WAVE2微型化示波器的物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，及時(shí)補(bǔ)上了這一短板，以便小學(xué)期期間能夠在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下開展基本覆蓋完整內(nèi)容的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué). 教學(xué)過程包括“在線教學(xué)”“實(shí)際操作”和“數(shù)據(jù)分析與處理”，覆蓋了完整實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需的三大步驟，滿足教學(xué)大綱要求.

根據(jù)學(xué)校安排，進(jìn)入小學(xué)期前，學(xué)生到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心領(lǐng)取微型化物理實(shí)驗(yàn)電學(xué)平臺(tái)1套(WAVE2微型示波器、虛擬儀器軟件、相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)元件接線板及探頭、導(dǎo)線). 教師積極準(zhǔn)備，梳理相關(guān)內(nèi)容，制作教學(xué)課件，錄制相關(guān)操作短視頻，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源. 在線授課之前，教師將實(shí)驗(yàn)講義共享給學(xué)生，并布置預(yù)習(xí)要求等，讓學(xué)生課前對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有所了解. 課堂上，教師講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理及操作要點(diǎn)等.

完成在線授課后，學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間安排，在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，利用微型化物理實(shí)驗(yàn)電學(xué)平臺(tái)，進(jìn)行定量研究與測(cè)量，完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容. 此過程中，學(xué)生可將實(shí)驗(yàn)中遇到的問題反饋給教師，通過師生互動(dòng)解決實(shí)際問題. 完成實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對(duì)實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，并給出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.

另外，該微型化物理實(shí)驗(yàn)電學(xué)平臺(tái)及對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除了可作為本校小學(xué)期的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)安排之外，也可用于逾期學(xué)生的實(shí)驗(yàn)重修方案. 逾期學(xué)生，特別是臨近畢業(yè)的學(xué)生需要重修大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)前時(shí)間段物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)結(jié)束，根據(jù)教學(xué)安排，重修實(shí)驗(yàn)需要等1學(xué)期甚至1學(xué)年，導(dǎo)致學(xué)生延期畢業(yè). 利用該平臺(tái)開展相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，用于逾期學(xué)生的實(shí)驗(yàn)重修方案，既可很好地解決學(xué)生重修大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)時(shí)須等1學(xué)期甚至1學(xué)年這一難題.

5 結(jié)束語(yǔ)

基于WAVE2微型示波器設(shè)計(jì)開發(fā)了物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，彌補(bǔ)了2020年疫情期間構(gòu)建的“非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”中缺少電學(xué)實(shí)驗(yàn)的短板，便于教師能夠在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下開展基本覆蓋完整內(nèi)容的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué). 同時(shí)，利用該平臺(tái)開展相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也可用于逾期學(xué)生實(shí)驗(yàn)重修的替代方案，為今后大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)積累經(jīng)驗(yàn).