閔 銳 張行奇 陳逸飛

（湖北工業(yè)大學 湖北武漢 430068）

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大學物理實驗報告掃描拍照網(wǎng)絡存檔系統(tǒng)的研發(fā)與應用

閔 銳 張行奇 陳逸飛

（湖北工業(yè)大學 湖北武漢 430068）

摘 要：目的：研發(fā)大學物理實驗報告掃描拍照網(wǎng)絡存檔系統(tǒng)，解決紙質(zhì)報告的存儲檢索和在線批改問題。方法：將紙質(zhì)實驗報告通過高拍儀掃描拍照，轉(zhuǎn)換為PDF文件，存儲到web服務器，存儲路徑與管理信息系統(tǒng)中的學生ID號、實驗時間，實驗項目相聯(lián)系，以方便檢索和批改。結(jié)果：該系統(tǒng)設計成本低，操作簡便，檢索速度快，安全性高。結(jié)論：實驗報告掃描拍照存檔系統(tǒng)與實驗信息系統(tǒng)融為一體，能滿足紙質(zhì)報告電子化的需要，其設計方案也適合于其他紙質(zhì)檔案的電子化。

關鍵詞：大學物理實驗 實驗報告 掃描儀 mysql xampp java

引言

大學物理實驗是高校理工科基礎課程中非常重要的課程。近年來，隨著學校對物理實驗教學的重視程度逐步提升。在各項教學檢查，教學評估，示范中心建設以及專業(yè)認證的項目中，大學物理實驗課程是作為必查課程，實驗報告已成為檢查考核實驗教學質(zhì)量的依據(jù)之一。通過書寫實驗報告，對實驗過程現(xiàn)象的描述、實驗結(jié)果分析總結(jié)，使學生把理論與實驗進一步聯(lián)系，能更好的掌握知識和技能，同時也為今后的科學研究及工程應用打下基礎。從實驗報告的規(guī)范性，學生完成實驗報告的質(zhì)量，教師批閱的認真程度等方面可以看出實驗教學的教學質(zhì)量問題。

然而，隨著各高校大學物理實驗廣泛采用網(wǎng)絡預約實驗教學模式之后，隨之帶來一些實驗報告的管理上的滯后性，傳統(tǒng)的實驗報告收繳模式已經(jīng)不能適應新技術的發(fā)展，在實驗教學管理和迎接教學檢查評估時出現(xiàn)大量問題。

例如傳統(tǒng)物理實驗是以班級為單位分組教學，學生做完實驗之后課后完成實驗報告，下次實驗課統(tǒng)一交到實驗老師處進行批閱打分。教師在整理實驗報告的時候比較方便以班級為單位存檔?，F(xiàn)在很多高校已經(jīng)廣泛采用了網(wǎng)絡預約式選課系統(tǒng)，教師提交上課時間地點，學生不分專業(yè)，班級，學院自選擇合適的時間上課，這樣對于優(yōu)化教學資源管理，提高實驗室利用率起到重要作用，但是隨之帶來的問題是由于學生不再以傳統(tǒng)的班級為單位上課，同一個實驗室，同一時間可能是全校各個不同班級專業(yè)學生在做實驗，上交實驗報告的時候，也不可能是以班級為單位上交，而且有的實驗室是幾位教師分擔實驗任務，不同的教師對應的學生也不一樣。很多學校是采用在實驗室門口放置報告箱，要求學生在規(guī)定時間內(nèi)將報告投入報告箱，教師批閱之后無法將實驗報告發(fā)回反饋，學生無法知道自己的實驗報告完成情況，錯誤出在哪里。下次實驗就可能會分出現(xiàn)同樣的錯誤，影響教學效果。教師要耗費大量時間精力來分類學生實驗報告，批閱之后登錄成績也是比較麻煩。改完之后也沒有時間整理存檔，往往就是把所有的實驗報告混雜存放，甚至會被當成廢紙?zhí)幚?。每逢遇到教學評估檢查，專業(yè)認證等要求提供幾年之內(nèi)某專業(yè)，某學院班級的實驗報告作為檢查資料的時候，就沒有辦法及時提供完整的資料。因此，如何提供一種方便快捷的實驗報告存檔管理系統(tǒng)成為物理實驗中心迫切的要求。

一、大學物理實驗報告掃描拍照網(wǎng)絡存檔系統(tǒng)

我們根據(jù)以上的問題開發(fā)了大學物理實驗報告掃描拍照網(wǎng)絡存檔系統(tǒng)，它基于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫平臺和高拍儀錄入裝置可以掃描紙質(zhì)實驗報告文檔并提交服務器，教師可以在線或離線批改報告。該掃描拍照存檔系統(tǒng)將教師簽名后的紙質(zhì)實驗報告掃描形成電子文檔，建立與實驗信息系統(tǒng)相融合的數(shù)據(jù)庫，通過網(wǎng)絡共享并能快速檢索、閱讀和打印。紙質(zhì)文檔不能拋棄，只是以更節(jié)約空間的方式集中存放，作為教學評估檢查的原始依據(jù)。由于掃描和拍照是對紙質(zhì)文檔的原樣照搬，等同于復印，只需打印后蓋章，具有完全的真實效應。

高拍儀是2009年后新出現(xiàn)的一種快速拍照掃描的機器，他主要是利用高清數(shù)碼相機方案視頻頭搭載USB2.0處理器，配合靈活的外觀結(jié)構而組成的一秒掃描任何人眼可見物體的設備。具有智能裁邊糾偏、OCR文字識別、數(shù)碼變焦、正反合并、條碼識別、二維碼讀取、圖章工具（電子簽名）、水印、PDF功能、視頻等功能，適于大量快速掃描辦公文稿、單據(jù)、身份證、筆記、圖片、照片、雜志書籍、立體實物等。能夠輸出PDF、WORD、Excel、TXT等文檔格式?？梢詾楦黝愞k公OA系統(tǒng)、協(xié)同辦公平臺、數(shù)據(jù)管理平臺、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供提供ActiveX 版和DLL 版的完整二次 SDK 開發(fā)包?？蓪崿F(xiàn)高效、高質(zhì)量存儲影像文檔，同時支持自動校正、去黑邊、獲取BMP 位圖（24位）的Base64 編碼數(shù)據(jù)、圖像壓縮、防偽水印、網(wǎng)頁本地圖像刪除、圖像列表生成、上傳指定圖片到服務器和支持拍攝多頁TIF 多頁PDF生成、條形碼識別等功能。可通過VB、ASP.NET、 Delphi、C++ 、PB 或JavaScript等不同程序語言調(diào)用SDK APIs。全程提供開發(fā)集成服務。

本系統(tǒng)就是利用楓林高拍儀強大的快速高清掃描功能，自主研發(fā)管理數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站，實現(xiàn)了實驗報告在線掃描，上傳，檢索，批閱等功能，解決了紙質(zhì)實驗報告管理難的問題。起到了提高教學效果，反饋及時，減輕教師工作負擔的作用。

二、系統(tǒng)設計

（1）系統(tǒng)結(jié)構

系統(tǒng)結(jié)構如圖1所示，

圖（1）系統(tǒng)結(jié)構示意

系統(tǒng)使用Windows操作系統(tǒng)。文檔可以存儲在Web服務器的單塊大容量3 TB硬盤，也可以存儲在web服務器的磁盤陣列。備份存儲用來備份文件，可以是單塊移動硬盤，也可以是存儲陣列。

（2）工作流程

圖（2）

圖（3）

圖（4）

圖（2）登陸界面，分老師，學生，管理員三個身份登陸。圖（3）以學生為例，學生的信息從數(shù)據(jù)庫中查詢并顯示，學生在選擇好對應的項目之后點擊掃描即可以自動連接高拍儀啟動快速掃描，將掃描的文檔保存在電腦，點擊提交就能把信息傳入數(shù)據(jù)庫，上傳成功后，將學生ID號，姓名、班級，學院，實驗項目、實驗報告等保存在數(shù)據(jù)庫表。

學生可以在查詢界面修改個人密碼，查詢實驗成績，查看批改結(jié)果。

教師登陸賬號后進入的界面顯示該老師對應所有的學生信息，上面的多個選擇欄可以通過輸入和選擇之后點擊查詢來篩選出相應的學生信息。如圖（4）教師通過調(diào)閱學生實驗報告可以實現(xiàn)在線或下載后離線批改實驗報告并提交分數(shù)，把批改后的文件上傳回服務器數(shù)據(jù)庫。

管理員頁面主要分個部分，第一個部分對實驗項目的信息進行修改，例如對實驗名稱，實驗室進行修改。第二部分是對老師信息的修改，老師的id，名字，實驗名稱，密碼重置等。第三部分是學生的信息修改，學號，姓名，學院，班級修改，將學生的信息進行備份和導入。第四部分是管理員對學生信息的查詢。

（3）數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)站建設所使用的技術

數(shù)據(jù)庫的建立主要是下載mysql數(shù)據(jù)庫的軟件，我們用的是xampp，這個軟件集成Apache和mysql等幾個軟件，方便我們對網(wǎng)站的制作，數(shù)據(jù)庫對信息的輸入是通過一些mysql語句來執(zhí)行的，而且數(shù)據(jù)庫的界面里也有一些快捷的操作。點擊編輯就能對一項數(shù)據(jù)進行修改。連接數(shù)據(jù)庫用的語言是php，通過PHP的連接數(shù)據(jù)庫語言將前端的網(wǎng)頁跟后臺數(shù)據(jù)庫連接在一起，通過選擇數(shù)據(jù)表并對數(shù)據(jù)表中的部分信息進行對比找出我們需要的數(shù)據(jù)。前端網(wǎng)頁主要是通過html5，css基礎代碼實現(xiàn)頁面內(nèi)容的顯示，并加入部分的JavaScript 和jQuery語言來實現(xiàn)一些動態(tài)的功能。

三、結(jié)語

基于網(wǎng)絡平臺的大學物理實驗報告掃描拍照網(wǎng)絡存檔系統(tǒng)在運行過程中，已凸顯其優(yōu)點，適用于各類實驗課程報告提交，也適用于其他教學文檔的提交保存。該系統(tǒng)能夠利用數(shù)據(jù)庫自動查詢相關數(shù)據(jù)和文檔，為迎接教學評估檢查提供方便，同時教師與學生的互動更加積極有效。教師報告實時批改，使得教學管理更加透明有效。對實驗教學的質(zhì)量監(jiān)控有著積極的意義。隨著計算機教育現(xiàn)代化和網(wǎng)絡化的發(fā)展，網(wǎng)絡實驗報告提交系統(tǒng)將起到更大的作用。

參考文獻

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［3］周廣清， 丁蘇青.紙質(zhì)病歷掃描拍照存檔系統(tǒng)的研發(fā)與應用【J】醫(yī)療衛(wèi)生裝備 2015，36（1）

閔銳，湖北工業(yè)大學理學院教師，物理實驗中心副主任，長期從事大學物理理論課程及物理實驗教學研究。

張行奇，陳逸飛系湖北工業(yè)大學理學院學生，在老師的指導下參與本項目的網(wǎng)站程序設計工作。

作者簡介：