为高校实验教学管理提供信息化解决方案

本产品是基于物联网技术的实验仪器与互联网的集成应用，属于“互联网+”类型的创新类产品。现阶段，市场生产实验智能测评系统的企业寥寥无几，相对竞争力弱，市场空白急需填补。公司成立不到一年，已经获得了25万元收入，销售40台智能仪器终端。

初页：你所创业的领域，目前现状是什么样？存在哪些痛点？

传统实验教学模式缺乏师生间的实时互动。由于教育资源的不足和局限性，每个学生在做实验的过程中获得的指导不尽相同，导致教学效率不高或者效果不均衡，在这种实验教学模式下，实验教师不能实时获得每个学生的实验数据，因此不能及时掌握每个学生的真实实验情况，进而无法高效地对每个学生进行实验指导，最终导致实验教学效果不佳。因此，传统实验教学模式暴露的缺陷主要有以下几个方面：

 由于实验人数较多，教师无法对学生的测量数据进行快速检查，从而不容易发现学生存在的问题，往往实验结束时学生才发现实验错误，降低了实验效率。

 实验过程中，教师无法有效判断学生数据真实性，使学生有机会伪造或者抄袭实验数据。

 实验结束后，由于教师没有时间和精力对所有学生实验数据的处理结果进行验算，无法有效评判学生成绩。

 由于教学时间和手段的限制，教师无法有效的对学生的预习情况进行有效检查，严重影响教学质量。

 很多高校采取开放式选课模式安排学生实验，由于缺少及时的学生信息，教师无法迅速验证学生身份，导致学生有机会互相冒名顶替进行实验。

 由于学校人力限制，实验类课程往往无法有效的组织考试，在目前的实验考查制度下，很难客观的评价学生的动手能力和数据处理的真实性。

初页：该领域面临的机会和挑战是什么？

我国未来高等教育改革明确对学生实践能力提出更高的要求，迫切需要高等教育完善和改革对学生实践能力的要求，全方位提升学生的动手实践能给力的大环境下，高等教育实践的主要来源是大学实践类课程，如：电工电子实验，大学物理实验，专业实验等等。因此完善更新实验设备体系，已成为各大高校高等教育改革的必经之路。同时，也为实验类管理教学软件行业的发展开阔了一个广阔的市场。

在《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020)中明确指出高等教育要加强实验室，实验器材的改革，强化实践教学环节，深化教学改革，提高学生的动手实践能力。《国家教育信息化十年发展规划》（2010-2020）中也明确指出，高等教育信息化是促进高等教育改革创新和提高质量的有效途径，是教育信息化发展的创新前沿。进一步加强基础设施和信息资源建设，重点推进信息技术与高等教育的深度融合，促进教育内容、教学手段和方法现代化，构建先进、高校、实用的高等教育信息基础设施。因此一套智能化、WIFI连接互联网，实时上传实验数据，智能评判实验分数的实验设备是如今所有高等院校的必需品。而目前这方面的市场供应还基本处于空白。

我国共有2845所高等院校，超过1800多所高校开设物理实验课程。高校重视实践课程的改革与发展，每年投入大量资金购买相应实验设备。一般的，高校实验教学仪器的更新周期为3—5年，所以五年期的建设投入经费预估基本可以稳定在表中参考值，随着国家对教育进一步加大投入力度，未来仪器建设经费还有较大上升空间。由表可知，五年期高校设备投入经费在300万元左右，对于全国市场来说，五年期市场规模可达到50亿以上。

初页：你的产品/服务及其定位分别是什么？

本团队利用飞速发展的嵌入式技术和物联网技术，致力于大学物理实验仪器的智能化改造，使得传统实验仪器在可操作性和测量精度上都有了较大的提升，高性能嵌入式处理器的应用使得仪器具备实时数据处理功能，节省实验室的计算机成本，并提高课堂效率；此外，团队对现有的教学模式进行探索和总结，设计并开发了一套面向大学实验课程的课堂教学管理系统，该系统集成了课前网络预习，课堂自助签到，实验数据上传，实验数据自动评判等功能与一体，可以显著提高实验课堂中师生互动性、实验教师的教学效率。学生在实验过程中产生的实验数据最能体现学生的实验情况，教师对学生实验数据的有效监控为教师评判学生的操作能力提供了有力的依据。

初页：你的产品/服务如何解决行业痛点？

传统实验仪器基本采用单片机采集数据，计算机处理数据的模式，使得仪器操作不灵活，并且提高了实验室的建设成本。团队成员采用目前流行的嵌入式技术和开源安卓技术对传统仪器进行重新设计和改造，嵌入式处理器和系统将数据采集和处理集成在仪器内，使得仪器可提供更灵活的操作方式和高效的数据处理能力，从而在提高课堂教学效率的同时降低了实验室建设成本。

产品特点：

 采用触摸屏作为学生与仪器的交互方式，与传统的机械按键和数码管方式相比，触摸屏可以为用户提供更加友善的人机界面。

 仪器功能定义更加灵活，方便根据客户需求对嵌入式软件功能进行定制。

 新型实验仪器采用多媒体技术，可以将课件，教学视频制作在仪器中，方便学生深入学习实验原理和实验操作。

 仪器集成的嵌入式处理程序可以实现对实验数据的实时处理，学校不需要为实验单独配置计算机，节省实验室运行资金成本，同时也减小了实验室教学占用面积。

 仪器外观科技感十足，提高了学校实验室整体形象，满足学校对实验教学条件品质提升和建设的需求。

针对传统实验教学模式中出现的各种问题，团队研发了集实验课前预习，课堂考勤，测量数据采集和评价，实验数据处理结果评判和实验考试智能评判于一体的智能化实验教学课堂管理系统。我们针对该系统对实验仪器进行了二次开发，使得仪器和管理软件可以无缝软硬件协同工作。该管理系统融合了物联网M2M架构技术和移动互联网技术，为大学物理实验课堂管理提供了集实验测量数据的自动采集，传输，分析以及教学管理为一体的综合解决方案。

初页：未来的产品规划是什么？

公司未来发展以围绕实验室设备智能化和教学课堂网络化做进一步深入拓展，已经将研发的重心指向了更大的市场---智慧校园建设以及课堂教学管理系统。基于现已开发的物理实验系统的人脸识别与对互联网技术的应用，公司拟规划搭建集考勤模块、线上交流模块、资源管理模块和在线测试模块等于一体化的网络化智慧课堂学习平台，以对课堂与考试的公平性、及时性、可操作性提供有效依据。对于教师而言，系统要求具备线上答问、课程资料上传、课程资源管理以及学生考勤等功能。而于学生而言，系统则具备预习检测、线上提问、课程资源下载功能。

初页：你的产品/服务与同行业竞争对手的差异性及优势是什么？

目前，针对大学物理实验课堂教学仪器和管理软件市场，国内外都有一些公司以此为主营业务，我们将以国内、国外的企业为例进行现有的主要竞争者进行分析。

其中，以杭州大华科教仪器有限公司为代表的传统仪器公司主要以物理实验仪器的研发、制造和销售为主营业务。这类公司拥有较强的工业设计水平和制造能力，但是先天不具备互联网基因，产品智能化较低，在实验教学的信息化改革和实验室的信息化建设中并没有优势。

科大奥锐公司是国内实验教学管理软件行业中的佼佼者，其虚拟实验软件和选课系统在国内市场占有较大份额，但其市场定位为纯软件产品，没有硬件设计和制造基础，更加没有涉及到实验课堂教学管理环节中，目标市场较为局限，与本团队的目标市场并不冲突。

美国Pasco物理实验科教仪器公司的主要拳头产品为具有实验数据无线采集功能的物理科教仪器，方便学生和教师利用计算机采集和分析物理实验中产生的数据。但是其产品没有针对国内实验教学流程和特点进行优化，并不十分吻合国内课堂教学环境，且其成本较高，售价高昂，一般单件实验项目的平台售价就超过十万人民币，我们的产品在成本和价格方面显示出了明显的优势。

综上所述，与现有的竞争者的产品相比，本团队研发的物理实验能力操作平台采用物联网的技术手段将物理实验仪器和互联网结合在一起，对系统的软硬件结合进行了合理优化，在保障了较低成本的前提下实现了教师对学生课堂实验数据的采集和实时处理。本团队所提出的产品目前的市场上并没有直接竞争对手，填补了市场的空白，在成本和价格方面也显示出明显的优势，前景乐观。