Разработка приложения для проведения цифровых лабораторных работ по физике

1.

Разработка приложения для проведения
цифровых лабораторных работ по физике
Юдин Фёдор
Должанский Артём
Полубрюхов Матвей
Руководитель: Хрестин А.В.
2025 г.
Проектное направление СвИ
Предметная секция СвИ

2.

Проблема
К сожалению, на данный момент многие школы не имеют большого
количества современного физического оборудования, которое необходимо как
для школьных лабораторных работ, так и для проведения олимпиад.
Но заинтересованные школьники имеются в каждой школе. Что им делать?
Именно они – целевая аудитория проекта.

3.

Гипотеза о способе решения
проблемы
Решением может стать разработка
цифровой среды для экспериментов
по физике.
1. Сборник задач с готовыми
данными измерений
2. Интерактивные лабораторные
работы

4.

Анализ аналогов
Был проведён подробный анализ аналогов создаваемого проект.
Можно видеть, что ни один из аналогов не решает заявленную
проблему.
Возможность
создания своих
экспериментов
Название
Страна
Цена
Минусы
BARSIC
Россия
бесплатно
нет
Много багов и
недоработок
VR Labs
Россия
бесплатно
нет
Ограниченный доступ,
перегруженный
интерфейс
LabVIEW
США
бесплатно
есть
Разрабано в США,
сложно в освоении
Interactive
США
250
есть
Слишком дорогая

5.

Цели и задачи проекта
Задачи:
Целью проекта
является разработка
1. Исследование интереса к теме среди целевой
цифровой среды
аудитории.
для проведения
2. Выбор перечня реализуемых задач.
физических
экспериментов.
3. Реализация бэкенда, затем фронтенда.
4. Сопоставление результатов с реальными
экспериментами.
5. Проверка приложения на целевой аудитории.

6.

Нефункциональные требования
• Работа под ОС Windows
• Не перегруженный пользовательский интерфейс
• Достаточная производительность даже на слабых компьютерах
• Небольшой размер исполняемого файла
• Корректная обработка ошибок (устойчивость к сбоям)

7.

Программное обеспечение
• ОС Windows
• ЯП Python 3.12
• Numpy
• Scipy
• Matplotlib
• PyQt6
• БД не требуется, данные хранятся в JSON

8.

Пользовательский интерфейс
Главное окно программы
О кно вы бора лаборатории
для конкретного класса

9.

Пользовательский интерфейс
Диалоговое окно для
обратной связи

10.

Пользовательский интерфейс

11.

Защита данных
• П риложение не подразумевает использование
конф иденциальной инф ормации ⟹ защита не требуется
• И сходны й код и «сы ры е»
данны е не будут скры ваться
или обф усцироваться

12.

Выводы
• Разработано приложение для проведения виртуальны х
лабораторны х работ.
• С оздано несколько лабораторий,подчиняю щихся законам ф изики.
• Добавлено несколько заданий для лабораторий.

13.

Команда проекта
Полубрю хов Матвей
Ученик класса 10Б
АНО О «Ф изтех-лицей»
г.Долгопрудный
Бэкенд, сборка проекта и
поддержание
работоспособности
Юдин Фёдор
Ученик класса 10Б
АНО О «Ф изтех-лицей»
г.Долгопрудный
Аналитические расчёты,
тестирование
Артём Обязан
Ученик класса 10Б
АНО О «Ф изтех-лицей»
г.Долгопрудный
Бэкенд

14.

Спасибо за внимание!
М ы с радостью ответим на ваш и
вопросы !
И сходны й код и инструкции по установке
доступны на GitHub