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开放式物理化学实验论文

2018-12-08 09:01:18

1程序设计原理

1.1课件编辑器的设计

该开发平台对课件的设计没有“合成”或“编译”等过程,它是对课件资料进行组合,就像搭积木一样,把每一个时间点应完成的任务写在时间点上就可以了。为了方便组合,我们特设计了一个课件编辑器。从图中可看出,该编辑器具有所见之所得的效果,如,在时间点②,显示2号图片,播放2.mp3,讲解实验目的,延长时间填多少呢?点击时间点②后面延时计时器的“开始”,就会讲解实验目的,讲完后,再点击“结束”,延长时间18000毫秒就自动填入了;在时间点③,显示3号图片,显示1号GIF动画,延时15000毫秒,即15秒;在时间点④,显示4号图片,消去1号GIF动画,延时2000毫秒。这个编辑器还有插入帧、删除帧、设置帧数、设置开始帧以及保存和播放等功能,有了这些功能就可灵活地组合课件,轻松地设计出所需要的课件。

1.2课件进程控制器的设计课件播放器只能按时间顺序号

OrdinalNumber从头到尾地播放课件资料,完成图像显示和语音解说等功能,无法控制播放进程,使用起来有点不便。课件进程控制器,能有选择地播放课件内容,便于学生对某些内容进行反复性地观看。利用VB中横向滚动条控件HscrollBar1,见图4下部的滚动框,将HScroll1.Max设为课件的帧数,HScroll1.Min设为1,拖动滚动滑块可选择开始播放的内容,点击讲解就调用主程序从选择的内容开始讲解。

2应用实例

2.1双液系气—液平衡相图绘制课件的设计

该实验用回流冷凝法测定12个不同浓度的环己烷-异丙醇溶液的沸点和气液两相平衡的组成后,再绘出T-x相图。实验牵涉到的仪器多、过程杂、时间长,实验课讲短了,很多问题说不清,讲长了,又耽误做实验的时间。为了缓解这一矛盾,我们将课件拷给学生,让他们自由观看,一进实验室就做,结果,效果良好,大部分学生都能按课件的要求完成实验任务。该实验课件的结构,1~2帧讲解实验目的与要求;3~5帧讲解实验原理,其中第5帧,用GIF动画模拟溶液在沸点仪中平衡和分别取出平衡后气、液两相溶液的方法;6~8帧讲环己烷-异丙醇溶液与折射率关系的标准曲线的绘制的方法,其中第7帧用录像讲解阿贝折射仪的使用方法;9~10帧讲解实验步骤;第11帧讲解实验数据处理方法和技巧;12~14帧讲解实验中要注意的问题。用多媒体课件讲解实验比较符合物理化学实验教学的特点,图文声结合,能直观形象地讲清实验目的和实验原理,动静图像结合能模拟实验过程和演示仪器使用的方法,反复观看可让学生弄懂实验的各个环节,从而达到明明白白做实验的目的。另外用多媒体课件讲解实验,还可扩充实验内容,将实验原理、仪器原理以及问题讨论讲得更加细致,使学生对实验内容有一个更加深入和全面地了解,从而达到提高学生探究问题能力的培养的目的。

2.2电极制备和电池电动势测定课件的更新

该课件的结构如图6所示,以前使用的是SDC-Ⅱ型的电位差计,现在用的是EM-3C型的,课件更新时,只需修改7~12帧的内容就可以了。更新方法是这样的,先将新的课件资料分别放在Image、GIF、Sound和Video四个文件夹中,然后更改7~12号时间点中各点应显示或播放的资料,再适当调整一下时间间隔就完成了更新任务。在这一更新过程中,不需对整个课件进行重新调整,只对部分帧进行重组,显得简捷容易,它体现了开放式课件的优势。

2.3GIF动画在课件中的作用

GIF动画能将多幅图片逐一反复地显示在屏幕上。在物理化学实验课件开发平台中嵌入GIF动画,具有得天独厚的优势,它能模拟如旋转、沸腾、鼓泡以及反复运动等过程的动作或实验现象,使课件表现更加真实、设计更加容易;它能强调教学重点,用动画的形式提醒学生关注屏幕中某些重要的内容;它能增强课件的动感,引起学生的兴趣,提高课件的感染力。例如,在溶液表面张力测定课件中,可用GIF动画描述“滴液→鼓气→气泡增大→压力增高→气泡逸出→压力降低”这一反复性的动作,如果平台中没有嵌入GIF动画,对这一反复出现的实验现象的描述就复杂多了;在液体饱和蒸气压测定课件中,不锈钢稳压罐上有3个阀,可用GIF动画强调在抽气、开关真空泵、检漏和测量等过程中应该开或关哪一个阀。用动画强调的优势是更能引起学生的注意,从而使学生看得更明白。

2.4AVI录像在课件中的作用

AVI是主流视频文件,WINDOWS能直接播放它。在开发平台中嵌入AVI播放器有利于实验现象的描述、实验过程的演示,增加学生的感性认识,提高教学的效果和效率。如燃烧热测定实验,实验过程复杂,实验步骤较多,总的来说包括四个大的部分,即:压片、充氧、测量和数据处理,在实验课教学中,教师要讲很长时间,结果学生印象模糊,首次实验往往是以失败而告终。在我们的课件中将讲解与录像结合起来,实验内容讲完后,让学生看实验过程录像,这样将理性认识与感性认识结合起来后,学生实验基本上是一次性成功,既节约了时间,又降低了教学成本。

3结果及讨论

(1)设计了依时间顺序显示课件资料的课件开发平台,该平台使课件开发显得非常简单,不需对开发者进行专门的培训,利用编辑器将课件资料组合起来就可形成课件。

(2)该课件平台将图片、声音、动画和视频融为一体,使课件的组合方便灵活,实验现象和过程的模拟形象生动,特别适合于物理化学实验课件的制作。

(3)将课件资料按类型分别放在Image、GIF、Sound和Video四个文件夹中,修改课件资料,调整时间间隔就可组成新的课件,这一设计方案使课件具有开放性,便于教师对课件的修改及二次开发。

(4)可用高分辨率图片展示仪器的精细结构、物体体内的构造以及实验现象的模拟,可用三维图片构成三维立体动画,使开发的课件更具有真实性、实用性和感染力。总之,该课件设计平台改变了传统的设计理念,将课件设计变为了课件资料的组合,实现了开放式,使用者可依自己的需要修改或更新课件。这一课件开发平台的推出,将会为课件开发者和使用者带来更多的方便。

作者:徐永群 徐坦 王小兵 叶芳 单位:韶关学院 韶关市第一人民医院设备科

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