CC BY
37
УДК 004.9:621.78:54(075.8)
А. М. Сайфи, Е. Б. Филиппова*, Н. Н. Дикая, В. В. Щербаков, Э. М. Кольцова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20 * e-mail: SilvaF@mail.ru
РАЗРАБОТКА ВИРТУАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ «ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ ГРУПП IVA И VA И ИХ СОЕДИНЕНИЙ»
Аннотация
Работа посвящена разработке виртуального лабораторного практикума по неорганической химии при помощи мультимедийной платформы Adobe Flash. Данный лабораторный практикум предназначен для самостоятельной работы обучающихся с целью более глубокого понимания и полного усвоения теоретического материала в процессе виртуального выполнения лабораторных работ по неорганической химии.
Ключевые слова: виртуальная лаборатория, лабораторные работы, неорганическая химия.
Современный этап развития образования характеризуется инновационной направленностью. Использование в учебном процессе достижений информационных технологий позволяет повысить эффективность изучения многих дисциплин.
Создание виртуального лабораторного практикума по общей и неорганической химии является очень перспективным, так как в применении информационно-коммуникативных ресурсов можно найти множество преимуществ, которые выступят в качестве вспомогательного инструмента в учебном процессе в университете. К ним относятся:
• возможность освоения лабораторного практикума в полном объеме;
• возможность моделирования процессов, протекание которых принципиально невозможно в лабораторных условиях;
• повышение уровня мотивации учащихся;
• отсутствие необходимости приобретения дорогостоящего оборудования и расходных материалов (реактивов);
• возможность представления материала в графической, динамической и экспериментальной форме;
Данная работа является продолжением серии работ, выполненных на кафедре информационных компьютерных технологий РХТУ им. Д. И. Менделеева, связанных с разработкой виртуальных лабораторий по неорганической и общей химии [1, 2]. Работа посвящена созданию виртуального лабораторного практикума по неорганической химии элементов IVA и VA групп и их соединений.
Сценарии выполнения лабораторных работ были созданы согласно лабораторному практикуму [3].
Для сохранения целостности лабораторного комплекса по дисциплине «Неорганическая химия» в данной работе была поддержана стилистика и идеология ранее разработанного практикума по неорганической химии на основе мультимедийной платформы Adobe Flash CS 5.5 с использованием возможностей Action Script 3.0, сохранен и игровой компонент - виртуальный помошник, «профессор
Неорхим» [2]. Он также подсказывает обучающемуся отдельные этапы выполнения лабораторных работ.
При написании программного кода практикума использованы следующие универсальные принципы [4], такие как:
1) передвижение объектов;
2) взаимодействие объектов;
3) запуск анимации реакции;
4) проверка выполненных заданий в лабораторном журнале.
Универсальный принцип взаимодействия объектов базируется на трех простых правилах [4]:
• Объект1-Объект2 (ОуО): объект №1 меняет свое положение относительно объекта №2 («кусочки металлов» захватываются «пинцетом» и переносятся в «тигель»);
• Объект1&Действие-Объект2 (ОБуО): объект №1, совершив взаимодействие с объектом №2, должен выполнить какое-то действие («шпатель», провзаимодействовав с пробиркой, запускает анимацию размешивания);
• Объект1&Действие-Объект2&Действие (ОБуОБ): совершив взаимодействия относительно друг друга, объекты выполняют свои действия («ложечка», дотрагиваясь до соли в «тигле», зачерпывает её часть).
Лабораторный журнал является необходимым документом для фиксации данных о ходе лабораторных работ, наблюдений и оценки успешности учащихся в освоении теоретического материала по заданной тематике. Так же с его помощью осуществляется связь между главным меню лаборатории и лабораторными работами.
В процессе заполнения лабораторного журнала в структуру ранее разработанного журнала были внесены следующие исправления, делающие программный код более лаконичным и универсальным:
• использована функция toUpperCase с целью перевода исходной строки в верхний регистр (в данном случае программа определяет правильный ответ не зависимо от регистра, которым пользователь
ввел химическую формулу соединения - продукта реакции);
• модифицирована логическая конструкция ввода химических формул продуктов реакции, которая позволила определять правильный ответ вне зависимости от последовательности ввода химических формул продуктов реакции;
• с целью получения оценки в виде целого натурального числа при выполнении контрольных заданий введена дополнительная глобальная
переменная, в которую записывается количество правильных ответов в виде целых чисел.
Разработанный практикум по неорганической химии, состоит из двух блоков (53 интерактивные лабораторные работы). Они объединены с тремя, ранее созданными блоками лабораторных работ по неорганической химии, (30 работ) [2] и шестью блоками работ по общей химии (36 лабораторных работ) [1] в единый виртуальный практикум.
Сайфи Анна Михайловна, студентка 5 курса факультета Информационных технологий и управления РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Филиппова Елена Борисовна, к. т.н., доцент кафедры Информационных компьютерных технологий РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Дикая Надежда Николаевна, к.х.н., доцент кафедры Общей и неорганической химии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Щербаков Владимир Васильевич, д.х.н., профессор кафедры Общей и неорганической химии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Кольцова Элеонора Моисеевна, д.т.н., профессор, заведующая кафедрой Информационных компьютерных технологий РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Литература
1. Виртуальный лабораторный практикум по общей химии: для студентов I курса: электронное учебное пособие / Кобякова И. А. [и др.]. Регистрац. свидетельство № 33684 - ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР», номер гос. рег-ции обязат. экз. эл. изд-ия - 0321304386, 01.11.2013.
2. Виртуальный лабораторный практикум по общей и неорганической химии: Общая химия. Неорганическая химия: химические свойства элементов групп IA, IIA, IIIA, IVA и их соединений, вып. 2: электронное учебное пособие / Сиплатова Е.А. [и др.]. Регистрац. свидетельство № 37677 - ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР», номер гос. рег-ции обязат. экз. эл. изд-ия - 0321403147, 28.10.2014.
3. Практикум по неорганической химии / Воробьев А.Ф. [и др.]. М: ТИД «Альянс», 2004. 249 с.
4. Разработка виртуального лабораторного практикума по неорганической химии «Химические свойства элементов групп IA, IIA, IIIA, IVA и их соединений» / Сиплатова Е.А. [и др.]. Успехи в химии и химической технологии. 2014. - Т. 28, № 1. - С.60-63.
Saifi AnnaMihailovna, FilippovaElenaBorisovna*, DikayaNadezhda Nikolaevna, Scherbakov Vladimir Basilevich, Koltsova Eleonora Moiseevna
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia.
* e-mail: SilvaF@mail.ru
DEVELOPMENT OF VIRTUAL LABORATORY COURSE IN INORGANIC CHEMISTRY "CHEMICAL PROPERTIES OF ELEMENTS OF GROUPS IVA AND VA AND THEIR COMPOUNDS"
Abstract
The work is devoted to the development of virtual laboratory course in inorganic chemistry at multimedia platform Adobe Flash. This laboratory course is intended for independent work of students with the aim of better understanding and complete assimilation of the theoretical material in the process of virtual laboratory work in inorganic chemistry.
Key words: virtual laboratory, laboratory work, inorganic chemistry.
