摘 ?要:該文通過磷酸電位滴定、安納卡中苯甲酸鈉和咖啡因含量測定實驗數(shù)據(jù)處理,介紹了Excel、Origin輔助化學實驗數(shù)據(jù)分析處理,提高了實驗數(shù)據(jù)處理效率,減少了數(shù)據(jù)處理中引入的誤差。并進一步介紹了Excel、Access小型實驗教學管理數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫有利于加強對學生實驗的管理。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)分析與管理 ?Excel ?Origin ?Access
中圖分類號:O64-4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1672-3791(2019)06(a)-0006-02
實驗數(shù)據(jù)處理是化學實驗教學中的重要環(huán)節(jié)之一。運用計算機軟件進行實驗數(shù)據(jù)處理,可以節(jié)省繁雜枯燥的計算時間,避免一些人為因素所造成的誤差,又可以快速生成完整的數(shù)據(jù)分析結(jié)果和美觀的圖表,讓學生將精力集中在實驗操作和實驗原理的理解上,及時提交實驗報告。另外,相關(guān)實驗數(shù)據(jù)等信息可及時存入數(shù)據(jù)庫,為實驗的數(shù)據(jù)分析與信息化管理相結(jié)合的實驗教學管理體系奠定基礎(chǔ)。該文將介紹Excel、Origin、Access在輔助化學實驗數(shù)據(jù)分析處理和管理中的應(yīng)用。
1 ?實驗數(shù)據(jù)處理
1.1 基于Origin的實驗數(shù)據(jù)處理
Origin具有強大的數(shù)據(jù)分析及科學繪圖功能,能夠非常方便地進行繪圖以及線形和非線形擬合、插值、導數(shù)、積分等數(shù)值計算。例如,磷酸電位滴定實驗數(shù)據(jù)處理,利用Origin軟件進行輔助數(shù)據(jù)處理與繪圖,只需要輸入原始的滴定數(shù)據(jù),簡單幾步操作,就能得到細致美觀的滴定曲線、一階微導數(shù)及二階導數(shù)法曲線。然后,通過峰值取值工具找到△pH/△V-V一階導數(shù)曲線的峰值或者△2pH/△2V-V二階導數(shù)曲線交點值,確定半等量點,再進一步通過插值計算出電離平衡常數(shù)[1]。大大縮短了數(shù)據(jù)處理時間,又減少了數(shù)據(jù)處理中引入的誤差。
1.2 基于Excel的實驗數(shù)據(jù)處理
Excel是微軟公司的辦公軟件Microsoft Office的組件,是一種常用的辦公系統(tǒng)軟件,具有強大的數(shù)值計算、數(shù)據(jù)分析、繪圖和動態(tài)更新功能,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合管理[2]。例如,安納卡中苯甲酸鈉和咖啡因含量測定模塊(見圖1)。將每個實驗的數(shù)據(jù)處理做成一個模塊:包括數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)、數(shù)據(jù)處理區(qū)、可視化圖形顯示區(qū)、結(jié)果輸出區(qū)等。這樣當實驗數(shù)據(jù)測定完畢后,只需打開工作表,在原始數(shù)據(jù)區(qū)相應(yīng)的單元格內(nèi)輸入測定的實驗數(shù)據(jù),系統(tǒng)便自動進行數(shù)據(jù)處理,計算出實驗結(jié)果,并繪制出擬合曲線。
2 ?實驗管理數(shù)據(jù)庫
2.1 基于Excel的實驗數(shù)據(jù)管理
Excel的另一個功能是數(shù)據(jù)庫,具有簡單的存儲、保護功能和查詢功能。將不同實驗組同一個實驗的數(shù)據(jù)處理模塊存放在一張工作表中的不同位置,不同實驗組用唯一的ID標示在模塊旁的單元格中(通常在第一列)。例如ID:20122501600201(年級-專業(yè)-學科代碼-內(nèi)容代碼-組號),這樣通過簡單查找就可以很快定位到相應(yīng)的實驗小組的數(shù)據(jù)情況。
2.2 基于Access的實驗數(shù)據(jù)管理
Access也是微軟公司的辦公軟件Micros Oftoffice的組件,Microsoft Access是微軟把數(shù)據(jù)庫引擎的圖形用戶界面和軟件開發(fā)工具結(jié)合在一起的一個桌面數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
為進一步對學生實驗進行管理,我們利用Access建立了一個小型實驗教學管理數(shù)據(jù)庫,包括教師信息表、學生信息表、技術(shù)員信息表、實驗內(nèi)容信息表、學生實驗成績信息表等,以及相應(yīng)的錄入和查詢窗口。其中學生實驗成績信息表包括:學號、姓名、照片、技術(shù)員、主備教師、授課教師、課程名稱、實驗名稱、實驗小組、實驗數(shù)據(jù)(圖片)、數(shù)據(jù)分析(圖片)、實驗成績等(見圖2)。
3 ?結(jié)語
經(jīng)過幾個學期的分析化學實驗教學應(yīng)用,證明該方法非常有效,達到了預(yù)期的教學目的。如果能夠?qū)xcel和Access數(shù)據(jù)(包括圖形)相互關(guān)聯(lián)的話,將會大大減小Access數(shù)據(jù)庫的存儲容量,方便管理。
參考文獻
[1] 汪顯陽,羅濤,楊紅麗,等.Origin在磷酸電位滴定實驗中的應(yīng)用[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2014(12):72-73.
[2] 張來英,陳良坦.Excel軟件在物理化學實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].廈門大學學報:自然科學版,2011(9):167-168.
[3] 張琳,汪顯陽.Access數(shù)據(jù)庫在出租車計價器檢定管理中的應(yīng)用[J].計量與測試技術(shù),2008,35(12):20-21.