Интеграция информатики и химии на примере темы 'Гидролиз солей'

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Информационное обеспечение, программирование
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    498,25 Кб
  • Опубликовано:
    2015-01-02
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Интеграция информатики и химии на примере темы 'Гидролиз солей'

Министерство образования и науки Российской Федерации

Сыктывкарский лесной институт (филиал) ФГБОУВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова» (СЛИ)

Кафедра «Информационных систем»








Интеграция информатики и химии на примере темы «Гидролиз солей»

Пояснительная записка дипломного проекта

ДП.ФЗДО.С.230201.6.100361.ПЗ

Зав. кафедрой, к.ф-м.н., доцент     А А. Самородницкий

Руководитель работы, к.х.н.          Е. И. Турубанова

Исполнитель       Р. О. Сенюков

РЕФЕРАТ

В данном дипломном проекте всего: 66 страниц, 4 таблицы, 15 рисунков, 10 источников, 1 листинг.

Интеграция информатики и химии на примере темы "Гидролиз солей"

Объект исследования: разработка программы «Гидролиз солей».

Цель работы: является разработка компьютерной программы для восприятия сущности химических превращений, происходящих при гидролизе солей.

Методы исследования и технологии разработки: разработка инфологической и даталогической моделей, создание алгоритма для автоматизации процесса «Гидролиз солей»; Delphi 7.

Результаты работы: разработана программа, позволяющая автоматизировать процесс решения задач по теме «Гидролиз солей», расчет pH среды, программа содержит все материалы для помощи студентам в решении задач по данной теме, а так же содержит в себе систему контроля полученных знаний в виде теста.

Область применения: разработанная информационная система предназначена для обучения студентов учебных заведений.

Оглавление

Список используемых сокращений

ВВЕДЕНИЕАналитическая часть

.1 Задачи

.2 Исследование предметной области

.2.1 Интеграция учебных систем

.2.2 Интеграция информатики и химии

.2.3 Гидролиз

.2.4 Процесс разработки компьютерной программы

.3 Программное обеспечение и технологии

1.3.1 Среда разработки Borland Delphi 7.0 Enterprise

.3.2 SQLite

1.4 Инфологическая модель

.5 Даталогическая модель. Проектная часть

.1 Дополнительные компоненты, используемые при разработке

.1.1 Alpha Controls

.1.2 БД SQLite

.2 Инфологическая модель

.3 Даталогическая модель

.4 Описание работы

.4.1 Описание интерфейса

.4.2 Описание работы программы

.4.3 Листинг обработки главной кнопки. Экономическая часть

.1 Экономическая эффективность

.2 Эффективность программы как учебного материала. Охрана труда

.1 Эргономика рабочего места

.1.1 Требования к помещениям при работе за компьютером

.1.2 Требования к освещению помещений и рабочих мест

.1.3 Требования к организации и оборудованию рабочих мест

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиографический список

Список используемых сокращений


ИС - информационная система;

БД - база данных;

ОС - операционная система;

ВВЕДЕНИЕ


Процесс изучения технических дисциплин, направлен на формирование таких компетенций, как:

-   развитие культуры мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее решения;

-   готовность использовать основные законы естественно-профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования экспериментального исследования;

-   применять аналитические и численные методы решения поставленных задач, использовать современные технологии, проводить обработку информации с использованием прикладных программ деловой сферы деятельности, использовать сетевые компьютерные технологии и базы данных в своей предметной области, пакеты прикладных программ расчета технологических параметров оборудования;

-   планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, математически моделировать физические и химические процессы и явления, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применении.

I. Аналитическая часть

.1 Задачи

. Сформировать представление о гидролизе;

. Развивать умения писать полные ионные уравнения, определять среду растворов, устанавливать образование кислых или основных солей в реакциях;

. Создать удобный интерфейс, включающий в себя функциональную БД, основанную на периодической системе Д. И. Менделеева и Таблице растворимости;

. Автоматизировать процесс гидролиза солей;

. Создать программу теста для проверки полученных знаний по данной теме.

1.2 Исследование предметной области

.2.1 Интеграция учебных систем

Существующие тенденции в развитии общества свидетельствуют о том, что современные информационные технологии становятся не только предметом изучения, но также средством и рабочей средой обучения. Это позволяет:

·              делать обучение более эффективным,

·              создавать более тесные связи между изучаемыми дисциплинами;

·              реализовывать личностно-ориентированный подход к обучению.

Инновационные процессы, идущие сегодня в системе образования наиболее остро ставят вопрос о поисках резервов совершенствования подготовки высоко образованной, интеллектуально развитой личности. Одна из проблем состоит в том, что в ней недостаточно развиты межпредметные связи.

Интеграция - это не только усиление связей, это - изменение исходных элементов. Если такого изменения нет, то нет и усиления связей, оно подменяется механическим объединением. Интеграционный процесс означает новообразование целостности, которое обладает системными качествами общенаучного, межнаучного или внутринаучного взаимодействия, соответствующими механизмами взаимосвязи, а также изменениями в элементах, функциях объекта изучения, обусловленных обратной связью вновь образуемых системных средств и качеств. [1]

1.2.2 Интеграция информатики и химии

Переход современного общества к информационной эпохе своего развития выдвигает в качестве одной из основных задач, стоящих перед системой образования, задачу формирования основ информационной культуры будущего специалиста. Реализация этой задачи невозможна без включения информационной компоненты в систему профильного химического образования. В современных условиях требуется подготовить студента к быстрому восприятию и обработке поступающей информации, успешно ее отображать и использовать. Конечным результатом внедрения информационных технологий в процесс обучения химии, является овладение учащимися компьютером в качестве средства познания процессов и явлений, происходящих в природе и используемых в практической деятельности.

Педагогическая целесообразность использования компьютера в учебном процессе определяется педагогическими целями, достижение которых возможно только с помощью компьютера, т.е. благодаря его возможностям. При обучении химии, наиболее естественным является использование компьютера, исходя из особенностей химии как науки. Использование компьютерных моделей позволяет раскрыть существенные связи изучаемого объекта, глубже выявить его закономерности, что, в конечном счете, ведет к лучшему усвоению материала. Студент может исследовать явление, изменяя параметры, сравнивать полученные результаты, анализировать их, делать выводы. [2].

1.2.3 Гидролиз

Гидролиз является разновидностью ионных реакций и представляет собой взаимодействие некоторых солей с водой.

Реакция гидролиза происходит, когда ионы, образующиеся при диссоциации соли, способны образовывать с ионами - продуктами ионизации воды нерастворимые, газообразные или малодиссоциированые вещества.

Гидролизу подвергаются соли трёх видов. Это соли образованные:

слабой кислотой и сильным основанием;

слабым основанием и сильной кислотой;

слабой кислотой и слабым основанием.

В обычных условиях гидролизу не подвергаются соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой.

.Гидролиз солей слабых одноосновных кислот

Рассмотрим случай гидролиза на примере ацетата натрия:

3COONa + H2O ↔ СН3СООН +NaOH.

или в молекулярно-ионной форме:

+ + CH3COO- + H2O ↔ CH3COOH + Na+ + ОН-

Катионы Na+ с ионами Н+ и ОН- не образуют малодиссоциированных соединений, поэтому они не принимают участия в этой реакции. Исключив катионы натрия получим сокращенное молекулярно-ионное уравнение реакции гидролиза ацетата натрия:

СНзСОО- + Н2О ↔ СНзСООН + ОН-.

Как видно, реакция раствора соли в результате гидролиза является щелочной (рН > 7).

Количественно взаимодействие соли с водой характеризуется степенью гидролиза.

Гидролиз солей слабых многоосновных кислот

Гидролиз таких солей - процесс многоступенчатый, протекает через последовательный ряд стадий. Например, при гидролизе Na2S , первая ступень имеет вид:

2S + H2O ↔ NaHS + NaOH

2Na+ + S2- + H2O ↔ Na+ + HS- + Na+ + OH-

Количественно гидролиз по первой ступени можно охарактеризовать степенью гидролиза. Затем в реакцию обменного взаимодействия с водой вступает гидросульфид-ион:

+ H2O ↔ H2S + NaOH+ + HS- + H2O ↔ H2S + Na+ + OH-- + H2O ↔ H2S + OH-

Следует обратить внимание, что количественно вторая ступень гидролиза протекает в несравнимо меньшей степени, чем первая. Поэтому в ответе достаточно указать уравнение только для первой ступени:

3PO4 + H2O ↔ Na2HP04 + NaOH

РО43- + Н2О ↔ НРО42- + ОН-

. Гидролиз солей, образованных слабыми основаниями

Аналогичным образом можно рассмотреть гидролиз соли, образованной анионом сильной кислоты и однозарядным катионом слабого основания. Например:

Н4Cl + H2O ↔ NH4OH + HCI

Как видно, реакция среды в этом случае кислая.

При гидролизе многовалентных катионов преобладает процесс присоединения одного гидроксид-иона ОН-, в результате чего образуются основные соли. Например, гидролиз хлорида меди (II) описывается уравнением:

СuСl2 + Н2О ↔ Сu(ОН)С1 + НС1

Сu2+ + 2 Cl- + Н2О ↔ СuОН+ + Н+ + 2 Сl-

Сu2+ + Н2О ↔ СuОН- + Н+

. Гидролиз солей образованных слабыми кислотами и слабыми основаниями

Катион и анион однозарядны

К такого типа солям относятся, в основном, соли аммония. В этом случае продуктами гидролиза являются слабые кислота и основание:

+ Н2О = KtOH + HAn,+ + An' + H2O = KtOH + HAn,

где Kt+ и An- - катион и анион слабых основания и кислоты соответственно.

Если образующиеся в результате реакции основание и кислота являются электролитами равной силы, то раствор имеет нейтральную среду (рН = 7). В противном случае значение водородного показателя определяется соотношением констант диссоциации этих соединений. Например, при гидролизе фторида аммония

4F + H2O = NH4OH + HF

водородный показатель раствора меньше семи (рН < 7), так как степень диссоциации HF больше, чем NH4OH.

Катион - однозарядный, анион - многозарядный

Среди растворимых в воде солей к этой группе также относятся практически только соли аммония: (NН4)2СОз, (NH4)2S, (NH2)3PO4 и т.д.

(NH 4)2S + H2O = NH4OH + NH 4HS

NH4+ + S2- + H2O = NH4OH + NH4+ + HS-

Следует отметить, что равновесие в этих случаях практически нацело смещено в сторону продуктов реакции. В результате, при гидролизе данной группы солей, в растворе образуется смесь гидроксида аммония и его соли. Причем концентрация основания равна концентрации соли. Среда в таких растворах щелочная (рН > 7).

Катион - многозарядный, анион - однозарядный

Такие соли не получены вследствие полного и необратимого гидролиза. Например:

Аl(СН3СОО)з + Н2О = АlOH(СНзСОО)2 + СН3СООН

Al3+ + 3CH3COO- + H2O = A1OH(CH3COO)2 + CH3COOH

Катион и анион многозарядны

При внимательном рассмотрении таблицы растворимости видно, что в большинстве случаев такие соли нерастворимы в воде, вследствие этого их гидролизом можно пренебречь. В качестве исключения можно привести сульфиды алюминия и хрома. Эти соли можно получить методами “сухой” химии, однако, если на них подействовать водой, произойдет полный и необратимый гидролиз:

12S3 + 6 Н2О = 2 А1(ОН)3 + 3 H2S

.2.4 Процесс разработки компьютерной программы

Компью́терная програ́мма - последовательность инструкций, предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины. Программа - один из компонентов программного обеспечения. В зависимости от контекста, рассматриваемый термин может относиться также и к исходным текстам программы.

Программа - данные, предназначенные для управления конкретными компонентами системы обработки информации в целях реализации определенного алгоритма.

Программа - представленная в объективной форме совокупность данных и команд, предназначенных для функционирования ЭВМ и других компьютерных устройств с целью получения определенного результата, включая подготовительные материалы, полученные в ходе разработки программы для ЭВМ, и порождаемые ею аудиовизуальные отображения.

В системном программировании существует более формальное определение программы как размещённых в оперативной памяти компьютера данных и машинных кодов, исполняемых процессором для достижения некоторой цели. Здесь подчёркиваются две особенности: нахождение программы в памяти и её исполнение процессором.

Процесс разработки программного обеспечения состоит из нескольких этапов, из которых в узком смысле лишь непосредственное создание программного кода носит название «программирование». В быту под программированием часто подразумевается весь процесс разработки ПО, а людей, занимающихся этим видом деятельности, называют программистами.

Запись исходных текстов программ при помощи языков программирования облегчает понимание и редактирование человеком. Этому, в частности, помогают комментарии, допустимые в синтаксисе большинства языков. Для выполнения на компьютере готовый текст программы преобразуется (компилируется) в машинный код. [3]

При проектировании информационной системы осуществляются следующие этапы:

-   Сбор данных о предметной области;

-   Анализ данных;

-   Построение инфологической модели;

-   Выбор СУБД;

-   Построение физической модели

1.3 Программное обеспечение и технологии

Для реализации дипломного проекта были использованы ПО и технологии, описанные ниже.

1.3.1 Среда разработки Borland Delphi 7.0 Enterprise

Как известно Delphi это потомок Pascal, а именно в основе Delphi лежит объектно - ориентированное программирование на языке Pascal.

Одним из аргументов против Delphi является сравнительно большой размер откомпилированного кода, т.е. исполняемого файла, но иногда этот недостаток может явиться достоинством Delphi, а именно, такой большой размер файла определяет его независимость от операционной системы, точнее от библиотек, модулей и тому подобному. По сравнению с Borland C++ Builder размер exe-файла получаемого на Delphi не так уж велик и к тому же можно дать гарантию, что этот исполняемый файл будет работать на любом компьютере (под Windows), а вот за C++ Builder нельзя поручиться. История знает большое количество случаев, когда программа, написанная на C++ при тестировании на одном компьютере (на том, где программа была написана) работала, а при установке на другой компьютер программа не работала по причине отсутствия DLL библиотеки. Так же не может быть уверенности в работе программы, написанной на Visual Basic. Что же касается функциональности и возможностей, то здесь Delphi вполне может поспорить с C++ Builder и уж тем более с Visual Basic, к тому же сам язык, более информативен и удобен для понимания и чтения.

Так же к достоинствам Delphi 7.0 относятся:

Быстрота разработки приложения

Высокая производительность разработанного приложения

Hизкие требования разработанного приложения к ресурсам компьютера

Hаращиваемость за счет встраивания новых компонент и инструментов в среду Delphi

Удачная проработка иерархии объектов

Эти и другие достоинства Delphi решают выбор языка программирования, программный продукт создан с использованием средств Delphi 7.0.

1)       [4-6].

1.3.2 SQLite

SQLite - это реляционная база данных, запросы к которой можно осуществлять при помощи языка запросов SQL. База данных не поддерживает все особенности SQL и уступает в функциональности другим развитым СУБД, но вполне подходит для хранения и извлечения информации.

SQLite - это встраиваемый движок баз данных. Слово «встраиваемый» означает, что SQLite не использует парадигму клиент-сервер, то есть движок SQLite не является отдельно работающим процессом, с которым взаимодействует программа, а предоставляет библиотеку, с которой программа компонуется и движок становится составной частью программы. Таким образом, в качестве протокола обмена используются вызовы функций (API) библиотеки SQLite. Такой подход уменьшает накладные расходы, время отклика и упрощает программу. SQLite хранит всю базу данных (включая определения, таблицы, индексы и данные) в единственном стандартном файле на том компьютере, на котором исполняется программа. Простота реализации достигается за счёт того, что перед началом исполнения транзакции весь файл, хранящий базу данных, блокируется; ACID-функции достигаются в том числе за счёт создания файла-журнала.

Несколько процессов или потоков могут одновременно без каких-либо проблем читать данные из одной базы. Запись в базу можно осуществить только в том случае, если никаких других запросов в данный момент не обслуживается; в противном случае попытка записи оканчивается неудачей, и в программу возвращается код ошибки. Другим вариантом развития событий является автоматическое повторение попыток записи в течение заданного интервала времени. [7]

Преимущества SQLite:

-   бесплатный + открытый исходный код;

-   достаточно быстр;

-   не нуждается в дополнительной настройке на клиентской машине - распространять вместе с приложением нужно только одну dll;

-   лоялен к программисту;

-   возможность работать с компакт-диска (т.е. в режиме "только для чтения");

-   никаких записей в реестр и на диск (кроме dll и файла базы данных), никаких настроек сетевых протоколов;

-   многоплатформенный: есть поддержка для многих языков (с 3 версии формат файла БД совместим для различных ОС и языков);

-   сама dll зависит только от одной системной dll - MSVCRT.DLL, которая всегда есть в системе;

-   синтаксис SQL достаточно хорошо соответствует стандарту - вы можете взять любую книгу, где описывается ANSI SQL 92 и пользоваться.

Но есть и недостатки:

-   не рекомендован для баз большого размера (эксперты не рекомендуют более 200 Мб);

-   есть только два типа данных - целое автоинкримент и строка (всё остальное - эмулируется через строки). Длина строки, записываемой в текстовое поле, может быть любой;

-   не предназначен для многопользовательского использования (хотя это и возможно). [8]

гидролиз соль компьютерный программа

1.4 Инфологическая модель

Инфологическое проектирование необходимо, чтобы представить предметную область в понятном для всех участников проекта виде. Такое проектирование начинается после того, как произведен сбор и анализ данных. При этом создается обобщенное неформальное описание создаваемой базы данных. Это описание, выполненное с использованием естественного языка, таблиц, графиков и других средств, понятных всем разработчикам, разрабатывающим эту базу данных, называют инфологической моделью данных. Такая человекоориентированная модель полностью не зависит от физического хранения данных.

Сущность - это любой различимый объект, информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Экземпляром сущности является конкретная вещь в наборе.

Атрибут - это поименованная характеристика сущности. Наименование атрибута должно быть уникальным для конкретной сущности, но может быть одинаковым для различных сущностей. Для атрибута существуют понятия тип атрибута, определяющий множество возможных значений для атрибута, и экземпляр атрибута, определяющий конкретное значение атрибута. Каждому экземпляру сущности присваивается только одно значение атрибута. Значение должно быть атомарным.

Первичный ключ - это минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно определить требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать однозначно экземпляр сущности по оставшимся атрибутам. В качестве ключа не рекомендуется использовать линейные типы данных. В качестве ключа чаще используется дополнительный атрибут, который не имеет фактически никакого отношения к экземпляру, а помогает определить однозначно экземпляр сущности. Ключ может быть составным и простым.

Связь - это ассоциирование двух или более сущностей.

Одним из основных требований к организации базы данных является обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других (обеспечение связи между сущностями).

Классификация сущностей (см. рисунок 3):

1)       Стержневая сущность - это независимая сущность;

2)       Ассоциативная сущность - это связь вида «многие-ко-многим» между двумя или более сущностями или экземплярами сущностей. Ассоциации рассматриваются как полноправные сущности. Они могут участвовать в других ассоциациях точно так же, как и стержневые сущности, и могут обладать атрибутами, то есть иметь не только набор ключевых атрибутов, необходимых для указания связи, но и любое другое число атрибутов, характеризующих связь;

) Характеристика - это связь вида «многие-к-одному» или «один-к-одному» между двумя сущностями. Она является частным случаем ассоциации. Единственная цель характеристики состоит в описании или уточнении некоторой другой сущности. Существование характеристической сущности полностью зависит от характеризуемой сущности;

Обозначения - это связь вида «многие-ко-одному» или «один-ко-одному» между двумя сущностями, и отличается от характеристики тем, что эта связь не зависит от обозначаемой сущности. [7]

Рисунок 3 - Элементы ER-диаграммы

1.5 Даталогическая модель

В процессе развития теории и практического использования баз данных, а также средств вычислительной техники создавались СУБД, поддерживающие различные даталогические модели.

Сначала стали использовать иерархические даталогические модели. Простота организации, наличие заранее заданных связей между сущностями, сходство с физическими моделями данных позволяли добиваться приемлемой производительности иерархических СУБД на медленных ЭВМ с весьма ограниченными объемами памяти. Но, если данные не имели древовидной структуры, то возникала масса сложностей при построении иерархической модели и желании добиться нужной производительности.

Сетевые модели также создавались для мало ресурсных ЭВМ. Это достаточно сложные структуры, состоящие из "наборов" - поименованных двухуровневых деревьев. "Наборы" соединяются с помощью "записей-связок", образуя цепочки и т.д. При разработке сетевых моделей было выдумано множество "маленьких хитростей", позволяющих увеличить производительность СУБД, но существенно усложнивших последние. Прикладной программист должен знать массу терминов, изучить несколько внутренних языков СУБД, детально представлять логическую структуру базы данных для осуществления навигации среди различных экземпляров, наборов, записей и т.п.

Сложность практического использования иерархических и сетевых СУБД заставляла искать иные способы представления данных. В конце 60-х годов появились СУБД на основе инвертированных файлов, отличающиеся простотой организации и наличием весьма удобных языков манипулирования данными. Однако такие СУБД обладают рядом ограничений на количество файлов для хранения данных, количество связей между ними, длину записи и количество ее полей.

Сегодня наиболее распространены реляционные модели.

На этапе даталогического проектирования строится логическая структура БД. При этом происходит преобразование исходной инфологической модели в модель данных, которая поддерживается конкретной СУБД. После этого производится проверка адекватности даталогической модели, отображаемой предметной области. Конечным результатом даталогического проектирования является описание структуры БД на языке конкретных СУБД.

Связи между классами, показанные в инфологической модели, в даталогической модели могут отображаться либо за счет совместного расположения связанных элементов, либо путем объявления связей между ними. Не все виды связи, существующие в предметной области, можно отобразить даталогической моделью. Так большинство СУБД не обеспечивают поддержание связи типа М:М. В этом случае в даталогической модели вводится вспомогательный элемент, т.е. M:N разбивается на два отношения между исходными элементами и вспомогательными (1:M, 1:N). [3,7]

II. Проектная часть

.1 Дополнительные компоненты, используемые при разработке

При проектировании информационной системы были использованы дополнительные компоненты, описанные ниже.

2.1.1 Alpha Controls

Для разработки профессионального интерфейса пользователя в Delphi используется AlphaSkin. Это один из самых популярных скиновых движков. Для русскоязычных граждан абсолютно бесплатен для любого применения.

AlphaControls - это набор стандартных и некоторых уникальных компонентов, поддерживающих скины (AlphaSkins), а также имеющих некоторые дополнительнвые возможности. Добавлены также свойства, делающие AlphaControls (а также и приложения их использующие) уникальными. AlphaControls обладает следующими характеристиками:

-   Профессиональный внешний вид приложений;

-   Свыше 80 элементов управления и невидимых компонент + стандартные элементы управления Delphi + 3rd-party controls с поддержкой скинов;

-   Все элементы компонентов рисуются с использованием альфа-каналов (возможны полупрозрачность, реалистичные рамки, тени и другие красивые и уникальные эффекты);

-   Без эффектов мерцания;

-   Элементы компонентов расчитываются в real-time, таким образом любой контрол может передвигаться или изменять свои размеры не теряя красивого вида;

-   Существует возможность встраивания любого скина в Ехе-файл для простого распространения приложения;

-   Поддерживаются как одновременно как внутренние так и внешние скины;

-   Один тип элементов управления может иметь несколько различных видов в одном скине;

-   Существует возможность использования компонентов без скинов (стандартный вид, стандартное поведение, полная совместимость со скинами WinXP или Vista при использовании манифеста);

-   Готовые к использованию скины. Возможно создание собственных скинов с использование специального редактора ASkinEditor;

-   Полная поддержка форм типа как SDI так и MDI, а также меню;

-   Элементы управления одного типа могут иметь различные виды в пределах одного скина;

-   Вид приложения может меняться из одной точки (одной строкой кода);

-   Анимационные эффекты в некоторых элементах управления и формах;

-   Изменение насыщенности и палитры цвета текущего скина;

-   Множество дополнительных свойств в элементах управления;

1.        Работа без использования DLL. [9]

2.1.2 БД SQLite

Для работы с базой данных SQLite в обязательном порядке понадобится сама dll. С dll можно работать напрямую, но удобнее использовать обертку в виде классов. Заметьте, что не компонент, а именно обертка из классов. При желании можно легко переделать эти классы под себя. Понадобиться всего два файла: sqlite3.pas и sqliteTable3.pas.

Также неплохо иметь ещё одну программу - программу для редактирования баз данных - SQLite Database Browser. Что-то в виде Database Desktop, только для SQLite. Такая программа есть и она бесплатна.[10]

2.2 Инфологическая модель

На рисунке 4 изображена инфологическая модель, используемая в работе (язык ER-диаграммы). Целью ER-диаграммы является удобное восприятие отдельных частей диаграммы.

Рисунок 4 - Инфологическая модель

2.3 Даталогическая модель

На рисунке 5 представлена даталогическая модель БД, используемой в работе.

Рисунок 5 - Даталогическая модель

В таблицах 2 - 4 представлены сведения о полях каждой из таблиц.

Таблица 2 - Таблица «Растворимость» (Rastvor)

Поле

Тип данных

Комментарий

id

integer


ani

numeric

Анион

kati

numeric

Катион

rastvor

text

Растворима/ Не растворима соль


Таблица 3 - Таблица «Анионы» (Ani)

Поле

Тип данных

Комментарий

id

integer


name

text

Название

formula

text

Формула

zarad

numeric

Заряд

sl

numeric

Сложность

Konst

varchar(10)

Константа диссоциации

Stepen

varchar(10)

Степень константы диссоциации при 10

slname

numeric

Сложность формулы


Таблица 4 - Таблица «Катионы» (Kati)

Поле

Тип данных

Комментарий

id

integer


name

text

formula

text

Формула

zarad

numeric

Заряд

sl

numeric

Сложность

Konst

varchar(10)

Константа диссоциации

Stepen

varchar(10)

Степень константы диссоциации при 10

slname

numeric

Сложность формулы


Для создания таблицы используется язык структурированных запросов - SQL.

1.           Создание таблицы Анионы

CREATE TABLE ani (sl NUMERIC, slname NUMERIC, zarad NUMERIC, id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, form TEXT, konst VARCHAR(10), stepen VARCHAR(10))

2.           Создание таблицы Катионы

CREATE TABLE kati (sl NUMERIC, slname NUMERIC, id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, form TEXT, zarad NUMERIC, konst VARCHAR(10), stepen VARCHAR(10))

3.           Создание таблицы Растворимость

CREATE TABLE rastvor (sol TEXT, ani NUMERIC, id INTEGER PRIMARY KEY, kati NUMERIC, rast TEXT)

2.4 Описание работы

.4.1 Описание интерфейса

Главное окно программы при открытии располагается в центре рабочего стола. Все кнопки, поля ввода и вывода информации располагаются таким образом, чтобы обеспечить пользователю понятную и удобную работу с программой (см. рисунки 6 -9). Также по центу располагаются все остальные окна программы.

В главном окне слева расположены списки анионов и катионов. Кнопки  а так же заполненные строчки с результатами работы, появляются постепенно, по мере выполнения последовательности действий.

Внизу главного окна программы располагаются определение гидролиза и блок «Справочные материалы», нажав на материал открываются соответствующие страницы.

Кнопка «Сброс» возвращает программу в исходное состояние.

Рисунок 6 - Главное окно программы

Кнопка «Тест» открывает форму теста для проверки полученных знаний.

Рисунок 7 - Окно для проверки знаний

При нажатии на меню тест, тест начинается заново, при этом снова генерируются вопросы теста. Чтобы ответить на вопрос необходимо выбрать только один вариант ответов и нажать на кнопку следующий вопрос. По окончании тесты выходит окно результатов с количеством правильных ответов.

Рисунок 8 - Окно констант диссоциации

Рисунок 9 - Окно таблицы растворимости

2.4.2 Описание работы программы

1. Необходимо выбрать анион и катион из соответствующих списков. Далее нажав на кнопку «Таблица растворимости» ( расположенную либо сверху, либо в блоке «Справочная информация»), нужно проверить существует ли данная соль.

. Далее нажимаем на кнопку . Программа составляет уравнение диссоциации для заданной соли, а так же расставляет коэффициенты в уравнении на основе зарядов аниона и катиона.

На главной форме появляются указания к следующим действиям и вторая кнопка .

Рисунок 10 - Результаты выполнения первого шага программы

. После нажатия на вторую кнопку программа определяет чем образована соль, а так же среду : кислую, щелочную или нейтральную.

На главной форме появляются указания к следующим действиям и третья кнопка .

Рисунок 11 - Результаты выполнения второго шага программы

4. После нажатия на третью кнопку  программа на основе того, чем образована соль, составляет ионное уравнение, согласно тому правилу, которое соответствует данному случаю. Так же программа расставляет заряды ионов и уравнивает их.

На главной форме появляются указания к следующим действиям и четвертая кнопка .

Рисунок 12 - Результаты выполнения третьего шага программы

. После нажатия на четвертую кнопку  программа на основе ионного уравнения составляет молекулярное уравнение, расставляя индексы и коэффициенты.

На главной форме появляются указания к следующим действиям и пятая кнопка .

Рисунок 13 - Результаты выполнения четвертого шага программы

6. После нажатия на пятую кнопку  программа исходя из того, какой случай выбран в шаге 2, рассчитывает рН по соответствующей формуле.

Рисунок 14 - Результаты выполнения пятого шага программы

. Далее для проверки своих знаний необходимо нажать кнопку «Тест» на главном меню

. Программа сгенерирует 5 последовательных вопросов из файла comp.ini и расположит ответы в произвольном порядке. Пользователю необходимо выбрать 1 правильный ответ и нажать на кнопку следующий вопрос, по завершении теста на экране появятся результаты с количеством правильных ответов (см. Рисунок 15)

Рисунок 15 - Результат выполнения теста

9. Файл с вопросами для теста имеет структуру

[num]=16 - количество вопросов

[Q]

= текст первого вопроса

[A]

= правильный ответ первого вопроса

= правильный ответ второго вопроса

[W1]

= неправильный ответ первого вопроса

= неправильный ответ второго вопроса

[W2]

= неправильный ответ первого вопроса

= неправильный ответ второго вопроса

[W3]

= неправильный ответ первого вопроса

= неправильный ответ второго вопроса

Преподавателю необходимо ввести общее количество вопросов в раздел [num], из которых программа будет случайным образом выбирать 5 для проверки студентов.

Далее в раздел [Q] необходимо ввести вопросы под индексами начиная с 0,

В раздел [А] вводятся правильные ответы на вопросы из раздела [Q], строго под тем индексом, под каким размещен вопрос в разделе [Q].

В разделах [W1], [W2], [W3] располагаются варианты неправильных ответов, строго в том порядке, в каком располагаются вопросы.

Правильный ответ на вопрос должен быть один.

2.4.3 Листинг обработки главной кнопки

procedure TForm1.sBitBtn1Click(Sender: TObject);

var i,d,j: integer;,k1,k2,a,k,ag,kg,k3: string;,slk: integer;,koe1,koe2,konst1,konst2: real;, sltb1, sltb2, sltb3: Tsqlitetable ;:='1';:='1';:='';:='';:=sldb.gettable('select * from ani where id='+inttostr(RadioGroup1.ItemIndex+2));:=sldb.gettable('select * from kati where id='+inttostr(RadioGroup2.ItemIndex+2));.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';.Caption:='';:=sltb.FieldAsString(2) ;:=sltb1.FieldAsString(5);:=strtofloat(sltb.FieldAsString(6)) ;:=strtofloat(sltb1.FieldAsString(6));:=strtofloat(sltb.FieldAsString(7)) ;:=strtofloat(sltb1.FieldAsString(7));

.Caption:= '1.\ Диссоциация\ соли' ;.Left:=466;.Top:=62;.Width:=550;.Height:=30;

//если равны коэфицентыk1 = k2 then begink1=inttostr(1) then begin:='';:=''; end ;:= sltb.FieldAsString(5);:= sltb1.FieldAsString(4);.Caption:=k+'\ '+a+'\ <=>'+k+' ^+'+k2+'\ +'+a+'\ '+'^-'+k1 ;

//MathLabel1.Caption:= k+' '+a ;

end;

//если не равны коэфицентыk1 <> k2 then begin

a:= sltb.FieldAsString(5);:= sltb1.FieldAsString(4);strtoint(k1)=1 then:='' else if strtoint(k2)=1k2:='';(strtoint(sltb.FieldAsString(1))=1) and (k2<>'') then:='(' +sltb.FieldAsString(5)+' )';(strtoint(sltb1.FieldAsString(1))=1) and (k1<>'') then:='(' +sltb1.FieldAsString(4)+' )';.Caption:=k+'_'+k1+'\ '+a+'_'+k2+'\ <=>'+k1+k+' ^+'+k2+'\ +'+k2+a+'\ '+'^-'+k1 ;;

// MathLabel2.Caption:=k+'_'+k1+'\ '+a+'_'+k2+'\ <=>'+k1+k+' ^+'+k2+'\ +'+k2+a+'\ '+'^-'+k1 ;:=strtoint(sltb.FieldAsString(0)) ;:=strtoint(sltb1.FieldAsString(0)) ;.Left:=466;.Top:=92;.Width:=550;.Height:=30;(sla=1) and (slk=1) then begin

MathLabel3.Caption:='2.\ Соль\ образована\ сильным\ основанием\ и\ сильной\ кислотой\.\ Гидролиз\ не\ протекает.\ Среда\ нейтральная' ;.Left:=466;.Top:=122;.Width:=550;

MathLabel4.Height:=30;.Caption:='рH=7'; endbegin:=sltb.FieldAsString(2) ;:=sltb1.FieldAsString(5);.Left:=466;.Top:=122;.Width:=550;.Height:=30;.Caption:='3.\ Ионное\ уравнение';.Left:=466;.Top:=152;.Width:=550;.Height:=30;.Left:=466;.Top:=182;.Width:=550;.Height:=30;.Left:=466;.Caption:='4.\ Молекулярное\ уравнение';.Top:=212;.Width:=550;.Height:=30;.Left:=466;.Top:=242;.Width:=550;.Height:=30;.Left:=466;.Top:=242;.Width:=550;.Height:=30;.Left:=466;(sla=1) and (slk=0) then begin

MathLabel3.Caption:='2.\ Соль\ образована\ слабым\ основанием\ и\ сильной\ кислотой.\ Гидролиз\ по\ катиону.\ Среда\ кислая' ;k2=inttostr(1) then begin:='';

MathLabel5.Caption:=k+'^+'+k2+' \ +\ H-OH<->'+k+'OH'+' \ +\ H^+';:=-log10(sqrt(exp((-14)*ln(10))*0.1/(konst2*exp(koe2*ln(10))))) ;.Caption:='рH1='+floattostr(ph);k1 =inttostr(1) then.Caption:=k+'_'+'\ '+a+''+'\ +\ H_2 O<->'+k+'OH'+' \ +\ H'+a.Caption:=k+'_'+k1+'\ '+a+''+'\ +\ '+k1+ 'H_2 O<->'+k1+k+'OH'+' \ +\ H_'+k1+' '+a endbegink2=inttostr(2) then begin:='';k2>k1 then.Caption:=k+' '+a+'_'+k2+'\ +\ '+ 'H_2 O<->'+k+'OH'+a+' \ +\ H'+' '+ak2=k1 then.Caption:=k+' '+a+'\ +\ '+ 'H_2 O<->('+k+'OH)_2 '+a+' \ +\ H_2'+' '+abegin:=inttostr(strtoint(k2)-1);k1=inttostr(1) then.Caption:=k+' '+a+'_'+k2+'\ +\ '+ 'H_2 O<->('+k+'OH) '+a+'_'+k3+' \ +\ H'+ak1=inttostr(2) then.Caption:=k+'_'+k1+' '+a+'_'+k2+'\ +\ '+k1+ 'H_2 O<->'+k1+'('+k+'OH) '+a+' \ +\ H_'+k3+' '+a;.Caption:=k+'^+'+k2+' \ +\ H-OH<->'+k+'OH^+'+k3+' \ +\ H^+';:=-log10(sqrt(exp((-14)*ln(10))*0.1/(konst2*exp(koe2*ln(10))))) ;.Caption:='рH1='+floattostr(ph);;if (sla=0) and (slk=1) then begin

MathLabel3.Caption:='2.\ Соль\ образована\ сильным\ основанием\ и\ слабой\ кислотой.\ Гидролиз\ по\ аниону.\ Среда\ щелочная';k2=inttostr(1) thenk1=k2 then begin:='';.Caption:=k+' '+a+ ' +H_2 O<->\ H'+a+ '+\ '+k+'OH' ;.Caption:=a+'^-'+k1+' \ +\ H-OH<->\ H'+a+' ^'+' \ +\ OH^-' ;:=14+log10(sqrt(exp((-14)*ln(10))*0.1/(konst1*exp(koe1*ln(10))))) ;.Caption:='рH2='+floattostr(ph);if k1=inttostr(2) then begin.Caption:=k+'_2'+' '+a+ ' +H_2 O<->\ '+k+'(H'+a +' )'+' +\ '+k+'OH' ;.Caption:=a+'^-'+k1+' \ +\ H-OH<->\ H'+a+' ^-'+' \ +\ OH^-' ;:=14+log10(sqrt(exp((-14)*ln(10))*0.1/(konst1*exp(koe1*ln(10))))) ;.Caption:='рH2='+floattostr(ph);if k1=inttostr(3) then begin.Caption:=k+'_3'+' '+a+ ' +H_2 O<->\ '+k+'_2 (H'+a +' )'+' +\ '+k+'OH' ;.Caption:=a+'^-'+k1+' \ +\ H-OH<->\ H'+a+' ^-2'+' \ +\ OH^-' ; end;:=14+log10(sqrt(exp((-14)*ln(10))*0.1/(konst1*exp(koe1*ln(10))))) ;.Caption:='рH2='+floattostr(ph);begink2=inttostr(2) thenk1=inttostr(1) then.Caption:=k+' '+a+'_2 '+ ' +2H_2 O<->\ 2H'+a+ ' +\ '+k+'(OH)_2'if k1=inttostr(2) then.Caption:='2 '+k+' '+a+ ' +2H_2 O<->\ '+k+' (H '+a+ ' )_2 +\ '+k+'(OH)_2' elsek1=inttostr(3) then.Caption:=k+'_3 '+a+'_2 '+ ' +2H_2 O<->\ 2'+k+' H'+a+ ' +\ '+k+'(OH)_2';:='' ; if k1=inttostr(1) then begin.Caption:=a+'^-'+' \ +\ H-OH<->\ H'+a+'^'+k3+' \ +\ OH^-' ;:=14+log10(sqrt(exp((-14)*ln(10))*0.1/(konst1*exp(koe1*ln(10))))) ;.Caption:='рH2='+floattostr(ph); end:=inttostr(strtoint(k1)-1);.Caption:=a+'^-'+k1+' \ +\ H-OH<->\ H'+a+'^-'+k3+' \ +\ OH^-';:=14+log10(sqrt(exp((-14)*ln(10))*0.1/(konst1*exp(koe1*ln(10))))) ;.Caption:='рH2='+floattostr(ph);;end;endif (sla=0) and (slk=0) then begin

MathLabel3.Caption:='2.\ Соль\ образована\ слабым\ основанием\ и\ слабой\ кислотой.\ Полный\ гидролиз.' ;k2=inttostr(1) then begink2=k1 then.Caption:=k+' '+a+ ' + H_2 O<->\ H '+a +' + '+k+'OH'if k1= inttostr(2) then.Caption:=k+'_'+k1+' '+a+ ' + '+k1+' H_2 O<->\ H_'+k1+' '+a+' + '+k1+k+' OH'if k1= inttostr(3) then.Caption:=k+'_'+k1+' '+a+ ' + '+k1+' H_2 O<->\ H_'+k1+' '+a+' + '+k1+k+' OH' ;.Caption:=k+'^+'+' \ +\ H-OH<->'+k+' OH'+' \ +\ H^+' ;:=7-(1/2)*(-log10(konst2*exp(koe2*ln(10))))+(1/2)*(-log10(konst1*exp(koe1*ln(10))));.Caption:='рH3='+floattostr(ph);endbegink2=inttostr(2) then:='';k1= inttostr(1) then.Caption:=k+' '+a+'_'+k2+ ' + H_2 O<->\ '+k2+' H '+a +' + '+k+' (OH)_'+k2;k1= inttostr(2) then.Caption:=k+' '+a+ ' + H_2 O<->\ H '+a +' + '+k+' (OH)_'+k2 ;k1= inttostr(3) then.Caption:=k+'_'+k1+' '+a+'_'+k2+ ' + 6H_2 O<->\ '+k2+' H_'+k1+' '+ a +' + '+k1+k+' (OH)_'+k2;end:=inttostr(strtoint(k2)-1) ;k1= inttostr(1) then.Caption:=k+' '+a+'_3 '+ ' + 3H_2 O<->\ 3H '+a +' + '+k+' (OH)_3' elsek1= inttostr(2) then.Caption:=k+'_2 '+a+'_3 '+ ' + 6H_2 O<->\ 3H_2 '+a +' +\ 2'+k+'(OH)_3' elsek1= inttostr(3) then.Caption:=k+' '+a+ ' + H_2 O<->\ H' +a +' + '+k+' OH ' ;end;.Caption:=k+'^+'+k2+' \ +\ H-OH<->'+k+'OH^+'+k3+' \ +\ H^+'; end;k1=inttostr(1) then begin.Caption:= MathLabel5.Caption+'\ ;\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ '+a+'^-'+' \ +\ H-OH<->\ H '+a+' '+' \ +\ OH^-' ;:=7-(1/2)*(-log10(konst2*exp(koe2*ln(10))))+(1/2)*(-log10(konst1*exp(koe1*ln(10))));.Caption:='рH3='+floattostr(ph);endbegink1=inttostr(2) then k3:=''k3:=inttostr(strtoint(k1)-1);.Caption:=MathLabel5.Caption+'\ ;\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ '+a+'^-'+k1+' \ +\ H-OH<->\ H'+a+'^-'+k3+' \ +\ OH^-'; end;:=7-(1/2)*(-log10(konst2*exp(koe2*ln(10))))+(1/2)*(-log10(konst1*exp(koe1*ln(10)))); ;.Caption:='рH3='+floattostr(ph);;;.Visible:=true;.Visible:=true;.Visible:=false;.Visible:=false;.Visible:=false;.Visible:=false;.Visible:=false;.Visible:=false;.Visible:=false;.Visible:=false;.Visible:=false;.Visible:=false;.Visible:=false;5.Visible:=false;;

III. Экономическая часть

.1 Экономическая эффективность

Созданная программа представляет собой интерфейс для освоения темы «Гидролиз солей». При этом существенно изменяется процесс ведения предмета химии по данной теме. Большую часть темы студент осваивает самостоятельно, что повышает эффективность усвоения материала студентом. В программе предусмотрена система тестирования с выводом результата на экран, что освобождает преподавателя от проверки письменных работ, а так же не используются письменные носители. Студенту по данной теме не требуется вести записи, так как программа содержит в себе весь справочный материал, так же студент может проверить себя и свои расчеты с помощью программы, не обращаясь при этом к преподавателю.

При внедрении программы фактически переносится задача обучения с преподавателя на данную программу, а так же на самого студента. Преподаватель должен только осуществлять контроль. Время затрачиваемое преподавателем на то чтобы донести тему до студента, ничтожно мало, поэтому им можно пренебречь.

Программа разработана студентом Сыктывкарского лесного института (филиала) ФГБОУВПО «Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С. М. Кирова» (СЛИ) во внеучебное время. Помимо этого, проект разработан в качестве дипломной работы. При проектировании программы использовалось только бесплатно распространяемое ПО, а так же ПО с учебной лицензией. Поэтому затраты на разработку можно считать нулевыми.

Основным фактором расчёта экономической эффективности является то, что преподаватель экономит время, энергию и ресурсы, пользуясь данной программой.

3.2 Эффективность программы как учебного материала

Методика проведения занятий по химии с применением программы «Гидролиз солей», учитывающая специфику изучаемого учебного материала. Эта методика позволяет стимулировать познавательную активность учащихся при самостоятельном выполнении заданий. При таком обучении знания учеников отличаются системностью и аргументированностью. Студенты оказываются способными самостоятельно находить ответы на поставленные вопросы, используя справочную литературу.

Доказано, что применение предложенной методики существенно расширяет возможности организации на уроках самостоятельной познавательной деятельности студентов, создаются условия для глубокого обучения, обобщения, использования химических задач, расширяется общение между учащимися, облегчается понимание учебного материала.

Выявлено, что программа помогает учащимся освоить навыки самоконтроля и объективной самооценки, а также формируют у учащихся умения самостоятельно работать со справочным материалом, при этом формируется не только умение читать необходимый текст, а так же применять знания на практике (тест), свидетельствует о повышении уровня умственного развития учащихся.

Согласно учебному плану на тему гидролиз солей выделено 10 часов, из них 4 часа лекции и 6 практичеких занятий, включающих в себя лабораторные работы 3 часа и занятия по решению расчетных задач, а так же 1 час на проверку знаний учащимися. Пользуясь данной программой можно сократить время на лекции вдвое, то есть на лекции можно тратить не 4 часа, а два. Так же сокращается время на решение задач и проверку пройденного материала. Таким образом, получаем

То есть программа практически вдвое эффективна для преподавателя с учетом экономии его времени как на подачу материала, так и на его подготовку.

Сопоставление результатов методики обучения учащихся при непосредственном в косвенном управлении их познавательной деятельностью показало, что последнее более эффективно влияет на самостоятельность учащихся, прочность их знаний, возбуждает устойчивый интерес к изучению химии, сокращает время обучения и создает условия для проявления индивидуальных особенностей личности учащихся.

Было проведено сравнение между двумя группами первокурсников, которым преподавали тему «Гидролиз солей», количество студентов в группах одинаковое (30 человек). Одна группа проходила тему обычным способом (лекции + практические занятия), вторая группа пользовалась на занятия программой «Гидролиз солей». После прохождения темы обе группы прошли тестирование по данной теме. В группе, которая занималась обычным способом 20 человек написали на положительные оценки (3,4,5), в другой же группе на положительные оценки написало 28 человек. Вычислим эффективность усвоения материала.

% -эффективность программы как учебного материала.

IV. Охрана труда

.1 Эргономика рабочего места

.1.1 Требования к помещениям при работе за компьютером

Помещения должны иметь естественное и искусственное освещение. Расположение рабочих мест за мониторами для взрослых пользователей в подвальных помещениях не допускается.

Площадь на одно рабочее место с компьютером для взрослых пользователей должна составлять не менее 6 м2, а объем не менее - 20 м3.

Помещения с компьютерами должны оборудоваться системами отопления, кондиционирования воздуха или эффективной приточно-вытяжной вентиляцией.

Для внутренней отделки интерьера помещений с компьютерами должны использоваться диффузно-отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка - 0,7-0,8; для стен - 0,5-0,6; для пола - 0,3-0,5.

Поверхность пола в помещениях эксплуатации компьютеров должна быть ровной, без выбоин, нескользкой, удобной для очистки и влажной уборки, обладать антистатическими свойствами.

В помещении должны находиться аптечка первой медицинской помощи, углекислотный огнетушитель для тушения пожара.

4.1.2 Требования к освещению помещений и рабочих мест

В компьютерных залах должно быть естественное и искусственное освещение. Естественное освещение обеспечивается через оконные проемы с коэффициентом естественного освещения КЕО не ниже 1,2% в зонах с устойчивым снежным покровом и не ниже 1,5% на остальной территории. Световой поток из оконного проема должен падать на рабочее место оператора с левой стороны.

Искусственное освещение в помещениях эксплуатации компьютеров должно осуществляться системой общего равномерного освещения.

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения документа должна быть 300-500 лк. Допускается установка светильников местного освещения для подсветки документов. Местное освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана и увеличивать освещенность экрана более 300 лк. Прямую блескость от источников освещения следует ограничить. Яркость светящихся поверхностей (окна, светильники), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/м2.

Отраженная блескость на рабочих поверхностях ограничивается за счет правильного выбора светильника и расположения рабочих мест по отношению к естественному источнику света. Яркость бликов на экране монитора не должна превышать 40 кд/м2. Показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в помещениях должен быть не более 20, показатель дискомфорта в административно-общественных помещениях не более 40. Соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1-5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.

Для искусственного освещения помещений с персональными компьютерами следует применять светильники типа ЛПО36 с зеркализованными решетками, укомплектованные высокочастотными пускорегулирующими аппаратами. Допускается применять светильники прямого света, преимущественно отраженного света типа ЛПО13, ЛПО5, ЛСО4, ЛПО34, ЛПО31 с люминисцентными лампами типа ЛБ. Допускается применение светильников местного освещения с лампами накаливания. Светильники должны располагаться в виде сплошных или прерывистых линий сбоку от рабочих мест параллельно линии зрения пользователя при разном расположении компьютеров. Защитный угол светильников должен быть не менее 40 градусов. Светильники местного освещения должны иметь непросвечивающийся отражатель с защитным углом не менее 40 градусов.

Для обеспечения нормативных значений освещенности в помещениях следует проводить чистку стекол оконных проемов и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

4.1.3 Требования к организации и оборудованию рабочих мест

Рабочие места с персональными компьютерами по отношению к световым проемам должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, желательно слева.

Схемы размещения рабочих мест с персональными компьютерами должны учитывать расстояния между рабочими столами с мониторами: расстояние между боковыми поверхностями мониторов не менее 1,2 м, а расстояние между экраном монитора и тыльной частью другого монитора не менее 2,0 м.

Рабочий стол может быть любой конструкции, отвечающей современным требованиям эргономики и позволяющей удобно разместить на рабочей поверхности оборудование с учетом его количества, размеров и характера выполняемой работы. Целесообразно применение столов, имеющих отдельную от основной столешницы специальную рабочую поверхность для размещения клавиатуры. Используются рабочие столы с регулируемой и нерегулируемой высотой рабочей поверхности. При отсутствии регулировки высота стола должна быть в пределах от 680 до 800 мм.

Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной - не менее 500 мм, глубиной на уровне колен - не менее 450 мм и на уровне вытянутых ног - не менее 650 мм.

Быстрое и точное считывание информации обеспечивается при расположении плоскости экрана ниже уровня глаз пользователя, предпочтительно перпендикулярно к нормальной линии взгляда (нормальная линия взгляда 15 градусов вниз от горизонтали).

Клавиатура должна располагаться на поверхности стола на расстоянии 100-300 мм от края, обращенного к пользователю.

Для удобства считывания информации с документов применяются подвижные подставки (пюпитры), размеры которых по длине и ширине соответствуют размерам устанавливаемых на них документов. Пюпитр размещается в одной плоскости и на одной высоте с экраном.

Для обеспечения физиологически рациональной рабочей позы, создания условий для ее изменения в течение рабочего дня применяются подъемно-поворотные рабочие стулья с сиденьем и спинкой, регулируемыми по высоте и углам наклона, а также расстоянию спинки от переднего края сидения.

Конструкция стула должна обеспечивать:

-   ширину и глубину поверхности сиденья не менее 400 мм;

-   поверхность сиденья с закругленным передним краем;

-   регулировку высоты поверхности сиденья в пределах 400-550 мм и углом наклона вперед до 15 градусов и назад до 5 градусов.;

-   высоту опорной поверхности спинки 300±20 мм, ширину - не менее 380 мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости 400 мм;

-   угол наклона спинки в вертикальной плоскости в пределах 0±30 градусов;

-   регулировку расстояния спинки от переднего края сидения в пределах 260-400 мм;

-   стационарные или съемные подлокотники длиной не менее 250 мм и шириной 50-70 мм;

-   регулировку подлокотников по высоте над сиденьем в пределах 230±30 мм и внутреннего расстояния между подлокотниками в пределах 350-500 мм.;

-   поверхность сиденья, спинки и подлокотников должна быть полумягкой, с нескользящим неэлектризующимся, воздухонепроницаемым покрытием, легко очищаемым от загрязнения.

Рабочее место должно быть оборудовано подставкой для ног, имеющей ширину не менее 300 мм, глубину не менее 400 мм, регулировку по высоте в пределах до 150 мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20 град. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь по переднему краю бортик высотой 10 мм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработана программа, которая представляет собой удобный интерфейс для изучения темы «Гидролиз солей». Программа самостоятельно выбирает случай гидролиза, составляет все необходимые уравнения, а так же рассчитывает рН, по формуле соответствующей случаю гидролиза. Так же разработана система контроля полученных знаний в виде теста.

В данный момент программный продукт прошел тестирование и используется в учебных целях, было выявлено преимущество во времени 40%, а так же в усвоении материала при помощи данной программы 28%.

Библиографический список

1)      Сеть работников образования [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://nsportal.ru/. - (Дата обращения: 5.06.2014)

)        Безрукова, Н. П. Возможности использования современных информационных технологий в преподавании тем "Химическая связь" и "Производство чугуна и стали" школьного курса химии [Текст] / Н. П. Безрукова // Информационные технологии в образовании : материалы VIII Межд. конф.-выставки . - Москва, 1998. - С.18-19.

)        Интернет Университет Информационных Технологий - бесплатное дистанционное образование компьютерным дисциплинам [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.intuit.ru. - (Дата обращения: 5.06.2014).

)        Архангельский, А. Я. Программирование в Delphi 5 [Текст] / А. Я. Архангельский. - 2- е изд., перераб. и доп. - Москва : БИНОМ, 2000. - 1172 с.

)        Borland Delphi, или о том, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.citforum.ru. - (Дата обращения: 5.06.2014).

)        Фаронов, В. В. Delphi 6. Учебный курс [Текст] / В. В. Фаронов. - Москва : Издатель Молгачева С.В., 2001. - 672 с.

)        Википедия [Электронный ресурс] : свободная энц. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org. - (Дата обращения: 05.05.2014).

)        Знакомство с SQLite [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.delphi.int.ru/articles/43. - (Дата обращения: 30.05.2014).

9)      AlphaControls [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.alphaskins.com. - (Дата обращения: 10.05.2014).

)        Сервер информационных технологий [Электронный ресурс] : учебные пособия и обзоры. Основы проектирования реляционных баз данных. - Режим доступа: http://citforum.ru. - (Дата обращения: 10.04.2014).


Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!