Virtuální chemická laboratoř I – elektronický studijní materiál

 Konference MoodleMoot.cz 2010 PragoData Consulting, s.r.o. VUT v Brně 10. ‐ 11. 6. 2010 Brno Virtuální chemická laboratoř I – elektronický studijní materiál Ondřej Sukup, Lukáš Richtera Ústav chemie materiálů, FCH Vysoké učení technické v Brně [email protected] [email protected] Abstrakt: Aplikace Virtuální chemická laboratoř I je výukový materiál simulující sestavování základních laboratorních aparatur. Je určen především studentům prvních ročníků FCH VUT v Brně jako doplňující příprava k úvodním laboratorním cvičením, ale lze jej využít i mezi studenty středních škol. Kromě praktické části samotného sestavování aparatur obsahuje aplikace teoretickou část s popisy probíraných laboratorních technik a popisy nejběžněji používaného laboratorního vybavení. Klíčová slova: e‐learning, laboratorní technika, chemické aparatury, Flash, MOODLE Abstract: Application Virtual Chemical Laboratory I is compiling teaching material simulating basic laboratory apparatus. It is intended primarily for first‐year students FCH BUT as additional training for laboratory exercises, but it can be used among high school students. In addition to the practical part of the actual drawing apparatus includes an application with the theoretical descriptions discussed and descriptions of laboratory techniques commonly used laboratory equipment. Keywords: e‐learning, laboratory technique, chemical apparatus, Flash, MOODLE 1
Popis aplikace Program Virtuální chemická laboratoř I byl vytvořen v rámci bakalářské práce jako doplňující výukový materiál pro studenty Moodle kurzů Praktikum z obecné a anorganické chemie I a II na FCH VUT v Brně. Aplikace se snaží přiblížit studentům práci při sestavování základních chemických aparatur v laboratorních cvičeních. Vedle běžně dostupných skript a textových materiálů tak dostávají možnost aparaturu nejen vidět na obrázku, ale zkusit si ji z jednotlivých komponentů sestavit sami. Vzhledem k zaměření programu na základní laboratorní techniky je umožněno jeho využívání nejen mezi studenty ostatních chemických (i nechemických) vysokých škol, ale také studentům středních škol, ať už chemicky zaměřených, nebo ne. Sestavování aparatur je jen jednou z částí aplikace. Druhá část obsahuje popisy probíraných laboratorních technik a jejich funkcionalitu. V podstatě usnadňuje studentům práci s vyhledáváním nejdůležitějších poznatků ve skriptech. V třetí části je pak popisováno používané laboratorní vybavení, především pak přiřazení použitých animovaných symbolů vybavení k fotografiím skutečného vybavení. Během vývoje byla aplikace postupně představována studentům a vyučujícím na FCH. Studenti si mohli vyzkoušet funkčnost programu a vyjádřit se tak k pohodlnosti, spolehlivosti, grafickému vzhledu apod. Konzultace s vyučujícími laboratorních cvičení pak přinesla doporučení týkající se doplnění vhodné teorie a obsáhlosti. Prostředí, funkce a vzhled byly pak postupně přizpůsobovány právě námitkám, doporučení a radám jak ze strany studentů, tak vyučujících. 2
Originální, zajímavé prvky aplikace Prezentovaný software byl vytvořen pomocí programu Macromedia (dnes Adobe) Flash MX. Tento výkonný program spojuje tvorbu (primárně) webových animací s programovacím jazykem. Každý vložený objekt se převádí na „symbol“, který lze na časové ose animovat a současně mu využívaným programovacím jazykem ActionScript 2.0 dávat nejrůznější příkazy, nastavení a definovat chování. Hlavní částí celé aplikace Virtuální chemická laboratoř I je sestavování aparatur. V nabídce laboratorních technik lze pomocí animovaných tlačítek vybrat konkrétní aparaturu. Vše začíná podobně jako v laboratoři ‐ u laboratorního stolu, na který je třeba z dostupných bedýnek vytáhnout konkrétní potřebné vybavení. To lze přesouvat po ploše pomocí myši (systém drag and drop). V textovém poli je okamžitě zobrazován název vybavení spolu s reálnou fotografií (skript kontroluje kurzor myši a jeho kolizi z daným symbolem). Po vytažení potřebného vybavení na stůl je stisknuto dokončovací tlačítko, které obsahuje skript jedinečný pro každou úlohu. Vyhodnotí, zda proběhla kolize mezi stolem a správným vybavením a pustí uživatele dál, nebo do textového pole vypíše konkrétní chyby. V další části má uživatel určit potřebný počet u konkrétního komponentu. K tomu jsou k dispozici tlačítka se symboly číslic. Dokončovací tlačítko tentokrát nevyhodnocuje kolize, ale kontroluje zvolená čísla samotná. V poslední třetí části se uživatel dostává k samotnému sestavení aparatury. V horní části se nachází již vybrané potřebné vybavení, které se opět pomocí myši přesouvá na správné místo. Tím je myšleno jeho umístění do předem zobrazených laboratorních stojanů. Skript kontroluje jak správné souřadnice komponent, tak správné pořadí sestavování (nelze např. umístit „do vzduchu“ nálevku bez upevněného filtračního kruhu). Dokončovací tlačítko pak ještě jednou souřadnice komponent zkontroluje a spustí závěrečnou animaci zobrazující průběh dané laboratorní techniky. Nejdůležitější kroky jsou připomenuty a zobrazeny ve stručných poznámkách vždy po stisku dokončovacího tlačítka u všech částí sestavování. 3
Možnosti sdílení a dalšího využití aplikace Program je k dispozici v on‐line verzi, která je volně přístupná na internetu. Připravuje se i možnost off‐line verze, kterou bude možno jako celý programový balíček stáhnout na pevný disk a využívat kdykoliv. Do budoucna je zvažován další vývoj této aplikace a její rozšíření o další laboratorní techniky. Odkaz na aplikaci http://www.fch.vutbr.cz/home/richtera/download/virtuallab.html Informace o autorech Ondřej Sukup Telefon: +420 606 746 252 Email: [email protected] Zastávaná funkce: student oboru Chemie, technologie a vlastnosti materiálů, prezenční forma Název instituce: Ústav chemie materiálů, FCH, Vysoké učení technické v Brně RNDr. Lukáš Richtera, Ph.D. Telefon: + 541 149 458 Email: [email protected] Zastávaná funkce: odborný asistent, vedoucí bakalářské práce Ondřeje Sukupa Název instituce: Ústav chemie materiálů, FCH, Vysoké učení technické v Brně