化学e+ Version 1.7

homepage

用户使用手册

2

华东师范大学

曾晋哲 陈子晗 邓凌雪

指导教师:王肃 刘垚

2017-03-03

化学e+是由团队二号(曾晋哲、陈子晗、邓凌雪)使用Android Studio开发的一款适合化学学习与科普的应用软件,将参加上海大学生计算机应用能力大赛。为了让用户更加便捷地使用该款应用,撰写本用户使用手册。具体介绍的功能包括:

  • 端: 下载应用、安装应用、更新等;

  • 用户信息: 注册、登录等;

  • 具体功能: 你知道吗、元素计算等;

  • 特色内容: 记忆学习、排行榜等。

1. 基本信息

1.1. 设计目标与意义

随着互联网和智能手机的普及,人们获取信息、接受教育的渠道越来越多。在不同层次的化学教学中,掌握化学元素知识尤为重要,它是学习一切化学知识的基础。为了更好地帮助众多学习化学的同学加强对元素记忆和理解,“团队一号”设计并开发了《化学小工具》软件,在元素记忆的基础上,兼有质量计算及帐号管理等功能,取得了一定的成果。然而,《化学小工具》只支持电脑运行及操作,对于广大学生和实验人员来说使用起来不方便,在一定程度上限制了《化学小工具》的推广。因此,我们“团队二号”基于“团队一号”开发《化学小工具》的经验,成功改进出支持多平台的“化学e+(跨平台)”,以兼容更多智能设备及操作系统,希望得到更多化学学习者的关注和喜爱。

本作品旨在开发一款适合化学学习者使用的实用型软件应用,支持多种平台操作,以达到方便快捷的目的。通过此应用,使众多学习化学的同学有一个集化学计算与理论学习的平台,无论课堂还是实验室,这都是一款可靠的应用。

开发者均为华东师范大学2015级学生,所学专业均为化学类。在平时的学习中,总会遇到大量记忆问题和计算问题。例如,我们记不住某一个元素的相对原子质量;在计算某一物质的相对分子质量时,需要先查询元素周期表中各元素的相对原子质量,再用计算器进行精确到百分之一的计算过程,十分繁琐,耗费大量时间。

因此,我们决定设计一个程序,可以查询某个元素的相对原子质量,计算某一物质的相对分子质量,甚至帮助记忆各元素的名称,来解决化学中的各种记忆问题和计算问题。

1.2. 客户端配置

Windows版: Windows XP及以上版本打开exe文件,联网环境下使用更佳;

Android版: Android 4.2及以上版本安装apk文件,联网环境下使用更佳;

iOS版: iOS 8.0及以上版本(需越狱并安装Cydia Impactor插件)安装ipa文件,联网环境下使用更佳;

网页版: IE、Chrome或Safari等浏览器打开https://chemapp.njzjz.win/;

微信版: 微信(WeChat) 关注微信公众号:chemicaltools,须在联网环境下使用;

1.3. 关键技术与特色

关键技术:

1. 前端:Visual Basic、Java、Object-C、HTML/CSS和JavaScript(JQuery)等多种语言;

2. 后端:PHP、MySQL数据库存储等。

特色:

1. 跨平台:化学e+支持Windows、Android、iOS、网页版、微信版五大平台,覆盖了所有主流智能设备;

2. 云同步:统一的账号体系,可在各智能设备登陆五大平台,并同步各平台的数据;

3. 社交化:与所有注册用户比拼元素记忆成绩;同时分享使用化学e+的记录。

2. 系统简介

2.1. 界面布局

下面依次显示不同平台的界面显示图:

QQ截图20170305053958

化学e+(Windows版)截图

化学e+(Android版)截图

化学e+(iOS版)截图

QQ截图20170305054216

化学e+(网页版)电脑端截图

化学e+(网页版)移动端截图

2.1.1. 首页

Android客户端主页面默认显示的是首页信息。系统按默认主题将当前用户可使用的功能按模块分类罗列出来,用户可以选择所需的功能使用,同时在界面下方依次显示了上次功能使用的记录。用户可点击相应功能标题进入该功能所在的模块。触击右上角的左侧图标设置了当前常用社交软件的分享,右侧图标涵盖设置、反馈、关于等操作;触击左上角的图标亦可显示该应用的所有内容。

2.1.2. 各功能界面

通过触击主页不同功能的标题,或者界面中各功能模块下的【打开】按钮,可以进入不同功能的具体界面。

l 你知道吗?

点击【分享】可以把该条内容分享到常用的社交软件上,点击【换一个】可以查看下一条。

  • 元素查询

Screenshot_2017-03-20-19-05-11-464_com

点击【打开】后进入元素查询功能的界面,在输入栏中输入元素的“名称”、“符号”、“原子序数”等信息可以得到该元素的“名称”、“符号”、“IUPAC名”、“相对原子质量”和“元素名称含义”等信息。

  • 质量计算

点击【打开】后进入质量计算功能的界面,在输入栏中输入所需计算的分子式,点击【计算】按钮后,下方出现该分子式的“相对分子质量”,以及分子式中各元素原子的个数、每类原子的“相对原子质量”以及该元素在该分子式中占的质量百分比。

  • 酸碱计算

点击【打开】进入酸碱计算功能的模块界面,左上方的按钮可以调解计算酸或计算碱,第一个下拉框中涵盖了常见的算或碱,第二个输入栏中显示了该酸或碱的电离常数,在下方的输入栏中输入分析浓度后,点击【计算】即可得到结果;亦可手动输入新的酸或碱,并输入它们的电离常数,得到结果。结果首先给出了已知条件,显示溶液中主要离子的浓度,结果使用科学计数法并保留两位小数。

  • 气体计算

点击【打开】进入气体计算界面,基于克拉伯龙方程,给出压强(P)、体积(V)、摩尔数(n)、温度(T)中任意三个,即可得到未知的结果。

  • 元素记忆

点击【打开】进入元素记忆功能模块,给出一道题目。如图所示,给出了元素符号,在下方给出四个英文选项,用户可触击自己选择的答案,并由系统反馈正确与否,最下方还会显示用户当前答题数、正确数以及正确率。

  • 排行榜

Screenshot_2017-03-20-19-47-28-864_com

点击元素记忆模块的右上角的符号,可选择进入【排行榜】。在排行榜中,显示了所有联网注册用户的用户名、正确答题数以及排名。

  • 偏差计算

点击【打开】进入偏差计算功能界面,在输入栏内用户可以输入需要计算偏差的所有数据。下方结果给出“平均数”、“平均偏差”、“相对平均偏差”以及“标准偏差”等四类信息。

2.1.3. 登录/注册界面

Screenshot_2017-03-20-19-55-49-773_com

登录/注册界面十分简洁明了,支持邮箱注册与登录的模式。

2.1.4. 设置界面

Screenshot_2017-03-20-20-00-15-119_com

设置界面内容丰富,除了常规的登录、注册的管理,还有元素记忆模块的测试模式更改与测试的原子序数范围,亦可更改酸碱计算中的电离常数积值,还可以清空数据、更新应用。

3. 功能介绍

3.1. 你知道吗?

支持平台:Android版、网页版。

“你知道吗?”模块选取了与化学有关但常常为人们不理解的生活现象及解释,通过触击“换一个”,可以浏览更多。本模块设计目的在于增加该应用的趣味性与生活性,传播更多有趣的化学知识。

3.2. 元素查询

支持平台:Windows版、Android版、iOS版、网页版、微信版。

“元素查询”模块的设计满足了不同层次学习者的需求。进入该功能后,通过输入元素名称、符号或原子序数中任意一种,可以准确查询到该元素的相关信息。信息左侧是该元素的实物图,直观的展现了该元素状态等物理信息;右侧信息为元素名称、元素符号、IUPAC名、原子序数、相对原子质量等信息,这些内容满足了中学教育阶段学习者的需求。之后,我们还设置了相应元素的英文维基百科链接(在国内可以正常访问),使得学生及科研人员能获得更多有用的内容。近年来,不断有新的元素被合成,IUPAC也会命名新的元素,我们开发团队也会适时更新本应用中的元素信息和内容。

3.3. 质量计算

支持平台:Windows版、Android版、网页版、微信版。

“质量计算”模块主要是对输入的化学式进行准确、快速的相对分子质量计算。科研人员在阅读文献或做实验的时候,可以通过此模块迅速把握实验的用量信息。它的计算结果除了给出某化学式的相对分子质量(精确到小数点后2位),还指明了该化学式中各种元素的含量及质量分数,使用者能够清晰地看到自己需要的结果。

3.4. 酸碱计算

支持平台:Windows版、Android版、网页版、微信版。

“酸碱计算”模块主要针对化学学习者在实验过程中需要耗费大量时间计算pH值等情况而设计。该功能最大特点是全面、精确。本模块在分析化学关于酸碱计算的理论基础上设计而成,它支持酸和碱两种计算方向,又支持多元酸碱计算模式,在下拉框内也给出了常见酸碱的信息,输入分析浓度后,计算结果除了有溶液的pH值,还呈现了溶液中各种离子的浓度,各浓度结果均有相同的有效数字位数,计算结果十分严谨,深受实验人员信赖。

3.5. 气体计算

支持平台:Windows版、Android版、网页版、微信版。

“气体计算”模块满足了中学阶段参加化学学科竞赛及本科阶段的学习要求。该模块基于理想气体状态方程表达式,先选择需要计算的量,再按照提示依次输入其他已知量,点击计算,即可在所求量一栏直接看到结果。

3.6. 偏差计算

支持平台:Android版、网页版、微信版。

“偏差计算”模块是在各种误差表达式的基础上设计的。在化学实验室学习的时候,经常需要进行误差计算,以表征实验结果的准确度与精密度。然而,传统的手算或者借助计算器还是耗时耗力,因而,开发一个方便计算误差的模块十分重要。打开该模块,按照提示,每行输入一个实验结果,再点击计算,即可看到平均数、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差五个结果,这些结果准确反映了输入数据的离散程度与平均情况。我们还邀请了一部分同学在实验课上使用该功能,获得一致好评。

3.7. 元素记忆

支持平台:Windows版、Android版、网页版、微信版。

元素记忆模块继承了原“化学小工具”中的主要内容,这次又开发了新的功能,是本应用的一大特色。该模块作为元素学习的好帮手,拥有丰富的操作和使用体验。元素记忆主要以测试的形式对使用者掌握的元素进行考察。在“设置”里面,我们可以选择测试模式,它拥有“根据元素符号回答元素名称”等10种不同的测试方式,受到《专业英语》课程的启发,我们增加了IUPAC名称,作为其中的几个模式。在设置中,我们还可以根据学习者的受教育程度选择元素测验的上限。比如高中阶段要求掌握元素周期表前36位元素,那么高中生在使用该功能时,即可设置原子使用上限为36。还可以选择四选一的选择题模式,使得测试形式多样化。在正式测试答题的时候,除了每题会给出你的正确与否,还会在页面底部显示你当前答题数量、答对数量及正确率,使得用户可以基于这些数据对自己掌握元素的程度有很好的把握。在联网及用户帐号登录后,还可以看到其他账号用户答题情况与正确率,并根据正确率排名。对于自己成绩不满意的用户,还可以选择清空数据,可以重新开始测试并计算正确率。

4. 更多帮助

如需更多帮助,欢迎联系我们: njzjz@msn.com

华东师范大学团队二号

网址:http://chem.njzjz.win/

VER:V1.2