基于Excel、Origin、Access的化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和管理

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(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，介紹了Excel、Origin輔助化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理，提高了實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步介紹了Excel、Access小型實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫有利于加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的管理。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析與管理 ?Excel ?Origin ?Access

中圖分類號(hào)：O64-4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（a）-0006-02

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)之一。運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，可以節(jié)省繁雜枯燥的計(jì)算時(shí)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(xué)生將精力集中在實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)原理的理解上，及時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。另外，相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等信息可及時(shí)存入數(shù)據(jù)庫，為實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析與信息化管理相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系奠定基礎(chǔ)。該文將介紹Excel、Origin、Access在輔助化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理和管理中的應(yīng)用。

1 ?實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

1.1 基于Origin的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

Origin具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析及科學(xué)繪圖功能，能夠非常方便地進(jìn)行繪圖以及線形和非線形擬合、插值、導(dǎo)數(shù)、積分等數(shù)值計(jì)算。例如，磷酸電位滴定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，利用Origin軟件進(jìn)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(jiǎn)單幾步操作，就能得到細(xì)致美觀的滴定曲線、一階微導(dǎo)數(shù)及二階導(dǎo)數(shù)法曲線。然后，通過峰值取值工具找到△pH/△V-V一階導(dǎo)數(shù)曲線的峰值或者△2pH/△2V-V二階導(dǎo)數(shù)曲線交點(diǎn)值，確定半等量點(diǎn)，再進(jìn)一步通過插值計(jì)算出電離平衡常數(shù)[1]。大大縮短了數(shù)據(jù)處理時(shí)間，又減少了數(shù)據(jù)處理中引入的誤差。

1.2 基于Excel的實(shí)驗(yàn)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(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、繪圖和動(dòng)態(tài)更新功能，可實(shí)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(cè)定模塊（見圖1）。將每個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理做成一個(gè)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(dāng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)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(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)便自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并繪制出擬合曲線。

2 ?實(shí)驗(yàn)管理數(shù)據(jù)庫

2.1 基于Excel的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理

Excel的另一個(gè)功能是數(shù)據(jù)庫，具有簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)、保護(hù)功能和查詢功能。將不同實(shí)驗(yàn)組同一個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)組用唯一的ID標(biāo)示在模塊旁的單元格中（通常在第一列）。例如ID：20122501600201（年級(jí)-專業(yè)-學(xué)科代碼-內(nèi)容代碼-組號(hào)），這樣通過簡(jiǎn)單查找就可以很快定位到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)小組的數(shù)據(jù)情況。

2.2 基于Access的實(shí)驗(yàn)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(gè)桌面數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

為進(jìn)一步對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行管理，我們利用Access建立了一個(gè)小型實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫，包括教師信息表、學(xué)生信息表、技術(shù)員信息表、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容信息表、學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)信息表等，以及相應(yīng)的錄入和查詢窗口。其中學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)信息表包括：學(xué)號(hào)、姓名、照片、技術(shù)員、主備教師、授課教師、課程名稱、實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)小組、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（圖片）、數(shù)據(jù)分析（圖片）、實(shí)驗(yàn)成績(jī)等（見圖2）。

3 ?結(jié)語

經(jīng)過幾個(gè)學(xué)期的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用，證明該方法非常有效，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)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(huì)大大減小Access數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)容量，方便管理。

參考文獻(xiàn)

[1] 汪顯陽，羅濤，楊紅麗，等.Origin在磷酸電位滴定實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2014（12）：72-73.

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