廖立新，全秀娥

（吉首大學(xué)物理與機(jī)電工程學(xué)院，湖南吉首 416000）

基于Flash的熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀的模擬軟件設(shè)計(jì)＊

廖立新，全秀娥

（吉首大學(xué)物理與機(jī)電工程學(xué)院，湖南吉首 416000）

熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀的操作與使用是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的基本技能之一.以YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀為例，提出了基于Flash CS6的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件設(shè)計(jì)方法，并利用ActionScript3.0腳本語(yǔ)言模擬了YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀的實(shí)際操作步驟.該模擬軟件能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)預(yù)操作，提高大學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率.

熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀；Flash CS6；ActionScript3.0；模擬軟件

非良導(dǎo)體熱導(dǎo)率測(cè)量實(shí)驗(yàn)是高?；A(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)的典型實(shí)驗(yàn)之一.該實(shí)驗(yàn)所用的主要儀器就是YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀，其操作與使用成為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的最基本的技能之一.目前，由于受到相關(guān)教學(xué)資源較少、課時(shí)有限等因素的影響，學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做這個(gè)實(shí)驗(yàn)往往感覺(jué)無(wú)從下手，不能保證在有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，達(dá)不到提高學(xué)生動(dòng)手能力的教學(xué)目的.

筆者利用Flash CS6軟件的動(dòng)畫(huà)特點(diǎn)及其內(nèi)建的ActionScript3.0腳本語(yǔ)言的控制功能［1］，充分模擬了非良導(dǎo)體熱導(dǎo)率測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置及YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀的操作流程，完成了多媒體模擬仿真軟件設(shè)計(jì)，輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，為大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新與研究性實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ).結(jié)合本軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教學(xué)，能提高實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的可視性和實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量效率，同時(shí)也增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，有一定的應(yīng)用價(jià)值.

1 模擬軟件界面動(dòng)態(tài)顯示設(shè)計(jì)

基于ActionScript3.0語(yǔ)言的PV3D技術(shù)是近些年來(lái)出現(xiàn)的新技術(shù)［2］，其腳本語(yǔ)句中的gotoAndStop（）能很好地實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的跳轉(zhuǎn)，可以在SWF文件中顯示具有交互功能的三維物體［3］.用戶可以在界面中運(yùn)用鼠標(biāo)實(shí)時(shí)顯示儀器各部件的名稱及其功能，全方位觀察儀器結(jié)構(gòu)（如圖1所示），增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，這在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作中是不可實(shí)現(xiàn)的.實(shí)現(xiàn)以上功能的主要代碼如下：

（1）創(chuàng)建一個(gè)MovieClip元件，在元件的第1幀輸入如下代碼：

（2）依此類推，其他代碼略.將編輯好的元件放置于主場(chǎng)景中.

YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀的操作步驟如圖2所示.

圖1 儀器各部件界面

圖2 YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀的操作步驟

2 熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀模擬軟件設(shè)計(jì)

在Flash CS6中創(chuàng)建一個(gè)MovieClip元件，命名為“MainOperate”，將儀器的實(shí)物圖放置于其中，然后建立9個(gè)圖層［4］，如圖3所示.

2.1 背景圖層的設(shè)計(jì)

背景圖層主要實(shí)現(xiàn)YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀加熱盤(pán)和待測(cè)圓盤(pán)的動(dòng)態(tài)變化，如圖4所示.首先導(dǎo)入事先為動(dòng)畫(huà)制作準(zhǔn)備好的圖片，待測(cè)盤(pán)導(dǎo)入圖層6中，加熱盤(pán)導(dǎo)入圖層8中，YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀其余部分導(dǎo)入圖層5中，在圖層6第1幀處輸入“stop（）”語(yǔ)句，在圖層6和圖層8的第30幀處插入關(guān)鍵幀，調(diào)整儀器位置并創(chuàng)建傳統(tǒng)補(bǔ)間動(dòng)畫(huà)，最后在圖層6插入“stop（）”語(yǔ)句.接下來(lái)，在圖層7的第60針處插入關(guān)鍵幀并創(chuàng)建補(bǔ)間動(dòng)畫(huà)，添加如下代碼［5］：

stop（）；root.aaaa.qd11＝true；

最后在圖層7第90幀處插入關(guān)鍵幀并創(chuàng)建補(bǔ)間動(dòng)畫(huà)并添加“stop（）”語(yǔ)句，完成加熱盤(pán)和待測(cè)圓盤(pán)的動(dòng)態(tài)變化.

圖3 實(shí)驗(yàn)?zāi)M的圖層建立

圖4 背景圖層的設(shè)計(jì)

2.2 旋鈕圖層的設(shè)計(jì)

利用Flash對(duì)熱傳導(dǎo)綜合試驗(yàn)儀的旋鈕和按鈕進(jìn)行模擬仿真.新建影片剪輯元件，將按鈕圖片導(dǎo)入舞臺(tái)并創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)，在第1幀處插入“stop（）”語(yǔ)句，其他的3個(gè)按鈕只要直接復(fù)制此按鈕即可.

2.3 圖層3和上中下溫度圖層的設(shè)計(jì)

這2個(gè)圖層主要是為了讓鼠標(biāo)控制時(shí)有一個(gè)感應(yīng)區(qū)域，例如溫度選擇旋鈕，主要有3個(gè)感應(yīng)區(qū)域，分別是溫度設(shè)定、上盤(pán)溫度和下盤(pán)溫度3個(gè)文字相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，感應(yīng)區(qū)域的設(shè)置可以使鼠標(biāo)到達(dá)指定區(qū)域時(shí)按鈕才會(huì)旋轉(zhuǎn).

2.4 圖層2的設(shè)計(jì)

圖層2放置溫度顯示盤(pán)和時(shí)間顯示盤(pán)上數(shù)字變化的影片剪輯元件.建立一個(gè)影片剪輯元件，在圖層的第1幀插入“stop（）”語(yǔ)句，然后在接下來(lái)的第1～10幀分別插入關(guān)鍵幀，輸入阿拉伯?dāng)?shù)字1～9.顯示器由4位數(shù)字組成，新建影片剪輯元件，并建立2個(gè)圖層，圖層2放置透明色的模板，在圖層上4位數(shù)字顯示的位置分別放置數(shù)字變化的影片剪輯元件，完成溫度變化的動(dòng)態(tài)顯示.時(shí)間的顯示與此類似.最后將制作好的影片剪輯元件放入動(dòng)作圖層2的指定位置.

2.5 圖層7的設(shè)計(jì)

圖層7放置記錄A盤(pán)自然冷卻時(shí)溫度變化的表格，用線條工具和文本工具完成，并運(yùn)用遮罩動(dòng)畫(huà)，讓實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)逐一顯示動(dòng)態(tài)效果.

2.6 圖層5的設(shè)計(jì)

圖層5是代碼圖層，放置的代碼主要是控制溫度粗旋旋鈕和細(xì)旋旋鈕，時(shí)間計(jì)時(shí)，使動(dòng)畫(huà)的操作實(shí)現(xiàn)智能化，其代碼如下：

3 結(jié)語(yǔ)

介紹了基于Flash CS6軟件模擬仿真非良導(dǎo)體熱導(dǎo)率測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置及YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實(shí)驗(yàn)儀的部件和操作過(guò)程，設(shè)計(jì)了多媒體模擬仿真軟件，并利用其內(nèi)建的ActionScript3.0腳本語(yǔ)言控制軟件的操作，具有較強(qiáng)的虛擬仿真特性.大學(xué)生可利用此軟件全方位地了解儀器各組成部分，并將軟件置于網(wǎng)頁(yè)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)布，提高軟件共享程度和利用效率，適用于在線教學(xué)以及虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè).同時(shí)，通過(guò)使用本軟件可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)操作的效果，縮短學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)熟悉儀器設(shè)備的時(shí)間，降低實(shí)驗(yàn)成本，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

［1］ 孔德偉，何曉霞.Flash CS3ActionScript 3.0高級(jí)編程與實(shí)例詳解［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2008：101－222.

［2］ 周寶平.Flash CS6完全自學(xué)教程［M］.北京：人民郵電出版社，2013：20－134.

［3］ 吳一珉.Flash CS6動(dòng)畫(huà)制作與特效設(shè)計(jì)200例［M］.北京：中國(guó)青年出版社，2013：75－77.

［4］ 孫 穎.Flash ActionScript 3.0殿堂之路［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2007：22－53.

［5］ 鄭文達(dá).Flash CS6繪畫(huà)寶典［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2013：13－139.

（責(zé)任編輯 陳炳權(quán)）

Simulation Software for Measurement of the Thermal Conductivity of a Poor Conductor Based on Flash CS6

LIAO Li-xin，QUAN Xiu-e
（College of Physics，Mechanical and Electrical Engineering，Jishou University，Jishou 416000，Hunan China）

The operation and using of the YJ－RZ－4Acomprehensive experimental instrument is important in improving and training the practical abilities of the students.Physics experiment simulation software utilizing Flash CS6is introduced，such as the YJ－RZ－4Acomprehensive experimental instrument for thermal conductivity.The experimental operations of the YJ－RZ－4Acomprehensive experimental instrument for thermal conductivity are simulated in the software based on ActionScript3.0scripting language.The students may pre-operate experiment and improve the learning efficient by using the software.

experimental instrument for thermal conductivity；Flash CS6；Action Script3.0；simulation software

TP391.9

A

10.3969／j.issn.1007－2985.2013.06.007

1007－2985（2013）06－0022－04

2013－09－16

湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目（湘教通［2013］223號(hào)）；吉首大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目（JDLF2012008）

廖立新（1970－），男，湖南吉首人，吉首大學(xué)物理與機(jī)電工程學(xué)院高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要從事物理實(shí)驗(yàn)管理與教學(xué)研究.