基于Flash的熱傳導(dǎo)綜合實驗儀的模擬軟件設(shè)計＊

廖立新，全秀娥

（吉首大學(xué)物理與機電工程學(xué)院，湖南吉首 416000）

基于Flash的熱傳導(dǎo)綜合實驗儀的模擬軟件設(shè)計＊

廖立新，全秀娥

（吉首大學(xué)物理與機電工程學(xué)院，湖南吉首 416000）

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

熱傳導(dǎo)綜合實驗儀；Flash CS6；ActionScript3.0；模擬軟件

非良導(dǎo)體熱導(dǎo)率測量實驗是高校基礎(chǔ)物理實驗室開設(shè)的典型實驗之一.該實驗所用的主要儀器就是YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實驗儀，其操作與使用成為大學(xué)物理實驗中培養(yǎng)學(xué)生動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、課時有限等因素的影響，學(xué)生進實驗室做這個實驗往往感覺無從下手，不能保證在有限的時間內(nèi)完成實驗，影響了實驗教學(xué)效果，達(dá)不到提高學(xué)生動手能力的教學(xué)目的.

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

1 模擬軟件界面動態(tài)顯示設(shè)計

基于ActionScript3.0語言的PV3D技術(shù)是近些年來出現(xiàn)的新技術(shù)［2］，其腳本語句中的gotoAndStop（）能很好地實現(xiàn)場景的跳轉(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用鼠標(biāo)實時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），增強學(xué)習(xí)效果，這在實際的實驗操作中是不可實現(xiàn)的.實現(xiàn)以上功能的主要代碼如下：

（1）創(chuàng)建一個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景中.

YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實驗儀的操作步驟如圖2所示.

圖1 儀器各部件界面

圖2 YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實驗儀的操作步驟

2 熱傳導(dǎo)綜合實驗儀模擬軟件設(shè)計

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

2.1 背景圖層的設(shè)計

背景圖層主要實現(xiàn)YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實驗儀加熱盤和待測圓盤的動態(tài)變化，如圖4所示.首先導(dǎo)入事先為動畫制作準(zhǔn)備好的圖片，待測盤導(dǎo)入圖層6中，加熱盤導(dǎo)入圖層8中，YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實驗儀其余部分導(dǎo)入圖層5中，在圖層6第1幀處輸入“stop（）”語句，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)補間動畫，最后在圖層6插入“stop（）”語句.接下來，在圖層7的第60針處插入關(guān)鍵幀并創(chuàng)建補間動畫，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)建補間動畫并添加“stop（）”語句，完成加熱盤和待測圓盤的動態(tài)變化.

圖3 實驗?zāi)M的圖層建立

圖4 背景圖層的設(shè)計

2.2 旋鈕圖層的設(shè)計

利用Flash對熱傳導(dǎo)綜合試驗儀的旋鈕和按鈕進行模擬仿真.新建影片剪輯元件，將按鈕圖片導(dǎo)入舞臺并創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)動畫，在第1幀處插入“stop（）”語句，其他的3個按鈕只要直接復(fù)制此按鈕即可.

2.3 圖層3和上中下溫度圖層的設(shè)計

這2個圖層主要是為了讓鼠標(biāo)控制時有一個感應(yīng)區(qū)域，例如溫度選擇旋鈕，主要有3個感應(yīng)區(qū)域，分別是溫度設(shè)定、上盤溫度和下盤溫度3個文字相對應(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)域時按鈕才會旋轉(zhuǎn).

2.4 圖層2的設(shè)計

圖層2放置溫度顯示盤和時間顯示盤上數(shù)字變化的影片剪輯元件.建立一個影片剪輯元件，在圖層的第1幀插入“stop（）”語句，然后在接下來的第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，完成溫度變化的動態(tài)顯示.時間的顯示與此類似.最后將制作好的影片剪輯元件放入動作圖層2的指定位置.

2.5 圖層7的設(shè)計

圖層7放置記錄A盤自然冷卻時溫度變化的表格，用線條工具和文本工具完成，并運用遮罩動畫，讓實驗記錄數(shù)據(jù)逐一顯示動態(tài)效果.

2.6 圖層5的設(shè)計

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，時間計時，使動畫的操作實現(xiàn)智能化，其代碼如下：

3 結(jié)語

介紹了基于Flash CS6軟件模擬仿真非良導(dǎo)體熱導(dǎo)率測量實驗裝置及YJ－RZ－4A熱傳導(dǎo)綜合實驗儀的部件和操作過程，設(shè)計了多媒體模擬仿真軟件，并利用其內(nèi)建的ActionScript3.0腳本語言控制軟件的操作，具有較強的虛擬仿真特性.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)頁中，通過網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)布，提高軟件共享程度和利用效率，適用于在線教學(xué)以及虛擬實驗開設(shè).同時，通過使用本軟件可以達(dá)到實驗預(yù)操作的效果，縮短學(xué)生實驗時熟悉儀器設(shè)備的時間，降低實驗成本，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高級編程與實例詳解［M］.北京：中國鐵道出版社，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動畫制作與特效設(shè)計200例［M］.北京：中國青年出版社，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)改革研究項目（湘教通［2013］223號）；吉首大學(xué)實驗室開放基金項目（JDLF2012008）

廖立新（1970－），男，湖南吉首人，吉首大學(xué)物理與機電工程學(xué)院高級實驗師，主要從事物理實驗管理與教學(xué)研究.