Visio軟件在中學(xué)化學(xué)制圖中的應(yīng)用

王曙華

摘要：Visio軟件支持自由繪制，由其繪制的圖形及書寫的文字沒有行的限制，可以廣泛地適用于化學(xué)符號語言和化學(xué)圖形語言的繪制，以滿足廣大中學(xué)化學(xué)教師備課和制卷等繪圖需要。

關(guān)鍵詞：Visio軟件，化學(xué)制圖，使用方法

文章編號：1008-0546（2020）05-0030-03 中圖分類號：G632.41 文獻標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.05.008

一、問題的提出

任何一份中學(xué)化學(xué)教案、試卷等都是由大量“化學(xué)語言”構(gòu)成的，“化學(xué)語言”包括化學(xué)文字語言、化學(xué)符號語言和化學(xué)圖形語言?；瘜W(xué)符號特指元素符號和各類化學(xué)式、化學(xué)方程式及其拓展，包括（原子、離子、分子）結(jié)構(gòu)示意圖、電子式、價態(tài)符號、核素符號等?；瘜W(xué)圖形語言包括坐標(biāo)曲線圖、實驗裝置圖、工藝流程圖、實驗操作示意圖和晶體結(jié)構(gòu)示意圖等。相關(guān)制圖軟件的性能和教師使用的熟練程度直接影響教師對有關(guān)“化學(xué)語言”資源的選擇，從而影響試卷和教案的內(nèi)容與質(zhì)量。目前，中學(xué)化學(xué)教師常用的化學(xué)制圖軟件主要有Word、ChemDraw、ChemWin、ISIS/Draw、畫圖板、化學(xué)金牌等。這些制圖軟件或工具有其各自的優(yōu)點和特性，但也同時存在著各自的不足，如兼容性不好、應(yīng)用范圍不廣、修改比較麻煩、縮放易變形、外部圖片難導(dǎo)入等，個別軟件還經(jīng)常被電腦安全軟件誤報為病毒程序，甚至造成系統(tǒng)的頻繁重啟或崩潰。為此，廣大化學(xué)教師都期盼有一種軟件能將備課、制卷過程中所涉“化學(xué)語言”的表達問題完美解決。

二、Visio軟件及其功能

Visio的全稱是Microsoft Office Visio。它是一款由微軟團隊成員開發(fā)，基于Windows平臺運行的辦公軟件，主要應(yīng)用于IT和商務(wù)人員就復(fù)雜信息、系統(tǒng)和流程進行可視化處理、分析和交流，其主要功能是負責(zé)繪制流程圖和示意圖。該軟件經(jīng)過26年的發(fā)展，經(jīng)歷了10多個版本更新。Visio的編輯頁面不像Word那樣，只能在固定的行中編輯對象，而是支持自由繪制，由其繪制的圖形及書寫的文字都沒有行的限制，因此可以用它來書寫較為復(fù)雜的化學(xué)式、有機物結(jié)構(gòu)簡式、電子式、原子結(jié)構(gòu)示意圖、方程式中的反應(yīng)條件，還能繪制坐標(biāo)曲線、反應(yīng)裝置圖等。

由于該軟件設(shè)計初衷具有較強的專業(yè)性，所以在一般家用電腦中不會默認安裝，使用者需要到相關(guān)軟件網(wǎng)站下載安裝包（Visi02003版即可滿足需求）。將下載的壓縮包解壓縮，點擊文件夾中的setup.exe圖標(biāo)，程序自動運行，幾分鐘后即安裝完成。安裝完畢后，初次使用出現(xiàn)的界面如圖1所示。

打開軟件，在其顯示界面的左側(cè)，有幾種模板和示例。鑒于中學(xué)化學(xué)所繪圖像以二維黑白圖像為主，這些模板并不適用于中學(xué)化學(xué)制圖。這時可以點擊左上角“新建”圖標(biāo)，建立一張Visio。點擊后，界面如圖2。

由于該軟件開發(fā)和應(yīng)用均基于Win平臺，所以Visio的菜單欄設(shè)置也與Word極為相似。點擊菜單欄中“繪圖工具”圖標(biāo)，出現(xiàn)常用的矩形、圓形、直線、自由曲線等六種常用的繪圖工具，這曾被運用于中學(xué)物理教學(xué)中的圖像制作，同樣也可以滿足中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的繪圖需要。

三、用Visio軟件繪制常見的化學(xué)圖像

1.繪制工藝流程圖

中學(xué)化學(xué)中的流程圖包括無機工藝流程圖、有機工藝流程圖和框圖推斷等。其本質(zhì)都是由有框文字、無框文字、反應(yīng)條件（符號）、轉(zhuǎn)化連接符等元素構(gòu)成。以圖3為例，介紹此流程圖的繪制方法。

有機物鍵線的畫法：點擊直線工具，畫出一個正六邊形，再利用直線工具，將有機物結(jié)構(gòu)中的雙鍵和其他鍵線在相應(yīng)位置補全。為保證圖形的一致性，可充分利用“復(fù)制粘貼”功能，操作與Word完全一致。在Visio中繪制過程和效果如圖4所示。

文字的添加：無框文字可以點擊菜單欄中“文本工--具”（A），在所需要的地方直接書寫。字體的上下標(biāo)切換可以點擊菜單欄“格式”，然后選擇“文本-字體-常規(guī)-位置”實現(xiàn)操作;也可以選中后通過鍵盤快捷鍵完成。字符位置可以通過鍵盤上的箭號進行移動，微移可以通過“shift+箭號”實現(xiàn)。有框文字可以直接選擇“繪圖工具”中的矩形工具，直接在其中輸入文字。

轉(zhuǎn)化過程（→）的輸入：點擊直線工具，在工具欄中選擇“線條端點”，點擊右邊的倒三角按鈕，選擇“更多線條端點”，出現(xiàn)如圖5所示的對話框。在這里，可以調(diào)整箭頭的大小和形狀。

通過以上3步操作，就可以很輕松地將該有機反應(yīng)的轉(zhuǎn)化過程繪制出來了。如果需要繪制無機工藝流程或者無機框圖推斷題的圖像，仿照以上操作即可。

2.繪制原子結(jié)構(gòu)示意圖——以氯原子為例

第1步：利用圓形工具，畫出三個同心圓，圓內(nèi)顏色選擇“無填充”。如圖6-I所示。

第2步：利用矩形工具，畫一個白底無框的矩形，將三個同心圓的左半邊覆蓋。如圖6-Ⅱ所示。

第3步：利用線條工具，勾勒出一個無邊框的直角三角形，覆蓋在圖形的上半部分。復(fù)制此三角形，垂直旋轉(zhuǎn)后，粘貼到圖形的下半部分。如圖6-Ⅲ所示。

第4步：在三條弧線上標(biāo)上相應(yīng)的數(shù)字。數(shù)字的底紋是白色，將弧線掩蓋。在中心位置畫一個圓，并在圓心標(biāo)注核電荷數(shù)。如圖6-Ⅳ所示。

3.繪制實驗儀器——以酒精燈為例

第1步：畫三條首尾相連的線段，線條角度與酒精燈的主視圖角度相當(dāng)。如圖7-I所示。

第2步：選中這三根線，調(diào)出圖5所示的工具欄，選擇圓角中的第二個圖標(biāo)，在圓角大小中，自定義大小為0.5-1mm之間任意值。確認后如圖7-Ⅱ所示。

第3步：將圖7-Ⅱ所得圖形復(fù)制、粘貼。點擊菜單欄中“形狀”，選擇“旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)-水平翻轉(zhuǎn)”。平移至合適位置。如圖7-Ⅲ所示。

第4步：利用矩形工具，畫一個直角矩形。再利用圖5所示工具欄，將直角轉(zhuǎn)變?yōu)閳A角。調(diào)整好圓角矩形的大小，并將其移放至合適位置。再用直線條繪出一些細節(jié)。如圖7-Ⅳ所示。

第5步：利用自由繪圖工具，繪出燈芯。如圖7-V所示。在自由繪圖工具的使用過程中，經(jīng)常會遇到需要對曲線進行調(diào)整的情況，此時可以將鼠標(biāo)懸停在曲線上方，待出現(xiàn)“十字箭頭”圖標(biāo)時，可以進行微調(diào)。

第6步：利用直線、自由線等繪圖工具等繪出燈內(nèi)酒精和火焰。如圖7-Ⅵ所示。

當(dāng)然，如果所有的實驗裝置都按照這樣的操作流程來進行，顯然是非常耗時耗力的。這時可以在網(wǎng)上找到化學(xué)儀器裝置圖的矢量圖合集，進行拆分、重新組合。

4，與矢量圖組合成實驗裝置——以“過濾”為例

第1步：在網(wǎng)上下載一份《化學(xué)儀器裝置圖大全》，選擇《化學(xué)儀器裝置圖大全》中鐵架臺、燒杯、漏斗等儀器。復(fù)制后粘貼到新建的Visio文檔中。如圖8-I所示。

需要提醒的是，復(fù)制前需將待復(fù)制的矢量圖版式設(shè)置為“四周型”或“緊密型”，在“嵌入型”狀態(tài)下是無法復(fù)制粘貼的。

第2步：將此處的鐵架臺上的鐵夾換成鐵圈。首先右擊鐵架臺，在出來的快捷菜單欄中選擇“形狀一取消組合”，移走鐵夾。自畫一個鐵圈，或者選擇一個帶鐵圈的鐵架臺裝置，取消組合后，將鐵圈部分選中，再復(fù)制粘貼到圖8-I的鐵架臺中。得到如圖8-Ⅱ所示的鐵架臺。

第3步：將燒杯、漏斗、玻璃棒放置到相應(yīng)位置。如圖8-Ⅲ所示。此時需注意儀器的疊放層次，如玻璃棒在漏斗內(nèi)的視覺效果，漏斗、濾紙與鐵夾的位置關(guān)系等。位置層次可以通過右擊圖片，在快捷菜單中選擇相應(yīng)欄目進行調(diào)節(jié)。

第4步：復(fù)制燒杯，并將其旋轉(zhuǎn)一定角度，再添加必要的線條作為液體，完善過濾裝置。如圖8-Ⅳ所示。

四、小結(jié)

1.Visio軟件用于中學(xué)化學(xué)制圖的主要優(yōu)點

（1）與Word完美兼容。在Office系統(tǒng)下，從未出現(xiàn)電腦死機、宏安全問題等影響軟件運行的情況。在安裝了Office的電腦中都能正常顯示，無錯位。任何安裝了Visio軟件的電腦中，打開Word文檔，雙擊用Visio編輯的圖片，均可直接修改和調(diào)整。

（2）任意縮放不變形。縮放后依然是矢量圖，圖片分辨率沒有任何影響，更不會遺漏文字，字體大小也會隨圖片的縮放按比例調(diào)整。

（3）強大的組合功能。Visio繪制的圖形及書寫的文字都沒有行的限制，可以根據(jù)實際需要進行組合、排版。

（4）適用性強。對于中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的制卷、備課、課件制作所遇到的化學(xué)圖像問題都可以用一個軟件解決。還可以對外部導(dǎo)人的圖片進行添加、擦除、修改等操作。

（5）操作簡單。繪圖工具只有六種，只要熟悉六種基本繪圖工具的運用，就可以臨摹、描繪、組合晶體結(jié)構(gòu)、儀器裝置、實驗操作圖像等。繪圖頁面可以自定義放大到2000%以上，使圖片微調(diào)更方便，坐標(biāo)曲線更準(zhǔn)確。

2.Visio軟件可能出現(xiàn)的問題與解決措施

（1）在WPS環(huán)境下操作，可能無法進行編輯。在Office系統(tǒng)下，利用Visio繪制的圖像，在WPS平臺下，一般都能穩(wěn)定呈現(xiàn)。但由于該軟件是基于Office平臺運行的，在部分未安裝Office的電腦中，確實出現(xiàn)過無法編輯的情況，建議安裝Office系統(tǒng)。

（2）字體不能正常顯示的問題。在電腦A上編輯后，到電腦上B打開，圖片中的某些字以“口”呈現(xiàn)。這是因為電腦B中未安裝電腦A中的相應(yīng)字體。同為楷體，也有“楷體”“華文楷體”“楷體GB2312"……等多種。重新安裝字體后即可正常呈現(xiàn)。

（3）某些矢量組合裝置取消組合后，圖片中有陰影。這些問題常見于裝置的塞子和水槽、燒杯、試管中的液體。建議去掉這些液體和塞子后，利用線條直接在相應(yīng)位置進行繪圖，反而節(jié)約時間。

“工欲善其事，必先利其器”，“一題多解”不如“多題一解”。在多年的命題和備課實踐中，經(jīng)過多種化學(xué)制圖工具的嘗試，筆者更加鐘情于Visio軟件輔助教學(xué)，希望能獲得廣大化學(xué)教師的認同。