分子构型虚拟仿真和量子化学在线计算哈尔滨工业大学

哈工大在校生可在哈尔滨工业大学计算机软件实验中心第一实验室机房,直接访问“化学课程在线学习与虚拟仿真空间”,学习相应教学内容,进行虚拟仿真实验。校外学生通过MOOC平台,直接访问网页,即可开展相应内容的虚拟仿真和量子化学在线实验。

化学课程在线学习与虚拟仿真空间

(仿真空间软件安装在哈尔滨工业大学计算机科学与技术国家级实验教学示范中心第一实验室)

本实验采用“大规模在线开放实验”(MOOE)模式,通过哈尔滨工业大学学校云实现“无机化学MOOC系列课程”与“虚拟仿真实验教学”的“无缝”衔接,便于广大教师和学习者开展“互联网+实验”的新型“教”与“学”活动,实现了“MOOC+理论知识“与”MOOE+实验教学”的有机融合。将化学类MOOC资源,实体课堂教学课件,拓展视频和虚拟仿真实验,量子化学在线计算实验集成在“化学课程在线学习与虚拟仿真实验空间”,有利于激发学生的学习兴趣和潜能,增强学生创新创造能力。

基于MOOC和PhET的分子空间构型和电子结构的在线虚拟仿真

本实验利用国际著名的PhET分子形状互动仿真软件和GAMESS(GeneralAtomicandMolecularElectronicStructureSystem)量子化学计算程序,充分发挥其逼真、准确、交互性强的特点,将分子立体构型虚拟仿真实验与理论教学中的价层电子对互斥理论的教学内容相融合,通过虚拟仿真实验弥补传统实验难于展示和对比分子立体构型和电子空间构型间的差异性,通过本实验可构建,优化,计算和展示相应分子的空间形状,电子构型,分子轨道,能级大小和键参数等系列指标,可加深学生对价层电子对互斥理论和分子轨道理论的理解与应用,提高学生自主学习能力,使传统实验的“教”与“学”方式得到革新和改进。

基于SPOC和GAMESS的量子化学在线计算实验

实验项目的学习方式特点:以现代信息技术为支撑,创设线上线下、课内课外、虚拟与现实相结合的学习环境和机制,提高学习者的学习成效。

目的1.通过仿真操作,加深价层电子对互斥理论的理解,增强对共价分子结构多样性和复杂性的认识,培养和形成化学学科的“结构观”,掌握化学建构模型的思想方法。

目的2.通过综合训练和在线测试,评测对重要知识点的掌握程度,加深分子结构基础知识的理解、提高学生三维空间想象能力和有序推理能力,将知识转化为素养。

目的3.通过量子化学在线计算操作,优化分子几何构型、计算分子轨道能量,激发学生对计算化学的兴趣,培养学生的计算思维意识和方法。

目的4.基于“虚拟仿真操作”—虚和“量子化学在线实际计算”—实,采用“虚实结合”的实验教学策略,通过建构来习得知识,培养学生化学核心素养,实现化学结构观念的“能力化”。

实验考核要求:

实验评分方式:

本实验采取学生自评和教师评阅相结合的评分方式,所有评分过程均在MOOC平台或SPOC中在线完成。

平台认证证书要求:

单独完成本实验暂无证书,如想获得中国大学MOOC认证证书,可通过学习平台内相应无机化学MOOC系列课程,获得包含本实验内容的MOOC课程认真证书。

先修课程:无机化学、物理化学、结构化学、计算机应用基。

1.《理论化学原理与应用》帅志刚,邵久书.科学出版社(2008)

2.《计算化学》郭纯孝,化工出版社(2004)

3.《计算化学》张常群,高等教育出版社(2006)

4.《计算化学-从理论化学到分子模拟》陈敏伯,科学出版社(2009)

5.《科学方法论基础》吴元樑,中国社会科学出版社(2008)

6.《计算思维导论》唐培和,徐奕奕,王日凤.广西师范大学出版社(2012)

7.《数学思维与数学方法论》郑毓信,肖柏荣,熊萍著,四川教育出版社(2001)

8.《计算思维应用实例》赵宏、王恺、高裴裴、张健、李妍、刘爽.清华大学出版社(2015)

9.DavidC.YoungA.ComputationalChemistry,JohnWiley&Sons,Inc.,Publication,2001

1.怎么报名,怎么选课?

你需要先有爱课程网或者网易云课堂的账号(两者选一即可),然后从爱课程网首页进入点击“SPOC专区”,在学校清单中选择“哈尔滨工业大学”,在SPOC课程中找到我们的课程图标点击,就会看到此课程的"课程密码"输入区了。现在还没有开放课程内容,所以只能看到这一页。

注册时的昵称一定要格式统一,注意昵称确定后不能更改,因此,我们规定昵称为:自己的学号

特别提醒:如果您是爱课程网或网易云课堂的新用户,注册成功后一定要“选课”,才能成为课程的学生。

请在本课程学习的过程中始终以同一个账号(爱课程网或者网易,每次等陆前请确认)登陆学习,本课程不再提供合并同一用户不同账户学习成绩的服务。

本课程不允许逾期补交作业。系统会在作业截止前1天给大家发提醒邮件。请网速有问题的学员提前提交作业,不要等到最后几分钟才交作业而造成提交不成功。

4.用户在互联网条件下就可进行实验操作吗?客户端的配置有何要求?

(3)哈尔滨工业大学校内的校园网用户,客户端的要求如下:

1)个人电脑一台,能够连接校园网;

(4)哈尔滨工业大学校外网用户,客户端的要求如下:

1)个人电脑一台,能够连接互联网;

(5)iOS和Android系统的平板电脑及智能手机终端用户,建议安装中国大学MOOC客户端App,在有网络条件下,即可在各自浏览器中操作和学习,又可在App中操作和学习。

由高教社联手网易推出,让每一个有提升愿望的用户能够学到中国知名高校的课程,并获得认证。

THE END
1.2019年国家级虚拟仿真实验教学项目实验空间申报操作流程完成实验后,请务必查看实验成绩(如图13),以确保完成实验。查看步骤(如图14):返回实验空间主页,点击【用户名】--【我的项目】--【我的成绩】。 图13 实验成绩界面(确认该画面,确保完成实验) 图14 实验成绩查询步骤 北京欧倍尔2018年国家级虚拟仿真实验教学项目成功申报案例 https://www.bjoberj.com/html/about/xwzx/hangyezixun/2019/1108/463.html
2.实验空间1.在疫情期间实验空间所有项目均开放实验。同时,公共卫生与预防医学、护理学、新闻传播学等学科分类亦有较为丰富项目储备。 2.实验空间将邀请相关领域内专家学者以文章形式参与导学,形成学习专题,相关专题将通过虚拟仿真实验教学创新联盟医学类学科领域工作委员会向全国医学院校及其附属医院推广。 https://lib.qzuie.edu.cn/index.php?s=news&c=show&id=768
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6.2021年国家虚拟仿真实验共享平台ilab正值第二批国家级虚拟仿真实验教学一流课程申报阶段,为了帮助各位老师和学生更快、更好地掌握国家虚拟仿真实验共享平台ilabx空间(http://www.ilab-x.com)操作流程,我们总结了详细的操作流程说明文档,具体操作如下: 一、账户的注册与登录▼ 1、打开浏览器,输入网址:http://www.ilab-x.com https://www.360doc.cn/mip/999874756.html
7.国家虚拟仿真实验教学项目共享平台(实验空间)PHPSDK国家虚拟仿真实验教学项目共享平台(实验空间)PHP SDK,使用XJWT标准,此标准基于JSONWebToken(JWT)开发。XJWT包含三个参数:header,payload,signature,因此生成token就要先获得这三个参数。使用方法:示例:返回https://blog.51cto.com/u_15127699/4740648
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