“基于MOOC+SPOC的分子构型虚拟仿真和量子化学在线计算实验”是哈尔滨工业大学化工与化学学院的省级首批虚拟仿真实验教学项目，也是“无机化学（I）”国家级首批精品在线开放课程资源建设与应用的阶段性成果。本实验本着“能实不虚，虚实结合”的原则，用云计算方式，将“虚拟仿真软件和量子化学计算实验”搬到了“云端”，不需要安装任何软件，不需要对高性能计算服务器进行维护，通过计算机终端或个人手机就可实现多人同时实验，能满足大规模在线开放实验的需求。该实验已在国家虚拟仿真实验教学项目共享平台——实验空间进行展示和共享。
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）
实验前可观看操作视频，点击我要做实验，直接进入分子构型虚拟仿真操作界面。
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
1.实验目的 2.实验原理 3.教学方法 4.实验步骤 5.考核要求 6.课后研讨 7.在线仿真
8.实验特色 9.实验操作指南视频 10.点击进入分子形状和电子结构在线仿真实验
本实验利用国际著名的PhET分子形状互动仿真软件和GAMESS（General Atomic and Molecular Electronic Structure System）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
1.实验目的 2.实验原理 3.实验方法 4.实验步骤 5.考核要求 6.课后研讨
实验项目应用情况：校内校外学生，通过中国大学MOOC平台中无机化学MOOC系列课程，可直接开展虚拟仿真和在线量子化学实验，在相应课程中的共享服务概况：为“无机化学-化学反应原理”、 “无机化学CAP”课程提供了2轮次的在线开放实验服务, 为“无机化学——物质结构基础”课程提供了3轮次的在线开放实验服务，为校内“计算化学SPOC”、“计算思维的化学魅力SPOC”课程提供相应实验支撑，在上述MOOC和SPOC教学活动中，累计参加课程学习人数超过3.4万人。点击相应课程可直接进入应用操作界面，扫描下方二维码也可从手机终端浏览和操作相应实验内容。
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。
扫描下方二维码直接 返回实验空间——共享展示平台。
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：
本实验采取累加式考核方式，总成绩100分由在线测试（20%），在线讨论（20%），在线操作（20%），实验报告（40%）四部分组成。学生需在MOOC平台或SPOC中完成相应内容的学习，并在规定时间内在线提交实验报告。
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.David C.Young A. Computational Chemistry， John Wiley & 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
开课后，你就可以利用学习页面了，你可快速进入课程首页点此链接。
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。
2.怎样学习？
MOOC课程本质上是完全网上课程，要求学员具有一定的上网条件，能够流畅的观看教学视频。课程的重要信息都会用公告的形式发布，同时抄送学员注册的邮箱。请及时查看。
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。
3.校外学习者是否可以直接在线虚拟仿真实验？
校外学习者，免注册方式，直接输入网址：
https://www.icourse163.org/learn/HIT-154006?tid=1003026009#/learn/custom?id=1003205097
直接进入无机化学——物质结构基础MOOC课程中的实验内容。所有利用手机的用户端，还可通过中国大学MOOC客户端的App登录， 需要下载中国大学MOOC官方App。
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？
（1）用户需要拥有能够上网的计算机终端，在”爱课程网”中国大学MOOC平台进行注册，拥有登录中国大学MOOC的个人账号。
（2）如在手机端进行在线虚拟仿真，需要下载中国大学MOOC的App，登录中国大学MOOC平台，并选择哈工大无机化学MOOC进入课程中的在线虚拟仿真。
（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；
2）浏览器（推荐Google Chrome和QQ浏览器）Web方式登录操作。如需要使用Google Chrome将英文网页翻译成中文，需安装谷歌浏览器网页翻译插件，QQ浏览器自带网页翻译功能。
（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；
2）浏览器（推荐Google Chrome和QQ浏览器）Web方式登录操作。如需要使用Google Chrome将英文网页翻译成中文，需安装谷歌浏览器网页翻译插件，QQ浏览器自带网页翻译功。
（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。
网上有害信息举报（涉未成年人）：网站 https://www.12377.cn 邮箱（涉未成年人） youdao_jubao@rd.netease.com
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