SPOC学校专有课程
基于超算云的量子化学在线计算和虚拟仿真实验
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spContent=此创新实验课能满足大规模在线开放实验需求，既可培养学生的计算思维，又能促进信息技术与实验教学的深度融合。可为计算机和化学基础好、能力强、有精力、有兴趣的优秀本科生提供优质线上实践教学培养平台，有利于学生创新意识、科研方法的培养；为学生今后的科学研究研、课程设计、毕业设计奠定基础。
—— 课程团队
课程概述

本实验课基于化学学科核心素养的内涵及结构，从知识传授、能力培养、素质提高三方面协同实施，开展“教、学、评”一体化的量子化学在线计算与分子模拟的创新实验课建设与应用。借助虚拟仿真和量子化学计算的手段，帮助学生从分子层次上理解化学物质的结构-性能关系，培养和形成化学学科的“结构观”，掌握建构模型的思想方法，利用模型建构，化抽象为具体、化复杂为简单、化深奥为浅显，促进学生自主学习，弥补传统宏观层次实验教学的难题。

授课目标

本实验课基于化学学科核心素养的内涵及结构，从知识传授、能力培养、素质提高三方面协同实施，开展“教、学、评”一体化的量子化学在线计算与分子模拟的创新实验课建设与应用。借助虚拟仿真和量子化学计算的手段，帮助学生从分子层次上理解化学物质的结构-性能关系，培养和形成化学学科的“结构观”，掌握建构模型的思想方法，利用模型建构，化抽象为具体、化复杂为简单、化深奥为浅显，促进学生自主学习，弥补传统宏观层次实验教学的难题。

成绩要求



毕业要求

毕业要求具体描述

课程目标

1.理论知识

培养具有良好的科学素养，掌握化学基本理论、基本知识和基本技能，能够将计算思维的方法和知识用于解决相应工程和实践问题。

课程目标1

2.问题分析

能够借助计算机发挥计算思维的优势，通过文献研究和模拟计算解决相应化学问题和专业问题，以获得有效结论。

课程目标2

3.终身学习

具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

课程目标3


考核环节

所占分值

考核与评价细则

对应课程目标

线上研讨

20%

基于超算习堂，中国大学MOOC平台，学生参加线上课堂研讨，依据回帖情况系统累加自动评分。

课程目标1,2,3

在线模拟仿真

40%

利用所学知识完成在线虚拟仿真实验内容，依据仿真实验完成情况评测学生对相应知识点的掌握程度和学以致用的能力。

课程目标1,2,3

课程报告

40%

学生撰写课程学习总结和心得，依据总结内容与线上线下教学目标的达成情况，评测学生的学习成效。

课程目标1,2,3


课程大纲
预备知识

先修课程：大学计算机，需有一定的化学基础，如：具有大学化学，无机化学，结构化学，计算化学等化学类基础课的相关知识储备。

参考资料

1.《中国学科发展战略·理论与计算化学》 国家自然科学基金委员会 中国科学院，科学出版社

2.《计算思维——计算学科导论》 唐培和 徐奕奕 编著，电子工业出版社