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31-《分子模拟》课程大纲

发布时间:2018-04-26 17:47

一、 课程名称:分子模拟

二、 课程代码:CHEM30284

三、 学时和学分:32学时,2学分

四、 适用专业:应用化学

五、 先修课程:

六、 使用教材:自编教材 

七、 参考书目:

八、 课程描述

利用理论方法与计算技术,模拟或仿真分子运动的微观行为,广泛的应用于计算化学,材料科学等领域,小至单个化学分子,大至复杂材料体系都可以是它用来研究的对象。分子模拟方法在物理、化学及材料学科等领域常常被称为计算机实验,它已经成为和实验科学、理论科学并列的自然科学的第三分支。随着计算机在科研中的应用而发展起来的一门新的科学,是计算机科学与基础科学相结合的产物。

九、 教学目标

其任务是介绍分子模拟的基本原理,包括统计力学、Monte Carlo 模拟以及分子动力学模拟。通过学习,使学生了解现代理论化学研究的新方法,掌握计算机模拟技术及其在分子设计上的应用。

章节名称

知识贡献

教学要求

学时

第一章 

绪论

 

1.了解分子模拟的历史和发展现状。

2.了解计算机模拟常用方法。

2

第二章 

分子模拟的基本概念

基本概念;分子坐标的描写

1.掌握分子坐标的描写。

2.了解分子模拟中的基本概念,掌握有关重要的术语。

2

第三章 

经验力场模型的模拟方法——分子力学

各种势函数的表达形式;

力场计算体系的热力学性质;

力场参数

1.了解力场的一般特征——各种势函数的表达形式。

2.基本掌握利用力场计算体系的热力学性质。

3.了解力场参数化;参数的适用性。

4

第四章 

蒙特卡罗模拟方法

经典统计力学-各态历经性;蒙特卡洛方法

1.了解经典统计力学-各态历经性。

2.掌握蒙特卡洛方法的基本思想。

3.掌握基本Monte Carlo算法及简单算例。

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第五章

分子动力学模拟

原子系统的运动方程;分子动力学算法程序

1.掌握原子系统的运动方程。

2.了解运动方程的积分。

3.基本掌握边界条件。

4.掌握分子动力学算法程序并进行简单应用

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十、 教学方法

1.教学手段为多媒体教学。

2.利用现场实例演示、课堂讨论来培养学生分析问题和解决问题的能力。

十一、 考核及成绩评定方式

考核方式:本课程的考核方式采用笔试(闭卷);

成绩评定方式:采用平时成绩占30%,期末成绩占70%。总评成绩 平时成绩 期末成绩。

大纲制定人:向斌

大纲审定人:余丹梅

制定时间:2014-05