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:无
六、 使用教材:自编教材
七、 参考书目:无
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 |
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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