教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第一章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间9月2日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:第一章分子模拟的概况共计2学时1.介绍分子模拟内容、发展;30分钟今天的计算化学2.介绍其当前应用50分钟纳米材料药物设计3.学时安排、考试形式和参考书目布置作业15分钟本节课重点:分子模拟的概念及其当前的应用大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:分子模拟的概念及其应用难点:四种分子模拟方法的关系与应用领域基本要求:了解分子模拟内容了解当今分子模拟的成功案例教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第二章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间9月9日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:第二章力场共计2学时1课前讨论10分钟你所了解微观尺度物质(主要是分子)的物理量的数学描述方法2模型与模拟10分钟3分子坐标直角坐标、内坐标、PDB坐标15分钟4力场50分钟力场的函数形式常见力场常用软件介绍5布置作业5分钟本节课重点:分子结构模型的数学描述方法和能量表述大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:分子力场的构建方法,力场的表述形式及参数难点:微观体系中原子、分子能量与力场的关系基本要求:掌握力场的构建思想了解常见力场及常用软件教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第三章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间9月16日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:分子力学的应用共计2学时1复习上节课的内容5分钟2讨论作业情况5分钟3分子力学应用基础20分钟1)科学问题2)势能面3)Hessian矩阵4统计力学基本概念30分钟1)分布2)最可几分布3)玻尔兹曼分布下的内能和压力4)经典配分函数的求解5.分子力学的应用25分钟1)构象能2)生成焓3)模拟准备6.回顾本节课主要内容,布置本节课的作业,布置下节课的预习内容5分钟大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:势能面、最可几分布概念问题难点:数学问题(玻尔兹曼分布下热力学公式推导)基本要求:1理解构象能的模拟过程2掌握模拟的准备条件教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第三章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间9月23日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:分子力学应用--TINKER软件包的学习使用共计2学时1复习上节课的内容5分钟2TINKER简介30分钟1)TINKERwindows版本2)TINKER的主要功能3)TINKER的主要文件3TINKER应用实例45分钟1)Ar溶剂的模型建立及能量最要化minimize2)利用一级序列构建多肽enkephalinprotein3)晶体NaCl的模型构建及晶格优化crystalxtalmin4)1-n-丁基-3-甲基咪唑啉的结构优化振动频率分析newtonvibrate4回顾本节课主要内容,布置本节课的作业,布置下节课的预习内容5分钟作业:1.写出构建一立方盒子水分子的具体步骤(确保盒子中水的密度为1g/cm3)2.设计把一个分子的乙醇溶于水中(上述水盒子)的步骤。本次作业将在第二、三次上级实习课上实践完成。大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:TINKER程序的分子力学应用,学会在dos模式下交互式计算的方法。难点:自定义力场参数的使用及省缺关键词的使用基本要求:学会使用minimizeNewtoncrystalprotein等主要程序,理解.xyz.key文件的重要结构参数。教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第四章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间10月9日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:分子动力学模拟计算的原理共计2学时1复习分子力学的应用10分钟主要建模方法protein,crystal2运动方程20分钟1)牛顿方程2)拉格朗日方程3)哈密顿方程3运动方程的积分方法25分钟维里方法蛙跳方法4.计算流程30分钟5.回顾本节课主要内容,布置下节课的预习内容5分钟预习:模拟准备大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:牛顿运动方程及其数值积分难点:数学推导基本要求:了解求解基本过程,掌握基本思想。掌握模拟流程。教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第四章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间10月14日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:分子动力学模拟计算的原理共计2学时1复习上节内容10分钟模拟计算流程2模拟准备30分钟初始坐标,初始速度,积分步长选取周期性、最小影像法3.模拟控制温度控制45分钟4回顾本节课主要内容,布置下节课的预习内容5分钟预习:模拟结果分析大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:模拟准备环节,温度控制方法难点:数学推导基本要求:掌握模拟准备过程及要点。初步了解模拟控制。教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第五章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间10月21日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:分子动力学模拟计算的应用(1)2学时1.上节复习10分钟分子动力学模拟流程2.运动轨迹分析25分钟3.热力学特性的计算50分钟压力,定容比热、自由能等4.小节、布置作业和预习5分钟作业:某人进行了108个水(密度=1.0g/cm3)的正则系综的动力学模拟,得到了总能量涨落的均方根偏差为1.7kcal/mol,问他计算的结果与实验值的绝对偏差是多少?大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:轨迹分析、简单的热力学性质,如定容比热难点:热力学统计公式的推导基本要求:掌握轨迹分析方法,简单的热力学性质,了解自由能计算的基本方法。教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第五章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间10月28日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:分子动力学模拟计算的应用(2)2学时1.上节复习10分钟2.径向分布函数15分钟3.相关函数的计算35分钟FFT方法及计算步骤大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:径向分布函数、相关函数计算难点:FFT方法、相关函数计算基本要求:掌握径向分布函数、相关函数计算基本思想和方法。教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第六章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间11月4日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:长程作用力的计算1复习上节课内容10分钟2中央多级展开法15分钟3Ewald求和法简介30分钟4溶剂介电模型法10分钟5.实践课预习25分钟大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:长程作用力计算的思想,Ewald方法难点:数学公式的理解基本要求:掌握基本概念,了解Ewald求和法的计算思路等教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第七章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间11月11日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:蒙特卡罗计算方法1复习长程作用力10分钟2MC积分法-随机标靶法20分钟通过流程图详细介绍计算过程3重要性取样法基本思想20分钟4Metroplis计算法35分钟1)问题引入2)主要结果推导3)Metroplis基本步骤(模拟流程图)5小结5分钟大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:重要取样法思想,Metroplis计算法及其应用难点:Metroplis马氏链的构建基本要求:MC标靶法进行简单的积分计算,掌握重要取样法工作思路,掌握Metroplis计算法流程图。教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。教案课程名称分子模拟授课题目(章、节)第七章授课教师李慎敏授课对象化学081-2授课时间11月18日教学方法讲授选用教具多媒体授课内容提要及时间分配:蒙特卡罗计算方法的应用1复习重要性取样法基本思想20分钟Metroplis基本步骤(模拟流程图)2.动力学方法、MC方法计算H2O分子的能量30分钟举例单个水分子、N个水分子情况归纳两种方法的区别和优缺点3.MC建模程序的init的介绍和应用25分钟main.in,mc.datmc1.dat4.Molden图形软件的简单使用10分钟5总结5分钟作业:1)利用MC方法,构建10×10×20埃盒子的H2O、CH3OH混合体系(要求分子数比1:1,总密度0.8g/cm3)计算298K时平衡内能。给出程序计算方框图。2)如果使用类似的crystal程序的晶体构建法,你会如何构建,写出计算方框图。大连大学教学重点、难点及基本要求:重点:学习MC方法的执行过程难点:对init应用中输入变量的理解和把握基本要求:掌握利用init程序构建模拟体系,学会使用molden观察所建模型。教研室主任意见:单元教学小结(经验效果、问题、改进措施、信息反馈等):本教案以讲授一个单元(2—4学时)或一次实验(实习)为单位填写。填写要用钢笔,字迹要清晰、工整。按表项目逐一填写。