Новые информационные технологии в химии

Факультет химический
Кафедра органической химии
Курс 2
Семестр 4
Лекции 22
Практические занятия 24
Индивидуальные занятия 14
Форма контроля ЗАЧЕТ

I. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

Цель курса - познакомить студентов с современными информационными технологиями, техническими средствами и программным обеспечением, необходимым для жизни и деятельности в информационном обществе. Подготовить к практическому использованию информационных технологий вобразовании и при решении практических задач в области химии.

Задача курса - освоение студентами основ информационных технологий, получение практических навыков их использования в работе по основной специальности.

Студенты должны познакомиться с современными техническими средствами и программным обеспечением. После изучения дисциплины студенты должны знать и уметь:

Изучаемая дисциплина является общеобразовательной. Для ее изучения необходимо предварительное изучение курса “Информатика”. Знания, приобретенные при освоении курса, могут быть использованы при решении различных задач общеобразовательных и специальных химических дисциплин, а также и других курсов.

II.Содержание дисциплины

Тема 1. Мир информации

Информация: история и перспективы. Науковедение, наукометрия, информатика. Отечественные и зарубежные источники информации по химии. Совершенствование средств распространения, хранения, представления и обработки информации с развитием научно-технического прогресса. Типы аудио-, видеосредств и методология их применения. Современная компьютерная техника: структура, архитектура, основные характеристики. Понятие о мультимедиа. Современные средства телекоммуникаций и связи. Основные возможности. Главные области использования.

Тема 2. Глобальные информационные сети

Понятие о сетях. Историческая справка. Internet. Услуги предоставляемые глобальными информационными сетями. Электронная почта. Работа в Off-line и On-line режиме. Новости Usenet. Телеконференции. Видеоконференции. Протокол обмена файлами (FTP). Telnet. Технология WWW. Мультимедийные возможности WWW. Специальное программное обеспечение для представления химической информации через WWW. Основные источники информации по химии в Internet. Поиск информации в Internet. Электронные журналы. Публикации. Электронные конференции. Банки данных. Домашние страницы учебных заведений и государственных учреждений, занимающихся сбором, обработкой и хранением информации. Коммерческие источники информации. Бесплатные источники информации. Internet и образование. Понятие о дистанционном обучении с использованием глобальных компьютерных сетей.

Тема 3. Новые информационные технологии в обучении химии

Историческая справка. Развитие компьютерной техники и ее применение в обучении. Обучающая среда. Система преподаватель - студент. Компьютер, как средство обучения и восприятия. Роль преподавателя в процессе обучения с использованием компьютеров. Характеристики современных компьютеров, используемых в образовании. Тенденции и перспективы развития. Взаимодействие с пользователем. Программное обеспечение. Типы программ и их характеристика. Программы для обучающихся. Перелистыватели. Тренажеры. Обучающие программы. Компьютерное моделирование в обучении. Контролирующие программы. Программы проблемного подхода. Экспертные системы и искусственный интеллект. Программы специального назначения для преподавателя. Разработка обучающих программ. Проблемы и перспективы. Мультимедиа в обучении химии. Примеры программного обеспечения.

Тема 4. Создание и редактирование химических текстов

Подготовка научной публикации по химии. Современные редакторы для химических текстов. Основные характеристики и возможности. Совместимость химических редакторов с текстовыми процессорами. Визуальное представление экспериментальных данных в виде графиков, гистограмм, диаграмм и т.д.

Тема 5. Компьютер в химической лаборатории

Компьютерное моделирование в химии (органическая химия, неорганическая химия, физико-химические методы исследования, квантовая химия, физическая химия). Применение различных пакетов прикладных программ.

Компьютерное планирование органического синтеза (КПОС). Основные операции КПОС. Представление молекул. Компьютерное представление реакций. Ретросинтетический и синтетический подходы. Выбор пути синтеза в условиях КПОС. Стратегия и тактика. Дальнейшее развитие КПОС.

Кинетика. Обработка кинетических данных. Моделирование в кинетике. Моделирование в химической технологии.

Применение компьютеров в кристаллографии. Принципы и методы кристаллографии. Комплексы программ, применяемых в рентгеноструктурном анализе.

Использование пакетов прикладных программ в квантовой химии. Расчет структуры и энергии молекул. Расчеты по методу Хюккеля и его модификациям. Расчеты методами молекулярной механики. Полуэмпирические методы расчета.

Программное обеспечение для обработки и анализа экспериментальных данных. Справочные системы по химии. Электронная периодическая система элементов.

Тема 6. Компьютер - прибор

Стыковка компьютеров с внешними устройствами. Преобразование данных. Основные характеристики и возможности приборов, оснащенных компьютерами. Перспективы развития компьютеров в химической лаборатории.


©  Маркин В.И.E-mail:  markin@chemwood.dcn-asu.ru