分子模拟课程教学实践与心得中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：1007-0745(2014)01-0185-01摘要：随着分子理论研究的需要和计算机技术的飞速发展，一门模拟或仿真分子运动的微观行为的科学-分子模拟应运而生，并广泛的应用于化学、生物学、材料科学等领域，成为理论研究的必修课，各大高校相关专业纷纷开设相应课程。本文结合教学实践，针对分子模拟课程教学中出现的问题，从教师素质、教学内容、教学策略等方面提供经验心得，旨在提高该课程教学质量。关键词：分子模拟教学效果教学策略理论分析、实验测定及模拟计算已成为现代科学研究的三种主要方法。分子模拟即是模拟计算方法中的一种，它是指利用理论方法与计算技术，模拟或仿真分了运动的微观行为［1］。它广泛的应用于物理、化学、生物、材料等领域，小至单个化学分子，大至复杂生物体系或材料体系都可以是它用来研究的对象［1］。因而对科学与技术研究，尤其是基础理论研究，是一门得力而又必备的工具。由于计算机科学和技术的飞速发展，分子模拟研究与预测的地位日渐突显。在新材料的研究和开发中，采用分子模拟技术，从分子的微观性质推算及预测产品材料的介观、宏观性质，已成为新兴发展方向［2］。各大高校和研究机构纷纷开设相应课程。作为这个领域的教学者，面临着特殊的挑战，我们必须培养既具有艰深化学理论基础又有较强数---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---学基础、还要有很强计算机操作能力的学生，以满足能运用理论分析，借助分子模拟软件工具来对基础理论研究进行分析和提供指导的要求。为了顺应课程教学发展的需要，笔者结合教学实践，针对非分子模拟课程教学中出现的问题，提出儿点建议，旨在提高教学效果和质車.o一、刻苦专研课程，打好扎实基础分子模拟技术涉及量子化学、统计力学、数值分析、数理统计、计算机科学等一系列非常难学的课程，此外它还集现代计算化学之大成，包括蒙特卡洛法、分子力学法、量子力学法及分子动态法，还有众多的不同方向的应用包含的学科［2］。知识范围非常大，理论层次非常深，学习难度相当大。对学习的人來说，是一个很大的挑战。这就给老师提出特殊要求,首先老师要先自己学好这些课程，然后还要做到深入浅出，这样才有可能去教学生，使学生能够接受。而要达到更好的教学效果，老师必需刻苦专研课程，打好扎实基础，打铁先要自身硬，才能游刃有余。二、紧跟学科前沿,丰富教学内容分子模拟的迅猛发展要求我们不断学习新的理论和实践知识，更新教学内容以拓宽学生的视野。近年来分子模拟技术发展迅速并在多个学科领域得到了广泛的应用［2］。在化学领域，可用于研究表面催化及机理等；在药物设计领域，可用丁研究药物、病毒的作用机理等；在生物科学领域,可用于预测蛋白质的多级结构与性质［3］；在材料学领域，可用于研究材料的力学性能与结构、优化设计等；在石油化工领域，可用于催化剂合成设计、---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---结构表征、扩散吸附等。此外，随着研究水平的提高，相应的新信息、新要求及网络资源都在不断更新，很多教材中的概念、讲解实例都已经不再是当前最普遍、最实用的了，因此很多学生在査阅文献时发现课堂所学的内容与最新研究有出入，从而产生了迷茫和怵］惑。这就要求我们教师耍紧跟学科发展前沿，了解最新研究进展，及时更新并丰富教学内容，以适应学习的要求。三、经典案例操作，改善教学策略分子模拟的很多基础知识和理论非常抽象，老师在教学过程中一味推演复杂公式，学生学起来可能会非常乏味，也很难学好。分子模拟的工作可分为两类：预测型和解释型。预测型工作是对物质或材料进行性能预测、对过程进行优化筛选，进而为实验提供可行性方案设计。解释型工作即通过模拟解释现象、建立理论、探讨机理，从而为实验奠定理论皋础。人们在从事这些工作的长期过程中，已积累了很多经典案例，这为教学提供了很好的素材。而这些都是随着计算机在科研中的应用而发展起来的，是基础科学与计算机科学相结合的产物。他们的工作，通常在计算机上借助分子模拟...