20世纪末
计算机
技术已渗透到各个学科领域之中。但是,纵观
大学化学专业的教学体系特别是师范类教学体系,并未包含一门介绍化学专业计算机软件应用的课程,导致学生到高年级进入学科实习和毕业
论文阶段时还对化学工具软件知之甚少,对化学中的各种符号如结构式、方程式、离子式、电子式、晶体与
材料空间结构、各类三维空间表达形式以及
实验装置图和各种专业流程图的绘制创建无从下手。在化学研究与化学教育方面缺失了重要的应用手段和工具,为学生将来可能从事的化学相关工作如化学出版物的编辑、电子教案的录入、化学专业报告的书写以及化学CAI课件制作等造成不利影响,甚至影响其化学综合能力的发挥和就业前景。
由于化学专业的特殊性,所涉及的专业符号复杂而多样,使得化学类软件的研制十分困难,目前多为国外产品,因其软件的不断更新,版本的不断变化,功能的不断改善,很难找到既适合各类符号录入,又适合实验装置绘图以及三维旋转空间构象创建的综合型软件应用于化学教学,致使许多学生未能系统地、深入地认识化学教育工具软件及其应用前景。笔者从1996年开始关注并从事有关研究,经过多年的化学与计算机应用的教学实践,现将常用的几款与化学教育有关的工具软件的使用方法
汇编成册,以飨读者。
本书主要讲述了ChemSketch5.0、Diamond、ChemWindows、MSViewer和ChemLab五款常用的、可通过网络免费下载的化学专业计算机软件。这些软件研制的共同特点就是解决化学知识传播和化学教育中的有关信息表示和分子结构参数预测。在信息时代的21世纪,作为从事化学相关专业和化学教育的师范专业大学生,了解并掌握上述化学教育工具软件是重要和必需的。因此该类课程已定位于化学专业信息技术技能的
基础课程之一,许多学校均有开设类似的专业课或专业选修课的计划。但是,由于在
教材建设方面的滞后,严重影响了该课程的建设。
本教材的编写按照计算机软件学习的规律从软件的结构到软件的功能,从软件的功能到具体的应用,逐一通过典型
案例来说明各个软件在化学教育中的具体应用与实际操作,并深入浅出、循序渐进地通过经典案例来训练读者,提高其掌握技术的水平。
本书的主要内容包括六个部分:(1)化学平面符号的录入软件ChemSketch5.0。这是一款更适合高级化学工作者的专业软件,其主要解决
有机化学,生
物化学中常见的化学论文、化学
试卷以及平面化学教学课件中化学符号、反应方程式、轨道反应方程式和结构式的构建与表达问题。同时提供三维空间结构表示与
化学实验装置图构建功能。(2)晶体与材料结构创建与表示软件Diamond。该软件主要用于构建、绘制和探索晶体结构,具有较强的兼容性,支持多种格式的输入和导出,可用于分子结构和
材料科学的物质特征显示与表征。该软件不仅能创建晶体结构模型,还能以各种形式(线状、球棍状或空间堆积状、多面体形式等)展示晶体模型和分子结构模型,且模型可以根据需要被自由地旋转、移动和缩放,可以用着色方案对某些原子进行强调与渲染,并可对晶体模型进行文字标注。(3)ChemWindows软件。这是一款常用的化学专业软件,其主要解决
无机化学、有机化学,
生物化学中常见的分子与大分子的录入。提供简单的三维空间结构表示与化学实验装置图构建功能。(4)常用的三维化学空间结构的构建与表示软件MSViewer。其主要用于有机
高分子、生物大分子和各类氨基酸、蛋白质立体空间的表示,其在化学教育和科学普及中的作用十分明显。(5)介绍有关上述软件之间以及它们与其他应用软件之间的信息资源交换与共享的实用知识。(6)虚拟化学
实验室CORELChemLab软件,该软件具有模拟实验仿真功能的多媒体化学游戏学习软件,它模拟
现代化学实验室的功能,使软件操作者可以像在实验室做实验一样操作其中的各种
仪器和
设备来进行各种预设的实验,也可利用该软件提供的实验平台进行用户自己
设计的实验。通过使用该软件可使学生进一步熟悉各种化学实验操作,培养学生自主探究的能力,在一定程度上弥补实验室条件的限制。
本书第1、6章由冉鸣、黄萍编写,第2章由李立编写,第3、4章由娄珀瑜编写,第5章由娄珀瑜、冉鸣编写,黄萍对本书进行全文校审。
本书在编写过程中得到了四川师范大学研究生樊敏、任建华、陈琰君、张勇、李光大、杨曦、顾静、毛玉环、王晓军、马莉和贾飞云等同学的大力帮助。本书是大家共同努力的结晶。
由于作者水平有限,书中必然存在许多不足。读者一旦发现,请与作者联系,我们必将及时改正。
编者
2006年5月
第1章ChemSketch化学工具软件1
1.1ChemSketch的运行及其在化学教育应用中的主要功能1
1.1.1ChemSketch的下载、
安装与启动1
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