计算化学公社

标题: 如何快速教会一票本科生最基础的计算化学常识、和一些简单操作? [打印本页]

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Graphite    时间: 2017-1-30 06:51
标题: 如何快速教会一票本科生最基础的计算化学常识、和一些简单操作?
本帖最后由 Graphite 于 2018-11-15 19:04 编辑

起因是老板被学校安排开本科生研讨课,但17年本就事务繁忙,就叫我这个闲人去和一票大二大三的唠唠,大概十几个课时的时间。可是说实话,自己本科当时也就是看看算算,边玩边学罢了,对于教学更是一窍不通。老板的意思是让他们了解一点方法模型,能上机用高斯算点简单小分子性质啥的。
说起来都懂,但教起来就是两码事了。借(chao)鉴(xi)了些网上的ppt、入门教程,写了几张讲义,感觉很别扭,可算是体验到一点当老师的辛苦了。请问各位大侠有什么高招,或者有这方面教学经验的老师谈谈自己的经验,小弟先谢过了,感激不尽!

ps 内容大概包括HF DFT概念,基组泛函选择,opt freq 过渡态计算,常见报错、不收敛之类的错误处理。
pps 本校是药学类院校,本科的结构、物理化学都是简化版。
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liyuanhe211    时间: 2017-1-30 08:50
发现如果学生对量化不很感兴趣,只想赶紧上手算,先讲理论的时候根本不太用心听。感觉可能让他们带电脑去、先拿GaussView鼠标点个例子出来,然后对着输出文件中的一些段落讲什么是SCF、什么是基组可能他们会更感兴趣点。←_←,我做老师很失败,谨慎使用这建议,可能是馊主意
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sobereva    时间: 2017-1-31 00:04
对于不是很机智、很好学、愿意刨根问底的学生,我看连SCF、基组什么的都可以给省了,或者随便一提,隐藏到黑箱里头去,反正说了学生也听不懂。至于怎么解决不收敛,就更不用提了,估计在课程范围内,学生根本连碰到的机会都没有。就直接说算什么问题用什么关键词就够了,或者给出比如三个计算级别的档,把精度和耗时形象地标注一下即可。
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Graphite    时间: 2017-1-31 02:12
sobereva 发表于 2017-1-31 00:04
对于不是很机智、很好学、愿意刨根问底的学生,我看连SCF、基组什么的都可以给省了,或者随便一提,隐藏到 ...

感谢sob,这样也好,简单又好给及格,皆大欢喜
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yjcmwgk    时间: 2017-1-31 09:28
本帖最后由 yjcmwgk 于 2017-2-6 21:09 编辑

好巧啊,以前我在知乎上就写过这么个东西。搬运过来吧:
好巧!我恰好在北科大开这么一门课,就叫做 计算化学的简单应用。面向的对象就是化学系研究生和即将读研的大四本科生。目的就是简单应用计算化学来解决实验问题。在你们看来,内容都是极为初级的。
让他们学一点编程,学会if..elseif..endif,学会简单的在终端输入输出,学会简单的循环,学会简单的调用几个常用的数学库和包,能把程序当做一个大号的计算器就够了。
学一点黑箱式密度泛函,给他们一张大表,大概什么样子的分子结构和性质计算需要什么level,不需要懂原理,按图索骥个大差不离就行,操作步骤也写清,让他们无脑下一步就行。
学一点黑箱式半经验算法,同样是按图索骥式,知道密度泛函算不动了换半经验方法。
学一点分子动力学,要求同前。
大materials studio好!但是要知道ms是收费的,平时随便用,发文章要找挂名作者。当然还要列出主流的收费软件,以免因不知情而误伤。
整个课程期间一直强调,这些东西非常初级,而且你们还是只知道简单操作不知道原理的人,如果结果与你的实验结果对应的蛮好,那就用吧,如果不好,不是计算的锅,请找专业人士解决。
能安装centos,知道在安装时候把硬盘彻底清空然后自动分配空间就好,知道安装时候把全部包都选上然后无脑下一步就好,学一点linux简单操作,知道ls啊cd啊ifconfig啊rm啊之类最简单的东西,无脑make就行,知道简单配置一下网络,能自动获取ip就够了,反正他们又不需要组集群。
效果就是,全系各个较大的课题组吧,每个课题组中总有那么一两个人,普遍应用计算化学去“理解”实验结果。理解方式千奇百怪,有人做的还行(我有成就感),有人就是瞎用(我有负罪感),研究生毕业答辩的时候,有人让我眼前一亮,也有人能让我乐半天。甚至有人沿着计算的道路越滑越远,硕士读实验博士读计算去了(我也不知道这算帮他还是害他)

以前看过一个极为扯淡(但也极其爆笑)的穿越小说,叫做《异时空之我是土八路》,主角名叫魏元坤,无意间带着大批武器装备穿越到抗战时期,并加入八路军。八路军战士们不识字,魏元坤给他们带来的火炮不会操作,于是作者写了这样一个场景:
至于土八路的临时炮手们操纵不好的问题,这在魏元坤的歪主意下也得到了解决——只要你会数数就成,在有经验的一炮手调好火炮之后告诉魏元坤,魏元坤到时候就会换算成大多数炮手都能听得懂的指令“左摇八圈,上摇两圈,装四包!”所有的炮手到时候只要按照指令摇好炮,再将炮弹装入炮膛就成。管他是不是“知其然而不知其所以然”,反正能把炮弹砸到对方头上就算成功。


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Graphite    时间: 2017-1-31 23:12
yjcmwgk 发表于 2017-1-31 09:28
好巧啊,以前我在知乎上就写过这么个东西。搬运过来吧:

感谢!很有帮助
作者
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raitoliu    时间: 2017-2-4 22:29
计算常识要快速有点难。
我建议的,直接一步一步操作,先让他们知道完整操作的过程。

到了真正遇到问题了,类似为什么有些时候BP86某些情况优于B3LYP可以把直观的构型和混合泛函的联系上。
HF的优势和post-HF的发展历程可以顺带提一下。

好学的学生,方向给他们带好就行了。
差一些的,就像上面说的,具体问题具体分析。
再差一些,直接让他们把操作记好。能把文献上的类似模型建出来,老板要的结果跑出结果就行。

毕竟以后不是每个人都要靠计算化学吃饭的。
因材施教还是很重要的。
不同的体系用不同的方法。
不同的学生也是要用不同的方法。
但是底线是简单的操作不能不会吧。
作者
Author:
kevin    时间: 2017-2-6 09:43
yjcmwgk 发表于 2017-1-31 09:28
好巧啊,以前我在知乎上就写过这么个东西。搬运过来吧:

老师,您授课的讲义能否分享一下呢?谢谢!




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