《專業(yè)實訓一-Gaussian/GaussView軟件使用培訓簡明教程》教學大綱課程名稱：專業(yè)實訓一實踐類別：□實習實訓□課程設計課程英文名稱：Professionaltraining(one）周數/學分：1周/1學分授課對象：2021級應用化學1、2班開課學院：化學工程與能源技術學院開課地點：校內（松山湖校區(qū)）□校外（）任課教師姓名/職稱：教材、指導書：無教學參考資料：1.《ExploringChemistrywithElectronicStructureMethod》，自編教材；考核方式：課堂考勤、實訓練習、專業(yè)實訓報告答疑時間、地點與方式：平時上班時間學生可到12L301-1進行答疑；也可通過電話或電子郵件等網絡工具進行答疑；實訓操作現場進行答疑課程簡介：根據人才培養(yǎng)方案，專業(yè)實訓二選擇《Gaussian/GaussView軟件使用培訓簡明教程》作為實訓項目。此實訓分為兩部分，第一部分是基礎篇，包括第一章計算模型；第二章單點能計算；第三章結構優(yōu)化；第四章頻率分析；第二部分是進階篇，第五章高精度能量計算；第六章研究反應和反應性；第七章溶液中的反應；涉及的理論知識包括分子力學、量子力學、計算化學、物理化學、理論催化、自由基反應歷程和動力學過程、光譜學、熱力學性質等。通過對Gaussian/GaussView軟件的實訓，掌握該軟件主要功能，如分子構型優(yōu)化、能量計算、光譜計算等，使學生對計算化學有一個較全面而深刻的認識，豐富專業(yè)知識體系，培養(yǎng)并提高學生的動手能力及分析、解決問題的能力，為今后從事化學研究工作提供堅實的理論和實踐知識。課程教學目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐課程教學目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求目標1：了解分子力學和量子力學方法的基本原理；了解基于量子力學的各種近似發(fā)展的計算方法的特點及局限性；掌握各種基組的特點，能夠根據體系特點選取合適的基組5-1：掌握應用化學中相關分析技術和工具的使用方法，能夠識別復雜問題中的各種制約條件，明確各種方法的局限性5能夠針對化學領域的復雜問題，選擇和使用恰當的技術和資源，應用現代工程和信息技術工具，包括對復雜化學問題的預測，并能夠理解其局限性目標2：掌握利用Gaussian/GaussView軟件計算單點能、分子軌道和軌道能級、電荷分布、偶極矩及核磁；掌握勢能面和過渡態(tài)計算；掌握紅外和拉曼光譜頻率和強度計算、熱力學、零點能和內能計算等7-3：能夠利用化學化工相關管理知識和經濟決策推進化學各領域工程實踐研究7.能夠理解和評價化學化工相關問題的解決方案對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響目標3：激發(fā)學生對于理論計算的學習興趣，培養(yǎng)利用計算方法理解、分析化學問題及自主學習的能力12-2：具有終身學習的知識基礎，掌握自主學習的方法，了解拓展知識和能力的途徑12.具有終身學習的意識，能自主學習和適應發(fā)展的能力實施要求、方法/形式及進度安排一、實施要求1.資源配置要求該課程配置了Gaussian16W和GaussView6版本，能滿足學生對軟件操作要求。2.指導教師責任與要求（1）指導學生了解分子力學和量子力學計算方法的基本原理、基于量子力學的各種近似發(fā)展的計算方法的特點及局限性；熟悉不同基組的適用范圍和特點；掌握Gaussian/GaussView軟件的主要功能和程序結構；（2）傳授學生具體操作Gaussian/GaussView軟件技能、利用該軟件進行分子構型優(yōu)化、能量計算、光譜計算和其他功能計算；（3）通過該實訓環(huán)節(jié)，引起學生的注意、產生興趣，使得學生對于本課程表示認同，愿意接受。同時，在學時和實踐過程中，培養(yǎng)學生自己去探索，不斷深化，認識到計算化學在日常生活中的作用，培養(yǎng)學生終身學習的意識并建立知識基礎，掌握自主學習的方法，具有適應發(fā)展的能力。3.學生要求知識上，了解分子力學和量子力學方法的基本原理；了解基于量子力學的各種近似發(fā)展的計算方法的特點；掌握各種基組的特點，能夠根據體系特點選取合適的基組。掌握利用Gaussian/GaussView軟件計算氣相及溶液體系的單點能、分子軌道和軌道能級、電荷分布、偶極矩及核磁；掌握勢能面和過渡態(tài)計算；掌握紅外和拉曼光譜頻率和強度計算、熱力學、零點能和內能計算等。技能上，主要培養(yǎng)的職業(yè)能力項目分為三方面：（1）具體操作技能。包括基礎操作技能訓練、模型搭建的訓練、計算方法訓練、體系性質計算的基本訓練、數據處理訓練；（2）運用理論計算理解和評價化學化工相關問題的解決方案。根據實訓任務要求，學生能夠利用理論計算理解化學化工過程中的相關問題和現象，為推進化學領域實踐研究提供理論指導；（3）綜合技能。利用理論化學方法分析和解決實驗過程中出現的問題。拓展知識基礎，掌握自主學習的方法，了解拓展知識和能力的途徑，提高綜合能力和技能。二、實施方法/形式（1）本課程的實施方法、策略及教育資源的利用。本實訓項目的開展，要根據學生基礎理論課學習的內容，對各種計算方法的特點及適用范圍進行總體介紹，并選取實際操作的體系和范例，從Gaussian/GaussView軟件最基本、最強大的功能入手，指導學生熟悉并掌握其操作技能。根據學生接受程度，再進行進階篇內容的培訓。Gaussian提供了線上《用戶手冊》（GaussianUsersReference）（/man/），同學們可以在線學習。（2）學生的實訓預習、實訓操作、提交實驗報告等方面的形式要求。實訓前，同學們需要自行在電腦上安裝老師提供的Gaussian/GaussView軟件，可通過Gaussian線上《用戶手冊》對該程序進行了解；實訓過程中，嚴格按照指導教師指引進行實例操作，掌握各種結構、能量計算參數控制及功能運算，作好實訓記錄，完成實訓報告。三、實施進度和安排表1實施進度和安排時間/周次學時/周實踐內容（重點、難點、課程思政融入點）學生學習預期成果教學方式主講教師實踐場所支撐課程目標6內容：實訓動員；各種計算方法的基本原理、特點及適用范圍；單點能、核磁共振及結構優(yōu)化計算實例操作與練習重點：掌握利用Gaussian/GaussView軟件計算單點能、核磁共振及結構優(yōu)化難點：了解各種計算方法的基本原理、特點及適用范圍；要求學生閱讀Gaussian線上《用戶手冊》課程思政融入點：實訓過程中對學生嚴格要求，同時激發(fā)學生對現代信息工具的興趣，培養(yǎng)學生自主學習的能力，了解拓展知識和能力的途徑，增強學生的職業(yè)適應能力。了解專業(yè)實習的意義，提高對實習的認識，認真對待實習過程。服從指導老師安排，了解各種計算方法的基本原理、掌握Gaussian/GaussView軟件基本功能。預習實習相關文獻資料，熟悉實習內容，充分做好實習前的準備工作。講授：指導老師進行實習動員組織，講授各種計算方法的基本原理和Gaussian/GaussView軟件基本功能操作。實訓：學生實際操作、練習相關范例內容。課外自主學習：要求學生閱讀Gaussian線上《用戶手冊》蘇海燕校內目標1和310內容：Gaussian/GaussView軟件基本操作及進階操作重點：Gaussian/GaussView軟件基本操作難點：Gaussian/GaussView軟件進階操作課程思政融入點：要求學生將理論知識與實驗相結合，通過對計算軟件的實際操作，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的科學精神。使學生掌握結構優(yōu)化、過渡態(tài)、頻率熱力學、原子化能、高精度反應焓及溶液體系的計算講授：指導老師講授Gaussian/GaussView軟件基本功能和進階功能操作。實驗：學生實際操作、練習相關范例內容。蘇海燕校內目標2和3課程考核序號課程目標考核內容評價依據及成績比例（%）權重（%）課堂考勤實訓練習專業(yè)實訓報告1目標1：了解分子力學和量子力學方法的基本原理；了解基于量子力學的各種近似發(fā)展的計算方法的特點及局限性；掌握各種基組的特點，能夠根據體系特點選取合適的基組對各種計算方法的基本原理、特點及適用范圍的理解10012222目標2：掌握利用Gaussian/GaussView軟件計算單點能、分子軌道和軌道能級、電荷分布、偶極矩及核磁；掌握勢能面和過渡態(tài)計算；掌握紅外和拉曼光譜頻率和強度計算、熱力學、零點能和內能計算等在實訓過程中對Gaussian/GaussView軟件各種功能的掌握情況101536613目標3：激發(fā)學生對于理論計算的學習興趣，培養(yǎng)利用計算方法理解、分析化學問題及自主學習的能力實訓報告的撰寫及實訓項目過程中的參與程度051217合計202060100注：各類考核評價的具體評分標準見《附錄：各類考核評分標準表》大綱編寫時間：2023.8.24系（部）審查意見：我系課程委員會已對本課程教學大綱進行了審查，同意執(zhí)行。系（部）主任簽名：日期：2023年9月2日注：（1）實驗安排以視實驗室及聯(lián)合實驗室使用情況會有所調整，特此說明。PAGEPAGE9附錄：各類考核評分標準表線上學習評分標準教學目標要求評分標準權重（%）90-10080-8960-790-59目標1：使學生掌握涂料的基本組成，掌握涂料配方設計和基本的制備工藝流程；掌握涂料成膜過程的相關工藝及參數控制；熟悉漆膜相關的表面化學知識。（支撐畢業(yè)要求指標點2-4）學生能夠遵守課程時間，按時完整有效的進行視頻學習；清楚熟練掌握涂料成膜過程中的工藝與影響因素，熟悉漆膜形成過程中出現的相關現象及其原因。學生能夠遵守課程時間，按時完整的進行視頻學習；掌握涂料成膜過程中的工藝與影響因素，對漆膜形成過程中出現的相關現象及原因亦能掌握。學生基本能夠遵守課程時間，進行視頻學習；基本掌握涂料成膜過程中的工藝與影響因素，對漆膜形成過程中出現的相關現象及原因有一定了解。學生不能夠遵守課程時間，進行視頻學習；不能掌握涂料成膜過程中的工藝與影響因素，不能對漆膜形成過程中出現的相關現象及其原因進行解釋說明。5目標2：掌握樹脂的制備方法及涂料配制的基本操作流程，具備典型涂料配方分析和開發(fā)實驗的能力。（支撐畢業(yè)要求指標點4-1）學生可以熟練根據自由基聚合機理對苯丙樹脂制備進行說明及現象分析，現象表述清晰，分析充分。具備較好的涂料配方分析與開發(fā)實驗的能力。學生可以熟練根據自由基聚合機理對苯丙樹脂制備進行說明及現象分析，現象表述清晰，分析充分。具備較好的涂料配方分析與開發(fā)實驗的能力?；菊莆兆杂苫酆蠙C理及樹脂制備方法，基本具備涂料配方分析與開發(fā)實驗的能力，實訓中實驗方案基本科學合理，現象表述一般清晰，實驗數據與分析不夠充分。不能掌握自由基聚合機理及樹脂制備方法，不具備涂料配方分析與開發(fā)實驗的能力，實訓中實驗方案不合理，現象表述不清晰，實驗數據與分析不充分。5目標3：激發(fā)學生專業(yè)興趣，培養(yǎng)精細化工行業(yè)之職業(yè)及倫理規(guī)范，使學生初步具備涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。（支撐畢業(yè)要求指標點11-1）能夠通過視頻學習較好地考慮涂料行業(yè)政策、法律法規(guī)和社會可持續(xù)發(fā)展等因素，表現出優(yōu)秀的涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。通過視頻學習，可以考慮涂料行業(yè)政策、法律法規(guī)和社會可持續(xù)發(fā)展等因素，能夠表現出涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。通過視頻學習，基本考慮涂料行業(yè)政策、法律法規(guī)和社會可持續(xù)發(fā)展等因素，基本可以表現出涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。通過視頻學習，不能考慮涂料行業(yè)政策、法律法規(guī)和社會可持續(xù)發(fā)展等因素，不能夠表現出涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。5預習報告評分標準教學目標要求評分標準權重（%）90-10080-8960-790-59目標1：使學生掌握涂料的基本組成，掌握涂料配方設計和基本的制備工藝流程；掌握涂料成膜過程的相關工藝及參數控制；熟悉漆膜相關的表面化學知識。（支撐畢業(yè)要求指標點2-4）根據前期學習能夠清楚掌握涂料的基本組成，反應原理及乳膠漆的配方及制備工藝。熟練掌握涂料成膜的方法、工藝、影響參數及控制手段，熟練解釋漆膜各種表觀現象。根據前期學習能夠掌握涂料的基本組成，反應原理及乳膠漆的配方及制備工藝。掌握涂料成膜的方法、工藝、影響參數及控制手段，能夠去解釋漆膜的各種表觀現象。根據前期學習可以基本掌握涂料的基本組成，反應原理及乳膠漆的配方及制備工藝?；菊莆胀苛铣赡さ姆椒?、工藝、影響參數及控制手段，能夠解釋漆膜一定表觀現象。根據前期學習仍不能清楚掌握涂料的基本組成，反應原理及乳膠漆的配方及制備工藝。未能掌握涂料成膜的方法、工藝、影響參數及控制手段，不能解釋漆膜的各種表觀現象。12目標2：掌握樹脂的制備方法及涂料配制的基本操作流程，具備典型涂料配方分析和開發(fā)實驗的能力。（支撐畢業(yè)要求指標點4-1）熟練掌握樹脂制備，能夠對反應各個環(huán)節(jié)進行把握，具備涂料配方分析與開發(fā)實驗的能力。能夠對實驗現象與測試數據進行合理準確的分析。掌握樹脂制備，能對反應各個環(huán)節(jié)進行基本的把握，具備一定的涂料配方分析與開發(fā)實驗的能力。能夠對實驗現象與測試數據進行一定的分析。一定程度掌握樹脂制備，對反應各個環(huán)節(jié)有一定的把握，基本具備涂料配方分析與開發(fā)實驗的能力。能夠對實驗現象與測試數據進行一定的分析。不能掌握樹脂制備，不能對反應各個環(huán)節(jié)進行把握，不具備涂料配方分析與開發(fā)實驗的能力。不能夠對實驗現象與測試數據進行合理準確的分析。12目標3：激發(fā)學生專業(yè)興趣，培養(yǎng)精細化工行業(yè)之職業(yè)及倫理規(guī)范，使學生初步具備涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。（支撐畢業(yè)要求指標點11-1）很好考慮涂料行業(yè)的行業(yè)政策、法律法規(guī)和社會可持續(xù)發(fā)展等因素，合理可信且相對全面的論述。明顯表現出涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。能夠考慮到涂料行業(yè)的行業(yè)政策、法律法規(guī)和社會可持續(xù)發(fā)展等因素。表現出一定的涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范?；究紤]到涂料行業(yè)的行業(yè)政策、法律法規(guī)和社會可持續(xù)發(fā)展等因素，有一定的論述。可以表現基本的涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。未能考慮行業(yè)政策、法律法規(guī)和社會可持續(xù)發(fā)展等因素，沒有合理全面的論述。不能表現出涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。12實驗記錄評分標準教學目標要求評分標準權重（%）90-10080-8960-790-59目標1：使學生掌握涂料的基本組成，掌握涂料配方設計和基本的制備工藝流程；掌握涂料成膜過程的相關工藝及參數控制；熟悉漆膜相關的表面化學知識。（支撐畢業(yè)要求指標點2-4）掌握涂料成膜過程中的相關工藝，能完整清晰記錄樹脂合成過程，色漆制備過程及性能測試的現象和數據。能夠掌握涂料成膜過程中的相關工藝，相對清晰記錄樹脂合成過程，色漆制備過程及性能測試的現象和數據。基本掌握涂料成膜過程中的相關工藝，能記錄樹脂合成過程，色漆制備過程及性能測試的現象和數據。未能掌握涂料成膜過程中的相關工藝，不能完整記錄樹脂合成過程，色漆制備過程及性能測試的現象和數據。8目標2：掌握樹脂的制備方法及涂料配制的基本操作流程，具備典型涂料配方分析和開發(fā)實驗的能力。（支撐畢業(yè)要求指標點4-1）具備涂料配方分析與開發(fā)實驗的能力，實訓中現象記錄清晰，實驗數據詳實，分析充分。實訓中實驗現象表述基本清晰，實驗數據相對詳實，分析相對充分。實訓中實驗現象表述一般清晰，實驗數據與分析不夠充分。實訓中實驗現象表述不清晰，實驗數據與分析不充分。8目標3：激發(fā)學生專業(yè)興趣，培養(yǎng)精細化工行業(yè)之職業(yè)及倫理規(guī)范，使學生初步具備涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。（支撐畢業(yè)要求指標點11-1）在實訓中的實驗現象記錄和分析能明顯地表現出涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。在實訓過程中的實驗現象記錄和分析表現出涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。在實訓過程中的實驗現象記錄和分析表現出涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。在實訓過程中的實驗現象記錄和分析沒有展現出涂料工程師的專業(yè)素質和職業(yè)道德規(guī)范。8專業(yè)實訓報告評分標準教學目標要求評分標準權重（%）90-10080-8960-790-59目標1：使學生掌握涂料的基本組成，掌握涂料配方設計和基本的制備工藝流程；掌握涂料成膜過程的相關工藝及參數控制；熟悉漆膜相關的表面化學知識。（支撐畢業(yè)要求指標點2-4）能夠準確理解專業(yè)實訓選題內容，能夠清楚掌握涂料的基本組成及乳膠漆的配方及制備工藝。熟練掌握涂料成膜過程中的相關工藝，熟練運用漆膜的相關表面化學知識。能夠較準確理解專業(yè)實訓選題內容，較清楚掌握涂料的基本組成、乳膠漆的配方、制備工藝、成膜過程中的相關工藝并運用漆膜的相關表面化學知識?；纠斫鈱I(yè)實習選題內容，基本掌握涂料的基本組成及乳膠漆的配方及制備工藝。基本掌握涂料成膜過程中的相關工