课程内容、基本要求与学时分配

第一章 绪论（共2学时）

教学内容：计算化学的定义、课程的研究对象、内容、课程的性质、特点和学习方法。

教学要求：让学生能较好地认识到学习这门课的重要性，增强对计算化学的兴趣；特别要讲清计算化学学科的交叉性及教学的目标和学习方法。

第二章 计算化学基本原理概述（6学时）

教学内容：量子力学；分子力学；分子动力学；半经验方法；密度泛函方法的理论概述。

教学要求：了解计算化学中经常用到的量子力学、分子力学、分子动力学和密度泛函方法的基本原理。掌握量子力学、分子力学、分子动力学等方法的联系与区别,以及在解决具体问题时计算方法的应用条件和各自的优缺点，为实际应用奠定理论基础。

第三章 化学软件与网络资源（4学时）

教学内容：软件的背景及主要功能，化学中常用软件分类及应用领域概述。

教学要求：让学生在较少课时的情况下，掌握基于不同计算理论基础的典型软件的主要功能及应用领域，激发学生学习计算化学的兴趣。其目标是使学生掌握利用相关软件（Guassian；Material Studio）进行分子模型的构建，功能参数的设定、结构分析与性能预测的常用方法。

第四章 分子动力学（MD）模拟方法及典型算例（6学时） 

教学内容：MD的算法；MD计算步骤；MD模拟中几个热力学量的计算； MD相关软件及应用实例。

教学要求：在掌握MD的基本原理基础上，主要学习MD的计算方法、计算步骤及热力学量的计算过程，能够读懂相关领域的文献，了解典型的分子动力学模拟软件及使用方法，掌握基本的分子动力学模拟研究的思路和方法。重点掌握MS软件包中分子动力学模拟模块及典型算例，为未来开展分子动力学模拟方面的研究奠定基础。

第五章 分子力学方法及典型算例（6学时）

教学内容：分子力学基本假设、力场的构成、种类及发展趋势；分子力学计算及典型算例。

教学要求：了解分子力学方法建立基于的两条根本近似，掌握分子力场的构成形式、种类、发展趋势及力场参数化中需要注意的问题；能够读懂相关领域的文献，了解利用分子力学方法进行模拟计算的特点、计算流程及力场选择时的注意事项；掌握利用分子力学方法进行科学研究的思路和方法，重点掌握MS软件包中分子动力学模拟模块及应用实例，为未来开展分子力学模拟方面的研究奠定基础。

第六章 量子化学计算方法及典型算例（6学时）

教学内容：从头计算（ab intio method）；半经验的近似计算法；密度泛函理论(DFT)

教学要求：了解从头计算（ab intio method）、半经验的近似计算法、密度泛函理论(DFT)的一些基本原理、概念和近似；选择讲解典型量子化学计算的实例，要求学生掌握其计算的过程、各参数的设置、结果的输出与分析。

其它教学环节

1.课堂报告（6学时）

教学内容：计算化学基本原理、方法及计算化学在各领域的应用研究进展的课外阅读总结报告

教学要求：为了培养学生的英语能力，提高学生协作式学习效果，将学生分成组，每组所有组员共同完成一个课堂报告，并由学生在课堂进行讲解，鼓励英文报告，每组可以选一个代表讲解也可以多人讲解。报告成绩采取累加学生评分和教师评分的方式，每个报告结束后教师组织点评和讨论。

2.上机测试（4学时）

教学内容：利用MS软件计算气体分子在聚合物中的扩散系数。

教学要求：让学生通过典型算例，理解并掌握通过计算化学方法进行科学研究的基本要素与基本技能，学会通过化学计算解决所遇到的理论问题。