Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

форум для специалистов в области органической химии
organic chemistry issues discussion for professional scientists
Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1322
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Vit Nhoc » Ср мар 05, 2025 7:32 pm

Моя программа Chemcraft теперь проводит квантовохимические (полуэмпирические) расчёты, и её можно использовать для преподавания компьютерной химии для студентов. Сейчас основной программой для таких задач является Hyperchem, но в России её трудно достать из-за санкций, а тут получится импортозамещение. Подскажите, можно ли куда-то написать, в какое-то министерство что ли, с предложением заменить в учебной программе Hypechem на мою программу? Мне показывали программу по компьютерной химии в нашем вузе, там прописана Hyperchem, но ясно что можно полностью заменить её на Chemcraft.
Если интересно потестировать мою программу, можно скачать её тут:

https://chemcraftprog.com/newversions.html

Хочу рассказать идеи, как с Chemcraft теперь можно внедрить новые подходы к преподаванию органической химии. Эти идеи родились из моего двадцатилетнего опыта занятий квантовой химией. Кратко, можно не забивать головы студентам обширными эмпирическими данными, а дать им мою программу на все случаи жизни, чтобы они могли за пару минут нарисовать молекулу и посчитать её свойства. Скажем такой пример: знаете ли вы характеристическую частоты группы –NH2 в ИК спектре? Я ниже напишу как примерно за 2 минуты построить структуру анилина, посчитать его ИК спектр и узнать эту частоту. Это получается проще чем даже гуглить, не говоря уже о предварительном выучивании.
Предположим, студентам преподают какую-то концепцию в органической химии, вроде SP3 гибридизации. Очень полезно будет дать им мою программу, чтобы они нарисовали какой-нибудь этан, посчитали его свойства и убедились, что эта концепция верна.
Не бойтесь будущего, оно не настоящее.

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Jokermaniak » Чт мар 06, 2025 1:15 am

Vit Nhoc писал(а):
Ср мар 05, 2025 7:32 pm
...какую-то концепцию в органической химии, вроде SP3 гибридизации...
...убедились, что эта концепция верна...
:lol: :lol: :lol:
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Cherep
Сообщения: 23433
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Cherep » Чт мар 06, 2025 4:46 pm

Я не знаю, чего там может показать Hyperchem или Chemcraft, но еслиб не эта простая модель (гибридизация), то метан был бы не CH4, а CH2, что есть мура. Чтобы не было муры появился математический приём "гибридизация" или концепция гибридизации. А то, что фотоэлектронный спектр метана противоречит этой концепции -- известно, да. И чёрточки в алкановой цепочке к строению молекулы отношения не имеют, но с такой моделью жить проще. Так и живём, чо такова.
Felix A. Carroll писал(а): According to Coulson's Valence, "hybridization is not a physical effect but merely a feature of [a] theoretical description" Despite the fact that many
authors of textbooks of general chemistry have written that CH4 has a tetrahedral structure because of sp3 hybridization, there neither exists now,
nor has ever existed, any quantitative experimental or theoretical justification of such a statement.
<...>
Conceptual, mathematical, and physical models are essential tools in organic chemistry because they help rationalize the results of experiments (observables) with theory (nonobservables). Yet the paradox is that these models may be most useful to us when they are oversimplified to the point of being incorrect in some way. Without a straight line or pair of dots to represent a chemical bond, we would find it difficult to describe chemistry in a practical way. <...>
PERSPECTIVES ON STRUCTURE AND MECHANISM IN ORGANIC CHEMISTRY
(Copyright © 2010 by John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved)

Забористое чтиво, классно вставляет, если затягиваться.

Allex'
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Пт ноя 03, 2006 1:36 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Allex' » Сб мар 08, 2025 1:32 am

Новые подходы...скорее всего, Вы пытаетесь зайти не с той стороны.
Программу можно развивать, рекламировать, дать попользоваться бесплатно какой-то кафедре или факультету на какое-то время в обмен на критические замечания и т.д. Если прога станет известной и удобной в обращении, то никакие письма в министерства не понадобятся. HyperChem ведь себя через министерство никому не навязывал?
Да и не будет времени на письма, надо будет часами отвечать на вопросы клиентов типа: я поставил ваш Кемкрафт и у меня на компе слетела дорогая лицензионная программа (как вариант - стерлась папка с данными, которые наша лаборатория измеряла последние два года), так кто теперь будет за это платить? (этот абзац - шутка, но реальность - вещь суровая, бывает всякое).
Может у меня неправильные представления и современный бизнес нужно обязательно заносить через "заднее крыльцо", но даже если представить, что это работает именно так, принесёт ли такая работа удовлетворение? Бизнес - это не только деньги.
P.S. Скачал для интереса Chemcraft и попытался в нём порисовать. Не нашёл как стереть нечаянно введенный атом и интерес пропал. Уверен, что это сделать можно, но интуитивно это непонятно. В любой рисовалке, не только в химической есть кнопка с ластиком, а здесь её либо нет, либо она хорошо замаскирована. Для использования в преподавании программа должна быть интуитивно понятной, и легкой в работе. Вы работали с ней на ноутбуке без мышки? Сорт атома меняли? Обычно двойной клик мышки эквивалентен двойному касанию пальца по тачпаду. А здесь нет, нужно именно двойное нажатие по тачпаду (или по клавише рядом с ним) со щелчком. До сих пор мне ни в одной программе такое действие не встречалось. Моё субъективное мнение - над удобством работы с программой стоит тоже подумать.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1322
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Vit Nhoc » Сб мар 08, 2025 7:25 am

Allex' писал(а):
Сб мар 08, 2025 1:32 am
Новые подходы...скорее всего, Вы пытаетесь зайти не с той стороны.
Программу можно развивать, рекламировать, дать попользоваться бесплатно какой-то кафедре или факультету на какое-то время в обмен на критические замечания и т.д. Если прога станет известной и удобной в обращении, то никакие письма в министерства не понадобятся. HyperChem ведь себя через министерство никому не навязывал?
Моя программа вроде популярна среди квантовиков (почитайте например другие разделы кемпорта), но теперь я вышел на новую нишу, и нужно время чтобы эту нишу осваивали люди.
P.S. Скачал для интереса Chemcraft и попытался в нём порисовать. Не нашёл как стереть нечаянно введенный атом и интерес пропал. Уверен, что это сделать можно, но интуитивно это непонятно. В любой рисовалке, не только в химической есть кнопка с ластиком, а здесь её либо нет, либо она хорошо замаскирована. Для использования в преподавании программа должна быть интуитивно понятной, и легкой в работе. Вы работали с ней на ноутбуке без мышки? Сорт атома меняли? Обычно двойной клик мышки эквивалентен двойному касанию пальца по тачпаду. А здесь нет, нужно именно двойное нажатие по тачпаду (или по клавише рядом с ним) со щелчком. До сих пор мне ни в одной программе такое действие не встречалось. Моё субъективное мнение - над удобством работы с программой стоит тоже подумать.
Чтобы стереть случайно добавленный атом, можно либо нажать Ctrl+Z, либо кликнуть на этом атоме (он выделится и станет белым), после чего нажать Delete.
Разве бывают ноутбуки без мышки?
Чтобы изменить тип атома, надо дважды на него кликнуть мышкой.
Не бойтесь будущего, оно не настоящее.

Allex'
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Пт ноя 03, 2006 1:36 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Allex' » Сб мар 08, 2025 5:19 pm

Vit Nhoc писал(а):
Сб мар 08, 2025 7:25 am
Моя программа вроде популярна среди квантовиков (почитайте например другие разделы кемпорта), но теперь я вышел на новую нишу, и нужно время чтобы эту нишу осваивали люди.
Охотно верю, что среди тех, кто занимается расчётами, Ваша программа достаточно популярна. Поскольку это не моя область интересов, то на эту программу я внимания не обращал. Не потому что я её считаю плохой или не уважаю автора. Когда-то я и сам увлекался расчётами с помощью HyperChem, что-то даже публиковал. Но сейчас это не моя область интересов.
И я не против осваивания новой ниши (программы) людьми и осваивания новой группы людей этой программой, если это будет взаимовыгодно и не насильственно. Я против использования административного ресурса при ведении бизнеса в принципе. А навязывание программы через министерство - это и есть использование админресурса.
Чтобы стереть случайно добавленный атом, можно либо нажать Ctrl+Z, либо кликнуть на этом атоме (он выделится и станет белым), после чего нажать Delete.
Чтобы узнать, как сделать элементарное действие, людям нужно читать мануал или задавать вопросы автору? Не помню, чтобы при работе с HyperChem мне или кому-то из других пользователей нужны были такие телодвижения. Если Вы хотите, чтобы прога понравилась не только специалистам, но и ширнармассам (студентам), то нужно озаботиться не только функционалом, но и GUI. У широкой аудитории и запросы могут сильно отличаться от запросов специалистов. Осмелюсь предположить, что при продвижении программы в массы, GUI может сыграть даже бОльшую роль, чем функционал. Встречают, как известно, по одёжке.
Разве бывают ноутбуки без мышки?
:deal: Шутку оценил.
Чтобы изменить тип атома, надо дважды на него кликнуть мышкой.
А вопрос был про тачпад.

Polychemist
Сообщения: 9655
Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Polychemist » Сб мар 08, 2025 6:04 pm

Посмотрел. Программа не имеет смысла, на мой взгляд. Запустив Hyperchem или распространённые рисовалки формул быстро понимаешь, как рисовать формулу. Тут я не понял - поэтому фтопку. Вы же не крутой, признанный в Мире специалист по (не)(полу)эмпирическим расчётам? Т.е. Вы сделали невнятную рисовалку, которая запускает некую свободную расчётную программу, а потом визуализирует результаты. Ну и кому это надо? Профессионалам-квантовикам не надо, у них уже есть в чём рисовать и визуализировать. Кстати, тот же Hyperchem со многим справляется. Да, он платный, но и Вы же хотите денег? Ну и либо юзаем пиратский Hyperchem (обход санкций...) или платим (если есть ещё кому платить), перевод денег за рубеж не проблема, в любом нормальном РАНовском институте публикуют 10+ статей в Швейцарии в год.
Моё резюме: Вы занимаетесь бессмысленной деятельностью.
Р.S. У меня есть лицензионный Hyperchem.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1322
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Vit Nhoc » Сб мар 08, 2025 6:58 pm

Polychemist писал(а):
Сб мар 08, 2025 6:04 pm
Посмотрел. Программа не имеет смысла, на мой взгляд. Запустив Hyperchem или распространённые рисовалки формул быстро понимаешь, как рисовать формулу. Тут я не понял - поэтому фтопку. Вы же не крутой, признанный в Мире специалист по (не)(полу)эмпирическим расчётам? Т.е. Вы сделали невнятную рисовалку, которая запускает некую свободную расчётную программу, а потом визуализирует результаты. Ну и кому это надо? Профессионалам-квантовикам не надо, у них уже есть в чём рисовать и визуализировать. Кстати, тот же Hyperchem со многим справляется. Да, он платный, но и Вы же хотите денег? Ну и либо юзаем пиратский Hyperchem (обход санкций...) или платим (если есть ещё кому платить), перевод денег за рубеж не проблема, в любом нормальном РАНовском институте публикуют 10+ статей в Швейцарии в год.
Моё резюме: Вы занимаетесь бессмысленной деятельностью.
Р.S. У меня есть лицензионный Hyperchem.
Извиняюсь за такой нелепый ответ, я подумал, может неслучайно назвал программу созвучно играм Warcraft и Starcraft: обе вроде обладают таким эффектом. что когда вначале играешь - кажется ерунда, а потом "вигрываешься" и начинаешь от игры фанатеть. Может и с моей программой так...
На всякий случай, интерфейс кратко описан тут:

https://chemcraftprog.com/help/ccbasicinfo.html
Не бойтесь будущего, оно не настоящее.

Cherep
Сообщения: 23433
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Cherep » Сб мар 08, 2025 9:01 pm

Интерфейс, может, дело десятое и действительно дело привычки.

Топикавтор не полностью раскрыл главное (а с него и начал): что полезного даст среднестатистическому студенту освоение Hyperchem или его аналогов? Я уж не говорю о том, что ВУЗов много, программы там разные.

Кстати в исходном посте топикавтора было уточнение, что Hyperchem кто-то там рекомендовал использовать именно в курсе компьютерной химии. И при чём тут органическая химия?

Такой ещё момент: если я правильно помню, в Hyperchem можно проводить квантово-химические расчёты "нажимая на кнопки в менюхе" и не вдаваясь в детали этих методов -- то есть пользоваться инструментом без знания того, что внутри.

Нет я понимаю, что я сейчас пишу эту простыню и пользуюсь компьютером с Debian GNU/Linux я вообще нифига не понимаю, как прослойка между железом и операционной системой (в смысле ядро) устроена внутри... но когда я регистрирую ЯМР спектры мне всё-таки нужно знать, как настроить прибор перед работой, чтобы спектр выдавал информацию, а не набор каких-то сигналов. Ну или ВЭЖХ -- да тож самое, но немного проще.

Ну нажму я кнопку, нарисовав молекулу. И что? А если я не те параметры для расчёта использовал? А параметры штука важная. Upd: я может не прав, но из контекста того, что пишет топикавтор именно следует "надавить на одну кнопку и восхититься картинкой гибридизации"

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1322
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Vit Nhoc » Сб мар 08, 2025 9:08 pm

Cherep писал(а):
Сб мар 08, 2025 9:01 pm
Ну нажму я кнопку, нарисовав молекулу. И что? А если я не те параметры для расчёта использовал? А параметры штука важная.
Для органической химии в 99.9% случаев метод GFN2, реализованный сейчас в Chemcraft/xtb, даст качественно верный результат. Я начал со всяких sp3 гибридизаций, речь о том что вы можете нарисовать в Chemcraft простую органическую молекулу вроде этана, этилена, бензола, аммиака и так далее, соптимизировать структуру, его структура получится более-менее верная, для подавляющего большинства задач такая точность построения структуры сгодится. Ну вообще, строго говоря, для большинства задач хватит точности структуры, построенной по вузовскому учебнику органической химии; но в том и фишка (с чего я начал тему) - зачем вам штудировать этот учебник, если у вас есть Chemcraft?
Не бойтесь будущего, оно не настоящее.

Cherep
Сообщения: 23433
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Cherep » Сб мар 08, 2025 9:19 pm

Vit Nhoc писал(а):
Сб мар 08, 2025 9:08 pm
его структура получится более-менее верная, для подавляющего большинства задач такая точность построения структуры сгодится.
Вы имеете ввиду, что в метане бы получился бы тетраэдр в вершинах которого были бы атомы водорода, а где-то в центре атом углерода, валентные углы в 109 (округлённо) градусов между C-H и длины связей примерно 140 пикометров?
И это всё?!

Vit Nhoc писал(а):
Сб мар 08, 2025 9:08 pm
зачем вам штудировать этот учебник, если у вас есть Chemcraft?
Либо жЫрный троллинг, либо наивное утверждение :shuffle:
Upd: область исследований в органической химии это не только длины связей, углы, энтальпии и прочие физико-химические справочные величины

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Jokermaniak » Сб мар 08, 2025 9:27 pm

Vit Nhoc писал(а):
Сб мар 08, 2025 6:58 pm
Извиняюсь за такой нелепый ответ, я подумал, может неслучайно назвал программу созвучно играм Warcraft и Starcraft: обе вроде обладают таким эффектом. что когда вначале играешь - кажется ерунда, а потом "вигрываешься" и начинаешь от игры фанатеть. Может и с моей программой так...
Предлагаю переименовать программу в Chemhammer 40000
Vit Nhoc писал(а):
Сб мар 08, 2025 6:58 pm
На всякий случай, интерфейс кратко описан тут:

https://chemcraftprog.com/help/ccbasicinfo.html
Если надо объяснять - то не надо объяснять. © Если интерфейс рисовалки не вкурить без манула - это плохой интерфейс.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

fullerist
Сообщения: 968
Зарегистрирован: Пт апр 17, 2009 1:28 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение fullerist » Вс мар 09, 2025 2:14 am

Из имеющегося обсуждения складывается ощущение, что автор программы сам не понимает, зачем эта программа написана. Какую цель имел автор, создавая эту программу? Использовать ее для преподавания органической химии? Для того, чтобы студент убедился, что метан имеет тетраэдрическое строение, а ацетилен линейное? Смешно. Хотя скорее грустно. Тем более, сама идея запихивать в голову студента какие-то представления, основанные исключительно на том, что комп что-то посчитал, абсолютно вредна. Это не знания, а вера. Вера в непогрешимый компьютер. Для обучения компьютерной химии? Так для этой цели нужно объяснять смысл тех или иных методов и учить, какие методы расчета для каких целей годятся. Нужно показать, как ими пользоваться, а не предлагать для обучения некий черный ящик, в который мы что-то закладываем, а на выходе он что-то нам выдает, а студент не понимает, что происходит внутри этого ящика. Для преподавания чего-то еще? Но чего???
Программа для специалистов по расчетам? Но кто сейчас считает что-либо полуэмпирикой? Где можно опубликовать такие расчеты?
----
С моей точки зрения, единственное предназначение программ такого типа - это средство для того, чтобы нарисовать некую молекулу, провести предварительную оптимизацию, получить файл, который можно загрузить в нормальную расчетную программу и провести хорошие расчеты. Тогда и "продавать" программу нужно именно в таком ключе, и сравнивать ее нужно с аналогичными программами. Если программа будет работать хорошо, если будет проще альтернативных программ, ею будут пользоваться. И предназначена она будет для людей, для которых квантово-химические расчеты не являются основным занятием, но которые понимают, что они хотят и какие ошибки могут допустить при использовании такой программы. И только если они признают программу удобной, кто-то, может быть (!), начнет рекомендовать своим студентам использовать ее. Для примера. Когда-то я рецензировал диплом, в котором автор в Hyperchem нарисовал некую молекулу, как получилось, нажал "add H and build", получил трехмерную структуру и оптимизировал ее каким-то из заложенных в Hyperchem методов. После чего стал интерпретировать свои экспериментальные данные, отталкиваясь от необычного сближения двух функциональных групп в молекуле. В течение нескольких минут я показал ему, что стоит изменить конформацию, использованную для расчета, оптимизация приведет к другому конформеру, который намного более стабилен и в котором никакого сближения этих групп нет. Хорошо, что диплом дали заранее, и у него было время изменить и "расчетную часть" и свою "интертрепацию". Было бы хорошо, чтобы программа либо учитывала такие вещи автоматически, либо хотя бы предупреждала неопытных пользователей о необходимости оптимизации всех возможных конформаций или хотя бы ряда из них. И еще. В первой из таких программ, PCModel, была удобная функция - после оптимизации геометрии (методом молекулярной механики) можно было, пометив водороды в вицинальных положениях, получить значения КССВ (из уравнения Карплуса). Если автор в своей программе вставит такую функцию, а также учет влияния размера цикла на КССВ (при одинаковых углах), это повысит привлекательность программы для ее потенциальных пользователей. Юзеры будут понимать, что программа позволяет провести предварительную, грубую оптимизацию геометрии (с полуэмпирикой можно только такую), а также примерную оценку каки-то свойств (например, КССВ, но можно попытаться включить и иные). Ну и для начала всячески рекламировать доступную всем версию программы. И, конечно, все должно быть максимально userfriendly. И хорошо бы, чтобы работать можно было бы не только с мышкой, но и с использованием тачпада (например, я мышкой обычно не пользуюсь, мои аспиранты тоже). Хотя если мне будут эту программу сильно рекомендовать, я мышку, конечно, подключу, чтобы проверить.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1322
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Vit Nhoc » Вс мар 09, 2025 6:23 am

Cherep писал(а):
Сб мар 08, 2025 9:19 pm
Vit Nhoc писал(а):
Сб мар 08, 2025 9:08 pm
его структура получится более-менее верная, для подавляющего большинства задач такая точность построения структуры сгодится.
Вы имеете ввиду, что в метане бы получился бы тетраэдр в вершинах которого были бы атомы водорода, а где-то в центре атом углерода, валентные углы в 109 (округлённо) градусов между C-H и длины связей примерно 140 пикометров?
И это всё?!
Ну квантовая химия много чего позволяет рассчитать, я вот планирую сделать утилиту для расчёта масс-спектров через энергии связей в молекуле.
Начну с примеров. Предположим, вы хотите узнать характеристическую частоту группы NH2 в ИК спектре:
1) Нажмите Edit/Add fragment, в окне выберите -R/C6H5, после этого кликните на главный экран программы, где чёрное. Добавится группа C6H5X;
2) Вернитесь в окно наверху и выберите -R/NH2. Далее кликните на прозрачном синем атоме (фиктивном). К бензольному кольцу добавится NH2. После этого можно закрыть окно сверху с фрагментами;
3) Выберите Compute/Optimize geometry/Perform optimization using Chemcraft optimizer (slow), подождите 1 минуту и нажмите Stop. Молекула соптимизируется;
4) Выберите Compute/Geometry optimization + frequency job. Слева появятся новые меню;
5) В иерархическом меню слева выберите Frequencies/Frequency 3510 (внизу). Будет видно что это колебательная мода группы NH2 (молекула задвигается);
6) Ещё слева выберите Frequencies/Show spectrum/IR intensities. Будет видно что эта частота имеет слабую интенсивность в спектре.
Chemcraft может показать, что у этой группы есть ещё колебания 346 и 1027, 1516 и другие.
Не бойтесь будущего, оно не настоящее.

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Jokermaniak » Вс мар 09, 2025 7:52 pm

Vit Nhoc писал(а):
Вс мар 09, 2025 6:23 am
Ну квантовая химия много чего позволяет рассчитать, я вот...
Вот это всë, что я не стал цитировать, чтобы не перегружать ветку, педагогической ценности практически не имеет. Так, как вы предлагаете учить, учат ремеслу, а не науке.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Polychemist
Сообщения: 9655
Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Polychemist » Пн мар 10, 2025 5:08 am

Как я понимаю, коллега Vit Nhoc написал программу, хочет её продавать и ищет нишу на рынке. ОК. Как следует из её описания на сайте и обсуждения здесь - это рисовалка + запускалка квантовых программ + визуализатор результатов. ОК, дело хорошее и нужное. Но, насколько я понимаю, профессионалы-квантовики не имеют проблем с рисованием-визуализацией, мне кажется что сейчас любой разработчик программ для расчётов изначально озабочивается графическим интерфейсом, своим или чужим. Ещё есть слой "дилетантов", типа меня, любящих по-быстрому повертеть "гениальную" идею, чтобы или забыть о ней или привлечь профессионала. Для этого есть Hyperchem, в котором есть и некая неэмпирика, и можно что-то настраивать прямо из меню, а ещё больше - из командного файла. Он тоже не бесплатный, но там заплатив деньги имеешь сразу всё. Остаются ещё "школьники", на которых пытается сориентироваться Vit Nhoc. Как тут уже сказали, это не имеет смысла, учить надо иначе. И по-всякому, если "дилетант" или "школьник" открывает рисовалку и не может без мануала, сразу мышкой нарисовать метан, то он явно закроет эту программу. Возможно у Chemcraft есть потенциал развития в смысле квантово-химического моделирования ИК, УФ, ЯМР, но для этого нужен максимально интуитивно понятный интерфейс, чтобы можно было как в каком-нибудь ACD быстро нарисовать молекулу, скажем, этанола, что-то выбрать из меню и получить смоделированный ЯМР или ИК. Пока этого не будет - пользователи предпочтут пользоваться проверенными, известными программами.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1322
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Vit Nhoc » Пн мар 10, 2025 10:38 am

Я выложил новую версию программы, в которой учёл замечания - теперь при запуске показывается окно с кратким описанием интерфейса. Скачать можно тут:

https://chemcraftprog.com/download.html

Продолжу про использование программы вместо выучивания эмпирических данных. Предположим, вы хотите узнать энергию реакции разложения молекулы бензола на три молекулы ацетилена. Делайте так:

1) Нажмите Edit/Add fragment, в окне выберите Molecules/Rings/Benzene, после этого кликните на главный экран программы, где чёрное. Добавится молекула бензола C6H6;
2) Выберите Compute/Geometry optimization + frequency job. Слева появятся новые меню;
3) Удалите четыре атома углерода и четыре атома водорода, чтобы осталась только искажённая молекула ацетилена C2H2. Для удаления атомов можно кликать на атоме левой кнопкой мыши, после этого нажимать Del. Или можно удалить все атомы и выбрать Edit/Add fragment/Molecules/Simple compounds/C2H2;
4) Выберите Compute/Geometry optimization + frequency job;
5) Теперь у вас слева есть расчёт энергии бензола и энергии ацетилена. Кликайте на меню Frequencies (который вверху) слева, раскрывайте его плюсом, далее кликайте на подменю Single point geometry, далее нажмите Abstract в главном окне программы, и далее скопируйте в Clipboard полную энергию (которая примерно -15.9);
6) Далее выберите Tools/Simple utilities/Calculate the energy of a reaction. Под Reactants нажмите Paste, энергия вставится в окно;
7) Не закрывая окно для расчёта энергий реакций, вернитесь во Frequencies слева (уже нижний), раскройте его, перейдите в Single point geometry, и скопируйте энергию ацетилена в главном окне в Abstract (примерно -5.2);
8) Вернитесь в окно расчёта энергий реакции, и вставьте эту энергию под Products через Paste, также дважды кликните на плюс, чтобы Number стал равен трём. И нажимайте Calculate. Получится энергия реакции в газовой фазе около 680 кДж/моль.
Не бойтесь будущего, оно не настоящее.

Polychemist
Сообщения: 9655
Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Polychemist » Пн мар 10, 2025 12:45 pm

Если интерфейс улучшился - хорошо, но я всё равно не понимаю Ваш подход. Что значит "выучивания эмпирических данных"? Вы думаете кто-то учит энергии образования соединений? Зачем??? И зачем в интерфейсе для запуска расчётных программ калькулятор? Ну если охота прогать... Реально ж студент и не студент должен знать, что для расчёта энергии реакции надо вычислить энергии конечных и исходных продуктов и вычесть одно из другого. Хоть любым калькулятором, хоть на бумажке или в уме. Зачем для этого отдельная функция? Пункты 4-7 совсем не очевидны, что опять читать мануал? В реальности если надо считать энергии реальных реакций - просто считают все соединения (днями или неделями), потом из выдач берут циферки и за минуту всё считают, Ваша фича тут не нужна.

Allex'
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Пт ноя 03, 2006 1:36 pm

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Allex' » Пн мар 10, 2025 3:17 pm

Могу добавить ещё немного конструктивной критики, на случай, если она вдруг будет нужна.
1. Начнём с сайта программы. У меня с рабочего компа он не открывается. Пишет, что сайт не безопасный и может быть использован для похищения персональных данных. Такой сайт совершенно не способствует продвижению программы.
2. Улучшений интерфейса я пока не смотрел, но есть принципиальное возражение - "убитый" дизайн интерфейса улучшать нет смысла. Для привлечения пользователей нужен ДРУГОЙ дизайн. Посмотрите на известные рисовалки формул - они асолютно ВСЕ сильно отличаются от Chemcraft в лучшую сторону. Даже те, которые распространяются бесплатно! А ведь есть немало людей, которым из всего этого набора нравится только одна рисовалка, а остальные отвергаются из-за плохо проработанного дизайна тех или иных функций. Не знаю, писалось ли техзадание перед началом работы над программой, но если да, то в нём должен был быть обзор основных кнопок рисовалки и сравнение с тем, что есть в других аналогичных программах. Тогда не было бы вот этого всего:
Vit Nhoc писал(а):
Пн мар 10, 2025 10:38 am
Делайте так:
1) Нажмите Edit/Add fragment, в окне выберите Molecules/Rings/Benzene, после этого кликните на главный экран программы, где чёрное. Добавится молекула бензола C6H6;
А была бы кнопка с изображением бензольного кольца. Можно панель с кнопками 3 - 7-членных циклов.
И как вывод - дизайн рисовалки Chemcraft не должен быть заметно хуже, чем в других, используемых сегодня рисовалках. Без хорошего дизайна у такой программы перспектив просто нет.

Cherep
Сообщения: 23433
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Новые подходы к преподаванию органической химии для студентов

Сообщение Cherep » Пн мар 10, 2025 3:48 pm

Vit Nhoc писал(а):
Пн мар 10, 2025 10:38 am
Предположим, вы хотите узнать энергию реакции разложения молекулы бензола на три молекулы ацетилена.
Чему эта цифра кого научит? :shuffle:
Это, кстати, какая энергия? Энтальпия? Или?

Ответить

Вернуться в «органическая химия / organic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: 040500 и 3 гостя