Цифровая грамотность и информационные технологии в химии

Бакалавриат 2021/2022

Статус: Курс обязательный (Химия)

Направление: 04.03.01. Химия

Кто читает: Факультет химии

Где читается: Факультет химии

Когда читается: 1-й курс, 1-4 модуль

Формат изучения: с онлайн-курсом

Онлайн-часы: 30

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Медведев Михаил Геннадьевич, Свитанько Игорь Валентинович, Широкова Лари Дмитриевна

Язык: русский

Кредиты: 7

Контактные часы: 112

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дисциплина Цифровая грамотность и информационные технологии в химии состоит из трех частей. Первая часть (Информационные технологии в химии) направлена на ознакомление с современными информационными технологиями, их применением для практики проведения научного исследования и анализа данных; обучение студентов самостоятельной подготовке результатов своих исследований к публикации; расширение систематических знаний по информационным технологиям и их прикладное применение; освоение практических навыков эффективной работы с массовым и научным программным обеспечением. Особое внимание уделяется рассмотрению подготовки результатов к публикации. Вторая часть курса (Data Culture) направлена на формирование знаний и навыков по современным подходам к сбору больших объемов данных, их анализу статистическими методами в применении к практическим задачам, возникающим в различных предметных областях, а также развитие у студентов понимания текущих возможностей и ограничений методов машинного обучения и искусственного интеллекта. Третья часть (Вычислительная химия) знакомит с разделом химии, в котором математические методы используются для расчёта молекулярных свойств, моделирования поведения молекул, планирования синтеза, поиска в базах данных и обработки комбинаторных библиотек. Вычислительная химия использует результаты классической и квантовой теоретической химии, реализованные в виде эффективных компьютерных программ, для вычисления свойств и определения структуры молекулярных систем.

Цель освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Информационные технологии в химии» являются: • ознакомление с современными информационными технологиями, их применением для практики проведения научного исследования и анализа данных; • обучение студентов самостоятельной подготовке результатов своих исследований к публикации; • расширение систематических знаний по информационным технологиям и их прикладное применение; • освоение практических навыков эффективной работы с массовым и научным программным обеспечением.

Планируемые результаты обучения

Демонстрирует знание базовых принципов применения вычислительной техники и программного обеспечения (ПО) в химии.
Демонстрирует знание текстовых редакторов, электронных таблиц и систем подготовки презентаций в химии.
Умеет: • использовать вспомогательные программы: утилиты, архиваторы, антивирусное ПО; • производить необходимые расчеты в электронных таблицах, строить диаграммы и графики; • создавать презентации в среде PowerPoint; • самостоятельно разрабатывать Web-страницы.
Умеет: • использовать графический интерфейс, проводить настройку ОС Windows; • подбирать и конфигурировать аппаратное обеспечение современного компьютера в зависимости от поставленной задачи; • анализировать строение и назначение локальных сетей и Интернета.
Умеет: • подготавливать графические файлы в зависимости от их назначения; • оформлять химические тексты любой категории сложности на основе современных стандартов
Умеет: • Применять базовые принципы молекулярной механики для расчетов геометрии и энергетических параметров молекул. • Показывает: наличие базовых навыков работы в физико-химических вычислительных системах, методах расчета энергии связывания лиганд-мишень.

Содержание учебной дисциплины

Вычислительные методы в химии. Устройство компьютера. Операционные системы. Способы передачи информации. Вредоносные программы.
Текстовые редакторы. MSWord и альтернативы. Рисование химических структур. Конечные форматы представления научного материала. Графика.
Работа с информацией в интернете.

Элементы контроля

Коллоквиум 2 модуль
Домашние задания 1-2 модуль
В оценочный период проводится 10 домашних заданий. Каждая домашняя работа имеет весовой коэффициент 0,025. Пересдаче не подлежат.
Индивидуальный проект (Data Culture)
Пример проекта: создание собственной базы данных катализаторов для поиска оптимальных условий протекания реакций.
Экзамен по вычислительной химии 4 модуль
Проводится в экзаменационную сессию 4 модуля. При успешном выполнении всех трёх ДЗ не позднее чем за три недели до экзамена, студент имеет право претендовать на автомат за экзамен заменив его решением творческой задачи. Итоговая оценка за дисциплину выставляется на основании оценок за три блока: 01 блок Информатики (Свитанько И.В.) + 02 Data Culture (Широков Д.Д.) + 03 Вычислительная химия (Медведев М.Г.) , при этом 01 = 0,5 , 02 = 0,25, 03 = 0,25 в итоговой оценке.
Контрольная работа Data Culture
Семинарские тесты Data Culture
Он-лайн курс Data Culture
Контрольные работы 1-2 модуль
Вес в итоговой оценке за дисциплину первой контрольной работы составляет 0,05. Вес второй контрольной работы составляет 0,075. Пересдаче не подлежат.
Домашние задания 4 модуль
В оценочный период проводится три домашних задания с равным весом 0,025. Пересдаче не подлежат.

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 4 модуль
0.125 * Контрольные работы 1-2 модуль + 0.063 * Индивидуальный проект (Data Culture) + 0.175 * Экзамен по вычислительной химии 4 модуль + 0.063 * Контрольная работа Data Culture + 0.125 * Коллоквиум 2 модуль + 0.062 * Он-лайн курс Data Culture + 0.062 * Семинарские тесты Data Culture + 0.25 * Домашние задания 1-2 модуль + 0.075 * Домашние задания 4 модуль

Программа дисциплины