《天然产物化学》教学中化学软件的应用探索与实践

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果《天然产物化学》教学中化学软件的应用探索与实践　　摘要：本文在对比分析最新主流化学软件绘图效果的基础上，针对天然产物化学教学多媒体课件制作过程中的不同目的，给出最佳解决方案，为进一步提高天然产物化学教学效果提供参考。　　关键词：天然产物化学；理论课教学；教学探索　　中图分类号：文献标志码：A文章编号：1674--0041-0　　　　课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，

2、特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果《天然产物化学》是基础有机化学的延伸，《天然产物化学》的发展促进了化学理论、化学实验方法、化学成分分离鉴定技术以及与之相关的生命、医药、农药、功能材料学科的进展。《天然产物化学》是有机化学的核心课程之一，也是药物化学、农药化学、中药学、食品科学、林产化学工程、材料化学等学科的基础。学习本课程有助于学生了解自然界中动物、植物、海洋生物、微生物的化学奥秘，有助于发现、改造和利用天

3、然产物。对于《天然产物化学》课程来说，所教授的内容涉及复杂的有机化合物结构、三维立体模型以及图谱的解析。而目前天然产物化学教材中对于复杂天然化合物的结构以及结构解析仅仅是一般罗列和简单描述，所以学生在学习中容易感到天然产物化学内容复杂枯燥、理解、记忆困难。如何将这些内容清晰、美观、生动地展现给学生，激发学生对《天然产物化学》的学习兴趣，引导学生掌握重点内容，提高教学效果，授课教师的教学方法和内容尤为重要。在高等院校的课程教学中，多媒体课件正在彻底改变传统的板书加教案的模式。目前各种化学软件琳琅满目，功能与绘图效果各异。如何将多媒体课件与化学

4、软件有机结合，制作出精美直观的多媒体课件，将可改变本课程传统的教学方法。近几年，笔者在《天然产物化学》教学中对化学软件的应用进行了探索，积累了一定的经验，针对各种化学软件制作目的，比较不同的软件功能，提供最佳解决方案，旨在为提高《天然产物化学》课程教学效果提供参考。　　一、绘制二维结构式　　目前常用的结构式绘图软件有ChemBioDraw、ChemSketch、ChemWindow和ISISDraw，这四种软件在功能细节上存在较大差别，Zhenjiang课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实

5、验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果Li等将软件的绘图功能和用户体验进行了详细的对比分析。这四种绘图软件均能以嵌入式对象将绘制的结构插入到幻灯片中，内置了针对不同化学期刊的结构式样式，内置了各种不同的绘图模板以及化学键、线条类型。这些内置的模块大大方便了绘制化学结构式、化学流程图、化学装置图等特殊的图形。其中ChemDraw和ChemSketch内置模板以及提供的化学键类型较为丰富，同时支持名称和结构式之间的互相转换，并

6、可以预测常见的理化常数而备受化学工作者的青睐。尤其是ChemDraw自版以来将公司旗下的BioDraw模块整合进来，形成ChemBioDraw，可以绘制更为复杂、多彩甚至是有趣的图形。另外ChemDraw所绘制的图形具有矢量图的特征，无论怎样放大不会出现锯齿样边缘，效果比较理想，而且内置的图形模板和色彩丰富，最适合不同风格幻灯片制作的需要。　　二、三维分子模型的呈现课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。

7、课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　计算化学的相关软件往往都带有构建和显示分子三维结构的模块。随着计算化学的不断发展，相关的软件工具的功能和分子模型的显示细节也越来越完善，甚至出现了专门用于构建和显示三维分子模型的图形前端，例如ChemBio3D1和GaussView等。其中Chem3D最易于使用，具备以下几种实用功能：直接将平面结构式转换为三维模型；具有线状、棍状、球棍、圆柱状以及空间填充四种显示模式；可以使用MM2或MMFF94等分子力场对模型进行初步的构象优化以获得更加合理的三维模型；可以输出三维分

8、子文件的格式多达33种，也可以存储为多种高分辨率的位图或者矢量图形格式，以方便在幻灯片中清晰再现三维模型；可以生成AVI动画，以形象地显示旋转或变动的3D分子模型。然而Chem3