化學信息學(武漢理工大學建設的慕課)

化學信息學是武漢理工大學建設的慕課，於2018年4月20日在中國大學MOOC首次開課，授課教師為林亞維、郭麗萍、胡曉松、袁泉。據2023年1月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課4次。

化學信息學課程共8章，包括化學文獻資料庫、文獻檢索與管理、化學軟體ChemBioOffice、科學數據處理軟體Origin、MatLab軟體介紹與使用、圖片處理軟體及巧用word進行學位論文排版與其他化學軟體。

基本介紹

• 中文名：化學信息學
• 授課平台：中國大學MOOC
• 類別：慕課
• 首開時間：2018年4月20日
• 建設院校：武漢理工大學
• 授課教師：林亞維、郭麗萍、胡曉松、袁泉

課程性質

課程定位

化學信息學是一門套用信息學方法及技術解決化學問題的學科，在社會信息化程度和技術飛速發展的21世紀，其重要性顯得尤為突出。化學信息學涉及化學、計算機科學、信息學等多學科交叉，內容龐雜且含有大量計算機軟體操作，因此適合利用慕課方式進行學習。

適應對象

該課程面向化學及相關專業的高校師生與社會學習者。

課程簡介

化學信息學課程從實用性出發，針對貫穿於化學學習和研究的三個環節：化學信息的獲取、化學信息的分析加工以及化學信息的創造與傳播，設計了教學內容。它們均來自於化學及其相關學科的實際需求，把中國國內外網路數據資源、科學套用軟體以及文獻信息使用規範與方法介紹給學習者，具體包括：中國知網與SciFinder資料庫檢索、NIST等化學事實數據檢索、專利文獻檢索與申請、文獻檢索與管理軟體Endnote、化學繪圖軟體ChemOffice（ChemDraw與Chem3D）、數據處理與繪圖軟體Origin、Matlab軟體（線性、非線性擬合；統計分析；定量構效關係（QSAR））、圖片編輯軟體Photoshop、矢量圖繪製軟體Adobe Illustrator、巧用word撰寫學位論文。

此外，課程還附有拓展資源的介紹：MestReNova介紹與使用、GuassView和Guassian構建分子模型和結構最佳化、Origin繪製cpcv曲線繪製、三維繪圖（3dmax,Cinema 4D繪製材料三維圖案）、Materialstudio建模、jade與searchmatch 的使用、SIMAC與SPSS。

化學信息學課程共8章，第一章掌握化學信息學概念；了解重要化學信息類型與來源；第二章掌握重要中外文化學文獻資料庫及其使用方法；了解重要文摘資料庫及其使用方法；了解重要特種文獻資料庫及其使用方法；第三章了解化學信息檢索幾種基本方法；理解化學研究中文獻引用規範；掌握文獻管理軟體Endnote軟體使用方法；第四章了解化學結構可視化軟體；掌握ChemBioDraw的化學結構繪製；掌握ChemBio3D進行分子三維展示、分子建模與簡單計算；第五章了解科學數據處理軟體類型；掌握Origin軟體基本用法；第六章了解MatLab軟體使用界面與基本功能；掌握MatLab軟體基本用法；第七章了解科技繪圖基本要求；掌握Photoshop基本圖片處理功能；第八章掌握利用word進行學位論文排版的方法；了解重要化學譜圖軟體。

課程大綱

01課程導論 1.1 緒論 1.2 網路化學資源 1.3化學軟體資源 討論 拓展資源 單元作業 單元測驗 02化學文獻資料庫 2.1 中文文獻資料庫（中國知網） 2.2 外文全文資料庫（ScienceDirect） 2.3 外文文摘資料庫的介紹與使用（SciFinder） 2.4 特種文獻資料庫（NIST） 討論 拓展資源（Google Chrome, Xmol, Web of Science, Pubmed,中國知網） 單元測試 單元作業 03文獻檢索與管理 3.1 化學外文文獻信息檢索 3.2 文獻管理軟體 Endnote 的介紹與使用 討論 拓展資源(Endnote) 單元測試 單元作業 04化學軟體ChemBioOffice 4.1 ChemBioDraw簡介 4.2 ChemBioDraw基本繪製功能 4.3 ChemBioDraw操作實例 4.4 計算化學簡介 4.5 ChemBio3D簡介 4.6 ChemBio3D分子建模 4.7 ChemBio3D計算功能 討論 拓展資源（ChemDraw實例，GaussView與Gaussian使用，materialsstudio使用） 單元測驗 單元作業

05科學數據處理軟體Origin 5.1 Origin軟體簡介 5.2 Origin操作界面簡介 5.3 Origin線性擬合 5.4 Origin數據導入 5.5Origin圖形繪製與格式調整 5.6Origin瀑布圖與雙Y軸圖 5.7Origin組圖繪製 5.8Origin選擇區域擬合 5.9Origin非線性擬合與分峰擬合 單元作業 拓展資源(origin繪製CP、CV曲線，) 討論 06MatLab軟體介紹與使用 6.1MatLab-nlinfit函式的語法與線性擬合效果評價 6.2MatLab-非線性擬合與過擬合 6.3MatLab-定量構效關係與受體-配體打分函式的建立 6.4MatLab-交叉驗證法與藥物先導化合物的篩選 07圖片處理軟體 7.1 科技作圖基本要求 7.2PhotoShop軟體介紹 7.3PhotoShop軟體基本功能 7.4利用PS繪製材料組圖 7.5利用PS繪製細胞膜模型 拓展資源（3dmax,Cinema 4D繪製材料三維圖形） 討論 單元作業 08巧用word進行學位論文排版與其他化學軟體 8.1巧用word進行學位論文排版 8.2 核磁共振軟體ACD/NMR Processor的介紹和使用方法 8.3XRD軟體Crystallographical Search-Match(CSM)介紹 拓展資源（jade,materialsstudio套用實例，電化學工作站CS軟體套用實例） 討論 單元作業

註：課程大綱排版從左到右排列

開課信息

課次數	開課時間	授課老師	學時安排	參與人數
第1次開課	2018年04月20日-2018年06月30日	林亞維、郭麗萍、胡曉松、袁泉	4小時每周	1445
第2次開課	2018年09月17日-2018年12月31日		1-5小時每周	1262
第3次開課	2019年09月13日-2019年12月31日		3-5小時每周	8966
第4次開課	2021年03月20日-2022年01月31日		3-5小時每周	2442
註：表格內容參考資料

課程特色

化學信息學課程著重培養同學們有效分析問題與解決問題的方式，具有軟體套用實際案例以及拓展資源，讓學習者即學即用，不僅局限於書本知識，擁有開闊的眼界，努力完善自身，以適應日新月異的社會需求。

教學目標

1、了解化學信息學的基本概念；

2、掌握通過網路查找和收集化學信息的技能

3、掌握現代重要化學圖文數據處理軟體的使用技術；

4、了解有信息素養的人應該具有的能力，逐步提高信息素養。

學習預備

預備知識

學習該課程前，學習者應具備一定計算機基礎與專業英語知識。

學習資料

推薦教材

書名	作者	出版時間	出版社	ISBN
《化學信息學》	林亞維，胡曉松，鄭錚	2019年10月	化學工業出版社	9787122349255
註：表格內容參考資料

參考書

書名	作者	出版時間	出版社	ISBN
《化學信息學（第三版）》	邵學廣，蔡文生	2013年3月	科學出版社	9787030369048
《ChemOffice2008實用教程》	曾煒，孫延輝，李紅霞	2009年	化學工業出版社	9787122-064097
《Origin實用教程(7.5版)》	周劍平	2007年	西安交通大學出版社	9787560524436
《化學軟體及其套用》	李夢龍，王智猛，姜林，劉麗霞	2004年11月	化學工業出版社	75025-59981
註：表格內容參考資料

教師簡介

林亞維，武漢理工大學化學化工與生命科學學院副教授，研究領域為分析化學、現代分離分析技術：樣品前處理、液相色譜（LC）、毛細管電泳（CE）、質譜（MS）。

胡曉松，武漢理工大學化學化工與生命科學學院教授，研究領域為糖化學，糖生物學，化學生物學導向的非天然胺基酸和螢光染料的合成。

袁泉，武漢理工大學化學化工與生命科學學院副教授，研究領域為有機合成，有機-無機納米複合材料，環保水處理。

李曦，武漢理工大學化學化工與生命科學學院教授，研究領域為電化學，功能高分子材料。