programma

ANNO ACCADEMICO: 2016-2017
INSEGNAMENTO/MODULO METODOLOGIE INFORMATICHE PER LA CHIMICA
TIPOLOGIA DI ATTIVITÀ FORMATIVA: Altre Attività
DOCENTE: Dott. Sergio Brutti
e-mail: [email protected]
sito web:
telefono: 0971205455
cell. di servizio:
Lingua di insegnamento: ITALIANO
n. CFU:5
n. ore: 48
Sede: Potenza
(3 di lezione e 2 di (24 di lezione e 24 di Dipartimento/Scuola:
esercitazioni/laboratorio)
esercitazione/laboratorio)
Dipartimento di Scienze
CdS: CHIMICA (L27)
Semestre: I
(date previste di
inizio e fine corso:
03/10/2016, 1531/01/2017)
OBIETTIVI FORMATIVI E RISULTATI DI APPRENDIMENTO
o
o
o
o
Questo corso si focalizza su tre principali obiettivi formativi:
L’uso di vettori, matrici e strumenti di algebra lineare per descrivere la geometria di strutture molecolari e i fondamenti della
meccanica molecolare.
L’uso di codici informatici per disegnare e manipolare strutture molecolari in 3D (ChemDraw e Avogadro) e anche per ottimizzare le
strutture molecolari a livello MM.
L’uso di fogli di calcolo per programmare algoritmi finalizzati alla derivazione di proprietà strutturali di molecole in 3D e per realizzare
analisi statistiche di dati.
PREREQUISITI
o Matematica 1; Matematica per la chimica
CONTENUTI DEL CORSO
Introduzione sulle finalità e gli ambiti applicativi degli strumenti informatici di interesse della ricerca chimica Algebra vettoriale e matricale:
operazioni elementari e complesse; utilizzo di spreadsheets per la realizzazione di algoritmi computazionali per la soluzione di operazioni in campi
vettoriali o tra matrici. Elementi di algebra lineare; geometria molecolare: strumenti matematici e analisi delle strutture bidimensionali e
tridimensionali. Utilizzo di spreadsheets per l’analisi di strutture molecolari complesse Metodi computazionali per la previsione delle strutture
molecolari: meccanica molare vs. meccanica quantistica. Equazione di Newton ed equazione di Schroedinger. Force fields: esempi di utilizzo di
vari force fields nella previsione della struttura di molecole semplici; Rappresentazione di specie molecolari: chemdraw vs. avogadro
Elementi di analisi dei dati: metodi statistici per la trattazione di stringhe di dati sperimentali e computazionali; utilizzo di spreadsheets per
l’analisi dei dati. Stimatori del Valor Vero e dell’incertezza, regressioni lineari, metodo delle equazioni normali, metodi di interpolazione e
intrapolazione, intervalli di confidenza nella stima delle incertezze.
METODI DIDATTICI
o Le attività didattiche si articolano in lezioni frontali in classi con materiale didattico di supporto disponibile
online. Alle lezioni frontali si aggiungono 8 esercitazioni informatiche individuali. Queste ultime si articolano in
esercitazioni (tutorial) di autoapprendimento assistito dal docente ed esercitazioni di profitto (esoneri)..
MODALITÀ DI VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO
Durante lo svolgimento del corso sono previsti 8 esoneri parziali in coincidenza con le esercitazioni informatiche
individuali. Il superamento di 7 esoneri su 8 con votazione media maggiore di 18 consente di completare l’esame con
una prova orale. Gli studenti che non superano almeno 7 esoneri su 8 con votazione media maggiore di 18 devono
sostenere un esame pratico (esercitazione informatica individuale) e un esame orale.
TESTI DI RIFERIMENTO E DI APPROFONDIMENTO, MATERIALE DIDATTICO ON-LINE
o
o
DB Hibbert JJ Gooding. Data Analysis for chemistry – Oxford University Press
Materiale didattico online disponibile sul sito-docente www2.unibas.it/sbrutti
METODI E MODALITÀ DI GESTIONE DEI RAPPORTI CON GLI STUDENTI
Il docente è disponibile per spiegazioni integrative durante l’orario di ricevimento (martedì 9-11), mediante email
([email protected]), o al telefono (0971 205455) previo accordo per un appuntamento.
DATE DI ESAME PREVISTE1
Gennaio-Febbraio-Giugno-Luglio-Settembre-Dicembre 2017
SEMINARI DI ESPERTI ESTERNI
ALTRE INFORMAZIONI
SI □ NO 
COURSE: Informatics for Chemistry
ACADEMIC YEAR: 2016-2017
TYPE OF EDUCATIONAL ACTIVITY: Other
TEACHER: Dr. Sergio Brutti
e-mail: [email protected]
phone: 0971 205455
Language: ITALIAN
ECTS:5 (3 lessons; 2
tutorial/practice)
n. of hours: 24 hours of
lessons and 24 hours of
tutorials/practice
website: www2.unibas.it/sbrutti
mobile (optional):
Campus: Potenza
Dept./School: DIS
Program:Chemistry L-27
Semester: I semester
EDUCATIONAL GOALS AND EXPECTED LEARNING OUTCOMES
These class lessons are aimed at three main knowledge goals:
1.
The use of vectors, matrixes and linear algebra equations to describe the geometry of molecular
structures in 3D and basics of molecular mechanics.
2.
The use of computer codes to draw and to manipulate molecular structures in 3D
(ChemDraw and Avogadro) as well as to optimize at molecular mechanics level their structure.
3.
The use of spreadsheets to program algorithms for the derivation of structural properties of
molecules in 3D and to perform data analysis (linear regressions, plots, etc.)
PRE-REQUIREMENTS
Math 1; Math for Chemists
SYLLABUS
1.
Introduction to the use of informatics in chemistry
2.
Matrixes and vectors: simple and complex algebra. Use of spreadsheets to program algorithms
capable to solve equations between matrices and vectors.
3.
Linear algebra and molecular geometry in 3D. Mathematical tools to analyze molecular
structures in 2D and 3D. Use of spreadsheets to study the structure of complex molecules.
4.
Computational methods to predict molecular structures: molecular mechanics vs. quantum
mechanics.
5.
Molecular structure representation: chemdraw vs. Avogadro
6.
Basics of statistics for data analysis: use of spreadsheets to analysis experimental and
computational data..
TEACHING METHODS
The class learning activities are organized in 24h of standard class teaching using the online material provided by the
teacher and 8 different practical individual tutorials.
EVALUATION METHODS
During the semester 8 intermediate exams (esoneri) will be organized. Those students able to pass 7/8 esoneri with
an average mark >18 will be able to complete the exam in an oral colloquium. Those students unable to pass at least
7/8 esoneri with an average mark >18 will be asked to complete the exam by carring out a practical and an oral
exam.
TEXTBOOKS AND ON-LINE EDUCATIONAL MATERIAL
o
DB Hibbert JJ Gooding. Data Analysis for chemistry – Oxford University Press
o
Online slides downloadable at the webiste www2.unibas.it/sbrutti
INTERACTION WITH STUDENTS
The teacher is open for discussion and additional teaching during the planned weekly colloquia (thuesday 9-11), by
email ([email protected]) or by phone (0971 205455).
EXAMINATION SESSIONS (FORECAST)2
January-February-June-July-September-December 2017
2
Subject to possible changes: check the web site of the Teacher or the Department/School for updates.
SEMINARS BY EXTERNAL EXPERTS
FURTHER INFORMATION
YES □ NO 