PCGame với các dòng lệnh kiểu Unix

PCGame với các dòng lệnh kiểu Unix

Chon menu File/Open để mở một tập tin Gaussian Job File (.gjf) hoặc một nhóm các tập tin Batch Control File (.bcf) Cũng có thể soạn thảo tập tin này ngay trong chương trình G98W bằng Notepad

Eile Edt Check A

Ad#ãmalSem |[TD—

|snd=K4T\2GB,KAZL2G8 `

a cửa tài tA

Route Section [#MP4SDTQ [FULL)JAUG-ce-pVTZ 6D 10F scf=tight

3i]

Molecule Specification

Title Section

H1 0.943063 0.000000 0.000000 H2 -0.259439 0.906675 0.000000 loz 3.000000 0.000000 0.000000

4 3.567759 0.000000 -0.753006

Hình 2-78 Cửa sổ soạn thảo tập tin gif

Các chỉ tiết có liên quan đến sử dụng chương trình này cùng với các phần mềm minh họa kết quả xuất từ Gaussian được để cập chuyên sâu trong một tài liệu riêng

2 PC GAMESS

GAMESS, viết tắt từ cụm từ General Atomic and Molecular Electronic Structure System (hệ thống cấu trúc electron nguyên tử và phân tử tổng quát), là một chương trình cho phép thực hiện nhiều tính toán hóa học lượng tử đa dạng:

MCSCF

Tính CI hoặc hiệu chỉnh MP2 cho năng lượng của các hàm SCF này

Tính bán thực nghiệm MNDO, AMI, hoặc PM3 RHF, UHF, hoặc các

hàm sóng ROHE

Tính năng lượng phân tích cho tất cả các hàm sóng SCF, và MP2 hay

he

Tối ưu hóa hình học phân tử

Tìm kiếm các điểm trên mặt phẳng thế năng

77

7 - Tính cường độ IR, tần số dao động,

§ Theo dõi tiến trình xảy ra phản ứng hóa học

9 Theo dõi tọa độ phản ứng về phương diện động học

10 Tính xác suất chuyển tiếp phóng xạ

11 Đánh giá các hàm sóng ghép đôi

12 Tính các đặc điểm phân tử sau:

a momen lưỡng cực, tứ cực và bát cực

b thế nh điện

c trường điện tử

d mật độ electron và mật độ spin

e phan tich Mulliken va Lowdin

f phân tích phân bố đa cực Stone

và nhiều khả năng tính toán khác nữa

Do xuất phát từ hệ điều hành Unix nên GAMESS hoạt động theo dòng lệnh mà không có giao diện đổ họa như Gaussian 98 for Windows Một số tác giả

đã thiết lập chương trình điều khiển dạng đồ họa cho GAMESS for Mac, và cũng đang có những nỗ lực để thiết lập giao diện đồ họa cho Windows

Dưới đây là màn hình với các dòng lệnh của PC-GAMESS, bản đã tối ưu

hóa cho bộ xử lí Pentium II của máy tính đang dùng:

"3M: Prompt

7x12] [ | Bi) #jZ A|

MicrosoftCR) Vindous $8 (Copyright Microsoft Corp 1981-1998

|EzNWIHD0WS>cd Vaydowa^1\pcgamess Cz\My Download Files\PCGamess>set input=input.inp

ly Download Files\PCGaness>gamess.exe Dnytask.out

Hình 2-79 PC GCAMESS với các dòng lệnh kiểu Unix

78

”

Như đã trình bày ở trên, PC GAMESS có một số ưu điểm về tốc độ cũng như khả năng xử lí các tính toán, đồng thời lại được cấp miễn phí nên đã được nhiều nhóm nghiên cứu sử đụng như là công cụ chủ yếu trong việc tính toán hóa học lượng tử

lim Kress đã thực hiện một số các so sánh thử nghiệm giữa PC GAMESS (phiên bản 5.2) với G98W (phiên bản 5.! A.6) trên máy tính Dell có bộ vi xử lí kép Pentium II Xeon 400MHz, bộ nhớ 1GB Một phần kết quả được trích nêu dưới đây:

[Thử nghiệm ! | HạO di-me tại Roo =3.0 không đối xứng 6-31G (26 hàm cơ sở}

Gaussian 98W | -151.9798064 | -152.2486106 | 00:01:32 438M8

PC GAMESS | -151.9798064| -152.2486106 | 00:00:01.9 | 438MB

“Thử nghiệm 2| HzO di-me tai Roo =3.0 không đối xứng AUG-cc-pVTZ (210 hàm cơ sở)

Gaussian 98W | -152.1290688 | -152.7445035 | 05:42:38 438MB

PC GAMESS | -152.1290688| -152.7415035 | 01:17:42 438MB

Kết luận PC GAMESS nhanh hơn G98W 7,2 lần

Tốc độ cao hơn, yêu cầu phân cứng thấp hơn, và quan trọng hơn cả là được

cấp miễn phí, PC GAMESS tổ ra rất phù hợp cho các nghiên cứu hóa học lượng tử bên cạnh chương trình Gaussian truyền thống

3 HyperChem HyperChem phiên bản 4.5 đến 6.02 của Hypercube Inc., là một chương trình mô phỏng và mô hình hóa phân tử cho phép thực hiện các tính toán hóa học phức tạp Một số chức năng của HyperChem:

© _ Vẽ các phân tử từ nguyên tử và chuyển thành mô hình không gian ba chiều (3D)

«© Tạo dựng các protein và axit nucleic từ các gốc tiêu chuẩn

* _ Sử dụng các phân tử tạo ra từ những nguồn khác, như Ngân hàng Dữ liệu Protein Brookhaven (dạng tập tin PDB)

® - Quay và chuyển đổi phân tử

79

e - Thiết lập và thực hiện các tính toán hóa học như động học phân tử, cơ học phân tử, cơ học lượng tử nhiều dạng

¢ Trinh bay dé hoa cdc kết quả tính toán hóa học

Eile Edit Build Select Display Databases Setup Compute Script

RJ5JS]+lel2lol©]:

Hình 2-80 Biểu diễn mô hình 3D của xiclohexan trong HyperChem Tương tự các chương trình hóa học lượng tử Gaussian và PC GAMESS đã nêu trên, tài liệu này cũng không đi vào chỉ tiết việc sử dụng và ứng dụng của HyperChem Các nội dung này sẽ được trình bày chỉ tiết hơn trong một tài liệu riêng về hóa học lượng tử

C OBITAN NGUYÊN TỬ

Các chương trình tin học ứng dụng cho phép minh họa được một nội dung rất cơ bản của hóa học là quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính mà các phương tiện

cổ điển truyền thống không thể hoặc khó có thể thực hiện

Phương trình sóng Schrodinger được giới thiệu và giảng dạy trong chương trình hóa học ở cả trung học phổ thông lẫn đại học, nhưng trong một thời gian dài, người học chỉ được cung cấp nội dung của phương trình sóng và các kết quả khi áp dụng cho các nguyên tử kiểu hidro Với các phần mềm xử lí toán học như Maple, Mathematica, Mathcad, cdc giá trị của bình phương hàm sóng đã có thể được

80

Seidel tk Š ` HE:

~l#| x|

#l5| El>| +|

¬—

|“) Acrobats Gs 3 Bene Hibeme

| “JAdobeapp 5) Cisimink Seb J Hpronts

| 1Ai CIael —Esm2 Hypeé

Ldrsrsc+22 se +

ee Lx_]

Saeabpe [ÿRMLTDREDMWRD CC Z] _ tem

[Orbtal specication fle [-DRB]

Orbital viewer fe (= OV) Portable pixel map fe (PPM) TIFF fie (* TIF]

Windows bitmap fie

Hinh 2-102 Lưu tập tin dưới dạng thực tế ảo (*.wrl) 4 Khởi động trình duyệt web đã cài đặt VRML plug-in

5 Mở tập tin 4f0.wrl trong trình duyệt web thích hợp (Netscape Navigator hoặc Internet Explorer) để kiểm tra kết quả:

Tần Edt Yer És Zmr.wm dwp

2; adhench Wie fier enon TM) Da: eg es aca ee :

[Riad Memon SỈ 5meieeel ĐỂ Sa«tU-de |3 Mg.eeTamaTh ĐẾ FámdemdTe SA Fabs onthe Sf “hectare Coenel

Hinh 2-103 Obitan 4f0 trong Netscape Navigator

92

b) Tap tin dang phim AVI

Orbital Viewer cho phép xuất tập tin theo trình tự để có thể lưu được đưới

dạng nhiều khung hình trong một đoạn phim Ngoài ra, Orbital Viewer cũng cho phép ghép nhiều tập tin 46 hoa tĩnh dang PPM, TIF hoặc BMP thành đoạn phim kiểu ,avi với điều kiện chúng có cùng kích thước

D PHƯƠNG TIỆN TRÌNH DIỄN: MICROSOFT POWERPOINT

I TRÌNH DIỄN TRONG GIẢNG DẠY HÓA HỌC

Yêu câu trình diễn, minh họa trong giảng dạy Hóa học suốt một thời gian dài chỉ dựa trên các hình ảnh tĩnh trong sách cũng như bảng đen phấn trắng và các công cụ cơ học trong giờ dạy Với sự phát triển của các phương tiện nghe nhìn, người ta đã dẫn dẫn đưa vào phim đèn chiếu (slide), phim và băng video, máy chiếu giấy trong hay OHP (over-head projector), Tất cả những phương tiện vừa nêu tuy có những ưu điểm vượt trội so với các công cụ truyền thống, nhưng vẫn chưa tạo được hiệu quả có tính bước ngoặt vì vẫn là những phương tiện thụ động

và không tương tác được

Khả năng diễn tả và minh họa hóa học trên máy tính ngày càng tuyệt vời hơn dẫn đến yêu cầu phải có phương tiện giúp trình diễn các nội dung ấy, không chỉ với từng người, trước màn hình máy tính cá nhân, mà còn có thể trình diễn trước một cử tọa đông người, trong một môi trường không có máy tính như lớp học, giảng đường, hội trường, Điều này được thực hiện với:

© phan mềm trình diễn: như Havard Graphics, Lotus Freelance, Microsoft PowerPoint, trong đó hiện nay rất phổ biến là Microsoft PowerPoint

© phẩn cứng: phải có một máy chiếu đữ liệu (data projector hay LCD projector) với cường độ sáng khoảng > 600 AINSI lumen, có thể chiếu lên màn phản quang hoặc tường trắng bất kì

Trong nội dung của tập sách này, chúng ta chỉ xem xét Microsoft PowerPoint do tính đại chúng, linh hoạt và đễ sử dụng

II MICROSOFT POWERPOINT

Microsoft PowerPoint là một chương trình để trình điễn khá linh hoạt trong

bộ Microsoft Office, cho phép thực hiện hấu hết các yêu cầu minh họa trong giảng day, đặc biệt là những minh họa động rất cần thiết trong giáng dạy hóa học, Microsoft PowerPoint liên kết tốt với hầu hết các chương trình tự hoạt động (.exe) cũng như có thể lưu lại dưới nhiều dang, trong dé cé dang hypertext hay siêu văn

93

ban (html) để đưa lên mạng giúp người dùng có thể đọc trực tuyến hay tải về từ

mạng, hoặc dưới dạng Acrobat (.pdÐ) hoạt động không tùy thuộc hệ điểu hành

1 Khái quát về PowerPoint

PowerPoint có nhiều tính chất giúp có thể sử dụng trong lớp học Dưới đây

là một số thuật ngữ được dùng trong phần này:

© _ Slide: là những trang riêng lẻ của một tập tin trình diễn có thể ở dạng

đen trắng hoặc màu, có thể dùng với máy tính (có kèm theo máy

chiếu), hoặc với máy chiếu slide (đèn chiếu) hoặc với máy chiếu phim trong (OHP)

« Tai liéu phat cho ctf toa (Audience handouts): 1A c4c slide được in dồn

2, 3, hoặc 6 slide trên một trang Cũng có thể có ghi chú sắn hoặc có

chừa trống chỗ để người xem ghi chú thêm

¢ Ghi chi cha dién gid (Speaker's Notes): có thể chứa những thông tin dự phòng của diễn giả kèm theo hình ảnh thu nhỏ của slide tương ứng

« - Phác thảo (Outlines): là phần hiển thị văn bắn trong slide Có thể soạn thảo toàn bộ các văn bản trong phần phác thảo này cũng như trong chính slide đang soạn

PowerPoint cung cấp trợ giúp trực tuyến đa dạng cũng như những hướng dẫn các kĩ xảo (tip) giúp thực hiện nội dung trình diễn thuận lợi và hiệu quả hơn Khi di chuyển con trổ trên thanh trạng thái sẽ xuất hiện một hộp hướng dẫn màu vàng chỉ cho thấy công cụ được dùng cho mục đích gì, tương tự như trong các chương trình khác của bộ Microsoft Office,

2 Những yêu cầu cơ bản của trình diễn trong giảng dạy

PowerPoint cung cấp nhiều khả năng trình diễn rất thu hút khiến cho người

mới tập sử dụng bị cuốn hút vào việc tận dụng những khả năng đó nhiều hơn mức cần thiết, dẫn đến làm sai lạc, thậm chí phá hỏng mục tiêu của sự trình diễn Trong hầu hết trường hợp, không cần thiết phải sử dụng quá nhiều đặc điểm trình diễn khác nhau trong một bài giảng hoặc báo cáo khoa học Cần chọn lọc nghiêm túc các đặc điểm trình diễn thực sự hữu hiệu trong giảng huấn Mỗi khi chiếu một slide trên màn hình, phải để ra được một điểm mới trong bai giảng hoặc thảo luận Nếu một slide có quá nhiều hình ảnh, phim, biểu đổ, đổ họa, cùng với màu sắc lòe loẹt thì thông tin cần truyền đạt chắc chắn sẽ loãng ra và mất hút trong cái mớ multimedia bi lam dụng đó

Mặc dù tính lôi cuốn là một yếu tố then chốt khi st’ dung PowerPoint, nhưng có những vấn để có liên quan đến dạy học cẩn phải cân nhắc Tốt nhất là

94

luôn nhớ rằng trọng tâm của chương trình trình diễn là cung cấp thông tin Quá nhiều kĩ xảo sẽ làm mờ nhạt ý tưởng muốn chuyển đến người dự Sau đây là một

số lưu ý để thiết kế các slide có hiệu quá giúp đạt được mục tiêu giáo đục muốn

có một cách lôi cuốn:

1

2

Luôn luôn nhớ nguyên tắc: đơn giản và rõ ràng

Đừng sao chép nguyên văn bài giảng hay báo cáo vào các slide mà cẩn trình bày lại theo hướng tỉnh giản và biểu tượng hóa nội dung, tận dụng ưu thế multimedia của Microsoft PowerPoint

Hãy nhất quán trong thiết kế

o_ Đừng đổi màu trên mỗi slide vì ta có thể làm được điều đó!

Có những lúc cần thay đổi mục tiêu thảo luận Đây chính là lúc có thể thay đổi màu sắc của slide Luôn nhớ rằng ta cần học sinh và cử tọa tập trung vào nội dung trình bày chứ không phải màu sắc lòe loẹt, để họa vui nhộn

© Chọn lựa kiểu trình bày cân đối hoặc bất đối Một khi đã

quyết định, phải nhất quán với kiểu trình bày đã chọn

© Đồng bộ: Dùng các phông chữ, khung, nền và trình bày tương tự nhau trong suốt bài giảng Không nên dùng các phông chữ kiểu cọ hoặc khó nhìn khi phóng lớn

Chỉ nên đưa ra một ý tưởng lớn trong một slide Tất cả văn bản, đồ họa, phim, biểu đổ, cần phan ánh được ý tưởng chính muốn thể hiện trên màn hình Nếu có nhiễu ý tưởng cần thể hiện, hãy tạo

từng slide mới cho từng ý tưởng chính Nếu các điểu trình bày trên

một màn hình slide không kết hợp, sẽ xảy ra sự bất ổn trong nhận thức và ý tưởng không thể truyền đạt đến cử tọa

Không sử dụng quá hai kiểu phông chữ trong cùng một slide Có thể

sử dụng cách viết đậm, nghiêng, nếu cần nhấn mạnh các khái niệm cần phân biệt

Không tạo quá bốn chấm đầu dòng cho các nội dung văn bắn trong một slide Tùy yêu cầu của trang, có thể để nguyên tất cả các chấm

đầu đồng đã trình bày hoặc làm mờ các nội dung đã trình bày để người nghe tập trung hơn vào điều đang để cập

Chọn để họa rất cẩn thận trong trình diễn, chúng có thể trợ giúp đáng kể khả năng lĩnh hội của cử tọa (Schwier & Misanchuk, 1993); ngược lại, nếu không được chọn lựa phù hợp, chúng sẽ gây phân tán

95

sự chú ý hoặc tạo những quá trình tư duy lệch lạc (Hannafin & Hooper, 1989)

§ Chọn kích cỡ phông chữ và khuôn mẫu thích hợp với môi trường tiến hành trnh diễn Ví dụ nếu máy tính nối với TV thì một phần màn hình trình diễn bên trái sẽ bị che mất do tỉ lệ 4:3 Điều này không xảy ra khi dùng máy chiếu LCD

3 Tạo một tập tin trình diễn trên PowerPoint

Sau khi khởi động chương trình PowerPoint, ta được màn hình sau:

vie + Bz U [E]E SE ' :- A °E)À~ Boum Stews 2

(+ New Presentation 7x (pen 2 presentation Selous entra partes Soret TQvetit Mere presertaons

Click to add title From Design Template

Click to add subtitle 12 Choose presentation

ew from 3] General Tenpates

t Temoltes on my Web Stes

| Templates on Microsoft con

Ci Add Web Folder

ee a (2) Moroso PoverPont Help

Drow [Pe] Autoshopess \ SOR 4 Œ [8l] 3+ ¿+ A= 8g

Hình 2-104 Màn hình khởi động chương trình Microsoft PowerPoimt XP Cột tác vụ (Task Pane) mặc nhiên là cửa sổ New Presentation cho phép thực hiện các lựa chọn sau:

® Mở nội tập tin trình diễn (Open a presentation) đã có sẵn

¢ Tạo một tập tin trình diễn mới (New): có thể từ một tập tin trình diễn hoàn toàn mới và trống (Blank Presentation), hoặc từ các mẫu thiết kế

có sẵn (From Design Template), hoặc từ công cụ trợ giúp (From

AutoContent Wizard)

¢ Tao m6t tap tin trình diễn mới từ một tập tin trình diễn có sẵn (New from existing presentation)

96

¢ Tao mot tap tin trinh diễn từ mẫu có sẵn (New from template)

Trong tài liệu này, ta sẽ thử tạo một tập tin trình diễn với công cụ trợ giúp

của PowerPoint (AutoContent Wizard)

Chọn AutoContent Wizard, sẽ xuất hiện màn hình sau:

Presentation type The AutoContent Wizard gets you started by

providing ideas and an organization for your presentation,

fa

Hinh 2-105 Cita s6 AutoContent Wizard: phân Bắt đầu (Start)

Nhấn để sang kiểu trình dién (Presentation type):

Select the type of presentation you're going to give

All Recommending a Strateay General 'Communicating Bad News

Brainstorming Session Corporate Certificate

Projects

‘Sales } Marketing

Carnegie Coach

Add Remove

Hinh 2-106 Chọn các kiểu trình diễn trong AutoContent Wizard

Có nhiều lựa chọn, ví dụ Generic (tổng quát) Sau đó nhấn

97