计算化学（Computational Chemistry） 《计算化学》是化学学科、数学中的数值计算方法和计算程等多学科知识相结合的一门综合性新学科。它的主要内容是运用数学、统计学与计算机科学的方法，进行化学、化工的试设计、数据与信息处理、分类、解析和预测。理学学院秋季开课；预修：CSE1432C，MAT1380T，CHM3440T。 21世纪的化学已经成为一门实验、计算、理论相结合的综合性学科。多学科交叉、计算机与基础教育相结合已成为当今世界新技术和教育改革的特征和趋势。计算化学是一门新兴的、多学科交叉（化学学科、数学学科、计算机学科、化工类相关学科）的综合性新课程，主要内容是运用数学、统计学与计算机科学的方法，进行化学、化工的实验设计、数据与信息处理、分类、解析和预测。 一、 课程建设目标： 按“五个一流”（一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理）的标准建设计算化学精品课程。 二、 课程建设的指导思想  依托国家工科基础课程化学基地实体，以教改立项，促课程建设；  依托学科优势，教学科研互动，师生参与改革促课程创新。 我们建立了适应于新世纪化学学科发展趋势的《计算化学》新课程体系（包括课程定位、教学大纲、教学内容、教材、MCAI课件、教学方法、考试方法、网页建设）。 三、历史沿革 化学作为一门基础学科，长期以来是以实验为主发展起来的理论与实践相结合的学科。20世纪下半叶 以来，随着量子化学在化学中的应用，化学不再是纯粹的实验科学了，它的研究方法有实验的方法和 理论的方法。随着社会的进步，科技的发展，特别是计算机技术和信息技术的日新月异，在化学的研 究中又将增加第三种方法，即计算机模拟的方法（中科院院士徐光宪先生语）。21世纪的化学已经成 为一门实验、计算、理论相结合的综合性学科。由此也产生了一门新的交叉学科——计算化学。 目前，计算机已经普遍应用于化学学科的各个研究领域，如采集数据、数学运算、控制实验、储存和 提取信息以及检索等等，也有很多关于计算化学的专著出版。多学科交叉、计算机与基础教育相结合 已成为当今世界新技术和教育改革的特征和趋势，为学生未来的发展和适应未来社会发展奠定基础的 大学教育，必须与这一发展趋势相适应，只有走在学科发展的前沿，才能培养出更加优秀的专业人才 。《计算化学》课程的建设正是在这样的学科大发展的背景下应运而生的，它必然对化学、化工创新 人才的培养具有深远的意义。 《计算化学》课程建设的目的是：在计算化学多学科交叉（化学、数学、计算机科学）内容的优化与 整合上，突出课程内容的基础性与前沿性；充分利用现代信息技术，用现代化教学理念指导教学全过 程，使学生全面掌握应用计算机解决化学、化工相关问题的基本思路、基本原理、基本方法和基本技 能，培养学生学习能力、实践能力与创新能力。 我校计算化学课程发展大致分为三个阶段： 1.1984－1989 “计算化学”雏形的形成。 我们在物理化学教学和科研实践中，深感数值计算和数据处理在教学和科研中的重要性，随着各种微 型和袖珍型电子计算机（PC－1500）的广泛应用，针对物理化学中的各分支：化学热力学、电化学、 化学动力学、统计热力学、结构化学和胶体化学等内容，利用BASIC语言编写了相应的59个计算程序， 出版了反映此项工作的书《微机在物理化学中的应用》（北京：科学出版社，1988），取得国内很好 的社会反响。在此基础上，开设了一门选修课“物理化学中的电算技术”，在每届20名学生中进行试 点，深受学生欢迎。 2.1990－1996 “计算化学”（物理化学中的电算技术）独立设课，正式列入教学计划。 由于第一阶段试点深受学生、教师欢迎，在此基础上，在学校、学院的支持下，于1991年在化工类专 业（化学工程、高分子材料、应用化学等）开设了一门新课程：“物理化学中的电算技术”（32学时 ），并正式列入教学计划，和物理化学（工科）（96学时）一起成为我校独具特色的物理化学新教学 体系，以“专业理论基础课与电子计算机的结合——物理化学中的电算技术”及“评选优秀教学课程 ，促进课程建设，提高教学质量”。在全国第二届高校优秀教学成果评比中荣获北京市优秀教学成果 二等奖两项（1993年9月）。 3．1997年至今 按国内工科一流标准建设“计算化学”精品课程。 在教育部领导下，新一届全国高校工科化学课程教学指导委员会成立，打破了无机、分析、有机、物 化4门化学课程分设小组的界限，组成了一个化学课程教学指委会，我校抓住这个改革的机遇，使计算 化学课程建设与课程内容，不再单一与物理化学有关，而拓宽到四门化学课（简称化学系列课）的整 体，有些内容还涉及到化工热力学与化工反应工程，并对教学手段、教学方法等进行改革，使计算化 学课程建设发展到一个新阶段。 （1）我校是六个高校（华东理工大学、天津大学、浙江大学、大连理工大学、北京化工大学、中南大 学）联合申请的国家级教改项目“面向21世纪高校工科（化工类）化学系列课程改革的研究与实践” 的研究单位之一，并主持子项目“面向21世纪工科（化工类）化学系列课程现代化教学手段的研究与 实践”（1996年1月）。 （2）1996年11月，我校成为9所高校化学课程基地建设单位之一。我们紧紧抓住这个机遇，对计算化 学课程，在课程体系与内容改革、教学体系、现代化教学手段的研制和应用、在师资队伍培养等方面 迈上了一个新的台阶。 （3）2001年1月承担了国家级世行贷款新世纪教改项目的子项目：系列化教学手段的建设与推广。 这3项国家级改革项目，大大促进了我校计算化学课程建设与学科建设。 在此期间，我们取得了以下硕果： 1．《计算化学》课程教学改革和教材编写荣获国家、北京市、校级三级立项。 2．编写了集文字教材、MCAI课件、PowerPoint电子教学幻灯片、参考资料、教学网站等为一体的《计 算化学》立体化教材。 普通高等教育“十五”国家级规划教材立项、高等教育出版社“高等教育百门精品教材建设立项”（ 选题项目）、（文字、光盘）已由高等教育出版社于2006年5月出版。 （3）撰写了课程研究与实践总结报告五篇，公开发表教学研究论文共十四篇。 （4）荣获国家级优秀教学成果一等奖一项、二等奖三项，首届百名国家级教学名师奖，北京市高等教 育优秀教学成果一等奖五项。 综上所述： 我校计算化学课程建设的发展与深化，始终在教育部改革方针的指导下进行；不断更新教学理念，进 行了有本校特色的课程建设。 2003年，课程负责人荣获首届百名高等教育国家级教学名师奖，2005年8月，“计算化学”成为北京市 精品课程。 值得指出的是：计算化学课程建设的进程及所取得的成绩是依靠一支教学与科研紧密结合的师资队伍 来实现的。我们在教学与科研的实践中培养教学梯队。教学与科研互动，科研不仅提高了教师的学术 水平，也丰富了教学内容，为计算化学课程建设提供了保障，同时促进学科发展迈上新的台阶。在化 学一级学科点建设中，其分支计算化学形成了本科——硕士——博士一条龙的国内工科同类高校中独 具一格的三层次教学体系。今天，我们拥有了一支忠于党的教育事业，热心于教学改革，富有奉献与 合作精神、学术和教学水平高、教学与科研相结合的年龄、职称、学历、学缘结构基本合理的计算化 学教师队伍，这将是计算化学精品课程进一步建设和发展的有力保障。