首页/文章/ 详情

用户案例|Maple 软件在德国亚琛工业大学化学教学中的创新应用

3月前浏览1445

点击蓝字

关注我们

德国亚琛工业大学(RWTH Aachen University),在2025年QS世界大学排名中位列第99位,以其工程和科技教育的卓越成就著称。该校数学和物理教学中已成功应用 Maple 软件多年。当无机化学研究所的Jan van Leusen博士首次接触来自 RDMChem 的 Maple 量子化学工具箱时,他立刻意识到,将 Maple 引入化学教育的时机已经成熟。

 

作为无机化学的资深讲师,Van Leusen 博士精通 Maple 软件在物理学中的应用。他发现,借助 Maple 量子化学工具箱,能为化学教学带来新的活力,激发学生的思考。这一工具箱将前沿的量子化学计算技术与 Maple 强大的数学功能和用户友好界面相结合,为分子电子能量和属性的并行计算提供了一个全面而便捷的解决方案。量子化学工具箱覆盖了从基础量子力学问题到高级的全活性空间方法等教学内容,不仅帮助学生深入理解分子结构,还支持他们设计新型分子,满足工程、分子生物学和物理学等领域的需求。它使得量子力学和理论化学的精髓在课堂上得到了生动的展现,为学生提供了深刻的学习体验。

 

Visualization

可视化

Visualization is Key

化学领域中,直观理解 Heisenberg operator 波函数解的形态至关重要。在这方面,Maple 量子化学工具箱发挥了关键作用。Van Leusen 博士运用这些工具不仅计算并三维可视化了包括氢原子在内的各种原子的 s、p、d、f 轨道,还向学生们展示了水分子化合物的分子轨道。这种教学方法帮助学生建立和加深对化学概念的理解。通过交互式地旋转三维模型,能够从不同角度展示轨道信息,这种方法相较于传统的二维图像,提供了更为直观和有效的学习体验。学生们普遍认为,Maple 的可视化工具极大地简化了对复杂概念的理解,加速了他们对基础理论的掌握,以及将理论应用于分子研究的能力。

      

“Maple 结合量子化学工具箱所提供的分子可视化功能,极大地丰富了学生的学习体验,”Van Leusen 博士指出:“这些工具帮助学生更快、更准确地把握理论与分子结构之间的联系,增强了他们的学习信心。”


 

此外,Van Leusen 博士还将 Maple 应用于课堂之外的问题解答中,发现量子化学工具箱附带的课程材料极具价值,经常被用来解答学生疑问或协助他们克服学习中的困难。

Maple 软件结合量子化学工具箱所提供的分子可视化功能,极大地丰富了学习体验,是教学中不可或缺的宝贵资源。”


Chemistry

化学软件的易用性

Chemistry Software That’s Easy to Use

Van Leusen 博士在使用 Maple 及其量子化学工具箱后,明显感受到与传统计算化学工具相比,Maple 在易用性上的优势。Maple 的直观操作界面和强大的功能完全满足了他的教学需求,而无需复杂的编程知识、特殊硬件或长时间等待结果。相较于其他工具常见的设置错误和缓慢的响应速度,Maple 在标准桌面计算机上即可运行并快速返归结果,使用标准符号减少了错误发生的可能性。

     
   

“使用 RDMChem 的量子化学工具箱工作极其直观,只需要简单的语言描述就,Maple 就可以理解需求,并自动完成任务。它比我使用过的任何计算化学工具都要简单,并且完美地符合我的教学需求。”

 

他还特别赞赏 Maple 在提供解析解和数值解方面的能力,这使得在处理单电子问题时能够进行精确计算和有效可视化

 

Van Leusen 博士成功地使用 Maple 激发和启发学生,也引起了系里其他教授的关注。他们开始寻求他的帮助,以创建支持自己教学的可视化工具。如今,使用 RDMChem 的量子化学工具箱在 Maple 中创建的分子可视化已成为亚琛工业大学(RWTH Aachen University)第一年和第三年无机化学课程的核心教学工具,其应用范围甚至扩展到生物学学生的化学课程和新生的预备课程中。

联系 Maplesoft 


了解 Maple 如何为您的教学和研究项目

提供支持

 


来源:Maplesoft公司
化学电子理论材料Maple
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-08-25
最近编辑:3月前
Maplesoft
提供基于数学的软件和服务
获赞 6粉丝 6文章 67课程 0
点赞
收藏
作者推荐

Maple 2024 新版本发布

2024年3月6日,Maplesoft™于加拿大滑铁卢宣布推出旗舰产品Maple™的重要新版本,这是一款功能强大且易于使用的数学软件。Maple被数学家、教育工作者、学生广泛应用于分析、探索、可视化和解决数学问题。Maple2024新版本利用强大的AI人工智能技术,帮助客户提高效率,同时还进行了一系列改进,扩展了问题解决能力、提升了用户体验,并增强了对教学和学习的支持。Maple2024新版本亮点AI人工智能公式助手AIFormulaAssistant利用强大的人工智能技术,获取所需的公式和方程。当您搜索时,将获得相关选项的结果,以及每个选项的用途和参数说明,以及提供便捷的方式将所选的公式作为Maple表达式对象插入到文件中。命令操作更加简单CommandsJustGotEasier应用户的要求开发!在Maple2024中,哪怕在您第一次使用时,都可以轻松调用不熟悉的指令,无需查看帮助页面获取正确的参数顺序,只需在命令补全功能的帮助下输入命令,参数自动补全功能会引导你完成剩下的操作。前沿的复数求解器CuttingEdgeComplexSolvers新的前沿的算法,让Maple能够近似求解多变量多项式系统的所有复数根,并确保结果的精度,以及以更快的速度求解单变量问题。检查作业CheckMyWork“检查作业”功能可以分析学生的解题过程,帮助识别错误。该功能已经扩展到因式分解、化简和极限。化简SimplifyMade(EvenMore)SimpleSimplify命令现在可以使用全范围的标准三角函数表示为三角表达式,而不仅仅是sin和cos。分步解答Step-by-StepSolutionsMaple中的分步解答得到优化,提供更好的求解步骤细节,尤其是求解方程,现在可以处理更多更复杂的问题。信号处理工具升级EnhancedSignalProcessing新版本新增和改进了信号处理工具,让您以更便捷和高效的方式操作、可视化和探索信号。Matroid和HypergraphsMatroidandHypergraphs新的函数包Matroid和Hypergraphs,支持蓬勃发展的Matroid拟阵理论研究领域,广泛应用于图论、几何、拓扑学、组合优化、网络理论和编码等。嵌入式可滚动矩阵ScrollableMatrices在文件中可以直接浏览大型矩阵内容,无需打开独立的矩阵浏览器窗口。扩展的单位计算ExpandedUnitSupportMaple对单位的处理比以往版本都要强大,可以在广泛的计算和绘图中包含单位,包括统计函数包对单位的支持、对包含单位的矩阵进行更快的操作、增加了IPS单位系统等。可视化Visualization关键的改进包括在默认设置下更好地处理分段函数的不连续性,以及更多的二维和三维图形支持色度条。更广泛、更高效的数学算法库MoreMath,FasterMathMaple的数学求解器经过无数次的更新,能够更快速地求解更多的问题。由于篇幅限制,如需了解Maple2024全部的新功能、增强功能,请直接访问:Maple2024新版本此次没有同步更新的软件有:MapleSim附加模块和工具箱工程计算书MapleFlow基于模型系统工程MBSE建模工具MapleMBSE关于Maplesoft数学在现代社会中扮演着重要的角色,从优化农作物产量到设计可持续的产品,再到发射航天器,数学在提高我们生活质量、安全性和创新性方面发挥着关键作用。Maplesoft致力于提供强大的技术来探索、推导、捕获、解决和传播数学问题及其应用,并使数学更容易学习、理解和使用。我们正在帮助更多的人解决复杂的问题,并推动研究突破界限、推进数学领域的发展。我们致力于帮助学生、研究人员、工程师和科学家利用数学的力量,丰富我们生活的世界。我们深信数学的重要性,也为能够对我们周围的世界产生真正的影响而感到自豪。

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈