《化学信息学》课程授课教案 Chemoinformatics（讲稿，共八章）

化学信息学Chemoinformatics林亚维化学化工与生命科学学院化学系

化学信息学 Chemoinformatics 林亚维 化学化工与生命科学学院化学系

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章节学时分配目录学时章节名称21化学信息概论22文献检索与阅读2.3常用全文数据库44常用文摘索引数据库25特种信息资源26常用化学事实数据库47化学结构可视化软件28科学绘图及数据分析软件合计20

章节学时分配目录 章节名称 学时 1 化学信息概论 2 2 文献检索与阅读 2 3 常用全文数据库 2 4 常用文摘索引数据库 4 5 特种信息资源 2 6 常用化学事实数据库 2 7 化学结构可视化软件 4 8 科学绘图及数据分析软件 2 合 计 20

教材与参考书目教材：陈明旦主编.《化学信息学》第二版，化学工业出版社，2011年参考书目：1邵学广，蔡文生.《化学信息学》（第三版）科学出版社，20132缪强.《化学信息学导论》.高等教育出版社，2001.3赵文元，王亦军.《计算机在化学化工中的应用技术》科学出版社，2004.4李晓霞，郭力.《Internet上的化学化工资源》.科学出版社，2004更多网站[1] 科学网http://www.sciencenet.cn/[2] 化学信息门户http://chin.csdl.ac.cn/[3] Web ofKnowledge http://wokinfo.com/http://ip-science.thomsonreuters.com.cn/searchtips/WOKsearchtips/[4]美国化学会ACShttp://portal.acs.org/portal/acs/corg/contenthttp://pubs.acs.org/action/showPublications?display=journals[5]PubMed数据库http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed[6]英国化学会CHEMSOChttp://www.rsc.org][7]中国化工信息网（Cheminfo）http://www.cheminfo.gov.cn/[8]网络教学综合平台http://ixpt.whut.edu.cn/eol[9] 小木虫http://emuch.net/

教材与参考书目 教材： 陈明旦主编.《化学信息学》第二版，化学工业出版社，2011 年 参考书目： 1 邵学广，蔡文生.《化学信息学》（第三版）.科学出版社，2013. 2 缪强.《化学信息学导论》.高等教育出版社，2001. 3 赵文元，王亦军.《计算机在化学化工中的应用技术》.科学出版 社，2004. 4 李晓霞，郭力《. Internet 上的化学化工资源》. 科学出版社，2004. 更多网站 [1] 科学网 http://www.sciencenet.cn/ [2] 化学信息门户 http://chin.csdl.ac.cn/ [3] Web of Knowledge http://wokinfo.com/ http://ip-science.thomsonreuters.com.cn/searchtips/WOKsearchtips/ [4] 美国化学会 ACS http://portal.acs.org/portal/acs/corg/content http://pubs.acs.org/action/showPublications?display=journals [5] PubMed 数据库 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed [6] 英国化学会 CHEMSOChttp://www.rsc.org/ [7] 中国化工信息网（Cheminfo）http://www.cheminfo.gov.cn/ [8] 网络教学综合平台 http://jxpt.whut.edu.cn/eol [9] 小木虫 http://emuch.net/

1化学信息概论IntroductionofChemoinformatics教学目的：V了解计算机网络技术发展历史和在化学领域的应用，激起学生进一步深入学习这门学科的主动性和积极性。V了解化学信息学现状及发展趋势。V掌握计算机网络基本知识。V了解化学化工信息资源及其搜索。V掌握化学中常用的计算机软件资源分类。V了解化学信息的规范化使用与传播教学方法：多媒体讲授式十启发式十讨论式十上机练习章节内容：1.1化学信息学简介1.2化学信息学产生的历史背景及发展趋势1.3计算机网络基本知识1.4网络化学资源1.5信息检索的方法和步骤（自学）1.5 课程网络平台的个绍与使用

1 化学信息概论 Introduction of Chemoinformatics 教学目的：  了解计算机网络技术发展历史和在化学领域的应用，激起学生 进一步深入学习这门学科的主动性和积极性。  了解化学信息学现状及发展趋势。  掌握计算机网络基本知识。  了解化学化工信息资源及其搜索。  掌握化学中常用的计算机软件资源分类。  了解化学信息的规范化使用与传播 教学方法： 多媒体讲授式＋启发式＋讨论式＋上机练习 章节内容： 1.1 化学信息学简介 1.2 化学信息学产生的历史背景及发展趋势 1.3 计算机网络基本知识 1.4 网络化学资源 1.5 信息检索的方法和步骤 1.5 课程网络平台的介绍与使用 （自学）

重点与难点：重点：了解化学信息学的定义：了解计算机与网络在化学学科中的发展历史与重要性，掌握重要化学信息的获取手段。难点：掌握重要化学网络资源，达到规范化使用化学信息资源。引言：在计算机网络技术高速发展的现在，化学学科受到了哪些深刻的影响，发生了哪些天翻地覆的变化？为迎接计算机网络社会的挑战，作为化学学生，我们应当具有哪些化学信息素养？我们找到的化学信息是否有效与可靠，如何规范的利用网络化学信息资源？教学内容：1.1化学信息学简介（15分钟）定义：化学信息学(chemoinformatics）主要是利用计算机技术和计算机网络技术，对化学信息进行表示、管理、分析、模拟和传播，以实现化学信息的提取、转化与共享，揭示化学信息的实质与内在联系。作用：启迪创新：科研工作具有继承和创新两重性，要求科研人员在探索未知进行创新之前，应该尽可能地继承和利用与之相关的信息。拓宽视野：21世纪信息与知识的积累日新月异，出现了大

重点与难点： 重点：了解化学信息学的定义；了解计算机与网络在化学学科中 的发展历史与重要性，掌握重要化学信息的获取手段。 难点：掌握重要化学网络资源，达到规范化使用化学信息资源。 引言： 在计算机网络技术高速发展的现在，化学学科受到了哪些深刻的 影响，发生了哪些天翻地覆的变化？ 为迎接计算机网络社会的挑战，作为化学学生，我们应当具有哪 些化学信息素养？我们找到的化学信息是否有效与可靠，如何规范的 利用网络化学信息资源？ 教学内容： 1.1 化学信息学简介（15 分钟） 定义：化学信息学(chemoinformatics) 主要是利用计算机技 术和计算机网络技术，对化学信息进行表示、管理、分析、模 拟和传播，以实现化学信息的提取、转化与共享，揭示化学信 息的实质与内在联系。 作用：启迪创新：科研工作具有继承和创新两重性，要求 科研人员在探索未知进行创新之前，应该尽可能地继承和利用 与之相关的信息。 拓宽视野：21 世纪信息与知识的积累日新月异，出现了大

量的边缘科学和交叉科学。面对知识频繁更新的世界需要接受终身教育，在不断的教育中更新知识，适应环境的变化。培养能力：现代教育不单纯是知识的传授，还要大力进行各种能力的培养，其中包括自学能力、思维能力、研究能力、表达能力、创造知识能力、终生教育能力、组织管理能力和收集处理信息的能力。培养素质：信息素质是是信息社会中每个人赖以生活，用于学习的基本能力，它是进入信息社会的通行证。【例】计算机网络化背景下。我们能接触到的网络化学资源和科学家、院士们能接触到的资源有什么不同？学习化学信息学目的：了解化学信息学的基本概念，熟练掌握通过计算机网络查找和收集化学信息的技能；熟悉现代化学图文处理软件的使用技术，掌握科学数据处理的方法与技术；了解一些基本的计算化学方法；了解一个有信息素养的人应该具有的能力，逐步提高信息素养。1.2化学信息学产生的历史背景及发展趋势（15分钟）化学信息学产生背景：60年代----计算机化学80年代---网络成为信息资源传递的重要载体1987年----J.M.Lehn首次提及化学信息90年代----计算机模拟技术和网络技术的快速发展90年代末---人类基因组计划的顺利实施，生物信息学的产生

量的边缘科学和交叉科学。面对知识频繁更新的世界需要接受 终身教育，在不断的教育中更新知识，适应环境的变化。 培养能力：现代教育不单纯是知识的传授，还要大力进行各种能力的 培养，其中包括自学能力、思维能力、研究能力、表达能力、创造知 识能力、终生教育能力、组织管理能力和收集处理信息的能力。 培养素质：信息素质是是信息社会中每个人赖以生活，用 于学习的基本能力，它是进入信息社会的通行证。 【例】计算机网络化背景下。我们能接触到的网络化学资源和科学家、院士们 能接触到的资源有什么不同？ 学习化学信息学目的：了解化学信息学的基本概念，熟练 掌握通过计算机网络查找和收集化学信息的技能；熟悉现代化 学图文处理软件的使用技术，掌握科学数据处理的方法与技 术；了解一些基本的计算化学方法；了解一个有信息素养的人 应该具有的能力，逐步提高信息素养。 1.2 化学信息学产生的历史背景及发展趋势（15 分钟） 化学信息学产生背景： 60 年代-计算机化学 80 年代-网络成为信息资源传递的重要载体 1987 年-J.M. Lehn 首次提及化学信息 90 年代-计算机模拟技术和网络技术的快速发展 90 年代末-人类基因组计划的顺利实施，生物信息学的产生

和发展，信息学产品的不断问世。化学信息学的进展简况：个更全面、准确的网络化学信息检索工具；★更多开源（opensource）化学软件工具包：★更多化合物信息共享；★更多计算化学信息共享；个对更多化学信息进行快速加工和处理；★为多学科提供有效分析新手段；★eChemistry及模拟研究环境；1.3计算机网络基本知识（30分钟）WWW（WorldwideWeb）含义：也称3W，Web，意思是环球信息网，也称万维网，是INTERNET上增长最快的领域，可描述为一个分布式的多种信息组合的多媒体信息系统。以统一的格式在网络上发布各类数据（包括图像、动画、电影、录像、声音和文本）。统一资源定位器（URL)含义：为了能够使客户端程序查询不同的信息资源时有统一的访问方法而定义的一种地址标识方法，使得Internet上所有资源都有了独一无二的URL地址。计算机网络定义：将分布在不同地理位置上的、具有独立功能的多台计算机，用通信线路和通信设备连接起来，再配以相应的支撑软件，以实现计算机的相互通信、资源共享的系统，称为计算机网络。计算机网络最基本的功能是实现相互通信

和发展，信息学产品的不断问世。 化学信息学的进展简况：  更全面、准确的网络化学信息检索工具；  更多开源（open source）化学软件工具包；  更多化合物信息共享；  更多计算化学信息共享；  对更多化学信息进行快速加工和处理；  为多学科提供有效分析新手段；  eChemistry 及模拟研究环境； 1.3 计算机网络基本知识（30 分钟） WWW（ World wide Web ）含义: 也称 3W, Web, 意思 是环球信息网，也称万维网，是 INTERNET 上增长最快的领 域,可描述为一个分布式的多种信息组合的多媒体信息系统。 以统一的格式在网络上发布各类数据（包括图像、动画、电影、 录像、声音和文本）。 统一资源定位器(URL)含义：为了能够使客户端程序查询 不同的信息资源时有统一的访问方法而定义的一种地址标识 方法，使得 Internet 上所有资源都有了独一无二的 URL 地址。 计算机网络定义：将分布在不同地理位置上的、具有独立 功能的多台计算机，用通信线路和通信设备连接起来，再配以 相应的支撑软件，以实现计算机的相互通信、资源共享的系统， 称为计算机网络。计算机网络最基本的功能是实现相互通信

资源共享。数据库（Database）含义：按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，有很多种类型，从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。搜索引擎（SearchEngine）含义：是指根据一定的策略、运用特定的计算机程序从互联网上搜集信息，在对信息进行组织和处理后，为用户提供检索服务，将用户检索相关的信息展示给用户的系统。搜索引擎包括全文索引、目录索引、元搜索引擎、垂直搜索引擎、集合式搜索引擎、门户搜索引擎与免费链接列表等。云含义：云可以是广域网或者某个局域网内硬件、软件、网络等一系列资源统一在一起的一个综合称呼。如“云计算”是分布式处理(DistributedComputing)、并行处理(ParallelComputing)和网格计算(GridComputing)的发展，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。MOOC含义：大型开放式网络课程（massiveopenonlinecourses）。2012年设立的一系列网络学习平台，在网上提供免费课程，并且有独立的学习和管理系统。1.4网络化学资源

资源共享。 数据库（Database）含义：按照数据结构来组织、存储和 管理数据的仓库，有很多种类型，从最简单的存储有各种数据 的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个 方面得到了广泛的应用。 搜索引擎（Search Engine）含义：是指根据一定的策略、 运用特定的计算机程序从互联网上搜集信息，在对信息进行组 织和处理后，为用户提供检索服务，将用户检索相关的信息展 示给用户的系统。搜索引擎包括全文索引、目录索引、元搜索 引擎、垂直搜索引擎、集合式搜索引擎、门户搜索引擎与免费 链接列表等。 云含义：云可以是广域网或者某个局域网内硬件、软件、 网络等一系列资源统一在一起的一个综合称呼。如“云计算” 是分布式处理 (Distributed Computing) 、并行处理 (Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，是透过网络将 庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由 多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回 传给用户。 MOOC 含义：大型开放式网络课程（massive open online courses）。2012 年设立的一系列网络学习平台，在网上提供 免费课程，并且有独立的学习和管理系统。 1.4 网络化学资源

化学化工文献资源分类化学化工数据资源化学药剂及相关材料供应资源计算机化学软件资源其他化学信息资源数据库的类型化学文献资料库（CA、Beilstein、EI、SCI)化学结构信息库物理化学参数数据库其他数据库化学相关电子信息和数据库文摘数据库全文数据库特种信息事实数据库ISIACSNISTMarpakEI Village 2SpringerLinkProQuestSCIRUSWeb of ScienceScienceDirectISI ProceedingsCRCINSPECWileyBIOSISRSCCA万方数据库Pubmed中国期刊网1.5信息检索的基本方法和步骤（10分钟）【重点学习内容】信息检索方法

化学化工文献资源分类 化学化工数据资源 化学药剂及相关材料供应资源 计算机化学软件资源 其他化学信息资源 数据库的类型 化学文献资料库（CA、Beilstein、EI、SCI） 化学结构信息库 物理化学参数数据库 其他数据库 化学相关电子信息和数据库 文摘数据库 全文数据库 特种信息 事实数据库 ISI ACS Marpak NIST EI Village 2 SpringerLink ProQuest SCIRUS Web of Science ScienceDirect ISI Proceedings CRC INSPEC Wiley BIOSIS RSC CA 万方数据库 Pubmed 中国期刊网 1.5 信息检索的基本方法和步骤（10 分钟）【重点学习内容】 信息检索方法