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Outils de visualisation 3D de molécules. Utilisation pédagogique en L1. Olivier ROY. Contexte. L1S1 Chimie: 8 groupes d’étudiants. Cours en 2 parties. Fascicule papier fourni aux étudiants. Documents fournis aux étudiants:. Documents fournis aux étudiants:. Documents sur ClaroTICE.

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slide1

Outils de visualisation 3D de molécules.

Utilisation pédagogique en L1.

Olivier ROY

slide2

Contexte

  • L1S1 Chimie:
  • 8 groupes d’étudiants.
  • Cours en 2 parties.
  • Fascicule papier fourni aux étudiants.
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Documents sur ClaroTICE

- Orbitales

- Solides cristallins

slide6

Jmol

www.jmol.org ou http://jmol.sourceforge.net/

  • Jmol est un outil de visualisation 3D de molécules (molécules organiques, cristaux, biomolécules) gratuit, open source.
  • JmolApplet est une applet pour navigateur web qui peut être intégrée dans des pages web.
  • L'application Jmol est une application Java indépendante qui fonctionne sur le bureau.
  • JmolViewer est un kit de développement qui peut être intégré dans d'autres applications Java.
slide7

Exemple d’utilisation:

Animation du cyclohexane:

http://jmol.sourceforge.net/demo/animation/

Biomolécules:

http://biomodel.uah.es/en/model4/dna_fr/dnapairs.htm

slide8

Fichier de données des molécules:

  • CIF/mmCIF - standard de l'Union Internationale de Cristallographie
  • CML - Chemical Markup Language
  • GAMESS - Gordon Research Group, Iowa State University
  • Gaussian 94/98/03 - Gaussian, Inc.
  • Ghemical
  • HIN - HyperChem from Hypercube, Inc.
  • Jaguar - Schrodinger, LLC
  • MOL/SDF - MDL Information Systems, Inc.
  • MOPAC 93/97/2002 - Schrodinger, LLC
  • PDB - Protein Data Bank
  • Q-Chem - Q-Chem, Inc.
  • SHELX
  • Spartan - Wavefunction, Inc.
  • NWChem
  • XYZ

- Pages HTML comportant des commandes javascript jmol.js:

http://chemapps.stolaf.edu/jmol/docs/

http://www.callutheran.edu/Academic_Programs/Departments/BioDev/omm/scripting/molmast.htm

slide9

Fichier .pdb

REMARK 4 hali COMPLIES WITH FORMAT V. 2.0

CRYST1 5.640 5.640 5.640 90.00 90.00 90.00 P 1

SCALE1 0.17730 0.00000 0.00000 0.00000

SCALE2 0.00000 0.17730 0.00000 0.00000

SCALE3 0.00000 0.00000 0.17730 0.00000

HETATM 1 CL1 UNK 0 0.000 0.000 0.000 1.00 0.00 CL1-

HETATM 15 NA1 UNK 0 2.820 2.820 2.820 1.00 0.00 NA1+

HETATM 2 CL1 UNK 0 0.000 2.820 2.820 1.00 0.00 CL1-

HETATM 16 NA1 UNK 0 2.820 0.000 0.000 1.00 0.00 NA1+

HETATM 3 CL1 UNK 0 2.820 0.000 2.820 1.00 0.00 CL1-

HETATM 17 NA1 UNK 0 0.000 2.820 0.000 1.00 0.00 NA1+

HETATM 4 CL1 UNK 0 2.820 2.820 0.000 1.00 0.00 CL1-

HETATM 18 NA1 UNK 0 0.000 0.000 2.820 1.00 0.00 NA1+

HETATM 5 CL1 UNK 0 0.000 0.000 5.640 1.00 0.00 CL1-

HETATM 19 NA1 UNK 0 2.820 0.000 5.640 1.00 0.00 NA1+

HETATM 20 NA1 UNK 0 0.000 2.820 5.640 1.00 0.00 NA1+

HETATM 6 CL1 UNK 0 2.820 2.820 5.640 1.00 0.00 CL1-

HETATM 7 CL1 UNK 0 0.000 5.640 0.000 1.00 0.00 CL1-

HETATM 21 NA1 UNK 0 2.820 5.640 0.000 1.00 0.00 NA1+

HETATM 8 CL1 UNK 0 2.820 5.640 2.820 1.00 0.00 CL1-

HETATM 22 NA1 UNK 0 0.000 5.640 2.820 1.00 0.00 NA1+

HETATM 9 CL1 UNK 0 0.000 5.640 5.640 1.00 0.00 CL1-

HETATM 23 NA1 UNK 0 2.820 5.640 5.640 1.00 0.00 NA1+

HETATM 10 CL1 UNK 0 5.640 0.000 0.000 1.00 0.00 CL1-

HETATM 11 CL1 UNK 0 5.640 2.820 2.820 1.00 0.00 CL1-

HETATM 24 NA1 UNK 0 5.640 2.820 0.000 1.00 0.00 NA1+

HETATM 25 NA1 UNK 0 5.640 0.000 2.820 1.00 0.00 NA1+

HETATM 12 CL1 UNK 0 5.640 0.000 5.640 1.00 0.00 CL1-

HETATM 25 NA1 UNK 0 5.640 2.820 5.640 1.00 0.00 NA1+

HETATM 13 CL1 UNK 0 5.640 5.640 0.000 1.00 0.00 CL1-

HETATM 27 NA1 UNK 0 5.640 5.640 2.820 1.00 0.00 NA1+

HETATM 14 CL1 UNK 0 5.640 5.640 5.640 1.00 0.00 CL1-

HETATM 28 NA1 UNK 0 -2.820 2.820 2.820 1.00 0.00 NA1+

TER 29 UNK 0

END

slide10

Apport pédagogique:

  • Meilleure visualisation des molécules:
    • couleur
    • rotation
    • taille modèle-réelle
  • Utilisateur guidé
  • Libre manipulation, interactivité
  • Ludique

 Meilleure compréhension de la théorie

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Points négatifs

  • 3 enseignants sur 8 utilisent les documents directement en cours.
  • Sur 16 enseignants participants de l’équipe pédagogique 1 sur 2 n’a pas consulté ClaroTICE
  • Les groupes d’étudiants des enseignants non utilisateurs sont moins sensibilisés.
  • Peu de questions sur le Forum.

Points positifs

  • Bon retour vis-à-vis des étudiants.
  • Plusieurs visites.
  • Demandes de mise à disposition d’autres documents.