84639 - ABILITA' INFORMATICHE PER LA CHIMICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente ha le conoscenze di base della struttura e funzionamento di un computer. Conosce i fondamenti del linguaggio di programmazione fortran e ha le competenze per programmare in altri linguaggi di programmazione di largo utilizzo. Conosce l’ambiente Unix/Linux e sa scrivere semplici scripts. Sa inoltre usare i più comuni software di utilizzo in chimica per l’indagine molecolare, l’analisi dei dati e la visualizzazione molecolare.

Contenuti

Introduzione al corso: ruolo del calcolo numerico nella risoluzione di problemi scientifici.

Hardware: memoria, CPU, componenti, architettura e funzionamento di un computer.

Codifica dell’informazione: sistema numerico binario ed esadecimale; introduzione ai tipi di dati fondamentali ed alla rappresentazione dei numeri in virgola mobile.

Sistemi operativi: cenno alla struttura del sistema operativo LINUX; interfaccia linea di comando (la shell), comandi;

Introduzione al concetto di Algoritmo;

Introduzione generale ai Linguaggi di programmazione: dichiarazione di variabili, costrutti di controllo del flusso (if-then-else), cicli "do", strutture di dati fondamentali (array mono e bidimensionali, vettori e matrici), funzioni; compilatori, librerie, scripting

Introduzione a Fortran: funzioni intrinseche; scrittura, compilazione ed esecuzione di programmi.

Introduzione a Python: interprete interattivo, scrittura, importazione moduli.

Software per la chimica e le scienze: visualizzazione e indagine molecolare.

Progettazione e scrittura di semplici programmi in linguaggio Fortran e Python con applicazione a: retta dei minimi quadrati, integrazione numerica, moltiplicazione di vettori e matrici, analisi statistiche di dati.

Testi/Bibliografia

Le slide presentate a lezione saranno sufficienti a preparare l’esame finale. Non sarà necessario adottare alcun libro di testo aggiuntivo. Per approfondire alcuni aspetti del corso, documentazione integrativa sarà consegnata e resa scaricabile durante le lezioni.

Metodi didattici

Lezioni con supporto multimediale. Le slide proiettate a lezione, che contengono tutto il materiale richiesto per la prova d’esame finale, saranno disponibili per il download. Il corso comprende, oltre a lezioni frontali, esercitazioni pratiche da svolgersi in parte in aula, e in parte in laboratorio informatico.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene mediante lo svolgimento di una prova scritta della durata di 2 ore, durante la quale non è ammesso l'uso di libri, appunti o altri supporti elettronici.

Il compito scritto si compone di 5 domande e/o esercizi che riguardano tutti gli argomenti affrontati a lezione e durante le esercitazioni pratiche. Ad ogni quesito e/o esercizio viene assegnato un punteggio massimo variabile da 3 a 8, a seconda della difficoltà. Il voto finale è espresso in trentesimi. Per ottenere il voto massimo, lo studente deve risolvere correttamente tutti gli esercizi assegnati.

A causa delle numerose assenze in laboratorio per motivi legati all'emergenza sanitaria, e al fine di garantire un'equa valutazione di tutti gli studenti, come già comunicato tramite virtuale, si è stabilito che:

a) per coloro che non hanno seguito le attività di laboratorio, il quesito della prova scritta relativo alle esercitazioni pratiche prevederà un esercizio extra.

b) per coloro che hanno seguito il laboratorio unicamente da remoto, si richiede la consegna di una breve relazione al termine delle esercitazioni.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna luminosa, PC, videoproiettore. Le slide proiettate a lezione e il materiale didattico di laboratorio saranno disponibili per il download nel deposito istituzionale dei materiali didattici dell'Università di Bologna. Esercitazioni di laboratorio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Angela Acocella

Consulta il sito web di Francesca Lugli