Hiện nay, trên các website và diễn đàn về hóa học, chủ đề đang được độc giả quan tâm là các chủ đề về chia sẻ hình ảnh các cấu trúc phân tử và các phần mềm vẽ cấu trúc phân tử (molecular modeling software). Đa số các thành viên trong các diễn đàn này là học sinh, sinh viên và giáo viên yêu thích và muốn hiểu biết kỹ về hóa học. Như vậy, có thể thấy, nhu cầu về ứng dụng molecular modeling trong giáo dục là rất lớn. Tuy hiện nay phần mềm molecular modeling rất phong phú và đa dạng nhưng để trở thành một công cụ hỗ trợ đắc lực trong việc dạy và học môn hóa thì vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề.
Năm học 2008 – 2009 ỨNG DỤNG TRỰC TUYẾN MÔ PHỎNG CẤU TRÚC PHÂN TỬ TRONG KHÔNG GIAN BA CHIỀU (WEB-BASED MOLECULAR MODELING APPLICATION) CHEM3D Huỳnh Thị Bạch Vân Phạm Hồng Nam Sinh viên năm 4, Khoa Toán - Tin GVHD: ThS.Ngô Quốc Việt Mở đầu Hiện nay, website diễn đàn hóa học, chủ đề độc giả quan tâm chủ đề chia sẻ hình ảnh cấu trúc phân tử phần mềm vẽ cấu trúc phân tử (molecular modeling software) Đa số thành viên diễn đàn học sinh, sinh viên giáo viên u thích muốn hiểu biết kỹ hóa học Như vậy, thấy, nhu cầu ứng dụng molecular modeling giáo dục lớn Tuy phần mềm molecular modeling phong phú đa dạng để trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực việc dạy học mơn hóa tồn nhiều vấn đề Tổng quan Như đề cập mục 1, có nhiều phần mềm molecular modeling Xét mức độ phổ biến cộng đồng người dùng Việt Nam, liệt kê vài phần mềm thông dụng sau: HyperChem Hypercube, Inc http://scistore.cambridgesoft.com/software/category.cfm?catid=34 Chem3D CambridgeSoft http://www.cheminnovation.com/products/chemsite.asp Chemsite ChemInnovation Software, Inc http://www.hyper.com/Products/tabid/354/Default.aspx Đây phần mềm với nhiều tính chuyên ngành công ty chuyên sản xuất phần mềm phục vụ cho ngành hóa học viết Cho nên khơng thể đánh giá thấp chất lượng phần mềm Tuy nhiên, việc 78 Kỷ yếu Hội nghị sinh viên NCKH phổ biến rộng rãi phần mềm công cụ hỗ trợ cho giáo dục Việt Nam tồn vấn đề sau: 2.1 Bản quyền giá Bảng 1: So sánh giá bán số phần mềm molecular modeling Tên sản phẩm Dùng cho giáo dục Dùng cho thương mại HyperChem Release 8.0 Professional 995$ 1495$ Chem3D Pro 11.0 Download Edition 150$ 799$ Chem3D Ltd 10.0 Download Edition 99$ 299$ Chemsite 99$ 199$ HyperChem 8.0 Student Edition 89$ HyperChem 2.0 Lite 69$ 69$ Có thể thấy, mức giá sản phẩm phần mềm vượt khả chi trả nhiều người dùng Việt Nam học sinh, sinh viên giáo viên – đối tượng có nhu cầu sử dụng phần mềm molecular modeling đông đảo thường xuyên Thực tế nay, phần mềm được lưu hành sử dụng Việt Nam bất hợp pháp dạng bẻ khóa 2.2 Cấu hình cài đặt Đa số phần mềm molecular modeling phổ biến viết để chạy hệ điều hành Windows Hầu khơng có phần mềm có thề chạy hệ điều hành UNIX hay LINUX Với chủ trương bào vệ quyền sở hữu trí tuệ Nhà nước, Chính phủ, xu hướng ngành giáo dục nước ta thời gian gần chuyển dần sang sử dụng sản phẩm tin học mã nguồn mở Tiêu biểu xu hướng việc khuyến khích trường học chuyển dần sang sử dụng hệ điều hành LINUX Như vậy, việc sử dụng phần mềm molecular modeling phần mềm khác chạy Windows khơng cịn phù hợp tương lai gần Các vấn đề tồn nêu làm cho việc phổ biến phần mềm molecular modeling môi trường giáo dục Việt Nam gặp nhiều khó khăn Để giải vấn đề này, ta cần ứng dụng molecular modeling thỏa mãn yêu cầu sau: Giá thành phù hợp với người dùng Việt Nam Vấn đề quyền phải tuân thủ theo chủ trương bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ xu hướng mã nguồn mở ngành giáo dục 79 Năm học 2008 – 2009 Vận hành nhiều hệ điều hành khác Gọn, nhẹ, chiếm tài nguyên hệ thống để vận hành máy có cấu hình thấp Có đủ tính đáp ứng cho nhu cầu đối tượng sử dụng mục tiêu học sinh, sinh viên giáo viên Kết nghiên cứu Với yêu cầu đặt để giải vấn đề nêu mục 2, qua q trình khảo sát, tìm hiểu cơng nghệ có, nhóm thực đề xuất phương án xây dựng thành cơng ứng dụng Chem3D Hình 1: Giao diện ứng dụng Chem3D 3.1 Giải pháp công nghệ Với mục đích khả phổ biến rộng rãi nhanh chóng đến số lượng lớn người dùng mục tiêu học sinh, sinh viên giáo viên, nhóm thực định xây dựng ứng dụng thành ứng dụng Web Ngày nay, ứng dụng Web có nhiều bước tiến cơng nghệ Tiêu biểu công nghệ Rich Internet Application (RIA) Ứng dụng RIA ứng dụng Web lại mang đặc trưng ứng dụng để bàn Các RIA framework tiêu biểu có Adobe Flex, JavaFX, Microsoft Silverlight 80 Kỷ yếu Hội nghị sinh viên NCKH Tuy nhiên, xét khía cạnh đồ họa ba chiều, Adobe Flex trội hẳn với lợi Adobe Flash platform hàng loạt thư viện đồ họa ba chiều viết Actionscript Papervision 3D, Away3D, Sandy… Hơn Adobe Flex hỗ trợ việc truyền liệu server client theo kiểu nhị phân thông qua Action Message Format (AMF) giúp cho tốc độ truyền tải nhanh kiểu text truyền thống 3.2 Đặc điểm, chức Cung cấp công cụ cho phép người dùng vẽ cấu trúc phân tử từ đơn giản đến phức tạp Hỗ trợ xuất cấu trúc phân tử vẽ thành file ảnh định dạng JPEG hay PNG để chèn vào ứng dụng khác Word hay PowerPoint Các cơng nghệ sử dụng hồn tồn mở nguồn mở, cung cấp miễn phí phí sản xuất tối thiểu khơng vi phạm vấn đề quyền Không cần cài đặt, chạy trực tuyến cách truy cập vào trang Web thông qua Web Browser Hoặc download chạy trực tiếp máy client Web Browser hay Adobe Flash Player Chạy hệ điều hành có hỗ trợ Adobe Flash Player Cực kỳ gọn nhẹ Tổng dung lượng ứng dụng MB Dễ dàng mang theo sử dụng máy vi tính Kết luận Ứng dụng Chem3D có quy mơ cịn nhỏ hạn chế thời gian nhân lực Tuy nhiên, khả phát triển mở rộng khả thi Sau hướng phát triển Chem3D tương lai Xây dựng sở liệu cấu trúc phân tử Hiện cấu trúc phân tử vẽ chưa mã hóa để lưu trữ sở liệu Việc chuyển cấu trúc thành cấu trúc XML để lưu trữ thực Khi đó, người dủng cần nhập vào cơng thức hóa học, cấu trúc phân tử hiển thị cho phép chỉnh sửa theo nhu cầu Mở rộng thành dịch vụ trực tuyến cho người upload chia sẻ cấu trúc phân tử mình, tạo thành cộng đồng mạng Như vậy, gặp 81 Năm học 2008 – 2009 cơng thức hóa học chưa có sở liệu, người dùng tự vẽ tìm kiếm cấu trúc người khác chia sẻ Bổ sung chức lập kịch phản ứng hóa học Với chức này, người dùng dùng cấu trúc nguyên tử có cho chúng tương tác với lưu lại dạng movie clip TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.amfphp.org [2] http://www.away3d.com [3] http://www.examples.adobe.com/flex3/componentexplorer/explorer.ht ml [4] http://www.flashmagazine.com/ 82 ... liệu cấu trúc phân tử Hiện cấu trúc phân tử vẽ chưa mã hóa để lưu trữ sở liệu Việc chuyển cấu trúc thành cấu trúc XML để lưu trữ thực Khi đó, người dủng cần nhập vào cơng thức hóa học, cấu trúc phân. .. dựng ứng dụng thành ứng dụng Web Ngày nay, ứng dụng Web có nhiều bước tiến công nghệ Tiêu biểu công nghệ Rich Internet Application (RIA) Ứng dụng RIA ứng dụng Web lại mang đặc trưng ứng dụng. .. lượng ứng dụng MB Dễ dàng mang theo sử dụng máy vi tính Kết luận Ứng dụng Chem3D có quy mơ cịn nhỏ hạn chế thời gian nhân lực Tuy nhiên, khả phát triển mở rộng khả thi Sau hướng phát triển Chem3D