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Academic Year/course: 2021/22

33426 - COMPUTATIONAL CHEMISTRY PROGRAMMING PROJECT

This is a non-sworn machine translation intended to provide students with general information about the course. As the translation from Spanish to English has not been post-edited, it may be inaccurate and potentially contain errors. We do not accept any liability for errors of this kind. The course guides for the subjects taught in English have been translated by their teaching teams


Information of the subject

Code - Course title:
33426 - COMPUTATIONAL CHEMISTRY PROGRAMMING PROJECT
Degree:
748 -
762 -
Faculty:
104 - Facultad de Ciencias
Academic year:
2021/22

1. Course details

1.1. Content area

COMPUTATIONAL CHEMISTRY PROGRAMMING PROJECT

1.2. Course nature

Optional

1.3. Course level

Máster (EQF/MECU 7)

1.4. Year of study

2

1.5. Semester

Second semester

1.6. ECTS Credit allotment

6.0

1.7. Language of instruction

English.

1.8. Prerequisites

There are no prerequisites.

1.9. Recommendations

Not applicable. 

1.10. Minimum attendance requirement

Attendance is mandatory. 

1.11. Subject coordinator

Jeremy Harvey (Catholic University of Leuven). 

1.12. Competences and learning outcomes

1.12.1. Competences

Basic and General

GC02 - Students are able to solve problems and make decisions of any kind under the commitment to the defence and practice of equality policies.

CG04 - Students develop critical thinking and reasoning and know how to communicate them in an egalitarian and non-sexist way both orally and in writing, in their own language and in a foreign language.

CB7 - Students are able to apply their acquired knowledge and problem-solving skills in new or unfamiliar environments within broader (or multidisciplinary) contexts related to their field of study.

CB8 - Students are able to integrate knowledge and deal with the complexities of making judgements based on incomplete or limited information, including reflections on the social and ethical responsibilities associated with the application of their knowledge and judgements.

CB9 - Students are able to communicate their conclusions and the knowledge and rationale underpinning them to specialist and non-specialist audiences in a clear and unambiguous way.

CB10 - Students possess the learning skills that will enable them to continue studying in a largely self-directed or autonomous manner.

CT02 - The learner is organised in his/her work, demonstrating that he/she is able to manage time and resources.

CT04 - The student has the ability to generate new ideas from his/her own decisions.

CT05 - Capacity for reasoning and critical and self-critical reflection as a way to improve the learning process and the generation and development of ideas in a professional or research context.

CT11 - Identify and rigorously select the appropriate methodology to formulate hypotheses, define problems and design work strategies specific to research with an emphasis on ethical commitment.

CT13 - Ability to assume responsibility for one's own professional development, in accordance with the challenges and opportunities posed by society.

5.5.1.5.3 SPECIFIC

SC01 - Students demonstrate their knowledge and understanding of facts by applying concepts, principles and theories related to Theoretical Chemistry and Computational Modelling.

CE14 - The student is able to develop efficient programs in Fortran in order to use these tools in his/her daily work.

SC19 - The student is familiar with the computational techniques that, based on molecular mechanics and dynamics, are the basis for the design of molecules of interest in fields such as pharmacology, petrochemistry, etc.

SC22 - The student is familiar with advanced computational techniques such as: instruction channelling.

1.12.2. Learning outcomes

Not applicable. 

1.12.3. Course objectives

The aim of this course is to learn some basic programming and parallel programming techniques, which are relevant to many computational chemistry problems. During the class, the student will learn or reinforce their knowledge of a compiled programming language (typically Fortran or C++), and implement from scratch a basic (and perhaps more advanced) program for Lennard-Jones particle molecular dynamics simulations, as well as develop and test a parallel version of this code (using OpenMP or MPI).

1.13. Course contents

Each course will be tailored to offer a programming project with minimum requirements for the code to be programmed, for example that the code can run in parallel. To this end, notions of Monte Carlo, Molecular Dynamics, Fortran, C, C++, Python, as well as OpenMP and MPI will be given. The student will decide how to develop his code with the tools he has and from there he will have a follow-up by the course coordinator.

1.14. Course bibliography

Not applicable. 

2. Teaching-and-learning methodologies and student workload

2.1. Contact hours

 

 

 

#Hours

Percentage of face-to-face activities (minimum 33% of the total).

43

Percentage of non-face-to-face activities.

82

2.2. List of training activities

 

 

Face-to-face activities

Nº hours

Theoretical lessons in the classroom

20

Computer-based practices

20

Evaluation activities

3

3. Evaluation procedures and weight of components in the final grade

3.1. Regular assessment

The final mark for the course will be based on: 20% final exam of the course and 80% corresponding to the delivery of a report of exercises proposed by the teacher.

3.1.1. List of evaluation activities

 

Evaluation activity

%

Final exam

20

Exercises

80

 

3.2. Resit

The evaluation will be based on the delivery of a report with the proposed exercises.

3.2.1. List of evaluation activities

 

 

Evaluation activity

%

Exercicses

100

Continuous evaluation

0

4. Proposed workplan

The course will be organized by Catholic University of Leuven. 


Curso Académico: 2021/22

33426 - PROYECTO DE PROGRAMACIÓN DE QUÍMICA COMPUTACIONAL


Información de la asignatura

Código - Nombre:
33426 - PROYECTO DE PROGRAMACIÓN DE QUÍMICA COMPUTACIONAL
Titulación:
748 - Máster Erasmus Mundus en Química Teórica y Modelización Computacional
762 - Máster en Química Teórica y Modelización Computacional (2021)
Centro:
104 - Facultad de Ciencias
Curso Académico:
2021/22

1. Detalles de la asignatura

1.1. Materia

PROYECTO DE PROGRAMACIÓN DE QUÍMICA COMPUTACIONAL

1.2. Carácter

Optativa

1.3. Nivel

Máster (MECES 3)

1.4. Curso

2

1.5. Semestre

Segundo semestre

1.6. Número de créditos ECTS

6.0

1.7. Idioma

Inglés

1.8. Requisitos previos

No hay. 

1.9. Recomendaciones

No hay. 

1.10. Requisitos mínimos de asistencia

La asitencia a clases es obligatoria. 

1.11. Coordinador/a de la asignatura

Jeremy Harvey (Universidad Católica de Lovaina). 

1.12. Competencias y resultados del aprendizaje

1.12.1. Competencias

Básicas y Generales

CG02 - Los estudiantes son capaces de resolver problemas y tomar decisiones de cualquier índole bajo el compromiso con la defensa y práctica de las políticas de igualdad.

CG04 - Los estudiantes desarrollan un pensamiento y razonamiento crítico y saben comunicarlos de manera igualitaria y no sexista tanto en forma oral como escrita, en su lengua propia y en una lengua extranjera.

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida auto dirigido o autónomo.

CT02 - El/la estudiante es organizado en el trabajo demostrando que sabe gestionar el tiempo y los recursos de que dispone.

CT04 - El/la estudiante tiene capacidad de generar nuevas ideas a partir de sus propias decisiones.

CT05 - Capacidad de razonamiento y reflexión crítica y autocrítica como vía para mejorar el propio proceso de aprendizaje y la generación y desarrollo de ideas en un contexto profesional o de investigación.

CT11 - Identificar y seleccionar con rigor la metodología adecuada para formular hipótesis, definir problemas y diseñar estrategias de trabajo propias de la investigación incidiendo en el compromiso ético

CT13 - Capacidad de asumir la responsabilidad del propio desarrollo profesional, de acuerdo a los retos y oportunidades que plantea la sociedad

5.5.1.5.3 ESPECÍFICAS

CE01 - Los estudiantes demuestran su conocimiento y comprensión de los hechos aplicando conceptos, principios y teorías relacionadas con la Química Teórica y Modelización Computacional.

CE14 - Es capaz de desarrollar programas eficientes en Fortran con el fin de utilizar dichas herramientas en su trabajo cotidiano.

CE19 - El/la estudiante está familiarizado con las técnicas computacionales que, basadas en la mecánica y dinámica molecular, son la base del diseño de moléculas de interés en campos tales como farmacología, petroquímica, etc.

1.12.2. Resultados de aprendizaje

No procede. 

1.12.3. Objetivos de la asignatura

El objetivo de este curso es aprender algunas técnicas básicas de programación y programación paralela, que son relevantes para muchos problemas de química computacional. Durante la clase, el estudiante aprenderá o reforzará sus conocimientos de un lenguaje de programación compilado (típicamente Fortran o C++), e implementará desde cero un programa básico (y quizás más avanzado) para simulaciones de dinámica molecular de partículas Lennard-Jones, así como desarrollar y probar una versión paralela de este código (usando OpenMP o MPI).

1.13. Contenidos del programa

Cada curso se adaptará para ofrecer un proyecto de programación en el que se exigirá unos requisitos mínimos del código que se programe como por ejemplo que el código pueda correr en paralelo. Para ello se darán nociones de Monte Carlo, Dinámica Molecular, Fortran, C, C++, Python, así como OpenMP y MPI. El estudiante decidirá cómo desarrollar su código con las herramientas que tiene y a partir de ahí tendrá un seguimiento por parte del coordinador del curso.

1.14. Referencias de consulta

No procede. 

2. Metodologías docentes y tiempo de trabajo del estudiante

2.1. Presencialidad

 

 

 

#Horas

Porcentaje de actividades presenciales (mínimo 33% del total).

43

Porcentaje de actividades no presenciales.

82

2.2. Relación de actividades formativas

 

 

Actividades presenciales

Nº horas

Clases teóricas en aula

20

Practicas con medios informáticos

20

Actividades de evaluación

3

3. Sistemas de evaluación y porcentaje en la calificación final

3.1. Convocatoria ordinaria

La nota final de la asignatura se basará en: 20% examen final de la asignatura y un 80% correspondiente a la entrega de un informe de ejercicios propuestos por el profesor.

3.1.1. Relación actividades de evaluación

Actividad de evaluación

%

Examen final

20

Ejercicios propuestos

80

3.2. Convocatoria extraordinaria

La evaluación se realizará mediante la entrega de un informe con los ejercicios propuestos por el profesor. 

3.2.1. Relación actividades de evaluación

 

 

Actividad de evaluación

%

Ejercicios propuestos.

100

Evaluación continua

0

4. Cronograma orientativo

La asignatura será organizada por la Universidad de Lovaina.