الف) مبانی نظری

مقدمه بر شیمی محاسباتی

مروری بر تاریخچه و جایگاه در شیمی مدرن

معرفی روش‌های محاسباتی:

آغازین (Ab Initio)

نیمه‌تجربی (Semi-empirical)

نظریه تابع چگالی (DFT)

مکانیک مولکولی و دینامیک مولکولی

روش مونت‌کارلو

مفاهیم کلیدی شیمی محاسباتی

ساختارهای الکترونی، اوربیتال‌های مولکولی

مجموعه پایه (Basis Sets) و روش‌های مجموعه پایه کامل

حالت‌های بسته و باز (Closed/Open Shell)

ب) نرم‌افزارها و ابزارها

کار با GaussView

رسم و ویرایش ساختار سه‌بعدی

تنظیم طول پیوند، زاویه پیوندی، زاویه دووجهی

تعیین گروه نقطه‌ای، لایه‌بندی مولکول

تولید فایل ورودی Gaussian و تهیه خروجی (عکس/ویدیو)

کار با HyperChem

ساخت مدل مولکولی و تغییر کانفورماسیون

انجام محاسبات مقدماتی

مدیریت پایگاه داده و ذخیره‌سازی فایل‌ها

کار با Gaussian

ساختار فایل ورودی (Keywords, Options, Sections)

دستورات اولیه، مدیریت محاسبات و مانیتورینگ فرآیند

تحلیل خروجی: بهینه‌سازی هندسی، انرژی تک‌نقطه‌ای، فرکانس ارتعاشی، طیف IR/Raman، ترموشیمی، حجم مولی

ج) محاسبات پیشرفته

انواع محاسبات تخصصی

NBO و محاسبات اوربیتال‌های مولکولی

محاسبات NMR و جابجایی شیمیایی مستقل از هسته

قطبش‌پذیری و خواص الکتریکی

محاسبات در شرایط دما و فشار مختلف

محاسبات فاز حلال (PCM و …)

حالت گذار و مسیر واکنش (Transition State, IRC)

واکنش‌های ایزودسمیک و همودسمیک

انرژی‌های یونش، الکترون‌خواهی، پروتون‌خواهی، اتمیزاسیون

اسکن سطح انرژی پتانسیل

محاسبات AIM (Atoms in Molecules)

کاربردهای عملی

مطالعه فولرن، گرافن و انواع نانولوله‌های کربنی

تحلیل ساختار و خواص نانو‌مواد

د) مدیریت و رفع خطا

عیب‌یابی و خطاهای رایج در Gaussian

شناسایی پیام‌های خطا

روش‌های رفع خطاهای همگرایی، حافظه، یا تنظیمات محاسباتی