Jmol是一款怎么样的软件？它是由Java语言撰写的免费开放分子可视化软件，很多人对这款软件的认识还比较生疏。下面给大家简单介绍下这款软件的教学以及应用。
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（苹果版）
可视化是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换为图形或图像在屏幕上显示出来，并综合交互处理的理论、方法和技术。它将数据变换成易于被人接受和理解的形式——图形和动画。教育心理学研究表明：图形等直观教学不仅能激发学生的学习兴趣，而且能帮助学生透过各种感性材料，更好的认识客观事物的本质特征和规律，加深对知识的理解和掌握。
在化学教育中，化学学习者面对的研究对象大多处于微观世界，它们无法用肉眼进行观察，而学习者只能通过文字、图片和实物模型对这些微观知识进行有限度的想象，因此学习者不断产生各种类型的迷思概念[[1]]，这些“顽固”的迷思概念难以预防和根除，这是造成化学学习困难的原因之一。台湾学者林小慧（2008）[[1]]通过调查与实验发现：利用可视化技术手段模拟各种化学微观情况，能有效减少学习者的认知负荷，降低抽象概念的复杂度，有助于学生建构正确心像和矫正初学者的迷思概念，利于科学概念的理解，麦裕华（2011）[2]对我国台湾地区分子可视化技术融入化学教育的情况进行过介绍。
在我国大陆地区，少见涉及分子可视化应用于化学教学报道。大量文章反复讨论Flash等常见多媒体软件制作教学课件的方法，很少对特别适用于化学教学的分子可视化软件进行专门报道。仅有麦裕华、肖信等少数几人报道过Chime在化学教学中的应用。这与教师完成《普通高中化学课程标准（实验）》[3]中“用球棍模型、多媒体软件展示有机化合物分子的空间结构和异构现象”等要求是不相符的。有必要进一步加大对分子可视化与化学课程整合的研究。
1 常用分子可视化软件的发展
目前，国内外已研制出多种分子可视化软件。此类软件的先驱是RasMol[4]，它是一个单机独立运行的程序，目前我国的鲁科版教材《物质结构与性质》中活动探究“搭建分子模型”便推荐使用这一软件，随后发展出的Chime[5,6]是一种从RasMol获得的免费浏览器插件，可以嵌入在网页中运行，这曾使Chime在数以百计的化学和生物教学网站中使用，说明它在分子可视化领域对于教育、研究和交流的重要影响，但其所有者MDL公司对原始编码一直未公开，以及自身存在的一些缺陷，都阻碍了其进一步发展，1998年底在它投入使用的2年后，MDL公司停止了对它的继续开发[7]。这时出现一种免费的开源分子可视化软件成为了广大用户的期望，为迎合这一需求，新一代基于Java编码实现的分子可视化软件Jmol于2002年进入人们的视野。近年来，Jmol发展迅速，并得到了广泛的应用，包括RCSB PDB蛋白质结构数据库在内的上百个科研和教学网站都采用了Jmol在网页上直接显示交互的化学三维结构。Jmol在与分子生物学、生物化学、有机化学、无机化学、晶体学和材料科学相关的基础研究和教学领域，完全可以替代RasMol和Chime，作为首选分子结构查看软件[8]。
Jmol是一个使用Java语言编写的开源的免费三维分子显示工具[9]，用于分子模型的浏览和编辑。第一个版本是由美国明尼苏达州的超级计算中心的DanGezelte发布，目前的最新版本是Jmol 12.2。其主要功能和特点如下：
①Jmol是一个免费的开源项目，支持多国语言（包括中文），跨平台，支持多种浏览器。
②无需硬件支持的高性能3D绘图，并支持多种常用的图像格式，包括读取从量子化学程序的输出的文件类型，和量子程序输出的多帧的动画文件和普通计算模型（如振动）。还支持基本单位晶胞、二级结构示意图、测量距离、键角和扭转角、支持RasMol/Chime脚本语言、Javaseript支持库、输出jpg、pdf和povRay格式的文件。
③可以支持多种分子格式：CIF/mmCIF，CML，GAMESS，Gaussian 94/98/03，Ghemical，HIN (HyperChem)，Jaguar，MOL/SDF，MOPAC 93/97/2002，PDB，Q-Chem，SHELX，Spartan，NWChem，XYZ等40余种格式。其中，用gzip压缩的文件可以用程序自动解压缩。
Jmol包括三部分：JmolApplet是一个可嵌入到网页的网页浏览器，也可以作为开发工具被整合到其它的Java应用程序中。JmolApplication是一个可独立运行的桌面应用程序。JmolViewer是一个开发工具包，可以被其它的Java应用所集成。从表1可以看出，Jmol在分子可视化效果等多个方面均优于传统的RasMol和Chime。
2.2 Jmol软件的使用和Jmol3D模型的交互操作简介
2.2.1 Jmol软件的使用教程资源简介
网络上有大量Jmol软件开发和使用的网络教程，篇幅限制不展开讨论，例如：威斯康星奥什科什大学Jonathan Gutow博士制作的Jmol网络教程[11]。网站介绍了JmolApplication的概述、制作弹出式页面、制作Jmol脚本按钮页面、常见Jmol操纵和查看方式、显示轨道、命令和脚本控制台、导航多帧文件、添加标签和文本注释、在服务器上安装JmolApplet、在服务器上安装新Jmol页面、JmolApplet的路径、在本地测试您的Jmol网页、创建Jmol网页的替代工具等部分内容。
2.2.2 利用Jmol软件显示分子3D模型
用Jmol软件显示分子3D模型主要有两种方式：一是利用本地Jmol软件显示分子模型，只需打开软件后，打开或拖拽入需显示的前述兼容格式的分子模型即可；二是在网页中调用Jmol程序显示分子模型，这需要一定的HTML语言和Java语言知识（可参考网络教程[11]），例如将甲烷3D模型（methane.pdb）嵌入本地HTML网页，可利用Dreamweaver建立HTML网页，则要按图1编写HTML代码，需注意调用Jmol.js和methane.pdb的相对地址，图1中HTML代码是网页和他们都处于同一目录，完成后打开网页即可得到最简单的网页Jmol3D交互模型。
2.2.3 Jmol3D模型交互操作
Jmol3D模型的交互操作可粗略分为：脚本交互和鼠标交互两种，前者是利用编程技术将交互内容事先编好，要求使用者具有一定的Java编程基础，适于Jmol3D模型开发者，有兴趣的读者可参阅Robert M. H开发的Jmol交互式脚本文档网站进行查询和学习[14]；后者则更适于普通用户，用户只需要操作鼠标（少数需要键盘配合）即可完成对模型转动、缩放、显示键角、显示键长等数十种交互操作。
鼠标交互操作又可细分成鼠标操作和鼠标右键操作，李安邦（2011）[8]对Jmol老版本的交互操作进行了介绍，表2是鼠标操作的内容和操作方式，这些都是常用的交互操作方式。
表2 鼠标操作的内容和操作方式
鼠标右键操作内容丰富，操作时在Jmol程序运行界面内点击右键即可看到：“模型1/1、设置、选择、查看、样式、颜色、表面、对称性、缩放、旋转、振动、动画、测量、鼠标拾取、控制台、显示、文件、计算、语言、关于”等20项右键一级菜单，继续点击可看到这些菜单下的数十项供选择的子菜单，本文只对鼠标右键菜单常用操作以及最新版本新出现的操作进行简介。
