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Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 29 Nov 2011, 12:00
de pillotp
Chers collègues,
je développe depuis quelques mois une application en ligne qui devrait permettre de combler un vide entre l'écriture des molécules et leur modèle moléculaire (le pont entre Chemsketch et Avogadro, j'ai vu que la question était évoquée dans ce forum).

L'application s'appelle scribmol, elle est hébergée par le site de la librairie de molécules.
Je vous livre ici le descriptif (trop long ;) ) et le mode d'emploi sommaire que j'ai rédigés à l'attention de différents collègues :

La librairie de molécules est un projet collaboratif national de constitution d'une banque d'outils et de données pour l'étude des structures moléculaires dans le cadre de l'enseignement des SVT (molécules biologiques, structures minérales entre autres).
Cette année de nouveaux outils ont été développés, et ils peuvent avoir des applications dans l'enseignement de la chimie. Ils sont accessibles en ligne à l'adresse suivante :

http://librairiedemolecules.education.fr/outils/scribmol/

Pour le moment 2 modules sont disponibles (et en cours de développement) : l'un pour la construction de modèles moléculaires, l'autre pour la comparaison de molécules et la communication d'observations.
- Module de construction de modèles moléculaires :
2 fenêtres d'affichage sont disponibles : l'une pour l'écriture interactive d'une formule développée, l'autre pour la construction en 3D de la molécule. Chaque action réalisée sur une des fenêtres est répercutée sur l'autre permettant ainsi de mettre en parallèle la formule développée et la structure 3D de la molécule.

Mode d'emploi : dans la fenêtre d'écriture de la formule, un clic rajoute par défaut un radical méthyle à l'atome cliqué. En survolant un atome, celui-ci devient actif. Il peut être remplacé par un autre atome en tapant sur le clavier le caractère correspondant à l'initiale de l'élément (des appuis successifs permettant de faire défiler les symboles des éléments ayant la même initiale). Chaque clic sur une liaison permet d'en augmenter l'ordre.
Dans la fenêtre de construction en 3D, un clic sur un atome le remplace par un groupement méthyle. Des boutons en haut de la fenêtre permettent de remplacer l'atome de carbone par défaut par un autre élément au choix. Un clic sur une liaison en augmente l'ordre (remarque : chaque opération déclenche un calcul d'optimisation de la géométrie des liaisons par champ de force, qui donne l'impression de vibrations sur la molécule). Au besoin les atomes peuvent être déplacés, reliés à d'autres pour former des cycles par exemple,... Il est également possible de mesurer des distances ou des angles (par un double clic sur un premier atome et un double clic sur celui par lequel on fini la mesure).
Enfin, le bouton [Charger] permet de télécharger depuis une base de données publique (possédant plus de 70 millions de modèles) des molécules à partir de leur nom (en anglais, les accents sont tolérés, les noms commerciaux de médicaments aussi)

- Module de comparaison de molécules :
Une fenêtre d'affichage en 3D est disponible. Plusieurs molécules peuvent être affichées simultanément puis déplacées respectivement. Un marquage des atomes et l'ajout de légende peut être utilisé pour repérer des fonctions remarquables et communiquer des observations.

Mode d'emploi : le menu fichier permet de charger des molécules, soit à partir d'une base locale (en cours de remplissage, les bonnes volontés peuvent se faire connaître !), soit à partir du serveur cité précédemment. Chaque molécule s'ajoute aux précédentes sur la fenêtre de visualisation. Un cliquer/glisser sur un atome permet de déplacer la molécule à laquelle il appartient. Un cliquer/glisser avec la touche Alt enfoncée permet une rotation.
Le menu outil permet à l'aide de la souris de placer des marqueurs colorés (halos) autour des atomes cliqués, ou d'ajouter des légendes. Les modèles en trop peuvent être supprimés également par un clic sur l'un de leurs atomes.



Ce projet Scribmol est en cours d'élaboration. Il est dores et déjà possible de se servir des modules proposés . L'utilisation du logiciel est libre. À terme il sera possible de le télécharger pour une utilisation en local, mais toutes les fonctions du logiciel ne pourront sans doute pas être alors disponibles.
D'autres modules sont envisagés et d'autres fonctionnalités comme la possibilité d'enregistrer le travail réalisé.
Vos remarques et suggestions sont les bienvenues pour faire avancer le projet (en particulier si vous faites l'expérience d'une utilisation en classe). Par ailleurs si vous trouvez ce projet intéressant merci de relayer l'information !

(Remarque : le site a été testé avec les navigateurs safari, firefox et Chrome ; il est possible que des dysfonctionnements se produisent avec Internet Explorer en particulier pour les versions plus anciennes)

Paul PILLOT (Professeur de SVT - Lycée Simone Veil - Valbonne)

Re: Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 30 Nov 2011, 20:39
de Yadiyada
Bonjour,
je viens de découvrir votre logiciel qui a l'air assez simple d'usage tout en étant puissant.
Je pense l'utiliser avec les élèves pour construire et visualiser en 3D des molécules simples.
Merci pour votre travail.

C.DERYCKE. (Professeur de Physique-Chimie)

Re: Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 30 Nov 2011, 21:24
de pillotp
Merci pour ces remarques !
J'apprécierai beaucoup des retours d'expérience en classe. N'étant pas moi-même professeur de SPC, je n'ai pas eu l'occasion de tester en conditions réelles et de voir ce qui pourrait être intéressant/ce qu'il faudrait modifier, etc...
J'envisage différentes évolutions de ces outils mais avant d'en faire davantage j'aimerai savoir si cela aura une utilité et sortira de la clandestinité ! ;)

Re: Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 01 Déc 2011, 09:34
de fraffin
Bonjour,
je viens de découvrir votre logiciel, très intéressant le fait de pouvoir visualiser le modèle et la formule en même temps. Je vais essayer de voir comment l'utiliser en TP ou en cours.
merci pour ce travail !

Re: Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 02 Déc 2011, 14:34
de mistinguette
Bonjour, je le trouve simple et efficace, pas trop complexe...Manque peut etre la possibilité de faire une capture d'image molécule et formule
Beau travail

Re: Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 02 Déc 2011, 16:20
de pillotp
Merci pour vos remarques très positives !
mistinguette a écrit:Manque peut etre la possibilité de faire une capture d'image molécule et formule

Il y a une possibilité d'enregistrement du travail (très limitée) dans le premier module, avec le bouton [Mémoriser] :
en cliquant sur ce bouton on a une image de la formule développée écrite. En recliquant sur cette image, on recharge à la fois la formule chimique et le modèle 3D. À l'avenir je souhaiterai pouvoir conserver ces informations dans une base de données pour que le travail puisse être démarré en classe, poursuivi chez soi (ou l'inverse !), et éventuellement échangeable entre utilisateurs (par exemple pour rendre un travail élève à un prof).... on n'y est pas encore !

Ce n'est toutefois pas vraiment la capture d'image que vous suggérez... Il y a plusieurs stratégies possibles pour y-arriver. Je posterai ici les informations sur les mises à jour si vous le souhaitez.

Re: Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 20 Déc 2011, 16:53
de pillotp
Un petit ajout à ce logiciel suite à une demande d'un collègue : il est possible à présent de choisir l'affichage de la formule développée ou de la formule topologique dans la fenêtre d'édition (une case à cocher pour cela).

Re: Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 20 Déc 2011, 19:34
de Yadiyada
Bonsoir,
bonne idée la formule topologique.

J'ai utilisé Scribmol avec des élèves de première S. Globalement cela s'est bien passé, l'interface est claire et ils ont vite appris à s'en servir.

juste une chose qui les a un peu géné au départ : le point gris au départ, beaucoup n'ont pas fait le lien avec le méthane pourtant représenté sur la droite...
peut être pourrait-on écrire CH4 ou C avec 4 liaisons ??

sinon j'ai eu un défaut d'affichage pour une double liaison C=C qui apparaissait comme un croix après optimisation voir copie d'écran jointe.

Encore merci pour votre travail,

butene.jpg

Re: Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 21 Déc 2011, 10:40
de pillotp
Yadiyada a écrit:Bonsoir,
juste une chose qui les a un peu géné au départ : le point gris au départ, beaucoup n'ont pas fait le lien avec le méthane pourtant représenté sur la droite...
peut être pourrait-on écrire CH4 ou C avec 4 liaisons ??
...
sinon j'ai eu un défaut d'affichage pour une double liaison C=C qui apparaissait comme un croix après optimisation voir copie d'écran jointe.
[/attachment]

Merci pour ces retours ! C'est très satisfaisant de savoir que le logiciel est utilisé et apprécié !

Pour le point noir, je suis bien d'accord, c'est difficile de voir qu'il s'agit d'un méthyle ! J'utilise ici un logiciel Javascript que je n'ai pas fait (mon travail a été principalement de mettre au point la communication instantanée entre les 2 fenêtres) et qu'il est difficile de modifier... mais pas impossible ! Je vais voir ce que je peux faire.

Pour la croix en lieu et place de la double liaison, je suppose (je n'ai pas accès aux pièces jointes, étant incapable de proposer un TP de physique-chimie) cela correspond à un signe indiquant une incertitude entre isomère E et Z (voir cet article sur wikipedia). Il faut pousser l'investigation plus loin pour comprendre pourquoi le site cactus (qui est interrogé pour ces optimisations) ne retourne pas cette information.

Re: Scribmol : de la formule développée à la modélisation 3D

MessagePosté: 21 Déc 2011, 23:38
de pillotp
J'ai fait les modifications nécessaires pour résoudre les deux problèmes ! Le CH4 s'affiche donc dès le départ en lieu et place du point gris, lequel n'apparaît que si l'on se place en affichage de la formule topologique. 8-)
Le problème des isomères après optimisation vient d'une autre erreur logicielle qui entraînait une perte de cette information.
Malheureusement cette dernière fonction ne peut pas être testée actuellement : la communication entre le serveur qui héberge la librairie de molécules, et le serveur qui sert à l'optimisation, est actuellement rompue. :(
Edit : la connexion est de retour. Tout semble fonctionner comme prévu...