钱苗苗1,2, 赵旭2, 郭玉鹏2,3, 朱燕超2
Miaomiao Qian1,2, Xu Zhao2, Yupeng Guo2,3, Yanchao Zhu2
摘要: 本文将图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)并行计算引入结构化学可视化教学,开发了JCHEM可视化平台,实现了免安装、免配置的复数波函数实时交互探索。针对传统工具存在的编程门槛高、相位信息缺失等问题,平台采用WebGL (Web Graphics Library)纯前端架构与色相、饱和度、亮度(HSV)色彩映射,支持类氢原子轨道的复数线性组合可视化及系数实时调整。平台通过HSV色彩映射直观展示波函数相位信息,利用复平面拖拽交互实现轨道系数的实时调整。教学实践初步反馈表明,该平台有助于学生建立“系数–形状”的直觉关联,弥合量子力学的数学形式与物理图像之间的鸿沟。相关教学效果的系统性评估仍在持续跟踪和总结中。