\documentclass{beamer}
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\usecolortheme{crane}

\title{Des logiciels libres pour enseigner la chimie} \author{Georges Khaznadar
$<$\texttt{georgesk@ofset.org}$>$} \institute{association OFSET}  \date{Mai 2011}
\logo{\href{http://www.ofset.org}{\includegraphics[width=.5cm,keepaspectratio=true]{jumping-gnu.png}}}

%% commande pour mettre une image, même syntaxe que \includegraphics

\newcommand{\img}[2][width=5cm,keepaspectratio=true]{
  \label{img:#2} \hyperdef{img}{#2}{
  \includegraphics[#1]{#2}} }

% \imgref{nomlabel}{texte} 
\newcommand{\imgref}[2]{
\hyperref{}{img}{#1}{\includegraphics[width=0.5cm]{#1}\hspace{1ex} #2}
}

% \video[num_loops, default:0=>infini]{texte à cliquer}{fichier vidéo}
\newcommand{\video}[3][0]{ \label{video:#3}
\hyperdef{video}{#3}{\href{run:./video.sh #1
#3}{\beamerbutton{#2}\hspace{1ex}}}}

% \videovlc[num_loops, default:0=>infini]{texte à cliquer}{fichier vidéo} 
\newcommand{\videovlc}[3][0]{ \label{video:#3}
\hyperdef{video}{#3}{\href{run:vlc
#3}{\beamerbutton{#2}\hspace{1ex}}}}

% \videoref{nomlabel}{texte} 
\newcommand{\videoref}[2]{
\hyperref{}{video}{#1}{\includegraphics[width=0.5cm]{tool-movie_on.png}\hspace{1ex}
#2} }

\newcommand{\HREF}[2]{\underline{\textcolor{blue}{\href{#1}{#2}}}}

\newcommand{\licenceCcBySa}{licence :
\HREF{http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/}{Creative Commons
Attribution
ShareAlike}\includegraphics[width=1cm]{cc.png}\includegraphics[width=0.35cm]{by.png}\includegraphics[width=0.35cm]{sa.png}}
\newcommand{\licenceGFDL}{licence~:
\HREF{http://en.wikipedia.org/wiki/GNU_Free_Documentation_License}{GFDL} \includegraphics[width=1cm]{gnu.png}}
\newcommand{\licencePubDom}{licence~: domaine
public \includegraphics[width=0.35cm]{pd.png}}
\newcommand{\licenceOPL}{Licence de Publication Ouverte (\HREF{http://www.opencontent.org/openpub/}{Open Publication License})}

\newcommand{\licenceYouTube}{licence~:
\HREF{http://www.framablog.org/index.php/post/2006/10/21/Bliptv-versus-YouTube}{YouTube
ne donne aucune information de licence}. Nous utilisons le
\HREF{http://fr.wikipedia.org/wiki/Droit_de_citation}{droit de courte
citation}.}  

\newcommand{\licenceInconnue}{Licencia desconocida.
Utilizamos el \HREF{http://www.elmundo.es/elmundo/2009/02/19/navegante/1235041248.html}{derecho de cita con fines docentes}.}  

\newcommand{\licenceArtLibre}{licence~:
\HREF{http://artlibre.org/}{Art
Libre}\includegraphics[width=1cm]{artlibre.png}}

\begin{document} 

\selectlanguage{frenchb}
\begin{frame} \titlepage
\end{frame}

\begin{frame} \frametitle{Table des matières}
  \begin{multicols}{2} {\scriptsize
      \tableofcontents }
  \end{multicols}
\end{frame}
\begin{frame}
  \frametitle{Remerciements}
  \setlength{\unitlength}{\textheight}
  \begin{picture}(0,0)(0,0.45)
    \put(0,0){\includegraphics[width=0.9\textwidth]{snap1}}
  \end{picture}
  Je tiens à remercier le Comité d'organisation MIEC-JIREC 2011, qui
  a facilité ma participation à ce colloque.
\end{frame}
\begin{frame}
  \frametitle{À propos de l'auteur}
  \setlength{\unitlength}{\textheight}
  \begin{picture}(0,0)(0,0.45)
    \put(0,0){\includegraphics[width=0.9\textwidth]{assoces}}
  \end{picture}
Georges Khaznadar est membre d'OFSET 
$<$\HREF{http://www.ofset.org}{www.ofset.org}$>$, association internationale
pour la promotion du logiciel libre dans l'enseignement et la formation, 
et de l'association
WIMSÉDU $<$\HREF{http://www.wimsedu.info}{www.wimsedu.info}$>$
\end{frame}
\section{Programmes sans interface graphique}
\subsection{\texttt{OpenBabel}}
\begin{frame}
  \frametitle{\texttt{OpenBabel}}
  \texttt{OpenBabel} fournit une bibliothèque intégrable dans divers
programmes, et une commande en ligne nommée « \texttt{babel} » qui permet
de nombreuses interconversions entre les divers langages de 
description de molécules.\\
\img[width=\textwidth]{snap6}
\end{frame}
\subsection{\texttt{Chemeq}}
\begin{frame}
  \frametitle{\texttt{Chemeq}}
  \texttt{Chemeq} permet à l'ordinateur d'analyser des notations de molécules
  ou de réactions chimiques, et de leur donner du sens. On peut l'utiliser pour
  vérifier si deux écritures sont équivalentes, ou mettre en forme 
  typographiquement des textes de réactions chimiques. Ce programme permet
  aussi de combiner entre elles des demi-réactions issues de collections
  de couples acide-base, ou rédox. Les données numériques telles que les
  potentiels normaux ou les constantes d'équilibre sont traités correctement
  lors de ces combinaisons.

  Chemeq a été inclus dans les ressources standard du service WIMS.
\end{frame}
\begin{frame}
  \frametitle{\texttt{Chemeq} : exemples}
  \img[width=\textwidth]{snap7}
\end{frame}
\begin{frame}
  \frametitle{\texttt{Chemeq} : exemples, après passage dans \LaTeX}
  \begin{enumerate}
  \item $Fe^{3+}\,+\,e^{-}\,\rightarrow\,Fe^{2+}\,(0.77 V)$
  \item $Fe^{2+}\,+\,6\,CN^{-}\,\rightarrow\,Fe(CN)_{6}^{4-}\,(Kf\,=\,1\times 10^{+24})$
  \item  $Fe^{3+}\,+\,6\,CN^{-}\,\rightarrow\,Fe(CN)_{6}^{3-}\,(Kf\,=\,1\times 10^{+31})$
  \item $Fe(CN)_{6}^{3-}\,+\,e^{-}\,\rightarrow\,Fe(CN)_{6}^{4-}\,(0.355899 V)$
  \end{enumerate}

\end{frame}
\section{Ressources utilisant le réseau Internet, services}
\subsection{\texttt{chemical-structures}}
\begin{frame}
  \frametitle{\texttt{chemical-structures}}
\img[width=\textwidth]{snap5}\\
\texttt{chemical-structures} est une collection de structures de molécules 
organiques organisée par Jérôme Pansanel sous forme d'arborescence de fichiers
HTML. On peut servir ces structures à travers un service web, 
\HREF{http://pedago.lyceejeanbart.fr/chemical-structures/index\_fr.html}{comme ici}, à
partir du serveur pédagogique du lycée Jean Bart de Dunkerque.

Le service web permet de télécharger le structures à divers formats utilisés
en chimie informatique, grâce au paquet \texttt{OpenBabel}, et on peut aussi en
avoir un aperçu à l'aide de l'applette libre de \texttt{Jmol}.
\end{frame}
\subsection{L'applette de \texttt{Jmol}}
\begin{frame}
  \frametitle{L'applette de \texttt{Jmol}}
  Cette applette permet d'afficher des molécules en trois dimensions,
  de façon interactive, très simplement. Le nombreux paramètres de
  cette applette permettent des animations très sophistiquées.

  Voici un \HREF{http://jmol.sourceforge.net/}{lien}
  vers la page de démonstration de cette applette de \texttt{Jmol}.
  \begin{center}
    \img[width=0.25\textwidth]{snap8}
  \end{center}
  
\end{frame}
\subsection{WIMS}
\begin{frame}
  \frametitle{WIMS}
  \setlength{\unitlength}{\textheight}
  \begin{picture}(0,0)(0,0.65)
    \put(0,0){\includegraphics[height=0.8\textheight]{snap4}}
  \end{picture}
WIMS est un programme développé par GANG Xiao, professeur de mathématiques à 
l'Université de Nice. Le développement de WIMS est maintenant assuré par une
équipe, les sources sont dans le dépôt du CRU :
$<$\HREF{http://sourcesup.cru.fr/projects/wimsdev}{sourcesup.cru.fr/projects/wimsdev}$>$.
\\
\vfill
L'auteur est responsable de la maintenance d'un paquet facilitant 
l'installation de Wims sur des ordinateurs Debian ou Ubuntu par un utilisateur
peu averti.

\end{frame}
\begin{frame}
  \frametitle{WIMS : quelques modules pour la chimie}
\begin{enumerate}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&lang=fr\&cmd=new\&module=H4\%2Fchemistry\%2Foefmolecule.fr\&exo=clickimageform\&qnum=1\&qcmlevel=3\&scoredelay=\&special_parm2=\&special_parm4=}{Reconnaître des molécules}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&lang=fr\&cmd=new\&module=U1\%2Forganics\%2Foefnomenc1.fr\&exo=insaturation\&qnum=1\&qcmlevel=3\&scoredelay=\&special_parm2=\&special_parm4=}{Nomenclature en chimie organique}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&lang=fr\&cmd=new\&module=U1\%2Fchemistry\%2FoefLewisVSEPR.fr\&qnum=1\&qcmlevel=3\&scoredelay=\&special_parm2=\&special_parm4=}{Lewis, VSEPR}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&lang=fr\&cmd=new\&module=H6\%2Fchemistry\%2FOEFphmetrie.fr\&exo=dosage\&qnum=1\&qcmlevel=3\&scoredelay=\&special_parm2=\&special_parm4=}{Acides et bases}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&lang=fr\&cmd=new\&module=H5\%2Fchemistry\%2Fredox.fr\&exo=redox3\&qnum=1\&qcmlevel=3\&scoredelay=\&special_parm2=\&special_parm4=}{Réactions d'oxydoréduction}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&lang=fr\&cmd=new\&module=H6\%2Fchemistry\%2Fpiles.fr\&exo=piles2\&qnum=1\&qcmlevel=3\&scoredelay=\&special_parm2=\&special_parm4=}{Pile électrochimiques}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&lang=fr\&cmd=new\&module=H4\%2Fchemistry\%2Fequilibrium.fr\&exo=coefficients2\&qnum=1\&qcmlevel=3\&scoredelay=\&confparm1=\&confparm2=data.txt\&special_parm2=\&special_parm4=}{Équilibrer un bilan de réaction chimique}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&+lang=fr\&+cmd=new\&+module=H6\%2Fchemistry\%2Frq1.fr}{Coefficient de réaction, loi de Gulder-Vaage}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&lang=fr\&cmd=new\&module=H4\%2Fchemistry\%2Fchemavance1.fr\&exo=TableaudavanceBis\&qnum=1\&qcmlevel=3\&scoredelay=\&confparm1=acide-metal0\&special_parm2=\&special_parm4=}{Méthode du tableau d'avancement de réaction}
  \item \HREF{http://wims.auto.u-psud.fr/wims/wims.cgi?session=demo\&lang=fr\&cmd=new\&module=home\&search_keywords=chimie\&search_category=A\&search_lang=fr\#searchform}{etc. (moteur de recherche de WIMS).}
\end{enumerate}
\end{frame}

\section{Programmes graphiques : modèles moléculaires}
\subsection{\texttt{Rasmol}}
\begin{frame}
\frametitle{\texttt{Rasmol}}
\texttt{Rasmol} est un logiciel de visualisation de structures moléculaires,
qui possède aussi une interface en ligne de commande
avec un langage spécifique. Permet de représenter les molécules de
diverses façons, et de réaliser des animations. Voir le site web
de \HREF{http://www.inrp.fr/Acces/biogeo//model3d/rasmol.htm}{\texttt{Rasmol}}.
 Ce logiciel a peu évolué depuis 2002.
\end{frame}
\subsection{\texttt{pyMol}}
\begin{frame}
\frametitle{\texttt{pyMol}}
Un logiciel interactif, qui possède aussi une interface en ligne de commande
avec un langage spécifique. Permet de représenter les molécules de
diverses façons, et de réaliser des animations. Voir le site web
de \HREF{http://www.pymol.org/}{\texttt{pyMol}}
La bibliothèque \texttt{Python} de \texttt{pyMol} est puissante et réutilisable.
\begin{center}
  \img[width=0.45\textwidth]{snap9}
\end{center}  
\end{frame}
\subsection{\texttt{Ghemical}}
\begin{frame}
  \frametitle{Ghemical}
  Possède beaucoup des atouts de \texttt{Rasmol} et \texttt{pyMol}, et en plus
  permet d'éditer soi-même des structures moléculaires d'une façon intuitive.
  Divers calculateurs permettent d'optimiser la géométrie d'une molécule, en 
  utilisant des champs de forces standards. Une caractéristique très 
  impressionnante est la possibilité de visualiser quelques femtosecondes
  de dynamique moléculaire : les étudiants comprennent aussitôt la différence
  avec les modèles statiques en matière plastique.
\end{frame}
\begin{frame}
  \frametitle{Ghemical}
  Voir le site web de \HREF{http://www.uku.fi/~thassine/projects/ghemical/}{\texttt{Ghemical}}.
  \begin{center}
    \img[width=0.65\textwidth]{snap10}
  \end{center}
  Ghemical a aussi la possibilité de gérer des calculs de mécanique
  quantique.
\end{frame}
\subsection{\texttt{Avogadro}}
\begin{frame}
  \frametitle{\texttt{Avogadro}}
  \texttt{Avogadro} offre à peu près les mêmes services que \texttt{Ghemical},
  avec une interface peut-être plus accessible aux débutants, pour les
  premières manipulations. Il est multi-plateforme. Voir 
  le \HREF{http://avogadro.openmolecules.net/wiki/Main\_Page}{site web}
  d'\texttt{Avogadro}.
  \begin{center}
    \img[width=0.65\textwidth]{snap11}
  \end{center}

\end{frame}
\section{Programmes graphiques : divers}
\subsection{\texttt{gCrystal}}
\begin{frame}
  \frametitle{\texttt{gCrystal}}
  {\texttt{gCrystal}} permet de construire de façon interactive des
  structures cristallines et de les visualiser. Voir le 
  \HREF{http://savannah.nongnu.org/projects/gcrystal/}{site web} de 
  \texttt{gCrystal}. 
  \begin{center}
    \img[width=0.7\textwidth]{snap12}
  \end{center}
\end{frame}
\subsection{\texttt{Kalzium}}
\begin{frame}
\frametitle{\texttt{Kalzium}}
\texttt{Kalzium} est un beau programme graphique qui exploite une base de données
intéressante indexée par les éléments chimiques. L'entrée principale de 
l'interaction passe par un tableau périodique de Mendéléiev.
Voir le \HREF{http://www.kde.org/applications/education/kalzium/}{site web} de 
\texttt{Kalzium}.
  \begin{center}
    \img[width=0.7\textwidth]{snap13}
  \end{center}
\end{frame}
\subsection{\texttt{pyAcidobasic}}
\begin{frame}
  \frametitle{\texttt{pyAcidobasic}}
  \texttt{pyAcidobasic} permet de simuler des dosages acido-basiques.
  L'utilisateur tire-glisse des acides présents dans une liste de produits,
  pour définir le contenu de la burette (un seul produit) et celui du bécher
  (mélanges possibles). Dès qu'un dosage est possible, l'ordinateur établit
  les courbes de dosage (pH, concentrations des diverses espèces).
  L'auteur a écrit \texttt{pyAcidobasic} et maintient le paquet Debian/Ubuntu.
  \begin{center}
    \img[width=0.9\textwidth]{pyacidobasic}
  \end{center}
\end{frame}
\section{Crédits}
\begin{frame}
  \frametitle{Crédits}
\\
Toutes les illustration sont © 2011 Georges Khaznadar, \licenceCcBySa
\\[2ex]
Ce diaporama est disponible sous \licenceGFDL, à l'adresse
\HREF{http://speeches.ofset.org/georges}{http://speeches.ofset.org/georges}
(choisir l'item \textbf{2011-orsay}).
\end{frame}
\end{document}