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计算材料学在摩擦学课程教学中的改革与实践

大学 2024年第14期 133-136页

作者：周青华东鹏王海丰西北工业大学材料学院西北工业大学先进润滑与密封材料研究中心

摩擦学专业人才培养是发展高端特种装备的重要抓手，摩擦学课程教学是摩擦学专业研究生培养体系中的关键环节。摩擦学作为一门涉及物理、化学、材料等多学科交叉的综合学科，仅通过传统照本宣科的教学方法很难实现摩擦学专业人才培养的... 详细信息

摩擦学专业人才培养是发展高端特种装备的重要抓手，摩擦学课程教学是摩擦学专业研究生培养体系中的关键环节。摩擦学作为一门涉及物理、化学、材料等多学科交叉的综合学科，仅通过传统照本宣科的教学方法很难实现摩擦学专业人才培养的目的。本研究通过将计算材料学应用到摩擦学课程教学中，结合课程特点和研究生具体方向，以研究生科研能力培养为导向，优化教学内容，构建“三位一体”的教学模式，建立新型的多元化课程考核体系，极大增强了学生的创新意识与学习兴趣，提升了学生的综合素养。

关键词：摩擦学计算材料学教学改革研究生培养

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计算材料学在摩擦学课程教学中的改革与实践

大学（教学与教育） 2024年第5期 133-136页

作者：周青华东鹏王海丰西北工业大学材料学院陕西西安710072 西北工业大学先进润滑与密封材料研究中心陕西西安710072

摩擦学专业人才培养是发展高端特种装备的重要抓手,摩擦学课程教学是摩擦学专业研究生培养体系中的关键环节。摩擦学作为一门涉及物理、化学、材料等多学科交叉的综合学科,仅通过传统照本宣科的教学方法很难实现摩擦学专业人才培养的目... 详细信息

摩擦学专业人才培养是发展高端特种装备的重要抓手,摩擦学课程教学是摩擦学专业研究生培养体系中的关键环节。摩擦学作为一门涉及物理、化学、材料等多学科交叉的综合学科,仅通过传统照本宣科的教学方法很难实现摩擦学专业人才培养的目的。本研究通过将计算材料学应用到摩擦学课程教学中,结合课程特点和研究生具体方向,以研究生科研能力培养为导向,优化教学内容,构建“三位一体”的教学模式,建立新型的多元化课程考核体系,极大增强了学生的创新意识与学习兴趣,提升了学生的综合素养。

关键词：摩擦学计算材料学教学改革研究生培养

基于项目式教学的计算材料学实验设计——锂离子电池正极材料LiFePO_(4)第一性原理计算

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大学化学 2024年第4期39卷 140-148页

作者：许真铭郑明波刘振辉陈铎刘庆生南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016 江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000

为培养学生材料计算思维,本文采用项目式教学方法,以锂离子电池正极材料LiFePO_(4)研究案例设计一个第一性原理计算综合实验。本实验设计包括晶体结构建模、结构优化、电子结构计算、锂离子扩散性质计算、后处理分析等操作步骤,帮助学... 详细信息

为培养学生材料计算思维,本文采用项目式教学方法,以锂离子电池正极材料LiFePO_(4)研究案例设计一个第一性原理计算综合实验。本实验设计包括晶体结构建模、结构优化、电子结构计算、锂离子扩散性质计算、后处理分析等操作步骤,帮助学生掌握第一性原理计算基本原理、流程和分析方法,实现理论方法水平和软件操作技能的双重提升。

关键词：计算材料学理论计算第一性原理计算电子结构材料学实验

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基于科研案例的计算材料学实验设计

大学化学 2024年

作者：陈显飞张文涛杜海英成都理工大学生态环境学院成都理工大学材料与化学化工学院

创新教育是培养高素质创新型人才的内在需要。将前沿的科学研究成果和研究方法纳入到课堂教学中，可为学生提供更为丰富、实践性和前瞻性的教育体验。本实验设计涵盖计算材料学中的晶体结构模型建立、晶体结构优化、能带结构计算、化合... 详细信息

创新教育是培养高素质创新型人才的内在需要。将前沿的科学研究成果和研究方法纳入到课堂教学中，可为学生提供更为丰富、实践性和前瞻性的教育体验。本实验设计涵盖计算材料学中的晶体结构模型建立、晶体结构优化、能带结构计算、化合物催化分解等操作步骤，帮助学生掌握第一性原理计算的基本原理、流程和分析方法，将理论结合实际的工程问题，培养学生使用现代工程工具和新型技术工具识别、分析、解决复杂工程问题的能力。

关键词：第一性原理计算计算材料学材料学实验计算模拟软件

“新工科”背景下计算材料学课程教学的改革与实践

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武汉轻工大学学报 2024年第1期43卷 115-119页

作者：崔婷婷黄锦涛闵永刚广东工业大学材料与能源学院广州510006

为满足“新工科”建设的要求,对计算材料学课程进行教学改革与实践。通过理论实验的一体化结合、引入面向实际应用的实验设计以及过程化的考核方式来提升教学效果,使学生能够借助计算模拟来分析和解决不同尺度下的材料学问题。改革实践... 详细信息

为满足“新工科”建设的要求,对计算材料学课程进行教学改革与实践。通过理论实验的一体化结合、引入面向实际应用的实验设计以及过程化的考核方式来提升教学效果,使学生能够借助计算模拟来分析和解决不同尺度下的材料学问题。改革实践措施提高了学生自主思考、团队协作和创新思维的能力,建立起符合“新工科”建设需要的人才培养模式,可以作为多学科交叉和融合式教学的新范式。

关键词：计算材料学课程改革面向实际应用过程化考核

计算材料学在高分子材料领域的研究进展与发展趋势

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高分子学报 2023年第2期54卷 166-185页

作者：侯冠一刘军张立群北京工商大学化学与材料工程学院北京化工大学材料科学与工程学院华南理工大学材料科学与工程学院

随着科技发展，计算机软硬件技术的提高大大增强了大规模并行运算的效率，使得科学家能够以相对廉价的方式调用大量算力解析高自由度体系的运行机制，为设计新的材料结构与性能提供了新思路.作为材料基因工程(materials genome engineer... 详细信息

随着科技发展，计算机软硬件技术的提高大大增强了大规模并行运算的效率，使得科学家能够以相对廉价的方式调用大量算力解析高自由度体系的运行机制，为设计新的材料结构与性能提供了新思路.作为材料基因工程(materials genome engineering,MG)数据驱动研发体系的核心部分，计算材料学(computational materials science)为多项尖端领域的材料研发提供了巨大的助力，新材料的多元化程度超过了任何一个历史时期.本文综述了自2011年材料基因组计划(Materials Genome Initiative, MGI)发布以来，国内外学者利用计算材料学在高分子材料方面的研究进展，包括高性能弹性体材料、光学高分子材料、能源高分子材料、导热高分子材料和生物医用高分子材料.与此同时，阐述了计算材料学未来发展趋势与面临的挑战，期望为高分子材料基因组的发展方向提供指导.

关键词：材料基因组计划高分子材料计算材料学结构与性能关系

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计算材料学在钢铁材料研究中的应用

兵器装备工程学报 2022年第8期43卷 55-61页

作者：周少兰李忠盛丛大龙杨九州李立冉旭东陈汉宾西南技术工程研究所重庆400039

传统的材料研究是一门试验科学,随着计算机技术的飞速发展,理论计算模拟成为和试验研究相并行的科研方法,其中计算材料学成为材料领域重要研究手段。钢铁材料作为国民经济建设中产量最大的材料,具有不可替代的作用,对计算材料学主要内... 详细信息

传统的材料研究是一门试验科学,随着计算机技术的飞速发展,理论计算模拟成为和试验研究相并行的科研方法,其中计算材料学成为材料领域重要研究手段。钢铁材料作为国民经济建设中产量最大的材料,具有不可替代的作用,对计算材料学主要内容及方法进行了分析,概述了第一性原理、相场法在钢铁材料的微观结构、第二相及相变等方面的应用,并对计算材料学运用于钢铁材料的研究进行了展望。

关键词：计算材料学钢铁材料第一性原理相场法

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新工科背景下计算材料学实验教学改革与实践

实验室研究与探索 2022年第3期41卷 181-186页

作者：郭丹金剑锋王明涛贾楠秦高梧东北大学材料科学与工程学院沈阳110819

为了进一步加强专业实践育人,以新工科建设和“中国制造2025”为指导思想,对计算材料学课程中的实验教学环节进行改革,以前沿科研内容引领实验教学创新,在上机实验中增设材料数据+计算模拟实验环节。学生通过团队协作,依据预设设计指标... 详细信息

为了进一步加强专业实践育人,以新工科建设和“中国制造2025”为指导思想,对计算材料学课程中的实验教学环节进行改革,以前沿科研内容引领实验教学创新,在上机实验中增设材料数据+计算模拟实验环节。学生通过团队协作,依据预设设计指标,完成收集材料数据、筛选和提取特征数据、制定模拟方案和计算材料性能、建立组织-性能的关系等一系列实验环节,引导学生转变仅以经验和实验为主的材料研发思路,领会“数据+计算”驱动的材料设计内涵,同时提高学生的团队协作、自主学习、动手实践、科研分析、创新思维等能力。

关键词：计算材料学材料数据材料设计新工科实验教学改革

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“计算材料学”双语教学探索与实践

教育教学论坛 2023年第34期 10-13页

作者：白静沈洪涛金淼东北大学秦皇岛分校资源与材料学院河北秦皇岛066004

“计算材料学”是连接理论和实验研究的桥梁,是材料类专业一门与实践高度结合的课程。通过对“计算材料学”课程的学习,可以加深对材料的结构、性质和反应机理的认识,通过分析计算结果可以引导实验,学生会理性地设计实验。为了顺应高水... 详细信息

“计算材料学”是连接理论和实验研究的桥梁,是材料类专业一门与实践高度结合的课程。通过对“计算材料学”课程的学习,可以加深对材料的结构、性质和反应机理的认识,通过分析计算结果可以引导实验,学生会理性地设计实验。为了顺应高水平、国际化人才培养要求,结合教学实际,对“计算材料学”课程进行了双语教学改革。改革重点突出国家需求导向,适应学科和专业的发展要求,注重创新型、复合型人才的培养要求。从教学理念、课程内容、课堂教学、课堂考核等方面进行了教学改革探索与实践。

关键词：计算材料学教学改革双语教学研究型教学优化教学内容