采用案例教学法提高金属学与热处理课程教学效果的改革与探索

文章探讨了采用案例教学法以提高金属学与热处理课程教学效果的策略。本研究通过真实工业案例、多媒体教学资源、互动式案例讨论、跨学科方法的整合以及案例更新和反馈机制的建立,旨在提升学生的实践能力、加深对理论知识的理解,并培养学生的批判性思维和创新能力。通过这些策略的实施,不仅可以使学生更好地理解材料科学的复杂性,也能够激发学生的学习兴趣,提升解决实际问题的能力。

Na在XC_3(X=B,N,P)掺杂石墨烯表面吸附与扩散行为的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,对Na在本征石墨烯(PG)和掺杂单层石墨烯(BC_3、NC_3、PC_3)表面的吸附结构、电子性质和扩散行为进行了详细的理论计算。结果表明,由于磷掺杂体系(PC_3)P-C键剧烈变化,PG中原有的平面结构消失;而硼、氮掺杂(BC_3和NC_3)对PG结构的影响很小,B-C键和N-C键变化不显著,BC_3和NC_3仍然能维持PG的平面结构,并且没有正反面之分。电子结构计算表明,PG、BC_3和NC_3体系分别呈现半金属、p型掺杂和n型掺杂特征,而PC_3表现出金属性;然而,在Na吸附后所有的材料都表现出金属性。进一步的吸附能计算发现磷、硼掺杂(PC_3和BC_3)能够有效改善石墨烯的储Na容量,从扩散机制的研究发现,Na在PC_3掺杂体系表面的扩散能垒较小,仅为0.081 5 eV,有利于Na在PC_3掺杂石墨烯表面的传输和扩散,是一种潜在的钠离子电池负极材料。

材料基础实验课的教学方法改革与实践

为提高学生对专业课重要知识点的理解和综合运用能力,本文提出了在材料基础实验中以综合设计性实验取代验证性实验的改革方案,在焊接专业开设了“钢的典型组织设计制作及检验”大型综合设计性实验,课中以学生自行设计的工艺方案进行全程实操,取得了良好效果。通过该项实验课改革,既加深了学生对专业理论知识点的理解,又能提高学生对专业知识的综合运用和创新能力,对应用型人才培养很有益处。