认识“矛盾”——材料计算方法与应用课程中的辩证唯物主义思政设计

在“立德树人”的根本任务下,材料计算方法与应用结合课程重点内容——理论知识的“简单美”与实际材料中的“缺陷”之间的矛盾,阐述该课程中加入思政要素的创新性及必要性,讨论学生参加该课程思政环节的收获与意义。通过认识材料世界中的“矛与盾”,引导学生形成辩证唯物主义思想,学会在对立统一中前进,树立正确的世界观、人生观和价值观;学生自主进行思政内容学习的新方式提高主观能动性,也为其他课程开展思政教学提供新的思路。

“新工科”背景下计算材料学课程教学的改革与实践

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。

高纯碳酸钡的制备及其应用研究

高纯碳酸钡作为一种先进的材料,其在科学领域的应用研究备受关注。本文通过对液相沉淀法、微乳液法、低温固相合成法、模板法、超声波化学法、微波辅助合成法、超重力法等多种制备方法的比较,分析了高纯碳酸钡的制备过程及其性能。实验结果表明,采用微波辅助合成法得到的高纯碳酸钡具有较好的晶体结构和纯度,其平均粒径D50为1μm,晶粒尺寸为10nm。在此基础上,本文探讨了高纯碳酸钡在先进材料科学中的应用。

高性能硅酸盐水泥基材料的制备与性能优化

随着建筑业对材料性能要求的不断提升,高性能硅酸盐水泥基材料的研发成为关键。本论文针对硅酸盐水泥基材料的制备与性能优化展开研究,提出了一系列改进方案。通过优化配方、调整水泥clinker的矿物组成,以及改进制备工艺,显著提升了水泥基材料的力学性能、耐久性和环境适应性。实验结果表明,这些措施有效提高了材料的抗压强度、抗渗透性和抗裂性能,同时降低了材料的收缩性和对环境的影响。研究为高性能硅酸盐水泥基材料在实际工程中的应用提供了理论依据和实践指导。

基于翻转课堂的项目教学法在“材料科学基础”课程教学中的应用探讨

如何激发学生的学习兴趣,提高教学质量是材料科学基础教学过程中的一个重要问题。为解决传统教学模式中学习注意力分散,学习兴趣低下,材料科学基础教学变成单纯的知识点死记硬背、学做分离等诸多问题,引进基于翻转课堂的项目教学法新式教学模式,并将教学中心从教师向学生转变。通过完善小组成员构成以及项目难度,实现项目教学法效果最大化。

应用型本科计算机科学与技术专业本科毕业设计质量保证方法探索与实践

以应用型本科计算机科学与技术专业本科毕业设计痛点分析为切入点,本文在问题梳理和原因分析的基础上,提出三库协同并动态优化的毕业设计质量保证体系,以提高毕业生专业素养,达成应用型人才培养目标。

人工神经网络在材料科学研究中的应用

人工神经网络模型已成为材料科学中广泛使用的技术,综述了人工神经网络在材料设计、材料加工的智能控制、材料相变研究和材料性能预测等方面的应用。

计算机在材料科学中的应用

阐述了计算机在材料科学领域中几个主要方面的应用,旨在推动计算机在材料科学中的应用和发展。

计算机模拟与预测方法在材料科学研究中的应用

计算机模拟与预测方法在材料科学研究中得到愈来愈广泛的应用。针对材料研究的发展趋势,介绍了常用的有限元法、有限差分法、蒙特卡罗方法、分子动力学方法及人工神经网络方法等的特点,并列举了它们在材料研究开发中的应用。

材料科学基础的教学改革与实践

本文针对金属材料工程专业的校级必修课“材料科学基础”,提出了教学改革方案,并进行了教学实践,实践证明“提高教师业务能力与素质;采用一个合理的课程体系;解决好该课程与基础课及专业课的关系;运用一系列教学方法;改革实验内容及方法;利用计算机进行辅助教学;采用计算机命题及评分系统等是提高教学效果的有力措施及手段。

直线与任意曲线求交算法在晶粒度计算的应用

对于晶粒度测量的计算机化问题 ,从材料学的角度讨论了其可行性 .采用平均直径法对一幅经过处理的晶界图像进行晶粒度计算 .基于Freeman码的原理 ,分析了欧氏空间下与泛欧空间下直线与曲线交点求法的差异性 ,提出了“伪交点”的概念 ,在理论上给出了求交的解决方案 ,同时也从计算机图形学的角度分析了影响计算直线与曲线交点的因素 ,在算法上也给出了相应的解决方案 .最终计算结果和试验结果吻合较好 ,表明这种方法计算晶粒度快捷有效 。

“计算机在材料科学中应用”课程教学设计

为了提高"计算机在材料科学中应用"课程的教学效果,提高学生的计算机在材料科学中的应用能力,对该课程的理论和实验教学进行了设计,在理论教学的基础上,引进一些教学软件(如Origin、ANSYS)加强实验教学。该课程的教学设计取得了一定的效果,适应了当前材料科学专业教学和科研的需要。本课程教学中已经开展的工作可以为该课程的进一步完善,以及其它课程的教学提供借鉴。

5W1H法在材料科学基础课程教学中的应用

材料科学基础课程涉及到的理论知识纷杂且概念抽象性强、难于理解,致使教学效果不理想。应用5W1H法组织教学,凝练教学内容,合理搭配教学手段,将教师的"教"与学生的"学"有机统一。特别对应用型本科高校而言,"5W1H"法有助于改善教学质量。

激光脉冲法测量热扩散率技术在材料科学中的应用

依据作者长期从事该领域研究工作的经验,参照作者及国内外研究硬质合金刀具热扩散率性能及脆性陶瓷抗热震性的最新成果,首次提出以下新观点,即:对于工作在变温状态下的脆性材料,热扩散率是其主要与基本性能之一。本文通过热扩散率与材料结构和组分关系和热扩散率在材料研究中的应用事例,从理论与实践两个方面对此新观点进行了论证。

三维连续金属/陶瓷复合材料六面体有限元网格自动生成算法

三维连续复合材料有限元几何模型的构建是进行微观力学研究的基础和难点。针对其几何拓扑结构特征,采用三维断层扫描设备Micro-CT和Simpleware图像处理软件得到复合材料三维微观组织实体模型,数据选用STL文件格式存储;基于实体模型的表面曲率和局部厚度小特征建立网格的加密信息场,采用栅格法自动生成金属相的全六面体有限元网格;提出互补填充方法自动生成陶瓷相的全六面体有限元网格,实现三维连续金属/陶瓷复合材料的有限元几何建模,并应用于有限元数值模拟,分析其微观力学性能。

“翻转课堂”模式在《材料分析测试方法》课程中的应用

《材料分析测试方法》是材料学科的专业基础课程,具有多样性、前沿性、实践性的特点。但在实际教学过程中,常面临知识点纷杂与教学时间有限、教材局限性与学科前沿性、实践需求大与实验课时少等矛盾。这些矛盾常体现在理论与实践脱节方面。文章基于《材料分析测试方法》课程和授课教师的特征以及现代大学生学习特点的分析,探讨将"翻转课堂"这一新型教学模式应用于《材料分析测试方法》课程的可行性。同时为解决理论与实践脱节这一主要矛盾,在实际教学中初步引入该教学模式,取得了一定的成效。

材料科学中的高性能计算

高性能计算是研究材料的成分-结构-性质三者之间关系的有力工具。材料科学中的计算模拟主要使用密度泛函理论研究原子到微米尺度的材料,其并行实现方式主要分为并行k点、并行能带和并行平面波,具有较高的并行效率和大量的软件实现。并行k点方式具有较好的扩展性,但不适合于计算大晶胞体系;并行能带方式对于中小晶胞体系效率较高;并行平面波方式适合于大晶胞体系,但对全局通讯的依赖性较高,并行扩展性较差。充分利用最新的硬件技术,如加速卡、众核技术等,改写或重新设计材料科学计算软件已成为最近的发展趋势。

《计算机在材料学中的应用》课程说课设计

说课是面向专家和同行叙述课程教学设计过程并交流切磋的一种有效教学活动,说课有利于提高教师教学水平和教学效果。《计算机在材料学中的应用》是材料科学与工程、高分子材料科学与工程和材料化学专业的必修专业基础课程之一,本文按说课要求着重从课程性质与定位、教学目标、内容设计、学情分析、教学方法与手段、教学评价与考核方式和教学反馈与效果几个方面进行叙述与探讨,旨在与同行交流并提高教学效果。

结构力学课程建设与教学改革的研究

介绍了房屋建筑工程专业结构力学课程教学的基本要求、基本方法、教材与试题库建设、计算机应用等课程建设与教学改革方面的研究成果。

《计算机在材料科学中的应用》课程教学探索

《计算机在材料科学中的应用》是一门材料科学相关专业的专业基础课,具有很强的跨学科性和时代技术特征,理论性和实践性都很强。本文简要回顾了该课程在我校的发展历程、分析了其开设现状,并对其教学方法、教学手段等提出了看法和建议。