晶体材料原子尺度计算模拟实验教学设计

根据材料研发模式的发展趋势,在"计算材料学"课程中设计了原子尺度模拟应用的一系列上机实验.学生以小组合作方式完成实验教学案例.教学内容由浅入深设置了三个实验环节:基于MATLAB编程实现简单晶体结构的建模及其可视化;编程构建7大晶系晶体结构、典型晶体缺陷结构及复杂晶体结构;应用分子动力学Lammps软件计算典型晶体材料铜的结合能、空位形成能等材料参数.教学实践表明,该实验教学可有效提升学生对"计算材料学"的学习兴趣,加深对晶体结构、材料缺陷、材料热/物性参数等材料专业基础知识的理解,同时提高团队协作、自主学习、创新思维、科研分析等方面能力.