金属材料工程专业《计算材料学》课程教学大纲.docx
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1、计算材料学课程教学大纲一、课程基本情况课程代码:1011451235()7课程名称(中,英文):计修材科学/Compu1.a1.iona1.Materia1.sScience课程类别;专业选修课学分;2总学时:32埋论学时:32实脸/实践学时:0适用专业:金属材料工程适用对象:本科先修课程:离等数学,大学物理,工程力学,材料科学与地础教学环境:多媒体教室开课学院:材料科学与工程学院二、课程简介1 .课程任务与目的於十算材料学是金属材料工程专业的专业选蟋课之一.本课程是在学生学习并常握必备的专业知识基础上,为加深学生对材料的认知和理解,提升其专业水平而设区的选修课程。本课程从激观粒子到宏观连续体
2、尺度,堪于分子动力学及有限元,虫点讲授计算材料学范本概念和方法,内容涵芾数做模拟,数据处理,统计分析,数据可视化等相关技术和软件,通过培养学生计匏技能,使其对材料设计更具方向性和前感性,推动学生的创新能力和工程研发能力.在课程教学过程中.注重学生专业能力培养与人格养成,注瓯立德树A培育学生的社会主义核心价值观领,传承民族精神.恪守职业道砂,激发学生工业兴国、爱国热情.2 .对接培养的岗位能力提高和锻炼学生的科研能力,包括文献调研、课题选择、抽象建模、编程能力、数据处理以及结果分析等相关科学素养和逻辑能力.三、鼻程做学目标1 .课程对毕业要求的支捽I毕业要求指标点2.2|能鲂标合运用数学、自然科
3、学以及金属材料工程的基本原理和专业知识.对金属材料工程领域的复杂工程问遨进行建模.毕业要求指标点4.3)能够根据实的方案安全地开展金属材料工程实脸,正确地聚梁实验数据,并利用工程及材料S业知识财金属材料工程问题的实脸结果进行分析和解修,并通过信息综合得到合理有效的结论,毕业要求指玩点5.2|能峪选择、开发或创造性地应用现代工程工具和俏息技术工具.对金M材料的虹朵工程向Sfi进行预测与模拟.并能够理解其局限性.2 .课程教学目标对应事业要求指标点,具体内容如下教学目标I;掌握不同尺度材料模拟计售软件的基本原理和操作流程,具备将金属材料工程问题归结为典型模型的能力,并能鲂利用相关软件建立物理模型进
4、行初步的科学研究.(支掠毕业要求指标点2.2)教学目标2:能鲂利用所学的计算材料学知识对电杂工程何即进行模拟、分析、解糅.能把计霓结果与实验研究、理论分析和文帧相结合,得出合理百效的结论.(支撑毕业要求指标点4.3)教学目标3:能够熟练使用计算材料学常用软件,对材料的性能进行预测与模拟.(支探毕业要求指标点5.2四、教学课时安排(一)学时分充主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实胎实践主题I计算材料学简介220I主题2模拟平台及工具介绍4401、2、3主题3分子动力学模拟要家8201、2、3主题4分子动力学模拟实例101001、2、3主IS5第一性原理计算8801、2,3合计32
5、320五、教学内容及敦学设计主j或知识点1计算材料学简介1 .教学内容主要介绍计算材料学的诞生、计算材科学研究内容和方法、计修材料学的计算机实现、计算材科学的发展,计算材料学的鸟用。引导学生树立工匠精神培养他们在学习和工作中精益求精的态度,不断提升自己的专业技能,2 .敕学重点计算材料学研究内容和方法、计分材料学的计圆机实现、计算材料学的应用.3 .教学难点计算材料学的计算机实现、计算材料学的应用.4 .教学方案设计(含教学方法、教学手段)授课、启发式教学,采用多媒体和板把相结合。主或知识点2模拟平台及工具介用1 .教学内容IinUX操作系统简介、IinUX基本命令、PythOn谱法、pyth
6、on织程基础.引导学生树立工匠精神,培养他们在学习和工作中精益求精的态度,不断提升自己的专业技能。2 .教学Hi点IinUX明本命令、Py1.hOn语法、PyIhOn编程坛础。3 .教学难点python谙法.4 教学方案设计(含教学方法、教学手段授课、启发式教学,来用多媒体和板修相结合.主题或知板点3分子动力学模拉要索1 .教学内在分子动力学方法简介、分子动力学方法局限性、常见的分子动力学软件、原子间相互作用势、系综和边界条件、运动方程的数值解法、枳分时间步、积分及优化算法.引导学生树立工匠赭神,培养他们在学习和工作中精益求精的态度,不断提升自己的专业技能。2 .教学Hi点原子间相互作用势、系
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