VESTA软件在固体物理学晶体结构教学中的应用

Journal: Modern Education Forum DOI: 10.12238/mef.v8i16.16697

陈善俊, 张世杰, 陈艳, 赵杰

长江大学物理与光电工程学院

Abstract

晶体结构是固体物理学的核心和基础内容,但其抽象的3D空间构型一直是教学难点。传统依赖于2D图示的教学方法存在抽象性强和静态僵化的问题,难以让学生建立直观的空间认知及深入理解“结构决定性质”的物理本质。VESTA作为一款开源、功能强大的晶体结构可视化软件,凭借“实时3D渲染、多维度结构展示、交互式操作”等特性,成为破解晶体结构教学痛点的关键工具。论文主要分析了传统教学的不足、引入VESTA的必要性及阐述了该软件在复杂结构沉浸式认知和多模式图形阐释等方面的具体用法与显著优势。VESTA的应用构建了从抽象理论到直观模型的桥梁,有效提升学生的空间想象力、科学探究能力及科研前沿素养,是推动固体物理教学现代化转型的有效途径。

Keywords

VESTA；可视化；晶体材料；电子结构

Funding

教育部产学合作协同育人项目(220602116032600, 220603117263028)；湖北省教育厅教学研究项目(2022263)；湖北省教育厅新工科建设项目(XGK03053)；长江大学教学研究项目(JY2022054)。

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