计算机在材料科学中的应用课程教学大纲.doc

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1、计算机在材料科学中的应用教学大纲（无机）课程名称：计算机在材料学中的应用课程编码：02100080英文名称：Applicationofcomputerinmaterialscience&engineering学时：24学时学分：1.5学分开课学期：第六学期适用专业：无机材料非金属、材料物理专业课程类别：必修课程性质：专业基础课先修课程：高等数学、线性代数、普通物理教材：《材料科学与工程中的计算机技术》樊新民等编著中国矿业大学一、课程性质及任务本课程是材料学无机非金属材料专业的主要专业技术基础课程。课程教学所需达

2、到的目的是了解在材料科学领域的需要应用计算机解决的问题。掌握计算机应用中经常采用技术手段的工作原理、性能和特点。掌握材料研究、材料制备、材料工程中可以运用计算机解决问题的的基木方法。在实验中介绍典型、常用的计算机处理软件、认知常见的计算机接口、传感器、信号数据处理技术，对一般无机非金属材料的研究、制造过程中需要计算机技术的环节，具有初步判断并进行简要分析、设计的能力。二、课程内容及学习方法根据学校的学时安排，课程内容共分七章，第一章绪论，第二章微型计算机的测试与控制系统，第三章常用计算方法，第四章传热学计算机分

3、析，第一五章晶体学的计算机分析，第六章材料微观结构的计算机模拟，第七章计算机在材料学中的其它应用，数据处理软件与演示实验。本课程的学习与基础理论课的学习方法不同，应注意理论学习与生产实践相结合，注重实验。三、课程的教学要求第一章绪论1.1材料科学与工程1.2在材料科学与工程中的应用计算机解决的问题第二章微型计算机的测试与控制系统计算机在材料科学中的应用课程教学大纲2.1计算机检测与控制系统的组成和特点2.2计算机测控系统的输入输出部分第三章常用计算方法3.1迭代法解线性方程组3.2追赶法求解三对角线方程组3.3

4、最小二乘法曲线拟合3.4三次样条插值函数第四章传热学计算机分析4.1传热学基木概念4.2导热微分方程4.3导热问题的数值解法4.4传热学计算机分析实例应用第打章晶体学的计算机分析5.1金属表面能的计算5.2选区衍射斑点的计算机分析5.3熔体结构的计算机预测第六章材料微观结构的计算机模拟6.1概述6.2电子层次的模拟6.3原了/分了层次的计算机模拟6.4断裂与晶粒长大的模拟第七章计算机在材料学中的其它应用7.1计算机材料设计（MaterialsStudio软件介绍）7.2材料数据库及其应用7.3计算机与材料分析仪

5、器（成份、结构、性能）7.4计算机相图计算及分析7.5人工神经网络技术及应用7.6弱极化区金属腐蚀速度计算7.7扩散过程的计算机模拟7.8计算机在其它工艺控制中的应用（玻璃熔化过程分析）四、课程学时分配讲课内容学时1、概论22、微型计算机的测试与控制系统43、常用计算方法424、传热学计算机分析25、晶体学的计算机分析36、材料微观结构的计算机模拟37、计算机在材料学中的其它应用28、软件介绍和演示实验上机4合计24五、课程习题要求本课程习题的基本要求是：认真完成思考题目，及时巩固课堂讲授的理论知识和基本概念，

6、锻炼独立思考和分析问题的能力。结合材料学科领域的研究特点和材料工程中对控制技术的要求，初步达到掌握材料学中计算机应用技术的主要方法。习题的份量占自学时间的四分之一，具体数量视习题难易程度而定。六、课程的实验内容与要求1、一般数据处理软件的应用介绍2、材料微观结构的计算机模拟软件介绍上机实验目的：验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识。培养学生初步掌握主要的计算机应用技术，具备对材料研究、分析、开发等实际工作的能力。上机实验要求：学会观察、确定材料研究、材料制造中的初始条件、边界条件,验证理论，学习分析传感器、计算机

7、接口技术的选择。具备正确处理实验数据的能力，培养运用所学理论解决实际问题的能力、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。要求学生以严肃认真的态度、实事求是的作风，完成计算机上机实验设程。七、课程的主要参考书杨庆祥《计算机在材料学中应用》燕山大学2000年邱大年等《计算机在材料科学中的应用》武汉工业大学1999年樊新民等《材料科学与工程中的计算机技术》中国矿业大学2000年制定人：刘世民审定人：赵玉成批准者：杨庆祥2005年3月