《计算机在材料科学与工程中应用》课程教学大纲（Computer Technology Applying to Material Science and Engineering）

《计算机在材料科学与工程中应用》 数学大纲 课程编号: 课程名称:计算机在材料科学与工程中应用 英文名称: Computer Technology Applying to Material Science and Engineerin 学时 学分:2 授课对象:材料科学与工程专业本科生 课程性质:材料专业本科生在计算机课程基础上必修的一门技术基础课程。 先修课程:计算机文化基础、程序设计、 授课方式:课堂讲授,大部分采用多媒体教学 课程教学目标 向学生介绍计算机技术在材料领域取得的最新成果和最新动向,使学生 了解将计算机技术用于解决材料科学与工程领域中实际问题的思路、方法与手 段,并使之能初步将计算机用于后续专业课程学习和专业设计中去。开拓学生的 思路和视野,培养学生的创新能力和引导学生的创新意识,使学生对材料专业有 个全面的认识和树立正确的专业学习思想。 二、教学内容及基本要求 第一章材料科学硏究中数值模拟方法基础 教学内容 1.1有限差分法 1.2有限元法 基本要求 通过对本章的学习,使学生掌握用有限差分法和有限元法进行数值模拟的 基本步骤;了解这两种数值模拟方法在材料科学与工程领域的使用现状;初步具 备用这两种方法解决简单实际问题的能力

1 《计算机在材料科学与工程中应用》 教学大纲 课程编号： 课程名称：计算机在材料科学与工程中应用 英文名称：Computer Technology Applying to Material Science and Engineering 学 时：30 学 分：2 授课对象：材料科学与工程专业本科生 课程性质：材料专业本科生在计算机课程基础上必修的一门技术基础课程。 先修课程：计算机文化基础、程序设计、 授课方式：课堂讲授，大部分采用多媒体教学 一、课程教学目标 向学生介绍计算机技术在材料领域取得的最新成果和最新动向，使学生 了解将计算机技术用于解决材料科学与工程领域中实际问题的思路、方法与手 段，并使之能初步将计算机用于后续专业课程学习和专业设计中去。开拓学生的 思路和视野，培养学生的创新能力和引导学生的创新意识，使学生对材料专业有 一个全面的认识和树立正确的专业学习思想。 二、教学内容及基本要求 第一章 材料科学研究中数值模拟方法基础 教学内容 1．1 有限差分法 1．2 有限元法 基本要求 通过对本章的学习，使学生掌握用有限差分法和有限元法进行数值模拟的 基本步骤；了解这两种数值模拟方法在材料科学与工程领域的使用现状；初步具 备用这两种方法解决简单实际问题的能力

第二章材料科学与工程中的物理场计算机分析 教学内容 2.1温度场计算机分析 2.2浓度扩散场计算机分析 基本要求 通过对本章的学习,使学生了解目前计算机在温度场和浓度场求解方面的 应用情况;掌握用差分法求解导热微分方程和扩散方程解析解的基本方法;能对 简单的求解导热微分方程和扩散方程编程求解, 第三章计算机在材料科学与工程控制中的应用 教学内容 3.1计算机控制系统的组成和特点 3.2过程通道和数据采集 3.3直接数字控制及应用 3.4集散控制系统及应用 3.5虚拟仪表 基本要求 通过对本章的学习,了解计算机控制系统的概念、组成和控制原理;了解 过程通道技术的工作原理和在过程通道中抑制、消除干扰存应采取的措施;了解 各种控制系统的结构、组成、特点及其在材料领域的应用情况 第四章计算机在企业管理中的应用 教学内容 4.1管理信息系统 4.2信息系统技术 4.3企业管理信息系统的开发 基本要求 通过对本章的学习,了解管理信息系统的结构组成及其在企业管理中的应 用;掌握管理信息系统和数据库的一些基本概念:掌握设计数据库和开发企业管 理信息系统的基本方法步骤;了解企业管理信息系统的开发实例

2 第二章 材料科学与工程中的物理场计算机分析 教学内容 2．1 温度场计算机分析 2．2 浓度扩散场计算机分析 基本要求 通过对本章的学习，使学生了解目前计算机在温度场和浓度场求解方面的 应用情况；掌握用差分法求解导热微分方程和扩散方程解析解的基本方法；能对 简单的求解导热微分方程和扩散方程编程求解。 第三章 计算机在材料科学与工程控制中的应用 教学内容 3．1 计算机控制系统的组成和特点 3．2 过程通道和数据采集 3．3 直接数字控制及应用 3．4 集散控制系统及应用 3．5 虚拟仪表 基本要求 通过对本章的学习，了解计算机控制系统的概念、组成和控制原理；了解 过程通道技术的工作原理和在过程通道中抑制、消除干扰存应采取的措施；了解 各种控制系统的结构、组成、特点及其在材料领域的应用情况。 第四章 计算机在企业管理中的应用 教学内容 4．1 管理信息系统 4．2 信息系统技术 4．3 企业管理信息系统的开发 基本要求 通过对本章的学习，了解管理信息系统的结构组成及其在企业管理中的应 用；掌握管理信息系统和数据库的一些基本概念；掌握设计数据库和开发企业管 理信息系统的基本方法步骤；了解企业管理信息系统的开发实例

第五章计算机辅助设计 教学内容 5.1CAD设计 5.2计算机在材料设计和相图设计中的应用 5.3材料的微观结构设计及模拟 基本要求 通过对本章的学习,了解计算机辅助设计技术在造型、模具、工业过程和 设备设计中的应用情况;了解计算机在材料设计领域的发展前沿,掌握相图设计 的基本原理,能进行简单的相图计算:了解计算机在材料微观结构设计和模拟方 面的应用情况 第六章人工神经网络与专家系统 教学内容 .1人工神经网络 6.2人工神经网络在材料科学中的应用 6.3专家系统概述 基本要求 通过对本章的学习,使学生了解什么是人工神经网络、什么是专家系统及 其在材料科学与工程领域的应用情况。 三、教学安排及方式 授课方式为课堂讲授,且大部分采用多媒体教学。 课程主要内容 讲课学时 章材料科学硏究中数值模拟方法基础 第二章材料科学与工程中的物理场计算机分析 第三章计算机在材料科学与工程控制中的应用 4446 第四章计算机在企业管理中的应用 第五章计算机辅助设计 第六章人工神经网络与专家系统 6

3 第五章 计算机辅助设计 教学内容 5．1 CAD 设计 5．2 计算机在材料设计和相图设计中的应用 5．3 材料的微观结构设计及模拟 基本要求 通过对本章的学习，了解计算机辅助设计技术在造型、模具、工业过程和 设备设计中的应用情况；了解计算机在材料设计领域的发展前沿，掌握相图设计 的基本原理，能进行简单的相图计算；了解计算机在材料微观结构设计和模拟方 面的应用情况。 第六章 人工神经网络与专家系统 教学内容 6．1 人工神经网络 6．2 人工神经网络在材料科学中的应用 6．3 专家系统概述 基本要求 通过对本章的学习，使学生了解什么是人工神经网络、什么是专家系统及 其在材料科学与工程领域的应用情况。 三、教学安排及方式 授课方式为课堂讲授，且大部分采用多媒体教学。 课 程 主 要 内 容 讲课学时 第一章 材料科学研究中数值模拟方法基础 4 第二章 材料科学与工程中的物理场计算机分析 4 第三章 计算机在材料科学与工程控制中的应用 4 第四章 计算机在企业管理中的应用 6 第五章 计算机辅助设计 6 第六章 人工神经网络与专家系统 6

四、考核方式 采用读书报告的形式,让学生就某一与本课程有关的主题查阅资料,并完 成字数不少于10000字的读书报告。 五、推荐教材及参考教材 1.曾令可,计算机在材料科学与工程的应用(出版中),武汉理工大学出版社 2.邱大年,计算机在材料科学中的应用,北京工业大学出版

4 四、考核方式 采用读书报告的形式，让学生就某一与本课程有关的主题查阅资料，并完 成字数不少于 10000 字的读书报告。 五、推荐教材及参考教材 1. 曾令可，计算机在材料科学与工程的应用(出版中)，武汉理工大学出版社 2. 邱大年，计算机在材料科学中的应用，北京工业大学出版