一、课程基本信息

课程名称：计算材料学

课程代码：CMAT2022

学分：4

总学时：64（其中理论课时：48，实验课时：16）

二、课程性质与目的

本课程是材料科学与工程专业的一门核心专业课，旨在培养学生掌握计算材料学的基本理论和方法，通过计算机模拟与分析手段，研究材料的结构、性能及其相互关系。课程强调理论与实践相结合，帮助学生理解材料科学中的微观机制，并能利用先进的计算工具解决实际问题。

三、先修课程要求

1. 材料科学基础

2. 物理化学

3. 数学物理方法

四、课程主要内容

1. 计算材料学概述

- 计算材料学的发展历程

- 计算材料学的应用领域

2. 基础理论

- 固体物理学基础

- 材料力学性能的理论模型

3. 计算方法

- 分子动力学模拟

- 第一性原理计算

4. 实验设计与数据分析

- 数据处理与可视化

- 结果解释与讨论

五、教学方式

采用讲授、讨论、案例分析及实验室操作等多种教学方法，注重培养学生的自主学习能力和创新能力。

六、考核方式

1. 平时成绩：包括出勤、课堂表现、作业完成情况等，占总评成绩的30%。

2. 期中考试：闭卷笔试，占总评成绩的30%。

3. 实验报告：根据实验项目撰写详细的实验报告，占总评成绩的20%。

4. 期末项目：结合所学知识完成一个综合性的研究项目或论文，占总评成绩的20%。

七、教材与参考书目

主教材：

- 《计算材料学导论》，李明著，高等教育出版社，2020年版

参考书目：

- 《材料科学中的计算方法》，张华编著，清华大学出版社，2019年版

- 《第一性原理计算入门》，王强主编，机械工业出版社，2021年版

八、其他说明

本大纲自发布之日起实施，如有调整将另行通知。教师可根据实际情况对部分内容进行适当修改，但需保证教学目标和质量不受影响。

以上为《计算材料学》课程的教学大纲，旨在为学生提供系统化的学习指导，促进其在该领域的深入发展。