作为与理论分析和实验观测并列的研究方法，计算材料为材料学提供了新颖、有效的研究手段，弥补理论和实验的不足。随着模型与算法的成熟，通用软件的出现，使得计算材料学的广泛应用成为现实。计算材料学基础知识的掌握已成为现代材料工作者必备的技能之一。

   本课程从微观粒子（原子、电子）到宏观连续体等多尺度多层次介绍计算材料学的基本概念，主要研究方法和技术。本课程重点讲授第一性原理从头算法、分子动力学、蒙特卡罗、有限元法等模拟技术在材料科学与工程领域中的应用。

   学习该课程，对材料类专业学生来说，更加深刻地理解“组织-结构—性能”本构关系，掌握的计算模拟理念、方法和技能；对普通理工科学生来说，该课程能够拓宽研究理念与思维模式，了解科技前沿方向；对有意向进一步进行材料类专业深造的同学，掌握并应用计算材料学于科研，能大大缩短研发周期、降低研发成本、提高科研效率。

   课程涵盖了纳观、微观到宏观多种的研究层次；为你化繁为简生动诠释晦涩基本概念；通过项目案例，让你快速掌握算法实现与数值处理技巧；提纲挈领，帮你理顺理论框架与逻辑脉络。

1：初步了解计算模拟的有关概念，了解从纳观、微观、介观到宏观的材料相关性质的理论预测方法；

2：能够根据材料问题类型和所涉及的尺度，选择适用软件和模块；

3：掌握常用计算软件的操作，能够从给定数据出发，利用相关软件建立物理模型完成数值计算，掌握模拟分析的基本流程；

4：能够利用所学专业知识，对简单专业问题的模拟结果进行分析解释。

本课程不提供证书

总成绩=平时成绩20%（个人作业5%+团队作业及期末汇总报告5%+MOOC平台学习数据10%）+实验成绩30%（实验报告10%+实操能力20%）+期末成绩50%（基础知识15%+应用知识15%+分析能力20%）

材料科学基础

固体物理

材料力学

1.        江建军，缪灵，梁培，马新国，计算材料学：设计实践方法，高等教育出版社，2010年2月

2.        里沃斯，计算化学-分子和量子力学理论及应用导论，科学出版社，2010年2月

3.        徐光宪，黎乐民，王德民，量子化学——基本原理和从头计算法（中）（第二版），科学出版社，2007年9月

4.        曹天元，上帝掷骰子吗-量子物理史话，北京联合出版社，2013年9月

5.        罗伯（德）编著，项金钟，吴兴惠译，计算材料学，化学工业出版社，2002年8月

6.        曾攀，有限元基础教程，高等教育出版社，2009年7月

1．本课程部分图片、视频来自网络及书籍，为教学需要在此借鉴。如果侵犯到您的权益，请发邮件至yrwu2009@xmut.edu.cn联系。

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