《计算机在无机材料中的应用》课程教学大纲

《计算机在无机材料中的应用》课程教学大纲

课程名称（中文/英文）：计算机应用/Applicationofcompulerininorganicmalerials

课程类别：专业课

课程性质：任选适用专业：无机非金属材料工程

学时数：24其中：实验/上机学时：0

学分数：1.5考核方式：考查

预修课程：粉体工程、热工过程与设备

教学参考书：高文元编.计算机在材料科学与工程中的应月.大连工业大学出版社.2014.3吴

福琪等编.玻璃工业微机应用.武汉工业大学出版社.1994

曾令可等编•计算机在材料科学与工程中的应用.武汉理工大学出版社.2004

高望东编.数值计算方法.大连理工大学出版社.1993

开课单位：纺织与材料工程学院无机非金属材料工程系

课程尚介：

计算机应用是无机非金属材料专业的任选课。它主要讲述计算机在材料科学与工程专业方面应用

情况以及未来的发展方向，同时拓展学生的专业知识和培养学生能够正确掌握计算机来解决工程实际

问题的能力。学生通过学习能够正确分析数值计算中产生的各种误差以及避免误差的方法。能够将材

料工程中的工程实际问题进行处理来建立相应的数学模型并能选择正确处理的方法，对计算机处理工

程实际中的线性方程组和非线性方程所用的基本方法能够掌握和使用。掌握最小二乘法原理以及拉格

朗日插值公式的建立。掌握优化原理及传热过程中的数学模型，利用数值分析的理论，进行数值仿真

和优化，并能对实验数据进行科学的分析和处理。掌握计算机集成、系统工程等知识。达到训练学生

正确利用计算机解决工程问题的方法与步骤的能力。

本门课程对学生知识、能力和素质的培养目标：

1,使学生具有数值分析基础知识，掌握计算机集成技术、数据处理、数值仿真和优化在无机非金属

材料应用上的专业知识。

2.学生通过课程的学习，具有利用计算机正确科学处理实验数据以解决无机材料科研问题上的工程

实践能力。

3.学生通过课程的学习，具有利用数值分析的理论，进行材料生产过程中数值仿真和优化，以达到

止确利用计算机解决无机材料工程实际问题的科研和创新能力。

教学目的和要求

第一章计算机在材料科学与工程上运用与展望（2学时）

通过本章的学习，使学生了解和认识计算机在材料科学与工程专业方面应用情况，认识该课程

在专业上的重耍地位和作用。

教学重点和难点

重点训练学生正确利用计算机解决材料科学与工程问题的方法与步骤的能力。难点计算机处理

材料科学与工程问题时计算模型的建立。

教学内容

一、概论

二、计算机解决工程问题的方法与步骤

第二章数值分析理论基础（6学时）

教学目的和要求

要求学生通过本章学习，能够止确分析数值计算中产生的各种误差以及避免误差的方法。对计

算机处理线性方程组和非线性方程所用的基本方法能够掌握和使用。

教学重点和难点

重点Gauss主元素消去法、标度化列主元素法；Gauss-Seidel迭代法、区间搜索法及二分法、

Newton法在无机材料中的应用。难点Newton法的含义

教学内容

一、数值计算方法中的误差

二、无机材料中线性方程组的解法与处理

三、无机材料中非线性方程的解法与处理

第三章实验数据的处理与分析（8学时）

教学目的和要求

要求掌握曲线拟和的最小二乘法原理及在无机非金属材料工程实际中的应用。掌握拉格朗日插

值公式。

教学重点和难点

重点最小二乘法原理以及拉格朗日插值公式的建立以及在无机非金属材料工程实际中的应用。

难点最小二乘法原理理解和运用

教学内容

一、无机材料中线性拟和二

、无机材料中多项式拟和

三、无机材料中多元线性拟和

四、无机材料中插值方法

五、实验数据科学处理与分析

第四章数值模拟与优化（4学时）

教学目的和要求

学会数学模型的建立和处理，掌握优化原理及传热过程中的数学模型，利用数值分析的理论，

进行数值仿真及优化。

教学重点和难点

重点数学模型在无机材料的建立、非稳态导热几种差分格式的确定。难点数学模型在无机材料

的建立与处理分析

教学内容

一、配合料计算的优化模型

二、材料性质计算和传热数值模拟的数学模型

第五章生产过程计算机应用（4学时）

课程简介：

专业外语是一门专业任选课，主要目的是针对学生未来学习和工作的实际，全面培养学生听、

说、读、译、写方面的能力。课程以无机非金属材料为主，从无机材料科学到工程，从主要无机材

教学目的和要求

料的结构、组成、性质、应用到制备工艺；从传统的无机非金属工程材料到目前研究较为前沿的新

要求学生掌握和了解计算机在无机材料生产过程中的应用情况。并且掌握计算机集成、系统工

型无机材料；从单一材料到目前研究比较热门的生物复合材料，内容广泛，具有基础性、新颖性，

程等知识。

使学生学习传统材料技术的同时掌握先进的材料制备技术和研究方向。

教学重点和难点

该课程将在热读课文的基础上，强化专业词汇、阅读理解及长句翻译的练习，再结合泛读材料

重点计算机集成系统理论在无机材料中的确立，难点计算机集成思想的建立。

进一步开拓学生的视野，通过文献翻译练习，锻炼学生英文文献搜索和阅读的能力；通过介绍英文

教学内容

学术论文的写三法、，复使习学与生作了业解要学求术：论要文求的学等生学级握分计类算；机通集过成试、写

系英统文工摘程要等令知学识生。初体验英文学术