《計(jì)算機(jī)在無(wú)機(jī)材料中的應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

《計(jì)算機(jī)在無(wú)機(jī)材料中的應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

課程名稱（中文/英文）：計(jì)算機(jī)應(yīng)用/Applicationofcompulerininorganicmalerials

課程類別：專業(yè)課

課程性質(zhì)：任選適用專業(yè)：無(wú)機(jī)非金屬材料工程

學(xué)時(shí)數(shù)：24其中：實(shí)驗(yàn)/上機(jī)學(xué)時(shí)：0

學(xué)分?jǐn)?shù)：1.5考核方式：考查

預(yù)修課程：粉體工程、熱工過(guò)程與設(shè)備

教學(xué)參考書(shū)：高文元編.計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)月.大連工業(yè)大學(xué)出版社.2014.3吳

福琪等編.玻璃工業(yè)微機(jī)應(yīng)用.武漢工業(yè)大學(xué)出版社.1994

曾令可等編?計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用.武漢理工大學(xué)出版社.2004

高望東編.數(shù)值計(jì)算方法.大連理工大學(xué)出版社.1993

開(kāi)課單位：紡織與材料工程學(xué)院無(wú)機(jī)非金屬材料工程系

課程尚介：

計(jì)算機(jī)應(yīng)用是無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)的任選課。它主要講述計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程專業(yè)方面應(yīng)用

情況以及未來(lái)的發(fā)展方向，同時(shí)拓展學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生能夠正確掌握計(jì)算機(jī)來(lái)解決工程實(shí)際

問(wèn)題的能力。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)能夠正確分析數(shù)值計(jì)算中產(chǎn)生的各種誤差以及避免誤差的方法。能夠?qū)⒉?/p>

料工程中的工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行處理來(lái)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并能選擇正確處理的方法，對(duì)計(jì)算機(jī)處理工

程實(shí)際中的線性方程組和非線性方程所用的基本方法能夠掌握和使用。掌握最小二乘法原理以及拉格

朗日插值公式的建立。掌握優(yōu)化原理及傳熱過(guò)程中的數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)值分析的理論，進(jìn)行數(shù)值仿真

和優(yōu)化，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析和處理。掌握計(jì)算機(jī)集成、系統(tǒng)工程等知識(shí)。達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生

正確利用計(jì)算機(jī)解決工程問(wèn)題的方法與步驟的能力。

本門課程對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)：

1,使學(xué)生具有數(shù)值分析基礎(chǔ)知識(shí)，掌握計(jì)算機(jī)集成技術(shù)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)值仿真和優(yōu)化在無(wú)機(jī)非金屬

材料應(yīng)用上的專業(yè)知識(shí)。

2.學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，具有利用計(jì)算機(jī)正確科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以解決無(wú)機(jī)材料科研問(wèn)題上的工程

實(shí)踐能力。

3.學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，具有利用數(shù)值分析的理論，進(jìn)行材料生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)值仿真和優(yōu)化，以達(dá)到

止確利用計(jì)算機(jī)解決無(wú)機(jī)材料工程實(shí)際問(wèn)題的科研和創(chuàng)新能力。

教學(xué)目的和要求

第一章計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程上運(yùn)用與展望（2學(xué)時(shí)）

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程專業(yè)方面應(yīng)用情況，認(rèn)識(shí)該課程

在專業(yè)上的重耍地位和作用。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生正確利用計(jì)算機(jī)解決材料科學(xué)與工程問(wèn)題的方法與步驟的能力。難點(diǎn)計(jì)算機(jī)處理

材料科學(xué)與工程問(wèn)題時(shí)計(jì)算模型的建立。

教學(xué)內(nèi)容

一、概論

二、計(jì)算機(jī)解決工程問(wèn)題的方法與步驟

第二章數(shù)值分析理論基礎(chǔ)（6學(xué)時(shí)）

教學(xué)目的和要求

要求學(xué)生通過(guò)本章學(xué)習(xí)，能夠止確分析數(shù)值計(jì)算中產(chǎn)生的各種誤差以及避免誤差的方法。對(duì)計(jì)

算機(jī)處理線性方程組和非線性方程所用的基本方法能夠掌握和使用。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)Gauss主元素消去法、標(biāo)度化列主元素法；Gauss-Seidel迭代法、區(qū)間搜索法及二分法、

Newton法在無(wú)機(jī)材料中的應(yīng)用。難點(diǎn)Newton法的含義

教學(xué)內(nèi)容

一、數(shù)值計(jì)算方法中的誤差

二、無(wú)機(jī)材料中線性方程組的解法與處理

三、無(wú)機(jī)材料中非線性方程的解法與處理

第三章實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析（8學(xué)時(shí)）

教學(xué)目的和要求

要求掌握曲線擬和的最小二乘法原理及在無(wú)機(jī)非金屬材料工程實(shí)際中的應(yīng)用。掌握拉格朗日插

值公式。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)最小二乘法原理以及拉格朗日插值公式的建立以及在無(wú)機(jī)非金屬材料工程實(shí)際中的應(yīng)用。

難點(diǎn)最小二乘法原理理解和運(yùn)用

教學(xué)內(nèi)容

一、無(wú)機(jī)材料中線性擬和二

、無(wú)機(jī)材料中多項(xiàng)式擬和

三、無(wú)機(jī)材料中多元線性擬和

四、無(wú)機(jī)材料中插值方法

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)科學(xué)處理與分析

第四章數(shù)值模擬與優(yōu)化（4學(xué)時(shí)）

教學(xué)目的和要求

學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)模型的建立和處理，掌握優(yōu)化原理及傳熱過(guò)程中的數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)值分析的理論，

進(jìn)行數(shù)值仿真及優(yōu)化。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)數(shù)學(xué)模型在無(wú)機(jī)材料的建立、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱幾種差分格式的確定。難點(diǎn)數(shù)學(xué)模型在無(wú)機(jī)材料

的建立與處理分析

教學(xué)內(nèi)容

一、配合料計(jì)算的優(yōu)化模型

二、材料性質(zhì)計(jì)算和傳熱數(shù)值模擬的數(shù)學(xué)模型

第五章生產(chǎn)過(guò)程計(jì)算機(jī)應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）

課程簡(jiǎn)介：

專業(yè)外語(yǔ)是一門專業(yè)任選課，主要目的是針對(duì)學(xué)生未來(lái)學(xué)習(xí)和工作的實(shí)際，全面培養(yǎng)學(xué)生聽(tīng)、

說(shuō)、讀、譯、寫(xiě)方面的能力。課程以無(wú)機(jī)非金屬材料為主，從無(wú)機(jī)材料科學(xué)到工程，從主要無(wú)機(jī)材

教學(xué)目的和要求

料的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)、應(yīng)用到制備工藝；從傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬工程材料到目前研究較為前沿的新

要求學(xué)生掌握和了解計(jì)算機(jī)在無(wú)機(jī)材料生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用情況。并且掌握計(jì)算機(jī)集成、系統(tǒng)工

型無(wú)機(jī)材料；從單一材料到目前研究比較熱門的生物復(fù)合材料，內(nèi)容廣泛，具有基礎(chǔ)性、新穎性，

程等知識(shí)。

使學(xué)生學(xué)習(xí)傳統(tǒng)材料技術(shù)的同時(shí)掌握先進(jìn)的材料制備技術(shù)和研究方向。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

該課程將在熱讀課文的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化專業(yè)詞匯、閱讀理解及長(zhǎng)句翻譯的練習(xí)，再結(jié)合泛讀材料

重點(diǎn)計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)理論在無(wú)機(jī)材料中的確立，難點(diǎn)計(jì)算機(jī)集成思想的建立。

進(jìn)一步開(kāi)拓學(xué)生的視野，通過(guò)文獻(xiàn)翻譯練習(xí)，鍛煉學(xué)生英文文獻(xiàn)搜索和閱讀的能力；通過(guò)介紹英文

教學(xué)內(nèi)容

學(xué)術(shù)論文的寫(xiě)三法、，復(fù)使習(xí)學(xué)與生作了業(yè)解要學(xué)求術(shù)：論要文求的學(xué)等生學(xué)級(jí)握分計(jì)類算；機(jī)通集過(guò)成試、寫(xiě)

系英統(tǒng)文工摘程要等令知學(xué)識(shí)生。初體驗(yàn)英文學(xué)術(shù)