《計算機(jī)在無機(jī)材料中的應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

《計算機(jī)在無機(jī)材料中的應(yīng)用》課程教學(xué)大綱課程名稱（中文/英文）：計算機(jī)應(yīng)用/Applicationofcomputerininorganicmaterials課程類別：專業(yè)課課程性質(zhì)：任選 適用專業(yè)：無機(jī)非金屬材料工程學(xué)時數(shù)：24 其中：實驗/上機(jī)學(xué)時：0學(xué)分?jǐn)?shù)：1.5 考核方式：考查預(yù)修課程：粉體工程、熱工過程與設(shè)備教學(xué)參考書：高文元編.計算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用.大連工業(yè)大學(xué)出版社.2014.3吳裼琪等編.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)值計算方法.大連理工大學(xué)出版社.1993開課單位：紡織與材料工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料工程系課程簡介：計算機(jī)應(yīng)用是無機(jī)非金屬材料專業(yè)的任選課。它主要講述計算機(jī)在材料科學(xué)與工程專業(yè)方面應(yīng)用情況以及未來的發(fā)展方向，同時拓展學(xué)生的專業(yè)知識和培養(yǎng)學(xué)生能夠正確掌握計算機(jī)來解決工程實際問題的能力。學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠正確分析數(shù)值計算中產(chǎn)生的各種誤差以及避免誤差的方法。能夠?qū)⒉牧瞎こ讨械墓こ虒嶋H問題進(jìn)行處理來建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并能選擇正確處理的方法，對計算機(jī)處理工程實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，并能對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析和處理。掌握計算機(jī)集成、系統(tǒng)工程等知識。達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生正確利用計算機(jī)解決工程問題的方法與步驟的能力。本門課程對學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)：使學(xué)生具有數(shù)值分析基礎(chǔ)知識，掌握計算機(jī)集成技術(shù)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)值仿真和優(yōu)化在無機(jī)非金屬材料應(yīng)用上的專業(yè)知識。學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)，具有利用計算機(jī)正確科學(xué)處理實驗數(shù)據(jù)以解決無機(jī)材料科研問題上的工程實踐能力。學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)，具有利用數(shù)值分析的理論，進(jìn)行材料生產(chǎn)過程中數(shù)值仿真和優(yōu)化，以達(dá)到正確利用計算機(jī)解決無機(jī)材料工程實際問題的科研和創(chuàng)新能力。教學(xué)目的和要求第一章計算機(jī)在材料科學(xué)與工程上運(yùn)用與展望（2學(xué)時）通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解和認(rèn)識計算機(jī)在材料科學(xué)與工程專業(yè)方面應(yīng)用情況，認(rèn)識該課程在專業(yè)上的重要地位和作用。教學(xué)重點和難點重點訓(xùn)練學(xué)生正確利用計算機(jī)解決材料科學(xué)與工程問題的方法與步驟的能力。難點計算機(jī)處理材料科學(xué)與工程問題時計算模型的建立。教學(xué)內(nèi)容一、概論二、計算機(jī)解決工程問題的方法與步驟第二章數(shù)值分析理論基礎(chǔ)（6學(xué)時）教學(xué)目的和要求要求學(xué)生通過本章學(xué)習(xí)，能夠正確分析數(shù)值計算中產(chǎn)生的各種誤差以及避免誤差的方法。對計算機(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)重點和難點重點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法在無機(jī)材料中的應(yīng)用。難點Newton法的含義教學(xué)內(nèi)容一、數(shù)值計算方法中的誤差二、無機(jī)材料中線性方程組的解法與處理三、無機(jī)材料中非線性方程的解法與處理第三章實驗數(shù)據(jù)的處理與分析（8學(xué)時）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機(jī)非金屬材料工程實際中的應(yīng)用。掌握拉格朗日插值公式。教學(xué)重點和難點重點最小二乘法原理以及拉格朗日插值公式的建立以及在無機(jī)非金屬材料工程實際中的應(yīng)用。難點最小二乘法原理理解和運(yùn)用教學(xué)內(nèi)容一、無機(jī)材料中線性擬和二、無機(jī)材料中多項式擬和三、無機(jī)材料中多元線性擬和四、無機(jī)材料中插值方法五、實驗數(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）教學(xué)目的和要求學(xué)會數(shù)學(xué)模型的建立和處理，掌握優(yōu)化原理及傳熱過程中的數(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)重點和難點重點數(shù)學(xué)模型在無機(jī)材料的建立、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱幾種差分格式的確定。難點數(shù)學(xué)模型在無機(jī)材料的建立與處理分析教學(xué)內(nèi)容一、配合料計算的優(yōu)化模型二、材料性質(zhì)計算和傳熱數(shù)值模擬的數(shù)學(xué)模型第五章 生產(chǎn)過程計算機(jī)應(yīng)用（4學(xué)時）課程簡介：專業(yè)外語是一門專業(yè)任選課，主要目的是針對學(xué)生未來學(xué)習(xí)和工作的實際，全面培養(yǎng)學(xué)生聽、說、讀、譯、寫方面的能力。課程以無機(jī)非金屬材料為主，從無機(jī)材料科學(xué)到工程，從主要無機(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)生掌握和了解計算機(jī)在無機(jī)材料生產(chǎn)過程中的應(yīng)用情況。并且掌握計算機(jī)集成、系統(tǒng)工型無機(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。使學(xué)生學(xué)習(xí)傳統(tǒng)材料技術(shù)的同時掌握先進(jìn)的材料制備技術(shù)和研究方向。教學(xué)重點和難點該課程將在熟讀課文的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化專業(yè)詞匯、閱讀理解及長句翻譯的練習(xí)，再結(jié)合泛讀材料重點計算機(jī)集成系統(tǒng)理論在無機(jī)材料中的確立，難點計算機(jī)集成思想的建立。進(jìn)一步開拓學(xué)生的視野，通過文獻(xiàn)翻譯練習(xí)，鍛煉學(xué)生英文文獻(xiàn)搜索和閱讀的能力；通過介紹英文教學(xué)內(nèi)容學(xué)術(shù)論文的寫三法、，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)等生掌級握分計類算；機(jī)通集過成試、寫系英統(tǒng)文工摘程要等令知學(xué)識生。