《材料化学专业计算机应用》课程教学大纲

1、材料化学专业计算机应用课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：材料化学专业计算机应用课程英文名称：Application of Computer in Material Chemistry课程编号：16045202课程性质：专业课课程学时和学分：总学时：32 总学分：2 理论学时：24上机学时：8适用专业：材料化学先修课程：大学计算机基础、近代分析测试技术开课学院、部：材料科学与工程学院二、课程的地位与作用该课程是材料化学专业的专业课，与近代分析测试技术、塑料模具及专业方向课共同构成材料化学专业学生的专业课程体系。培养学生在材料化学专业中应用计算机的能力（材料生产中的机械一体化、数控技术应用

2、和人工神经网络系统，及材料研究中常用数据与图像处理技术），为后续课程如材料化学专业综合实验、专业综合实践、毕业论文设计到的材料测试数据与图像处理分析打下基础，并为今后应用计算机解决专业领域的科学问题打下良好的基础。三、课程教学总的目的和要求通过课程学习，使学生掌握计算机技术及网络技术在材料科学研究中的应用，在材料科学研究领域中更好地应用计算机的思路、方法和原理。要求学生理解并掌握数据库，专家系统，人工神经网络及在材料科学中的应用，掌握材料加工的计算机控制、计算机在材料成分检测、组织结构中的应用、材料研究中常用数据与图像处理技术、材料科学和教学中的软件使用技巧。 四、各章主要教学内容1.理论教学

3、每章所需的学时、教学要求第1章 绪论（1学时）了解计算机技术的发展、新开发的专业应用软件概况；理解计算机系统特点、材料科学技术的发展；掌握计算机在材料化学专业领域的应用范围，包括计算机用于新材料的设计、材料科学研究中的计算机模拟、材料工艺过程的优化及自动控制、计算机用于数据和图像处理以及计算机网络在材料研究中的应用等。第2章 材料研究中的计算机数据处理与图像分析（7学时）了解Excel、Origin数据处理软件的基本功能和使用方法，图像与图像处理的基本概念、数字图像的获得途径以及图像处理在材料研究中的应用举例；理解Excel、Origin软件在材料科学研究中的应用举例；掌握Excel、Orig

4、in软件用于数据计算、处理及绘图等方面的知识与技巧，各种数据处理软件中绘制多条曲线及双纵坐标曲线的方法，对图形进行修饰，采用Photoshop图形处理软件进行材料图像分析与处理的基本方法。重点：Excel、Origin软件用于数据计算、处理及绘图等方面的知识与技巧，采用Photoshop图形处理软件进行材料图像分析与处理的基本方法。难点：对图形进行修饰，图像处理方法。第3章 计算机在材料加工过程控制及材料检测中的应用（1学时）了解计算机控制系统的输入输出、计算机的检测功能，理解计算机控制技术基础、计算机在材料力学性能检测和物理性能检测中的应用，掌握材料加工的计算机控制及计算机在材料成分检测、组

5、织结构中的应用。重点：材料加工的计算机控制的分类和选择、特点和基本要求及控制技术，计算机检测内容及方法。难点：材料加工的计算机控制技术。第4章 计算机软件在化学式编辑中的应用（1学时）掌握常用软件ChemDraw、ChemHandbook编辑技巧。重点：ChemDraw及ChemHandbook等方面的知识与技巧。第5章 计算机软件在科技论文写作与交流中的应用（4学时）了解科技论文写作的基本格式以及科技成果交流的注意事项，理解科技论文版面组织方式与科技成果交流多媒体软件制作标准，掌握Word软件用于科技论文写作与排版的基本操作，掌握Powerpoint软件用于学术交流展示的基本操作以及学术交流

6、中Powerpoint展示与语言介绍相结合的技巧。重点：Word软件用于科技论文写作与排版的基本操作。第6章 互联网在材料化学研究中的应用（2学时） 了解Internet的基本概念和技术及应用，掌握互联网上材料科学信息资源的检索和利用以及材料科学文献检索。重点：互联网上材料科学信息资源的检索和利用以及材料科学文献检索。第7章 数学模型及计算机中数值的表示方法（4学时）了解材料化学研究中的数学模型基础知识，理解建立数学模型的般步骤和原则，掌握常用的数学建模方法在材料领域的应用及计算机中数值的表示方法。重点：数值分析在材料领域的应用。难点：建模假设。第8章 材料数据库和新材料设计（4学时）了解材料

7、化学研究中的人工神经网络的发展历史、新型专家系统的一些概念和类型、专家系统的开发工具以及评价方法，理解人工神经网络的原理及特点；掌握数据库概念、分类、特点及特征，BP人工神经网络模型及人工神经网络在材料化学领域的应用，专家系统的基本概念和设计，掌握基于规则、基于模型、基于框架的专家系统，掌握正交实验设计。重点：专家系统的特点、类型，人工神经网络模型、正交实验设计。难点：人工神经网络的原理及特点。2.课程所含上机（8学时）目的：通过上机，使学生掌握典型数据处理软件用于数据计算、处理及绘图等方面的知识与技巧，掌握典型图像处理软件进行材料图像分析与处理的基本方法，了解互联网上材料科学信息资源的检索和

8、利用以及材料科学文献检索。要求：掌握数据处理软件进行材料化学方面的数据计算、处理及绘图；图像处理软件进行材料图像分析与处理；熟悉互联网进行材料科学信息及材料科学文献的检索等。具体有掌握Excel公式编辑、函数应用，Origin基本操作、各项功能应用，编辑公式、函数及其应用、Origin作图、修饰、曲线模拟，正交软件使用技巧，Photoshop图像处理及修饰，ChemDraw、ChemHandbook编辑技巧，Powerpoint软件技巧。五、课程考核和成绩评定方式考核采用闭卷考试、上机大作业和平时成绩相结合的方式，其中闭卷考试占70%，上机大作业占20%，平时成绩占10%，累计后以百分制计入总评成绩。六、教材及参考文献1、教材张朝晖，吴波等编，计算机在材料科学与工程中的应用（第一版），长沙，中南大学出版社，2008 2、主要参考教材和参考文献1 许鑫华等编，计算机在材料科学中的应用（第一版），北京，机械工业出版社，20032 高利国等编，计算机在化学化工中的应用（第一版），北京，化