《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用

課程名稱

Theapplicationofcomputerinthematerialsscience

課程代碼2080420002課程性質(zhì)選修

開課院部應(yīng)用物理與材料學(xué)院課程負(fù)責(zé)人

課程團(tuán)隊(duì)

授課學(xué)期5學(xué)分/學(xué)時(shí)2/32

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

32

學(xué)時(shí)(含上機(jī))

課內(nèi)學(xué)時(shí)32

實(shí)習(xí)其他

適用專業(yè)202()級(jí)材料科學(xué)與工程

授課語言中文

對(duì)先修的

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)；基礎(chǔ)物理；材料科學(xué)基礎(chǔ)

要求

對(duì)后續(xù)的

畢業(yè)論文，培養(yǎng)科研繪圖、文獻(xiàn)管理及應(yīng)用、數(shù)據(jù)處理的能力

支撐

課程思政思政元素1：文化自信，支持國貨——國產(chǎn)文獻(xiàn)管理軟件NoteExpress；

設(shè)計(jì)思政元素2：熱愛技術(shù)工作的情懷一一科研繪圖、文獻(xiàn)管理軟件Endnol?

在綜合作業(yè)部分，鼓勵(lì)學(xué)生積極利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合應(yīng)用的能力，培養(yǎng)學(xué)

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生組合創(chuàng)新的精神；鼓勵(lì)學(xué)生探索多種途徑完成相同繪圖目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生模

教育設(shè)計(jì)仿創(chuàng)新的能力。運(yùn)用科技論文專業(yè)繪圖公司的案例，向?qū)W生灌輸如何利用專

業(yè)技能進(jìn)行創(chuàng)業(yè)的基本思路。

本課程為材料科學(xué)與工程專業(yè)的一匚重要的專業(yè)選修課，共32學(xué)時(shí)。

課程主要內(nèi)容包括Origin科學(xué)繪圖軟件、3DMax軟件、文獻(xiàn)管理軟件

Endnote.XRD分析軟件的簡介和入門教學(xué)等內(nèi)容。

本課程主要通過講授、案例、討論等方法使學(xué)生理解并掌握Origin科學(xué)繪圖

軟件、3DMax軟件、文獻(xiàn)管理軟件Endnote、XRD分析軟件的基本用途和

課程簡介

使用技巧，進(jìn)而熟練地對(duì)材料結(jié)構(gòu)和性能測試等實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚恚?/p>

同時(shí)可以對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，并結(jié)合已有的材料科學(xué)知識(shí)確定數(shù)據(jù)的

合理性，得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論，進(jìn)而按照規(guī)范饌寫成實(shí)例報(bào)告。通過本課程的學(xué)

習(xí)和實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生熱愛技術(shù)工作的情懷，同時(shí)將為實(shí)例報(bào)告和畢業(yè)論文的

撰寫奠定一個(gè)良好的前期基礎(chǔ)。

二、課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐

支撐畢業(yè)要求

序號(hào)課程目標(biāo)畢業(yè)要求

指標(biāo)點(diǎn)

畢業(yè)要求

4：能夠基于

材料科學(xué)與

工程專業(yè)相

關(guān)的基本原

理，采用科

學(xué)方法對(duì)新

能源材料與

指標(biāo)點(diǎn)4.3：通器件的設(shè)

目標(biāo)1：使學(xué)生理解并掌握XRD分析軟件和文獻(xiàn)管過信息綜合，計(jì)、加工工

理軟件Endnote,并結(jié)合已有的材料科學(xué)知識(shí)確定數(shù)判別數(shù)據(jù)的真藝和性能優(yōu)

1

據(jù)的合理性，得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論，進(jìn)而按照規(guī)范撰寫偽，得到有效化等復(fù)雜工

成實(shí)例報(bào)告。的結(jié)論，并撰程問題進(jìn)行

寫實(shí)例報(bào)告。研究，包括

設(shè)計(jì)與實(shí)

例、數(shù)據(jù)處

理與分析，

通過信息綜

合得到有效

的結(jié)論，并

撰寫研究報(bào)

告。

畢業(yè)要求

5：為解決新

能源材料與

器件的設(shè)

計(jì)、加工工

指標(biāo)點(diǎn)5.2：能藝和性能優(yōu)

熟練運(yùn)用文檔化中的復(fù)雜

處理軟件和數(shù)工程問題，

目標(biāo)2：使學(xué)生理解Origin科學(xué)繪圖軟件的基本用途

據(jù)處理軟件，能恰當(dāng)選擇

2和使用技巧，進(jìn)而熟練地對(duì)材料結(jié)構(gòu)和性能測試等

對(duì)材料結(jié)構(gòu)和與使用現(xiàn)代

實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

性能測試等實(shí)工程工具和

例數(shù)據(jù)進(jìn)行處信息技術(shù)工

理。具，進(jìn)行文

獻(xiàn)檢索、圖

文表達(dá)、預(yù)

測與模擬，

并能夠正確

理解其局限

性。

畢業(yè)要求

5：為解決新

能源材料與

器件的設(shè)

計(jì)、加工工

指標(biāo)點(diǎn)5.3:能

之和性能優(yōu)

使用現(xiàn)代工具

化中的復(fù)雜

完成特定材料

工程問題，

或器件的設(shè)計(jì)

目標(biāo)3：理解并掌握3DMax軟件的功能和使用技巧，能恰當(dāng)選擇

開發(fā)與性能測

3進(jìn)而繪制材料或者器件的結(jié)構(gòu)示意圖或者原理圖，與使用現(xiàn)代

試，進(jìn)行相應(yīng)

協(xié)助完成特定材料或器件的研發(fā)。工程工具和

的預(yù)測與模

信息技術(shù)工

擬，并能理解

具，進(jìn)行文

其局限性和適

獻(xiàn)檢索、圖

用范圍。

文表達(dá)、預(yù)

測與模擬，

并能夠正確

理解其局限

性。

三、教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度安排

學(xué)生學(xué)習(xí)?果內(nèi)支潭

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方式

預(yù)期成果學(xué)時(shí)課程目標(biāo)

一、Origin科學(xué)繪圖軟件

簡介和入門目標(biāo)2：使

1.1、Origin科學(xué)繪圖軟件1、認(rèn)知課程的性學(xué)生理解

簡介質(zhì)、任務(wù)和內(nèi)容Origir.科

1.2sOrigin的X-Y>double以及在材料科學(xué)學(xué)繪圖軟

Y、柱形圖繪圖技巧與工程專業(yè)的作講授/案例：件的基本

1.3、Origin圖片的導(dǎo)出用。X-Y、double用途和使

1/、課程學(xué)習(xí)方法、教學(xué)、2、理解Origin的Y、柱形圖繪用技巧，進(jìn)

110

考核形式、主要參考書目基本用途和使用圖實(shí)例，培養(yǎng)而熟練地

1.5、研究報(bào)告撰寫規(guī)范及技巧，能夠熟練學(xué)生基本的科對(duì)材料結(jié)

模板地處理材料結(jié)構(gòu)研繪圖能力構(gòu)和性能

和性能測試等實(shí)測試等實(shí)

重點(diǎn)和難點(diǎn)：Origin的例數(shù)據(jù)。例數(shù)據(jù)進(jìn)

X-Y、doubleY>柱形圖、行恰當(dāng)?shù)?/p>

高級(jí)繪圖技巧。處理。

思政元素2：熱愛技術(shù)工

作的情懷

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)：

鼓勵(lì)學(xué)生探索多種途徑完

成相同繪圖目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)

生模仿創(chuàng)新的能力。

二、3DMax簡介和入門

2.1、3DMax簡介

2.2、二維和三維圖的繪制目標(biāo)3：理

2.3、材料或者器件模型構(gòu)1、理解和掌握3D解并掌握

建Max的基本功能3DMax軟

和使用技巧，能件的功能

重點(diǎn)和難點(diǎn)：二維和三維運(yùn)用3DMax繪和使用技

圖的繪制、材料或者器件制二維、三維圖。巧，進(jìn)而繪

模型構(gòu)建。2、能夠應(yīng)用3D制材料或

210講授

思政元素2：熱愛技術(shù)工Max繪制材料或者器件的

作的情懷者器件的結(jié)構(gòu)示結(jié)構(gòu)示意

意圖或者原理圖或者原

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)：圖，協(xié)助完成特理圖，協(xié)助

通過科技論文專業(yè)繪圖公定材料或器件的完成特定

司的案例，向?qū)W生灌輸如研發(fā)。材料或器

何利用專業(yè)技能進(jìn)行創(chuàng)業(yè)件的研發(fā)。

的基本思路。

三、文獻(xiàn)管理軟件目標(biāo)1：使

1、理解Endnote

Endnote簡介和入門學(xué)生理解

的基本用途，能

3.1、Endnote功能簡介并掌握

夠?qū)?、修改?/p>

3.2、文獻(xiàn)的導(dǎo)入和修改XRD分析

獻(xiàn)，并能夠?qū)?shù)

3.3、數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)佗整理軟件和文

據(jù)庫的文獻(xiàn)進(jìn)行

3.4、Endnote與word的聯(lián)獻(xiàn)管理軟

分類、分組、等講授/

用（在文章中按照規(guī)范插件

整理。案例：培養(yǎng)學(xué)

入指定的參考文獻(xiàn)）Endnote,

32、理解和掌握4生按照指定的

并結(jié)合己

Endnote的基本要求規(guī)范插入

課堂練習(xí)：建立一個(gè)個(gè)人有的材料

使用技巧，進(jìn)而文獻(xiàn)的能力

數(shù)據(jù)庫，并在文章中按要科學(xué)知識(shí)

根據(jù)要求在實(shí)例

求插入指定的文獻(xiàn)。確定數(shù)據(jù)

報(bào)告中或者文章

的合理性，

中插入規(guī)范的引

重點(diǎn)和難點(diǎn)：文獻(xiàn)的導(dǎo)得出恰當(dāng)

用文獻(xiàn)。

入、修改、Endnote與word的結(jié)論，進(jìn)

的聯(lián)用c而按照規(guī)

范撰寫成

思政元素1：文化自信，實(shí)例報(bào)告。

支持國貨

導(dǎo)入部分：簡單介紹一下

國產(chǎn)文獻(xiàn)管理軟件

NoteExpress，中英文通

用，并與Endnote軟件進(jìn)

行對(duì)比，鼓勵(lì)大家支持國

產(chǎn)軟件。

四、XRD分析軟件簡介和講授/

目標(biāo)1：使

入門/案例：實(shí)例報(bào)

學(xué)生理解

4.1、XRD分析軟件簡介告：撰寫?個(gè)

并掌握

4.2、數(shù)據(jù)的導(dǎo)入關(guān)于ZnO的

1、理解和掌握XRD分析

4.3、數(shù)據(jù)的分析與處理XRD測試的

XRD分析軟件的軟件和文

4.4、數(shù)據(jù)和分析報(bào)告導(dǎo)出實(shí)例報(bào)告，要

基本功能；獻(xiàn)管理軟

求利用XRD

2、能夠應(yīng)用XRD件

分析軟件分析

分析軟件對(duì)測試Endnote，

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):數(shù)據(jù)分測試結(jié)果，使

結(jié)果進(jìn)行分析和并結(jié)合已

4析與處理。8用Origin或者

處理；有的材料

思政元素2：熱愛技術(shù)工3DMax繪圖，

3、掌握實(shí)例報(bào)告科學(xué)知識(shí)

作的情懷在報(bào)告分析中

的撰寫規(guī)范，并確定數(shù)據(jù)

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)：使用Endnote

能撰寫出一個(gè)合的合理性，

在綜合作業(yè)部分，鼓勵(lì)學(xué)插入引用文

乎規(guī)范的實(shí)例報(bào)得出恰當(dāng)

生積極利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行獻(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生

告。的結(jié)論，進(jìn)

整合應(yīng)用的能力，培養(yǎng)學(xué)綜合運(yùn)用多種

而按照規(guī)

生組合創(chuàng)新的精神。一一軟件完成任務(wù)

范撰寫成

資源整合的能力。

實(shí)例報(bào)告。

（說明：1.需注明融入了哪些思政元素、如何融入;2.需注明包含了哪些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育內(nèi)容,

如何與專業(yè)教育相結(jié)合。）

四、課程考核

成績

課程目標(biāo)（支撐畢業(yè)評(píng)價(jià)依據(jù)及成績比例（盼

序號(hào)考核內(nèi)容比例

要求指標(biāo)點(diǎn)）

課堂練習(xí)作業(yè)實(shí)例報(bào)告建模（%）

目標(biāo)1：使學(xué)生理解1、XRD分析軟件

并掌握XRD分析軟的理解和應(yīng)用；

件和文獻(xiàn)管理軟件2、文獻(xiàn)管理軟件

120030050

Endnote,并結(jié)合已有Endnote的應(yīng)用能

的材料科學(xué)知識(shí)確力；

定數(shù)據(jù)的合理性，得3、綜合信息的能

出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論，進(jìn)而力；

按照規(guī)范撰寫成實(shí)4、撰寫研究報(bào)告的

例報(bào)告。（支撐畢業(yè)能力。

要求指標(biāo)點(diǎn)4.3）

目標(biāo)2：使學(xué)生理解1、Origin的基本功

Origin科學(xué)繪圖軟件能

的基本用途和使用2、應(yīng)用Origin處理

技巧，進(jìn)而熟練地對(duì)數(shù)據(jù)的能力0

23010040

材料結(jié)構(gòu)和性能測

試等實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行

恰當(dāng)?shù)奶幚?。（支?/p>

畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.2）

目標(biāo)3：理解并掌握1、3DMax的基本

3DMax軟件的功能功能；

和使用技巧，進(jìn)而繪2、應(yīng)用3DMax的

制材料或者器件的基本能力。

3結(jié)構(gòu)示意圖或者原0001010

理圖，協(xié)助完成特定

材料或器件的研發(fā)。

（支撐畢業(yè)要求指

標(biāo)點(diǎn)5.3）

合計(jì)20304010100

注：各類考核評(píng)價(jià)的具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見《附錄：各類考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表》

五、教材及參考資料

教材：

[1]自編講義

參考資料：

[2]《3dsMax2021完全自學(xué)教程》，王海濤，任媛媛，孫城，徐小明，人民郵電出版社,

2021,第版，ISBN：9787115563064

[3]?Origin80實(shí)用教程：科技作圖與數(shù)據(jù)分析》，肖信，中國電力出版社，ISRN：

9787508382845

14]《EndNoic&Word文獻(xiàn)管理與論文寫作》，童國倫，程麗華，張楷煮，2014,第二版,

ISBN：9787122188618

六、教學(xué)條件

提供購買教學(xué)軟件的所需經(jīng)費(fèi)，在教室當(dāng)中提供足夠的電源插座以及網(wǎng)絡(luò)。

大綱執(zhí)筆人：楊為家

審核人（專業(yè)負(fù)責(zé)人/系主任）：

制定時(shí)間：年月日

附錄：各類考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表

課堂練習(xí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

教學(xué)目標(biāo)要求權(quán)重（％）

90-10080-8960-790-59

能夠結(jié)合所能夠結(jié)合所能夠結(jié)合所不能結(jié)合所

目標(biāo)1:使學(xué)生理學(xué)材料科學(xué)學(xué)材料科學(xué)學(xué)材料科學(xué)材料科學(xué)基

解并掌握XRD分基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)和基砧知識(shí)和礎(chǔ)知識(shí)和

析軟件和文獻(xiàn)管理XRD分析軟XRD分析軟XRD分析軟XRD分析軟

軟件Endnote,并結(jié)分析數(shù)據(jù)，得分析數(shù)據(jù)，得分析數(shù)據(jù)，得分析數(shù)據(jù)，得

合已有的材料科學(xué)出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)出較恰當(dāng)?shù)某鲚^恰當(dāng)?shù)某龌菊_

知識(shí)確定數(shù)據(jù)的合論，進(jìn)而嚴(yán)格結(jié)論，進(jìn)而嚴(yán)結(jié)論，進(jìn)而嚴(yán)的結(jié)論，研究20

理性，得出恰當(dāng)?shù)陌凑找?guī)范撰格按照規(guī)范格按照規(guī)范報(bào)告和

結(jié)論，進(jìn)而按照規(guī)寫研究報(bào)告，撰寫研究報(bào)撰寫研究報(bào)Endnote的使

范撰寫成實(shí)例報(bào)并靈活利用告，并會(huì)利用告，并會(huì)利用用存在較多

告。Endnote插入Endnote插入Endnote插入的錯(cuò)誤。

（支撐畢業(yè)要求指文獻(xiàn)。文獻(xiàn)。文獻(xiàn),但存在

標(biāo)點(diǎn)4.3）一定的明顯

錯(cuò)誤。

備注：為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，在要求之外，每增加一種新技術(shù)或者新的測試方

法可以加5分，學(xué)生能夠使用NoteExpress完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，加3-5分，但累計(jì)加分不

得超過20分。

作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重

教學(xué)目標(biāo)要求

90-10080-8960-790-59?%）

理解Origin理解Origin基本理解不懂Origin

科學(xué)繪圖軟科學(xué)繪圖軟Origin科學(xué)科學(xué)繪圖軟

目標(biāo)2：使學(xué)生理解件的基本用件的基本用繪圖軟件的件的使用技

Origin科學(xué)繪圖軟件途和使用技途和使用技基本用途和巧,能對(duì)材料

的基本用途和使用技巧,進(jìn)而熟練巧，進(jìn)而相使用技巧，結(jié)構(gòu)和性能

巧，進(jìn)而熟練地對(duì)材料地對(duì)材料結(jié)對(duì)熟練地對(duì)能對(duì)材料結(jié)測試等實(shí)例

30

結(jié)構(gòu)和性能測試等實(shí)構(gòu)和性能測材料結(jié)構(gòu)和構(gòu)和性能測數(shù)據(jù)進(jìn)行部

例數(shù)據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幵嚨葘?shí)例數(shù)性能測試等試等實(shí)例數(shù)分處理，存在

理。（支撐畢業(yè)要求指據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)捱進(jìn)行基本較多的錯(cuò)誤。

標(biāo)點(diǎn)5.2）的處理.行較為恰當(dāng)?shù)奶幚?，?/p>

的處理。存在一定明

顯的錯(cuò)誤

備注：為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，在要求之外，每增加一種新技術(shù)或者新的測試方

法可以加5分，但累計(jì)加分不得超過20分。

實(shí)例報(bào)告評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重

教學(xué)目標(biāo)要求

90-10080-8960-790-59?%）

能夠結(jié)合所能夠結(jié)合能夠結(jié)合所不能結(jié)合所

學(xué)材料科學(xué)所學(xué)材料學(xué)材料科學(xué)材料科學(xué)基

基礎(chǔ)知識(shí)和科學(xué)基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)和礎(chǔ)知識(shí)和

目標(biāo)1:使學(xué)生理解并XRD分析軟知識(shí)和XRD分析XRD分析軟

掌握XRD分析軟件和分析數(shù)據(jù)，得XRD分析軟分析數(shù)分析數(shù)據(jù)，得

文獻(xiàn)管理軟件1=1恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)軟分析數(shù)據(jù)，得出較出基本正確

Endnote,并結(jié)合已有論，進(jìn)而嚴(yán)格據(jù)，得出較恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)的結(jié)論，研究

的材料科學(xué)知識(shí)確定按照規(guī)范撰恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論，進(jìn)而嚴(yán)報(bào)告和

30

數(shù)據(jù)的合理性，得出恰寫研究報(bào)告,論，進(jìn)而嚴(yán)格按照規(guī)范Endnote的使

當(dāng)?shù)慕Y(jié)論，進(jìn)而按照規(guī)并靈活利用格按照規(guī)撰寫研究報(bào)用存在較多

范撰寫成實(shí)例報(bào)告。Endnote插入范撰寫研告，并會(huì)利的錯(cuò)誤。

（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)文獻(xiàn)。究報(bào)告，并用Endnote

點(diǎn)4.3）會(huì)利用插入文獻(xiàn)，

Endnote插但存在一定

入文獻(xiàn)。的明顯錯(cuò)

誤。

理解Origin理解Origin基本理解不懂Origin

科學(xué)繪圖軟科學(xué)繪圖Origin科學(xué)科學(xué)繪圖軟

件的基本用軟件的基繪圖軟件的件的使用技

目標(biāo)2：使學(xué)生理解

途和使用技本用途和基本用途和巧，能對(duì)材料

Origin科學(xué)繪圖軟件

巧,進(jìn)而熟練使用技巧，使用技巧，結(jié)構(gòu)