《计算机在材料科学与工程中的应用》教学大纲课程名称：计算机在材料科学与工程中的应用课程类别（必修/选修）：选修课翟英文名称：ApplicationofComputerinMaterialScience&Engineering总学时/周学时/学分：24/2/1.5其中实验/实贱学时：0/0先修课程：大学计算机基础与计算思维1，材料科学基础，固体物理后续课程支撑授课时间：1-12周，周二第7-8节授课地点：6E-202授课对象：：2019材料科学与工程1、2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：陈文周/讲师答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式：2.平日可以通过QQ或微信留言进行答疑：3.课外时间的答疑辅导安排在4B210办公室。课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：[]《Python物理学高效计算》安东尼斯科普斯、凯瑟琳郝夫著：孙波翔（翻译）：人民邮电出版社[2]《Python物理建模初学者指南》/(美）金德JesseM.Kinder，（美)尼尔森(PhilipNelson）著；盖磊译，北京：人民邮电出版社，2017.11书名原文：AStudent'sGuide to Python for Physical Modeling教学参考资料：[1]参考网站：Python语言程序设计：https://www.icourse163.org/leam/BIT-268001?tid=1450323450#/leam/announce[2]参考网站：Python数据分析与展示https://www.icourse163.org/course/BIT-1001870002#/info[3|参考网站：https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html课痤简介：1
1 《计算机在材料科学与工程中的应用》教学大纲 课程名称：计算机在材料科学与工程中的应用 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Application of Computer in Material Science & Engineering 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0/0 先修课程：大学计算机基础与计算思维 I，材料科学基础，固体物理 后续课程支撑： 授课时间： 1-12 周，周二第 7-8 节 授课地点：6E-202 授课对象： 2019 材料科学与工程 1、2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：陈文周/讲师 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.平日可以通过 QQ 或微信留言进行答疑；3.课外时间的答疑辅导安 排在 4B210 办公室。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材： [1]《Python 物理学高效计算》安东尼斯科普斯、凯瑟琳郝夫 著；孙波翔（翻译）；人民邮电出版社 [2]《Python 物理建模初学者指南》/(美）金德 Jesse M.Kinder，(美)尼尔森(Philip Nelson) 著;盖磊译，北京：人民邮电出版社，2017.11 书名原文：A Student’s Guide to Python for Physical Modeling. 教学参考资料： [1]参考网站：Python 语言程序设计：https://www.icourse163.org/learn/BIT-268001?tid=1450323450#/learn/announce [2]参考网站：Python 数据分析与展示 https://www.icourse163.org/course/BIT-1001870002#/info [3]参考网站：https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html 课程简介：
计算机在材料科学与工程中的应用》是材料科学与工程学科专业课程体系中的一门专业必修课，本课程主要讲授材料科学相关领域常用的科技软件，通过讲解各个软件的基本原理、用法和相关应用，使学生了解和掌握计算机知识在材料科学领域中的应用思路和方法，培养和引导学生的创新意识和利用计算机解决实际问题的能力，为后续材料相关课程的学习莫定基础，同时也有助于学生利用计算机高效地从事科研项目和完成毕业论文。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标1（知识目标）：掌握Python语言程序的语法基础、常用语句、列表元组和具备解决材料科学与工程领域复杂工C1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和程问题所需的数学、自然科学、工程基专业知识用于解决材料科学与工程领域复杂工程字典的特点、字符串和数组的操作、函数的定义和调用、问题。数据的可视化，以及基于数学和物理等自然科学知识在材础知识及应用能力。料科学等相关领域的应用。能够运用数学、自然科学和材料科学与C2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学目标2（能力目标）工程的相关基本原理识别和判断材料的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析材能使用常用的科学软件，运用计算机知识处理、分析、解科学与工程领域复杂工程问题的关键料科学与工程领域复杂工程问题，以获得有效结释数据以及解决材料科学研究中的实际问题。论。环节。目标3（素质目标）热爱祖国，树立正确的人生观、世界观、C8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，培养学生具有积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度价值观，具备良好的思想道德、人文社能够在材料科学与工程领域的工程实践中理解并和思想意识：养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、会科学素养和社会责任感。遵守工程职业道德和规范，履行责任。实事求是的科学态度和职业道德。理论教学进程表授课教学时教学模式教学内容（置点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题教学方法作业安排师数点)程目标（线上/混合式2
2 《计算机在材料科学与工程中的应用》是材料科学与工程学科专业课程体系中的一门专业必修课，本课程主要讲授材料科学相关领域常用的科技软 件，通过讲解各个软件的基本原理、用法和相关应用，使学生了解和掌握计算机知识在材料科学领域中的应用思路和方法，培养和引导学生的创新意识 和利用计算机解决实际问题的能力，为后续材料相关课程的学习奠定基础，同时也有助于学生利用计算机高效地从事科研项目和完成毕业论文。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标）： 掌握 Python 语言程序的语法基础、常用语句、列表元组和 字典的特点、字符串和数组的操作、函数的定义和调用、 数据的可视化，以及基于数学和物理等自然科学知识在材 料科学等相关领域的应用。 具备解决材料科学与工程领域复杂工 程问题所需的数学、自然科学、工程基 础知识及应用能力。 C1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和 专业知识用于解决材料科学与工程领域复杂工程 问题。 目标 2（能力目标） 能使用常用的科学软件，运用计算机知识处理、分析、解 释数据以及解决材料科学研究中的实际问题。 能够运用数学、自然科学和材料科学与 工程的相关基本原理识别和判断材料 科学与工程领域复杂工程问题的关键 环节。 C2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学 的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析材 料科学与工程领域复杂工程问题，以获得有效结 论。 目标 3（素质目标） 培养学生具有积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度 和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、 实事求是的科学态度和职业道德。 热爱祖国，树立正确的人生观、世界观、 价值观，具备良好的思想道德、人文社 会科学素养和社会责任感。 C8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感， 能够在材料科学与工程领域的工程实践中理解并 遵守工程职业道德和规范，履行责任。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标
/钱下数据类型及其算术运算、变量和输入输出函数。目标1第一章陈文周线下41-2讲授习题重点：数字和字符串的算术运算：目标2Python语法基础难点：数据的格式化输出。条件语句和循环语句的定义和运用。重点：条件语句和循环语句的运用目标1第二章难点：多分支条件语句的运用。目标2讲投陈文周线下43-4习题Python常用语句课程思政融入点：运用Python循环语句目标3演算“好好学习，天天向上”，培养学生奋发图强的精神。字符串序列类型的常用操作、数组的常第三章用操作。线下讲授陈文周目标145-6习题Python字符串和数重点：数组的操作：组的操作难点：数组的循环操作。函数的定义、调用方式、参数及返回值。目标1第四章重点：函数的定义和调用：线下讲授陈文周4习题7-8目标2Python函数难点：自定义函数。目标1蒙特卡罗方法的定义及其应用。第五章目标2重点：蒙特卡洛方法的思想：线下讲投习题陈文周49-10Python基于蒙特卡难点：蒙特卡洛方法的程序实现。目标3洛方法的应用3
3 /线下 1-2 第一章 Python 语法基础 陈文周 4 数据类型及其算术运算、变量和输入输 出函数。 重点：数字和字符串的算术运算； 难点：数据的格式化输出。 线下 讲授 习题 目标 1 目标 2 3 - 4 第二章 Python 常用语句 陈文周 4 条件语句和循环语句的定义和运用。 重点：条件语句和循环语句的运用； 难点：多分支条件语句的运用。 课程思政融入点：运用 Python 循环语句 演算“好好学习，天天向上”，培养学 生奋发图强的精神。 线下 讲授 习题 目标 1 目标 2 目标 3 5 - 6 第三章 Python 字符串和数 组的操作 陈文周 4 字符串序列类型的常用操作、数组的常 用操作。 重点：数组的操作； 难点：数组的循环操作。 线下 讲授 习题 目标 1 7 - 8 第四章 Python 函数 陈文周 4 函数的定义、调用方式、参数及返回值。 重点：函数的定义和调用； 难点：自定义函数。 线下 讲授 习题 目标 1 目标 2 9 -10 第五章 Python 基于蒙特卡 洛方法的应用 陈文周 4 蒙特卡罗方法的定义及其应用。 重点：蒙特卡洛方法的思想； 难点：蒙特卡洛方法的程序实现。 线下 讲授 习题 目标 1 目标 2 目标 3
课程思政融入点：介绍科学家运用蒙特卡洛方法求解圆周率方面的贡献，培养学生崇尚科学的精神。微积分方法的定义及其应用。重点：微积分方法的思想第六章目标1讲投陈文周难点：微积分方法的程序实现。线下习题X11-12Python基于微积分目标2方法的应用课程思政融入点：介绍科学家在微积分方面的贡献，培养学生崇尚科学的精神24合计课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点作业考试出勤课堂表现I530020目标一55210520035目标二00010目标三0010总计30105010100备注：1）根帮《东理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课3次（成6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。大纲编写时间：2021年8月25日4
4 课程思政融入点：介绍科学家运用蒙特 卡洛方法求解圆周率方面的贡献，培养 学生崇尚科学的精神。 11-12 第六章 Python 基于微积分 方法的应用 陈文周 4 微积分方法的定义及其应用。 重点：微积分方法的思想； 难点：微积分方法的程序实现。 课程思政融入点：介绍科学家在微积分 方面的贡献，培养学生崇尚科学的精神。 线下 讲授 习题 目标 1 目标 2 合计 24 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 课堂表现 考试 出勤 目标一 1 20 5 30 0 55 目标二 2 10 5 20 0 35 目标三 8 0 0 0 10 10 总计 30 10 50 10 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2021 年 8 月 25 日
系（部）审查意见：我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。知峰系（部）主任签名：日期：2021年9月3日备注：5
5 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2021 年 9 月 3 日 备注：
作业评分标准评分标准观测点A(100-90)B(89-80)C(79-60)D(59-0)概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误概念清楚，答题正确。基本概念掌握程度确。较多。答题比较正确。概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误解决问题的方案正确性解题思路清晰，计算正确确。较多。答题比较正确。未交作业或后期补交，不按时完成，书写较为一般，按时完成，书写工整、清晰，按时完成，书写清晰，主要符号、作业完成态度能辨识，符号、单位等不部分符号、单位按照规范执符号、单位等按规范要求执行单位按照规范执行行按照规范执行课堂表现评分标准评分标准观测点A(100-90)C(79-60)D(59-0)B(89-80)课堂回答问题或答题认真，回课堂回答问题或答题比较认真，课堂回答问题或答题基本课堂回答问题或答题错误基本概念掌握程度较多。答问题或答题正确。回答问题或答题比较正确。正确。积极参与课堂讨论答题正确。参与课堂讨论较积极或答题比参与课堂讨论基本积极。参与课堂讨论不积极。参与课堂讨论程度较正确。6
6 作业评分标准 观测点 评分标准 A(100-90) B(89-80) C(79-60) D(59-0) 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 解决问题的方案正确性 解题思路清晰，计算正确 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 作业完成态度 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行 按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行 未交作业或后期补交，不 能辨识，符号、单位等不 按照规范执行 课堂表现评分标准 观测点 评分标准 A(100-90) B(89-80) C(79-60) D(59-0) 基本概念掌握程度 课堂回答问题或答题认真，回 答问题或答题正确。 课堂回答问题或答题比较认真， 回答问题或答题比较正确。 课堂回答问题或答题基本 正确。 课堂回答问题或答题错误 较多。 参与课堂讨论程度 积极参与课堂讨论答题正确。 参与课堂讨论较积极或答题比 较正确。 参与课堂讨论基本积极。 参与课堂讨论不积极
考试评分标准评分标准观测点A(100-90)B(89-80)C(79-60)D(59-0)答题完全正确或有少量错误。答题比较正确。答题基本正确。答题错误较多或不答题。完成试题的正确程度考勒评分标准评分标准观测点A(100)B(95-0)旷课、迟到和早退的次数不旷课、不迟到、不早退无故缺课一次，扣10分：无故迟到或早退一次，扣5分。缺席三次以上或无故迟到早退五次以上，直接扣掉考勤成绩。7
7 考试评分标准 观测点 评分标准 A(100-90) B(89-80) C(79-60) D(59-0) 完成试题的正确程度 答题完全正确或有少量错误。 答题比较正确。 答题基本正确。 答题错误较多或不答题。 考勤评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(95-0) 旷课、迟到和早退的次数 不旷课、不迟到、不早退 无故缺课一次，扣 10 分；无故迟到或早退一次，扣 5 分。缺席三次以上或无故迟到早退 五次以上，直接扣掉考勤成绩