一、课程教学目标
知识传授目标：使用中国知网、万方数据库、SCI、专利数据库等检索工具，实行关键词检索、题目检索、研究机构检索。描述计算标准偏差、粗差的剔除等数据处理的基础原理和方法，并运用Excel软件进行计算；分析origin软件的导入数据、导出数据、变换数列等基本数据处理原理和方法。指出第一原理性计算的理念。
能力培养目标：分析Origin软件的选择数据作图、曲线拟合、误差线图、拉伸应力应变曲线、求峰值及峰值面积、求导数等基本数据处理和图形绘制等知识。推演如XRD、红外数据等谱图绘制的基本操作；运用matlab软件的矩阵功能解决材料的配料问题，解释的函数和模块化编程。对比Excel、Origin和matlab软件对实验数据方差分析的方法。
能力培养目标：使用Origin软件进行曲线拟合与建模；使用matlab软件对材料科学研究中的分子动力学及主要物理场进行数值模拟；使用material studio对材料研究中的晶体模型及性能等进行模拟和预测。
能力培养目标：运用photoshop等软件对金相（或者扫描电镜、透射电镜）照片进行添加标尺、合成全景照片等基本图像处理。综合运用数据处理和图像处理等基本理论，分析无机非金属材料制备过程及性能测试中的影响因素及变化规律。
二、思政育人目标
能够利用现代工具分析复杂工程问题，启发学生创新性思维。处理数据时追求真实有效的工程伦理教育，强调理论与实践的统一原理。
三、 课程思政典型教学案例设计
案例一：回归分析与节能环保
案例意义：
1. 使学生树立研究要符合可持续发展要求的观念。
2. 充分增强学生对节能环保意识的重视。
教学过程：
讲解回归分析：回归分析指的是确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。
思政引入：
基于确定相互依赖关系这一描述，在讲解确定这一相互依赖关系时，将节能环保的要求融入进去。引导学生思考，如何更好的找到影响因素和试验指标之间的相互关系，找到相互关系之后，可以预测最优化方案，并与试验结合相互验证。避免盲目实验，造成原材料、能量的浪费。
总结强调：
习近平总书记指出，绿水青山就是金山银山。作为新时代的大学生，更要依据科学理论和实践经验，把绿水青山建得更美，把金山银山做得更大，让绿色成为发展最动人的色彩。
案例二：软件操作与理论实践的统一
案例意义：
1. 使学生树立理论一定要与实践相联系的观念。
2. 充分增强对实践的重视。
教学过程：
讲解material studio、matlab、origin等软件的操作：origin软件的数据作图、拟合，matlab软件的作图、方程求解、物理场模拟，material studio软件中的建模模块。
思政引入：
基于软件必须实际操作，在讲解这些软件时，将能够解决的实际问题导入。引导学生，如何更好的通过软件的操作，数据的分析等找到解决问题的方法。重视实际操作的重要性，避免理论与实践脱钩。
总结强调：
知行合一是非常重要的能力，但往往比较难。作为新时代的大学生，更要坚持理论指导和实践探索辩证统一，必须坚持实践第一的观点，一切从实际出发，解决工程实践中的问题。
案例三：计算机在材料中的应用发展史与家国情怀
案例意义：
1. 使学生树立家国情怀。
2. 使学生树立无私奉献、服务社会的精神。
教学过程：
在学习我国计算机在材料科学中应用发展史，硬件、软件的研发时，重点介绍计算机在航天材料、医疗材料、国防材料等各个领域的应用。
思政引入：
基于发展史，学员们感受到中国科技的发展，中国站起来、富起来再到强起来，每一项成果的取得，都离不开党的正确领导，充分体现中国共产党全心全意为人民服务的宗旨。
总结强调：
通过授课让学生们深刻认识到，国家的发展，需要知识，需要大家不懈的奋斗，潜移默化地影响学生的爱国情怀。
案例四：摩尔定律与终身学习
案例意义：
1. 树立学生保持终身学习的意识。
2. 使学生时刻保持对信息技术的热情，紧跟时代步伐。
教学过程：
在学习计算机不同软件版本对解决材料中问题时，对知识点进行相关拓展和延伸，为学生讲解摩尔定律的概念。
思政引入：
基于摩尔定律，告知学生这一定律揭示了信息技术进步的速度，告知学生科学信息技术的更新换代是很快的，进而激发学生进行终身学习的意识。
总结强调：
通过授课让学生们深刻认识到，国家的发展，需要知识，需要大家持续不断的不懈的奋斗，潜移默化地影响终身学习的意识。
案例五：信息检索与网络安全意识
案例意义：
1. 教导学生自觉维护网络安全环境，教导学生对不良信息进行有效规避。
2. 加强对学生网络信息辨识能力的培养，让学生学会辨识信息的好坏。
教学过程：
在学习利用计算机信息技术解决无机非金属材料在工程应用中的问题时，对知识点进行相关拓展和延伸，讲解网络安全知识。
思政引入：
基于网络安全，告知学生在文明有素的上网过程中查找自己所需的学习材料。时刻保持安全网络意识。
总结强调：
互联网与信息技术的飞速发展，使得信息传播更为便捷的同时，也在无形中促使了网络不良信息的扩散。大学生虽然已具备了较为充分的自我意识，但还未步入社会，对于一些不良信息还没有足够的防范意识，容易受到其干扰和影响。通过学习，使其认识到网络安全的重要性。
案例六：绘图与美的享受
案例意义：
1. 净化学生心灵。
2. 提高学生审美、创造美的能力。
教学过程：
在学习利用计算机软件解决无机非金属材料在工程应用中的绘图以及图形处理问题时，对知识点进行相关拓展和延伸，讲解美学知识，如何利用软件完成并进行较为符合人们审美的图片。
思政引入：
基于美学知识这些基本知识，在讲解如何利用matlab、photoshop软件进行绘图时，将绘制美好图片的意识融入进去。引导学生思考，如何更好地创作符合科学要求，又符合美学要求的图片。
总结强调：
美的享受是人在认识美的基础上和创造美的过程中所获得的精神享受，它体现了人的审美、创造美的目的、动机。人在美的享受过程中可净化心灵，提高审美、创造美的能力。作为新时代的大学生，更要结合科学知识，利用美学创作力，完成工程实际问题的解决。
案例七：方差分析与抓住主要矛盾的理念
教学内容：方差分析
案例意义：
1. 引导学生将复杂问题进行简单化。
2. 提高学生抓住主要矛盾的能力。
教学过程：
在学习利用计算机软件解决无机非金属材料在工程应用中的众多影响因素的显著性问题时，讲解方差分析，如何利用单因素方差分析、双因素方差分析，进行影响因素的显著性检验。
思政引入：
基于方差分析这些基本知识，在讲解单因素方差分析、双因素方差分析时，将抓住主要矛盾的辩证思维融入进去。引导学生全面思考中抓住主要矛盾，如何更好地快速有效地解决实际问题。
总结强调：
中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。这一重大判断对于今后经济和社会发展采取什么方略具有重大意义。作为新时代的大学生，更要结合科学知识，抓住主要矛盾，完成工程实际问题的解决。
四、 课程思政实施成效及学生反馈
学生反馈，在计算机在材料科学中的应用这门课上，进一步知道了理论指导实践的重要性，同时也明白了在生活及工作中要抓主要矛盾，用知识创造美好生活。
