全書介紹了計算材料學的發(fā)展現(xiàn)狀、主要理論框架和設計實踐方法，結合典型案例來闡述其設計流程、建模、算法實現(xiàn)、數(shù)值處理技巧及其應用。全書共分10章，包括計算材料學導論、密度泛函理論基礎、贗勢平面波方法(I)、贗勢平面波方法(II)、全勢綴加平面波方法、分子動力學方法、第一性原理分子動力學、蒙特卡羅方法、有限元方法在電磁功能材料的應用以及機器學習和人工智能材料設計。各章設有實踐指南，并配有習題，以幫助學習者鞏固學習重點。書后還包括多篇附錄。本書為適應高校創(chuàng)新實踐教學改革的需要，力爭實現(xiàn)理論教學和實踐教學的有機結合，大力推進以學習者為中心的先進教學理念的探索，以培養(yǎng)學生的團隊精神和科學創(chuàng)新精神、從而構建群體創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。