本课程主要讲授材料科学与工程学科各要素及其内在关系和材料科学研究与技术开发过程的思路、方法。主要包括：材料及研究方法的发展史，材料科学的共性，材料科学研究基本方法，材料组成、制备、结构、性质、环境等要素间系统工程的有机联系，材料设计与方法，材料使用与环境评价方法，材料研究的模型化与模拟，材料失效分析方法，材料科学研究选题、试验及总结，材料经济学等。通过该课程的学习，使学生对材料科学与工程学科的内在规律有宏观的认识，对材料研究的思路、方法有清晰的辩证认识，培养学生的创新思维，形成自上而下的高屋建瓴能力。

知识目标
1. 培养学生树立材料的成分、结构、加工制备、性质、使用功能和环境间的系统工程概念，理解材料科学与工程四要素之间及与环境的联系，材料科学与工程四面体在材料科学研究中的意义（支撑毕业要求1：工程知识）；
2. 培养学生从宏观到微观比较深入地了解各类材料的共同特点、共同效应、共性的一些基本研究方法、材料科学与工程研究核心方法论及典型的几种材料研发方向（支撑毕业要求1和3：工程知识和设计/开发解决方案）；
3. 培养学生能更深入地掌握材料结构设计的内容、途径、模型化和模拟研究方法，材料实际使用过程中的环境评价和失效分析方法，从而建立起现代材料研究和技术开发工作较完整的方案设计框架，包括研究方法和思路构建、有关材料分析表征手段等（支撑毕业要求毕业要求3和4：设计/开发解决方案和研究）。
能力目标
1. 培养学生能够综合运用各种材料有关共性规律、共同效应、基本的科学研究共性方法和材料科学与工程核心方法论等的有关知识，结合前沿领域研究，提出有关材料研发的目标和初步的研究思路设计（支撑毕业要求3：设计/开发解决方案）；
2. 培养学生能够分析出材料实际使用中或产品制造和工艺开发中的有关基础科学或工程问题，针对这些问题提出从材料结构、制备方法等方面的合理设计和解决方案，具备从事新产品设计和研发的初步能力（支撑毕业要求2和3：问题分析和设计/开发解决方案）；
3. 培养学生具备以实际需求为导向的资料搜集、分析、处理能力和创新思维，批判性地看待已有研究，提出新的研究想法，鼓励学生进行科学探索和技术创新，提升材料科学研究的水平和质量（支撑毕业要求12：终身学习）。
思政目标
1. 介绍与知识点相关的我国材料科学家的科研贡献或突出科研成果，培养学生的理论自信，激发学生对有关研究的兴趣、主动学习的积极性和创新意识，并具备扎实的科学素养（支撑毕业要求12：终身学习）；
2. 介绍新材料发展过程中我们仍面临的一些卡脖子难题，培养学生勇于挑战科学难题和勇于创新的科学精神，并树立建设材料强国的远大志向（支撑毕业要求6：工程与社会）；
3. 培养学生的职业道德和社会责任感，能在工作实践中遵守相关法律法规，发挥专业知识和技能所长，融入到国家科技战略与产业发展之中，为国家和社会创造价值，奉献所能（支撑毕业要求8：职业规范）。