本书力图从理论和实践的结合上来阐述材料结构与性能关系的内在原理。涵盖内容广泛，包含了第一性原理计算、分子动力学模拟、有限元计算和数值分析等内容，需要利用包括MS、Gaussian、VASP、LAMMPS、Fluent等不同类型应用软件来完成相关的计算机教学实验，是一门实践性很强的课程。同时充分挖掘作者在材料设计、模拟计算等方面的科研成果，努力摸索实验教学与科研相结合教学思路，强调学生学习的主动性和探索性，以学生为中心、以科研为导向，设计了包含合金材料、晶体材料、反应过程、扩散过程、表界面吸附、流体流动规律在内的14个综合型、创新性计算实验。