01
计算模拟概述
什么是计算模拟 · 发展历程 · 应用领域（物理/化学/生物/工程） · 学习目标与路径
导论跨学科
02
计算模拟的数学基础
微积分 · 线性代数 · 概率统计 · 数值计算方法
数学基础
03
计算模拟的物理基础
经典力学 · 热力学统计 · 电磁学 · 量子力学基础
物理核心
04
计算模拟的化学基础
原子结构 · 化学键 · 反应动力学 · 分子间作用力
化学分子
05
计算模拟的生物学基础
生物大分子 · 细胞结构 · 酶动力学 · 生物信息学
生物交叉
06
计算模拟的计算机基础
体系结构 · 操作系统 · 编程语言 · 并行与高性能计算
计算机HPC
07
Python编程基础（一）
环境搭建 · 基础语法 · 控制流（if/for/while）
Python入门
08
Python编程基础（二）
函数模块 · 文件读写 · 异常 · NumPy入门
PythonNumPy
09
Python编程基础（三）
Matplotlib · SciPy · Pandas 数据科学三件套
可视化数据分析
10
蒙特卡洛方法（一）
原理 · 随机数 · 蒙特卡洛积分 · 伊辛模型
蒙特卡洛随机
11
蒙特卡洛方法（二）
MCMC · Metropolis-Hastings · 吉布斯采样 · 贝叶斯
MCMC统计
12
分子动力学模拟（一）
牛顿方程 · Verlet/Leap-frog · 初始与边界条件
MD算法
13
分子动力学模拟（二）
力场 · 水模型 · Ewald求和 · 温控/压控
力场水模型
14
分子动力学模拟（三）
GROMACS · LAMMPS · NAMD 软件入门
软件实操
15
分子动力学模拟（四）
轨迹分析 · 能量/氢键 · 自由能计算 (MM-PBSA)
分析自由能
16
第一性原理计算（一）
DFT基础 · Hohenberg-Kohn · Kohn-Sham · 泛函
DFT量子
17
第一性原理计算（二）
平面波赝势 · VASP · Quantum ESPRESSO
VASPQE
18
第一性原理计算（三）
能带 · 态密度 · 光学性质 · 声子谱
能带声子
19
第一性原理计算（四）
过渡态NEB · 反应路径 · 催化 · 材料预测
NEB催化
20
有限元分析（一）
有限元原理 · 离散化 · 形函数 · 刚度矩阵
FEM数值
21
有限元分析（二）
COMSOL · ANSYS · Abaqus 入门
软件仿真
22
有限元分析（三）
结构力学 · 热分析 · 流体分析
结构多物理场
23
计算流体力学（一）
Navier-Stokes · 湍流模型 · 有限体积法
CFD湍流
24
计算流体力学（二）
OpenFOAM · Fluent · CFX 入门
OpenFOAMFluent
25
计算流体力学（三）
网格生成 · 后处理 · 多相流模拟
网格多相流
26
计算模拟中的数据科学
Seaborn/Plotly · 机器学习代理模型 · 深度学习
数据科学AI
27
计算模拟中的高性能计算
MPI/OpenMP · GPU加速 · 云计算 · SLURM/PBS
HPC并行
28
计算模拟项目实战（一）
项目选题 · 规划分工 · 文献调研
实战项目
29
计算模拟项目实战（二）
模型建立 · 运行监控 · 结果分析 · 报告撰写
实战报告
30
计算模拟前沿与展望
多尺度模拟 · 量子计算 · AI for Science · 工业4.0
前沿总结