全书介绍了计算材料学的发展现状、主要理论框架和设计实践方法，结合典型案例来阐述其设计流程、建模、算法实现、数值处理技巧及其应用。全书共分10章，包括计算材料学导论、密度泛函理论基础、赝势平面波方法(I)、赝势平面波方法(II)、全势缀加平面波方法、分子动力学方法、第一性原理分子动力学、蒙特卡罗方法、有限元方法在电磁功能材料的应用以及机器学习和人工智能材料设计。各章设有实践指南，并配有习题，以帮助学习者巩固学习重点。书后还包括多篇附录。本书为适应高校创新实践教学改革的需要，力争实现理论教学和实践教学的有机结合，大力推进以学习者为中心的先进教学理念的探索，以培养学生的团队精神和科学创新精神、从而构建群体创新人才培养模式。