۱-مقدمهای بر مواد مهندسی:
تاریخ مواد و انسان، آشنایی با علم و مهندسی مواد، دستهبندی مواد مهندسی، تعریف مواد پیشرفته، ویژگیهای مواد، رابطه فراوری-ساختار-خواص-کاربرد
۲-ساختار اتمی و پیوندهای شیمیایی:
اجزا تشکیل دهنده ماده، مدلهای اتمی، جدول تناوبی عناصر
۳- ساختارهای بلوری و مواد غیربلورین:
مقدمهای بر بلورشناسی و انواع بلورها (سامانههای بلوری و شبکههای براوه)، جهات و صفحات بلوری، جوانهزنی و رشد بلورها، جامدات تکبلور و بسبلور، دانهها و مرز دانهها در مواد بسبلور، شیشه ها و سایر جامدات غیربلوری
۴- عیوب و بینظمی در جامدات:
عیبهای نقطهای (جاهای خالی اتمی، بیننشینی، جانشینی، عیوب فرنکل و شاتکی)، عیبهای خطی (نابجاییها)، عیبهای سطحی و حجمی، محلولهای جامد، آلیاژها، قوانین هیوم-روتری، مواد استوکیومتری و غیراستوکیومتری
۵- خواص مکانیکی:
رفتار الاستیک و رفتار پلاستیک، نمودارهای تنش و کرنش، ضریب کشسانی، ضریب پوآسون، سختی، چقرمگی، تنش و کرنش استحکام و تسلیم، آزمونهای مکانیکی
۶-خواص حرارتی:
ظرفیت گرمایی، انبساط گرمایی، رسانایی حرارتی، تنش حرارتی و مقاومت به شوک حرارتی
۷- خواص زیستی:
تعریف مواد زیستی، برهمکنشهای بین مواد مهندسی و محیط زنده (بدن انسان)، مهمترین ویژگیهای مواد زیستی، انواع زیستمواد، کاربردهای گوناگون مواد زیستی
۸-خواص الکتریکی:
رسانایی الکتریکی، رسانایی الکترونی و یونی، نوارهای انرژی و رسانایی در مقیاس اتمی، تحرک الکترون، مقاومت الکتریکی، نیمهرساناهای و غیرذاتی، تاثیر دما بر رسانایی
۶-خواص مغناطیسی:
مفاهیم اولیه، دیمغناطیس و پارامغناطیس، فررومغناطیس، تاثیر دما بر خواص مغناطیسی، ناهمسانگردی مغناطیسی، مواد مغناطیسی، ابررسانایی
۷- خواص نوری:
تابش الکترومغناطیس، برهمکنش نور و ماده، برهمکنشهای اتمی و الکترونی، انکسار و انعکاس و جذب، رنگ، شفافیت، خاصیت لومینسنس، لیزرها و فیبرهای نوری