本課程係延續工程材料知識，進一步闡述材料冶金觀念；著重於介紹如何控制材料結構的理論基礎，同時說明材料結構與機械性質的關係。課程內容主要包括：晶體結構、晶體鑑定、材料塑性變形、差排、晶體缺陷、擴散、成核成長，奈米結晶特性，以及實例分析。