楊瑞成、張建斌、陳奎、居春艷編著的《材料科學與工程導論》試圖從21世紀發展的角度看待材料問題(材料與人類文明、材料的可持續發展等 )。在體現材料科學與工程領域大背景(第1章)及概述主要類型材料(第2章) 的基礎上，從材料的性能要求出發(第3章)，按材料結構層次來設章展開，從材料的原子結構與結合鍵、材料的原子排列結構與缺陷、材料的熱力學狀態與動力學過程，以及如何改善、提高材料性能等方面(第4～8章)，講述了材料科學與工程的基本原理。第9章介紹各類材料和現代特殊材料的制備方法。各章有小結、思考題與習題，章末還特別設置了擴展閱讀材料共 18篇，以體現新穎性、時代性和趣味性，可供教師講課時穿插選用和學生課后閱讀。 《材料科學與工程導論》可作為材料科學與工程、冶金工程、應用物理等相關專業本科生的教材，多數章節可供跨學科或公共選修課程選用，也可供相關專業研究生、教師和工程技術人員參考。
楊瑞成、張建斌、陳奎、居春艷編著的《材料科學與工程導論》在保持原版教材特色和普適性的基礎上，作了較大幅度的修改。數章(第1、2、3、8、9章)重新編寫，其他章全面修訂，并更新、添加了一些內容。在各章末還特別增設了與相應章節內容密切相關的具有拓展、提高性質的擴展閱讀材料共18篇(超級鋼、生態環境材料、耗散結構、軟物質材料、相變效應與“錫疫”、鎢合金和穿甲彈、石墨烯、芳綸纖維等)，以體現新穎性、時代性和趣味性，可供教師講課時穿插選用和學生課后閱讀。這些擴展閱讀材料也在一定程度上體現了近年來多學科的交叉和材料科學與工程的發展，以及如何不斷地從基礎學科和相關學科汲取營養、拓展創新，如同幾十年前MSE本身的創立一樣。
前言
第1章 材料與人類
1.1 材料與人類文明
1.2 材料科學與工程的興起
1.3 材料科學與工程的內涵
1.4 材料設計與材料選擇
1.5 材料循環
本章小結
思考題與習題
擴展閱讀材料1：超級鋼
擴展閱讀材料2：生態環境材料
第2章 工程材料概述
2.1 金屬材料
2.2 陶瓷材料
2.3 高分子材料
2.4 復合材料
2.5 功能材料
本章小結
思考題與習題
擴展閱讀材料3：高性能輕合金
擴展閱讀材料4：高溫結構材料
第3章 工程材料的基本性能
3.1 概述——材料性能的基本特征
3.2 工程材料的力學性能
3.3 工程材料的物理性能
3.4 工程材料的化學性能
3.5 不同類型材料的主要性能比較
本章小結
思考題與習題
擴展閱讀材料5：超硬材料
擴展閱讀材料6：鎢合金和穿甲彈
第4章 材料的原子結構和原子間結合鍵
4.1 材料的結構與結構層次
4.2 孤立原子的特性
4.3 原子間作用力和結合能
4.4 原子問的結合鍵——一次鍵
4.5 原子間的結合鍵——二次鍵
4.6 原子間結合鍵與材料性質Ⅰ——材料類型及一些原子參數
4.7 原子間結合鍵與材料性質Ⅱ——彈性模量及其他相關性質
本章小結
思考題與習題
擴展閱讀材料7：高分子材料的結構層次
擴展閱讀材料8：材料結構層次的耦合和脫耦
第5章 固體材料中原子的排列與缺陷
5.1 聚集態與原子排列
5.2 固體材料中原子的周期排列結構
5.3 無機非金屬材料(陶瓷)的結構
5.4 有機聚合物的原子排列
5.5 晶體材料的結構不完整性
5.6 原子排列與材料行為及性能Ⅰ：材料密度、各類材料的性能
5.7 原子排列與材料行為及性能Ⅱ：晶體滑移、各向異性和同素異構
本章小結
思考題與習題
擴展閱讀材料9：準晶體
擴展閱讀材料10：石墨烯、富勒烯和納米碳管
第6章 固體材料熱力學狀態：自由能、相圖、相與組織
6.1 材料系統的熵、自由能與相平衡
6.2 材料系統影響自由能的因素
6.3 材料中的相組成
6.4 材料中的熱力學Ⅰ：自由能曲線與材料相圖
6.5 材料中的熱力學Ⅱ：金屬和陶瓷的一元相圖與二元相圖
6.6 材料中的熱力學Ⅲ：顯微組織形貌及其對材料性能的影響
本章小結
思考題與習題
擴展閱讀材料11：橡膠的熵致彈性
擴展閱讀材料12：相變效應與“錫疫”
第7章 固體材料動力學過程：激活與擴散及相關材料行為
7.1 材料狀態的改變、過程與激活能
7.2 玻爾茲曼分布與阿倫尼烏斯定律及其應用
7.3 金屬材料中的原子擴散過程
7.4 離子晶體、共價晶體和聚合物中的擴散
7.5 材料中的動力學Ⅰ：擴散有關的幾個材料行為
7.6 材料中的動力學Ⅱ：材料的相變與相變動力學特征
7.7 材料中的動力學Ⅲ：高聚物的結晶
本章小結
思考題與習題
擴展閱讀材料13：軟物質材料
擴展閱讀材料14：材料中的耗散結構
第8章 工程材料強化與韌化的主要途徑
8.1 晶體中的位錯與材料強度
8.2 金屬材料強化的基本途徑
8.3 金屬材料的斷裂與韌化途徑
8.4 陶瓷材料的強韌化
8.5 高分子材料的強韌化
8.6 材料表面強化及表面改性處理技術
本章小結
思考題與習題
擴展閱讀材料15：芳綸纖維
擴展閱讀材料16：ZrO2陶瓷的相變增韌
第9章 工程材料的制備
9.1 金屬冶煉概述
9.2 鋼鐵的冶煉
9.3 有色金屬冶煉和粉末冶金介紹
9.4 高聚物材料的制備
9.5 陶瓷材料的制備
9.6 復合材料的制備
9.7 現代特殊材料的制備簡介
本章小結
思考題與習題
擴展閱讀材料17：碳纖維及其制備
擴展閱讀材料18：極端條件下的材料制備
主要參考文獻
新書資訊