ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2015/2016 / Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki / Inżynieria materiałowa (S2) / inżynieria kompozytów / Sylabus przedmiotu - Projektowanie i wytwarzanie zaawansowanych materiałów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria materiałowa (S2)
specjalność: inżynieria kompozytów

Sylabus przedmiotu Projektowanie i wytwarzanie zaawansowanych materiałów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Inżynieria materiałowa
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	magister inżynier
Obszary studiów	nauk technicznych
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Projektowanie i wytwarzanie zaawansowanych materiałów
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Instytut Technologii Mechanicznej
Nauczyciel odpowiedzialny	Anna Biedunkiewicz <Anna.Biedunkiewicz@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Urszula Gabriel <Urszula.Gabriel@zut.edu.pl>, Dariusz Grzesiak <Dariusz.Grzesiak@zut.edu.pl>, Sandra Paszkiewicz <Sandra.Paszkiewicz@zut.edu.pl>, Zbigniew Rosłaniec <Zbigniew.Roslaniec@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	3,0	ECTS (formy)	3,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
projekty	P	2	15	1,7	0,44	zaliczenie
wykłady	W	2	30	1,3	0,56	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Podstawowa wiedza z zakresu składu chemicznego, struktury materiałów i przemian fizykochemicznych.
W-2	Wiedza z zakresu podstaw elektrochemii i korozji.
W-3	Wiedza z zakresu podstaw mechaniki i wytrzymałości materiałów.
W-4	Wiedza z zakresu właściwości elektrycznych, optycznych i magentycznych materiałów.
W-5	Wiedza z zakresu technik komputerowych.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Student uzyskuje wiedzę o sposobach modelowania materiałów oraz umiejętność wykorzystania, w oparciu o dostępne oprogramowanie, metod modelowania do zaprojektowania struktury zaawansowanego materiału i interpretowania jego właściwości.
C-2	Student wypracowuje umiejętność poszukiwania i korzystania z nowości w inżynierii materiałowej. Nowości te dotyczą zarówno nowych materiałów, technologii ich wytwarzania oraz metod projektowania z użyciem nowoczesnych narzędzi komputerowych.
C-3	Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
projekty
T-P-1	Symulacje komputerowe właściwości układów molekularnych oraz układów nano- i mezoskopowych metodami chemii kwantowej (ab initio, metody półempiryczne) i badanie dynamiki układów molekularnych (Monte Carlo,DFT, CPMD). Komputerowe projektowanie i modelowanie materiałów o znaczeniu technologicznym.	8
T-P-2	Zastosowanie metody metodę elementów skończonych (Finite Element Method – FEM) w procesie projektowania materiałów kompozytowych i nanokompozytowych. Modelowanie mechaniczne kompozytów z udziałem nanorurek węglowych. Zagadnienia optymalizacji i identyfikacji w modelowaniu wielkoskalowym. Modelowanie stanów naprężen i deformacji nanostruktur materialnych.	7
		15
wykłady
T-W-1	Bionika - fenomeny biologiczne. Podstawy modelowania atomowych i molekularnych układów; zastosowanie postawowych praw materii w komputerowym projektowaniu i przewidywaniu właściwości materiałów. Modelowanie Nano- i mikroproduktów. Zastosowanie metod statytyki matematycznej - metody sztucznej inteligencji w procesach projektowania zaawansowanych technologii (przykłady). Hierachiczne modelowanie struktury materiału, wyrobu. Modelowanie architektury skondensowanych struktur węglowych. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie metalicznej. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie ceramicznej. Materiały funkcjonalne: samoregenerujące, samomyjące, inne. Innowacje i trendy w przemysłowych technologiach powierzchniowych. Sposoby wytwarzania zaawansowanych materiałów.	15
T-W-2	Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy	15
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
projekty
A-P-1	Uczestnictwo w zajęciach.	15
A-P-2	Przygotowanie i opracowanie projektu z użyciem ogólnodostepnych programów komputerowych służących do modelowania molekularnego w ramach godzin kontaktowych	8
A-P-3	Przygotowanie i opracowanie projektu z użyciem licencjonowanych w ZUT programów komputerowych służących do modelowania metodą elemntów skończonych.	8
A-P-4	Opracowanie projektu z użyciem ogólnodostepnych programów komputerowych służących do modelowania molekularnego w ramch prac bezkontaktowych	10
A-P-5	Przygotowanie prezentacji komputerowej projektu z zastosowanie Metody Elementów Skończonych w ramach godzin bezkontaktowych	6
A-P-6	Prezentacje projektów	2
A-P-7	Udział w konsultacjach	2
		51
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach.	30
A-W-2	Przygotowanie do zaliczenia pisemnego w oparciu o wskazaną literaturę i inne źródła wiedzy.	7
A-W-3	Udział w konsultacjach	2
		39

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
M-2	Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
IM_2A_C05_W01 Student ma poszerzoną wiedzę o możliwosciach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Zna metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.	IM_2A_W02, IM_2A_W03, IM_2A_W01	T2A_W01, T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07	C-2, C-3, C-1	T-W-1, T-W-2, T-P-2, T-P-1	M-1, M-2	S-1, S-2
IM_2A_C05_W02 Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.	IM_2A_W02, IM_2A_W05	T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07	C-2, C-3, C-1	T-W-1, T-W-2, T-P-2, T-P-1	M-1, M-2	S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
IM_2A_C05_U01 Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.	IM_2A_U13, IM_2A_U11, IM_2A_U06, IM_2A_U01, IM_2A_U10	T2A_U01, T2A_U02, T2A_U05, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11, T2A_U12, T2A_U13, T2A_U14, T2A_U16, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19	C-2, C-3, C-1	T-W-1, T-W-2, T-P-2, T-P-1	M-1, M-2	S-1, S-2
IM_2A_C05_U02 Student potrafi korzystać i obsługiwać dostępne programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych dla opracowania prostych zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.	IM_2A_U03, IM_2A_U02, IM_2A_U11, IM_2A_U06	T2A_U02, T2A_U03, T2A_U04, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11, T2A_U12, T2A_U14, T2A_U16, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19	C-2, C-3, C-1	T-W-1, T-W-2, T-P-2, T-P-1	M-1, M-2	S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
IM_2A_C05_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.	IM_2A_K01, IM_2A_K02	T2A_K06, T2A_K07	C-2, C-3, C-1	T-W-1, T-W-2, T-P-2, T-P-1	M-1, M-2	S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
IM_2A_C05_W01 Student ma poszerzoną wiedzę o możliwosciach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Zna metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.	2,0	Student nie posiada wiedzy o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Nie zna metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	3,0	Student ma wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Zna metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	3,5	Student ma poszerzoną wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Zna metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	4,0	Student ma szeroką wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Zna i proponuje metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	4,5	Student ma szeroką wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Opisuje wskazane metody projektowania zaawansowanego materiału. Zna i proponuje metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	5,0	Student ma szeroką wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Opisuje wskazane metody projektowania zaawansowanego materiału. Zna i proponuje metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu w stopniu szerszym.
IM_2A_C05_W02 Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.	2,0	Student nie ma podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
	3,0	Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
	3,5	Student ma poszerzoną wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
	4,0	Student ma poszerzoną wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.
	4,5	Student ma szeroką wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.
	5,0	Student ma bardzo szeroką wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
IM_2A_C05_U01 Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.	2,0	Student nie potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
	3,0	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
	3,5	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury i innych nośników informacji, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
	4,0	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury i innych nośników informacji, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać i wykorzystywać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów w szerokim zakresie zagadnień interdyscyplinarnych.
	4,5	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury i innych nośników informacji, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać i wykorzystywać elastycznie nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów w stopniu w szerokim zakresie zagadnień interdyscyplinarnych.
	5,0	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać i wykorzystywać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów w stopniu zaawansowanym.
IM_2A_C05_U02 Student potrafi korzystać i obsługiwać dostępne programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych dla opracowania prostych zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.	2,0	Student nie potrafi korzystać i obsługiwać dostępnych programów komputerowych do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych w celu opracowania prostych zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.
	3,0	Student potrafi korzystać i obsługiwać dostępne programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych dla opracowania prostych zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.
	3,5	Student potrafi korzystać i obsługiwać dostępne programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych dla opracowania zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.
	4,0	Student potrafi korzystać i obsługiwać dostępne programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych do opracowania zadań projektowych o wyższym stopniu trudności w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.
	4,5	Student potrafi korzystać i obsługiwać programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych do opracowania zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów dla zamodelowania zadań złożonych.
	5,0	Student potrafi korzystać i obsługiwać programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych do opracowania zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów dla zamodelowania zadań bradziej złożonych.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
IM_2A_C05_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.	2,0	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nie nabędzie aktywnej postawy wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych.
	3,0	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.
	3,5	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.
	4,0	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.
	4,5	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.
	5,0	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.

Literatura podstawowa

Sopek M., Metodologia, teoretyczne i praktyczne aspekty modelowania molekularnego., CSMM, Łódź, 1995, I
Doskocz M., Doskocz J., Roszak S., Gancarz R., Modelowanie molekularne w chemii organicznej, cz.I. Przygotowanie obliczeń oraz struktura cząstek., Wrocław, 2007
Thomas S., Zaikov G. E., Polymer nanocomposite research advances, Nova Sci. Pub., New York, 2008
D. Felhos, R. Prehn, K. Varadi, A.K. Schlarb, FE simulation of the indentatiofied vinylester composites in respect to their abrasive wear performance, EXPRESS Polymer Letters, EXPRESS Polymer Letters, 2008, Vol.2, No.10, 705-717
Red.K.Kurzydłowski, M.Lewandowska, Nanomateriały inżynierskie: konstrukcyjne i funkcjonalne, PWN, Warszawa, 2010, I
Biedunkiewicz A, Krawczyk M.Gabriel-Półrolniczak U., Modelowanie molekularne. Projektowanie materiałów metodami mechaniki kwantowej, Wydawnictwo ZUT, Szczecin, 2015

Literatura dodatkowa

program komputerowy, HyperChem, Computional Chemistry. Part I. Particular Guide, Part II. Theory ands Methods. Hypercube Inc, Publication HC50-00-03-00,1996., Hypercube Inc, Publication HC50-00-03-00, Gainesville, Florida 32601, USA;, 1996
M. J. Frisch, et all;, Gaussian 03, Revision C.02, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004, http://www.gaussian.com.
Jörg-Rüdiger Hill, Lalitha Subramanian, Amitesh Maiti, Molecular Modeling Techniques in Material Sciences, CRC Press, Taylor & Francis Group, 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300, Boca Raton, FL 33487-2742, 2005
J.H.Jensen, Molecular modeling basics, CRC Press Taylor&Francis Group, London, 2010

Treści programowe - projekty

KOD	Treść programowa	Godziny
T-P-1	Symulacje komputerowe właściwości układów molekularnych oraz układów nano- i mezoskopowych metodami chemii kwantowej (ab initio, metody półempiryczne) i badanie dynamiki układów molekularnych (Monte Carlo,DFT, CPMD). Komputerowe projektowanie i modelowanie materiałów o znaczeniu technologicznym.	8
T-P-2	Zastosowanie metody metodę elementów skończonych (Finite Element Method – FEM) w procesie projektowania materiałów kompozytowych i nanokompozytowych. Modelowanie mechaniczne kompozytów z udziałem nanorurek węglowych. Zagadnienia optymalizacji i identyfikacji w modelowaniu wielkoskalowym. Modelowanie stanów naprężen i deformacji nanostruktur materialnych.	7
		15

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Bionika - fenomeny biologiczne. Podstawy modelowania atomowych i molekularnych układów; zastosowanie postawowych praw materii w komputerowym projektowaniu i przewidywaniu właściwości materiałów. Modelowanie Nano- i mikroproduktów. Zastosowanie metod statytyki matematycznej - metody sztucznej inteligencji w procesach projektowania zaawansowanych technologii (przykłady). Hierachiczne modelowanie struktury materiału, wyrobu. Modelowanie architektury skondensowanych struktur węglowych. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie metalicznej. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie ceramicznej. Materiały funkcjonalne: samoregenerujące, samomyjące, inne. Innowacje i trendy w przemysłowych technologiach powierzchniowych. Sposoby wytwarzania zaawansowanych materiałów.	15
T-W-2	Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy	15
		30

Formy aktywności - projekty

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-P-1	Uczestnictwo w zajęciach.	15
A-P-2	Przygotowanie i opracowanie projektu z użyciem ogólnodostepnych programów komputerowych służących do modelowania molekularnego w ramach godzin kontaktowych	8
A-P-3	Przygotowanie i opracowanie projektu z użyciem licencjonowanych w ZUT programów komputerowych służących do modelowania metodą elemntów skończonych.	8
A-P-4	Opracowanie projektu z użyciem ogólnodostepnych programów komputerowych służących do modelowania molekularnego w ramch prac bezkontaktowych	10
A-P-5	Przygotowanie prezentacji komputerowej projektu z zastosowanie Metody Elementów Skończonych w ramach godzin bezkontaktowych	6
A-P-6	Prezentacje projektów	2
A-P-7	Udział w konsultacjach	2
		51

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach.	30
A-W-2	Przygotowanie do zaliczenia pisemnego w oparciu o wskazaną literaturę i inne źródła wiedzy.	7
A-W-3	Udział w konsultacjach	2
		39

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	IM_2A_C05_W01	Student ma poszerzoną wiedzę o możliwosciach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Zna metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	IM_2A_W02	Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu budowy, struktury i morfologii materiałów niezbędną do projektowania nowoczesnych i zaawansowanych materiałów w tym biomateriałów i/lub wyrobów
	IM_2A_W03	Ma wiedzę z zakresu nowoczesnych i zaawansowanych metod charakteryzowania niezbędną do doboru metod badawczych i interpretacji wyników
	IM_2A_W01	Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu modelowania i optymalizacji niezbędną do projektowania nowoczesnych i zaawansowanych materiałów i/lub procesów technologicznych i/lub wyrobów
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_W01	ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T2A_W02	ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
	T2A_W03	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T2A_W04	ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T2A_W05	ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
	T2A_W07	zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-2	Student wypracowuje umiejętność poszukiwania i korzystania z nowości w inżynierii materiałowej. Nowości te dotyczą zarówno nowych materiałów, technologii ich wytwarzania oraz metod projektowania z użyciem nowoczesnych narzędzi komputerowych.
	C-3	Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
	C-1	Student uzyskuje wiedzę o sposobach modelowania materiałów oraz umiejętność wykorzystania, w oparciu o dostępne oprogramowanie, metod modelowania do zaprojektowania struktury zaawansowanego materiału i interpretowania jego właściwości.
Treści programowe	T-W-1	Bionika - fenomeny biologiczne. Podstawy modelowania atomowych i molekularnych układów; zastosowanie postawowych praw materii w komputerowym projektowaniu i przewidywaniu właściwości materiałów. Modelowanie Nano- i mikroproduktów. Zastosowanie metod statytyki matematycznej - metody sztucznej inteligencji w procesach projektowania zaawansowanych technologii (przykłady). Hierachiczne modelowanie struktury materiału, wyrobu. Modelowanie architektury skondensowanych struktur węglowych. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie metalicznej. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie ceramicznej. Materiały funkcjonalne: samoregenerujące, samomyjące, inne. Innowacje i trendy w przemysłowych technologiach powierzchniowych. Sposoby wytwarzania zaawansowanych materiałów.
	T-W-2	Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
	T-P-2	Zastosowanie metody metodę elementów skończonych (Finite Element Method – FEM) w procesie projektowania materiałów kompozytowych i nanokompozytowych. Modelowanie mechaniczne kompozytów z udziałem nanorurek węglowych. Zagadnienia optymalizacji i identyfikacji w modelowaniu wielkoskalowym. Modelowanie stanów naprężen i deformacji nanostruktur materialnych.
	T-P-1	Symulacje komputerowe właściwości układów molekularnych oraz układów nano- i mezoskopowych metodami chemii kwantowej (ab initio, metody półempiryczne) i badanie dynamiki układów molekularnych (Monte Carlo,DFT, CPMD). Komputerowe projektowanie i modelowanie materiałów o znaczeniu technologicznym.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
Metody nauczania	M-2	Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie posiada wiedzy o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Nie zna metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	3,0	Student ma wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Zna metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	3,5	Student ma poszerzoną wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Zna metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	4,0	Student ma szeroką wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Zna i proponuje metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	4,5	Student ma szeroką wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Opisuje wskazane metody projektowania zaawansowanego materiału. Zna i proponuje metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu.
	5,0	Student ma szeroką wiedzę o możliwościach wykorzystania nauk podstawowych oraz nowoczesnych metod obliczeniowych w procesie projektowania i przewidywania właściwości nowoczesnych materiałów o znaczeniu technologicznym. Opisuje wskazane metody projektowania zaawansowanego materiału. Zna i proponuje metody wielopoziomowego modelowania struktury i właściwości wyrobu w stopniu szerszym.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	IM_2A_C05_W02	Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	IM_2A_W02	Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu budowy, struktury i morfologii materiałów niezbędną do projektowania nowoczesnych i zaawansowanych materiałów w tym biomateriałów i/lub wyrobów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	IM_2A_W05	Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu inżynierii materiałowej niezbędną do zrozumienia zaawansowanych procesów technologicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_W02	ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
	T2A_W03	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T2A_W04	ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T2A_W05	ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
	T2A_W07	zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-2	Student wypracowuje umiejętność poszukiwania i korzystania z nowości w inżynierii materiałowej. Nowości te dotyczą zarówno nowych materiałów, technologii ich wytwarzania oraz metod projektowania z użyciem nowoczesnych narzędzi komputerowych.
	C-3	Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
	C-1	Student uzyskuje wiedzę o sposobach modelowania materiałów oraz umiejętność wykorzystania, w oparciu o dostępne oprogramowanie, metod modelowania do zaprojektowania struktury zaawansowanego materiału i interpretowania jego właściwości.
Treści programowe	T-W-1	Bionika - fenomeny biologiczne. Podstawy modelowania atomowych i molekularnych układów; zastosowanie postawowych praw materii w komputerowym projektowaniu i przewidywaniu właściwości materiałów. Modelowanie Nano- i mikroproduktów. Zastosowanie metod statytyki matematycznej - metody sztucznej inteligencji w procesach projektowania zaawansowanych technologii (przykłady). Hierachiczne modelowanie struktury materiału, wyrobu. Modelowanie architektury skondensowanych struktur węglowych. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie metalicznej. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie ceramicznej. Materiały funkcjonalne: samoregenerujące, samomyjące, inne. Innowacje i trendy w przemysłowych technologiach powierzchniowych. Sposoby wytwarzania zaawansowanych materiałów.
	T-W-2	Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
	T-P-2	Zastosowanie metody metodę elementów skończonych (Finite Element Method – FEM) w procesie projektowania materiałów kompozytowych i nanokompozytowych. Modelowanie mechaniczne kompozytów z udziałem nanorurek węglowych. Zagadnienia optymalizacji i identyfikacji w modelowaniu wielkoskalowym. Modelowanie stanów naprężen i deformacji nanostruktur materialnych.
	T-P-1	Symulacje komputerowe właściwości układów molekularnych oraz układów nano- i mezoskopowych metodami chemii kwantowej (ab initio, metody półempiryczne) i badanie dynamiki układów molekularnych (Monte Carlo,DFT, CPMD). Komputerowe projektowanie i modelowanie materiałów o znaczeniu technologicznym.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
Metody nauczania	M-2	Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie ma podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
	3,0	Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
	3,5	Student ma poszerzoną wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
	4,0	Student ma poszerzoną wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.
	4,5	Student ma szeroką wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.
	5,0	Student ma bardzo szeroką wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	IM_2A_C05_U01	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	IM_2A_U13	Potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i zrealizować samokształcenie
	IM_2A_U11	Potrafi projektować wyrób z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych oraz z uwzględnieniem aspektów pozatechnicznych
	IM_2A_U06	Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne - w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując – do analizy, projektowania i optymalizacji materiałów i/lub procesów technologicznych i/lub wyrobów
	IM_2A_U01	Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; także w języku obcym; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągnąć wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie
	IM_2A_U10	Potrafi dokonywać oceny nowoczesności rozwiązania technologicznego i materiałowego wyrobu z punktu widzenia własności intelektualnej oraz ochrony środowiska a także uwzględniając inne aspekty pozatechniczne.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_U01	potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie
	T2A_U02	potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów
	T2A_U05	potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i zrealizować proces samokształcenia
	T2A_U07	potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
	T2A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	T2A_U09	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
	T2A_U10	potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - integrować wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów oraz zastosować podejście systemowe, uwzględniające także aspekty pozatechniczne
	T2A_U11	potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
	T2A_U12	potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
	T2A_U13	ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
	T2A_U14	potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działali inżynierskich
	T2A_U16	potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
	T2A_U17	potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
	T2A_U18	potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
	T2A_U19	potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją, uwzględniającą aspekty pozatechniczne - zaprojektować złożone urządzenie, obiekt, system lub proces, związane z zakresem studiowanego kierunku studiów, oraz zrealizować ten projekt - co najmniej w części - używając właściwych metod, technik i narzędzi, w tym przystosowując do tego celu istniejące lub opracowując nowe narzędzia
Cel przedmiotu	C-2	Student wypracowuje umiejętność poszukiwania i korzystania z nowości w inżynierii materiałowej. Nowości te dotyczą zarówno nowych materiałów, technologii ich wytwarzania oraz metod projektowania z użyciem nowoczesnych narzędzi komputerowych.
	C-3	Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
	C-1	Student uzyskuje wiedzę o sposobach modelowania materiałów oraz umiejętność wykorzystania, w oparciu o dostępne oprogramowanie, metod modelowania do zaprojektowania struktury zaawansowanego materiału i interpretowania jego właściwości.
Treści programowe	T-W-1	Bionika - fenomeny biologiczne. Podstawy modelowania atomowych i molekularnych układów; zastosowanie postawowych praw materii w komputerowym projektowaniu i przewidywaniu właściwości materiałów. Modelowanie Nano- i mikroproduktów. Zastosowanie metod statytyki matematycznej - metody sztucznej inteligencji w procesach projektowania zaawansowanych technologii (przykłady). Hierachiczne modelowanie struktury materiału, wyrobu. Modelowanie architektury skondensowanych struktur węglowych. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie metalicznej. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie ceramicznej. Materiały funkcjonalne: samoregenerujące, samomyjące, inne. Innowacje i trendy w przemysłowych technologiach powierzchniowych. Sposoby wytwarzania zaawansowanych materiałów.
	T-W-2	Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
	T-P-2	Zastosowanie metody metodę elementów skończonych (Finite Element Method – FEM) w procesie projektowania materiałów kompozytowych i nanokompozytowych. Modelowanie mechaniczne kompozytów z udziałem nanorurek węglowych. Zagadnienia optymalizacji i identyfikacji w modelowaniu wielkoskalowym. Modelowanie stanów naprężen i deformacji nanostruktur materialnych.
	T-P-1	Symulacje komputerowe właściwości układów molekularnych oraz układów nano- i mezoskopowych metodami chemii kwantowej (ab initio, metody półempiryczne) i badanie dynamiki układów molekularnych (Monte Carlo,DFT, CPMD). Komputerowe projektowanie i modelowanie materiałów o znaczeniu technologicznym.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
Metody nauczania	M-2	Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
	3,0	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
	3,5	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury i innych nośników informacji, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
	4,0	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury i innych nośników informacji, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać i wykorzystywać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów w szerokim zakresie zagadnień interdyscyplinarnych.
	4,5	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury i innych nośników informacji, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać i wykorzystywać elastycznie nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów w stopniu w szerokim zakresie zagadnień interdyscyplinarnych.
	5,0	Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać i wykorzystywać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów w stopniu zaawansowanym.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	IM_2A_C05_U02	Student potrafi korzystać i obsługiwać dostępne programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych dla opracowania prostych zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	IM_2A_U03	Potrafi opracować szczegółową dokumentację wyników realizacji eksperymentu, zadania projektowego lub badawczego, potrafi przygotować opracowanie zawierające omówienie tych wyników
	IM_2A_U02	Potrafi pracować indywidualnie i w zespole w sposób zapewniający realizację zadania w założonym terminie; potrafi ocenić czasochłonność zadania i jego aspekty ekonomiczne
	IM_2A_U11	Potrafi projektować wyrób z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych oraz z uwzględnieniem aspektów pozatechnicznych
	IM_2A_U06	Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne - w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując – do analizy, projektowania i optymalizacji materiałów i/lub procesów technologicznych i/lub wyrobów
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_U02	potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów
	T2A_U03	potrafi przygotować opracowanie naukowe w języku polskim i krótkie doniesienie naukowe w języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, przedstawiające wyniki własnych badań naukowych
	T2A_U04	potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T2A_U07	potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
	T2A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	T2A_U09	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
	T2A_U10	potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - integrować wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów oraz zastosować podejście systemowe, uwzględniające także aspekty pozatechniczne
	T2A_U11	potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
	T2A_U12	potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
	T2A_U14	potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działali inżynierskich
	T2A_U16	potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
	T2A_U17	potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
	T2A_U18	potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
	T2A_U19	potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją, uwzględniającą aspekty pozatechniczne - zaprojektować złożone urządzenie, obiekt, system lub proces, związane z zakresem studiowanego kierunku studiów, oraz zrealizować ten projekt - co najmniej w części - używając właściwych metod, technik i narzędzi, w tym przystosowując do tego celu istniejące lub opracowując nowe narzędzia
Cel przedmiotu	C-2	Student wypracowuje umiejętność poszukiwania i korzystania z nowości w inżynierii materiałowej. Nowości te dotyczą zarówno nowych materiałów, technologii ich wytwarzania oraz metod projektowania z użyciem nowoczesnych narzędzi komputerowych.
	C-3	Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
	C-1	Student uzyskuje wiedzę o sposobach modelowania materiałów oraz umiejętność wykorzystania, w oparciu o dostępne oprogramowanie, metod modelowania do zaprojektowania struktury zaawansowanego materiału i interpretowania jego właściwości.
Treści programowe	T-W-1	Bionika - fenomeny biologiczne. Podstawy modelowania atomowych i molekularnych układów; zastosowanie postawowych praw materii w komputerowym projektowaniu i przewidywaniu właściwości materiałów. Modelowanie Nano- i mikroproduktów. Zastosowanie metod statytyki matematycznej - metody sztucznej inteligencji w procesach projektowania zaawansowanych technologii (przykłady). Hierachiczne modelowanie struktury materiału, wyrobu. Modelowanie architektury skondensowanych struktur węglowych. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie metalicznej. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie ceramicznej. Materiały funkcjonalne: samoregenerujące, samomyjące, inne. Innowacje i trendy w przemysłowych technologiach powierzchniowych. Sposoby wytwarzania zaawansowanych materiałów.
	T-W-2	Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
	T-P-2	Zastosowanie metody metodę elementów skończonych (Finite Element Method – FEM) w procesie projektowania materiałów kompozytowych i nanokompozytowych. Modelowanie mechaniczne kompozytów z udziałem nanorurek węglowych. Zagadnienia optymalizacji i identyfikacji w modelowaniu wielkoskalowym. Modelowanie stanów naprężen i deformacji nanostruktur materialnych.
	T-P-1	Symulacje komputerowe właściwości układów molekularnych oraz układów nano- i mezoskopowych metodami chemii kwantowej (ab initio, metody półempiryczne) i badanie dynamiki układów molekularnych (Monte Carlo,DFT, CPMD). Komputerowe projektowanie i modelowanie materiałów o znaczeniu technologicznym.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
Metody nauczania	M-2	Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrafi korzystać i obsługiwać dostępnych programów komputerowych do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych w celu opracowania prostych zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.
	3,0	Student potrafi korzystać i obsługiwać dostępne programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych dla opracowania prostych zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.
	3,5	Student potrafi korzystać i obsługiwać dostępne programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych dla opracowania zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.
	4,0	Student potrafi korzystać i obsługiwać dostępne programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych do opracowania zadań projektowych o wyższym stopniu trudności w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów.
	4,5	Student potrafi korzystać i obsługiwać programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych do opracowania zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów dla zamodelowania zadań złożonych.
	5,0	Student potrafi korzystać i obsługiwać programy komputerowe do modelowania molekularnego i metodą elementów skończonych do opracowania zadań projektowych w projektowaniu budowy i właściwości nowoczesnych materiałów dla zamodelowania zadań bradziej złożonych.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	IM_2A_C05_K01	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	IM_2A_K01	Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	IM_2A_K02	Rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu – m.in. poprzez środki masowego przekazu – informacji i opinii dotyczących osiągnięć inżynierii materiałowej i innych aspektów działalności inżyniera – technologa materiałów; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały, przedstawiając różne punkty widzenia
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_K06	potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
	T2A_K07	ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu, w szczególności poprzez środki masowego przekazu, informacji i opinii dotyczących osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opnie w sposób powszechnie zrozumiały, z uzasadnieniem różnych punktów widzenia
Cel przedmiotu	C-2	Student wypracowuje umiejętność poszukiwania i korzystania z nowości w inżynierii materiałowej. Nowości te dotyczą zarówno nowych materiałów, technologii ich wytwarzania oraz metod projektowania z użyciem nowoczesnych narzędzi komputerowych.
	C-3	Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
	C-1	Student uzyskuje wiedzę o sposobach modelowania materiałów oraz umiejętność wykorzystania, w oparciu o dostępne oprogramowanie, metod modelowania do zaprojektowania struktury zaawansowanego materiału i interpretowania jego właściwości.
Treści programowe	T-W-1	Bionika - fenomeny biologiczne. Podstawy modelowania atomowych i molekularnych układów; zastosowanie postawowych praw materii w komputerowym projektowaniu i przewidywaniu właściwości materiałów. Modelowanie Nano- i mikroproduktów. Zastosowanie metod statytyki matematycznej - metody sztucznej inteligencji w procesach projektowania zaawansowanych technologii (przykłady). Hierachiczne modelowanie struktury materiału, wyrobu. Modelowanie architektury skondensowanych struktur węglowych. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie metalicznej. Nanokompozyty ceramiczne w osnowie ceramicznej. Materiały funkcjonalne: samoregenerujące, samomyjące, inne. Innowacje i trendy w przemysłowych technologiach powierzchniowych. Sposoby wytwarzania zaawansowanych materiałów.
	T-W-2	Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
	T-P-2	Zastosowanie metody metodę elementów skończonych (Finite Element Method – FEM) w procesie projektowania materiałów kompozytowych i nanokompozytowych. Modelowanie mechaniczne kompozytów z udziałem nanorurek węglowych. Zagadnienia optymalizacji i identyfikacji w modelowaniu wielkoskalowym. Modelowanie stanów naprężen i deformacji nanostruktur materialnych.
	T-P-1	Symulacje komputerowe właściwości układów molekularnych oraz układów nano- i mezoskopowych metodami chemii kwantowej (ab initio, metody półempiryczne) i badanie dynamiki układów molekularnych (Monte Carlo,DFT, CPMD). Komputerowe projektowanie i modelowanie materiałów o znaczeniu technologicznym.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
Metody nauczania	M-2	Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nie nabędzie aktywnej postawy wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych.
	3,0	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.
	3,5	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.
	4,0	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.
	4,5	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.
	5,0	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie aktywną postawę wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych w celu dynamicznego rozwoju inżynierii materiałowej.