Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Technologie materiałowe i spawalnicze (S1)
specjalność: Projektowanie materiałowe
Sylabus przedmiotu Podstawy nauki o materiałach:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Technologie materiałowe i spawalnicze | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Podstawy nauki o materiałach | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Materiałowych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Małgorzata Garbiak <Malgorzata.Garbiak@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 6,0 | ECTS (formy) | 6,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | chemiia ogóla, fizyka ciała stałego, matematyka w zakresie podstawowym |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Poznanie zasad i praw rządzących budową wewnętrzną materiałów |
| C-2 | Zapoznanie ze słownictwem specjalistycznym dotyczącym budowy materiałów |
| C-3 | Nabycie umiejętności posługiwania się opisem krystalograficznym struktury wewnętrznej materiału |
| C-4 | Wykształcenie umiejętnosci opisu budowy fazowej i strukturalnej stopów metalicznych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Komórka elementarna. Wskaźnikowanie węzłów, kierunków, płaszczyzn. Odległości międzypłaszczyznowe. Pas płaszczyzn. Zadania złożone - prosta, płaszczyzna, pas. Obliczenia objętość komórki elementarnej, stopień wypełnienia przestrzeni, odległości między płaszczyznami. Tworzywa polimerowe | 10 |
| 10 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Opis i analiza wykresów równowagi fazowej podwójnych układów rzeczywistych. Identyfikacja przemian fazowych - układy równowagi fazowej stopów podwójnych. Analiza krzywych krzepnięcia oraz przemia fazowych w stanie stałym wybranych stopów. Opis struktury równowagowej stopów z układów Fe-C, Cu-Al, Cu-Zn, Al-Si, Cu-Pb. Analiza mikrostruktury na zgładzie metalograficznym. Identyfikacja równowagowych składników fazowych i strukturalnych z układu Fe-Fe3C, Fe-grafit. Materiały polimerowe | 20 |
| 20 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Struktura krystaliczna. Sieć przestrzenna. Komórka elementarna. Układy krystalograficzne. Kierunki i płaszczyzny sieciowe. Prawo pasowe. Luki. Elementy symetrii punktowej i przestrzennej. Kwazikryształy. Sieć odwrotna. Dyfrakcja. Równania Lauego, Bragga. Struktura metali i stopów. Defekty struktury. Fazy stopowe. Nadstruktura. Układy równowagi fazowej. Eutektyka. Reguła dźwigni. Reguła faz. Przemiany fazowe. Warunki równowagi. Zarodkowanie i wzrost kryształu. Krystalizacja. Dyfuzja. struktury materiałow polimerowych. Wprowadzenie do materiałów polimerowych. Polimer a tworzywo polimerowe, surowce, zastosowania, polimery naturalne, polimery syntetyczne, plastomery, duromery, elastomery. Budowa chemiczna, właściwości fizyczne. Zaliczenie | 30 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | uczestnictwo w zajęciach | 10 |
| A-A-2 | praca własna | 13 |
| A-A-3 | konsultacje | 2 |
| 25 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 20 |
| A-L-2 | praca własna | 28 |
| A-L-3 | konsultacje | 2 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | praca własna | 41 |
| A-W-3 | Egzamin | 2 |
| A-W-4 | konsultacje | 2 |
| 75 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny / prezentacja multimedialna, tablica |
| M-2 | ćwiczenia audytoryjne / tablica |
| M-3 | ćwiczenia laboratoryjne / tablica, mikroskop, komputer |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena bieżąca aktywności oraz umiejętności rozwiązywania zadań |
| S-2 | Ocena formująca: Ocena sprawozdań |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie końcowe |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TMS_1A_B01_W01 Student ma wiedzę z podstaw krystalografii, potrafi rozróżniać zapis krystalograficzny, rozpoznawać i objaśnić budowę fazową i strukturalną różnych matriałów. | TMS_1A_W01 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-W-1 | M-1, M-2, M-3 | S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TMS_1A_B01_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć interpretować zapis krystalograficzny i obliczać podstawowe parametry komórki elementarnej. Powinien umieć analizować i korzystać z układów równowagi fazowej. Potrafi zdefiniować i rozróżnić typy struktur w materiałach. | TMS_1A_U06, TMS_1A_U07 | — | — | C-3, C-4 | T-W-1, T-A-1, T-L-1 | M-1, M-2, M-3 | S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TMS_1A_B01_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie świadomość złożoności materii i otwartość na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy. | TMS_1A_K01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-A-1, T-L-1 | M-1, M-2, M-3 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TMS_1A_B01_W01 Student ma wiedzę z podstaw krystalografii, potrafi rozróżniać zapis krystalograficzny, rozpoznawać i objaśnić budowę fazową i strukturalną różnych matriałów. | 2,0 | Student nie zna pojęć z zakresu budowy wewnętrznej ciała stałego |
| 3,0 | Student zna ogólne pojęcia z zakresu budowy wewnętrznej ciała stałego | |
| 3,5 | Student zna ogólne pojęcia, potrafi zdefiniować podstawowe prawa z zakresu krystalografii i budowy fazowej stopów | |
| 4,0 | Student zna pojęcia i prawa z zakresu budowy wewnętrznej, rozpoznaje i odtwarza podstawowy zapis krystalograficzny, potrafi odczytać budowę fazową stopu z układu równowagi fazowej | |
| 4,5 | Student zna pojęcia i prawa z zakresu budowy wewnętrznej, identyfikuje i odtwarza zapis krystalograficzny, potrafi odtworzyć prosty układ równowagi podwójnej, rozpoznaje przemiany fazowe w stanie stałym | |
| 5,0 | Student zna pojęcia i prawa z zakresu budowy wewnętrznej, odtwarza zapis krystalograficzny, potrafi objaśnić budowę fazową stopu, dokonać obliczeń ilościowych, wytłumaczyć proces krzepnięcia |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TMS_1A_B01_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć interpretować zapis krystalograficzny i obliczać podstawowe parametry komórki elementarnej. Powinien umieć analizować i korzystać z układów równowagi fazowej. Potrafi zdefiniować i rozróżnić typy struktur w materiałach. | 2,0 | Student nie umie formułować ze zrozumieniem podstawowych pojęć i interpretować praw z zakresu budowy wewętrznej ciała stałego. |
| 3,0 | Student potrafi formułować ze zrozumieniem pojęcia i interpretować prawa z zakresu budowy wewnętrznej ciała stałego. Potrafi posłużyć się nabytą wiedzą do zaprezentowania prostych układów krystalograficznych i układów równowagi fazowej | |
| 3,5 | Student umie poprawnie interpretować pojęcia i prawa z zakresu budowy wewnętrznej. Potrafi rozwiązywać proste zadania dotyczące budowy komórki elementarnej i równowagi fazowej stopów. | |
| 4,0 | Student potrafi wykorzystać pojęcia i prawa z zakresu budowy wewnętrznej. Potrafi kreślić i wskaźnikować płaszczyzny i kierunki krystalograficzne. Umie korzystać z wykresu równowagi fazowej. | |
| 4,5 | Student potrafi wykorzystać pojęcia i prawa z zakresu budowy wewętrznej. Posługuje się zapisem krystalograficznym płaszczyzn i prostych sieciowych. Potrafi analizować budowę fazową stopu. | |
| 5,0 | Student potrafi wykorzystać pojęcia i prawa z zakresu budowy wewnętrznej. Posługuje się zapisem krystalograficznym prostych i płaszczyzn sieciowych. Potrafi analizować budowę fazową stopu, przeprowadzać obliczenia ilościowe. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TMS_1A_B01_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie świadomość złożoności materii i otwartość na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy. | 2,0 | Student nie wykazuje aktywnej postawy ani chęci do pogłębiania wiedzy. |
| 3,0 | Student wykazuje aktywną postawę na zajęciach. | |
| 3,5 | Student wykazuje aktywną postawę i otwartość na nowe zagadnienia. | |
| 4,0 | Student jest aktywny, otwarty na nowe zagadnienia. Chętny do rozwiązywania zadań. | |
| 4,5 | Student jest aktywny, otwarty na nowe zagadnienia. Chętny i zdeterminowany w rozwiązywaniu zadań. | |
| 5,0 | Student wykazuje aktywną postawę i kreatywność w rozwiązywaniu zadań. |
Literatura podstawowa
- Bojarski Z., Gigla M., Stróż K., Surowiec M, Krystalografia podręcznik wspomagany komputerowo, PWN, Warszawa, 1996, 1, nowsze wydania
- Trzaska Durski Z., Trzaska Durska H., Podstawy krystalografii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2003, 1
- Prowans Stanisław, Struktura stopów, PWN, Warszawa, 2000, 2
- Przybyłowicz K., Podstawy teoretyczne metaloznawstwa, WNT, Warszawa, 1999, 2
- Hetmańczyk M., Podstawy nauki o materiałach, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1996, 1
Literatura dodatkowa
- Ashby M., Shercliff H., Cebon D, Inżynieria materiałowa, Wydawnictwo Galaktyka Sp. z o.o., Łódź, 2011, 2
- Blicharski M., Wstęp do inżynierii materiałowej, WNT, Warszawa, 2003, 3