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Risorse bibliografiche
Risorsa bibliografica obbligatoria
Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 052495 - LABORATORIO TECNOLOGICO-PROGETTUALE
  • 052494 - MATERIALI POLIMERICI E PROGETTAZIONE
Docente Andena Luca
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato
Didattica innovativa L'insegnamento prevede  2.0  CFU erogati con Didattica Innovativa come segue:
  • Soft Skills

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (348) INGEGNERIA DEI MATERIALI E DELLE NANOTECNOLOGIE*POZZZZ052495 - LABORATORIO TECNOLOGICO-PROGETTUALE

Obiettivi dell'insegnamento

L’insegnamento si propone di:
• fornire allo studente gli strumenti per acquisire la capacità di reperire ed elaborare risorse bibliografiche di rilevante interesse per l’Ingegneria dei materiali e delle nanotecnologie
• fornire allo studente dei metodi di progettazione e selezione dei materiali (modulo MATERIALI POLIMERICI E PROGETTAZIONE)
• fornire allo studente un ampio ventaglio di conoscenze su alcuni temi specifici di attualità scientifica (NANOTECNOLOGIA E TRATTAMENTO DELLE SUPERFICI)
• sviluppare abilità comunicative, finalizzate alla restituzione scritta e orale dei contenuti appresi
• sviluppare capacità di apprendimento anche attraverso specifiche attività di tipo sperimentale appositamente progettate per il corso, da svolgersi presso i laboratori di ricerca messi a disposizione dai docenti del corso di studi.

Il corso è annuale, le attività sono svolte attraverso lavoro di gruppo e i contenuti sono differenti e distinti sui due semestri.
In particolare, durante il primo semestre agli studenti aggregati in gruppi è richiesto di scegliere se frequentare
il modulo “MATERIALI POLIMERICI E PROGETTAZIONE”
ovvero il modulo “NANOTECNOLOGIA E TRATTAMENTO DELLE SUPERFICI”.
I due moduli si differenziano per la tipologia di argomenti e di attività svolte durante il primo semestre.
In particolare, nel modulo “MATERIALI POLIMERICI E PROGETTAZIONE” il focus è sulla definizione e validazione dei criteri utili ai fini della progettazione di un componente di rilevanza industriale.
Nel modulo “NANOTECNOLOGIA E TRATTAMENTO DELLE SUPERFICI”, l’attività è di stampo essenzialmente seminariale, con contributi che spaziano su diversi ambiti scientifici di forte rilevanza tecnologica.

Durante il primo semestre tutti gli studenti sono chiamati a seguire brevi moduli comuni a tutte le classi focalizzati su argomenti trasversali quali
l’utilizzo delle risorse bibliotecarie disponibili in ateneo (cartacee e online),
l’introduzione a strumenti di calcolo utili all’ingegneria dei materiali (in particolare Avogadro, programma opensource),
l’introduzione a nozioni base di statistica e analisi del dato.
Inoltre, durante il primo semestre è prevista un’attività formativa specifica relativa all’apprendimento di conoscenze trasversali indirizzate all’apprendimento di soft skills specifiche
Attraverso l’approccio della flipped classroom gli studenti potranno fruire di contenuti online fin dall’inizio del corso (testi, presentazioni e video dedicati), mentre in classe saranno svolte esercitazioni, valutazioni peer to peer e challenge relative alle tecniche di memorizzazione e organizzazione del discorso (mappe mentali), così come sulla capacità di parlare in pubblico.

Durante il secondo semestre, tutti gli studenti (secondo i gruppi formatisi durante il primo semestre) sono chiamati a intraprendere un’attività sperimentale di gruppo da svolgere all’interno di uno dei laboratori di ricerca di docenti afferenti o affini al CCS di Ingegneria dei Materiali e delle Nanotecnologie.
Tale attività verrà concordata con gli stessi docenti di riferimento entro l’inizio del secondo semestre dell’anno accademico e si protrarrà per tutta la durata del secondo semestre.

 


Risultati di apprendimento attesi

A seguito del superamento dell’esame lo studente:
• sarà in grado di utilizzare le più diffuse banche dati internazionali per l’esecuzione di ricerche bibliografiche mirate (per parole chiave, per autore, per riferimenti incrociati…)
• avrà appreso l’utilizzo di una o più tecniche sperimentali o di modellazione numerica
• avrà sviluppato la capacità di trattare i dati generati nel corso delle attività di cui al punto precedente in modo critico
• sarà in grado di sintetizzare i risultati più importanti e presentarli in modo efficace a diverse tipologie di uditorio
• sarà in grado di comprendere le dinamiche di gruppo e i fenomeni emergenti negli stessi, assumendo, con la pratica, attitudini alla negoziazione, al team building, all’assunzione di leadership e alla gestione del conflitto

Per il modulo “MATERIALI POLIMERICI E PROGETTAZIONE”:
• sarà in grado di utilizzare un programma di supporto alla selezione dei materiali (CES - Cambridge Engineering Selector) per confrontare le proprietà di un numero molto elevato di materiali, e di individuare le tecnologie di produzione più opportune
• sarà capace di individuare i requisiti di progetto essenziali e opzionali per una data applicazione, definendo vincoli e obiettivi
• saprà definire degli indici di prestazione legati ai singoli requisiti, in modo da individuare le proprietà dei materiali di interesse per l’applicazione in esame
• saprà utilizzare criteri di confronto basati anche su metodi grafici (implementati con il programma CES) per selezionare il/i materiali più adatti per una data applicazione, anche in presenza di vincoli e obiettivi multipli
• apprenderà come adattare i criteri visti, tipicamente definiti per materiali con comportamento elasto-plastico, al caso di materiali polimerici per i quali occorre tenere in considerazione la loro natura viscoelastica e conseguentemente la dipendenza da tempo e temperatura delle proprietà
• acquisirà alcune nozioni basilari relative al comportamento a frattura dei materiali
• sarà in grado di effettuare una analisi di sostenibilità (attraverso la funzione ECO Audit del software CES)

Per il modulo “NANOTECNOLOGIA E TRATTAMENTO DELLE SUPERFICI”:
• sarà in grado di effettuare una ricerca bibliografica in maniera efficace sulla base di chiavi di ricerca variabili
• sarà in grado di analizzare in maniera critica la letteratura scientifica di riferimento e sintetizzarla autonomamente nella forma di una relazione (report) scritto
• sarà in possesso di conoscenze e nozioni di base relative a specifici ambiti trattati durante l’attività seminariale del primo semestre
• sarà in grado di comunicare in maniera efficace contenuti di forte valenza innovativa a diversi uditori
• sarà in grado di contestualizzare le conoscenze acquisite durante il primo semestre tramite attività seminariale in ambiti di immediata rilevanza tecnologica propri dell’ingegneria dei materiali 


Argomenti trattati

Primo semestre
Argomenti generali (comuni ad entrambi i moduli)
Introduzione
Corso di ricerca bibliografica e documentale (in collaborazione con il Servizio Bibliotecario di Ateneo)
Introduzione alla meccanica molecolare e ad Avogadro (programma opensource)
Cenni sulla costruzione di molecole e sulla determinazione della loro struttura di equilibrio.

SOFT SKILLS (didattica innovativa)
1. Costruire e utilizzare le mappe mentali
2. Introduzione al parlare in pubblico
3. Lavorare in gruppi multidisciplinari

Modulo: MATERIALI POLIMERICI E PROGETTAZIONE
Criteri di selezione dei materiali e delle tecnologie
Utilizzo di database a supporto della selezione (CES)
Criteri di progettazione
Metodi di selezione in presenza di vincoli e obiettivi multipli
Cenni di meccanica della frattura
Progettazione con i polimeri
Analisi di sostenibilità di un prodotto (EcoAudit-CES)
PROGETTO: selezione del materiale per un manufatto

Modulo: NANOTECNOLOGIE E TRATTAMENTO DELLE SUPERFICI
Nanomateriali per l'ambiente
Nanomateriali per l’energia
*** percorso 1
Vibrofinitura come tecnologia di modifica superficiale
Modifica e funzionalizzazione di superfici
*** percorso 2
Materiali e tecnologie per la micro e nanofluidica
Materiali e tecnologie per la manifattura additiva
PROGETTO: report scritto inerente a una tematica di forte valenza tecnologica proposta dai docenti

Secondo semestre

Attività sperimentale a gruppi nei laboratori di ricerca di docenti afferenti al CCS di Ingegneria dei Materiali e delle Nanotecnologie.


Prerequisiti

Scienza dei materiali, Materiali polimerici, Meccanica dei solidi e delle strutture, Chimica-fisica, Metallurgia, Corrosione.


Modalità di valutazione

Primo semestre

Ricerca bibliografica e documentale (comune a tutti i gruppi):
Gli allievi dovranno produrre un breve elaborato che riassume lo stato dell’arte su uno specifico argomento di ricerca, sintetizzando in modo organico le risorse reperite attraverso le piattaforme di ricerca bibliografica disponibili.

Modulo “MATERIALI POLIMERICI E PROGETTAZIONE”:
Gli allievi che frequenteranno questo modulo saranno chiamati a progettare un manufatto analizzandone funzione e prestazioni ed effettuando una selezione del materiale sulla base di opportuni criteri, che tengano in conto anche della tecnologia di realizzazione.

Modulo “NANOTECNOLOGIA E TRATTAMENTO DELLE SUPERFICI”:
Gli allievi che frequenteranno questo modulo, al termine del primo semestre saranno chiamati a produrre un report di gruppo scritto che riassuma la letteratura scientifica e tecnologica inerente a uno specifico argomento di ricerca proposto dai docenti. Lo stesso report verrà presentato oralmente e discusso di fronte ai docenti di riferimento e al resto dei compagni al termine del primo semestre.
La valutazione del report verterà sulla chiarezza espositiva, il rigore formale, l’organizzazione del testo, la completezza e pertinenza della selezione di fonti bibliografiche, la padronanza degli strumenti di ricerca bibliografica.
La valutazione della presentazione verterà sulle capacità espositive, sulla comprensione delle tematiche affrontate, sulla padronanza della terminologia, del formalismo e delle nozioni base utili ai fini della comprensione degli argomenti trattati.

Secondo semestre

Attività sperimentale/modellistica di laboratorio:
Gli allievi dovranno redigere un elaborato sintetico (max 10,000 parole) in cui riassumeranno cenni relativi allo stato dell’arte dell’argomento affrontato durante l’attività del secondo semestre, le tecniche e i metodi utilizzati e i principali risultati ottenuti.
Tale elaborato verrà discusso in gruppo di fronte a una commissione ristretta di docenti che valuterà le capacità espositive, la comprensione delle tematiche affrontate, la padronanza della terminologia, del formalismo e delle nozioni base degli allievi.

Comunicazione e mappe mentali:
In occasione della presentazione e discussione dell’attività di laboratorio del secondo semestre, gli allievi verranno valutati sulla base della loro capacità di organizzare in maniera efficace il discorso e sulla loro capacità di veicolare i contenuti affrontati.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaMichael F Ashby, Materials Selection in Mechanical Design, Editore: Butterworth-Heinemann, Anno edizione: 1999

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
16:00
23:00
Esercitazione
0:00
0:00
Laboratorio Informatico
4:00
5:00
Laboratorio Sperimentale
25:00
25:00
Laboratorio Di Progetto
5:00
22:00
Totale 50:00 75:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
08/12/2019