Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria materiałowa (S2)
specjalność: biomateriały i materiały opakowaniowe

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 Dariusz Grzesiak <Dariusz.Grzesiak@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 dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
projektyP2 15 1,70,44zaliczenie
wykładyW2 30 1,30,56zaliczenie

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Student 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-2Student 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-3Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Symulacje 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-2Zastosowanie 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-1Bionika - 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-2Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy15
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-P-2Przygotowanie i opracowanie projektu z użyciem ogólnodostepnych programów komputerowych służących do modelowania molekularnego w ramach godzin kontaktowych8
A-P-3Przygotowanie i opracowanie projektu z użyciem licencjonowanych w ZUT programów komputerowych służących do modelowania metodą elemntów skończonych.8
A-P-4Opracowanie projektu z użyciem ogólnodostepnych programów komputerowych służących do modelowania molekularnego w ramch prac bezkontaktowych10
A-P-5Przygotowanie prezentacji komputerowej projektu z zastosowanie Metody Elementów Skończonych w ramach godzin bezkontaktowych6
A-P-6Prezentacje projektów2
A-P-7Udział w konsultacjach2
51
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.30
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia pisemnego w oparciu o wskazaną literaturę i inne źródła wiedzy.7
A-W-3Udział w konsultacjach2
39

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

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

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IM_2A_C10_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_W01, IM_2A_W02, IM_2A_W03T2A_W01, T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07C-1, C-3, C-2T-P-1, T-P-2, T-W-2, T-W-1M-2, M-1S-2, S-1
IM_2A_C10_W05
Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.		IM_2A_W02, IM_2A_W05T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07C-2, C-1, C-3T-W-2, T-P-2, T-P-1, T-W-1M-1, M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IM_2A_C10_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_U01, IM_2A_U06, IM_2A_U10, IM_2A_U11, IM_2A_U13T2A_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_U19C-2, C-3, C-1T-P-2, T-W-1, T-P-1, T-W-2M-2, M-1S-1, S-2
IM_2A_C10_U03
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_U02, IM_2A_U03, IM_2A_U06, IM_2A_U11T2A_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_U19C-2, C-1, C-3T-W-1, T-P-2, T-W-2, T-P-1M-2, M-1S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_K02, IM_2A_K01T2A_K06, T2A_K07C-1, C-3, C-2T-W-1, T-W-2, T-P-2, T-P-1M-1, M-2S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IM_2A_C10_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.		2,0Student 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.
3,0Student 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.
3,5Student 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.
4,0Student 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.
4,5Student 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.
5,0Student 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_C10_W05
Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.		2,0Student nie ma podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
3,0Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
3,5Student ma poszerzoną wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
4,0Student ma poszerzoną wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.
4,5Student ma szeroką wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.
5,0Student 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 kształceniaOcenaKryterium oceny
IM_2A_C10_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.		2,0Student nie potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
3,0Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
3,5Student 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.
4,0Student 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.
4,5Student 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.
5,0Student 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_C10_U03
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.		2,0Student 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.
3,0Student 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.
3,5Student 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.
4,0Student 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.
4,5Student 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.
5,0Student 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 kształceniaOcenaKryterium 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.		2,0W wyniku przeprowadzonych zajęć student nie nabędzie aktywnej postawy wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych.
3,0W 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.
3,5W 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.
4,0W 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.
4,5W 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.
5,0W 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

  1. Sopek M., Metodologia, teoretyczne i praktyczne aspekty modelowania molekularnego., CSMM, Łódź, 1995, I
  2. Doskocz M., Doskocz J., Roszak S., Gancarz R., Modelowanie molekularne w chemii organicznej, cz.I. Przygotowanie obliczeń oraz struktura cząstek., Wrocław, 2007
  3. Thomas S., Zaikov G. E., Polymer nanocomposite research advances, Nova Sci. Pub., New York, 2008
  4. 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
  5. Red.K.Kurzydłowski, M.Lewandowska, Nanomateriały inżynierskie: konstrukcyjne i funkcjonalne, PWN, Warszawa, 2010, I

Literatura dodatkowa

  1. 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
  2. M. J. Frisch, et all;, Gaussian 03, Revision C.02, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004, http://www.gaussian.com.
  3. 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
  4. J.H.Jensen, Molecular modeling basics, CRC Press Taylor&Francis Group, London, 2010

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Symulacje 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-2Zastosowanie 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

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Bionika - 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-2Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy15
30

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-P-2Przygotowanie i opracowanie projektu z użyciem ogólnodostepnych programów komputerowych służących do modelowania molekularnego w ramach godzin kontaktowych8
A-P-3Przygotowanie i opracowanie projektu z użyciem licencjonowanych w ZUT programów komputerowych służących do modelowania metodą elemntów skończonych.8
A-P-4Opracowanie projektu z użyciem ogólnodostepnych programów komputerowych służących do modelowania molekularnego w ramch prac bezkontaktowych10
A-P-5Przygotowanie prezentacji komputerowej projektu z zastosowanie Metody Elementów Skończonych w ramach godzin bezkontaktowych6
A-P-6Prezentacje projektów2
A-P-7Udział w konsultacjach2
51
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.30
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia pisemnego w oparciu o wskazaną literaturę i inne źródła wiedzy.7
A-W-3Udział w konsultacjach2
39
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_C10_W01Student 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 studiówIM_2A_W01Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu modelowania i optymalizacji niezbędną do projektowania nowoczesnych i zaawansowanych materiałów i/lub procesów technologicznych i/lub wyrobów
IM_2A_W02Ma 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_W03Ma wiedzę z zakresu nowoczesnych i zaawansowanych metod charakteryzowania niezbędną do doboru metod badawczych i interpretacji wyników
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W01ma 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_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma 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_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Student 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-3Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
C-2Student 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.
Treści programoweT-P-1Symulacje 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.
T-P-2Zastosowanie 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-W-2Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
T-W-1Bionika - 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.
Metody nauczaniaM-2Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
M-1Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
S-1Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student 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.
3,0Student 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.
3,5Student 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.
4,0Student 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.
4,5Student 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.
5,0Student 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.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_C10_W05Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIM_2A_W02Ma 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_W05Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu inżynierii materiałowej niezbędną do zrozumienia zaawansowanych procesów technologicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma 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_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Student 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-1Student 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-3Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
Treści programoweT-W-2Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
T-P-2Zastosowanie 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-1Symulacje 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.
T-W-1Bionika - 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.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
M-2Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
S-2Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie ma podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
3,0Student ma wiedzę w zakresie podstawowych wiadomości o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
3,5Student ma poszerzoną wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice.
4,0Student ma poszerzoną wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.
4,5Student ma szeroką wiedzę o zaawansowanych materiałach stosowanych we współczesnej technice. Zna nowe pojęcia, definicje i zjawiska dla potrzeb opisu ich budowy, struktury i właściwości.
5,0Student 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.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_C10_U01Student 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 studiówIM_2A_U01Potrafi 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_U06Potrafi 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_U10Potrafi dokonywać oceny nowoczesności rozwiązania technologicznego i materiałowego wyrobu z punktu widzenia własności intelektualnej oraz ochrony środowiska a także uwzględniając inne aspekty pozatechniczne.
IM_2A_U11Potrafi projektować wyrób z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych oraz z uwzględnieniem aspektów pozatechnicznych
IM_2A_U13Potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i zrealizować samokształcenie
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U01potrafi 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_U02potrafi 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_U05potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i zrealizować proces samokształcenia
T2A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U10potrafi - 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_U11potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
T2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U13ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
T2A_U14potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działali inżynierskich
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
T2A_U18potrafi 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_U19potrafi - 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 przedmiotuC-2Student 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-3Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
C-1Student 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 programoweT-P-2Zastosowanie 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-W-1Bionika - 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-P-1Symulacje 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.
T-W-2Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
Metody nauczaniaM-2Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
M-1Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
S-2Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
3,0Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać i śledzić rozwój technologii nowych, zaawansowanych materiałów, dobierać nowe techniki analityczne i obliczeniowe w procesie projektowania materiałów.
3,5Student 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.
4,0Student 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.
4,5Student 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.
5,0Student 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.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_C10_U03Student 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 studiówIM_2A_U02Potrafi pracować indywidualnie i w zespole w sposób zapewniający realizację zadania w założonym terminie; potrafi ocenić czasochłonność zadania i jego aspekty ekonomiczne
IM_2A_U03Potrafi opracować szczegółową dokumentację wyników realizacji eksperymentu, zadania projektowego lub badawczego, potrafi przygotować opracowanie zawierające omówienie tych wyników
IM_2A_U06Potrafi 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_U11Potrafi projektować wyrób z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych oraz z uwzględnieniem aspektów pozatechnicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U02potrafi 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_U03potrafi 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_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U10potrafi - 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_U11potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
T2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U14potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działali inżynierskich
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
T2A_U18potrafi 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_U19potrafi - 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 przedmiotuC-2Student 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-1Student 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-3Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
Treści programoweT-W-1Bionika - 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-P-2Zastosowanie 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-W-2Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
T-P-1Symulacje 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 nauczaniaM-2Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
M-1Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
S-2Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student 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.
3,0Student 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.
3,5Student 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.
4,0Student 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.
4,5Student 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.
5,0Student 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.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_C05_K01W 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 studiówIM_2A_K02Rozumie 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
IM_2A_K01Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K06potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
T2A_K07ma 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 przedmiotuC-1Student 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-3Student uzyskuje wiedzę o strukturze i właściwościach nowoczesnych materiałów oraz sposobach ich wytwarzania.
C-2Student 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.
Treści programoweT-W-1Bionika - 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-2Nanokompozyty polimerowe. Nanonapełniacze: glinokrzemiany warstwowe, nanorurki węglowe, nanokrzemionka, POSS. Struktura nadcząsteczkowa i właściwości fizyczne. Nanokompozyty in situ. Funkcjonalizacja nanonapełniaczy
T-P-2Zastosowanie 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-1Symulacje 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 nauczaniaM-1Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe.
M-2Metoda projektów z użyciem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie wykonanych projektów student uzyskuje ocenę z ćwiczeń.
S-1Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu projektu student przystępuje do zaliczenia pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0W wyniku przeprowadzonych zajęć student nie nabędzie aktywnej postawy wobec rozwoju nowoczesnego podejścia do projektowania zaawansowanych materiałów oraz stosowania nowoczesnych narzędzi analitycznych i projektowych.
3,0W 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.
3,5W 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.
4,0W 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.
4,5W 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.
5,0W 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.