Fichas de asignaturas 2014-15
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CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES |
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Asignatura |
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Profesorado |
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Competencias |
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Resultados Aprendizaje |
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Actividades Formativas |
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Sistemas de Evaluación |
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Contenidos |
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Bibliografía |
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Código | Nombre | |||
Asignatura | 40210014 | CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES | Créditos Teóricos | 4.5 |
Título | 40210 | GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA | Créditos Prácticos | 3 |
Curso | 2 | Tipo | Obligatoria | |
Créd. ECTS | 6 | |||
Departamento | C128 | CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA Y QUIMICA INORGANICA |
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Recomendaciones
Se recomiendan conocimientos básicos de Matemáticas, y generales de Física y Química. Por ello se recomienda haber superado las asignaturas de Cálculo, Física I y Química I y estar cursando la asignatura de Química II
Profesorado
Nombre | Apellido 1 | Apellido 2 | C.C.E. | Coordinador | |
Teresa | Ben | Fernández | Profesora Contratada Doctora | S |
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Rafael | García | Roja | Catedratico de Universidad | N |
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Competencias
Se relacionan aquí las competencias de la materia/módulo o título al que pertenece la asignatura, entre las que el profesorado podrá indicar las relacionadas con la asignatura.
Identificador | Competencia | Tipo |
CB2 | Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vacación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio | BÁSICA |
CB3 | Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética | BÁSICA |
CB4 | Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado | BÁSICA |
CB5 | Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía | BÁSICA |
CE11 | Enunciar los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales. Exponer la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales. | ESPECÍFICA |
CE35 | Realizar estudios bibliográficos y sintetizar resultados | ESPECÍFICA |
CG1 | Capacidad de análisis y síntesis. | GENERAL |
CG2 | Capacidad para comunicarse con fluidez de manera oral y escrita en la lengua oficial del título. | GENERAL |
CG4 | Capacidad para la gestión de datos y la generación de información /conocimiento. | GENERAL |
CG5 | Capacidad para la resolución de problemas. | GENERAL |
CG7 | Capacidad para trabajar en equipo. | GENERAL |
CG9 | Capacidad de aprendizaje autónomo para emprender estudios posteriores y para el desarrollo continuo profesional. | GENERAL |
Resultados Aprendizaje
Identificador | Resultado |
R63 | Describir la estructura, propiedades de los principales materiales de ingeniería. |
R65 | Describir la metodología para la realización de ensayos de materiales y aplicarla. Interpretar las medidas obtenidas en dichos ensayos. |
R66 | Describir los tratamientos de materiales más comunes en la industria. |
R62 | Emplear adecuadamente la terminología básica de la asignatura |
R67 | Explicar las interrelaciones entre procesado, estructura, propiedades y función de los materiales. |
R64 | Explicar y calcular, usando diagramas, esquemas y expresiones, los valores de las principales propiedades de los materiales. |
Actividades formativas
Actividad | Detalle | Horas | Grupo | Competencias a desarrollar |
01. Teoría | En las sesiones de teoría se alternan lecciones magistrales con el aprendizaje basado en problemas, el estudio de casos, y otras metodologías de aprendizaje cooperativo, para el desarrollo de los siguientes contenidos mínimos: · Introducción a la Ciencia e Ingeniería de Materiales: Fundamentos de Ciencia, Tecnología y Química de materiales. · Estructura, disposición y movimiento de los átomos. · Propiedades generales (en especial mecánicas) y ensayos de materiales. · Relación propiedades microestructura síntesis/procesado función. · Principales materiales de ingeniería y aplicaciones. |
30 | CB2 CB3 CE11 CG1 CG4 | |
02. Prácticas, seminarios y problemas | 1- Resolución de problemas, realización de cálculos y análisis de datos, y la toma de decisiones para el aprendizaje y autoaprendizaje del alumnado en aspectos relacionados con los contenidos de la asignatura. 2- Presentaciones orales de los alumnos y debates de determinados apartados de los temas. Alguna de la documentación tratada durante estas actividades será tratada y manejada en inglés siguiendo la iniciativa propuesta en el proyecto Incorporación Progresiva de Actividades en Lengua Inglesa en el Grado en Ingeniería Química, actuación avalada para la mejora docente, formación del profesorado y difusión de los resultados. |
12 | CB3 CB4 CE35 CG1 CG2 CG4 CG5 CG7 | |
04. Prácticas de laboratorio | - Relación procesado-propiedades mecánicas-microestrucutura del acero F-114 u otras aleaciones mediante · tratamientos térmicos, · ensayos mecánicos, · estudios materialográficos. |
12 | CB3 CG2 CG4 CG7 CG9 | |
08. Teórico-Práctica | ESTUDIOS DE MATERIALES: estudio detallado de materiales de ingeniería y materiales funcionales de especial relevancia. Resolución de casos prácticos para el análisis de situaciones, realización de cálculos y análisis de datos, y la toma de decisiones en aspectos relacionados con el diseño de piezas industriales, la selección de materiales y de su procesado. |
6 | CB2 CB3 CB5 CE11 CG1 CG4 CG5 CG7 CG9 | |
10. Actividades formativas no presenciales | .Estudio personal. - Cuestionarios de autoevaluación a través del campus virtual - Resolución de casos prácticos .Trabajos en grupo: - Elaboración de una documentación para prácticas - Resolución de casos prácticos en clase - Desarrollo conceptual de diseño de materiales para su aplicación en el entorno industrial - Preparación de exposiciones orales sobre contenidos de la asignatura apoyados en transparencias desarroladas o a través de mapas conceptuales. - Realización de un glosario de la asignatura con términos en español e inglés (actividad enmarcada dentro del proyecto Incorporación Progresiva de Actividades en Lengua Inglesa en el Grado en Ingeniería Química,actuación avalada para la mejora docente, formación del profesorado y difusión de los resultados. |
65 | CB3 CE11 CE35 CG1 CG4 CG5 CG7 CG9 | |
11. Actividades formativas de tutorías | - Tutorías personalizadas - Tutorías en grupo - Tutorías virtuales y participación en foros de consulta |
3 | ||
12. Actividades de evaluación | - Cuestionarios on-line de control de la asimilación de los contenidos. - Tres pruebas parciales eliminatorias que muestren la capacidad de resolución de problemas y casos prácticos, ejemplos de aplicación práctica, casos prácticos y aprendizaje de conceptos fundamentales - Autoevaluación, por el profesor y evaluación por pares de la exposición del responsable de prácticas. - Evaluación por pares y por el profesor de las exposiciones orales |
12 | ||
13. Otras actividades | ACTIVIDADES DE GRUPOS DE TRABAJO: - Estudio de ejemplos de aplicación práctica - Exposiciones orales de contenidos expecíficos de la asignatura - Resolución de trabajos de Selección de Materiales - Realización del esquema básico de prácticas - Realización del informe de prácticas - Evaluación de la documentación preparada y la guia del resposable de cada práctica específica. |
10 | Reducido |
Evaluación
Criterios Generales de Evaluación
La adquisición de competencias se valorará a través de diversos procedimientos de evaluación junto al examen final con cuestiones sobre los contenidos teóricos y prácticos y/o a través de evaluación continua (para los distintos bloques de la asignatura), tal y como se recoge en el apartado 5.3 de la Memoria del Grado en Ingeniería Química de la Universidad de Cádiz. El alumno debe superar el conjunto de las pruebas parciales y/o el examen final con una calificación mínima de 5/10 para aprobar la asignatura. La evaluación continua constará de tres pruebas parciales (eliminatorias), cuestionarios on-line, entrega de ejercicios y casos prácticos, exposición oral de contenidos de la asignatura, realización satisfactoria de prácticas de taller, entrega de un informe de prácticas y superación de un examen de las mismas. La evaluación continua comprenderá el seguimiento del trabajo personal del alumno por medio de todos o algunos de los siguientes procedimientos: controles escritos y tipos test a través del campus virtual, memorias de laboratorio, actividades académicas dirigidas, participación en el aula y tutorías. Se aplicará el sistema de calificación que se recoge en el apartado 5.3 de la memoria, teniendo en cuenta criterios tales como actualidad, adecuación, claridad, coherencia, integración, justificación, organización, precisión, relevancia, etc. Las pruebas parciales serán eliminatorias, el bloque de contenidos de cada prueba parcial se considerará superado si el alumno obtiene un mínimo de 5,0 en esa prueba. En el caso de que se obtenga una calificación entre 3,5 y 5, el bloque no quedará aprobado, pero el alumno podrá acogerse todavía al sistema de evaluacion continua, y hacer media con las otras pruebas. En cualquier caso deberá obtener una media general de 5,0. Una vez que la prueba escrita esté superada, se hará media con el resto de actividades para calificar finalmente la asignatura. El alumno que no supere el 3,5 realizará el examen final con todos los contenidos. La tercera prueba coincidirá con el dia de la convocatoria oficial para la prueba final. El sistema de eliminación de contenidos solo se mantendrá para la convocatoria de febrero.
Procedimiento de Evaluación
Tarea/Actividades | Medios, Técnicas e Instrumentos | Evaluador/es | Competencias a evaluar |
AEC.1. Cuestionarios, actividades en grupo, estudios de los principales materiales de ingeniería y aplicaciones, actividades e evaluación entre iguales y autoevaluación. | Se hará uso del campus virtual para cuestionarios de corrección automática, cuestionarios escritos tipo test y de respuesta corta. |
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CB5 CE11 CG4 CG5 |
AEC.2. Evaluación de las presentaciones orales de temas específicos | Evaluación por parte del profesor y evaluación por iguales de las presentaciones orales de temas específicos. Autoevaluación por parte de los alumnos de la exposición realizada. |
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CB4 CE11 CE35 CG2 CG4 CG7 |
EF. Examen Final. | Prueba final de conocimientos teórico-prácticos. |
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CB2 CB5 CE11 CG1 CG5 |
EP. Pruebas parciales de seguimiento del conocimiento que se adquiera durante el curso | 2 pruebas parciales escritas que se evaluarán junto a una 3ª realizada el dia del examen final. |
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PT.0. Elaboración de una documentación básica para las prácticas de taller y guia coordinada de los ensayos | La actividad comienza unas 3 ó 4 semanas antes de la primera sesión de prácticas de taller. El grupo de prácticas dividirá entre sus componentes la realización de una documentación básica y su exposición en las sesiones prácticas. Esta breve descripción se apoyará en la documentación colgada en el campus virtual a los alumnos y reportará lo que deben conseguir con las prácticas docentes de la asignatura, es decir será el protocolo de operación. El profesor responderá a todas las dudas que vayan surgiendo en los grupos a través de un foro en el campus virtual. Evaluación en dos etapas: Evaluación por iguales: los miembros de cada grupo reciben de sus respectivos compañeros la documentación esquemática de los aspectos claves del desarrollo de la prácticas, y evalua las guias recibidas de los otros componentes además de su exposición en las sesiones prácticas. Además cada aumno autoevaluará el trabajo preparado y su exposición. Evaluación de los profesores |
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CB4 CE11 CG2 CG4 CG7 |
PT.1. Assistencia a prácticas y participación | Revisión de hojas de control de asistencia. La realización de prácticas de laboratorio es obligatoria y sólo se permitirá la ausencia a una sesión bajo causas debidamente justificadas. La realización de estas prácticas de laboratorio quedan convalidadas para los alumnos de segunda matrícula que hayan aprobado las prácticas en el curso anterior, sin embargo y a criterio de los profesores de la asignatura, puede pedirse a los alumnos que repitan alguna práctica en concreto o el examen de las mismas para mejorar la nota obtenida en su momento. |
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PT.2. Realización del informe de prácticas. | Revisión crítica del informe (y de las cuestiones planteadas) entregado en formato físico o preferentemente electrónico: análisis de contenidos, referencias, documental, de formatos y cotejo entre informes. El informe se realiza en grupos reducidos y se evalúa - autoevaluación: cada miembro del grupo evalúa de forma crítica su participación. - los profesores corrigen el informe escrito de prácticas. |
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CE11 CE35 CG2 CG4 CG9 |
PT.3. Realización de prueba de las prácticas durante o posteriormente a su desarrollo | Los alumnos podrán someterse a las cuestiones de los profesores para evaluar el entendimiento y los resultados del aprendizaje tras cada sesión. En cualquier caso realizarán una prueba escrita (o a través del campus virtual)de los contenidos de la misma. |
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CB5 CE11 CG4 |
Procedimiento de calificación
La nota final de la asignatura será una media ponderada de las actividades de evaluación que se realicen y que los profesores consideren para su puntuación, teniendo en cuenta la siguiente ponderación: · 70% - Examen final (EF) o pruebas parciales eliminatorias (EP) · 10% - Prácticas de taller (PT), informe y cuestionario de prácticas. · 20% - Actividades de evaluación continua y de seguimiento de la asignatura (AEC) (exposiciones orales y entrega de casos prácticos resueltos sobre el diseño materiales).
Descripcion de los Contenidos
Contenido | Competencias relacionadas | Resultados de aprendizaje relacionados |
BLOQUE CONTENIDOS 1. Ciencia e Ingeniería de Materiales. Fundamentos de Ciencia, Tecnología y Química de materiales. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de Materiales. Propiedades de los materiales. Clasificación de los materiales y su procesado Materiales y diseño industrial Materiales y el medioambiente: Ecodiseño. _______________________________________________________ |
CB2 CB3 CB4 CB5 CE11 CE35 CG1 CG4 CG5 CG7 CG9 | R63 R66 R62 R67 |
BLOQUE CONTENIDOS 2. Propiedades mecánicas y estructura interna de los materiales. Ensayos. Comportamiento a alta temperatura: difusión y termofluencia. Estructuras cristalinas: Estructuras cristalinas, Polimorfismo y alotropía, Orden atómico en materiales no cristalinos Imperfecciones cristalinas Propiedades mecánicas básicas: Deformación elástica, Deformación plástica, Ensayo de tracción, Dureza Rotura :Fractura, Ensayos de impacto. Transición dúctil-frágil, Fatiga, Termofluencia _______________________________________________________ |
CB2 CB3 CB5 CE11 CE35 CG1 CG4 CG5 CG9 | R63 R62 R67 R64 |
BLOQUE CONTENIDOS 3. Control de propiedades mecánicas y microestructura. Mecanismos de endurecimiento en policristales. o Endurecimiento por trabajo en frío o acritud. o Otros mecanismos de endurecimiento: por solución sólida, por formación de precipitados y por reducción del tamaño de grano. o Recuperación. Recristalización. Crecimiento de granos. Diagramas de fases. o Definición y conceptos fundamentales. o Diagramas de fases de sistemas isomórficos binarios. o Solidificación en condiciones de equilibrio y de no equilibrio. o Diagramas de fases de sistemas eutécticos binarios. o Reacciones eutectoide, peritéctica, peritectoide y monotéctica. o Diagramas de equilibrio con fases o compuestos intermedios. o Diagrama de fase del sistema Fe-C. Transformaciones de fase. o Cinética de reacciones en estado sólido. o Diagramas de transformación isotérmica (TTT). o Transformaciones isotermas de aceros eutectoides. o Transformaciones de austenita a perlita, bainita, esferoidita y martensita. o Transformaciones isotermas de aceros no eutectoides. o Propiedades mecánicas de los aceros según las fases presentes. o Diagramas de transformación de enfriamiento continuo (TEC). ________________________________________________ |
CB2 CB3 CB5 CE11 CE35 CG1 CG4 CG5 CG9 | R66 R62 R67 R64 |
BLOQUE CONTENIDOS 4. Materiales de ingeniería: propiedades y aplicaciones. Materiales metálicos. o Clasificación. o Procesado: conformación metálica, tratamientos térmicos, mecanismo de endurecimiento por formación de precipitados. Materiales cerámicos. o Clasificación. o Generalidades. o Enlace y estructura. Defectos e impurezas. Microestructura. o Propiedades mecánicas: módulo de elasticidad, resistencia a la fractura y resistencia al choque térmico. o Aplicaciones. o Procesado. Materiales poliméricos. o Estructura. Peso molecular y cristalinidad. o Clasificación. o Polimerización. o Propiedades mecánicas y termomecánicas: comportamiento esfuerzo-deformación, fusión y transición vítrea, viscoelasticidad. o Deformación y endurecimiento en termoplástico y termoestables. o Aplicaciones. o Procesos de transformación. Materiales compuestos. o Definición. o Terminología. o Clasificación. o Reforzamiento por fibras: Módulo de elasticidad, resistencia, longitud crítica de fibra, tenacidad. o Reforzamiento por partículas. o Compuestos estructurales. _______________________________________________________ |
CB2 CB3 CB5 CE11 CE35 CG1 CG4 CG5 CG7 CG9 | R63 R66 |
BLOQUE CONTENIDOS 5. SELECCIÓN DE MATERIALES Proceso de selección de materiales. Mapas de selección de materiales Ejemplos de selección |
CB2 CB3 CB5 CE11 CE35 CG4 CG5 CG7 CG9 | R63 R67 R64 |
PRÁCTICAS DE TALLER. Relación procesado - propiedades mecánicas - microestrucutura del acero F-114 u otras aleaciones mediante · tratamientos térmicos, · ensayos mecánicos, · estudios materialográficos. |
CB2 CB3 CB5 CE11 CG1 CG2 CG4 CG5 CG7 CG9 | R63 R65 R67 R64 |
Bibliografía
Bibliografía Básica
1) Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. (vol. I y II), W.D.Callister, REVERTÉ, Barcelona, 2007.
2) La Ciencia e Ingeniería de los Materiales, D.R.Askeland., THOMSON PARANINFO, 2001
3) Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales. W.F.Smith, MCGRAW-HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 2006
Bibliografía Específica
1) Materiales para ingeniería 1: introducción a las propiedades, las aplicaciones y el diseño, De Ashby, Michael F. Y Jones, David R. H., Ed. Reverte, 2008
2) Materiales para ingeniería 2: introducción a la microestructura, el procesamiento y el diseño
De Ashby, Michael F. Y Jones, David R. H. Ed. Reverte, 2009
Bibliografía Ampliación
1) Materials: Engineering, Science, Processing and Design. M. Ashby, H. Shercliff, D. Cebon. ELSEVIER, 2010
2) Materials and the Environment: eco-informed material choice. M. Ashby, Butterworth-Heinemann, 2009
3) Materials and design : the art and science of material selection in product design, M. F. Ashby and K. Johnson, Butterworth-Heinemann, 2010
4) Materials Science and Engineering, an introduction, W.D.Callister and D. G. Rethwisch, 8ª ed. John Wiley and Sons, Inc. (2010).
Además se detallará en las clases a lo largo del curso:
- otros textos o monografías específicas
- artículos científico-técnicos
- normas de ensayo internacionales
El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente. En aplicación de la Ley 3/2007, de 22 de marzo, para la igualdad efectiva de mujeres y hombres, así como la Ley 12/2007, de 26 de noviembre, para la promoción de la igualdad de género en Andalucía, toda alusión a personas o colectivos incluida en este documento estará haciendo referencia al género gramatical neutro, incluyendo por lo tanto la posibilidad de referirse tanto a mujeres como a hombres.