Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Materiałoznawstwo
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GIKS-1-308-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Kształtowania Środowiska
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Czaja Piotr (czajap@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł dostarcza studentom podstawowych wiadomości o materiałach inżynierskich stosowanych w technice, ich właściwościach oraz technologi produkcji. Podaje wpływ materiałów na środowisko oraz oddziaływanie środowiska na materiały w procesach korozyjnych. Moduł dokonuje szczegółowego przeglądu najnowszych materiałów stosowanych w budownictwie w grupie: metali, polimerów i elastomerów, ceramików i szkła wskazując na podstawowe technologie i zalety ich stosowania.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student rozumie i potrafi opisać zjawiska zachodzące w materiałach pod wpływem czynników mechanicznych (obciążenia: ściskanie, rozciąganie, zginanie, skręcanie itp.), fizycznych (nasycanie wodą) i chemicznych (zjawiska korozyjne). IKS1A_W03, IKS1A_W01, IKS1A_W02 Wykonanie ćwiczeń,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student ma podstawową wiedzę o materiałach inżynierskich ze szczególnym uwzględnieniem materiałów budowlanych oraz potrafi dobrać rodzaj materiału do konstrukcji określonej instalacji na potrzeby inżynierii środowiska IKS1A_W01, IKS1A_W04, IKS1A_W02 Wykonanie ćwiczeń,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Student zna i potrafi obsłużyć podstawową aparaturę pomiarową (wagi, suszarki, maszyny wytrzymałościowe, twardościomierze, itp.) stosowaną w badaniach właściwości fizycznych i mechanicznych materiałów inżynierskich oraz potrafi oszacować niepewność pomiaru. IKS1A_W03, IKS1A_W05 Wykonanie ćwiczeń,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi opracować dokumentację dotyczącą przeprowadzonych badań. IKS1A_U03, IKS1A_U01 Wykonanie ćwiczeń,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi zastosować w praktyce podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy podczas pracy w laboratorium. IKS1A_U03, IKS1A_U02 Wykonanie ćwiczeń,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Student potrafi planować eksperymenty i wykonywać badania wybranych właściwości fizyko-mechanicznych materiałów oraz interpretować wyniki i wyciągać podstawowe wnioski. IKS1A_U03, IKS1A_U02 Wykonanie ćwiczeń,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student ma świadomość odpowiedzialności, potrafi określić priorytety służące realizacji zadania oraz potrafi pracować w zespole wykonującym doświadczenia laboratoryjne. IKS1A_K01, IKS1A_K02 Wykonanie ćwiczeń,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 15 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student rozumie i potrafi opisać zjawiska zachodzące w materiałach pod wpływem czynników mechanicznych (obciążenia: ściskanie, rozciąganie, zginanie, skręcanie itp.), fizycznych (nasycanie wodą) i chemicznych (zjawiska korozyjne). + - + - - - - - - - -
M_W002 Student ma podstawową wiedzę o materiałach inżynierskich ze szczególnym uwzględnieniem materiałów budowlanych oraz potrafi dobrać rodzaj materiału do konstrukcji określonej instalacji na potrzeby inżynierii środowiska + - - - - - - - - - -
M_W003 Student zna i potrafi obsłużyć podstawową aparaturę pomiarową (wagi, suszarki, maszyny wytrzymałościowe, twardościomierze, itp.) stosowaną w badaniach właściwości fizycznych i mechanicznych materiałów inżynierskich oraz potrafi oszacować niepewność pomiaru. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi opracować dokumentację dotyczącą przeprowadzonych badań. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zastosować w praktyce podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy podczas pracy w laboratorium. - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi planować eksperymenty i wykonywać badania wybranych właściwości fizyko-mechanicznych materiałów oraz interpretować wyniki i wyciągać podstawowe wnioski. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość odpowiedzialności, potrafi określić priorytety służące realizacji zadania oraz potrafi pracować w zespole wykonującym doświadczenia laboratoryjne. + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 6 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 12 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

1. Podstawowe wiadomości z zakresu budowy materii. Porównanie struktury, właściwości i zastosowań podstawowych materiałów naturalnych (drewno) i inżynierskich (metale, polimery, ceramiki, kompozyty) (2 godz.).
2. Systematyka materiałów inżynierskich. Fizyczne i mechaniczne własności materiałów (3 godz.)
3. Żelazo, stopy żelaza z węglem – obróbka cieplna, cieplno-chemiczna i plastyczna, zastosowania, metale nieżelazne (2 godz.)
4. Tworzywa mineralne, materiały ceramiki tradycyjnej i inżynierskiej (2 godz.)
5. Beton, żelbet, betony sprężone – właściwości, zastosowanie i projektowanie (2 godz.).
4. Materiały z tworzyw sztucznych. Własności materiałów izolacji termicznej i akustycznej. Materiały uszczelniające w połączeniach przewodów i instalacji (2 godz.).
6. Korozja metali i betonów oraz zabezpieczenie antykorozyjne (1 godz.).

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

1. Przepisy bhp i porządkowe w laboratorium. Podstawowe fizyko – mechaniczne właściwości materiałów – normy, procedury badawcze, metodyka określania niepewności pomiaru (2 godziny).
2. Badanie właściwości fizycznych wybranych materiałów – wilgotność i nasiąkliwość, gęstość, gęstość objętościowa, porowatość(4 godziny).
3. Badanie właściwości mechanicznych materiałów – wytrzymałość na ściskanie ceramik, wyznaczanie modułu sprężystości, – badania nieniszczące (4 godziny)
4. Badanie właściwości mechanicznych materiałów – twardość metali (2 godziny).
5. Badania właściwości termicznych materiałów izolacyjnych (1 godziny).

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Podstawą zaliczenia przedmiotu jest pozytywna na ocena z ćwiczeń laboratoryjnych, na poczet której należy poprawnie wykonać wszystkie ćwiczenia laboratoryjne. Dodatkowo prowadzący sprawdza teoretyczna wiedzę studentów oraz ich przygotowanie do ćwiczenia. Do oceny końcowej konieczna jest również pozytywna ocena z wiadomości wykładowych weryfikowana na bieżąco na ćwiczeniach, oraz odrębnym testem lub kolokwium na zakończenie przedmiotu.
Test lub kolokwium z materiału wykładowego można pisać trzy razy (będą wyznaczone 3 terminy).
W programie modułu nie jest przewidziany egzamin końcowy.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa: średnia arytmetyczna ocen uzyskanych z zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych, zaliczenia prac projektowych oraz oceny z zaliczenia materiału wykładowego zweryfikowana testem lub odpowiedziami na ćwiczeniach audytoryjnych (wg informacji dodatkowych).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Zaległości powstałe w wyniku nieobecności na laboratorium należy dorobić w innym terminie uzgodnionym z prowadzącym. W szczególnych wypadkach prowadzący może zlecić wykonanie innej pracy pozwalającej na poznanie przerabianej metodyki badawczej.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Obecność na pierwszym wykładzie, gdzie zgodnie z poniższymi informacjami dodatkowymi zostaną przypomniane warunki uczestnictwa i zaliczenia przedmiotu.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. ASHBY M., JONES D.: Materiały inżynierskie cz. 1. Właściwości i zastosowania, cz. 2. Kształtowanie struktury i właściwości, dobór materiałów. WNT, Warszawa, 1996
2. BLICHARSKI M.: Wstęp do inżynierii materiałowej. WNT, Warszawa, 2001.
3. CHUDEK M., JANICZEK S., PLEWA F. „Materiały w budownictwie geotechnicznym” tom I, II i III. Wydawnictwa Politechniki Śląskiej w Gliwicach. 2001
4. CZARNECKI L. „Chemia w budownictwie” Arkady Warszawa, 1996.5. DOBRZAŃSKI L. A. Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach. WNT Warszawa 1998.
6. LIS J. (i in.): Laboratorium z nauki o materiałach. Skrypty Uczelniane AGH, Kraków, 2000.
7. MAŁOLEPSZY J. , DEJA J. (i in.) Technologia betonu. Metody badań. Skrypty Uczelniane AGH 1995.
8.Neville A. M. Właściwości betonu. Polski Cement, Kraków 2000

Oraz zestaw odpowiednich norm

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. CZAJA P.: High Strength Concrete in Underground Construction. The Conference Proceedings Geotechnika – Geotechnics 2002. Czech Republic.
2. Hydzik J., Czaja P.: Beton wysokowartościowy a niskie temperatury betonowania. Górnictwo i Geoinżynieria. Kwartalnik Akademii Górniczo-Hutniczej. Zeszyt 3-4, Kraków 2003.
3. CZAJA P.: Podatna obudowa stalowo-kotwiowo-betonowa na dużej głębokości. XXVII Zimowa Szkoła Mechaniki Górotworu. Geotechnika i Budownictwo Specjalne 2004. Tom II. Wydawnictwo Katedry Geomechaniki, Budownictwa i Geotechniki AGH Kraków 2004.
4. CZAJA P.: Improvement of the shaft fill stability by means of a partial aggregation of hardcore with concrete. The Conference Proceedings. Geotechnics 2004. TU Ostrava Czech Republic.
5. CZAJA P.: Beton w budownictwie górniczym – nowe wymagania, nowe możliwości. XXXI Dni Techniki ROP’ 2005.
6. CZAJA P., HYDZIK J.: Betony lekkie, a budownictwo podziemne. Materiały Seminarium „Beton i spoiwa mineralno-cementowe w budownictwie górniczym”. Koło Zakładowe SITG KWK Borynia. 2007.
7. Czaja P., Hydzik J Betony lekkie jako elementy obudowy wstępnej szybów drążonych w sztucznie zamrożonym górotworze. AGH, Kwartalnik Górnictwo i Geoinżynieria, Zeszyt 3 2007”
8. CZAJA P., KLICH J., KLICH S., TAJDUŚ A.: Sposób likwidacji szybu górniczego. Patent nr 200184. Warszawa 2009.
9. CZAJA P., Hydzik J.: New Generation concrete in underground Construction. Scientific Raport on Resource Issues. Volum 1. International Universisty of Resources. Medienenzetrum der TU Bergakademie Freiberg. 2010.
10. CZAJA P., Hydzik J.: New Generation Concrete – New Approach in Designing of Underground Structures. CRC Press Taylor & Francis Group. A Balkema Book London 2010. (s. 137 -144).
11. Hydzik J., Czaja P.: Betony nowej generacji w budownictwie podziemnym. Obudowa szybu głębionego w sztucznie zamrożonym górotworze – nowe podejście. Aarchives of Mining Sciences. Monografia nr 9. Kraków, 2010.

Informacje dodatkowe:

1. Podstawą zaliczenia przedmiotu jest pozytywna ocena z ćwiczeń laboratoryjnych oraz pozytywna ocena z wiadomości wykładowych weryfikowana na bieżąco na ćwiczeniach oraz odrębnym testem lub kolokwium na zakończenie przedmiotu.
2. Wykład nie jest obowiązkowy, ale prowadzący będzie weryfikował wiedzę wymaganą zakresem wykładu organizując sprawdzian w postaci testu lub kolokwium.
3. Test lub kolokwium z materiału wykładowego można pisać trzy razy (będą wyznaczone 3 terminy).
4. Mimo braku wymogu uczestniczenia w wykładach, po uzgodnieniu ze słuchaczami na pierwszym wykładzie, prowadzący może przeprowadzić wyrywkowo kontrolę obecności.
5. Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych jest absolutnie obowiązkowa. Usprawiedliwiona może być tylko nieobecność spowodowana chorobą poświadczoną zaświadczeniem lekarskim, ale materiał z tych zajęć podlega zaliczeniu.
6. W przypadku zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na ćwiczeniach laboratoryjnych lub projektowych student jest zobowiązany do uczestnictwa w zajęciach innej grupy (tzw. odrobienie zajęć) lub po uzgodnieniu z prowadzącym te zajęcia, do wykonania dodatkowego opracowania w formie pisemnej na temat związany z opuszczonymi zajęciami.
7. Inne przypadki szczególne należy wyjaśnić z prowadzącym ćwiczenia.
8. Zaliczenie z ćwiczeń wpisuje prowadzący. Ocenę końcową wpisuje wykładowca.
9. Zaliczenia z tego przedmiotu uzyskane wcześniej w ramach tego samego kierunku, lub w ramach innych studiów (inny wydział lub inna uczelnia) mogą być przepisane. Należy to uzgodnić z prowadzącym przedmiot na początku semestru.