Curso Académico:
2020/21
430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica
29618 - Ingeniería de materiales
Información del Plan Docente
Año académico:
2020/21
Asignatura:
29618 - Ingeniería de materiales
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---
1.1. Objetivos de la asignatura
La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:
La asignatura persigue formar al estudiante en los principios básicos de la química y física de los materiales, que a su vez permitirán aprender tanto sus propiedades como sus aplicaciones. Muy especialmente se contemplarán aquellos materiales que por sus características sean de especial relevancia en los elementos, componentes y dispositivos de uso en tecnología eléctrica. Se perseguirá asimismo que el estudiante adquiera capacidad de razonamiento y de relación de conceptos entre unas y otras propiedades de los materiales en el contexto de sus aplicaciones.
1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación
Esta asignatura constituye un eslabón intermedio en el aprendizaje en la titulación. Por una parte está basada en la formación adquirida en las asignaturas de Química y Física I (primer semestre) y Física II (segundo semestre) del primer curso.
Por otro lado, complementa algunos conceptos de las asignaturas Fundamentos de Electrónica (semiconductores, uniones p-n) y Resistencia de Materiales (rango lineal de las curvas tensión-deformación), que se imparten en el mismo semestre. Asimismo, sirve de apoyo para otras asignaturas posteriores como Tecnologías de Fabricación (quinto semestre).
1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura
Se requieren como resultados de aprendizaje previos los correspondientes a las asignaturas de Química, Física I y Física II impartidas en el primer curso.
La consecución del aprendizaje de esta asignatura requiere un estudio continuado de sus contenidos. Por ello es necesario prestar esfuerzo y atención desde el primer día del curso y consultar prontamente al profesor todas aquellas dudas que vayan surgiendo.
2. Competencias y resultados de aprendizaje
2.1. Competencias
Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...
Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico (C4)
Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería Eléctrica (C10)
Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo (C11)
Capacidad para aplicar los conocimientos de los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales (C20)
Capacidad para poder correlacionar la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales (C20)
Capacidad para fundamentar la utilización de un material en determinadas aplicaciones sencillas en función de su microestructura y propiedades (C20)
2.2. Resultados de aprendizaje
El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...
1. Conoce los fundamentos de la ciencia, tecnología y química de los materiales de uso común en Ingeniería Industrial en general y en Ingeniería Eléctrica en particular.
2. Comprende las relaciones entre la microestructura y las propiedades macroscópicas de los materiales.
3. Sabe aplicar los conocimientos de ciencia, tecnología y química a la elección y comportamiento de los materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos.
4. Conoce los materiales eléctricos, magnéticos y ópticos, así como sus especificaciones.
5. Conoce y es capaz de ejecutar los ensayos de control de calidad de los materiales y sabe evaluar las propiedades de los materiales a partir de los mismos.
2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje
Todos los elementos y dispositivos electrónicos, sensores, actuadores, los necesarios para el tratamiento y conducción de señales y energía eléctricas y las máquinas eléctricas incorporan materiales requeridos por sus especiales propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas, mecánicas y térmicas. El conocimiento de estas propiedades así como su correlación con la composición y microestructura de los materiales fundamenta la comprensión del comportamiento de los dispositivos correspondientes. La formación del estudiante en estos aspectos le faculta asimismo para la comprensión de los nuevos dispositivos que aparezcan en el futuro a lo largo de su trayectoria profesional.
3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba
El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion
La evaluación de la asignatura será de carácter global y constará de tres partes. Será necesario obtener una puntuación mínima de un 40% en cada una de las tres partes para promediar con las otras dos y alcanzar la nota media de 5/10 en el conjunto para superar la asignatura. Las actividades evaluables que se ofrecen durante el período docente son las siguientes:
1. Prácticas de Laboratorio (20% de la calificación final)
Se valorará la preparación previa para cada una de las sesiones de prácticas de laboratorio y la corrección y calidad de un informe por sesión de prácticas. Tanto la valoración de la preparación previa como las indicaciones necesarias para la elaboración de dicho informe serán comunicadas por el profesor y/o publicadas en el ADD.
Las prácticas de laboratorio se calificarán entre 0 y 10 puntos, lo cual supondrá el 20% de la nota global repartida de la siguiente manera:
1.1 5% corresponde a la evaluación general de las preguntas previas que el estudiante deberá contestar online a través del ADD antes de realizar las prácticas correspondientes.
1.2 15% corresponde a la evaluación del informe de la práctica realizada que el estudiante deberá subir al ADD en formato pdf o equivalente.
El estudiante que no participe en una sesión, salvo causa justificada, en el horario programado tendrá una calificación de 0 en dicha sesión. Una calificación de 4 o superior en las prácticas de laboratorio será condición necesaria para superar la asignatura.
2. Trabajos y Actividades Evaluables (20% de la calificación final)
Con el fin de incentivar el trabajo continuado, se realizarán actividades evaluables distribuidas a lo largo del semestre. Dichas actividades se irán programando durante el curso, y consistirán en ejercicios entregables de carácter individual y en un trabajo práctico a realizar por grupos pequeños. Las actividades concretas a realizar y la ponderación aplicable se publicarán en clase y en el ADD. La calificación de estos trabajos y actividades supondrá un 20% de la nota global que, en general, está repartido de la siguiente manera:
2.1 8% corresponde a los ejercicos entregables de carácter individual que el estudiante deberá subir al ADD en formato pdf o equivalentes en la fecha y horarios indicados.
2.2 12% corresponde al trabajo práctico que los alumnos, organizados por grupos, presentarán y defenderán en el último mes del curso.
Una calificación de 4 o superior en esta actividad será condición necesaria para superar la asignatura
3. Prueba escrita Examen Final (60% de la calificación final)
El examen final se realizará en las fechas previstas por el centro para las Convocatorias Oficiales y supondrá el 60% de la calificación final. El examen estará compuesto por dos pruebas:
3.1 Cuestiones teórico-prácticas con una calificación de 0 a 10 puntos.
3.2 Ejercicios y problemas con una calificación de 0 a 10 puntos.
La nota del examen final será el promedio obtenido en ambas pruebas. Para superar la asignatura será condición necesaria obtener un mínimo de 4 puntos en este apartado.
Evaluación adicional sustitutoria de prácticas de laboratorio (20% de la calificación final)
Aquellos alumnos que no hubieran realizado las prácticas en el período docente podrán optar a una evaluación de las mismas mediante un examen práctico de laboratorio, si las condiciones de trabajo presencial lo permiten, o, en su lugar, un examen teórico sobre cuestiones relacionadas con las prácticas de laboratorio, que asimismo comportará el 20% de la calificación global. La puntuación mínima de este apartado necesaria para superar la asignatura será la misma que la indicada en el apartado de Prácticas de laboratorio.
Evaluación adicional sustitutoria de trabajos y actividades evaluables (20% de la calificación final)
Aquellos alumnos que no hubieran realizado los trabajos y actividades contemplados en el apartado 2 tendrán derecho a una prueba adicional, que asimismo comportará el 20% de la calificación global, en la que se evaluará al alumno acerca de su capacidad de relación entre los distintos contenidos de la asignatura y muy especialmente en lo que se refiere a los criterios de selección de materiales. La puntuación mínima de este apartado necesaria para superar la asignatura será la misma que la indicada en el apartado de Trabajos y Actividades Evaluables.
Estas pruebas se realizarán en el período legalmente establecido y a fin de curso.
4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos
4.1. Presentación metodológica general
El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:
Trabajo continuado del alumno por medio de las siguientes actividades:
- Guiadas y dirigidas por el profesor: clases magistrales, sesiones de resolución de problemas, casos de selección de materiales, prácticas de laboratorio y presentación del trabajo práctico en grupo en el último mes del curso.
- Desarrolladas de forma independiente por el alumno: lecturas previas, estudio teórico de la materia, resolución de problemas, lectura de guiones de prácticas, realización del cuetionario previo a las prácticas de laboratorio, confección del informe de la práctica realizada y preparación del trabajo práctico por grupo.
4.2. Actividades de aprendizaje
El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...
Clases magistrales (28 horas)
Se basan en la explicación del profesor de los fundamentos de la asignatura. Previamente a las mismas, el alumno podrá realizar una serie de lecturas previas sobre temas de interés relacionados con los contenidos a impartir.
Clases de problemas y resolución de casos (15 horas)
Se desarrollarán problemas relativos a la Ingeniería de Materiales contemplando especialmente aquellos de relevancia en Ingeniería Eléctrica, así como la resolución de casos de selección de materiales en el mismo ámbito tecnológico.
Prácticas de laboratorio (12 horas)
Se realizarán seis secciones de dos horas distribuidas a lo largo del curso. Antes de cada sesión el alumno deberá haber leído el guión y completado un cuestionario previo sobre el mismo. Después de la práctica deberá realizar un informe.
Estudio (80 horas)
Comprenderá el estudio personal del alumno en lo referente a las clases magistrales, los problemas y casos, así como las lecturas previas necesarias para cada parte de la asignatura y la elaboración de los informes de prácticas.
Trabajos docentes (10 horas)
A mediados de curso se propondrá un tema específico a los alumnos para que éstos, organizados por grupos, diseñen y construyan un dispositivo sencillo que tenga una aplicación práctica. Su presentación y defensa se hará a fin de curso en el horario de seminario previsto por el centro.
Evaluación (5 horas)
4.3. Programa
El programa de teoría se ha dividido en tres bloques:
BLOQUE A: ESTRUCTURA DE LA MATERIA. PRINCIPALES GRUPOS DE MATERIALES
A1. Estructura atómica, enlace y estructura cristalina
A2. Defectos y difusión
A3. Diagramas de fase
A4. Introducción a los materiales metálicos, cerámicos, polímeros y compuestos
BLOQUE B: PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
B1. Propiedades mecánicas y térmicas
B2. Propiedades eléctricas
B3. Propiedades magnéticas
B4. Propiedades ópticas
BLOQUE C: SELECCIÓN DE MATERIALES
C. Ejemplos de selección de materiales. Presentación de trabajos por grupo
El programa de prácticas de laboratorio constará de las siguientes 6 secciones:
Sesión 1: Ensayo de tracción de metales y polímeros
Sesión 2: Endurecimiento por trabajo en frío. Tratamiento térmico de recocido
Sesión 3: Propiedades térmicas: expansión y conductividad témica en metales y aleaciones metálicas. Choque térmico en vidrios
Sesión 4: Propiedades eléctricas de metales y semiconductores
Sesión 5: Propiedades dieléctricas y ferroeléctricas
Sesión 6: Propiedades magnéticas de los materiales
4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave
Calendario de sesiones guiadas y dirigidas por el profesor y presentación de trabajos
La distribución de actividades seguirá la siguiente programación:
- Cada semana tendrán lugar 3 horas de clases magistrales en el aula.
- Una vez cada dos semanas el estudiante realizará una práctica de laboratorio de 2 horas de duración.
- Las actividades adicionales (trabajos, entregables, pruebas) se publicarán con la necesaria antelación tanto en clase como en el ADD.
- Las fechas de los exámenes y pruebas de convocatoria oficial serán fijadas por la dirección del centro.
Las fechas y horarios de las actividades programadas por el centro para esta asignatura son habitualmente publicadas en la página web de la EINA, correspondiente al Grado de Ingeniería Eléctrica.
Al inicio del curso se indicará al estudiante el espacio de la asignatura en el Anillo Digital Docente (ADD) de la Universidad de Zaragoza.
La relación de actividades específicas de la asignatura, sus fechas y horarios, así como también la información y documentación necesaria para el desarrollo de estas actividades será publicada en el ADD de la Universidad, para cuyo acceso será necesario estar matriculado en esta asignatura.