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Máster Universitario en Ciencia y Tecnología de Materiales

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Avances Recientes en Materiales y Metalurgia

Código asignatura
MCITEM02-1-020
Curso
Primero
Temporalidad
Segundo Semestre
Carácter
Obligatoria
Créditos
3
Pertenece al itinerario Bilingüe
No
Actividades
  • Clases Expositivas (17.5 Hours)
  • Prácticas de Laboratorio (2 Hours)
  • Prácticas de Aula/Semina (3 Hours)
Guía docente

La asignatura del Máster Universitario en Ciencia y Tecnología de Materiales de la Universidad de Oviedo denominada "Avances recientes en materiales y metalurgia" es una asignatura optativa dentro del Módulo "Tecnología de Materiales" orientada a proporcionar una visión general de las principales líneas de desarrollo que están transformando el mundo de la fabricación y el diseño de los materiales en el momento actual.

El Máster en su conjunto pretende aportar valor a las competencias profesionales del alumnado. En esta línea, la asignatura "Avances recientes" está diseñada para facilitar una perspectiva actualizada de las tendencias de la industria de los materiales, la cual es uno de los principales polos de empleo para los ingenieros especializados en este campo. Los contenidos de la asignatura abarcan desde los procesos primarios de fabricación, a los procesos de transformación y aplicaciones prácticas. El espectro de materiales es también amplio y comprende tanto los metálicos (férricos y no férricos) como los no metálicos.

La asignatura transmitirá a los estudiantes la visión de que la industria de los materiales es un campo dinámico y en permanente avance, internacionalizado, abierto a la creatividad y con grandes oportunidades de desarrollo técnico y profesional.

Las principales competencias que adquirirán los estudiantes que cursen esta asignatura son las siguientes:

- Capacidad para comprender e interpretar cuáles son los factores de cambio que están dando forma a la industria de la metalurgia y los materiales a nivel mundial en los inicios del siglo XXI.

- Capacidad para orientar su carrera profesional en base al conocimiento de las perspectivas actuales de la industria y de los distintos ámbitos que abarca dicha industria.

- Capacidad para entender cuáles son los campos de avance tecnológico en los que se está focalizando la actividad de I+D, y cuáles pueden ser sus repercusiones sobre el negocio de los materiales.

Dado que el Máster en Ciencia y Tecnología de Materiales pretende acoger a estudiantes de diversa procedencia que hayan cursado previamente grados en ciencias o en ingenierías, o licenciados en ciencias, o ingenieros, o ingenieros técnicos, no se requiere requisito adicional alguno. Sólo se presupone que cualquier alumno que accede a cursar este Máster tiene unas nociones mínimas de matemáticas, física, química y ciencia de materiales.

Las competencias básicas que aporta esta asignatura son:

CB6 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.

CB7 Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.

CB8 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales yéticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.

CB9 Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.

CB10 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Las competencias generales son:

CG1: Capacitar al estudiante para integrarse en un grupo de trabajo de cara a desarrollar Proyectos de Investigación y/o Desarrollo en el campo de la Ciencia y Tecnología de Mteriales

-         Conocimientos y capacidad de comprensión superiores a las habitualmente exigidas en los grados, lo que le proporcionará una base suficiente para aplicar ideas propias en un contexto investigador.

-         Capacidad para aplicar los conocimientos, la metodología experimental adquirida y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios o multidisciplinares.

-         Capacidad para integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.

CG5: Aptitud de estudio, síntesis y autonomía suficientes para, una vez fionalizado este programa formativo, iniciar una Tesis Doctoral en el campo de la Ciencia y la Tecnología de Materiales.

-         Capacidad para comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan, oralmente y por escrito, a públicos especializados y no especializados, de un modo claro y sin ambigüedades.

-         Adquisición de habilidades de aprendizaje, que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

-         Adquisición de hábitos que estimulen en estos egresados su creatividad, visión innovadora y la transferencia tecnológica.

Las competencias transversales son:

-         Capacidad crítica y autocrítica.

-         Capacidad en la toma de decisiones.

-         Capacidad para generar nuevas ideas.

-         Capacidad de trabajar en un equipo multidisciplinario.

-         Capacidad de análisis y de síntesis.

-         Capacidad de aplicar los conocimientos.

-         Capacidad de gestión de la información.

-         Habilidades básicas informáticas.

-         Motivación hacia la calidad.

Además de las que se citan en la Memoria de Verificación (CE7, CE8, CE9 y CE10), las competencias específicas en esta asignatura son:

-         Capacidad para comprender e interpretar cuáles son los factores de cambio que están dando forma a la industria de la metalurgia y los materiales a nivel mundial en los inicios del siglo XXI.

-         Capacidad para relacionar la información habitualmente disponible en los medios de comunicación, especializados o no, con sus potenciales implicaciones en la industria de los materiales.

-         Capacidad para orientar su carrera profesional en base al conocimiento de las perspectivas actuales de la industria y de los distintos ámbitos que abarca dicha industria.

-         Capacidad para entender cuáles son los campos de avance tecnológico en los que se está focalizando la actividad de I+D, y cuáles pueden ser sus repercusiones sobre el negocio de los materiales.

-         Capacitar al estudiante para relacionar los avances técnicos en general con sus posibles aplicaciones en el mundo de la industria de los materiales y, por tanto, con las oportunidades que estos avances generan.

-         Capacitar al estudiante para imaginar cómo las prestaciones de los materiales modernos pueden dar respuesta a las necesidades de cualesquiera otros campos de actividad técnica e industrial y, por tanto, qué oportunidades de negocio representan.

La asignatura se entiende como una serie de charlas donde se irán mostrando al alumnado los avances presentes y futuros en los campos de los materiales (metálicos, cerámicos, polímeros y compuestos), con objeto de que tengan una información que, sin duda, les será de gran importancia tanto en su faceta investigadora como en la profesional.
La asignatura mostrará los siguientes contenidos fundamentales:

- Avances en materiales metálicos.

- Avances en materiales no metálicos.

- Avances en siderurgia.

- Avances en metalurgia.

Estos contenidos se han organizado en dos bloques claramente diferenciados.

El primero de ellos (Avances en Metalurgia y Siderurgia) se centra en la industria metalurgia clásica, con especial acento en la actividad siderúrgica. Presenta contenidos relacionados con el presente y futuro de dichas actividades, sus peculiaridades tecnológicas, su interrelación con el resto del tejido industrial propio de los países occidentales, su impacto en materia de medioambiente y seguridad, así como sus implicaciones políticas y económicas a escala mundial. Este bloque es impartido por Ignacio González Baquet y se desarrolla a través de las siguientes sesiones: 

1.      Descripción de la rutas siderúrgicas integral y eléctrica

2.      Control de proceso de horno alto como ejemplo de reactor metalúrgico avanzado

3.      Aprovechamiento de subproductos de la siderurgia integral

4.      Nuevos desarrollos de aceros laminados

5.      Medioambiente e industria siderúrgica

6.      Geopolítica del mineral de hierro

7.      Seguridad en la industria metalúrgica

El segundo bloque (Avances en Materiales  Metálicos y Materiales no Metálicos) se centra en los nuevos materiales, haciendo particular hincapié en las nanociencias y en las diversas aplicaciones tecnológicas que surgen gracias a los desarrollos en este campo. Este bloque es impartido por Amador Menéndez Velázquez y se desarrolla a su vez a través de las siguientes sesiones:

8.      Introducción a los nanomateriales: concepto, caracterización y aplicaciones

9.      Materiales para la energía I y II

10.   Nanoestructuras de carbono

11.   Nanoestructuras metálicas

12.   Técnicas de fabricación de nanomateriales

La asignatura da comienzo con una sesión de presentación que imparten conjuntamente ambos profesores, y en la cual se contextualiza el campo de los materiales desde el punto de vista científico, técnico y sobretodo laboral y de empleabilidad: se pretende en esta sesión que los alumnos y alumnas capten qué sentido pueden tener los contenidos que van a presentarse en el transcurso de la asignatura de cara a orientar su futura vida profesional.

Las modalidades organizativas responden a la siguiente topología:

  1. Presenciales
    1. Clases expositivas
    2. Prácticas de aula/Seminarios
    3. Prácticas de laboratorio/campoTutorías grupales
    4. Exposición de trabajos en grupo
    5. Prácticas externas (en otras instituciones o empresas)
    6. Sesiones de evaluación
  2. No presenciales
    1. Trabajo autónomo
    2. Trabajo en grupo

La Tabla 1 muestra los temas en los que se ha dividido la asignatura, distribuidos temporalmente de acuerdo a las modalidades docentes citadas. Esta organización docente recoge también el orden de impartición de los diferentes temas que componen la asignatura.

La Tabla 2 da cuenta de la distribución horaria de la asignatura en su conjunto, entre las diferentes modalidades docentes mencionadas.

Finalmente, la Tabla 3 expone el reparto temporal de los temas que componen la asignatura durante las semanas del cuatrimestre en el que se

desarrolla la asignatura.

 Temas 

 Horas totales 

 Clase Expositivas 

 Prácticas de aula / 

 Exposición de trabajos 

 Total 

 Trabajo 

 Trabajo 

 Total 

Seminarios 

en grupos 

grupo 

autónomo 

Sesión de introducción

1,5

1

0,5 

 

0,5

0,5

 

0,5

Descripción de la rutas siderúrgicas integral y eléctrica

1,5

1

 

0,5  

0,5

0,5

 

0,5

Control de proceso de horno alto

1,5

1

 

0,5   

0,5

0,5

 

0,5

Aprovechamiento de subproductos de la siderurgia integral

1,5

0,5

 

1

1

1

 

1

Nuevos desarrollos de aceros laminados

1,5

1,5

   

  

  

Medioambiente e industria siderúrgica

1,5

1,5

  

     

Geopolítica del mineral de hierro

1,5

1

1,5

 0,5 

2

0,5

 

0,5

Seguridad en la industria metalúrgica

1,5

1

0,5

 

0,5

0,5

 

0,5

Introducción a los nanomateriales

3

1,5

 

1,5

1,5

 

0,5

0,5

Materiales para la energía I y II

3

1,5

    

1

1

Nanoestructuras de carbono

1,5

1,5

    

0,5

0,5

Nanoestructuras metálicas

1,5

1,5

    

0,5

0,5

Técnicas de fabricación de nanomateriales

1,5

1,5

    

0,5

0,5

 Total 

 22,5 

 9,5 

 2,5 

 4 

16  

3,5  

3  

 6,5 

Tabla 1: Distribución de los contenidos de la asignatura

MODALIDADES 

Horas 

Totales 

Presencial 

Clases Expositivas 

9,5

42

16 (71%) 

Práctica de aula / Seminarios / Talleres 

2,5

11

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas 

  

  

Tutorías grupales 

  

  

Exposición de trabajos en grupo 

4

18

Prácticas Externas 

  

  

Sesiones de evaluación 

  

  

No presencial 

Trabajo en Grupo 

3,5

16

6,5 (29 %) 

Trabajo Individual 

3

13

  

Total 

22,5

  

  

Tabla 2. Reparto horario entre las diferentes modalidades docentes

 

Nº de semana

día de la semana

Título de la sesión

1

Viernes

Presentación

2

Martes

Ruta integral de fabricación de acero

2

Miércoles

Introducción a los nanomateriales:concepto, caracterización y aplicaciones

2

Viernes

Control de proceso: el horno alto

3

Miércoles

Materiales para la energía I

3

Viernes

Aprovechamiento de subproductos de la industria siderúrgica

4

Martes

Nuevos desarrollos de aceros laminados

4

Miércoles

Materiales para la energía II

4

Viernes

Medioambiente e industria siderúrgica

5

Miércoles

Nanoestructuras de carbono

5

Viernes

Geopolítica del mineral de hierro

6

Martes

Exposiciones trabajos alumnos

6

Miércoles

Nanoestructuras metálicas: aplicaciones

6

Viernes

Seguridad en la industria metalúrgica

7

Miércoles

Técnicas de fabricación

  

Bloque industria siderúrgica

  

Bloque nanomateriales

Se realizará teniendo en cuenta:

- la asistencia a las actividades presenciales (online en su caso) y la participación activa en las mismas,

- la valoración de los trabajos realizados y las correspondientes presentaciones orales,

- y el análisis y desarrollo de los materiales de ampliación puestos a disposición para cada una de las sesiones.

La calificación vendrá dada por los criterios siguientes:

- Examen final escrito sobre los contenidos de teóricos de la asignatura. Este examen será obligatorio y supondrá un 60 % de la nota final.

- Pruebas escritas/orales a modo de cuestionario a lo largo del curso. Estas pruebas tendrán un peso del 10 % en la nota final.

- Nivel de participación en las actividades presenciales: hasta un 10%.

- Trabajos realizados en grupo e individualmente (20%): se propondrán varios trabajos sobre los temas correspondientes al programa del curso para que los estudiantes los realicen en pequeños grupos o de manera individual. Los estudiantes deberán elaborar una Memoria de cada trabajo. Los estudiantes procederán conjuntamente, o por separado, a la exposición y debate de dichos trabajos en la clase.

Los alumnos que hayan solicitado evaluación diferenciada y aquellos que no puedan ser evaluados siguiendo dichos baremos por su imposibilidad de asistencia a clase tendrán la posibilidad de acudir a la prueba final (examen escrito); en ese caso el peso de ese examen será del 80%; el 20 % restante se corresponderá con la realización de un trabajo a proponer por el profesor. Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo.

La evaluación del proceso docente se realizará a partir de los informes emitidos por cada uno de los profesores responsables de las asignaturas y del conjunto de respuestas de los alumnos a una encuesta que será confeccionada con esta finalidad evaluadora.

La Comisión Gestora del Master, con el apoyo y asesoramiento del Vicerrectorado de Ordenación Académica y Nuevas Titulaciones de la Universidad de Oviedo, se encargará de preparar los formatos de los informes y de las encuestas, así como de su distribución al final del periodo docente de la asignatura. También esta misma comisión, a la vista de los informes y encuestas, propondrá las recomendaciones y acciones correctoras pertinentes.

Se recomienda la consulta de las siguientes fuentes documentales:

 

-         http://cordis.europa.eu/coal-steel-rtd/home_en.html

-         steel research international - Wiley Online Library

-         Journal of Iron and Steel Research, International en www.sciencedirect.com/science/

-         Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel Production Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control)

-         Amador Menéndez Velázquez. Una revolución en miniatura. Nanotecnología al servicio de la humanidad. Colección "Ciencia sin fronteras". Año 2010. Publicaciones Universidad de Valencia. ISBN: 978-84-370-7840-3

-         Mark Ratner, Daniel Ratner.  Nanotechnology: A Gentle Introduction to the Next Big Idea. A??o 2002. Prentice Hall. ISBN: 0-13-101400-5.