Dipartimento tecnologie innovative

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Dipartimento tecnologie innovative

Bachelor of Science SUPSI in Ingegneria meccanica

Offerta formativa

Tempo Pieno

Semestre accademico 21/22 SA

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Analisi 1

Codice M-B1010.2

Prerequisiti Conoscenze corrispondenti ai requisiti di sufficienza in matematica previsti per la maturità professionale tecnica

Metodo di valutazione 3 lavori scritti in itinere Valutazioni delle esercitazioni Esame scritto

Crediti 9.0 ECTS Semestre di riferimento 1°

Corsi

Ore SA Ore SP

C-B1011.1 Analisi 1 4.0 4.0

E-B1011.1 Es. analisi 1 2.0 2.0

Totale: 6.0 6.0

Descrittivo dei corsi

Analisi 1

Codice C-B1011.1

Obiettivi Consolidare i concetti matematici di base.

Sviluppare la capacità d’esposizione scritta ed orale di concetti matematici Apprendere il corretto impiego di strumenti informatici a supporto del calcolo algebrico e numerico

Conoscere ed essere in grado di applicare i principali concetti del calcolo infinitesimale

Sviluppare le capacità di rappresentare e risolvere problemi ingegneristici tramite il ragionamento logico e l’astrazione

Contenuti Proprietà dei numeri reali Funzioni reali ed equazioni Richiami di trigonometria Calcolo con i numeri complessi Curve piane

Limiti di funzioni

Calcolo differenziale e applicazioni Calcolo integrale

Polinomio di Taylor Metodo di

insegnamento

Lezioni interattive con esercitazioni

Bibliografia R.A. Adams; C. Essex; Calcolo differenziale 1; 2014; Isbn 978-8808-18465-8

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Algebra lineare 1

Codice M-B1020.2

Metodo di valutazione 3 lavori scritti in itinere Esame scritto

Corsi

Ore SA Ore SP

C-B1021.1 Algebra lineare 1 2.0 2.0

E-B1021.1 Es. algebra lineare 1 2.0 2.0

Totale: 4.0 4.0

Descrittivo dei corsi

Algebra lineare 1

Codice C-B1021.1

Obiettivi Acquisire solide basi del calcolo matriciale e comprendere le possibili applicazioni dell’algebra lineare

Affinare l’approccio algebrico a problemi geometrici e sviluppare la visione spaziale

Contenuti Calcolo vettoriale

Approfondimenti di trigonometria Prodotto scalare, vettoriale e misto Geometria analitica

Matrici

Applicazioni lineari e trasformazioni geometriche Determinanti

Metodo di insegnamento

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Algoritmi numerici e strumenti di calcolo

Codice M-B1030.1

Metodo di valutazione 2 lavori scritti

Corsi

Ore SA Ore SP

C-B1031.1 Algoritmi numerici e strumenti di calcolo 2.0 2.0

E-B1031.1 Es. numerica 2.0 2.0

Totale: 4.0 4.0

Descrittivo dei corsi

Algoritmi numerici e strumenti di calcolo

Codice C-B1031.1

Obiettivi Conoscere i formati numerici utilizzati da un calcolatore Conoscere i principali metodi della matematica numerica

Imparare ad affrontare problemi matematici per mezzo di algoritmi

Imparare ad implementare algoritmi numerici nell’ambiente di programmazione di riferimento del corso di laurea (MATLAB / Java)

Conoscere i concetti di complessità computazionale e di stabilità di un algoritmo Contenuti Rappresentazioni dei numeri interi e reali nei calcolatori

Operazioni aritmetiche

Metodi numerici di risoluzione di equazioni Metodi di risoluzione dei sistemi lineari Metodi di interpolazione

Regressione lineare

Metodi di integrazione numerica

Introduzione allo strumento di calcolo MATLAB

Bibliografia V. Comincioli, Analisi numerica: metodi, modelli, applicazioni, Apogeo, ISBN 88- 503-1031-5, Milano, 2005.

A.Quarteroni, R.Sacco, F.Saleri e P.Gervasio, Matematica numerica, 4. Edizione, Springer, Milano. 2014.

S.C.Chapra, R.P.Canale, Numerical methods for engineers, McGraw Hill, Higher Education, Boston, 2010.

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Fisica

Codice M-B1050.1

Prerequisiti Conoscenze corrispondenti ai requisiti di sufficienza in matematica previsti per la maturità professionale tecnica.

Metodo di valutazione Quattro test scritti

Corsi

Ore SA Ore SP

C-B1051.1 Fisica 3.0 3.0

E-B1051.1 Es. fisica 1.0 1.0

Totale: 4.0 4.0

Descrittivo dei corsi

Fisica

Codice C-B1051.1

Obiettivi Conoscere i fenomeni fisici fondamentali e le loro applicazioni tecniche più importanti

Comprendere i metodi di descrizione matematica della realtà Contenuti Primo semestre:

Misure e grandezze fisiche

Cinematica (moto uniforme, moto uniformemente accelerato, moto a due dimensioni, proiettili, moto circolare a velocità angolare costante)

Dinamica

- concetto di forza, tipi di forza - leggi del moto di Newton

- energia (lavoro, teorema dell'energia cinetica, forze conservative ed energia potenziale energia meccanica, conservazione dell'energia meccanica, lavoro delle forze non conservative, potenza)

- quantità di moto, centro di massa, conservazione della quantità di moto - urti, impulso

Capitoli supplementari, momento di una forza, momento d'inerzia, ...

Secondo semestre:

Sistemi a grande numero di particelle

Concetti di base: temperatura, pressione, dilatazione,...

Liquidi (liquidi in equilibrio, principio di Archimede) Gas (studio del gas perfetto, leggi dei gas ideali) Proprietà termiche della materia

Calorimetria

Conduzione e irraggiamento

Capitoli supplementari, passaggi di stato, trasformazioni termodinamiche...

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Meccanica

Codice M-M1010.1

Metodo di valutazione Almeno quattro verifiche scritte.

Valutazione delle esercitazioni svolte.

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M1011.1 Meccanica 2.0 1.0

E-M1011.1 Es. meccanica 2.0 1.0

Totale: 4.0 2.0

Descrittivo dei corsi

Meccanica

Codice C-M1011.1

Obiettivi Apprendere le leggi fondamentali della statica.

Imparare a risolvere problemi di statica e a modellare sistemi meccanici statici.

Comprendere i principi fondamentali della meccanica razionale.

Saper rappresentare e risolvere graficamente e analiticamente i problemi inerenti i moti dei sistemi meccanici

Esercitare le nozioni acquisite in statica e dinamica mediante la risoluzione di problemi tipici nell’ambito della meccanica dei meccanismi

Contenuti Forze e momenti.

Equilibrio grafico ed analitico del punto materiale e del corpo rigido.

Travi inflesse, diagrammi di taglio e momenti flettenti.

Baricentri e Momenti d’inerzia geometrici.

Sistemi di riferimento.

Moti particolari, moti composti e moti relativi.

Cinematica del corpo rigido analitica e grafica.

Momenti d’inerzia assiali di massa.

Dinamica del corpo rigido (dinamica rotazionale).

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CAD - Computer Aided Design

Codice M-M1040.1

Prerequisiti Buone conoscenze del disegno tecnico

Buone conoscenze del sistema operativo Windows: gestione di files e cartelle locali e in rete

Metodo di valutazione Due verifiche scritte per il laboratorio L-M1041.01-CAD - Computer Aided Design Valutazione di alcune esercitazioni

Corsi

Ore SA Ore SP

L-M1041.1 CAD - Computer Aided Design 2.0 2.0

Totale: 2.0 2.0

Descrittivo dei corsi

CAD - Computer Aided Design

Codice L-M1041.1

Obiettivi Utilizzando un moderno sistema CAD paramentri lo studente raggiungerà gli obbiettivi seguenti:

Essere in grado di modellare parti e insiemi meccanici in modo sistematico ed efficente.

Essere in grado di eseguire la messa in tavola e le liste pezzi secondo norma di parti e assiemi meccanici con un elevato grado di associatività con i modelli corrispondenti.

Essere in grado di prevedere correttamente il comportamento di sistemi cinematici e dinamici basilari.

Contenuti Modellazione parametrica di solidi e superfici: definizione di solidi tramite

estrusione e rotazione, operazioni booleane su solidi, uso di funzioni di dettaglio, modellazione di superfici con diversi metodi.

Modellazione di insiemi: struttura, vincoli di insieme, configurazioni.

Messa in tavola di parti e di insiemi: disegni di insieme, esplosi, viste, sezioni, dettagli, quotatura, tolleranze, informazioni di fabbricazione, liste pezzi e identificazione degli oggetti materiali.

Concetti base di simulazione cinematica/dinamica: modellazione di problemi elementari con corpi rigidi, visualizzazione e interpretazione dei risultati.

Gestione dei files e dei dati.

Lezioni interattive con esercitazioni integrate.

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Scienza dei materiali 1

Codice M-M1080.1

Prerequisiti Conoscenze corrispondenti ai requisiti di sufficienza previsti dalla maturità professionale tecnica in:

Chimica Matematica

Metodo di valutazione Verifiche scritte in itinere

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M1081.1 Scienza dei materiali 1 2.0 2.0

Totale: 2.0 2.0

Descrittivo dei corsi

Scienza dei materiali 1

Codice C-M1081.1

Tipo corso Corso

Obiettivi Comprendere la natura, le caratteristiche e le proprietà dei materiali utilizzabili in ingegneria meccanica

Contenuti Struttura atomica Legami chimici

Chimica dei materiali (metalli, ceramici, polimeri) Microstruttura dei solidi amorfi e cristallini

Influenza del legame chimico sulle proprietà dei materiali Struttura cristallina dei metalli e delle leghe

Difetti della struttura cristallina Proprietà meccaniche

Proprietà termiche Proprietà elettriche Diffusione

Diagrammi di fase Diagramma Fe-C

Aspetti non ingegneristici della scienza dei materiali (smaltimento, sostenibilità) Metodo di

insegnamento

Lezioni interattive integrate dalla discussione di esempi e dallo svolgimento di esercizi svolti in aula

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Tecniche di progettazione e di fabbricazione

Codice M-M1090.1

Metodo di valutazione 4 verifiche scritte in itinere

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M1091.1 Tecniche di progettazione e di fabbricazione 4.0 - L-M1091.1 Lab. Tecniche di progettazione e di fabbricazione - 2.0

Totale: 4.0 2.0

Descrittivo dei corsi

Tecniche di progettazione e di fabbricazione

Codice C-M1091.1

Obiettivi Il corso mira a sviluppare nello studente l’abilità di approccio e di analisi nella progettazione e a trasmettere conoscenze di base per poter scegliere e gestire i processi tecnologici tradizionalmente impiegati nell'industria meccanica, sia negli aspetti descrittivi sia nei loro fondamenti teorici.

Al termine del corso lo studente sarà in grado di applicare metodologie di progettazione nello sviluppo di prodotti funzionali, fabbricabili ed

economicamente vantaggiosi e di effettuare lo studio di fabbricazione di componenti meccanici sia per l'ottenimento del semilavorato sia per la sua lavorazione alle macchine utensili. Inoltre sarà in grado di calcolare le forze indotte dai processi ad asportazione di truciolo.

Contenuti Il disegno tecnico nella progettazione meccanica:

- Disegni di assieme, lettura e analisi.

- Disegni esecutivi: quote, tolleranze dimensionali, geometriche e rugosità.

- Le normative VSM e ISO-GPS; tolleranze dimensionali, geometriche e di forma.

- Metodologie e regole di base della progettazione.

Analisi e studio dei principali processi di fabbricazione:

- Fusione in sabbia, fusione a cera persa e pressofusione.

- Studio e progettazione di getti di fonderia.

- Lavorazioni ad asportazione di truciolo: foratura, fresatura e tornitura.

- Erosione a tuffo e a filo.

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Lab. Tecniche di progettazione e di fabbricazione

Codice L-M1091.1

Obiettivi Le attività del laboratorio sono finalizzate per perseguire i seguenti obiettivi:

- Comprendere e spiegare il sistema meccanico evidenziandone tutte le funzioni - Allenare l'utilizzo di strumenti di misura

- Giustificare per ogni componente i materiali scelti e i relativi processi di fabbricazione utilizzati

- Esercitare l’utilizzo del CAD 3D, strutturando correttamente gli assiemi realizzando correttamente le messe in tavola e la quotatura (dimensioni, tolleranze dimensionali e geometriche).

- Sviluppare la capacità di lavorare in team

- Applicare le tecniche di documentazione e presentazione

Contenuti I progetti saranno svolti da gruppi di 3-5 studenti con la supervisione di più docenti.

Si studierà un sistema meccanico reale e saranno da svolgere i seguenti compiti:

- Analisi delle attività di riprogettazione e pianificazione del progetto - Smontaggio, descrizione del sistema e definizione della sequenza di montaggio/smontaggio

- Scelta dei materiali dei componenti e dei relativi processi di fabbricazione - Modellazione CAD 3D dei particolari e messa in tavola con tutte le informazioni necessarie per la fabbricazione

- Presentazione orale dei risultati

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Analisi e algebra lineare 2

Codice M-B3010.2

Prerequisiti Vedi "Direttive d'applicazione DTI del Regolameno per il Bachelor".

Metodo di valutazione Esame scritto in Analisi 2 e Algebra lineare 2

Corsi

Ore SA Ore SP

C-B3011.1 Analisi 2 2.0 -

C-B3012.1 Algebra lineare 2 2.0 -

E-B3011.1 Es. analisi 2 2.0 -

Totale: 6.0 -

Descrittivo dei corsi

Analisi 2

Codice C-B3011.1

Obiettivi Conoscere gli strumenti e i metodi del calcolo differenziale per poi poterli applicare alla modellazione di sistemi

Contenuti Applicazioni degli integrali Equazioni differenziali Funzioni di più variabili Metodo di

insegnamento

Lezioni interattive Esercitazioni in classe

Bibliografia Robert A. Adams: Calcolo differenziale 2, funzioni di più variabili, Casa Editrice Ambrosiana, Milano 2014, ISBN: 9788808184689

Algebra lineare 2

Codice C-B3012.1

Obiettivi Saper lavorare con matrici, comprendendone il significato nelle applicazioni tecniche

Conoscere autovalori, autovettori e relative applicazioni

Conoscere la descrizione geometrica dello spazio mediante coordinate omogenee, come utilizzate nella grafica computerizzata

Contenuti Autovalori e autovettori Norme

Sistemi di equazioni differenziali Coordinate omogenee

Lezioni interattive - Esercitazioni in classe Lavoro autonomo

Bibliografia Gilbert Strang: Algebra lineare, APOGEO, Milano 2008, ISBN9788850326648

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Analisi 2

Codice M-B3011H

Corsi

Ore SA Ore SP

C-B3011.1 Analisi 2 2.0 -

Totale: 2.0 -

Descrittivo dei corsi

Analisi 2

Codice C-B3011.1

Obiettivi Conoscere gli strumenti e i metodi del calcolo differenziale per poi poterli applicare alla modellazione di sistemi

Contenuti Applicazioni degli integrali Equazioni differenziali Funzioni di più variabili Metodo di

insegnamento

Bibliografia Robert A. Adams: Calcolo differenziale 2, funzioni di più variabili, Casa Editrice Ambrosiana, Milano 2014, ISBN: 9788808184689

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Algebra lineare 2

Codice M-B3012H

Corsi

Ore SA Ore SP

C-B3012.1 Algebra lineare 2 2.0 -

Totale: 2.0 -

Descrittivo dei corsi

Algebra lineare 2

Codice C-B3012.1

Obiettivi Saper lavorare con matrici, comprendendone il significato nelle applicazioni tecniche

Conoscere autovalori, autovettori e relative applicazioni

Conoscere la descrizione geometrica dello spazio mediante coordinate omogenee, come utilizzate nella grafica computerizzata

Contenuti Autovalori e autovettori Norme

Sistemi di equazioni differenziali Coordinate omogenee

Lezioni interattive - Esercitazioni in classe Lavoro autonomo

Bibliografia Gilbert Strang: Algebra lineare, APOGEO, Milano 2008, ISBN9788850326648

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Metodi matematici per l'ingegnere

Codice M-B3020.1

Metodo di valutazione Almeno due test scritti in Analisi dei segnali Almeno un test scritto in Probabilità e statistica Esame scritto in Probabilità e statistica

Corsi

Ore SA Ore SP

C-B3021.1 Analisi dei segnali 2.0 -

C-B3022.1 Probabilità e statistica 2.0 -

E-B3021.1 Es. analisi dei segnali 2.0 -

Totale: 6.0 -

Descrittivo dei corsi

Analisi dei segnali

Codice C-B3021.1

Obiettivi Conoscere le trasformate integrali e discrete

Comprendere la descrizione di un segnale attraverso lo spettro

Saper applicare le trasformate nella risoluzione di equazioni differenziali e alle differenze finite

Contenuti Serie di Fourier Trasformata di Fourier Campionamento

Trasformata di Fourier discreta Trasformata di Laplace

Risoluzione di equazioni differenziali con la trasformata di Laplace La funzione di trasferimento

Trasformata Z

Risoluzione di equazioni a differenze finite Metodo di

insegnamento

Bibliografia Documentazione scelta dal docente messa a disposizione sulla piattaforma e- Learning.

Osservazioni Documentazione scelta dal docente messa a disposizione sulla piattaforma e- Learning.

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Probabilità e statistica

Codice C-B3022.1

Obiettivi Studiare i fondamenti di probabilità e statistica necessari per comprendere alcune loro applicazioni nella tecnica

Contenuti Ripetizione: teoria degli insiemi e calcolo combinatorio Eventi, spazio campionario, probabilità

Probabilità condizionata

Statistica descrittiva: indici di posizione e misure di dispersione Distribuzioni di probabilità

Applicazioni pratiche Metodo di

insegnamento

Bibliografia Documentazione scelta dal docente messa a disposizione sulla piattaforma e- Learning

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Tecnica delle costruzioni meccaniche 2

Codice M-M3010.1

Metodo di valutazione Almeno due verifiche scritte per ogni corso Esame scritto

Valutazione del progetto basato su:

- Grado di apprendimento verificato dal docente - Capacita di analisi del problema

- Capacita di sintesi - Metodo di lavoro

- Abilita a mettere in atto soluzioni tecniche - Risultati ottenuti e loro documentazione - Presentazione dei progetti

- Originalità delle soluzioni proposte

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M3011.1 Resistenza dei materiali 2 3.0 -

C-M3012.1 Elementi di macchine 2 5.0 -

L-M3011.1 Sviluppo prodotto 1 2.0 -

Totale: 10.0 -

Descrittivo dei corsi

Resistenza dei materiali 2

Codice C-M3011.1

Obiettivi Sviluppare l’abilità ad analizzare il problema meccanico-strutturale attraverso un insieme di conoscenze e di strumenti operativi per il calcolo di strutture tipiche dell’ingegneria meccanica e eseguire le principali verifiche di resistenza e di stabilità

Contenuti Flessione e taglio

Sollecitazioni composte (M, N, V, T) Il problema di Cauchy

Le tensioni e le deformazioni principali Il problema elastico

Il cerchio di Mohr Metodo di

insegnamento

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Elementi di macchine 2

Codice C-M3012.1

Obiettivi Capire il funzionamento degli elementi di macchine ed apprendere i metodi e le regole di calcolo per il loro corretto impiego

Conoscere i principi di funzionamento degli ingranaggi ed apprendere i metodi ed i principi di calcolo per il loro corretto impiego

Contenuti Resistenza alla fatica Coefficiente di sicurezza Concentrazione di tensioni Collegamenti albero / mozzo Alberi e assi

Molle

Ingranaggi paralleli a dentatura dritta e a dentatura elicoidale Ruote dentate coniche

Viti senza fine e ruote elicoidali Controllo e dimensionamenti Metodo di

insegnamento

Sviluppo prodotto 1

Codice L-M3011.1

Obiettivi Esercitare lo sviluppo e la realizzazione di progetti di costruzione meccanica applicando le conoscenze apprese nei corsi precedenti, calcolando e dimensionando gli elementi e gestendo in modo autonomo il proprio tempo.

Contenuti Studio, progettazione e realizzazione di progetti di organi meccanici.

Problemi strutturali; rigidezza statica e dinamica delle macchine e degli elementi strutturali delle stesse.

Trasmissioni e collegamenti; cinghie; cuscinetti volventi e radenti; accoppiamenti albero / mozzo, molle

Attività pratica di progettazione assistita.

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Materiali 2

Codice M-M3020.1

Metodo di valutazione Almeno due verifiche scritte per ogni corso

Valutazione delle esercitazioni svolte nel laboratorio Esame scritto e/o orale

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M3021.1 Polimeri 2.0 -

C-M3022.1 Leghe metalliche 2.0 -

L-M3021.1 Lab. scienze dei materiali 2.0 -

Totale: 6.0 -

Descrittivo dei corsi

Polimeri

Codice C-M3021.1

Obiettivi Fornire le conoscenze di base circa la natura, il comportamento, la preparazione, le proprietà e le applicazioni delle materie plastiche

Contenuti Generalità sulle macromolecole Polimeri industriali

Polimeri allo stato solido: stato amorfo, transizioni, rilassamenti e stati cristallini.

Proprietà meccaniche

Trasformazione delle materie plastiche

Viscoelasticità: aspetti applicativi e modelli descrittivi.

Degradazione e invecchiamento Additivi

Lezioni interattive con esercitazioni integrate

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Leghe metalliche

Codice C-M3022.1

Obiettivi Acquisire le conoscenze generali delle strutture e delle proprietà fisico- meccaniche delle leghe metalliche e le loro applicazioni

Contenuti Caratteristiche produttive, fisico-meccaniche delle leghe

Reazione dei metalli alle sollecitazioni tipiche di esercizio (meccaniche, termiche e ambientali)

Metodi di rafforzamento dei metalli e formazione delle leghe Trattamenti termici

Effetti degli elementi di lega sulle caratteristiche delle leghe metalliche Acciai per usi generali

Acciai inossidabili (ferritici e austenitici) Superleghe di nichel e cobalto

Leghe leggere Leghe di titanio Leghe di rame

Leghe intermetalliche e compositi a matrice metallica Metodo di

insegnamento

Lab. scienze dei materiali

Codice L-M3021.1

Obiettivi Applicare e sperimentare in laboratorio i concetti appresi nei due corsi del modulo

Apprendere alcune tecniche di caratterizzazione dei materiali attraverso lo svolgimento di attività pratiche

Contenuti Prove di trazione su metalli e polimeri con dinamometro elettronico

Test di durezza di tipo Brinell, Rockwell, Vickers, Shore su metalli e polimeri Misure di resilienza con pendolo di Charpy su metalli e polimeri a diverse temperature (messa in evidenza della temperatura di transizione vetrosa) Preparazione e analisi metallografica su campioni metallici

Determinazione di alcune altre caratteristiche dei materiali di interesse ingegneristico (ad esempio densità, bagnabilità, resistenza all'abrasione, …) Analisi dei polimeri tramite spettrometria

Attività pratiche

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Fluidodinamica

Codice M-M3030.1

Metodo di valutazione Almeno due verifiche scritte Esame scritto

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M3031.1 Fluidodinamica 1 3.0 -

E-M3031.1 Es. fluidodinamica 1.0 -

Totale: 4.0 -

Descrittivo dei corsi

Fluidodinamica 1

Codice C-M3031.1

Obiettivi Apprendere i concetti di fluido e di flusso

Apprendere i principi fondamentali della dinamica dei fluidi e le leggi di conservazione

Apprendere le caratteristiche fondamentali di un flusso laminare, un flusso turbolento, un flusso incomprimibile e un flusso comprimibile

Apprendere le metdologie di analisi di un circuito idraulico Contenuti l concetto di fluido

Statica dei fluidi Cinematica dei fluidi

Dinamica elementare dei fluidi

Leggi di conservazione della massa, quantità di moto ed energia Flussi viscosi in condotti (flussi interni)

Flussi su corpi solidi (flussi esterni) Cenni sui flussi comprimibili Cenni sulle macchine a fluido Metodo di

insegnamento

Lezioni frontali

Esercitazioni in classe Lavoro autonomo

(21)

Automatica teorica

Codice M-B5030.1

Prerequisiti Valutazione superiore o uguale a FX nel modulo:

M-B3020 Metodi matematici per l'ingegnere Metodo di valutazione Consegna Progetto in Regolazione e controllo

Valutazione delle esercitazioni Esame scritto e/o orale

Corsi

Ore SA Ore SP

C-B5031.1 Dinamica e stabilità 2.0 -

C-B5032.1 Regolazione e controllo 2.0 -

Totale: 4.0 -

Descrittivo dei corsi

Dinamica e stabilità

Codice C-B5031.1

Obiettivi Saper modellare, analizzare e comprendere il comportamento di sistemi dinamici Contenuti Sistemi dinamici, stato, linearità e tempo-invarianza, rappresentazioni varie:

equazioni differenziali, rappresentazioni di stato, funzioni di trasferimento, soluzioni nel tempo, modi, poli

Equilibrio e traiettoria

Stabilità, stabilità asintotica, instabilità

Controllo ad anello aperto, controllo ad anello chiuso Controllori polinomiali

Sistemi non lineari, approssimazioni lineari, nonlinearità inverse Sistemi discreti nel tempo e relative rappresentazioni

Criterio di stabilità di Bode Metodo di

insegnamento

Regolazione e controllo

Codice C-B5032.1

Obiettivi Conoscere i metodi di analisi e le tecniche per realizzare semplici controllori Contenuti Metodi di analisi: luogo delle radici, Bode, Nyquist

Tipologie di controllori classici, dimensionamento e simulazione Studio di casi pratici

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Economia aziendale 1

Codice M-C5010.1

Prerequisiti Nessuno

Metodo di valutazione Valutazione delle esercitazioni Esame scritto

Corsi

Ore SA Ore SP

C-C5011.1 Economia aziendale 1 2.0 -

E-C5011.1 Es. economia aziendale 1 2.0 -

Totale: 4.0 -

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Descrittivo dei corsi

Economia aziendale 1

Codice C-C5011.1

Obiettivi Comprendere il funzionamento di un’azienda e l’importanza dell’imprenditorialità Comprendere la realtà e l’ambiente nel quale l’azienda opera

Capire il contenuto e lo sviluppo di una strategia aziendale

Ottenere le informazioni di base sul mercato e sulla concorrenza e comprendere i principi di base del marketing

Conoscere i principi di base della finanza aziendale

Acquisire le basi per sapere leggere un bilancio e svolgere un’analisi finanziaria degli investimenti

Contenuti L’azienda, il mondo che la circonda e la sua strategia

- Il sistema impresa, il ruolo degli stakeholders, rapporto impresa-Stato, aspetti giuridici principali, gli organi di governo e controllo

- Analisi del settore di riferimento, analisi SWOT, contenuto e sviluppo di una strategia aziendale

Il mercato e il marketing - Visione e missione - Target e segmentazione

- Il prodotto, il prezzo, il punto vendita e la promozione Finanza aziendale

- Principi, fabbisogno di capitale, finanziatori dell’impresa e forme di finanziamento

- Il mercato dei capitali e la borsa valori Il bilancio e l’analisi degli investimenti

- Principi di contabilità, lo stato patrimoniale, il conto economico, il rendiconto finanziario

- Analisi di bilancio e analisi finanziaria degli investimenti Metodo di

insegnamento

Lezioni interattive

Esercitazioni su casi pratici e argomenti di attualità Lavoro autonomo

Bibliografia Cavadini A.: Business Plan, Come costruirlo. Giampiero Casagrande editore, 2006

Osservazioni Dispense

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Elettrotecnica 2

Codice M-E5030.1

Prerequisiti Frequenza precedente del modulo:

M-E4040 Elettrotecnica 1 Metodo di valutazione Verifiche scritte in itinere

Valutazione dell'attività di laboratorio Esame scritto

Corsi

Ore SA Ore SP

C-E5031.1 Elettrotecnica 2 2.0 -

L-E5031.1 Lab. elettrotecnica 2.0 -

Totale: 4.0 -

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Descrittivo dei corsi

Elettrotecnica 2

Codice C-E5031.1

Obiettivi Acquisire competenza nello studio dei circuiti in alternata monofasi e trifasi con carichi equilibrati

Apprendere il funzionamento delle principali macchine elettriche ed il loro utilizzo pratico, scelta consapevole

Conoscere i principali dispositivi di protezione e sicurezza per gli impianti elettrici e per gli utenti

Contenuti Circuiti in corrente alternata (2)

- Concetti di potenza: attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza - Analisi circuitali e progetti con riferimento ad applicazioni pratiche - Rifasamento

Circuiti in corrente alternata trifase

- Generalità sulla generazione di una tensione trifase

- Collegamenti tra generatore e utilizzatori equilibrati: stella-stella, stella- triangolo

- Relazione tra grandezze elettriche di linea e di fase

- Studio di circuiti trifasi con riferimento ad applicazioni pratiche

Alimentatore - Trasformatore

- Raddrizzatore ad onda intera - Filtro capacitivo

- Stabilizzatore, regolatore di tensione, PFC

Macchine elettriche

- Definizioni e principali applicazioni degli azionamenti elettrici: motore e dinamo - Motore passo-passo

- Motore in corrente continua - Motore asincrono trifase - Motore sincrono

- Attuatori elettrostatici e piezoelettrici

Introduzione ai variatori e regolatori elettronici di velocità

Dispositivi per la protezione e la sicurezza - Fusibili

- Termico e differenziale - Messa a terra

- Isolamento galvanico

- Compatibilità elettromagnetica Metodo di

insegnamento

Esercitazioni in laboratorio (complemento alla parte teorica delle lezioni)

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Automatica applicata

Codice M-E5050.1

Prerequisiti Valutazione superiore o uguale FX nei moduli:

M-E4040 Elettrotecnica 1

Metodo di valutazione Almeno una verifica scritta o progetto per ogni corso Valutazione delle esercitazioni svolte

' Esame scritto (orale per Tecnica degli az. elettrici)

Corsi

Ore SA Ore SP

C-E5051.1 Sistemi a eventi discreti 1.0 -

C-E5052.1 Tecnica degli azionamenti elettrici 1.0 -

L-E5051.1 Laboratorio di automatica 2.0 -

Totale: 4.0 -

Descrittivo dei corsi

Sistemi a eventi discreti

Codice C-E5051.1

Obiettivi Acquisire le competenze necessarie per modellare sistemi a eventi discreti e per specificare e concepire sistemi di controllo, supervisione e diagnostica per tali sistemi

Contenuti Logica e modellazione (algebra binaria, di Boole, BDDs)

Rappresentazioni di sistemi a eventi discreti (automi, reti di Petri, linguaggi formali)

Proprietà di processi (sincronizzazione, concorrenza)

Specifica e concezione di sistemi di controllo, di supervisione e di diagnostica Metodo di

insegnamento

(27)

Tecnica degli azionamenti elettrici

Codice C-E5052.1

Obiettivi Acquisire le competenze necessarie per selezionare e dimensionare gli azionamenti elettrici, e la relativa alimentazione, necessari alla realizzazione di macchine e robot in scenari produttivi concreti.

Contenuti Overview su famiglie, curve caratteristiche e applicazioni degli azionamenti elettrici.

Overview sui sensori e riduttori, analisi del rendimento nonché su meccanismi di frenatura elettrica ed elettromeccanica (collegamento con altri corsi).

Analisi dell’architettura meccanica con definizione dei requisiti di forza, dinamica e precisione, definizione delle caratteristiche elettromeccaniche,

dimensionamento e scelta degli azionamenti e alimentatori per:

• macchine operatrici di medie dimensioni (servomotori). Applicazione su una fresa per asportazione di truciolo.

• Macchine con elevata dinamica (motori lineari). Applicazione a macchine per packaging in optoelettronica.

• macchine con elevata inerzia e bassa dinamica (motori brushless).

Applicazione a portali di grandi dimensioni.

• giunti di robot industriali (motori coppia). Applicazione su robot per processi di saldatura.

Selezione e dimensionamento di sensori assoluti e relativi per la chiusura dell’anello in posizione e velocità. Esempi di applicazione su macchine e robot di elevata precisione.

Laboratorio di automatica

Codice L-E5051.1

Obiettivi Esercitare in laboratorio le tecniche di realizzazione e messa in opera di semplici controllori ed il comportamento di alcuni azionamenti

Contenuti Logica e modellazione (algebra binaria, di Boole, BDDs)

Progettazione di controllore PID, Lead e Lag nel continuo con Bode e con il luogo delle radici

Semplici metodi di modellazione e relativa applicazione Controllo di un motore DC

Introduzione al controllo di stato Applicazioni varie

Messa in funzione di un sistema controllore-motore

Introduzione al sistema di ritorno di coppia di un robot commerciale Messa in funzione di un giunto di un robot antropomorfo modulare

Introduzione al comportamento degli azionamenti per la realizzazione di percorsi complessi in una macchina cartesiana

Attività pratiche con lavori di gruppo su dispositivi reali.

(28)

Meccanica delle strutture

Codice M-M5010.1

Prerequisiti Valutazione superiore o uguale FX nel modulo:

M-M4010 Tecnica delle costruzioni meccaniche 3 Metodo di valutazione Almeno una valutazione scritta

Valutazione delle esercitazioni e del progetto svolto Esame scritto e/o orale

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M5011.1 Meccanica delle strutture 2.0 -

L-M5011.1 Lab. meccanica delle strutture 2.0 -

Totale: 4.0 -

Descrittivo dei corsi

Meccanica delle strutture

Codice C-M5011.1

Obiettivi Comprendere le proprietà di non linearità dei materiali approfondendo la teoria della plasticità, iperelasticità, della viscoelasticità e del creep, capire le proprietà di non linearità delle strutture a grandi deformazioni e apprendere i criteri di dimensionamento in presenza di combinazioni di non linearità

Capire il comportamento delle proprietà dei materiali al variare della velocità di deformazione e comprendere i principi fisici del funzionamento delle barre di hopkinson.

Contenuti Nozioni di non linearità nel campo elastico e plastico

Realizzazione di modelli di materiale iperelastico (schiume, gomme, ecc) Teoria dei materiali viscoelastici: schematizzazione del comportamento attraverso combinazioni di elementi elastici e viscosi

Valutazione della non linearità di strutture semplici e complesse Effetto delle grandi deformazioni

Criteri di progettazione nel campo delle non linearità Metodo di

insegnamento

Lab. meccanica delle strutture

Codice L-M5011.1

Obiettivi Applicare e sperimentare in laboratorio i concetti appresi nei corso

(29)

Termo-fluidodinamica computazionale

Codice M-M5020.1

Prerequisiti Valutazione superiore o uguale a FX nei moduli:

M-M3030 Fluidodinamica M-M4020 Termodinamica

Metodo di valutazione Valutazione delle esercitazioni svolte nel laboratorio;

Esame scritto e/o orale

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M5021.1 Termofluidodinamica computazionale 2.0 -

L-M5021.1 Lab. termofluidodinamica computazionale 2.0 -

Totale: 4.0 -

Descrittivo dei corsi

Termofluidodinamica computazionale

Codice C-M5021.1

Obiettivi Approfondire le conoscenze di analisi numerica applicata alla termofluidodinamica

Conoscere i modelli matematici adatti a descrivere i diversi fenomeni fisici importanti nei principali problemi di termo-fluido dinamica dell’ingegneria meccanica

Formare una solida conoscenza delle metodologie di simulazione termofluidodinamica

Apprendere ad affrontare un problema ingegneristico con l’ausilio dei metodi di simulazione termo-fluidodinamica

Contenuti Concetti fondamentali sulla simulazione termo-fluidodinamica.

Le equazioni di Navier-Stokes, dell’energia e di conservazione delle specie chimiche.

I modelli numerici: discretizzazione e schemi numerici.

I modelli di turbolenza: tipologia e loro applicazione.

Il dominio computazionale e le condizioni al contorno.

Le griglie di calcolo: tipologia e valutazione della qualità.

Esempi di simulazione di alcuni casi di interesse ingegneristico.

Analisi qualitàtiva e quantitativa dei risultati.

Lezioni interattive con esercitazioni integrate Applicazione di un software per simulazioni CFD

(30)

Lab. termofluidodinamica computazionale

Codice L-M5021.1

Contenuti Simulazione di flussi interni:

- flussi freddi

- flussi con scambio di calore - flussi multispecie

- cenni sui flussi reattivi

Simulazione di flussi esterni:

- flussi attorno a profili alari - flussi attorno a veicoli

(31)

Materiali compositi

Codice M-M5110Z.1

Prerequisiti Valutazione superiore o uguale a FX nei moduli:

M-M4010 Tecnica delle costruzioni meccaniche 3 M-M3020 Materiali 2

Metodo di valutazione Una verifica scritta

Valutazione delle esercitazioni svolte nel laboratorio Esame scritto

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M5111Z.1 Materiali compositi 2.0 -

L-M5111Z.1 Lab. materiali compositi 2.0 -

Totale: 4.0 -

Descrittivo dei corsi

Materiali compositi

Codice C-M5111Z.1

Obiettivi Acquisire conoscenze approfondite sui materiali costituenti Acquisire nozioni di progettazione dei materiali compositi

Comprendere le principali tecniche di fabbricazione, il funzionamento delle attrezzature necessarie e le tecniche di controllo di qualità

Analizzare criticamente alcune applicazioni sulla base di quanto spiegato in precedenza

Saper scegliere la migliore combinazione fibra/matrice per una determinata applicazione

Contenuti Introduzione

Progettare i materiali compositi - Micromeccanica del composito - Meccanica della lamina - Meccanica dei laminati - Strutture sandwich Fibre e matrici

Architettura delle fibre

Tecniche di fabbricazione dei compositi Lo stampo

Tecniche di controllo di qualità Applicazioni

(32)

Lab. materiali compositi

Codice L-M5111Z.1

Contenuti Preparazione di lamine semplici per la determinazione della matrice di rigidezza di un composito

Caratterizzazione delle lamine (micrografia, prove meccaniche, densità) Fabbricazione di una struttura semplice in sandwich di composito - Laminazione pelli

- Incollaggio sandwich

Caratterizzazione meccanica del sandwich

Progettazione e realizzazione di un manufatto sandwich in materiale composito - laminazione pelli

- incollaggio sandwich - taglio e foratura

Verifica delle prestazioni meccaniche del manufatto Metodo di

insegnamento

(33)

Plasturgia

Codice M-M5120Z.1

Prerequisiti Valutazione superiore o uguale a FX nel modulo M-M3020 Materiali 2

M-M4010 Tecnica delle costruzioni meccaniche 3 Metodo di valutazione Una verifica scritta

Valutazione delle esercitazioni svolte nel laboratorio

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M5121Z.1 Plasturgia 2.0 -

L-M5121Z.1 Lab. plasturgia 2.0 -

Totale: 4.0 -

Descrittivo dei corsi

Plasturgia

Codice C-M5121Z.1

Obiettivi Comprendere i processi di trasformazione delle materie plastiche partendo dalla caratterizazzione reologica e termica, passando per la simulazione del processo di iniezione, fino ad arrivare alla validazione dei parametri di processo con delle prove di stampaggio

Contenuti Richiami di teoria della reologia dei polimeri

Caratterizzazione reologica di un polimero (reometri capillari e piatto-piatto) Formulazione delle materie plastiche

Compounding delle materie plastiche Processi di formatura delle materie plastiche

Stampaggio a iniezione dei polimeri (analisi teorica delle fasi di iniezione, compattazione e raffreddamento)

Basi sulla progettazione di manufatti in plastica Metodo di

insegnamento

(34)

Lab. plasturgia

Codice L-M5121Z.1

Obiettivi Applicare e sperimentare in laboratorio i concetti appresi nel corso Contenuti Laboratorio di compounding materie

- Funzionamento dell’estrusore bi-vite - Prove pratiche di estrusione

Laboratorio di stampaggio ad iniezione

- Funzionamento di una pressa per stampaggio a iniezione

- Basi dello stampaggio scientifico con sensori di pressione in cavità - Prove pratiche di stampaggio

Laboratorio di caratterizzazione termica e reologica dei materiali - Funzionamento del reometro capillare

- Prove pratiche di misure della viscosità e prove PVT - Modellazione del comportamento reologico di un materiale

- Caratterizzazione temica di un polimero con sistema DSC (Differential Scanning Calorimetry)

Laboratorio virtuale di simulazione FEM del processo di iniezione - Esercitazioni guidate per l'utilizzo del software Moldflow

- Progetto personale sull'analisi e l'ottimizzazione dei parametri di stampaggio di un manufatto in materiale termoplastico

Esercitazioni al PC ed in laboratorio

(35)

Sistemi energetici e impianti di conversione

Codice M-M5140Z.1

Prerequisiti Valutazione superiore o uguale a FX nei moduli M-M3030 Fluidodinamica

M-M4020 Termodinamica Metodo di valutazione Verifiche scritte in itinere

Esame finale scritto

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M5141Z.1 Sistemi energetici e impianti di conversione 1.0 - E-M5141Z.1 Es. sistemi energetici e impianti di conversione 3.0 -

Totale: 4.0 -

Descrittivo dei corsi

Es. sistemi energetici e impianti di conversione

Codice E-M5141Z.1

Obiettivi Il corso è orientato a fornire agli studenti di Ingegneria Meccanica con indirizzo energetico che hanno già sostenuto il corso di termodinamica e fluidodinamica, una approfondita visione sui sistemi e gli impianti di conversione di energia. Lo studente apprenderà i principi di funzionamento e le caratteristiche delle diverse soluzioni tecniche e acquisirà le conoscenze per poter analizzare e scegliere criticamente le soluzioni ottimali a seconda delle diverse circostanze

ingegneristiche.

Contenuti Generalita’ sulla generazione e conversione di energia: Fonti energetiche, conversione dell’energia, bilanci energetici

Scambiatori di calore: Classificazione dei dispositivi di scambio, coefficiente globale di scambio termico, metodo dell’efficienza

Produzione di energia elettrica: Schemi d’impianto, criteri di scelta, rendimenti, costi di produzione, emissioni inquinanti

Cicli termodinamici per la conversione: Cicli termodinamici a gas, a vapore e combinati, studio parametrico ciclo Brayton

Fondamenti di turbomacchine: Principio di funzionamento, compressori e turbine, cenni sulla fluidodinamica delle turbomacchine, caratteristiche e rendimenti, turbine idrauliche, a gas e a vapore

Impianti termoelettrici: Cicli termodinamici, combustibili, generatori di vapore, turbine e impianti di condensazione, cogenerazione, manutenzione degli impianti Impianti elettronucleari: Tecnologia e fisica dei reattori, classificazione, cenni sugli impianti a fusione, rendimenti, rischi biologici

Bibliografia Slides presentate a lezione. Testi di riferimento:

- Negri di Montenegro G., Bianchi M., Peretto A., “Sistemi Energetici e Macchine a Fluido”, Pitagora Editrice.

- Negri di Montenegro G., Bianchi M., Peretto A., “Sistemi Energetici e le loro Componenti”, Pitagora Editrice.

(36)

Tecnica ferroviaria 1

Codice M-M5160Z.1

Prerequisiti Nessuno

Metodo di valutazione Una verifica scritta

Valutazione delle esercitazioni svolte nel laboratorio Esame scritto e/o orale

Corsi

Ore SA Ore SP

C-M5161Z.1 La sede ferroviaria 3.0 -

E-M5161Z.1 Es. tecnica ferroviaria 1 1.0 -

Totale: 4.0 -

(37)

Descrittivo dei corsi

La sede ferroviaria

Codice C-M5161Z.1

Obiettivi La tecnica ferroviaria si profila come materia interdisciplinare fra settori tradizionalmente separati dell’ingegneria come Trasporti, Meccanica ed

Elettrotecnica, limitando l’enumerazione solo ai principali e può essere suddivisa in due macro-aree di interesse tecnico, la sede ferroviaria e gli impianti

tecnologici di servizio.

Il corso di Tecnica ferroviaria 1 si concentra principalmente sull’analisi, il progetto e la gestione della sede ferroviaria.

Il corso si prefigge i seguenti obiettivi formativi principali:

• comprendere l’evoluzione del sistema ferroviario

• conoscere l’iter realizzativo di una nuova infrastruttura ferroviaria

• conoscere e saper analizzare, dal punto di vista teorico e progettuale, i differenti elementi della sede ferroviaria

Contenuti Teoria:

Elementi del tracciato ferroviario e dell’infrastruttura Potenzialità e esercizio dell’infrastruttura ferroviaria Logistica ferroviaria e capacità linee/nodi ferroviari Progettazione dell’infrastruttura ferroviaria

- Le componenti della linea ferroviaria - La sede e il dispositivo d’armamento - Apparecchi di deviazione

Manutenzione dell'infrastruttura ferroviaria Esercitazioni:

Progetto preliminare di un tracciato ferroviario Esercitazione di statica e meccanica del binario Visite:

Cantieri di tecnica ferroviaria

Cantieri di potenziamento infrastrutturale Metodo di

insegnamento

Seminari con il contributo di imprese attive nell’ambito della tecnica ferroviaria Visite di infrastrutture ferroviarie

(38)

Progetto di semestre

Codice M-P5040.1

Prerequisiti Aver acquisito un numero minimo di 101 crediti nei moduli riconosciuti per il corso di laurea, lingue escluse.

Valutazione sufficiente nel modulo M-M4010 Tecnica delle costruzioni meccaniche 3 e M-M4020 Termodinamica.

Metodo di valutazione Criteri:

Svolgimento fasi di progetto

Comprensione dei compiti, pianificazione Analisi dei requisiti e definizione delle specifiche (funzioni, prestazioni, vincoli)

Design, definizione modalità realizzative Realizzazione

Integrazione, test e validazione

Metodo di lavoro

Creatività, iniziativa, autonomia esecutiva Ricerca, analisi, valutazione e scelta soluzioni Sistematicità, ordine

Comunicazione nel gruppo / con i relatori

Risultati

Coincidenza prodotto con il quaderno dei compiti

Presentazione orale

Struttura, chiarezza, essenzialità

Documentazione scritta Struttura del documento

Completezza e esattezza del contenuto Espressione e stile

Riassunto (abstract)

Corsi

Ore SA Ore SP

P-P5041.1 Progetto di semestre 4.0 -

Totale: 4.0 -

(39)

Descrittivo dei corsi

Progetto di semestre

Codice P-P5041.1

Obiettivi Imparare ad affrontare e risolvere problemi di competenza dell'ingegnere nell’ambito di un progetto strutturato di media durata

Sviluppare capacità di analisi e di sintesi

Applicare conoscenze professionali e tecniche di progettazione Imparare ad organizzare e coordinare il lavoro in un gruppo Esercitare il lavoro autonomo

Saper reperire informazioni e saperle usare in modo appropriato, critico e creativo

Esercitare tecniche di documentazione e di presentazione Metodo di

insegnamento

Attività pratica assistita di progettazione, sviluppo, realizzazione, test e documentazione

(40)

Progetto di diploma

Codice M-P6090.1

Prerequisiti Avere certificato tutti i moduli dei primi quattro semestri del CdL, lingue escluse.

Avere ottenuto una valutazione superiore o uguale a FX nei moduli del quinto e sesto semestre.

Avere ottenuto una valutazione sufficiente nel modulo M-P4010 Progetto di semestre.

Metodo di valutazione Svolgimento fasi di progetto

Comprensione dei compiti, pianificazione Analisi prerequisiti, definizione delle funzioni, delle prestazioni e dei vincoli

Design, definizione modalità realizzative Realizzazione

Integrazione, test e validazione

Metodo di lavoro

Creatività, iniziativa, autonomia esecutiva Ricerca, analisi, valutazione e scelta soluzioni Sistematicità, ordine

Comunicazione nel gruppo / con i relatori

Risultati

Coincidenza prodotto con il quaderno dei compiti

Presentazione orale

Struttura, chiarezza, essenzialità

Documentazione scritta Struttura del documento

Completezza e esattezza del contenuto Espressione e stile

Riassunto (abstract)

Corsi

Ore SA Ore SP

P-P6091A.1 Progetto di diploma -

Totale: - -