Il Corso di Laurea in Scienza dei Materiali ha l'obiettivo di assicurare allo studente l'acquisizione di conoscenze di base delle proprietà chimiche e fisiche dei materiali, di capacità sperimentali per la loro caratterizzazione e di competenze tecnico-professionali per il loro utilizzo a scopo applicativo. Il piano degli studi permette di acquisire:
- un'approfondita conoscenza di base della chimica e della fisica nei loro aspetti sperimentali e teorici;
- adeguate competenze matematiche;
- una solida metodologia di lavoro e un'impostazione interdisciplinare orientata alla risoluzione dei problemi;
- competenze specifiche di laboratorio, attraverso una pluralità di tecniche nei campi dell'analisi, della caratterizzazione e della sintesi di materiali;
- capacità di comunicazione scientifica e di lavoro coordinato all'interno di gruppi.
Nel concreto, il processo formativo intende sviluppare gradualmente, nel corso dei tre anni, conoscenze e competenze multidisciplinari secondo uno schema tematico e cronologico di attività formative strutturato in tre principali blocchi:
1) FORMAZIONE DI BASE: insegnamenti di base di chimica e di fisica; a questi si affiancano insegnamenti di matematica, particolarmente rivolti alla acquisizione di metodologie di risoluzione di problemi. Questi insegnamenti sono prevalentemente offerti nel primo e secondo anno.
2) LABORATORI: insegnamenti o moduli di Laboratorio incentrati inizialmente su esperienze di chimica inorganica e fisica generale e rivolti poi, nel corso dei tre anni, alla chimica organica e alla chimica macromolecolare, per arrivare infine a trattare sperimentalmente argomenti di chimica e fisica dei materiali.
3) FORMAZIONE IN CHIMICA E FISICA DEI MATERIALI: insegnamenti specifici di Scienza dei Materiali tramite i quali, a partire dal secondo anno, gli studenti vedono via via integrarsi i due diversi approcci, chimico e fisico, allo studio dei materiali. L'area include insegnamenti o moduli dedicati alla chimica, chimica fisica, e fisica dei materiali. Questi insegnamenti sono affidati a un corpo docente composto da studiosi di estrazione diversa, quali chimici, fisici e scienziati dei materiali che collaborano su comuni temi di ricerca in Scienza dei Materiali.
Il Corso di Laurea, a completamento del percorso formativo, offre la possibilità di estendere le conoscenze di base nel campo della struttura della materia, in modo da avere competenze complete ed interdisciplinari utili al proseguimento degli studi non solo nella classe chimica, e una breve attività di stage presso aziende operanti nel settore dei materiali o in laboratori di ricerca del dipartimento.
Inoltre, è previsto un programma di introduzione al mondo del lavoro che consiste in incontri con rappresentanti del mondo delle professioni e delle industrie. Il percorso di formazione si conclude con la prova finale.
Risultati di apprendimento attesi, espressi tramite i Descrittori europei del titolo di studio (DM 16/03/2007, art. 3, comma 7):
Conoscenza e comprensione, e Capacità di applicare conoscenza di comprensione: Sintesi
Conoscenza e capacità di comprensione
La formazione acquisita permette ai laureati in Scienza dei Materiali:
i. di comprendere in maniera integrata due diversi linguaggi, quello chimico e quello fisico, e di conoscere le rispettive metodologie;
ii. di possedere gli strumenti matematici necessari per comprendere le proprietà dei materiali;
iii. di conoscere le procedure di laboratorio per operare in laboratori chimici e fisici con piena consapevolezza delle norme di sicurezza e degli ambiti di applicazione della strumentazione di uso più diffuso per lo sviluppo e la caratterizzazione dei materiali;
iv. di conoscere le principali caratteristiche dei materiali macromolecolari, dei ceramici, dei polimeri, e dei materiali per elettronica e fotonica.
L'acquisizione e la comprensione di nuove conoscenze sono conseguite tramite la frequenza a insegnamenti frontali, e sono verificate con prove scritte e/o orali, spesso accompagnate da prove di verifica intermedia nel corso dello svolgimento dell'attività didattica. L'acquisizione delle conoscenze relative a procedure e metodi sperimentali è ottenuta inoltre attraverso l'esercizio nella stesura di rigorose relazioni di laboratorio negli insegnamenti applicativi che accompagnano gran parte degli insegnamenti di carattere teorico.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
I laureati in Scienza dei Materiali sono in grado di:
i. utilizzare in contesti concreti le conoscenze acquisite per comprendere le principali proprietà delle più comuni classi di materiali;
ii. utilizzare metodi, procedure, e tecniche sperimentali per determinare le principali caratteristiche di diverse classi di materiali e redigere relazioni sul lavoro svolto;
iii. inserirsi in realtà produttive o di ricerca nelle quali vengono affrontate problematiche inerenti il miglioramento delle prestazioni dei materiali esistenti e lo sviluppo di nuovi materiali per applicazioni in campi diversi;
iv. leggere e comprendere testi universitari, consultare articoli originali nel campo specifico della Scienza dei Materiali e farne oggetto di relazione.
La capacità di applicare conoscenze, e di comprenderne quindi la potenzialità applicativa per interpretare caratteristiche e proprietà fisiche e chimiche della materia, viene conseguita attraverso la frequenza a esercitazioni e laboratori, con esperienze pratiche o di simulazione numerica, che portano ad applicare gli schemi interpretativi e gli approcci metodologici acquisiti. Queste capacità sono verificate nel corso dell'attività didattica mediante l'interazione continua con i docenti di laboratorio, la discussione dei report quotidiani nel diario di laboratorio, e con esami finali comprendenti prove che possono essere scritte e/o orali, e comportare anche relazioni finali sull'attività sperimentale svolta, compresa la prova finale a conclusione del percorso formativo.
Conoscenza e comprensione, e Capacità di applicare conoscenza di comprensione: Dettaglio
AREA Formazione di Base
Conoscenza e comprensione
La formazione acquisita con la frequenza degli insegnamenti di Formazione di Base permette ai laureati in Scienza dei Materiali:
i. di comprendere due diversi linguaggi, quello chimico e quello fisico, con conoscenze ben integrate delle due discipline;
ii. di conoscere le metodologie specifiche delle due discipline;
iii. di possedere gli strumenti matematici necessari per comprendere e approfondire le proprietà dei materiali, anche attraverso una loro trattazione matematica più formale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
La formazione acquisita con la frequenza degli insegnamenti di Formazione di Base permette ai laureati in Scienza dei Materiali di utilizzare in contesti concreti le conoscenze acquisite al fine di studiare e comprendere le principali proprietà delle più comuni classi di materiali.
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative:
FISICA I
STRUTTURA DELLA MATERIA I
MATEMATICA I
CHIMICA FISICA
STRUTTURA DELLA MATERIA II
CHIMICA ORGANICA
MATEMATICA II
CHIMICA GENERALE E INORGANICA CON LABORATORIO
MATEMATICA III
FISICA II
AREA Laboratori
Conoscenza e comprensione
I laureati in Scienza dei Materiali, grazie alle attività di Laboratorio:
i. hanno competenze sperimentali e capacità di mettere in atto procedure operative di laboratorio;
ii. sanno operare in laboratori chimici e fisici con piena consapevolezza delle norme di sicurezza in laboratorio;
iii. sono a conoscenza, spesso anche operativa, delle caratteristiche e degli ambiti di applicazione della strumentazione di uso più diffuso nei laboratori industriali di sviluppo e caratterizzazione dei materiali.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Le capacità di applicare conoscenze in contesti vari, così come quella di affrontare varie problematiche relative alla Scienza dei Materiali, viene acquisita alla fine della ricca serie di corsi di Laboratorio e anche attraverso il lavoro per la preparazione della prova finale. I laureati in Scienza dei Materiali, quindi, sono in grado di utilizzare, in contesti concreti relativi ai materiali, le tecniche sperimentali e gli strumenti più adatti per determinare le principali caratteristiche di diverse classi di materiali e per redigere relazioni sul lavoro svolto.
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative:
LABORATORIO DI FISICA I
FISICA DEI MATERIALI CON LABORATORIO
LABORATORIO DI CHIMICA STRUMENTALE
LABORATORIO DI FISICA II
CHIMICA GENERALE E INORGANICA CON LABORATORIO
LABORATORIO DI CHIMICA ORGANICA
AREA Formazione in Chimica e Fisica dei Materiali
Conoscenza e comprensione
Mediante la frequenza degli insegnamenti finalizzata alla Formazione in Chimica e Fisica dei Materiali e la preparazione dei relativi esami i laureati in Scienza dei Materiali acquisiscono una buona conoscenza teorica e sperimentale delle principali proprietà e caratteristiche (sia a livello micro che macro) dei materiali macromolecolari, dei materiali ceramici e polimerici, dei materiali per l' elettronica e per l' opto-elettronica.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Mediante la frequenza degli insegnamenti finalizzata alla Formazione in Chimica e Fisica dei Materiali e la preparazione dei relativi esami i laureati in Scienza dei Materiali sono in grado di
i. inserirsi con rapidità in realtà produttive o di ricerca nelle quali vengono affrontate problematiche inerenti il miglioramento delle prestazioni dei materiali esistenti (polimeri, ceramici, vetri, metalli, compositi, semiconduttori);
ii. partecipare allo sviluppo di nuovi materiali per applicazioni in campi diversi, ma sempre con elevato valore aggiunto;
iii. leggere e comprendere testi universitari, consultare articoli originali nel campo specifico della Scienza dei Materiali e farne oggetto di relazione.
Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative:
FISICA DEI MATERIALI CON LABORATORIO
CHIMICA MACROMOLECOLARE CON LABORATORIO
CHIMICA FISICA DEI MATERIALI
CHIMICA DEI MATERIALI CERAMICI
Autonomia di giudizio
I laureati in Scienza dei Materiali sono in grado di:
- identificare il contesto scientifico ed applicativo per progettare modifiche o applicazioni di materiali esistenti e per controllarne la qualità;
- utilizzare dati della letteratura scientifica per valutare quali caratteristiche e qualità siano le più adatte agli scopi prefissati.
La formazione fornita attraverso tutte le attività proposte, insegnamenti caratterizzati da approcci teorici e metodologici multidisciplinari (chimici e fisici in egual misura), la frequenza ad attività di laboratorio e ad una breve attività di stage e di ulteriore approfondimento, oltre allo svolgimento della prova finale, danno ai laureati l'adeguata autonomia di giudizio ed atteggiamento critico per l'individuazione dell'approccio più adatto per la soluzione di problemi specifici inerenti la Scienza dei Materiali.
La verifica dei risultati raggiunti avviene tramite esami e relazioni scritte e orali. Sono previste inoltre ulteriori occasioni di valutazione dell'autonomia di giudizio negli incontri di confronto e dibattito all'interno dei gruppi di laboratorio, con i tutor, il relatore e/o il tutor aziendale nella preparazione della prova finale e durante lo stage.
Abilità comunicative
I laureati in Scienza dei Materiali sono in grado di:
- comunicare idee su temi e problemi inerenti i materiali, sia proprie sia di letteratura, a diversi tipi di pubblico, per iscritto ed oralmente;
- dialogare con esperti di altri settori affini, in particolare ingegneri, fisici e chimici, riconoscendo la possibilità di interpretazioni e visioni complementari.
Il percorso formativo è strutturato in modo da stimolare gli studenti, sin dal primo anno, nel produrre elaborati scritti e nel presentare oralmente relazioni sintetiche su aspetti e proprietà di svariati materiali come attività di fine laboratorio, di esame di alcuni insegnamenti di ambito caratterizzante e/o affine o/e di preparazione alla prova finale. Apprendono quindi ad esprimersi direttamente con insegnanti di diversa cultura e ad affrontare interlocutori di formazione e linguaggio nuovi.
La verifica dei risultati raggiunti nelle abilità comunicative avviene tramite relazioni scritte e orali. Sono considerati momenti di valutazione anche i molteplici incontri di discussione delle attività di laboratorio e di stage, oltre che nella preparazione della prova finale.
Capacità di apprendimento
I laureati in Scienza dei Materiali:
- possiedono una mentalità predisposta al rapido apprendimento di nuovi concetti e metodi, sia teorici che sperimentali;
- sono in grado di proseguire gli studi, sia nel campo della Scienza dei Materiali che nelle discipline affini, con un buon grado di autonomia;
- hanno acquisito una mentalità flessibile e una efficace metodologia di lavoro, anche in gruppo, che permette loro di inserirsi prontamente in ambienti di lavoro e culturali di diversa natura.
La capacità di apprendere nuovi concetti e metodi sono acquisite a seguito di un' intensa partecipazione, soprattutto nell'ultimo anno, alla vita del dipartimento, sia durante i laboratori a frequenza obbligatoria, sia alle lezioni di contenuto informativo oltre che formativo, specie ai seminari, sia durante il periodo di preparazione della prova finale e nel breve stage. Nell'ultimo anno viene quindi offerta una formazione fortemente interattiva, finalizzata a favorire l'autonomia, la flessibilità e il lavoro di gruppo.
I risultati ottenuti nell'acquisizione di adeguate capacità di apprendimento sono verificati tramite esami e relazioni scritte e orali. Nel corso delle attività di stage e di preparazione della prova finale, i risultati sono direttamente valutati da tutor e relatore.
