Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio

Il corso è articolato nei seguenti moduli: - caratterizzazione delle acque naturali [24 ore]; - materiali cementizi [16 ore] - combustibili [12 ore]; -lavori di gruppo o laboratorio [8] - Nel dettaglio, il programma include: Acque naturali. Classificazione. Caratteristiche chimico-fisiche: solidi totali, solidi disciolti, solidi sospesi, forza ionica, concentrazione ed attività, coefficienti di attività, pH. Gli equilibri del sistema acido carbonico. Acidità, alcalinità, carbonio inorganico totale, durezza, stabilità (acque aggressive, incrostanti, indice di Langelier e indice di Ryznar), gas disciolti. Utilizzazioni delle acque naturali per scopi civili (acque potabili), irrigui ed industriali (impianti di raffreddamento e riscaldamento, generatori di vapore, processi chimici). Requisiti di qualità. Leganti idraulici: cemento Portland, produzione, presa e indurimento, caratteristiche meccaniche. Calcestruzzo: caratteristiche dei componenti, proprietà e criticità del calcestruzzo fresco ed indurito. Proprietà meccaniche del calcestruzzo. I combustibili: La combustione: potere calorifico, temperatura teorica di combustione, temperatura di ignizione, limiti di infiammabilità, rendimento della combustione. Classificazione dei combustibili: Combustibili solidi (carbone), Combustibili liquidi (petrolio, benzine, cherosene, gasolio, numero di ottano e numero di cetano), Combustibili gassosi: (metano). Esercitazioni di laboratorio: 1. Determinazione del contenuto di durezza ed alcalinità di un’acqua 2. Caratterizzazione di un’acqua minerale tramite misure potenziometriche e cromatografiche

Per comprendere efficacemente i contenuti dell’insegnamento e conseguire gli obiettivi formativi previsti, è fondamentale che, all’inizio delle attività didattiche, lo studente possieda conoscenza di base della matematica, con particolare riferimento alle proprietà delle potenze e dei logaritmi ed una buona padronanza della chimica generale e inorganica.

- Dispense del Corso (approfondimenti su W.D. Callister – Scienza ed Ingegneria dei Materiali e Benefield, Judkins, Weand - Process Chemistry for water and wastewater treatment) - Presentazioni delle lezioni in Powerpoint - Eserciziari forniti dal Docente (contenenti sia esercizi svolti sia esercizi d’esame di cui sono indicate solo le soluzioni) Il materiale, in formato digitale, sarà messo a disposizione ad inizio corso, ad eccezione dei powerpoint che saranno condivisi di volta in volta, utilizzando una virtual classroom di google drive (il cui codice di accesso sarà inviato via mail agli aventi diritto).

Il corso comprende lezioni di didattica frontale, lezioni invertite (flipped classroom), lavori di gruppo su argomenti scelti e tre esercitazioni pratiche in laboratorio

La frequenza, sebbene non obbligatoria, è raccomandata.

L’esame può essere superato attraverso due modalità, a seconda che lo studente superi o meno le due prove intermedie di cui la prima è programmata subito dopo Pasqua e la seconda al termine del corso. Gli studenti che superano entrambe le prove intermedie accedono direttamente al colloquio orale, che si svolgerà a data libera a partire dai primi di giugno. Chi supera una sola prova può conservare il risultato ottenuto e ripetere solo le parti non superate. N.B. I voti parziali sono validi fino alla sessione di luglio. Dopo tale data, tutti i risultati verranno annullati e l’esame dovrà essere sostenuto nuovamente per intero. Chi non supera nessuna delle due prove così come gli studenti che non partecipano alle prove intermedie, sosterrà entrambe le prove (prima e seconda) in successione nella stessa giornata, secondo il calendario ufficiale degli appelli. Struttura delle prove scritte La prima prova comprende due esercizi (uno sulle acque naturali e uno sui materiali cementizi, punteggio massimo 10 punti) e un questionario che include 3 domande a risposta multipla (0.3 punti per ogni risposta corretta su 4 opzioni) e un testo con 3 spazi vuoti da completare (0.2 punti per ogni parola corretta) La seconda prova comprende un esercizio (sui combustibili, punteggio massimo 6 punti) e un questionario a risposte aperte diviso in 3 blocchi (Blocco A: lo studente deve rispondere a 2 domande su 3 proposte (fino a 0.5 punti ciascuna); Blocco B: lo studente deve rispondere a 2 domande su 3 proposte (fino a 1.5 punti ciascuna); Blocco C: lo studente deve rispondere a 1 domanda su 3 proposte (fino a 3 punti)) La valutazione è basata sugli esiti: 1) delle prove scritte (fino a 24.5 punti) 2) di una presentazione in powerpoint su argomenti convenuti (fino a 3.5 punti) e inoltre è riconosciuta una premialità per assiduità nella consegna dei compiti assegnati settimanalmente (fino a 2 punti) Al voto finale, espresso in trentesimi, contribuiscono: - Fino a 2 punti (peso sul voto complessivo di circa 6,7%) - Frequenza, interesse, coinvolgimento e puntualità nella consegna dei compiti assegnati settimanalmente, - Fino a 3.5 punti (Peso sul voto totale circa 11.7%) – presentazione tesina - Fino a 16 punti (Peso sul voto totale circa 53.3%) – esercizi numerici - Fino a 8.5 punti (Peso sul voto totale circa 28.3%) – questionario aperto

Il corso prevede un’articolazione dinamica delle attività didattiche, volte a stimolare l’apprendimento attivo e la partecipazione consapevole degli studenti. Le metodologie adottate includono: • Lezioni frontali tradizionali, finalizzate alla trasmissione dei contenuti teorici di base. • Lezioni invertite (flipped classroom), in cui gli studenti analizzano in anticipo i materiali forniti (articoli, video, documenti tecnici) per poi discutere e approfondire i contenuti in aula. • Quiz interattivi in aula (utilizzando strumenti digitali), per favorire il feedback immediato e la verifica dell’apprendimento in tempo reale • Apprendimento proattivo, attraverso attività che richiedono riflessione individuale, ricerca autonoma e confronto critico con i pari. • Lavori di gruppo, organizzati attorno a temi specifici o casi di studio, con l’obiettivo di favorire la collaborazione, la suddivisione dei compiti, la responsabilità condivisa e le competenze di presentazione. Il progetto di gruppo costituisce anche parte del colloquio orale finale.Esercitazioni applicative, svolte individualmente o in piccoli gruppi, per applicare conoscenze teoriche a casi reali, progetti concreti o analisi di materiali avanzati e peer review revisione tra pari di alcuni compiti settimanali, per stimolare il pensiero critico e il confronto costruttivo. • Compiti settimanali Ogni settimana verrà assegnato un compito tramite la Virtual Classroom, con una scadenza chiaramente indicata. I compiti potranno includere (domande a risposta aperta o multipla; esercizi applicativi; richieste di approfondimento su articoli scientifici, brevetti, o materiali forniti; brevi relazioni critiche o valutazioni comparative). I compiti settimanali rappresentano uno strumento fondamentale per consolidare e verificare l’apprendimento progressivo e per prepararsi efficacemente alle prove di valutazione. Il rispetto puntuale delle scadenze settimanali comporterà: - L’idoneità a sostenere le prove intermedie; - L’assegnazione di un bonus di 2/30 sul voto finale.