classe 5^ a ele - ISIS "Città di Luino – C. Volonté"
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classe 5^ a ele - ISIS "Città di Luino – C. Volonté"
MINISTERO DELL’ISTRUZIONE DELL’UNIVERSITA’ E DELLA RICERCA ISTITUTO STATALE D’ISTRUZIONE SUPERIORE “Città di Luino – Carlo Volonté” Sede centrale: Via Lugano 24/A 21016 LUINO (VA) Tel.: 0332.530387 FAX: 0332.534523 Sito: www.isisluino.it E-mail: [email protected] [email protected] [email protected] C.F.:84002750127 c/c postale n. 18840215 Sede associata: Via Cervinia 54 21016 LUINO (VA) Tel.: 0332.511643 FAX:0332.511643 DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE ESAME DI STATO CLASSE 5a SEZ. AE Indirizzo ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA Articolazione AUTOMAZIONE Anno Scolastico 2015/2016 Il presente Documento, composto da n° 33 pagine, compresa la presente, approvato e sottoscritto da tutti i componenti del Consiglio di Classe, viene affisso all’albo dell’Istituto in data 15 Maggio 2016. Il Dirigente Scolastico Prof. Lorena Cesarin SOMMARIO 1. Presentazione classe pag. 3 2. Elenco candidati pag. 3 3. Composizione Consiglio di classe pag. 4 4. Permanenza del corpo docente nel triennio pag. 4 5. Programmazione collegiale e obiettivi didattici pag. 5 6. Metodologie pag. 7 7. Strumenti pag. 8 8. Numero di verifiche pag. 8 9. Criteri di valutazione e griglie di misurazione pag. 8 9a. pag. 9 pag 9 Scala di valutazione 10. Simulazione delle prove 10a. Simulazione prima prova del 15 marzo 2016 pag. 10 10b. Simulazione prima prova del 22 aprile 2016 pag. 11 10c. Griglia prima prova pag. 12 10d. Simulazione seconda prova del 8 aprile 2016 pag. 13 10e. Simulazione seconda prova del 13 maggio 2016 pag. 14 10f. Griglia seconda prova pag. 15 10g. Simulazione terza prova del 3 marzo 2016 pag. 16 10h. Simulazione terza prova del 13 aprile 2016 pag. 17 10i. Simulazione terza prova del 5 maggio 2016 pag. 18 10j. Griglia terza prova pag. 20 10k. Proposta griglia colloquio pag. 21 11. Recupero – Sportello pag. 22 12. Attività aggiuntive professionalizzanti pag. 22 13. Attività extracurriculari pag. 22 14. Programmi svolti pag. 23 pag. 23 14b. Lingua e letteratura italiana pag. 23 14c. Storia pag. 24 14d. Inglese pag. 25 14e. Matematica pag. 25 14f. Tecnologia e progettazione dei sistemi elettrici ed elettronici pag. 26 14g. Elettronica ed elettrotecnica pag 28 14h. Sistemi automatici pag. 30 14i. Educazione Fisica pag. 31 15. Firme del Consiglio di Classe pag. 33 14a. Religione 2 1. PRESENTAZIONE CLASSE La classe è formata da 10 alunni tutti maschi, di cui uno non frequentante. Gli studenti hanno partecipato alle attività didattiche in modo responsabile e costruttivo, alcuni hanno manifestato un interesse costante e generalizzato, altri selettivo e ciò ha prodotto un profitto eterogeneo e differenti livelli di maturazione. Gli obiettivi didattici individuati nella programmazione sono stati generalmente raggiunti, seppur in modo diversificato. Per una parte della classe il metodo di studio è stato ripetitivo e lo studio stesso è stato finalizzato al conseguimento di un risultato scolastico immediato, solo alcuni dispongono di capacità di analisi e rielaborazione autonome e hanno lavorato in modo organizzato e costante. I risultati conseguiti sono stati condizionati dai seguenti elementi: possesso di prerequisiti; interesse per la disciplina; costanza nell'applicazione. Il rispetto degli orari e la regolarità della frequenza non sono sempre stati soddisfacenti. L’eventuale presenza di alunni con BES-DSA sarà comunicata dai commissari interni al presidente e ai componenti della commissione esterna in sede di riunione preliminare. In tale riunione i commissari esterni prenderanno visione degli allegati al documento riassuntivi del percorso didattico degli alunni con BES-DSA (PDP, PEI, strumenti compensativi e dispensativi adottati, relazione finale). 2. ELENCO CANDIDATI Nr 1 COGNOME NOME A.S. A.S. A.S. A.S. A.S. A.S. 10/11 11/12 12/13 13/14 14/15 15/16 GATTA LUCA JAMSHAID ARSLAN 3 LUMINOSO MICHELE 4 MELI GIUSEPPE DANIEL 1 ELE 2 ELE 3 ELE 4 ELE 5 ELE 5 MONGELLI KEVIN 1 ELE 2 ELE 3 ELE 4 ELE 5 ELE 6 POZZI LUCA 1 ELE 2 ELE 3 ELE 4 ELE 5 ELE 7 PRANTA GIONATA 8 RANAUDO MANUEL 9 10 1 INFO 2 INFO 3 INFO 3 ELE 4 ELE 5 ELE 1 CAT 2 INFO 3 ELE 4 ELE 5 ELE I INFO 2 INFO 2 INFO 3 ELE 4 ELE 5 ELE 1 ELE 2 ELE 3 ELE 4 ELE 5 ELE SANTAGOSTINI ENRICO 1 ELE 2 ELE 3 ELE 4 ELE 5 ELE SORRENTINO 1 ELE 2 ELE 3 ELE 4 ELE 5 ELE ANTONIO 3 3. COMPOSIZIONE DEL CONSIGLIO DI CLASSE Lorena CESARIN PRESIDENTE Anna CAMPOLEONI RELIGIONE Maria P. COMEGLIO LINGUA E LETTERATURA ITALIANA Maria P COMEGLIO STORIA Patrizia POLTRONIERI INGLESE Daniela SERGI MATEMATICA E COMPLEMENTI Rocco MANCUSO ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA Domenico CAMPIONE TECNOLOGIA E PROGETTAZIONE DEI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI Stefano DEL VITTO SISTEMI AUTOMATICI Domenico MARCHIORI EDUCAZIONE FISICA Pietro IOMMAZZO LABORATORIO SISTEMI AUTOMATICI Pasquale LANGELLA Pasquale LANGELLA LABORATORIO ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA LABORATORIO TECNOLOGIA E PROG. DEI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 4. PERMANENZA DEL CORPO DOCENTE NEL TRIENNIO Materia 3° anno 4° anno 5° anno RELIGIONE Campoleoni Campoleoni Campoleoni LINGUA E LETTERAT. ITALIANA Comeglio Comeglio Comeglio STORIA Comeglio Comeglio Comeglio INGLESE Poltronieri Poltronieri Poltronieri MATEMATICA Sergi Sergi Sergi ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA Mancuso Del Vitto Mancuso TECNOLOGIA E PROG. DEI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI Berardi Campione Campione SISTEMI AUTOMATICI Del Vitto Del Vitto Del Vitto Iommazzo Iommazzo Langella Langella Langella Langella LAB. SISTEMI AUTOMATICI Langella Iommazzo Iommazzo EDUCAZIONE FISICA Marchiori Marchiori Marchiori LAB. ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA LAB.TECNOLOGIA E PROG. DEI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 4 5. PROGRAMMAZIONE COLLEGIALE E OBIETTIVI DIDATTICI Dall'anno scolastico 2010/2011 l'Istituto ha attuato un nuovo iter di progettazione dei percorsi formativi per far acquisire competenze spendibili sul mercato del lavoro, definendo il profilo formativo d’uscita. Tale profilo viene descritto in tre distinti documenti, ognuno dei quali svolge una specifica funzione informativa: la mappa delle competenze, elenco delle competenze in cui si articola il profilo formativo d’uscita suddivise in: competenze degli assi culturali, competenze trasversali e competenze professionali (caratterizzanti il curricolo del secondo biennio e il 5° anno); la descrizione delle competenze, che definiscono gli elementi costitutivi delle competenze (abilità e conoscenze) come previsto dalla normativa europea, nazionale e regionale; la matrice competenze/discipline, che propone una modalità di distribuzione delle responsabilità dello sviluppo delle competenze fra le varie discipline che concorrono alla realizzazione del curricolo che costituisce la base per definire le progettazioni delle singole discipline. Mappa delle competenze della classe 5ELE Risultati di Apprendimento degli Insegnamenti dell’indirizzo ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA del settore Tecnologico specificati in termini di competenze ASSE LINGUISTICO L7 L8 L9 L10 M5 M6 G4 G5 G6 G7 S4 S5 Utilizzare il patrimonio lessicale ed espressivo della lingua italiana secondo le esigenze comunicative nei vari contesti sociali, culturali., scientifici economici, tecnologici Riconoscere il valore e le potenzialità dei beni artistici e ambientali, per una loro corretta fruizione e valorizzazione Utilizzare e produrre strumenti di comunicazione visiva e multimediale, anche con riferimento alle strategie espressive e agli strumenti tecnici della comunicazione in rete Padroneggiare la lingua Inglese e, ove prevista, un'altra lingua comunitaria per scopi comunicativi e utilizzare i linguaggi settoriali relativi ai percorsi di studio, per interagire in diversi ambiti e contesti professionali, al livello B2 del quadro comune europeo di riferimento per le lingue (QCER) ASSE MATEMATICO Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici e algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni ASSE STORICO SOCIALE Valutare fatti ed orientare i propri comportamenti in base ad un sistema di valori coerenti con i principi della Costituzione e con le carte internazionali dei diritti umani Utilizzare gli strumenti culturali e metodologici per porsi con atteggiamento razionale, critico e responsabile di fronte alla realtà, ai suoi fenomeni, ai suoi problemi, anche ai fini dell'apprendimento permanente Stabilire collegamenti tra le tradizioni culturali locali, nazionali ed internazionali, sia in una prospettiva interculturale sia ai fini della mobilità di studio e di lavoro Riconoscere gli aspetti geografici, ecologici, territoriali dell'ambiente naturale ed antropico, le connessioni con le strutture demografiche, economiche, sociali, culturali e le trasformazioni intervenute nel corso del tempo ASSE SCIENTIFICO TECNOLOGICO Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati Analizzare il valore, i limiti e i rischi delle varie soluzioni tecniche per la vita sociale e culturale con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell'ambiente e del territorio 5 S6 A1 A2 P1 PE5 PE6 PE7 PE8 PE9 PE10 PE11 Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento ASSE TRASVERSALE Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Riconoscere gli aspetti comunicativi, culturali e relazionali dell'espressività corporea e l'importanza che riveste la pratica dell'attività motorio-sportiva per il benessere individuale e collettivo ASSE PROFESSIONALE Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali Applicare nello studio e nella progettazione di impianti e di apparecchiature elettriche ed elettroniche i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi. Analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e interfacciamento. Gestire progetti. Gestire processi produttivi correlati a funzioni aziendali. Utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione. Analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici. All’inizio dell’anno scolastico è stata concordata la Programmazione del Consiglio di Classe, il proprio piano di programmazione contenente il quadro generale della classe e la programmazione didattica delle singole discipline. Per ogni disciplina la progettazione macro (suddivisa in biennio 1, biennio 2 e quinto anno individua le competenze abilità e conoscenze cui la disciplina concorre) e micro (processo di lavoro annuale suddiviso in moduli disciplinari con l'indicazione di tempi e metodologie) fa riferimento a quella depositata agli atti della scuola. Per quanto riguarda l’insegnamento di discipline non linguistiche in lingua straniera secondo la metodologia CLIL, non avendo il C.d.C un docente con competenze specifiche relative a certificazione B2 in lingua inglese, il C.d.C. ha deliberato la trattazione di un argomento di indirizzo in lingua inglese (data sheet). Obiettivi e tempi della programmazione risultano, generalmente, raggiunti e rispettati. Più specificamente, dividendo le discipline in due gruppi fondamentali, si evidenzia quanto segue: Trasversali La classe è mediamente in grado di: - organizzare in modo logico, autonomo e talvolta critico le proprie conoscenze; - esprimersi in modo sufficientemente fluido; - interpretare appropriatamente i linguaggi delle discipline; - effettuare scelte e prendere decisioni opportunamente motivate; - utilizzare, in situazioni reali, le competenze acquisite. Area linguistico – storico - letteraria La classe è mediamente in grado di: - comprendere testi di vario tipo; - contestualizzare a livello storico e culturale; - effettuare collegamenti interdisciplinari; 6 - valutare in modo personale i contenuti oggetto di studio; - utilizzare il linguaggio specifico delle discipline; - produrre testi di vario tipo - leggere, comprendere, sintetizzare un testo in lingua inglese di carattere tecnico - rispondere in inglese a brevi quesiti su argomenti tecnici in forma sia scritta che orale Area scientifico-tecnica: La classe in maniera sufficiente sa: - Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali. - Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi. - Utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione. - Analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici. - Applicare nello studio e nella progettazione di impianti e di apparecchiature elettriche ed elettroniche i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica 6. METODOLOGIE Sono state utilizzate le seguenti strategie di insegnamento: - Lezioni frontali - Lezioni dialogate - Lezioni per gruppi - Lezioni con utilizzo di mezzi informatici e materiali multimediali - Attività di recupero in itinere - Ricerche Distinguendo le principali aree, in sintesi, si osserva: Area linguistico – storico - letteraria L’insegnamento in questa area è stato soprattutto finalizzato a suscitare l’interesse e a sollecitare il giudizio personale degli alunni; a questo fine, oltre ai momenti di lezione frontale, è stata valorizzata la discussione dei contenuti proposti. In Italiano l’analisi dei diversi livelli strutturali e la ricognizione dei concetti e dei contenuti più significativi rintracciabili nei testi sono stati utilizzati per fornire le coordinate metodologiche letterarie necessarie alla corretta comprensione degli autori, delle tendenze, del contesto storico - culturale, posti sempre in rapporto al nostro tempo. L’approfondimento del linguaggio tecnico nella lingua straniera è stato perseguito mediante attività di ascolto e lettura estensiva ed intensiva. 7 Area scientifico-tecnica Nelle discipline di indirizzo si è privilegiata l’attività laboratoriale, in matematica e sistemi la modalità d’insegnamento utilizzata è stata quella del problem solving. In educazione fisica l'organizzazione didattica ha previsto l'alternanza di momenti di impegno individuale con momenti di impegno di gruppo. La strategia didattica ha cercato di coinvolgere gli alunni più preparati, responsabilizzandoli in modo tale da consentire loro di mettere le proprie conoscenze ed abilità a disposizione dei compagni meno preparati. Si è fatto ricorso sia a lezioni frontali, sia a lezioni partecipate ed all'utilizzo dei laboratori. 7. STRUMENTI - Libri di testo delle singole discipline. - Manuali e prontuari tecnici di supporto. - Vocabolari. - Laboratori sia per le materie di indirizzo sia per le materie letterarie. - Riviste e/o siti web specializzati. 8. NUMERO DI VERIFICHE In ogni disciplina sono state svolte almeno due prove scritte e due orali a quadrimestre. Per ogni disciplina è stata data la possibilità di somministrare test oggettivi o soggettivi con valore integrativo, ma non suppletivo delle prove sia orali che scritte, la cui valutazione è stata considerata per il voto finale. L’esecuzione o la mancata esecuzione dei compiti assegnati a casa e i “flash” hanno potuto concorrere a determinare il voto finale che ciascun candidato ha conseguito nelle singole discipline. 9. CRITERI DI VALUTAZIONE E GRIGLIE DI MISURAZIONE I criteri di valutazione, adottati dal Collegio Docenti, hanno tenuto conto dell’impegno, partecipazione, progressione rispetto ai livelli di partenza, metodo di studio e situazione personale e sono stati costantemente rapportati agli obiettivi prefissati. Le griglie di misurazione, pur nella diversità connessa alla specificità di ogni disciplina, sono state costantemente correlate agli obiettivi e hanno tenuto conto dei seguenti parametri: - conoscenza; comprensione; esposizione; capacità operative/applicative; capacità di analisi/sintesi. 8 Le fasce di livello definite dal Collegio Docenti nella programmazione di inizio anno hanno costituito dei punti di riferimento generali per ciascuna materia. 9.a SCALA DI VALUTAZIONE Voti 1 2,3 4 5 6 7 8 9 /10 Livelli di conoscenza e abilità Rifiuto delle prova. Non sa fare. Non conosce. Conosce in modo superficiale alcune tematiche commettendo anche gravi errori concettuali. A volte sa operare, solo in situazioni semplici. Conosce in modo superficiale alcune tematiche. Si esprime in modo poco fluido e coerente. Sa operare solo in situazioni semplici. Conosce le parti essenziali delle discipline. Si esprime in modo semplice ma a volte manca di coerenza. Sa operare in situazioni complesse. Conosce in modo sicuro la disciplina. Si esprime in modo semplice ma sicuro e coerente. Sa operare con sicurezza in situazioni complesse. Conosce in modo approfondito la disciplina. Si esprime in modo fluido, coerente, utilizzando una terminologia appropriata. Sa operare con scelte autonome in situazioni complesse. Conosce in modo sicuro le tematiche disciplinari che ha individualmente approfondito. L’esposizione è fluida, appropriata, ben organizzata. Sa operare con scelte autonome in situazioni complesse. Conosce in modo sicuro le tematiche disciplinari. Apporta valutazioni e osservazioni proprie. L’esposizione è fluida, appropriata, personale e ben organizzata. 10. SIMULAZIONE DELLE PROVE Nel corso del secondo quadrimestre sono state svolte due simulazione di Prima Prova (Italiano) e due simulazioni di Seconda Prova (Sistemi automatici ). Sono state effettuate anche tre simulazioni di Terza Prova strutturate secondo la tipologia B (quesiti a risposta singola). 9 10.a. SIMULAZIONE PRIMA PROVA DEL 15 MARZO 2016 Testi tratti dagli Esami di Stato degli anni 1999-2000, 2000-2001 e 2001-2002…….. 10 10.b. SIMULAZIONE PRIMA PROVA DEL 22 APRILE 2016 Testi tratti dagli Esami di Stato degli anni 2001-2002, 2004-2005 e 2013-2014…….. 11 10.c. GRIGLIA PRIMA PROVA Indicatore ADERENZA ALLA TRACCIA (da 0 a 3 punti) QUALITA’ DEI CONTENUTI – CONOSCENZE (da 0 a 3 punti) ORGANICITA’ DELLO SVILUPPO DEGLI ARGOMENTI (da 0 a 3 punti) CORRETTEZZA MORFO – SINTATTICA (da 0 a 2 punti) COMPETENZA LESSICALE (da 0 a 2 punti) CAPACITA’ CRITICHE (da 0 a 2 punti) Descrittori Non aderente (non rispondente alle richieste; fraintende o esclude quasi interamente la traccia) Poco aderente (incompleta o poco precisa rispetto alle consegne) Sufficientemente aderente (si attiene a tutte le indicazioni della traccia) Discretamente aderente (sviluppa in modo articolato le indicazioni della traccia) Pienamente aderente (elabora la traccia anche in modo personale e/o originale) Inconsistenti o molto limitati (conoscenze distorte; documentazione trascurata o ridotta a citazione priva di commento) Parziali o superficiali (lacune nella trattazione; informazioni minime; documentazione poco rielaborata) Sufficienti (essenziali; documentazione commentata ma con riferimenti semplici) Completi Completi e originali Sviluppo frammentario (frasi poco comprensibili; sequenze incoerenti) Sviluppo poco organico (sequenze logiche, ma collegamenti inadeguati e/o imprecisi) Sviluppo sufficientemente organico (schematico, ma con collegamenti espliciti e chiari) Sviluppo discretamente organico Sviluppo organico con collegamenti significativi e originali Sintassi gravemente e frequentemente scorretta Alcuni errori, anche significativi Sintassi sostanzialmente corretta, nonostante qualche errore non grave Sintassi sempre corretta Lessico non appropriato o molto povero; con qualche espressione informale non accettabile Lessico poco appropriato, generico, ripetitivo Lessico appropriato, anche se semplice e “comune” (non molto specifico e settoriale) Lessico sempre appropriato, preciso, a volte originale e ricco Assenti o non evidenziate (non manifesta una propria opinione; non si orienta nell’analisi e nella sintesi o le costruisce in modo non appropriato) Limitate o poco evidenziate (schematicità di giudizio, analisi e sintesi appena accennate) Sufficienti (argomentazioni motivate a sostegno della tesi; formulazioni chiare, analisi e sintesi corrette) Buone/ottime (rielaborazioni personali a sostegno dell’opinione proposta; analisi e sintesi personali e approfondite; autonomia di giudizio e di valutazione critica Punti Punti 0,5 1 2 2,5 3 0,5 1 2 2,5 3 0,5 1 2 2,5 3 0,5 1 1,5 2 0,5 1 1,5 2 0,5 1 1,5 2 Il punteggio ottenuto è ________ /15 12 10.d. SIMULAZIONE SECONDA PROVA DEL 8 APRILE 2016 Si vuole realizzare un sistema di controllo automatico a microcontrollore o a microprocessore per l’irrigazione del parco di una villa di campagna. Quest’ultimo è suddiviso in tre zone che debbono essere innaffiate in ore e con tempi diversi secondo la seguente tabella: Zona Ora 1 2 3 20.00 21.00 22.00 Tempo di Irrigazione [min] 30 40 30 La durata dell’irrigazione è anche legata alla temperatura media Tm della giornata, monitorata ogni 60 minuti tra le 8.00 e le 18.00, come indicato nella tabella sottostante: Valore della Temperatura Media Tm ≤10°C 10°C<Tm ≤20°C 20°C<Tm ≤30°C Tm> 30°C Non deve essere effettuata alcuna irrigazione I tempi sono quelli indicati nella precedente tabella I tempi devono essere aumentati di 5 min I tempi devono essere aumentati di 10 min Il sistema di irrigazione, che è azionato da una pompa a immersione sempre sotto tensione, invia l’acqua alle zone tramite l’apertura e la chiusura programmata di 3 valvole. Per acquisire la temperatura si utilizza un sensore che dà in uscita una tensione proporzionale alla temperatura V= KT con K = 10 mV/°C. Il candidato, formulate le opportune ipotesi aggiuntive, e scelto un dispositivo programmabile di sua conoscenza: 1. Descriva tramite schema a blocchi la struttura del controllo. 2. Illustri la funzione dei singoli blocchi. 3. Descriva i circuiti di interfacciamento/condizionamento con le valvole e il sensore di temperatura. 4. Disegni il flow-chart del programma di gestione. 5. Traduca un segmento del programma in un linguaggio di sua conoscenza. ____________________________ Durata 6 ore 13 10.e. SIMULAZIONE SECONDA PROVA DEL 13 MAGGIO 2016 PARTE PRIMA Per controllare la deformazione di un tirante per cabinovia e la sua resistenza all’usura se ne simula il reale funzionamento sottoponendo un campione del cavo a trazione crescente e rilevandone la risposta come misura dei diametri di due sezioni, poste rispettivamente a una estremità e alla metà del campione. La misura dei diametri è effettuata mediante due calibri elettronici che forniscono in uscita una corrente I proporzionale al diametro misurato essendo: 10*10-3 ≤ I ≤ 30*10-3 [A] rispettivamente per sezione minima e massima del cavo. Un apposito dispositivo con uscita digitale, invece, rileva e codifica istantaneamente su 8 bit il valore della forza di trazione applicata. Il processo da controllare, affidato ad un sistema di acquisizione ed elaborazione programmabile, prevede: - la lettura ciclica a intervalli di 100ms dei due valori misurati dai calibri e del dato corrispondente alla forza di trazione applicata - il calcolo in tempo reale della differenza fra i due diametri rilevati: quando i due valori coincidono il processo di acquisizione deve terminare. - la durata della prova non deve superare i 180 secondi Il candidato, utilizzando un sistema programmabile di sua conoscenza deve: 1. Formulare le ipotesi necessarie allo sviluppo del progetto con riferimento alle problematiche legate alla conversione del dato analogico proveniente dai calibri. 2. Proporre un possibile schema a blocchi dell’intero sistema definendo il comportamento dei singoli blocchi e la funzionalità dell’intero sistema ai fini della soluzione del problema. 3. Strutturare un algoritmo di gestione del processo congruente con la descrizione di cui al punto precedente. 4. Codificare in un linguaggio di propria conoscenza una parte significativa dell'algoritmo di gestione PARTE SECONDA Il candidato risponda ai due seguenti quesiti e presenti per ognuno le linee operative e le motivazioni delle soluzioni prospettate. 1. Con riferimento alla proposta relativa alla prima parte, si ipotizzi una soluzione che consenta di calcolare la forza di trazione media applicata durante la prova. 2. In relazione al convertitore A/D utilizzato, si stimi l'errore percentuale rispetto il valore di fondo scala (sezione massima del cavo) dovuto al processo di quantizzazione. Durata 6 ore 14 10.f. GRIGLIA SECONDA PROVA Vista la nuova struttura delle seconde prove pubblicate dal MIUR e le nuove discipline oggetto dell’esame di stato, si ritiene opportuno definire, a commissione insediata e dopo la somministrazione della prova stessa, la griglia definitiva da utilizzare per la correzione. Si allega la griglia utilizzata nel corso dell’anno scolastico Contenuto sviluppato e conoscenza specifica degli argomenti richiesti INDICATORI: correttezza e completezza del contenuto PUNTI La descrizione e l’espressione dei contenuti risulta confusa e molto lacunosa. La descrizione e l’espressione dei contenuti risulta frammentaria, superficiale e talvolta imprecisa. La descrizione e l’espressione dei contenuti risulta essenziale e precisa. 1 La descrizione e l’espressione dei contenuti risulta completa, organica e si rilevano approfondimenti. La descrizione e l’espressione dei contenuti risulta esauriente, approfondita ed organica. 4 2 3 5 Competenza nella ricerca di soluzioni INDICATORI: rispetto dei vincoli della traccia - correttezza della soluzione proposta Non rispetta alcun vincolo; le soluzioni non sono coerenti; la comprensione risulta difficile per mancanza di struttura logica; gravissimi errori formali. PUNTI Rispetta parzialmente i vincoli; la è spesso incoerente e presenta gravi errori formali. Rispetta in buona parte i vincoli; la soluzione proposta presenta alcuni errori nei procedimenti e nei calcoli; il linguaggio è sufficientemente appropriato. 2 Rispetta quasi tutti i vincoli; la soluzione presenta pochi errori nei procedimenti e nei calcoli; il linguaggio è appropriato , nonostante qualche imperfezione formale. Rispetta tutti i vincoli; la soluzione non presenta errori nei procedimenti e nei calcoli; il linguaggio è appropriato. 4 Capacità di elaborazione critica, originalità/creatività, agilità operativa e razionalità dell’ impostazione INDICATORI: Capacità logiche/argomentative, originalità/creatività 1 3 5 PUNTI Utilizza le conoscenze in modo disorganizzato e incoerente. 1 Esprime considerazioni generiche, commettendo gravi errori. 2 Utilizza gli elementi necessari per l’elaborazione che risulta essenziale; commette errori che non compromettono la validità della soluzione proposta. Dimostra capacità di analisi e sintesi; utilizza tutti gli elementi necessari all’elaborazione, commettendo alcune imprecisioni. Dimostra un’efficace capacità di analisi e sintesi, fornendo valutazioni sostenute da rielaborazioni personali; non commette errori. 3 15 4 5 10.g. SIMULAZIONE TERZA PROVA DEL 3 MARZO 2016 Tipologia: B Numero di materie: 4 Durata: 2 ore e 30 minuti 1. MATEMATICAEnuncia le proprietà degli integrali definiti, quindi calcola l’area della regione finita di piano limitata dai grafici delle funzioni y e , y e x 3x e dalla retta di equazione x 1 2. Definisci l’equazione differenziale e la curva integrale, quindi determina la curva integrale passante per l’origine della seguente equazione: 1 x 2 y x y x 3. Data un’equazione lineare omogenea del secondo ordine, che cos’è l’equazione caratteristica? Dimostrane la formula e descrivi, anche servendoti di esempi, come varia l’integrale generale dell’equazione a seconda del valore del discriminante. 4. T.P.S.E.E. 1. Sia dato un LM336 (Vz=2,5V e Iz=1 mA): disegnare e dimensionare gli schemi elettrici per ottenere una tensione rispettivamente di 3 V e di 1,5 V 2. Descrivere le tecniche di controllo dei motori in corrente continua. 3. Dimensionare un circuito di condizionamento di un trasduttore AD590 in modo che il segnale in uscita si adatti ad un ADC avente dinamica 0-5V; si supponga che la temperatura da rilevare sia compresa nell’ intervallo (20-70°C). STORIA 1. Il candidato definisca gli elementi caratterizzanti la “grande guerra” 2. il candidato descriva gli elementi caratterizzanti la dittatura fascista. 3. il candidato illustri la rivoluzione russa ELETTRONICA 1. La banda di un segnale FM, ottenuto con una modulante sinusoidale avente frequenza fm=25kHz è 100kHz. Determinare: a) la deviazione di frequenza; b) la costante di proporzionalità Kf del modulatore se l'ampiezza della modulante è VM=9V; c) l'ampiezza della portante se la potenza del segnale modulato su un carico R=75Ω è Pm=10W. 2. In un convertitore flash a 3 bit individuare la tensione di riferimento VREF e i valori dei resistori che determinano una risoluzione pari a R=1V. Ricavare i valori di tutte le tensioni di soglia. 16 3. Si vuole convertire in digitale con un convertitore A/D a n=8bit e tempo di conversione Tc=100µs un segnale il cui spettro si estende fino alla frequenza fm=100Hz. Valutare l'opportunità di anteporre all'ADC un circuito S/H. 10.h. SIMULAZIONE TERZA PROVA DEL 13 APRILE 2016 ELETTRONICA 1. Un segnale sinusoidale di ampiezza VM=12V e frequenza fm=20kHz è impiegato per modulare in frequenza una portante con frequenza, in assenza di modulazione, fp=108 MHz e ampiezza AP=32V. Se la costante di proporzionalità del modulatore è KF=12000 rad/Vs, determinare: l'espressione del segnale modulato; la potenza del segnale modulato nel caso di carico sia R=50Ω la deviazione di frequenza 2. Analizzare il seguente circuito in figura e descriverne la funzione di trasferimento, il guadagno e la frequenza di taglio, sapendo che Rb=3,3 kΩ Ra=5,6 kΩ C=10nF R=3,6kΩ 3. Si dimensioni e si disegni un oscillatore di Wien in grado di generare un tono di frequenza f=1kHz INGLESE 1. What does the expression "cloud computing" refer to and what are the advantages of this technology? 2. Explain the procedures for creating a computer program 3. What are the two main types of programming language and what are their differences? MATEMATICA 1. Integra l’equazione y 2 y 3 y e2 x e determinane l’integrale particolare che soddisfa la condizione iniziale y0 1 y0 1 Indica, quindi, i criteri per la determinazione dell’integrale particolare y1 x nel caso in cui il termine r x sia un’espressione esponenziale. 17 2. Dopo aver indicato cosa si intende per integrale indefinito e per integrale definito risolvi il seguente: e3 x dx e3 x 2 3. Specifica cosa si intende per eventi indipendenti e dipendenti, quindi risolvi il seguente quesito: Un’urna contiene 4 palline bianche e 8 nere. Calcola la probabilità che estraendo consecutivamente tre palline, senza rimettere la pallina estratta nell’urna: Le palline siano dello stesso colore; Le palline siano due bianche e una nera o due nere e una bianca. T.P.S.E.E. 1. Descrivere il principio di funzionamento di un motore in DC. Disegnare la caratteristica elettromeccanica ed evidenziare le equazioni che lo caratterizzano. 2. Dare una definizione del termine RAEE. Definire la figura del produttore in funzione dei cambiamenti sociali ed economici degli ultimi anni. Dare una definizione dei sistemi di gestione collettivi dei RAEE. 3. SCR: principio di funzionamento, caratteristica e applicazioni in AC. 10.i. SIMULAZIONE TERZA PROVA DEL 5 MAGGIO 2016 INGLESE 1. Describe the main features of a telecoms system. 2. What are the two main types of software used in computers and what are their differences? 3) Describe briefly the different categories of robots and the ways in which they are used. T.P.S.E.E. 1. Sia dato un trasduttore di umidità con uscita capacitiva: disegnare lo schema a blocchi del circuito di condizionamento e focalizzare l’ attenzione sul FVC (convertitore frequenza tensione). 2. Spiegare il principio di funzionamento di una cella fotovoltaica: disegnare la caratteristica del dispositivo. 3. Discutere le caratteristiche salienti di un diodo led evidenziando i parametri fondamentali del data sheet ed il funzionamento. 4. ELETTRONICA 4. La banda di un segnale FM, ottenuto con una modulante sinusoidale avente frequenza fm=25kHz è 100kHz. Determinare: d) la deviazione di frequenza; 18 e) la costante di proporzionalità Kf del modulatore se l'ampiezza della modulante è VM=9V; f) l'ampiezza della portante se la potenza del segnale modulato su un carico R=75Ω è Pm=10W. 5. In un convertitore flash a 3 bit individuare la tensione di riferimento VREF e i valori dei resistori che determinano una risoluzione pari a R=1V. Ricavare i valori di tutte le tensioni di soglia. 6. Si vuole convertire in digitale con un convertitore A/D a n=8bit e tempo di conversione Tc=100µs un segnale il cui spettro si estende fino alla frequenza fm=100Hz. Valutare l'opportunità di anteporre all'ADC un circuito S/H. MATEMATICA 1. Spiega quando un’equazione differenziale del primo ordine è detta lineare ed esponi il procedimento per risolverla. 2. Spiega a cosa serve la formula di Bayes, quindi risolvi il seguente quesito: In una ditta che conta 80 madri lavoratrici, 20 hanno più di un figlio, mentre le restanti 60 ne hanno uno. L’8% del primo gruppo e il 2% del secondo lavora secondo la formula del “part-time”. Scelta a caso una madre e accertato che lavora “part-time”, determina la probabilità che tale donna abbia più di un figlio. 3. Tra le primitive di f x 5x 7 determina quella che passa per il punto A (2 , 10) x 1 Trova l’equazione della parabola con asse parallelo all’asse y, passante per l’origine e avente vertice nel punto di intersezione tra la primitiva determinata e la retta y 5x . (Scegli il punto di intersezione con l’ascissa maggiore) 19 10.j. GRIGLIA TERZA PROVA TIPOLOGIA B OBIETTIVO PUNTI E DESCRITTORI Materia 1 Materia 2 Materia 3 Materia 4 Prova in bianco o fuori In bianco o fuori traccia traccia 1 gravemente lacunosa 2 con molte lacune e numerosi errori 3 incompleta e/o poco sviluppata con elementi non pertinenti Completezza e 4 non del tutto completa, ma pertinenza dei pertinente contenuti 5 articolata (anche con alcuni specifici fraintendimenti e/o imprecisioni) 6 completa, esaustiva 7 completa con apporti personali significativi e/o sintesi adeguata Competenze 1 molto carente linguistiche 2 con gravi improprietà e/o specifiche 3 con alcune improprietà e/o (correttezza lessico poco specifico ma formale, uso formalmente corretta del lessico 4 senza significative improprietà specifico, e corretta calcolo) 1 oscura, poco chiara, confusa, molto superficiale Capacità di 2 poco chiara in alcuni punti, sintesi, logiche con alcuni errori e di 3 gli elementi essenziali sono rielaborazione chiari pur con imprecisioni marginali 4 chiara ed esauriente 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 7 6 7 6 7 6 7 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 4 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 6 7 6 7 6 7 6 7 6 7 6 7 6 7 6 7 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Somme Punteggio attribuito alla terza prova (media arrotondata degli esiti dei singoli quesiti) 20 ____/ 15 10.k. PROPOSTA GRIGLIA COLLOQUIO Percorso individuale presentato dal candidato Non è in grado di esporre l’argomento Lacunose CONOSCENZE Essenziali Ampie Approfondite Appena accennata RIELABORAZIONE E CONTESTUALIZ ZAZIONE ESPOSIZIONE Essenziale Articolata/organica/autonoma Articolata/organica/autonoma e critica Povera e frammentaria Corretta e ordinata Appropriata ed organizzata Efficace ed originale Parte disciplinare guidata dalla commissione Discussione degli elaborati Non riconosce gli errori commessi e non corregge Corregge, ma non commenta adeguatamente Comprende gli errori e commenta 1 Livello insufficiente Livello quasi sufficiente /sufficiente Livello buono Livello ottimo Livello insufficiente Livello quasi sufficiente/sufficiente Livello buono Livello ottimo Lacunose Superficiali Essenziali Complete Ampie Approfondite Confusa e frammentaria Frammentaria Parziale Essenziale Pertinente e abbastanza esauriente Personale ed articolata Organica ed autonoma Organica, autonoma e critica Impropria e confusa ESPOSIZIONE 1,5 2 0,5 1 1,5 2 Punteggio assegnato ______ Livello insufficiente Livello sufficiente Livello più che sufficiente 0,5 1 2 1 Scarse e frammentarie COMPRENSIONE E RIELABORAZIONE 1 Livello insufficiente 0,5 Livello sufficiente 1 Livello buono 1,5 Livello ottimo 2 Punteggio assegnato______ Non risponde a nessuna domanda CONOSCENZE 0,5 Povera Incerta Chiara e ordinata Scorrevole ed organizzata Efficace Efficace ed originale 21 Livello gravemente insufficiente Livello insufficiente Livello quasi sufficiente Livello sufficiente Livello più che sufficiente Livello buono Livello ottimo Livello gravemente insufficiente Livello insufficiente Livello quasi sufficiente Livello sufficiente Livello più che sufficiente 2-3 4 5 6 6,5 7 8 2 3 4 5 5,5 Livello buono 6 Livello ottimo 6,5 Livello eccellente 7 Livello gravemente 2 insufficiente Livello insufficiente 3 Livello quasi sufficiente 4 Livello sufficiente 5 Livello più che sufficiente 5,5 Livello buono 6 Livello ottimo 7 Punteggio assegnato______ Punteggio totale assegnato ______/30 11. RECUPERO – SPORTELLO In questo anno scolastico non sono stati effettuati sportelli help. 12. ATTIVITA’ AGGIUNTIVE PROFESSIONALIZZANTI PROGETTO CORSO DI MECCATRONICA presso la ditta Ghiringhelli s.p.a. nel corso del 4° e 5° anno ALUNNI COINVOLTI TUTTI GLI STUDENTI PROGETTO GENERAZIONE D’INDUSTRIA in collaborazione con l’UNIVA nel corso del 4° e 5° anno ALUNNI COINVOLTI MONGELLI presso la ditta SPM MELI presso la ditta IMF SORRENTINO presso la ditta Ghiringhelli PROGETTO ALTERNANZA SCUOLA LAVORO per complessivi 28 giorni nel corso del 3° e 4° anno ALUNNI COINVOLTI Tutti gli studenti della classe presso aziende del territorio 13. ATTIVITA’ EXTRACURRICULARI - Incontri per l’orientamento organizzati da diversi enti locali e università - Visita d’istruzione a Berlino. - Conferenza “LA NUOVA AVVENTURA OLTRE I LIMITI CONOSCIUTI. Gli sviluppi della ricerca dopo il Bosone di Higgs”. - Conferenza “La letteratura e la grande guerra: da D’Annunzio ad Ungaretti” - Incontro con la sig.ra Ester De Tomasi, figlia di un sopravvissuto del campo di sterminio di Mathausen. - Incontro sulla violenza di genere con il comandante Spera dell’Arma dei Carabinieri - Progetto Università a cui hanno partecipato alcuni alunni - Progetto Osnabrueck – Luino a cui hanno partecipato alcuni alunni 22 14. PROGRAMMI SVOLTI 14.a. Disciplina: Religione METODO DI LAVORO In un indirizzo di studio dove non è previsto l’insegnamento della filosofia risulta difficile introdurre gli alunni alla conoscenza del fatto religioso (in particolare quello cattolico) utilizzando il solo linguaggio verbale, per giunta ridotto al genere filosofico e teologico. Per ciò l’introduzione dell’immagine, della musica, del film, del documentario televisivo, di articoli di giornali è risultato strumento importante, perché i codici utilizzati oggi dai giovani per esprimere il senso della loro esistenza, il loro riferimento a Dio, le loro domande, sembrano essere agli antipodi di quello che usualmente diciamo religioso: non è teologia, né liturgia, né filosofia; se mai, è il religioso nel quotidiano, “la morale del grembiule” come detto da Don Tonino Bello. OBIETTIVI SPECIFICI DELLA MATERIA I. Saper cogliere la dimensione religiosa attraverso le domande di senso e di manifestazione della cultura religiosa. II. Conoscere il problema etico nel suo profilo personale e sociale (dignità della persona; valore della vita, diritti umani fondamentali, significato dell’amore, del lavoro e del bene comune). III. Acquisizione della capacità di interpretare la vita umana come responsabilità verso se stessi e verso gli altri. IV. Comprensione e apprezzamento delle finalità inerenti alla proposta sociale della Chiesa. CONTENUTI - - Uno sguardo sul mondo giovanile: la fatica nella ricerca di se e di un “Dio” a cui affidare alcuni momenti della vita, ateismo e agnosticismo, la scommessa su Dio di Pascal. “Guerra giusta e di religione”. Quali i conflitti nel mondo. I Genocidi nel XX secolo (caso Rwanda). La scelta di non violenza e la testimonianza di pace di alcuni uomini (Nelson Mandela, Madre Teresa, Don Carlo Gnocchi). “Laudato sii” di Papa Francesco, un futuro sostenibile visione documentario “Trushed”. Il papato durante le due guerre mondiali, il Concordato. Visione “Con il sole negli occhi”, i profughi e l’Europa. Il Comandamento dell’amore e il problema del male, brani scelti tratti dal libro di Giobbe. LIBRO DI TESTO - TUTTI I COLORI DELLA VITA, Solinas Luigi, Ed Mista SEI, 2014 . 14.b. LINGUA E LETTERATURA ITALIANA CONTENUTI ITALIANO Il Verismo: Giovanni Verga dalle Novelle: Fantasticheria (brani), La Roba, L’amante di Gramigna, Libertà, Cavalleria Rusticana, La Lupa; Caccia al Lupo; da I Malavoglia: Un tempo i Malavoglia..., L’addio di N’toni L’esperienza poetica di Giovanni Pascoli: Lavandare, X Agosto, Il gelsomino notturno,Novembre, La Cavalla storna; un brano tratto da: Il Fanciullino 23 Gabriele D’Annunzio: l’uomo e il poeta: La pioggia nel pineto, La sera fiesolana; da Il Piacere: L’educazione dell’Esteta Il Futurismo: poesia, arte e cultura: Manifesto del Futurismo. Manifesto della Letteratura Futurista F. T. Marinetti: All’automobile da corsa C. Govoni: Il Palombaro L’analisi dell’uomo moderno di Svevo e Pirandello Riassunto commentato de: Il fu Mattia Pascal, Quaderni di Serafino Gubbio operatore, Uno nessuno e centomila, Enrico IV, Sei personaggi in cerca di autore”. “Uno strappo al cielo di carta”, Il treno ha fischiato, La carriola, La patente. Riassunto commentato de: Una vita, Senilità, la Coscienza di Zeno, da La coscienza di Zeno: Il fumo, la morte del padre. “Vita di un uomo “, il fante Giuseppe Ungaretti Veglia, Sono una creatura, San Martino del Carso, Soldati, Fratelli, Mattina. Le poetiche di Saba e Montale La capra, A mia moglie, Trieste, Città Vecchia Meriggiare pallido e assorto, Non chiederci la parola, Il male di vivere, "Ho sceso dandoti il braccio..." La poesia italiana tra gli anni Venti e gli anni Cinquanta (in sintesi) S. Quasimodo: Uomo del mio tempo V. Sereni: Terrazza, Inverno a Luino La narrativa italiana tra le due guerre (in sintesi) P. Chiara e Luino La vita e le opere degli autori sono state proposte in sintesi, allo scopo di evidenziare il legame tra l’elemento biografico e l’esperienza poetica. 14.c. STORIA CONTENUTI La seconda rivoluzione industriale (con particolare attenzione alle innovazioni tecnico - scientifica) L’imperialismo (in sintesi) La Prima Guerra Mondiale Cause remote e scatenanti, dalla guerra di movimento alla guerra di posizione, l’intervento dell’Italia a fianco dell’Intesa, la svolta del 1917, la fine della guerra, la pace e la ricerca di un nuovo ordine internazionale . Tra le due guerre: l’ascesa delle dittature in Europa L’Italia dal liberalismo al fascismo (il “biennio rosso” e partiti nel dopoguerra), Il regime fascista in Italia, La Germania nazista, Lo Stato sovietico: lo stalinismo La crisi del 1929 e le nuove politiche economiche L’economia mondiale dal dopoguerra alla Grande Crisi del ’29, La Grande Crisi ( il crollo di Wall Street, il New Deal di Roosevelt, il Welfare State, l’autarchia e intervento statale) La fragilità dell’ordine internazionale di Versailles: verso la Seconda Guerra Mondiale Il fallimento della Società delle Nazioni, la “pacificazione” inglese, Hitler contro l’ordine di Versailles, il nuovo espansionismo giapponese, la guerra di Spagna, Le annessioni di Hitler nell’Europa centrale La Seconda Guerra Mondiale: Cause remote e scatenanti , la guerra da europea a mondiale, la resistenza al nazismo in Europa e la mobilitazione economica, La svolta della guerra 1942-1943, La vittoria degli Alleati , Una tragedia dell’umanità, Il significato di Yalta La guerra fredda e quadro storico generale degli ultimi cinquant'anni di storia: sono state utilizzate le sintesi proposte dal manuale, ogni alunno ha realizzato autonomamente un approfondimento a scelta tra gli argomenti, come conclusione dell'attività laboratoriale sviluppata nel corso del triennio. STRUMENTI ITALIANO – STORIA Manuale in adozione: 24 Paolo di Sacco, PASSATO FUTURO, VOL. 3, SEI Sambugar, Salà LETTERATURA, vol. 3, La Nuova Italia Materiale didattico cartaceo integrativo e strumenti multimediali 14.d. INGLESE Grammar: Comparative and superlative adjectives and adverbs 3rd conditional Gerund v infinitive Reported speech: requests and orders. Reported speech: statements Reported speech: questions Indirect questions Testo adottato: Ben Wetz, English plus intermediate Ed. OXFORD Inglese Tecnico Unit9: What is automation How automation works How a robot works Varieties and uses of robots Robots manufacturing AI and robots Unit 11: System software Programming Computer languages Encryption Cloud computing Unit 13: What is a telecoms system The telephone network The first telephone networks Cables How a digital telecoms system works Unit 17: Jobs in technology (Electronics related) The CV (What the CV should contain) The letter of application (What the letter of application should contain) The interview (dos and don'ts) Testo adottato: Kiaran O'Malley, English for new technology Ed. Pearson Longman 14.e. MATEMATICA CONTENUTI: Integrali indefiniti 25 Primitiva di una funzione e integrale indefinito. Linearità dell’integrale indefinito. Integrazioni immediate e integrazione di funzioni composte. Integrazione di funzioni razionali fratte. Integrazione per sostituzione. Integrazione per parti. Integrali definiti Dalle aree al concetto di integrale definito. Proprietà dell’integrale definito e suo calcolo. Area della parte di piano delimitata dal grafico di due o più funzioni. Volume di un solido di rotazione. Equazioni differenziali: Definizioni e terminologia. - Integrale generale e particolare. Equazioni differenziali del primo ordine: Equazioni differenziali a variabili separate e separabili - Equazioni differenziali lineari omogenee - Equazioni differenziali lineari non omogenee (metodo di variazione delle costanti o di Lagrange). Equazioni differenziali del secondo ordine: Equazioni differenziali lineari omogenee a coefficienti costanti: funzioni linearmente indipendenti; proprietà delle equazioni lineari omogenee (senza dimostrazione); equazione caratteristica (con dimostrazione): caso 0 , caso 0 e caso 0 - Equazioni differenziali lineari non omogenee a coefficienti costanti: teorema dell’integrale generale (senza dimostrazione); metodi particolari per la risoluzione: x p x Pn x ; p x Ae ; p x A cos x Bsen x ; principio di sovrapposizione delle soluzioni. Calcolo delle probabilità Richiami di calcolo delle probabilità: eventi certi, impossibili e aleatori; operazioni tra eventi (evento unione, evento intersezione; evento contrario); definizione classica di probabilità. Probabilità totale di eventi compatibili e incompatibili. Teorema della probabilità contraria. Teorema della probabilità condizionata Eventi dipendenti e indipendenti. Probabilità composta. Teorema di Bayes. Definizione frequentista di probabilità. Definizione soggettiva di probabilità. 14.f. TECNOLOGIA E PROG, DEI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI CONTENUTI: MODULO 1. TRASDUTTORI PER APPLICAZIONI ELETTRONICHE Trasduttori: Il sistema di acquisizione e distribuzione dati. Trasduttori: caratteristiche di funzionamento e classificazione. Trasduttori di posizione lineare e angolare: potenziometri ed encoder. Trasduttori di velocità. Sensori di prossimità. Trasduttori di pressione. Trasduttori di temperatura: termocoppie, termistori e termoresistenze. Trasduttori di temperatura integrati a semiconduttore: AD590, LM35, LM335 (Datasheet in inglese) Trasduttori di livello. Trasduttori di umidità: Philips 2322 (Datasheet in inglese). Traduttori di gas: TGS 813 (Datasheet in inglese). Il condizionamento dei segnali Circuiti di condizionamento per l’elaborazione dei segnali generati dai trasduttori Circuito di condizionamento per uscita in tensione: dimensionamento per trasduttore LM35 e LM335. Circuito di condizionamento per uscita in corrente: dimensionamento per AD590. Circuito di condizionamento per uscita resistiva: dimensionamento per 26 termoresistenze, termistori e strain-gauge. Circuito di condizionamento per uscita capacitiva: dimensionamento per un trasduttore capacitivo di umidità. Amplificatore differenziale ad uno stadio ed a tre stadi (da strumentazione): INA111-AD524 (Datasheet in inglese). Riferimenti di tensione: LM336 (Datasheet in inglese). MODULO 2. DISPOSITIVI DI CONVERSIONE DELL’ENERGIA ELETTROMECCANICA. Motori elettrici. Principi di funzionamento, classificazione e rappresentazione grafica. Motori in corrente continua. Regolazione dei motori in corrente continua: pilotaggio onoff, tecniche di inversione del senso di rotazione, regolazione della velocità con tecnica PWM. Pilotaggio dei motori in corrente continua: L293. Motori brushless. Motori passo passo: a magnete permanente (unipolari e bipolari), a riluttanza variabile e ibridi. Caratteristiche elettriche e meccaniche dei motori passo passo. Alimentazione dei motori passo passo. Pilotaggio dei motori passo passo: L297-298. Applicazioni dei motori passo passo. MODULO 3. DISPOSITIVI ELETTRONICI DI POTENZA. Transistor in funzionamento a commutazione Transistor bipolare in commutazione. Tiristori Tiristori: principi di funzionamento, struttura e modello; SCR, DIAC, TRIAC. Circuiti applicativi dei tiristori. MODULO 4. DISPOSITIVI OPTOELETTRONICI. Dispositivi di trasmissione e ricezione del segnale luminoso Optoelettronica. Principali dispositivi. Sorgenti di trasmissione ottica: diodo led e diodo laser; caratteristiche ed applicazioni. Dispositivi di visualizzazione: display a led. Dispositivi di fotorilevazione: fotoresistenze, fototransistor, e fotodiodi: caratteristiche ed applicazioni. Giunzione PN: effetto fotovoltaico. La cella fotovoltaica: caratteristica e parametri elettrici fondamentali. Il modulo fotovoltaico: caratteristica e parametri elettrici fondamentali. Datasheet di un modulo fotovoltaico. Il generatore fotovoltaico. La fibra ottica Richiami di fisica ottica. Le fibre ottiche: classificazione e caratteristiche. Principio di funzionamento. Schema di trasmissione in fibra ottica. Tecnologie di produzione della fibra ottica. MODULO 5. fondamenti di economia aziendale. Programmazione elettronica e sicurezza Tempo di vita e di affidabilità di un prodotto. Manutenzione di un prodotto. Disponibilità del prodotto in seguito a manutenzioni. Sicurezza. Dichiarazione di conformità e marchiatura CE. Manuale con istruzioni per l’ uso. Progettazione delle apparecchiature elettroniche: qualità e limiti di funzionamento Affidabilità del progetto: collaudo e messa a punto. Documentazione di un’ apparecchiatura elettronica. Valutazione dei costi e determinazione del prezzo di vendita. Elettronica ed ecologia Il concetto di rischio e di sicurezza delle apparecchiature e macchine, con particolare attenzione a quelle elettriche ed elettroniche. Problematiche connesse con lo smaltimento dei rifiuti e con la restrizione all’ uso di sostanze pericolose nella costruzione di varie tipologie di apparecchiature elettriche ed elettroniche Normativa di gestione dei rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE). PROGETTAZIONE GUIDATA ANALIZZATORE DI SPETTRO AUDIO (realizzato sia in logica cablata che in logica programmabile attraverso la scheda Arduino). 27 CONDIZIONAMENTO SEGNALI PROVENIENTI DA SENSORI (rilevazione della temperatura di un ambiente e controllo della stessa attraverso opportuni circuiti attuatori). MODULI FOTOVOLTAICI: VERIFICA DEI PARAMETRI DEL DATASHEET E SEMPLICI APPLICAZIONI PER ALIMENTARE UN CARICO DI BASSA POTENZA. REALIZZAZIONE DI UN TERMOMETRO con utilizzo del sensore integrato LM35 e visualizzazione della temperatura su display ad anodo comune (Lavoro svolto a gruppi dove ciascun gruppo ha utilizzato determinati circuiti integrati: un 1° gruppo ha utilizzato gli integrati CA3161-CA3162, un 2° gruppo ha utilizzato il convertitore analogico digitale ICL7107, il 3° gruppo ha utilizzato la scheda Arduino). Libri di testo e strumenti di lavoro: LIBRI DI TESTO "Corso di Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici “ Vol. 3 Autore Fausto Maria Ferri Ed. Hoepli TESTI DI LETTURA, DI CONSULTAZIONE, DISPENSE, FOTOCOPIE - Dispense fornite dal docente e risorse online - Datasheet dei circuiti integrati e dei componenti utilizzati SUSSIDI INFORMATICI - Multisim 12.0 (National Instruments) - OrCAD Capture e PCB Editor (Cadence) 14.g. ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA Obiettivi disciplinari La finalità della materia è quella di mettere gli studenti in grado di avere un metodo di indagine ed un apparato concettuale propri dell’elettronica. Tale apparato concettuale deve essere sufficiente a fornire allo studente un metodo di interpretazione adeguato per diversi processi fisici e tecnologici. Inoltre gli studenti devono essere in grado di intervenire sull’analisi e progettazione di circuiti elettronici. Metodologia Si è cercato di trasferire, inizialmente, delle nozioni di analisi e progettazione, attraverso delle lezioni teoriche e successivamente di applicare tali nozioni durante le lezioni tecnico pratiche mediante l’utilizzo della strumentazione elettronica. Le lezioni teoriche sono state di tipo frontale con l’intervento della classe. Le lezioni tecnico pratiche sono state tenute nel laboratorio di elettronica con l’ausilio della strumentazione elettronica. Il dominio della frequenza Conoscere l'importanza dei segnali sinusoidali. Conoscere, saper analizzare e tracciare i diagrammi di Bode. Circuiti derivatore e integratore. Funzione di trasferimento. Calcolo della funzione di un quadripolo. Poli e zeri di una funzione di trasferimento. Diagrammi di Bode Filtri Attivi Obiettivi Conoscere le varie tipologie di filtri. Saper analizzare le principali strutture circuitali che realizzano i vari tipi di filtri. Valutare le prestazioni dei filtri individuandone i parametri 28 tipici. Dimensionare i componenti circuitali per filtri di ordine n tenendo conto delle specifiche applicative. Contenuti Concetti generali sui filtri attivi e passivi, funzione di trasferimento dei filtri reali e relativa rappresentazione grafica in modulo e fase, tecniche di approssimazioni di Butterworth, Chebyschev e Bessel. Filtri a reazione positiva semplice di Sallen-Key: filtro passa basso, filtro passa alto, filtri passa banda, filtri di ordine superiore al secondo. Filtri a reazione negativa multipla: filtro passa basso, filtro passa alto, filtro passa banda, filtri elimina banda e filtri universali. Acquisizione ed elaborazione dei segnali Obiettivi Conoscere i vari blocchi costituenti un sistema di acquisizione dati, le tecniche per il condizionamento dei segnali analogici. Conoscere un amplficatore da strumentazione, un circuito di sample and hold. Conoscere le caratterstiche e i parametri dei convertitori A/D e D/A e la varie tipologie di convertitori. Saper definire gli elementi che compongono un sistema di acquisizione dati, saper dimensionare i circuiti di condizionamento e interpretare le specifiche tecniche per progettare un sistema di conversione A/D e D/A. Contenuti Struttura di un sistema di acquisizione ed elaborazione dati. Caratteristiche e parametri delle varie tipologie di trasduttori. Condizionamento del segnale. Conversione A/D e D/A: quantizzazione, campionamento, circuito di Sample and Hold. Convertitori digitaleanalogico: convertitori a resistori pesati, convertitori a scala R-2R, convertitori a scala R2R invertita, caratteristiche e parametri dei convertitori D/A. Convertitori analogicidigitali: convertitori a comparatori in parallelo, convertitori ad approssimazione successive, convertitori a conteggio, convertitori ad intergrazione ad una rampa e a doppia rampa. Caratteristiche e parametri dei convertitori A/D. Generatori di segnali sinusoidali Obiettivi Conoscere il concetto di reazione positiva e il principio di funzionamento degli oscillatori sinusoidali, conoscere le condizioni di Barkhausen e la varie tipologie di oscillatori: a sfasamento, a ponte di Wien, di Hartley e Colpitts. Saper sciegliere la tipologia di oscillatore in funzione dell'applicazione. Saper dimensionare semplici oscillatori per generare segnali sinusoidali in bassa e in alta frequenza. Contenuti Principio di funzionamento di un oscillatore e condizioni di Barhkausen. Oscillatori per basse frequenze: oscillatori a sfasamento, oscillatori di Wien. Oscillatori per frequenze elevate: struttura circuitale a tre punti, oscillatore di Hartley e Colpitts. Generatori di forme d'onda Obiettivi Conoscere il principio di funzionamento dei formatori d'onda a operazionali. Saperli sceglierli e dimensionarli in base alle varie esigenze Contenuti Classificazione dei multivibratori.Formatori d'onda a operazionali: il comporatore, trigger di Schmitt invertente e non invertente, generatore d'onda quadra (astabile) e 29 monostabile, generatore di rampa, generatore d'onda funzionamento del 555. Il 555 come astabile e monostabile. triangolare. Struttura e Tecniche di trasmissione analogiche Obiettivi Conoscere i diversi tipi di modulazioni, comprendere le problematiche relative alle trasmissione dei segnali, saper valutare le caratteristiche dei vari tipi di modulazione Contenuti Tecniche di modulazione, modulazione analogica con portante armonica. Modulazione d'ampiezza con trasmissione della portante: rappresentazione spettrale, calcolo della banda occupata, calcolo della potenza necessaria alla trasmissione. Modulazione DSB(Double-Side-Band) senza trasmissione della portante: calcolo della banda occupata, calcolo della potenza necessaria alla trasmissione. Modulazione SSB(Single-Side-Band): calcolo della banda occupata, calcolo della potenza necessaria alla trasmissione. Demodulazione con circuito ad inviluppo e demodulatore DSB. Modulazione di frequenza: calcolo della potenza e della banda occupata.Vantaggie e svantaggi rispetto alla modulazione di ampiezza. Modulazioni analogiche con portante impulsiva (PAM,PWM, PPM, PFM). Modulazioni digitali con portanti armoniche (ASK, FSK, PSK). Strumenti di lavoro Libri di testo: ELETTRONICA ED ELETTROTECNCA VOL 3B E. Cunberti, L. De Lucchi, D. Galluzzo (Ed. Petrini) Criteri e strumenti di valutazione Valutazione della conoscenza teorica su scala decimale, valutazione in quindicesimi di simulazioni della terza prova per l’esame di stato. Livelli di apprendimento: conoscenza, espressione, abilità nell’utilizzo della strumentazione impegno e rapporti interpersonali. 14.H. SISTEMI AUTOMATICI CONTENUTI: SISTEMI DEL PRIMO ORDINE Legame ingresso/uscita nel dominio del tempo. Funzione di trasferimento Andamento della risposta di un sistema del primo ordine: risposta a un ingresso a gradino, a una rampa lineare, a una sinusoide, all’impulso. SISTEMI DEL SECONDO ORDINE Legame ingresso/uscita nel dominio del tempo. Funzione di trasferimento Andamento della risposta di un sistema del secondo ordine in relazione ai poli della sua funzione di trasferimento: risposta a un ingresso a gradino, a una rampa lineare e a una sinusoide. Risposta di un sistema ad un segnale qualsiasi (cenni). SCHEDE E TECNICHE PER L’ACQUISIZIONE DEI DATI CON PERSONAL COMPUTER - Tecniche e problematiche relative all’acquisizione dei dati con PC: il campionamento dei segnali (rappresentazione grafica del teorema di Shannon), il buffer circolare, la FIFO. - Scheda PCI-MIO-16E-4 (National Instruments): descrizione generale, libreria NI-DAQ: funzioni per la gestione dell’acquisizione di segnali analogici e della porta di I/O digitale. - Scheda PCI-DIO-32HS (National Instruments): descrizione generale, libreria NI-DAQ: funzioni di configurazione e stato delle linee digitali. 30 PROGRAMMAZIONE IN LINGUAGGIO C++ - Ambiente di sviluppo Visual Studio 2010 (Microsoft) - Esempio di applicativo senza interfaccia grafica per l’acquisizione di un segnale analogico e la memorizzazione dei relativi campioni in un file (scheda PCI-MIO-16E-4) - Esempio di applicativo con interfaccia grafica per la realizzazione di un sistema di controllo automatico del livello di un serbatoio (scheda PCI-MIO-16E-4). Hardware di interfacciamento. - Esempio di applicativo con interfaccia grafica per la cattura del movimento di una biglia su un piano e il controllo di un respingente (scheda PCI-DIO-32HS), mediante tecniche di visione artificiale. TECNICHE DI BASE PER LA PROGRAMMAZIONE DEI PLC SIEMENS PLC concetti generali. Descrizione moduli I/O, analogici e digitali. Parametrizzazione del dispositivo con indicazione del profilo tecnico dell’apparato. Simbologia AWL, utilizzo lista istruzioni. Operazioni logiche, di confronto, conteggio, temporizzazione, configurazione modulo analogico, dispositivo profibus master-moduli remoti del profibus slave. Progettazione di semplici sistemi di automazione con programmazione in AWL, caricamento e collaudo su postazione Siemens SIMATIC S7-300. Progetti svolti: progetto e controllo di un montacarichi, progetto di gestione e controllo del livello di un serbatoio con l’inserzione della componente analogica di livello, progetto di gestione e controllo di movimentazione su due assi. MICROCONTROLLORE PIC 18f4520 Gestione delle porte, interfacciamento con display LCD, gestione del convertitore A/D, del beeper, dei pulsanti e degli accessi alla memoria EEPROM integrata. Gestione dell’interrupt generato dal Timer0: riproduzione di una sequenza musicale. Realizzazione di un sistema di controllo automatico del livello di un serbatoio: definizione dell’ hardware e sviluppo del firmware. Interfacciamento con motore brushless (generatore PWM). LIBRI DI TESTO E STRUMENTI DI LAVORO: LIBRI DI TESTO - Sistemi di controllo – vol. 3 (Ed. Thecna) - Strumenti informatici di base (Ed. Thecna) TESTI DI LETTURA, DI CONSULTAZIONE, DISPENSE, FOTOCOPIE - Il manuale Visual C++ programmazione in Windows (Mc Graw Hill) - Manuale scheda PCI-MIO-16E-4 - Manuale librerie NI-DAQ (National Instruments) - Manuale PIC 18F4520 - Manuale librerie C18 (Microchip) - Manuale Simatic-S7 Siemens SUSSIDI INFORMATICI - Ambiente di sviluppo integrato Visual Studio 2010 (Microsoft) - librerie software NI-DAQ (National Instruments) - MPLAB 8.89 (Microchip) - C18 Compiler (Microchip) - Demo Board PICDEM 2 PLUS (Microchip) - Ambiente di sviluppo Simatic S7 14.I. EDUCAZIONE FISICA 3. Obiettivo: Potenziamento fisiologico 31 Contenuti: Forza - Mobilità articolare - Elasticità muscolare - Resistenza - Velocità – Agilità, Destrezza, Equilibrio e Coordinazione Metodo di lavoro: Forza: Piegamenti a terra o con utilizzo panchina (muscolatura interessata), Trazioni alla sbarra(muscolatura interessata), Sospensioni alla sbarra con braccia piegate a tempo; Mobilità articolare ed Elasticità muscolare: esercizi durante riscaldamento (cenni sulle articolazioni e muscolatura interessata); Resistenza: corsa di resistenza 10 minuti, esercizi di preatletismo durante il riscaldamento, calcio a cinque 30’-60’; Velocità: partenze dai blocchi 30 m; Potenziamento muscolare: salto in lungo da fermi piedi uniti- salto quintuplo a balzi alternati, salto in alto a piedi pari, lancio dorsale e frontale con palla medica, test di elevazione; Agilità, Destrezza, Equilibrio e Coordinazione: salti con funicella, percorso con palla da calcetto, equilibrio a tempo su sbarra. la fase di 4. Obiettivo: conoscenza e pratica delle attività sportive di squadra e individuali Atletica leggera : getto del peso in pedana (tecnica e ostacoli (tecnica passaggio ostacolo); Giochi di squadra : calcio a 5, basket, pallavolo; Tennis tavolo: partite singolo e doppio. regolamento), corsa ad Valutazioni: Verifica e valutazioni dei risultati delle prove pratiche-disponibilità dimostrata verso le attività proposte-impegno personale puntualità precisione diligenza Eventualità di interrogazioni per gli esonerati sugli argomenti trattati durante le lezioni 32 33