esempio di sviluppo delle competenze a partire dalle linee guida

ESEMPIO DI SVILUPPO DELLE COMPETENZE A PARTIRE DALLE
LINEE GUIDA (PECUP DI UNA DISCIPLINA)
DISCIPLINA “ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA”
INDIRIZZO DI ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA
ARTICOLAZIONE “ELETTRONICA”
In questo esempio si è proceduto osservando in sequenza i seguenti punti:
1) Associare le abilità alle macro-competenze
2) In ciascuna macro-competenza, raggruppare le abilità in competenze da definire
3) Stabilire quali competenze, con le abilità associate, bisogna sviluppare per anno scolastico.
Associare le conoscenze a ciascuna abilità per completare la prima stesura del PECUP della
propria disciplina
___________________________
1) Associare le abilità alle macro-competenze
Dalla linee guida relative alla disciplina interessata, si prendono in esame tutte le abilità
riportate e si associa ciascuna di esse ad una delle macro-competenze a cui afferisce. Le macrocompetenze sono indicate in grassetto nella stessa scheda delle linee guida. In questa fase il
docente può aggiungere abilità che ritiene debbano essere acquisite a completamento di una
determinata macro-competenza, oppure può non tener conto di qualche abilità che possa essere
inclusa in altre già considerate. (Teniamo presente che le linee guida, a livello di abilità indicate,
rappresentano un riferimento per il docente ma non sono un prescrittivo “programma
ministeriale”. Devono essere comunque assicurate le macro-competenze.
MACRO-COMPETENZA
A
Applicare nello studio
e nella progettazione di
impianti e
apparecchiature
elettriche ed
elettroniche i
procedimenti
dell’elettrotecnica e
dell’elettronica
ABILITA’
Applicare i principi generali di Fisica nello studio di componenti e dispositivi
elettrici ed elettronici lineari e non lineari in regime sinusoidale e impulsivo
Applicare la teoria dei circuiti per lo studio di reti lineari sollecitate in regime
sinusoidale.
Descrivere il principio di funzionamento dei componenti digitali a bassa e
media scala di integrazione.
Analizzare e realizzare circuiti digitali, a bassa scala di integrazione di tipo
combinatorio e sequenziale.
Analizzare dispositivi amplificatori discreti ad alta frequenza.
Analizzare e dimensionare dispositivi amplificatori integrati di segnale, di
potenza, a bassa frequenza
Analizzare e dimensionare circuiti e reti elettriche comprendenti componenti
lineari e non lineari, sollecitati in continua e in alternata.
Analizzare circuiti e dispositivi passivi e attivi per il filtraggio del segnale
Utilizzare l’A.O. per realizzare la conversione V-I e I-V
Utilizzare l’amplificazione operazionale per realizzare operazioni e funzioni
matematiche su segnali sinusoidali
Rilevare e rappresentare la risposta di circuiti e dispositivi lineari a segnali
sinusoidali di frequenza variabile
1
Progettare dispositivi amplificatori discreti, di segnale, di potenza, a bassa e
ad alta frequenza.
Progettare circuiti per la generazione di segnali periodici di bassa, media e
alta frequenza.
MACRO-COMPETENZA
B
ABILITA’
Analizzare dispositivi logici utilizzando componenti a media scala di
integrazione.
Analizzare e realizzare funzioni cablate e programmate combinatorie e
sequenziali.
Utilizzare l’amplificatore operazionale nelle configurazioni non lineari
Analizzare tipologie e
caratteristiche tecniche
delle macchine
elettriche e delle
apparecchiature
elettroniche, con
riferimento ai criteri di
scelta per la loro
utilizzazione e
interfacciamento
Analizzare e dimensionare circuiti per la generazione di forme d’onda a bassa
e media frequenza
Analizzare e dimensionare circuiti per la generazione di segnali sinusoidali a
bassa e media frequenza
Analizzare i processi di conversione dell’energia.
Applicare i principi del controllo delle macchine elettriche.
Scegliere componenti e macchine in funzione del risparmio energetico.
Analizzare ed operare con segnali analogici e digitali, periodici e non
periodici sia in funzione del tempo che della frequenza
Analizzare e dimensionare circuiti per la conversione A/D e D/A del segnale
Analizzare e dimensionare circuiti per l’acquisizione di dati
Applicare i principi della trasmissione dati.
Applicare i principi di interfacciamento tra dispositivi elettrici.
MACRO-COMPETENZA
C
Utilizzare la strumentazione
di laboratorio e di settore e
applicare i metodi di
misura per effettuare
verifiche, controlli e
collaudi
MACRO-COMPETENZA
D
ABILITA’
Eseguire misure nel rispetto delle procedure previste dalle norme.
Consultare i manuali di istruzione.
ABILITA’
Rappresentare, elaborare ed interpretare i risultati delle misure utilizzando
anche strumenti informatici.
Redigere relazioni
tecniche e documentare
le attività individuali e
di gruppo relative a
situazioni professionali
Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore anche in lingua
inglese.
2
2) In ciascuna macro-competenza, raggruppare le abilità in competenze da definire
Individuare gruppi di abilità che possono afferire ad una determinata competenza che il docente
definisce. Si ottiene così, per ogni macro-competenza, un certo numero di competenze con le
abilità associate.
MACRO-COMPETENZA A
Applicare nello studio e nella progettazione di impianti e apparecchiature elettriche ed
elettroniche i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica
COMPETENZE
ABILITA’
Applicare i principi della Fisica e la
teoria dei circuiti per analizzare il
funzionamento di componenti e
dispositivi elettrici ed elettronici
lineari e non lineari in c.c. e a
regime sinusoidale
Progettare circuiti logici
combinatori e sequenziali
utilizzando materiali, componenti e
dispositivi elettrici ed elettronici
discreti e integrati a bassa e media
scala di integrazione
Dimensionare circuiti per il
condizionamento del segnale
Applicare i principi generali della Fisica nello studio di componenti e
dispositivi elettrici ed elettronici lineari e non lineari in regime
sinusoidale e impulsivo
Applicare la teoria dei circuiti per lo studio di reti lineari sollecitate in
regime sinusoidale.
Analizzare e dimensionare circuiti e reti elettriche comprendenti
componenti lineari e non lineari, sollecitati in continua e in alternata.
Descrivere il principio di funzionamento dei componenti digitali a bassa
e media scala di integrazione.
Analizzare e realizzare circuiti digitali, a bassa scala di integrazione di
tipo combinatorio e sequenziale.
Analizzare e dimensionare dispositivi amplificatori integrati di segnale,
di potenza, a bassa frequenza
Analizzare dispositivi amplificatori discreti ad alta frequenza.
Realizzare operazioni matematiche
e conversioni su segnali sinusoidali
Progettare circuiti di
condizionamento e per la
generazione del segnale
Analizzare circuiti e dispositivi passivi e attivi per il filtraggio del
segnale
Rilevare e rappresentare la risposta di circuiti e dispositivi lineari a
segnali sinusoidali di frequenza variabile
Utilizzare l’A.O. per realizzare la conversione V-I e I-V
Utilizzare l’amplificazione operazionale per realizzare operazioni e
funzioni matematiche su segnali sinusoidali
Progettare dispositivi amplificatori discreti, di segnale, di potenza, a
bassa e ad alta frequenza.
Progettare circuiti per la generazione di segnali periodici di bassa,
media e di alta frequenza.
MACRO-COMPETENZA B
Analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle macchine elettriche e delle
apparecchiature elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e
interfacciamento
COMPETENZE
Utilizzare componenti a media
scala di integrazione per
realizzare funzioni cablate e
programmate
Realizzare circuiti di
ABILITA’
Analizzare dispositivi logici utilizzando componenti a media scala di
integrazione.
Analizzare e realizzare funzioni cablate e programmate combinatorie e
sequenziali.
Utilizzare l’amplificatore operazionale nelle configurazioni non lineari
3
generazione di forme d’onda a
bassa e media frequenza
Analizzare e dimensionare circuiti per la generazione di forme d’onda a
bassa e media frequenza
Analizzare e dimensionare circuiti per la generazione di segnali sinusoidali
a bassa e media frequenza
Analizzare tipologie e tecniche
delle macchine elettriche
Analizzare i processi di conversione dell’energia.
Applicare i principi del controllo delle macchine elettriche.
Scegliere componenti e macchine in funzione del risparmio energetico.
Progettare sistemi di
acquisizione e di trasmissione di
dati
Analizzare ed operare con segnali analogici e digitali, periodici e non
periodici sia in funzione del tempo che della frequenza
Analizzare e dimensionare circuiti per la conversione A/D e D/A del
segnale
Analizzare e dimensionare circuiti per l’acquisizione di dati
Applicare i principi della trasmissione dati.
Applicare i principi di interfacciamento tra dispositivi elettrici.
MACRO-COMPETENZA C
Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per
effettuare verifiche, controlli e collaudi
COMPETENZE
Utilizzare consapevolmente la strumentazione di laboratorio
per effettuare verifiche e collaudi di reti lineari in regime
sinusoidale e di circuiti digitali a bassa scala di integrazione
ABILITA’
Eseguire misure nel rispetto delle procedure
previste dalle norme.
Consultare i manuali di istruzione.
Utilizzare consapevolmente la strumentazione di laboratorio
per effettuare verifiche e collaudi di amplificatori e circuiti
integrati analogici a bassa e a media frequenza
Eseguire misure nel rispetto delle procedure
previste dalle norme.
Predisporre misure di collaudo dei circuiti progettati nel
rispetto delle procedure previste dalle norme
Eseguire misure nel rispetto delle procedure
previste dalle norme.
Consultare i manuali di istruzione.
Consultare i manuali di istruzione.
MACRO-COMPETENZA D
Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni
professionali
COMPETENZA
ABILITA’
Rappresentare, elaborare ed interpretare i risultati delle misure utilizzando
anche strumenti informatici.
Redigere relazioni tecniche
Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore anche in lingua
inglese.
3) Stabilire quali competenze, con le abilità associate, bisogna sviluppare per anno
scolastico. Associare le conoscenze a ciascuna abilità per completare la prima stesura
del PECUP della propria disciplina
Le conoscenze sono riportate nella scheda delle linee guida in un’unica colonna. Il docente deve
associare quelle che afferiscono ad una determinata abilità. In questa fase il docente può inserire
ulteriori conoscenze che ritiene utile specificare all’interno di una certa abilità.
4
3° ANNO
MACRO-COMPETENZA A
Applicare nello studio e nella progettazione di
impianti e apparecchiature elettriche ed elettroniche
i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica
COMPETENZE
Applicare i principi della
Fisica e la teoria dei
circuiti per analizzare il
funzionamento di
componenti e dispositivi
elettrici ed elettronici
lineari e non lineari in c.c.
e a regime sinusoidale
DISCIPLINE CONCORRENTI
………………………
ABILITA’
CONOSCENZE
Applicare i principi generali della
Fisica nello studio di componenti e
dispositivi elettrici ed elettronici
lineari e non lineari in regime
sinusoidale e impulsivo
Componenti circuitali resistivi e reattivi in
regime sinusoidale, reattanza ed impedenza:
reostati, trimmer, potenziometri,
condensatori e induttori, trasformatori
Applicare la teoria dei circuiti per
lo studio di reti lineari sollecitate in
regime sinusoidale.
Comportamento dei condensatori e degli
induttori in regime impulsivo
Componenti circuitali in regime impulsivo,
loro modelli equivalenti ed esempi
applicativi: relè, diodi, BJT, JFET, CMOS,
SCR, contattori
Rappresentazione vettoriale dei segnali
sinusoidali.
Principi generali e teoremi per lo studio
delle reti elettriche.
Metodo simbolico per l’analisi dei circuiti.
Analizzare e dimensionare circuiti e
reti elettriche comprendenti
componenti lineari e non lineari,
sollecitati in continua e in alternata.
Progettare circuiti logici
combinatori e sequenziali
utilizzando materiali,
componenti e dispositivi
elettrici ed elettronici
discreti e integrati a bassa
e media scala di
integrazione
Descrivere il principio di
funzionamento dei componenti
digitali a bassa e media scala di
integrazione.
Potenza attiva e reattiva
Circuiti raddrizzatori e limitatori
Circuiti alimentatori stabilizzati a
componenti discreti, limiti funzionali
Semplici alimentatori chopper
Famiglie dei componenti logici,
caratteristiche elettriche e funzionali
Codificatori e decodificatori, multiplexer
Flip-Flop e Latch
Analizzare e realizzare circuiti
digitali, a bassa scala di
integrazione di tipo combinatorio e
sequenziale.
Divisori di frequenza
Sommatori, comparatori, contatori modulo
10
Semplici circuiti di visualizzazione e
controllo
Dispositivi ad alta scala di integrazione.
Dispositivi programmabili.
MACRO-COMPETENZA B
Analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle
macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche,
con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione
e interfacciamento
COMPETENZE
Utilizzare componenti a
media scala di
integrazione per realizzare
funzioni cablate e
programmate
ABILITA’
DISCIPLINE CONCORRENTI
………………………
CONOSCENZE
Analizzare dispositivi logici
utilizzando componenti a media
scala di integrazione.
Registri, contatori decimali
Analizzare e realizzare funzioni
cablate e programmate
combinatorie e sequenziali.
Dispositivi programmabili di
visualizzazione e di memorizzazione
Reti logiche combinatorie e sequenziali.
ALU
Dispositivi programmabili
5
MACRO-COMPETENZA C
Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e
applicare i metodi di misura per effettuare verifiche,
controlli e collaudi
COMPETENZE
Utilizzare
consapevolmente la
strumentazione di
laboratorio per effettuare
verifiche e collaudi di reti
lineari in regime
sinusoidale e di circuiti
digitali a bassa scala di
integrazione
ABILITA’
CONOSCENZE
Eseguire misure nel rispetto delle
procedure previste dalle norme.
Consultare i manuali di istruzione.
Fogli tecnici di componenti elettrici ed
elettronici discreti e integrati digitali a bassa
e media scala d’integrazione
Redigere relazioni tecniche e documentare le attività
individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
Redigere relazioni
tecniche
………………………
Strumentazione di base: comandi principali
per usare il multimetro, l’oscilloscopio, il
generatore di funzioni
MACRO-COMPETENZA D
COMPETENZE
DISCIPLINE CONCORRENTI
ABILITA’
Rappresentare, elaborare ed
interpretare i risultati delle misure
utilizzando anche strumenti
informatici.
Utilizzare il lessico e la
terminologia tecnica di settore
anche in lingua inglese.
DISCIPLINE CONCORRENTI
………………………
CONOSCENZE
Fogli di calcolo, rappresentazioni di grafici
e tabelle.
Software dedicato per il disegno di circuiti
elettrici ed elettronici
Terminologia finalizzata alla comprensione
dei fogli tecnici dei componenti elettrici ed
elettronici discreti ed integrati digitali
6
4° ANNO
MACRO-COMPETENZA A
Applicare nello studio e nella progettazione di
impianti e apparecchiature elettriche ed elettroniche
i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica
COMPETENZE
Dimensionare circuiti per
il condizionamento del
segnale
Realizzare operazioni
matematiche e conversioni
su segnali sinusoidali
DISCIPLINE CONCORRENTI
ABILITA’
CONOSCENZE
Analizzare e dimensionare
dispositivi amplificatori integrati di
segnale, di potenza, a bassa
frequenza
L’amplificatore operazionale in
configurazione lineare
Amplificatori di media potenza con l’uso di
integrati
Componenti discreti per alte frequenze
Configurazioni di amplificatori per alte
frequenze
Filtri passivi LP, HP, BP
Filtri selettivi RCL e al quarzo
Configurazioni di celle filtranti attive
Diagrammi di Bode, modulo e fase, delle
funzioni di trasferimento di circuiti
amplificatori e di filtri
Stabilità degli amplificatori
Circuiti di conversione V-I
Circuiti di conversione I-V
Circuiti derivatori ed integratori reali
Sommatore analogico invertente e non
invertente
L’amplificatore per strumentazione
Amplificatore logaritmico ed esponenziale
Analizzare dispositivi amplificatori
discreti ad alta frequenza.
Analizzare circuiti e dispositivi
passivi e attivi per il filtraggio del
segnale
Rilevare e rappresentare la risposta
di circuiti e dispositivi lineari a
segnali sinusoidali di frequenza
variabile
Utilizzare l’A.O. per realizzare la
conversione V-I e I-V
Utilizzare l’amplificazione
operazionale per realizzare
operazioni e funzioni matematiche
su segnali sinusoidali
MACRO-COMPETENZA B
Analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle
macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche,
con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione
e interfacciamento
COMPETENZE
ABILITA’
Utilizzare l’amplificatore
operazionale nelle configurazioni
non lineari
Realizzare circuiti di
generazione di forme
d’onda a bassa e media
frequenza
Analizzare e dimensionare circuiti
per la generazione di forme d’onda
a bassa e media frequenza
Analizzare tipologie e
tecniche delle macchine
elettriche
Analizzare i processi di conversione
dell’energia.
Analizzare e dimensionare circuiti
per la generazione di segnali
sinusoidali a bassa e media
frequenza
DISCIPLINE CONCORRENTI
………………………
CONOSCENZE
Comparatore di soglia con isteresi
invertente e non invertente
Circuiti raddrizzatori e limitatori con l’uso
dell’A.O.
Circuiti astabili e monostabili con l’uso
dell’A.O. ed integrati
Circuiti generatori di forme d’onda a bassa e
a media frequenza
Condizioni di oscillazione di un circuito RC
con A.O.
Oscillatori al quarzo
Circuiti oscillatori sinusoidali per alte
frequenze
Dalla produzione all’utilizzazione
dell’energia elettrica
Motori e generatori elettrici.
Motore passo –passo.
Applicare i principi del controllo
delle macchine elettriche.
Funzionamento delle macchine elettriche
Sistemi di avviamento statico e controllo di
7
velocità.
Scegliere componenti e macchine in
funzione del risparmio energetico.
MACRO-COMPETENZA C
Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e
applicare i metodi di misura per effettuare verifiche,
controlli e collaudi
COMPETENZE
Utilizzare
consapevolmente la
strumentazione di
laboratorio per effettuare
verifiche e collaudi di
amplificatori e circuiti
integrati analogici a bassa
e a media frequenza
ABILITA’
DISCIPLINE CONCORRENTI
………………………
CONOSCENZE
Eseguire misure nel rispetto delle
procedure previste dalle norme.
Consultare i manuali di istruzione.
Fogli tecnici di componenti elettrici ed
elettronici discreti e integrati analogici a
bassa e media frequenza
MACRO-COMPETENZA D
Redigere relazioni
tecniche
Trasformatore: principio di funzionamento
e utilizzo.
Caratteristiche tecniche ed uso di tutte le
funzioni della strumentazione di base:
multimetro, oscilloscopio digitale,
generatore di funzioni
Redigere relazioni tecniche e documentare le attività
individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
COMPETENZE
Tipologie di macchine elettriche.
ABILITA’
Rappresentare, elaborare ed
interpretare i risultati delle misure
utilizzando anche strumenti
informatici.
Utilizzare il lessico e la
terminologia tecnica di settore
anche in lingua inglese.
DISCIPLINE CONCORRENTI
………………………
CONOSCENZE
Fogli di calcolo, rappresentazioni di grafici
e tabelle.
Software dedicato per il disegno di circuiti
elettrici ed elettronici
Terminologia finalizzata alla comprensione
dei fogli tecnici dei componenti elettrici ed
elettronici discreti ed integrati analogici
8
5° ANNO
MACRO-COMPETENZA A
Applicare nello studio e nella progettazione di
impianti e apparecchiature elettriche ed elettroniche
i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica
COMPETENZE
Progettare circuiti di
condizionamento e per la
generazione del segnale
DISCIPLINE CONCORRENTI
ABILITA’
CONOSCENZE
Progettare dispositivi amplificatori
discreti, di segnale, di potenza, a
bassa e ad alta frequenza.
Caratteristiche elettriche dei componenti
attivi di potenza
Caratteristiche elettriche dei componenti
attivi ad alta frequenza
Reti di polarizzazione dei componenti attivi
di potenza
Linearità e stabilità degli amplificatori
Dissipazione di potenza e dissipatori
Criteri di progetto degli amplificatori
Rumore negli stadi amplificatori
Caratteristiche elettriche dei componenti
integrati per la generazione di segnali a
bassa, media e alta frequenza
Reti di controllo dell’ampiezza
dell’oscillazione del segnale
Tipologie di rumore e accorgimenti per
purezza spettrale
Criteri di progetto dei generatori di forme
d’onda
Progettare circuiti per la
generazione di segnali periodici di
bassa, media e alta frequenza.
MACRO-COMPETENZA B
Analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle
macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche,
con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione
e interfacciamento
COMPETENZE
Progettare sistemi di
acquisizione e di
trasmissione di dati
DISCIPLINE CONCORRENTI
………………………
ABILITA’
CONOSCENZE
Analizzare ed operare con segnali
analogici e digitali, periodici e non
periodici sia in funzione del tempo
che della frequenza
Analisi di Fourier per i segnali periodici
Spettri di ampiezza dei segnali ad energia
finita ed infinita
Software per la visualizzazione
dell’ampiezza del segnale in funzione del
tempo e della frequenza
Calcolo della banda effettiva occupata da un
segnale
Scelta e dimensionamento di filtri per la
selezione o l’eliminazione delle armoniche
del segnale
Analizzare e dimensionare circuiti
per la conversione A/D e D/A del
segnale
Analizzare e dimensionare circuiti
per l’acquisizione di dati
Applicare i principi della
trasmissione dati.
Applicare i principi di
interfacciamento tra dispositivi
elettrici.
9
MACRO-COMPETENZA C
Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e
applicare i metodi di misura per effettuare verifiche,
controlli e collaudi
COMPETENZE
Predisporre misure di
collaudo dei circuiti
progettati nel rispetto
delle procedure previste
dalle norme
ABILITA’
Eseguire misure nel rispetto delle
procedure previste dalle norme.
Consultare i manuali di istruzione.
MACRO-COMPETENZA D
Redigere relazioni tecniche e documentare le attività
individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
COMPETENZE
Redigere relazioni
tecniche
ABILITA’
DISCIPLINE CONCORRENTI
………………………
CONOSCENZE
Caratteristiche tecniche ed uso di tutte le
funzioni della strumentazione di base:
multimetro, oscilloscopio digitale,
generatore di funzioni, analizzatore di
spettro
Software dedicato per la simulazione di
circuiti analogici e digitali
Fogli tecnici di componenti elettrici ed
elettronici discreti e integrati analogici a
bassa e media frequenza.
Fogli tecnici di componenti digitali a media
e alta scala di integrazione
DISCIPLINE CONCORRENTI
………………………
CONOSCENZE
Rappresentare, elaborare ed
interpretare i risultati delle misure
utilizzando anche strumenti
informatici.
Fogli di calcolo, rappresentazioni di grafici
e tabelle.
Utilizzare il lessico e la
terminologia tecnica di settore
anche in lingua inglese.
Terminologia finalizzata alla comprensione
dei fogli tecnici dei componenti elettrici ed
elettronici discreti ed integrati analogici e
dei componenti digitali a media e alta scala
di integrazione
Software dedicato per il disegno di circuiti
elettrici ed elettronici
10