Progr Dipartimento di Elettronica - IIS Levi
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Progr Dipartimento di Elettronica - IIS Levi
ITIS «P.Levi», Mirano VE La progettazione delle discipline tecniche dell’indirizzo SETTORE TECNOLOGICO “Elettronica ed Elettrotecnica” (Specializz. Elettronica) 1 Considerato che le linee guida per l’attuazione della riforma sono volutamente essenziali, si è resa necessaria una progettazione didattica da parte dei dipartimenti delle singole scuole da inserire nel POF di istituto che diviene elemento contrattuale con l’utenza. La progettazione didattica viene integrata da una pianificazione organizzativa che sfrutti le risorse presenti in istituto e le eventuali quote di autonomia previste dal regolamento del riordino. La didattica in laboratorio non sarà più identificabile con la compresenza del docente tecnico-pratico. 1. 2. 3. 4. Contenuto della programmazione: selezione dei contenuti disciplinari mappa delle competenze sulle discipline definizione delle attività di laboratorio e delle ore di compresenza definizione in dettaglio di competenze, abilità e conoscenze per i singoli anni delle specifiche discipline con attenzione ai tempi ed alle propedeuticità STRALCI DELLE LINEE GUIDA PER IL PASSAGGIO AL NUOVO ORDINAMENTO • DIDATTICA LABORATORIALE Il miglioramento della qualità dell’offerta di istruzione e formazione si realizza, inoltre, con l’adozione di metodologie didattiche innovative - altro punto chiave della Raccomandazione europea - fondate sia sull’ampio uso delle tecnologie informatiche (IT), sia sulla valorizzazione del metodo scientifico e dell’approccio laboratoriale, diffuso non solo alle discipline tecnologiche, ma a tutte le discipline del curricolo. Si fa riferimento, in particolare, all’utilizzo di aule attrezzate con la lavagna interattiva multimediale (LIM), che consente di gestire l’attività didattica in modo più efficace e funzionale ad una partecipazione “attiva” degli studenti; …… Sono necessari …….. una intensa e diffusa didattica di laboratorio, da estendere anche alle discipline dell’area di istruzione generale con l’utilizzo, in particolare, delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione, di attività progettuali e di alternanza scuola-lavoro per sviluppare il rapporto col territorio e le sue risorse formative in ambito aziendale e sociale. ……… L’impianto dei nuovi ordinamenti degli istituti tecnici richiede che la progettazione formativa sia sostenuta da forme organizzative che pongano, al centro delle strategie didattiche collegiali, il laboratorio e la didattica laboratoriale, ……… • • PROGETTARE E VALUTARE PER COMPETENZE INSEGNARE PER SVILUPPARE COMPETENZE 2 ………….. d. l’ambiente nel quale si svolgono i percorsi dovrebbe assumere sempre più le caratteristiche di un laboratorio nel quale si opera individualmente o in gruppo al fine di acquisire e controllare la qualità delle conoscenze a e abilità progressivamente affrontate, mentre se ne verifica la spendibilità nell’affrontare esercizi e problemi sempre più impegnativi sotto la guida dei docenti. Si tratta di promuovere una metodologia di insegnamento e apprendimento di tipo laboratoriale, alla quale si potrà accostare con ancor maggior profitto l’utilizzo delle previste attività da svolgere nei laboratori. Ad esempio, si può immaginare un laboratorio di scrittura in italiano, sostenuto dall’uso personale e/o collettivo di tecnologie digitali, nel quale si possano anche redigere relazioni su quanto esplorato nelle scienze o nelle tecnologie, oltre che commenti alle proprie letture; un laboratorio di introduzione e di applicazione dei concetti e dei procedimenti matematici, mediante la soluzione di problemi anche ispirati allo studio parallelo delle scienze o delle tecnologie; esercitazioni nella lingua straniera, valorizzando, se ci sono, quanti ne manifestano una maggiore padronanza o mediante la lettura e/o ascolto collettivo di testi tecnici in inglese; • Operare per progetti In generale la pedagogia del progetto è una pratica educativa che coinvolge gli studenti nel lavorare intorno a un compito condiviso che abbia una sua rilevanza, non solo all’interno dell’attività scolastica, bensì anche fuori di essa. Ad esempio, si può proporre agli studenti di impegnarsi nella produzione di uno spettacolo, nella pubblicazione di un giornale, nel preparare un viaggio o un’escursione, scrivere una novella, redigere una guida turistica che descriva un luogo o un oggetto d’arte, preparare una esposizione, girare un film o un video, progettare e realizzare un sito informatico, partecipare a un’azione umanitaria ecc. Una competenza si manifesta quando uno studente è in grado di affrontare un compito o realizzare un prodotto a lui assegnato, mettendo in gioco le sue risorse personali e quelle, se disponibili, esterne utili o necessarie. Naturalmente la natura del compito o del prodotto caratterizza la tipologia e il livello di competenza che si intende rilevare. Questo può essere più direttamente collegato con uno o più insegnamenti, oppure riferirsi più direttamente a un’attività tecnica e/o professionale. Comunque, esso deve poter sollecitare la valorizzazione delle conoscenze, delle abilità apprese e delle altre caratteristiche personali in maniera non ripetitiva e banale. Il livello di complessità e di novità del compito proposto rispetto alla pratica già consolidata determina poi la qualità e il livello della competenza posseduta. L’elaborazione di un giudizio che tenga conto dell’insieme delle manifestazioni di competenza, anche da un punto di vista evolutivo, non può basarsi su calcoli di tipo statistico, alla ricerca di medie: assume invece il carattere di un accertamento di presenza e di livello, che deve essere sostenuto da elementi di prova (le informazioni raccolte) e da consenso (da parte di altri). • Il laboratorio come metodologia di apprendimento Il laboratorio è concepito, nei nuovi ordinamenti dell’istruzione tecnica, non solo come il luogo nel quale gli studenti mettono in pratica quanto hanno appreso a livello teorico attraverso la sperimentazione di protocolli standardizzati, tipici delle discipline scientifiche, ma 3 soprattutto come una metodologia didattica innovativa, che coinvolge tutte le discipline, in quanto facilita la personalizzazione del processo di insegnamento/apprendimento che consente agli studenti di acquisire il “sapere” attraverso il “fare”, dando forza all’idea che la scuola è il posto in cui si “impara ad imparare” per tutta la vita. Tutte le discipline possono, quindi, giovarsi di momenti laboratoriali, in quanto tutte le aule possono diventare laboratori. …………. I docenti, utilizzando il laboratorio, hanno la possibilità di guidare l’azione didattica per “situazioni-problema” e strumenti per orientare e negoziare il progetto formativo individuale con gli studenti, che consente loro di acquisire consapevolezza dei propri punti di forza e debolezza. ………….. Contenuti: (Dal regolamento degli Istituti tecnici) «Il passaggio al nuovo ordinamento è definito da LINEE GUIDA a sostegno dell’autonomia organizzativa e didattica delle istituzioni scolastiche, anche per quanto concerne l’articolazione in competenze, abilità e conoscenze dei risultati di apprendimento…» «La declinazione dei risultati di apprendimento in competenze, abilità e conoscenze è effettuata dalle istituzioni scolastiche, nella loro autonomia, sulla base delle LINEE GUIDA…»* Metodologia: (Dal regolamento degli Istituti tecnici) «I percorsi degli istituti tecnici […] si realizzano attraverso metodologie finalizzate a sviluppare, con particolare riferimento alle attività e agli insegnamenti di indirizzo, competenze basate sulla didattica di laboratorio, l’analisi e la soluzione dei problemi, il lavoro per progetti; sono orientati alla gestione di processi in contesti organizzati e all’uso di modelli e linguaggi specifici; sono strutturati in modo da favorire un collegamento organico con il mondo del lavoro e delle professioni, […]» Autonomia e flessibilità: (Dal regolamento degli Istituti tecnici) «I percorsi degli istituti tecnici […] possono utilizzare la quota di autonomia del 20% dei curricoli*, nell’ambito degli indirizzi definiti dalle regioni e in coerenza con il profilo […]; utilizzano i seguenti spazi di flessibilità, intesi come possibilità di articolare in opzioni le aree di indirizzo […] per corrispondere alle esigenze del territorio e ai fabbisogni formativi espressi dal mondo del lavoro e delle professioni, con riferimento all’orario annuale delle lezioni: entro il 30% nel secondo biennio e il 35% nell’ultimo anno.» Dipartimenti e Comitato Tecnico Scientifico: (Dal regolamento degli Istituti tecnici) ..gli Istituti tecnici […] «possono costituire, nell’esercizio della loro autonomia didattica, organizzativa e di ricerca […], dipartimenti, quali articolazioni funzionali del collegio dei docenti, per il sostegno alla didattica e alla progettazione formativa»… «possono dotarsi, nell’esercizio della loro autonomia didattica e organizzativa, di un comitato tecnico-scientifico […], composto da docenti e da esperti del mondo del lavoro, delle professioni e della ricerca scientifica e tecnologica, con funzioni consultive e di proposta per l’organizzazione delle aree di indirizzo e l’utilizzazione degli spazi di autonomia e flessibilità» 4 RISULTATI DI APPRENDIMENTO: «Descrizione di ciò che un discente conosce, capisce ed è in grado di realizzare al termine di un processo di apprendimento. I risultati sono definiti in termini di conoscenze, abilità e competenze.» Fonte: raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio del 23 aprile 2008 sulla costituzione del Quadro europeo delle qualifiche per l’apprendimento permanente COMPETENZA: «Comprovata capacità di utilizzare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nello sviluppo professionale e personale. Nel contesto del Quadro Europeo delle Qualifiche le competenze sono descritte in termini di responsabilità e autonomia.» Fonte: raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio del 23 aprile 2008 sulla costituzione del Quadro europeo delle qualifiche per l’apprendimento permanente CONOSCENZE: «Risultato dell'assimilazione di informazioni attraverso l'apprendimento. Le conoscenze sono un insieme di fatti, principi, teorie e pratiche relative ad un settore di lavoro o di studio. Nel contesto del Quadro europeo delle qualifiche le conoscenze sono descritte come teoriche e/o pratiche.» Fonte: raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio del 23 aprile 2008 sulla costituzione del Quadro europeo delle qualifiche per l’apprendimento permanente ABILITÀ: «Le capacità di applicare conoscenze e di utilizzare know-how per portare a termine compiti e risolvere problemi. Nel contesto del Quadro europeo delle qualifiche le abilità sono descritte come cognitive (comprendenti l'uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) o pratiche (comprendenti l'abilità manuale e l'uso di metodi, materiali, strumenti).» Fonte: raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio del 23 aprile 2008 sulla costituzione del Quadro europeo delle qualifiche per l’apprendimento permanente 5 «risultati di apprendimento» (Dall’allegato al regolamento degli Istituti tecnici) Il Diplomato in “Elettronica ed Elettrotecnica”: - ha competenze specifiche nel campo dei materiali e delle tecnologie costruttive dei sistemi elettrici, elettronici e delle macchine elettriche, della generazione, elaborazione e trasmissione dei segnali elettrici ed elettronici, dei sistemi per la generazione, conversione e trasporto dell’energia elettrica e dei relativi impianti di distribuzione; - nei contesti produttivi d’interesse, collabora nella progettazione, costruzione e collaudo di sistemi elettrici ed elettronici, di impianti elettrici e sistemi di automazione. È grado di: - operare nell’organizzazione dei servizi e nell’esercizio di sistemi elettrici ed elettronici complessi; - sviluppare e utilizzare sistemi di acquisizione dati, dispositivi, circuiti, apparecchi e apparati elettronici; - utilizzare le tecniche di controllo e interfaccia mediante software dedicato; - integrare conoscenze di elettrotecnica, di elettronica e di informatica per intervenire nell’automazione industriale e nel controllo dei processi produttivi, rispetto ai quali è in grado di contribuire all’innovazione e all’adeguamento tecnologico delle imprese relativamente alle tipologie di produzione; - intervenire nei processi di conversione dell’energia elettrica, anche di fonti alternative, e del loro controllo, per ottimizzare il consumo energetico e adeguare gli impianti e i dispositivi alle normative sulla sicurezza; - nell’ambito delle normative vigenti, collaborare al mantenimento della sicurezza sul lavoro e nella tutela ambientale, contribuendo al miglioramento della qualità dei prodotti e dell’organizzazione produttiva delle aziende. 6 «competenze»(Dall’allegato al regolamento degli Istituti tecnici) 1– Applicare nello studio e nella progettazione di impianti e di apparecchiature elettriche ed elettroniche i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica. 2 – Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi. 3 – Analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e interfacciamento. 4 – Gestire progetti. 5 – Gestire processi produttivi correlati a funzioni aziendali. 6 – Utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione. 7 – Analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici. 7 “Elettronica ed Elettrotecnica” Articolazione Elettronica L’indirizzo “Elettronica ed Elettrotecnica” propone una formazione polivalente che unisce i principi, le tecnologie e le pratiche di tutti i sistemi elettrici, rivolti sia alla produzione, alla distribuzione e all’utilizzazione dell’energia elettrica, sia alla generazione, alla trasmissione e alla elaborazione di segnali analogici e digitali, sia alla creazione di sistemi automatici. Grazie a questa ampia conoscenza di tecnologie i diplomati dell’indirizzo “Elettronica ed Elettrotecnica” sono in grado di operare in molte e diverse situazioni: organizzazione dei servizi ed esercizio di sistemi elettrici; sviluppo e utilizzazione di sistemi di acquisizione dati, dispositivi, circuiti, apparecchi e apparati elettronici; utilizzazione di tecniche di controllo e interfaccia basati su software dedicati; automazione industriale e controllo dei processi produttivi, processi di conversione dell’energia elettrica, anche di fonti alternative, e del loro controllo; mantenimento della sicurezza sul lavoro e nella tutela ambientale. La padronanza tecnica è una parte fondamentale degli esiti di apprendimento. L’acquisizione dei fondamenti concettuali e delle tecniche di base dell’elettrotecnica, dell’elettronica, dell’automazione delle loro applicazioni si sviluppa principalmente nel primo biennio. La progettazione, lo studio dei processi produttivi e il loro inquadramento nel sistema aziendale sono presenti in tutti e tre gli ultimi anni, ma specialmente nel quinto vengono condotte in modo sistematico su problemi e situazioni complesse. L’attenzione per i problemi sociali e organizzativi accompagna costantemente l’acquisizione della padronanza tecnica. In particolare sono studiati, anche con riferimento alle normative, i problemi della sicurezza sia ambientale sia lavorativa. 8 DISCIPLINE TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI COMPETENZE della disciplina • gestire progetti • gestire processi produttivi correlati a funzioni aziendali. • utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi • 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 • redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali • applicare nello studio e nella progettazione di impianti e apparecchiature elettriche ed elettroniche i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica • analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e interfacciamento • utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi • 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 • redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali • utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione • analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici • utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi • 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 • redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali 5h in 3 – 5h in 4 – 6h in 5 ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 7h in 3 – 5h in 4 – 5h in 5 SISTEMI AUTOMATICI 4h in 3 – 6h in 4 – 6h in 5 COMPLEMENTI DI MATEMATICA 1h in 3 – 1h in 4 COMPETENZE TRASVERSALI • 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; • utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati; • utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare; • correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento; • progettare strutture, apparati e sistemi, applicando anche modelli matematici, e analizzarne le risposte alle sollecitazioni meccaniche, termiche, elettriche e di altra natura. 9 TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 1– Applicare nello studio e nella progettazione di impianti e di apparecchiature elettriche ed elettroniche i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica. 2 – Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi. 3 – Analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e interfacciamento. 4 – Gestire progetti. 5 – Gestire processi produttivi correlati a funzioni aziendali. ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA SISTEMI AUTOMATICI X X X X X X X 6 – Utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione. X 7 – Analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici. X 10 Struttura oraria 11 le ore di compresenza 17h I° anno del II biennio 2° anno del II biennio 10h ultimo anno TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA SISTEMI AUTOMATICI 3/5 3/7 2/4 4/5 3/6 2/5 TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 5/6 ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 3/6 SISTEMI AUTOMATICI 2/5 12 Operarare per progetti finalizzati ad una eventuale Certificazione delle competenze Il dipartimento di elettronica, al fine di perseguire obiettivi comuni nell’ambito dell’utilizzo dei laboratori e con l’obiettivo di realizzare, quando verrà richiesto, una condivisa e semplice modalità di certificazione delle competenze ha stabilito la seguente modalità operativa: Biennio Vengono scelti insieme agli studenti progetti per il terzo anno anno da completare nei due periodi indicati: ProgettoA) Settembre-dicembre ProgettoB) Gennaio-aprile due progetti per il quarto anno da completare nei due periodi indicati: ProgettoC) Settembre-dicembre ProgettoD) Gennaio-aprile I progetti consistono nella realizzazione, da parte di piccoli gruppi di studenti, di prototipi funzionanti di dispositivi elettrici/elettronici. Essi andranno corredati di documentazione tecnica descrittiva, valutazione energetica, valutazione costi, valutazione sicurezza. Gli allievi lavoreranno alla progettazione ed alla realizzazione dei prototipi coordinando le varie fasi nelle diverse discipline. Gli insegnanti delle discipline professionali coinvolte finalizzeranno lo svolgimento delle attività alla realizzazione dei dispositivi nei tempi programmati. Nella prima settimana di maggio le attività disciplinari saranno ridefinite per lasciare spazio alla presentazione con collaudo da parte degli allievi dei lavori svolti. In questa fase gli insegnanti delle materie tecniche stileranno una scheda di certificazione delle competenze che a richiesta verrà rilasciata nei termini di legge. Ultimo anno ProgettoF) Settembre-maggio Viene scelto, insieme agli studenti, un progetto di maggiore complessità da completare entro il mese di maggio. Gli allievi lavoreranno alla progettazione ed alla realizzazione dei prototipi coordinando le varie fasi nelle diverse discipline. Gli insegnanti delle discipline professionali coinvolte finalizzeranno lo svolgimento delle attività alla realizzazione dei dispositivi nei tempi programmati. Il progetto, con la relativa documentazione, verrà presentato come parte integrante del lavoro svolto all’esame di stato. Nella prima settimana di giugno le attività disciplinari saranno ridefinite per lasciare spazio alla presentazione da parte degli allievi dei lavori svolti. In questa fase gli insegnanti delle materie tecniche stileranno una scheda di certificazione delle competenze di uscita che a richiesta verrà rilasciata nei termini di legge. 13 TEC. E PROG. DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 5h in 3° 5h in 4° 6h in 5 ° ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 7h in 3° 5h in 4° 5h in 5° SISTEMI AUTOMATICI 4h in 3° 6h in 4° 6h in 5° COMPLEMENTI DI MATEMATICA 1h in 3° 1h in 4° COMUNI A TUTTE LE DISCIPLINE TECNICHE III Conoscenze III Conoscenze III Conoscenze III Conoscenze III Conoscenze PROGETTI TEMPI Due progetti A) Settembre-dicembre B) Gennaio-aprile 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Proprietà tecnologiche dei materiali del settore. Componenti, circuiti e dispositivi tipici del settore di impiego. Componenti circuitali e i loro modelli equivalenti. Tipologie e analisi dei segnali. Principi di funzionamento, tecnologie e caratteristiche di impiego dei componenti attivi e passivi e dei circuiti integrati. Tipologie di rappresentazione e documentazione di un progetto. Software e hardware per la progettazione la simulazione e la documentazione. Software dedicato specifico del settore Elettronica Analogica Concetti fondamentali sul campo elettrico e sul campo magnetico. 2. Unità di misura delle grandezze elettriche. 3. Principi generali e teoremi per lo studio delle reti elettriche. 4. Rappresentazione vettoriale dei segnali sinusoidali. 5. Metodo simbolico per l’analisi dei circuiti. 6. Caratteristiche dei componenti attivi e passivi. 7. Componenti reattivi, reattanza ed impedenza. 8. Bilancio energetico nelle reti elettriche. 9. Componenti circuitali e loro modelli equivalenti. 10. Elementi fondamentali delle macchine elettriche. PC e reti 1. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. (Corso CISCO Discovery) Chapter 1 – Personal Computer and Hardware Chapter 2 – Operating Systems (choosing, installing and maintaining) Chapter 3 – Connecting to the Network (Introduction to Networking, Principles of Communication) Chapter 4 – Connecting to the Internet Trough an ISP Chapter 5 - Network Addressing (IP Addresses and Subnet Masks, Classes, Public and Private Addresses) Chapter 6 – Network Services Chapter 7 - Wireless Technology. Chapter 8 - Basic Security. Networking threats, Methods of attack, Security Policy, Using Firewall. Chapter 9 Troubleshooting Your 1. Potenze ad esponente reale. 1. 2. Logaritmi in base “e” base 10. 2. 3. Numeri complessi. 4. Analisi di Fourier delle funzioni periodiche. 3. 4. 5. 6. 5. 6. 7. 8. Metodi di rappresentazione e di documentazione Impiego del foglio di calcolo elettronico. Manuali di istruzione. Manualistica d’uso e di riferimento. Riferimenti tecnici e normativi. Simbologia e norme di rappresentazione di circuiti e apparati. Lessico e terminologia tecnica di settore anche in lingua inglese. Principi di funzionamento e caratteristiche di impiego della strumentazione di laboratorio. Teoria delle misure e della propagazione degli errori. Principi di funzionamento, tecnologie e caratteristiche di impiego dei componenti circuitali. A) Realizzazione di alimentazioni stabilizzate/ regolate Competenze 1,2,3,4,7 Progettazione Disegni degli schemi Blocchi, elettrici, montaggio, PCB Simulazione, prototipo sperimentale Realizzazione Fotoincisione, foratura, saldatura Collaudo Misura delle caratteristiche elettriche Valutazioni energetiche Documentazione Stesura documentazione tecnica, valutazione costi sicurezza di utilizzo Stesura documentazione sul funzionamento 14 Network. Sicurezza 1. 2. 3. 4. Concetti di rischio, di pericolo, di sicurezza e di affidabilità. Dispositivi di protezione generici e tipici del campo di utilizzo e loro affidabilità. Rischi presenti in luoghi di lavoro, con particolare riferimento al settore elettrico ed elettronico. Normativa nazionale e comunitaria sulla sicurezza, sistemi di prevenzione e gestione della sicurezza nei luoghi di lavoro. Elettronica Digitale 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Sistema di numerazione binaria. Algebra di Boole. Rappresentazione e sintesi delle funzioni logiche. Caratteristiche dei circuiti integrati Famiglie dei componenti logici. Reti logiche combinatorie e sequenziali. Registri, contatori, codificatori e decodificatori. Dispositivi ad alta scala di integrazione. Dispositivi programmabili. Personal computer e programmazione (Introduzione al C) 1. 2. 3. 4. 5. 6. Sicurezza 7. 1. 2. 3. 4. Concetti di rischio, di pericolo, di sicurezza e di affidabilità. Dispositivi di protezione generici e tipici del campo di utilizzo e loro affidabilità. Rischi presenti in luoghi di lavoro, con particolare riferimento al settore elettrico ed elettronico. Normativa nazionale e comunitaria sulla sicurezza, sistemi di prevenzione e gestione della sicurezza nei luoghi di lavoro Dispositivi ad alta scala di integrazione. Dispositivi programmabili. Architettura del microprocessore, dei sistemi a microprocessore e dei microcontrollori. Programmazione dei sistemi a microprocessore e microcontrollore. Linguaggi di programmazione evoluti e a basso livello. Linguaggio di programmazione C Compilatori C B) Realizzazione di applicazione digitale cablata con logica sequenziale Competenze 1,2,3,4,7 Progettazione Disegni degli schemi Blocchi, elettrici, montaggio, PCB Simulazione, prototipo sperimentale Realizzazione Fotoincisione, foratura, saldatura Collaudo Misura delle caratteristiche elettriche Valutazioni energetiche Documentazione Stesura documentazione tecnica, valutazione costi sicurezza di utilizzo Stesura documentazione sul funzionamento 15 TEC. E PROG. DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 5h in 3° 5h in 4° 6h in 5 ° ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 7h in 3° 5h in 4° 5h in 5° SISTEMI AUTOMATICI 4h in 3° 6h in 4° 6h in 5° COMPLEMENTI DI MATEMATICA 1h in 3° 1h in 4° COMUNI A TUTTE LE DISCIPLINE TECNICHE IV Conoscenze IV Conoscenze IV Conoscenze IV Conoscenze IV Conoscenze PROGETTI TEMPI Due progetti C) Settembre-dicembre D) Gennaio-aprile 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 5. Analogico Il suono trasduttori e attuatori Circuiti di amplificazione audio Parametri per l’ottimizzazione in funzione delle specifiche del prodotto. Manualistica d’uso e di riferimento. Digitale Sensori e attuatori elettronici Interfacciamento con circuiti digitali Circuiti basati sull’utilizzo dei microcontrollori. Parametri per l’ottimizzazione in funzione delle specifiche del prodotto. Manualistica d’uso e di riferimento. 1. 2. Filtri passivi. Studio delle funzioni di trasferimento. 3. Rappresentazioni: polari e logaritmiche. 4. Gli amplificatori: principi di funzionamento, classificazioni e parametri funzionali tipici. 5. Uso del feed-back nell’implementazione di caratteristiche tecniche. 6. Tipi, modelli e configurazioni tipiche dell’amplificatore operazionale. 7. Comparatori, sommatori, e filtri attivi. 8. Amplificatori di potenza. 9. Amplificatore per strumentazione. 10. derivatori, integratori 11. Tipologie di rumore 12. Bande di frequenza. Controllo Digitale 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Classificazione dei sistemi. Rappresentazione a blocchi, architettura e struttura gerarchica dei sistemi. Esempi di sistemi cablati e programmabili estratti dalla vita quotidiana. Sistemi di controllo a logica cablata e a logica programmabile. Programmazione dei sistemi a microcontrollore. Microcontrollori: utilizzo e programmazione dei dispositivi interni. Semplici automatismi. Interfacciamento dei dispositivi al sistema controllore. Controllo Analogico 1. Teoria dei sistemi lineari e stazionari. 2. Algebra degli schemi a blocchi 1. Derivate parziali e differenziale totale. 2. Popolazione e campione. 3. Statistiche, Distribuzioni campionarie e stimatori. 4. Distribuzione di Poisson. 1. Metodi di rappresentazione e documentazione 2. Impiego del foglio di calcolo elettronico. 3. Manuali di istruzione. 4. Riferimenti tecnici e normativi. 5. Lessico e terminologia tecnica di settore anche in lingua inglese. 6. Principi di funzionamento e caratteristiche di impiego della strumentazione di laboratorio. 7. Teoria delle misure e della propagazione degli errori. 8. Principi di funzionamento, tecnologie e caratteristiche di impiego dei componenti circuitali. C)Amplificatore audio pre-finale. Competenze 1,2,3,4,7 Progettazione Disegni degli schemi Blocchi, elettrici, montaggio, PCB Simulazione, prototipo sperimentale Realizzazione Fotoincisione, foratura, saldatura Collaudo Misura delle caratteristiche elettriche Valutazioni energetiche Documentazione Stesura documentazione tecnica, valutazione costi sicurezza di utilizzo Stesura documentazione sul funzionamento 16 13. Analisi armonica dei segnali. 14. La fenomenologia delle risposte: regimi transitorio e permanente. 15. Risposte armoniche dei circuiti. 16. Le condizioni di stabilità. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Architettura e tipologie dei sistemi di controllo analogici. Sistemi ad anello aperto e ad anello chiuso. Proprietà dei sistemi reazionati. Tipologie e funzionamento dei trasduttori, sensori e attuatori. Teoria dei sistemi lineari e stazionari. Algebra degli schemi a blocchi. Funzioni di trasferimento. Rappresentazioni polari e logaritmiche delle funzioni di trasferimento D)Applicazione microcontrollore nel controllo automatico ON-OFF con sensori attuatori. Competenze 1,2,3,4,7 Progettazione Disegni degli schemi Blocchi, elettrici, montaggio, PCB Simulazione, prototipo sperimentale Realizzazione Fotoincisione, foratura, saldatura Collaudo Misura delle caratteristiche elettriche Valutazioni energetiche Documentazione Stesura documentazione tecnica, valutazione costi sicurezza di utilizzo Stesura documentazione sul funzionamento 17 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. TEC. E PROG. DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 5h in 3° 5h in 4° 6h in 5 ° ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 7h in 3° 5h in 4° 5h in 5° SISTEMI AUTOMATICI 4h in 3° 6h in 4° 6h in 5° COMUNI A TUTTE LE DISCIPLINE TECNICHE V Conoscenze V Conoscenze V Conoscenze V Conoscenze Controllo sperimentale del funzionamento di prototipi. Circuiti e dispositivi di controllo e di interfacciamento. Generatori e convertitori di segnale. Utilizzo dei componenti integrati all’interno del microcontrollore. Componenti della elettronica di potenza. Le competenze dei responsabili della sicurezza nei vari ambiti di lavoro. Obblighi e compiti delle figure preposte alla prevenzione. Obblighi per la sicurezza dei lavoratori. Problematiche connesse con lo smaltimento dei rifiuti. Impatto ambientale dei sistemi produttivi e degli impianti del settore di competenza. Tecniche operative per la realizzazione e il controllo del progetto. Tecniche di documentazione. Tecniche di collaudo. Principi di organizzazione aziendale. Analisi dei costi. Principi generali del marketing. Norme ISO. Controllo di qualità. Manutenzione ordinaria e di primo intervento. 1. 2. 3. 4. Convertitori di segnali. Gli oscillatori. Generatori di forme d’onda. Principi di funzionamento e caratteristiche tecniche dei convertitori analogico-digitali e digitali-analogici. 5. Campionamento dei segnali e relativi effetti sullo spettro. 6. Principi di funzionamento e caratteristiche tecniche delle conversioni tensione-corrente e corrente-tensione, frequenza-tensione e tensione-frequenza, frequenza-frequenza. 7. Modulazioni analogiche e relativi effetti sugli spettri. 8. Modulazioni digitali e relativi effetti sugli spettri. 9. Software dedicato specifico del settore. 10. Elementi fondamentali dei dispositivi di controllo e di interfacciamento. 11. Componenti della elettronica di potenza. 12. Sistemi programmabili. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Uso di software dedicato specifico del settore. Elementi fondamentali dei dispositivi di controllo e di interfacciamento. Bus seriali nelle apparecchiature elettroniche. Dispositivi e sistemi programmabili. Programmazione con linguaggi evoluti e a basso livello dei sistemi a microprocessore e a microcontrollore. Criteri per la stabilità dei sistemi. Sistemi automatici di acquisizione dati Controlli di tipo Proporzionale Integrativo e Derivativo Interfacciamento dei convertitori analogico-digitali e digitali-analogici. Campionamento dei segnali e relativi effetti sullo spettro. Elementi di base dei DSP: digital signal processors. Tecniche per la temporizzazione del software. Tecniche di gestione dei dispositivi. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Sistemi automatici di acquisizione dati e di misura. Tecniche di trasmissione dati. Comunicazione tra sistemi programmabili. Linguaggi di programmazione visuale per l’acquisizione dati. Gestione di schede di acquisizione dati. Trasduttori di misura. PROGETTI TEMPI Un progetto F Settembremaggio F)Applicazione microcontrollore nel controllo automatico con sensori attuatori. Competenze 1,2,3,4,7 18 TEC. E PROG. DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 5h in 3° 5h in 4° 6h in 5 ° ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 7h in 3° 5h in 4° 5h in 5° SISTEMI AUTOMATICI 4h in 3° 6h in 4° 6h in 5° COMPLEMENTI DI MATEMATICA 1h in 3° 1h in 4° COMUNI A TUTTE LE DISCIPLINE TECNICHE III Abilità III Abilità III Abilità III Abilità III Abilità 1. 2. 3. 4. 5. 6. Descrivere i principi di funzionamento dei componenti circuitali di tipo discreto ed integrato. Disegnare e realizzare reti e funzioni cablate combinatorie e sequenziali. Utilizzare i software dedicati per la progettazione, l’analisi e la simulazione. Rappresentare schemi funzionali di componenti circuitali, reti, e apparati. Progettare circuiti digitali a bassa scala di integrazione di tipo combinatorio e sequenziale. Riorganizzare conoscenze multidisciplinari per esecutivo. Sicurezza sul lavoro 1. 2. Riconoscere i rischi dell’utilizzo dell’energia elettrica in diverse condizioni di lavoro, anche in relazione alle diverse frequenze di impiego ed applicare i metodi di protezione dalle tensioni contro i contatti diretti e indiretti. Individuare , valutare e analizzare i fattori di rischio nei processi produttivi negli ambienti di lavoro del settore. 4. Applicare la teoria dei circuiti alle reti sollecitate in continua e in alternata. 5. Misurare le grandezze elettriche fondamentali. 6. Descrivere un segnale nel dominio del tempo e della frequenza. 7. Analizzare e dimensionare circuiti con componenti lineari e non lineari, sollecitati in continua e in alternata. 8. Utilizzare sistemi di numerazione e codici e operare con variabili e funzioni logiche. 9. Analizzare progettare circuiti digitali di tipo combinatorio e sequenziale. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Utilizzare e configurare una piccola rete LAN con accesso a internet e dispositivi condivisi. Descrivere la struttura di un sistema microprocessore. Descrivere funzioni e struttura di sistemi a microcontrollore. Programmare e gestire componenti e sistemi programmabili in contesti specifici. Realizzare semplici programmi relativi all’acquisizione ed elaborazione dati. Realizzare semplici programmi relativi alla gestione di sistemi automatici. 1. 2. 3. 4. Utilizzare le coordinate logaritmiche. Utilizzare le coordinate polari nel piano e nello spazio. Operare con i numeri complessi. Analizzare una rappresentazione grafica nello spazio. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. PROGETTI TEMPI Identificare le tipologie di bipoli elettrici definendo le grandezze caratteristiche ed i loro legami. Utilizzare gli strumenti scegliendo tra i metodi di misura e collaudo. Individuare e utilizzare la strumentazione di settore anche con l’ausilio dei manuali di istruzione scegliendo adeguati metodi di misura e collaudo. Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore anche in lingua inglese Rappresentare componenti circuitali, reti, apparati e impianti negli schemi funzionali. Descrivere i principi di funzionamento e le caratteristiche di impiego della strumentazione di settore. Consultare i manuali di istruzione. Rappresentare ed elaborare i risultati utilizzando anche strumenti informatici. Descrivere e spiegare le caratteristiche elettriche e tecnologiche 19 3. Applicare le normative, nazionali e comunitarie, relative alla sicurezza e adottare misure e dispositivi idonei di protezione e prevenzione. delle apparecchiature elettriche ed elettroniche. 10. Descrivere e spiegare i principi di funzionamento dei componenti circuitali di tipo discreto e d integrato. 11. Utilizzare i software dedicati per la progettazione, l’analisi e la simulazione. 20 TEC. E PROG. DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 5h in 3° 5h in 4° 6h in 5 ° ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 7h in 3° 5h in 4° 5h in 5° SISTEMI AUTOMATICI 4h in 3° 6h in 4° 6h in 5° COMPLEMENTI DI MATEMATICA 1h in 3° 1h in 4° COMUNI A TUTTE LE DISCIPLINE TECNICHE IV Abilità IV Abilità IV Abilità IV Abilità IV Abilità 1. Descrivere funzioni e struttura di 1. amplificatori. 2. Progettare e analizzare sistemi di amplificazione. 3. Descrivere funzioni e struttura 2. dei microcontrollori. 4. Progettazione di circuiti con microcontrollori. 5. Analizzare e rappresentare 3. semplici procedure di gestione e controllo di impianti. 6. Individuare e descrivere le fasi di un progetto e le loro 4. caratteristiche funzionali, dall’ideazione alla commercializzazione. 7. Applicare metodi di problem solving e pervenire a sintesi ottimali. 8. Individuare i criteri di uno studio di fattibilità. 9. Applicare le norme tecniche e le leggi sulla sicurezza nei settori di interesse Rilevare e rappresentare la risposta di circuiti e dispositivi lineari e stazionari ai segnali fondamentali. Utilizzare modelli matematici per la rappresentazione della funzione di trasferimento. Analizzare dispositivi amplificatori discreti di segnale, di Potenza. Utilizzare l’amplificatore operazionale nelle diverse configurazioni. 1.Distinguere i sistemi digitali da quelli analogici in base alle proprietà. 2.Analizzare le funzioni e i componenti fondamentali di semplici sistemi elettrici ed elettronici. 3.Utilizzare modelli matematici per descrivere sistemi 4.Applicare metodi di problem solving e pervenire a sintesi ottimali. 5.Classificare i sistemi a seconda dei tipi di grandezze in gioco. 6.Descrivere le caratteristiche dei trasduttori e dei componenti dei sistemi automatici. 7.Progettare sistemi di controllo on- off. 5. 6. Trattare semplici problemi di campionamento e stima e verifica di ipotesi. Realizzare strumenti di controllo per la qualità. 1. 2. 3. 4. 5. PROGETTI TEMPI Applicare l’algebra degli schemi a blocchi nel progetto e nella realizzazione di circuiti e dispositivi analogici di servizio. Descrivere un segnale nel dominio del tempo e della frequenza Definire, rilevare e rappresentare la funzione di trasferimento di un sistema lineare e stazionario. Inserire nella progettazione componenti e sistemi elettronici integrati avanzati. Identificare i tipi di trasduttori e scegliere le apparecchiature per l’analisi e il controllo di un sistema. 21 TEC. E PROG. DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI 5h in 3° 5h in 4° 6h in 5 ° ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA 7h in 3° 5h in 4° 5h in 5° SISTEMI AUTOMATICI 4h in 3° 6h in 4° 6h in 5° COMUNI A TUTTE LE DISCIPLINE TECNICHE V Abilità V Abilità V Abilità V Abilità 1. Sviluppare sistemi robotizzati 2. Risolvere problemi di interfacciamento. 3. Identificare guasti e malfunzionamenti nei circuiti (Troubleshooting). 4. Analizzare e valutare un processo produttivo in relazione ai costi e agli aspetti economico-sociali della sicurezza. 5. Identificare i criteri per la certificazione di qualità. 6. Applicare la normativa sulla sicurezza a casi concreti relativamente al settore di competenza. 7. Misurare gli avanzamenti della produzione. 8. Individuare gli elementi essenziali per la realizzazione di un manuale tecnico. 9. Verificare la rispondenza di un progetto alla sue specifiche. 10. Identificare ed applicare le procedure per i collaudi di un prototipo ed effettuare le necessarie correzioni e integrazioni. 11. Valutare i costi di un processo di produzione e industrializzazione del prodotto, anche con l’utilizzo di software applicativi. 1. Operare con segnali analogici e digitali. 2. Valutare l’effetto dei disturbi di origine interna ed esterna. 3. Progettare dispositivi logici utilizzando componenti a media 4. scala di Integrazione. 5. Progettare dispositivi amplificatori discreti, di segnale, di 6. potenza, a bassa e ad alta frequenza. 7. Progettare circuiti per la trasformazione dei segnali. 8. Progettare circuiti per la generazione di segnali periodici di 9. bassa e di alta frequenza. 10. Progettare circuiti per la generazione di segnali non periodici. 11. Progettare circuiti per l’acquisizione dati. 1. Programmare e gestire nei contesti specifici componenti e 2. sistemi programmabili di crescente complessità. 3. Programmare sistemi di gestione di sistemi automatici. 4. Programmare sistemi di acquisizione ed elaborazione dati. 5. Valutare le condizioni di stabilità nella fase progettuale. 6. Progettare semplici sistemi di controllo con tecniche analogiche e digitali integrate. 1. Redigere relazioni tecniche e documentazione di progetto secondo gli 2. standard e la normativa di settore. 3. Utilizzare strumenti di misura virtuali. 4. Utilizzare programmi applicativi per il monitoraggio ed il collaudo di sistemi elettronici. 5. Utilizzare i software dedicati per l’analisi dei controlli e la simulazione del sistema controllato. 6. Adottare eventuali procedure normalizzate 7. Applicare i principi di interfacciamento tra dispositivi elettrici. 8. Applicare i principi della trasmissione dati. PROGETTI TEMPI 22