ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE BUCCARI MARCONI

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1 Certificazione ISO AJAEU/13/ Uff. Presidenza / Segreteria Codice Fiscale: Codice Univoco: UFAXY4 - Codice Meccanografico: CAIS02300D === ====================================== - cais02300d@istruzione.it cais02300d@pec.istruzione.itt PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DISCIPLINARE Anno scolastico: 2017/2018 INDIRIZZO: Trasporti e logistica ARTICOLAZIONE: Conduzione del mezzo OPZIONE: Conduzione del mezzo navale Disciplina: ELETTROTECNICA, ELETTRONICA E AUTOMAZIONE Classe: V Sezioni: A, B Docenti : FRANCESCO LANGIU E GABRIELLA PUSCEDDU Pag. 1 di 14

2 ANALISI DELLA SITUAZIONE DI PARTENZA Profilo generale delle classi: V A: n. 23 studenti, classe eterogenea; V B n. 12 studenti cl. Eterogenea. Alunni con bisogni educativi speciali (alunni diversamente abili e con disturbi specifici dell apprendimento): Si segnala uno studente della V A con programmazione differenziata. Nella stessa classe vi sono 3 allievi con DSA. Un allievo con DSA frequenta la V B. Livelli di partenza rilevati : medio-basso Tipologia di prova utilizzata per rilevare i livelli di partenza: Conversazioni e colloquio con la classe al fine di capire le conoscenze di base in matematica, fisica ed elettrotecnica. COMPETENZE DA ACQUISIRE ALLA CONCLUSIONE DEL QUINTO ANNO Relativamente alle conoscenze da acquisire, alle abilità da possedere e quindi alle competenze da maturare alla fine del corso di studi, intesi come requisiti necessarie per il futuro conseguimento di titoli professionali marittimi, sono utilizzate, come riferimento le linee guida, le normative nazionali e internazionali del settore e in particolare: Le LINEE GUIDA MINISTERIALI per il passaggio al nuovo ordinamento degli istituti tecnici redatte sulla base delle proposte del Gruppo tecnico nazionale operante presso il Dipartimento per l Istruzione; La CONVENZIONE STCW 78/95 1 : Convenzione internazionale sugli Standard di addestramento, Certificazione e Tenuta della guardia per i marittimi, 1978/95 e relativo codice sull addestramento, certificazione e tenuta della guardia dei marittimi includenti gli Emendamenti di Manila 2010; Il DECRETO LEGISLATIVO 12 maggio 2015, n. 71 relativo all'attuazione della direttiva 2012/35/UE del parlamento europeo e del consiglio del 21 novembre 2012, che modifica la direttiva 2008/106/CE, concernente i requisiti minimi di formazione della gente di mare; ARTICOLAZIONE ORARIA SETTIMANALE Sono previste un ora di teoria e due di esercitazioni in laboratorio in compresenza. L'articolazione oraria è stata poi suddivisa, per una più chiara visione generale, nel seguente orario interno: 2 ore settimanali di laboratorio: elettronica laboratoriale compresi i cenni teorici relativi agli argomenti trattati. 1 ora settimanale di teoria: radiocomunicazioni, apparati e strumentazione di bordo, automazione navale Pag. 2 di 14

3 1 (Standard Training Certification & Watch keeping seafarers) Pag. 3 di 14

4 RIEPILOGO CON RIFERIMENTO ALLE COMPETENZE STCW 95/2010 AL CUI RAGGIUNGIMENTO IL MODULO CONCORRE MODULO TITOLO COMPETENZA STCW 1 RADIOTECNICA E RADAR 1. onde elettromagnetiche 2. radiotecnica 3. radar I, II, III, VIII 2 SISTEMI PER LA NAVIGAZIONE INTEGRATA E LA SICUREZZA IN MARE 1. Navigazione satellitare: GPS, DGPS, GLONASS 2. L'ECDIS e i moderni sistemi per la navigazione integrata 3. Sistemi per la sorveglianza e il controllo del traffico marittimo (VTS, AIS) 4. Sistemi di comunicazione per la sicurezza in mare (GMDSS, INMARSAT, COSPAS-SARSAS) I, II,IV,V,VI AUTOMAZIONE 1. Sistemi logici combinatori e sequenziali porte logiche e PLC con semplici esempi di programmazione 2. Regolazione tradizionale ON-OFF e Proporzionale 3. Sistemi SCADA moderni (supervisione e controllo di impianti) ASB (APPARECCHIATURE E STRUMENTAZIONE DI BORDO 1. Strumentazione di ausilio per la condotta e il controllo del mezzo (solcometri, ecoscandagli, girobussole, sonar) 2. Strumentazione base per la meterologia (anemometri, barometri) ELETTRONICA LABORATORIALE Uso di excel per calcoli e simulazioni Esercitazioni su laboratorio virtuale, con l'uso di programmi software per la simulazione di circuiti elettronici Uso del Tester Uso dell'oscilloscopio Codice colori resistenze Diodi, raddrizzatori, semplici alimentatori Il transistor BJT come interruttore L'amplificatori operazionale III, IV I, II, IX III, IV Pag. 4 di 14

5 Tavola delle Competenze previste dalla Regola A-II/1 STCW 95 Amended Manila 2010 Funzione Competenza Descrizione Navigazione a Livello Operativo Maneggio e stivaggio del carico a livello operativo Controllo dell operatività della nave e cura delle persone a bordo a livello operativo I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX Pianifica e dirige una traversata e determina la posizione Mantiene una sicura guardia di navigazione Uso del radar e ARPA per mantenere la sicurezza della navigazione Uso dell ECDIS per mantenere la sicurezza della navigazione Risponde alle emergenze Risponde a un segnale di pericolo in mare Usa l IMO Standard Marine Communication Phrases e usa l Inglese nella forma scritta e orale Trasmette e riceve informazioni mediante segnali ottici Manovra la nave Monitora la caricazione, lo stivaggio, il rizzaggio, cura durante il viaggio e sbarco del carico Ispeziona e riferisce i difetti e i danni agli spazi di carico, boccaporte e casse di zavorra Assicura la conformità con i requisiti della prevenzione dell inquinamento Mantenere le condizioni di navigabilità (seaworthiness) della nave Previene, controlla e combatte gli incendi a bordo Aziona (operate) i mezzi di salvataggio Applica il pronto soccorso sanitario (medical first aid) a bordo della nave Controlla la conformità con i requisiti legislativi Applicazione delle abilità (skills) di comando (leadership) e lavoro di squadra (team working) Contribuisce alla sicurezza del personale e della nave Pag. 5 di 14

6 MODULO N. 1: RADIOTECNICA E RADAR Funzione: Navigazione a Livello Operativo Competenza (rif. STCW 95 Emended 2010): I, II, III, VIII Competenza LL GG Interagire controllare e gestire il funzionamento dei diversi componenti. di uno specifico mezzo di trasporto navale e intervenire in fase di programmazione della manutenzione interagire con i sistemi di assistenza, sorveglianza e monitoraggio del traffico e relative comunicazioni nei vari tipi di trasporto Prerequisiti Discipline coinvolte Orientarsi con le unità di misura, multipli e sottomultipli Conoscenze di base di elettrotecnica in corrente alternata Scienze della navigazione Matematica applicata Inglese ABILITÀ Abilità LLGG Abilità da formulare Utilizzare la strumentazione elettronica per il monitoraggio, per l'assistenza e il controllo del traffico Interpretare i parametri forniti dal sistema di navigazione integrata Saper fare semplici calcoli nel campo della radiotecnica Utilizzare strumenti informatici e software di simulazione Analizzare una rappresentazione grafica nello spazio CONOSCENZE Conoscenze LLGG Sistemi di telecomunicazioni, segnali, modulazioni e mezzi trasmissivi Conoscenze da formulare Contenuti disciplinari minimi Principi sulla propagazione delle onde radio Sistemi di modulazione Principio di funzionamento del radar e utilizzo nel campo navale Propagazione delle OEM Classificazione dei sistemi di modulazione( analogiche, numeriche) Cenni elementari sulle antenne Il radar navale (principio ed equazione di funzionamento) Pag. 6 di 14

7 ImpegnoOrario MetodiFormativi Mezzi,strumenti esussidi Durata in ore 21 Periodo (E possibile selezionare più voci) Settembre Ottobre Novembre Dicembre laboratorio lezione frontale debriefing esercitazioni dialogo formativo problem solving problem attrezzature di laboratorio.... simulatore monografie di apparati virtual - lab Gennaio Febbario Marzo VERIFICHEECRITERIDIVALUTAZIONE Aprile Maggio Giugno alternanza project work simulazione e-learning brain storming percorso autoapprendimento Altro (specificare). dispense libro di testo pubblicazioni ed e-book apparati multimediali strumenti per calcolo elettronico Strumenti di misura Cartografia tradiz. e/o elettronica Altro (specificare).. In itinere Finemodulo Livelli minimi per le verifiche griglie di osservazione saggio breve provasemistruttuta Alla valutazione finale del modulo concorrono sia le prove in itinere che le prove di fine modulo. La valutazione del modulo concorre alla votazione finale della disciplina nella misura del 30% 1. Conoscere le tipologia di modulazione utilizzate con particolare riguardo alle applicazioni navali; 2. Conoscere le caratteristiche della propagazione delle onde radio un campo libero; 3. Conoscere il principio di funzionamento del radar navale Azioni di recupero ed approfondimento Saranno svolte, se necessario, durante le ore curricolari. Pag. 7 di 14

8 MODULO N. 2: SISTEMI PER LA NAVIGAZIONE INTEGRATA E LA SICUREZZA IN MARE Funzione: Navigazione a Livello Operativo Competenza (rif. STCW 95 Emended 2010): I, II, IV, VI Competenza LL GG Interagire controllare e gestire il funzionamento dei diversi componenti. di uno specifico mezzo di trasporto navale e intervenire in fase di programmazione della manutenzione interagire con i sistemi di assistenza, sorveglianza e monitoraggio del traffico e relative comunicazioni nei vari tipi di trasporto Prerequisiti Modulo 1 Discipline coinvolte Scienze della navigazione Matematica applicata Inglese ABILITÀ AbilitàLLGG Abilità daformulare Utilizzare la strumentazione elettronica per il monitoraggio, per l'assistenza e il controllo del traffico Interpretare i parametri forniti dal sistema di navigazione integrata Interpretare i parametri forniti dal sistema di navigazione integrata Interpretare i parametri forniti dal sistema di navigazione integrata CONOSCENZE Conoscenze LLGG Conoscenze da formulare Contenuti disciplinari minimi Sistemi terrestri e satellitari per la navigazione assistita e la sorveglianza del traffico per il mezzo navale. 1. SISTEMA NAVSTAR GPS cenni al moto dei satelliti, sub orbita e subsatellite, equilibrio fra attrazione terrestre e forza centrifuga caratteristiche costellazione satelliti GPS (numero, quota, periodo, piani orbitali, inclinazione sull'equatore) Principio di funzionamento, numero di satelliti necessario per la localizzazione Segmento spaziale, terrestre e utilizzatore Portanti utilizzate L1, L2 Codici trasmessi (P, A/C, D), principi sulla propagazione delle onde radio Sistemi di modulazione Principio di funzionamento del radar e utilizzo nel campo navale 2. L'ECDIS e i moderni sistemi per la navigazione integrata concetti generali e differenze fra la cartografia numerica, raster e vettoriale affidabilità del sistema errori e incidendi causati dall'ecdis 3. L'AIS e i sistemi per la sorveglianza e il controllo del traffico marittimo scambio dati ship to ship sorveglianza costiera integrazione con il VTS 4. Il GMDSS e i sistemi di comunicazione per la sicurezza in mare (INMARSAT, COSPAS- SARSAS) principi fondamentali suddivisione in aree sistema e forme di di comunicazioni il DSC Digital Selective Call organizzazione del soccorso Principi di funzionamento GPS, errori Principi di funzionamento del GMDSS Significato del sistema ECDISl Utilità dell'ais Pag. 8 di 14

9 ImpegnoOrario MetodiFormativi Mezzi,strumenti esussidi Durata in ore 27 Periodo (E possibile selezionare più voci) Settembre Ottobre Novembre Dicembre laboratorio lezione frontale debriefing esercitazioni dialogo formativo problem solving problem attrezzature di laboratorio.... simulatore monografie di apparati virtual - lab Gennaio Febbario Marzo VERIFICHEECRITERIDIVALUTAZIONE Aprile Maggio Giugno alternanza project work simulazione virtual Lab e-learning brain storming percorso autoapprendimento Altro (specificare). dispense libro di testo pubblicazioni ed e-book apparati multimediali strumenti per calcolo elettronico Strumenti di misura Cartografia tradiz. e/o elettronica Altro (specificare).. Initinere Finemodulo Livelliminimiperleverifiche saggio breve Alla valutazione finale del modulo concorrono sia le prove in itinere che le prove di fine modulo. La valutazione del modulo concorre alla votazione finale della disciplina nella misura del 30% 1. GPS: Principi base di funzionamento dei sistemi 2. ECDIS: Vantaggi del sistema 3. AIS: Utilità e funzione 4. GMDSS: avere quadro generale sul funzionamento del sistema Azionidirecuperoed approfondimento Saranno svolte, se necessario, durante le ore curricolari. Pag. 9 di 14

10 MODULO N. 3: AUTOMAZIONE Funzione: Navigazione a Livello Operativo Competenza (rif. STCW 95 Emended 2010): I, III, IV, VIII Competenza LL GG Interagire controllare e gestire il funzionamento dei diversi componenti. di uno specifico mezzo di trasporto navale e intervenire in fase di programmazione della manutenzione interagire con i sistemi di assistenza, sorveglianza e monitoraggio del traffico e relative comunicazioni nei vari tipi di trasporto Prerequisiti Moduli 1 e 2 Disciplinecoinvolte Scienze della navigazione Matematica applicata Inglese ABILITÀ AbilitàLLGG Interpretare i parametri forniti dal sistema di navigazione integrata Abilità daformulare Interpretare i parametri forniti dal sistema di navigazione integrata Scrivere equazioni logiche e compilare tabelle della verità per sistemi combinatori. CONOSCENZE ConoscenzeLLGG Conoscenze daformulare Contenutidisciplinari minimi Automazione dei processi di conduzione e controllo del mezzo Impianti per le telecomunicazioni e per il controllo automatico dei sistemi. 1. LOGICHE COMBINATORIE Sistemi logici combinatori e sequenziali porte logiche e PLC con semplici esempi di programmazione Funzioni fondamentali,and, OR, NOT DELL'ALGEBRA DI BOOLE Forme canoniche e tabelle della verità: scrittura di funzione logica data la tabella della verità, compilazione della tabella della verità data la funzione logica, 4. REGOLAZIONE TRADIZIONALE ON-OFF E PROPORZIONALE sensori e trasduttori: - caratteristiche generali: range, caratteristica di trasferimento, sensibilità, linearità, isteresi Commento dello schema a blocchi di un anello di controllo a catena chiusa: significato e funzione dei blocchi (regolatore, nodo di confronto, set-point, attuatore, sistema controllato, trasduttore) - schema a blocchi dell'autopilota 5. PANORAMICA E SCHEMA A BLOCCHI DI SISTEMI SCADA MODERNI (SUPERVISIONE E CONTROLLO DI IMPIANTI) Il PLC: principio generale di funzionamento, linguaggio di programmazione a contatti (LADDER) 1. Funzioni fondamentali,and, OR, NOT DELL'ALGEBRA DI BOOLE 2. Funzionamento di un regolatore on off e prorporzionale 3. schema a blocchi dell'autopilota 4. schema a blocchi di un sistema di supervisione Pag. 10 di 14

11 ImpegnoOrario MetodiFormativi Mezzi,strumenti esussidi Durata in ore 9 Periodo (E possibile selezionare più voci) laboratorio lezione frontale debriefing esercitazioni dialogo formativo problem solving problem Settembre Ottobre Novembre Dicembre attrezzature di laboratorio.... simulatore monografie di apparati virtual - lab Gennaio Febbario Marzo VERIFICHEECRITERIDIVALUTAZIONE Aprile Maggio Giugno alternanza project work simulazione virtual Lab e-learning brain storming percorso autoapprendimento Altro (specificare). dispense libro di testo pubblicazioni ed e-book apparati multimediali strumenti per calcolo elettronico Strumenti di misura Cartografia tradiz. e/o elettronica Altro (specificare).. Initinere Finemodulo Livelliminimiperleverifiche saggio breve Alla valutazione finale del modulo concorrono sia le prove in itinere che le prove di fine modulo. La valutazione del modulo concorre alla votazione finale della disciplina nella misura del 30% 1. Logiche combinatorie: conoscere le funzioni base dellpalgebra di boole 2. Regolazione: saper descrivere almeno la regolazione ON-OFF 3. Sistemi scada: saper commentare uno schema a blocchi sapendo individuare i componenti 4. PLC: saper scrivere semplici programmi in linguaggio ladder Azionidirecuperoed approfondimento Saranno svolte, se necessario, durante le ore curricolari. Pag. 11 di 14

12 MODULO N. 4: ASB (APPARECCHIATURE E STRUMENTAZIONE DI BORDO Funzione: Navigazione a Livello Operativo Competenza (rif. STCW 95 Emended 2010): I, II, IX Competenza LL GG Interagire controllare e gestire il funzionamento dei diversi componenti. di uno specifico mezzo di trasporto navale e intervenire in fase di programmazione della manutenzione interagire con i sistemi di assistenza, sorveglianza e monitoraggio del traffico e relative comunicazioni nei vari tipi di trasporto Prerequisiti Moduli 1, 2, 3 Discipline coinvolte Scienze della navigazione Matematica applicata Inglese ABILITÀ Abilità LLGG Abilità da formulare Utilizzare la strumentazione elettronica per il monitoraggio, per l'assistenza e il controllo del traffico Interpretare i parametri forniti dal sistema di navigazione integrata Interpretare lo stato di un sistema di telecomunicazioni e di acquisizione dati Saper fare semplici calcoli nel campo della radiotecnica Utilizzare strumenti informatici e software di simulazione Analizzare una rappresentazione grafica nello spazio CONOSCENZE Conoscenze LLGG Automazione dei processi di conduzione e controllo del mezzo. Conoscenze da formulare Conoscere qualitativamente i principi di funzionamento della strumentazione di bordo più comunemente usata Contenuti disciplinari minimi Strumentazione di ausilio per la condotta e il controllo del mezzo: (solcometri, ecoscandagli, girobussole, sonar) Strumentazione base per la meterologia (anemometri, barometri) Pag. 12 di 14

13 ImpegnoOrario MetodiFormativi Mezzi,strumenti esussidi Durata in ore 12 Periodo (E possibile selezionare più voci) laboratorio lezione frontale debriefing esercitazioni dialogo formativo problem solving problem Settembre Ottobre Novembre Dicembre attrezzature di laboratorio.... simulatore monografie di apparati virtual - lab Gennaio Febbario Marzo VERIFICHEECRITERIDIVALUTAZIONE Aprile Maggio Giugno alternanza project work simulazione virtual Lab e-learning brain storming percorso autoapprendimento Altro (specificare). dispense libro di testo pubblicazioni ed e-book apparati multimediali strumenti per calcolo elettronico Strumenti di misura Cartografia tradiz. e/o elettronica Altro (specificare).. Initinere Finemodulo Livelliminimiperleverifiche saggio breve 4. Saper elencare la strumentazione presente a bordo 5. Saper descrivere il principio di funzionamento Alla valutazione finale del modulo concorrono sia le prove in itinere che le prove di fine modulo. La valutazione del modulo concorre alla votazione finale della disciplina nella misura del 30% Azionidirecuperoed approfondimento Saranno svolte, se necessario, durante le ore curricolari. Pag. 13 di 14

14 MODULO N. 5: ELETTRONICA LABORIATORIALE Funzione: Navigazione a Livello Operativo Competenza (rif. STCW 95 Emended 2010): III, IV Competenza LL GG Interagire controllare e gestire il funzionamento dei diversi componenti. di uno specifico mezzo di trasporto navale e intervenire in fase di programmazione della manutenzione interagire con i sistemi di assistenza, sorveglianza e monitoraggio del traffico e relative comunicazioni nei vari tipi di trasporto Prerequisiti Conoscenze base di elettrotecnica e di informatica Discipline coinvolte Scienze della navigazione Matematica applicata Inglese ABILITÀ Abilità LLGG Abilità da formulare Utilizzare hardware e software di automazione di apparecchiature e impianti Cablare anche su laboratorio virtuale, semplici circuiti elettronici e utilizzare tester e oscilloscopio Utilizzare un foglio elettronico per organizzare tabelle e produrre grafici CONOSCENZE Conoscenze LLGG Diagnostica degli apparati elettronici di bordo Sistemi di gestione mediante software. Conoscenze da formulare Elettronica analogica di base: riconoscere i dispositivi elettronici più comunemente usati saper simulare un circuito con un software di simulazione tipo PSpice Contenuti disciplinari minimi Il diodo, il raddrizzatore, Il BJT come interruttore, L'amplificatore operazionale Pag. 14 di 14

15 ImpegnoOrario MetodiFormativi Mezzi,strumenti esussidi Durata in ore Periodo (E possibile selezionare più voci) laboratorio lezione frontale debriefing esercitazioni dialogo formativo problem solving problem Distribuito sull'intero anno scolastico Settembre Ottobre Novembre Dicembre attrezzature di laboratorio.... simulatore monografie di apparati virtual - lab Gennaio Febbario Marzo VERIFICHEECRITERIDIVALUTAZIONE Aprile Maggio Giugno alternanza project work simulazione virtual Lab e-learning brain storming percorso autoapprendimento Altro (specificare). dispense libro di testo pubblicazioni ed e-book apparati multimediali strumenti per calcolo elettronico Strumenti di misura Cartografia tradiz. e/o elettronica Altro (specificare).. Initinere Finemodulo Livelliminimiperleverifiche saggio breve 1. Orientarsi autonomamente 2. Risolvere un problema anche aiutato e guidato Alla valutazione finale del modulo concorrono sia le prove in itinere che le prove di fine modulo. La valutazione del modulo concorre alla votazione finale della disciplina nella misura del 30% Azionidirecuperoed approfondimento Saranno svolte, se necessario, durante le ore curricolari. Pag. 15 di 14