Piano annuale di lavoro TELECOMUNICAZIONI Classi 3AIN 3BIN 3CIN 3DIN

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1 Pag. 1di 13 La presente programmazione è stata compilata in coerenza con quella Dipartimento di Informatica, con riferimento alle classi III dell'indirizzo Informatica e Telecomunicazioni. Tale programmazione tiene presente la linea guida ministeriale, le conoscenze e il livello di preparazione di base degli alunni e la strumentazione presente in laboratorio, al fine di portare ciascun allievo il più vicino possibile alle finalità e agli obiettivi di competenza finale che il corso si propone. La disciplina Elettronica e telecomunicazioni concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento in termini di competenze disciplinari (CD) CD1 CD2 CD3 CD4 Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali; Riconoscere, nei diversi campi disciplinari studiati, i criteri scientifici di affidabilità delle conoscenze e delle conclusioni che vi afferiscono; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare; Utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; Padroneggiare l uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio; CD7C Gestire progetti In particolare il corso si propone il raggiungimento al termine del terzo anno, dei seguenti specifici risultati in termini di competenze: CD1 APPLICARE NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE D IMPIANTI ED APPARECCHIATURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE I PROCEDIMENTI DELL ELETTROTECNICA E DELL ELETTRONICA CD2 UTILIZZARE LA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E DI SETTORE E APPLICARE I METODI DI MISURA PER EFFETTUARE VERIFICHE CONTROLLI E COLLAUDI. CD3 ANALIZZARE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE, CON RIFERIMENTO AI CRITERI DI SCELTA PER LA LORO UTILIZZAZIONE ED INTERFACCIAMENTO CD4 OPERARE NEL RISPETTO DELLE NORMATIVE INERENTI LA SICUREZZA DEL LAVORO E DEGLI AMBIENTI La metodologia che si intende impostare nello svolgimento del programma comprende: elaborazione teorica degli argomenti prescelti con chiarimenti, esempi, ed esercizi in classe; esercitazioni in laboratorio su circuiti realizzati in loco con misura e verifica di parametri caratteristici utilizzando tecniche specifiche e facendo uso di manuali e documenti tecnici. Il tutto si deve concludere con il collaudo e la relazione finale; Nell esposizione degli argomenti saranno sottolineati gli aspetti tecnici e le varie applicazioni, ricorrendo spesso ad esempi pratici al fine di migliorare il grado di apprendimento e favorire la loro assimilazione. Per l attività di laboratorio, si userà quanto presente in istituto.

2 Pag. 2di 13 L'insegnamento della materia è supporto di altre, in particolare di Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni. Le verifiche scritte, strutturate come esercizi di analisi e sintesi e trattazione di argomenti, saranno minimo tre per quadrimestre. Esse saranno integrate da verifiche orali strutturate come un colloquio sugli argomenti trattati. Sono previsti interventi di recupero, secondo i criteri discussi nelle ADM e nei Dipartimenti, approvati dal Collegio Docenti e riportati nel Piano Formativo. Le verifiche pratiche consistono in prove eseguite in laboratorio tramite l uso della strumentazione e apparecchiature accompagnate dalla relativa relazione. (UA 1) Unità di apprendimento 1: Elettrotecnica Conoscere i componenti, le loro caratteristiche e le principali funzioni svolte. Conoscere i principali teoremi sulle reti elettriche Applicare i teoremi ad esercizi dedicati. Analizzare semplici reti elettriche applicando i teoremi noti. Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti. Conoscere ed utilizzare l ambiente Windows e Open Office, Conoscere ed utilizzare il foglio elettronico. Generalità sui bipoli elettrici Tensione e corrente. Generatori di tensione e di corrente ideali e reali. Resistenze in serie e in parallelo. Legge di Ohm Definizione di potenza, potenza dissipata da una resistenza Definizione di rete elettrica Regola del partitore di tensione. Regola del derivatore di corrente. Principi di Kirchhoff Teorema della sovrapposizione degli effetti. Teorema di Thevenin Teorema Di Millman Laboratorio: alimentatore multimetro digitale resistori bread-board metodi di misura. Tempo previsto: 35 ore

3 Pag. 3di 13 (UA 2) Unità di apprendimento 2: Segnali elettrici Conoscere i principali tipi di segnali. Analizzare i segnali. Analizzare semplici reti eccitate con forme d'onda variabili nel tempo. Segnali periodici, unidirezionali e bidirezionali Definizione di periodo, frequenza e pulsazione angolare Valore medio e valore efficace Onda rettangolare e duty-cicle Laboratorio: oscilloscopio Tempo previsto: 10 ore (UA 3) Unità di apprendimento 3: Componenti Conoscere i componenti e la loro caratteristica. Conoscerne i principali utilizzi. Analizzare semplici circuiti dedicati. Analizzare semplici reti eccitate con forme d'onda variabili nel tempo. Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti. Condensatore, capacità Costante dielettrica del vuoto e del mezzo Legame tra tensione, capacità e carica Condensatori in serie ed in parallelo Legame tra tensione e corrente nel caso di grandezze variabili nel tempo Transitorio di carica e scarica nel circuito R-C Definizione di costante di tempo Risposta all onda quadra in circuiti R-C e C-R Conduttori, semiconduttori ed isolanti Diodo a semiconduttore cenni Caratteristica tensione corrente Raddrizzatore a singola e doppia semionda Alimentatore cenni Diodo Zener Diodo LED Diodo Schottky Transistor (BJT, JFET e MOSFET), simbolo elettrico e funzionamento ON-OFF Transistor in saturazione, parametri tipici cenni Transistor in commutazione e relativi tempi cenni

4 Pag. 4di 13 Laboratorio: progettazione e verifica di semplici circuiti. Tempo previsto: 15 ore (UA 4) Unità di apprendimento 4: Sistemi numerici e algebra combinatoria Conoscere i principali sistemi di numerazione. Conoscere gli operatori logici ed i principali teoremi di logica matematica. Applicare i teoremi ad esercizi dedicati. Analizzare semplici reti logiche. Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti. Algebra di Boole Tavole di verità. Le funzioni logiche. Le Mappe di Karnaugh. Tempo previsto: 10 ore. (UA 5) Unità di apprendimento 5: Cenni sulle Famiglie Logiche Conoscere i componenti e le loro caratteristiche. Conoscere le principali famiglie logiche. Saper leggere ed interpretare i fogli tecnici relativi. Analizzare semplici circuiti Progettare semplici circuiti di interfacciamento. Scale di integrazione Le famiglie logiche bipolari e unipolari Le famiglie TTL Parametri principali delle famiglie TTL Le famiglie CMOS Parametri principali delle famiglie CMOS Laboratorio: utilizzo fogli tecnici ed interfacciamento. Tempo previsto: 5 ore (UA 6) Unità di apprendimento 6: Circuiti logici combinatori Conoscere i circuiti e le loro caratteristiche. Saper leggere ed interpretare i fogli tecnici relativi. Analizzare semplici reti logiche. Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti.

5 Pag. 5di 13 EXOR e EXNOR. Semisommatore (Half Adder) Sommatore (Full Adder) Comparatori Codificatori Selettori di canale. Laboratorio: Progetto e verifica di semplici circuiti combinatori. Tempo previsto: 5 ore. (UA 7) Unità di apprendimento 7: Circuiti logici sequenziali Conoscere i circuiti e le loro caratteristiche. Saper leggere ed interpretare i fogli tecnici relativi. Analizzare semplici reti logiche. Utilizzare le conoscenze acquisite per eseguire semplici progetti. Memoria elementare: latch. I flip-flop. La sincronizzazione. Flip-flop.: JK, T, D. Contatori asincroni e sincroni Registri a scorrimento. Laboratorio: Progetto e verifica di semplici sistemi di visualizzazione. Tempo previsto: 10 ore. Tempo totale previsto per la realizzazione completa del programma, comprensivo di verifiche ed esercitazioni: 99 h

6 Pag. 6di 13 Competenza disciplinare CD.1 Fonti di legittimazione EVIDENZE Effettuare l analisi delle reti elettriche in continua. Realizzare circuiti e reti elettriche lineari e non lineari. Effettuare l analisi dei circuiti logici combinatori e sequenziali. Realizzare circuiti logici combinatori e sequenziali. Disciplina di riferimento Elettronica e Telecomunicazione Disciplina concorrenti Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni Traguardi Formativi APPLICARE NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ED APPARECCHIATURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE I PROCEDIMENTI DELL ELETTROTECNICA E DELL ELETTRONICA Racc. del Parlamento Europeo e del Consiglio 18/12/2006 e 23/04/2008DPR 88/2010 Linee Guida Istituti Tecnici e Professionali II Biennio Classe III ABILITÀ CONOSCENZE Applicare i principi generali di fisica nello studio di componenti, circuiti e dispositivi elettrici ed elettronici, lineari. Operare con segnali costanti e sinusoidali, identificare le tipologie di bipoli elettrici definendo le grandezze caratteristiche ed i loro legami. Applicare la teoria dei circuiti alle reti elettriche. Analizzare e dimensionare circuiti e reti elettriche comprendenti componenti lineari in regime continuo e sinusoidale. UA.1 Elettrotecnica UA.3 Componenti UA.4 Sistemi numerici e algebra combinatoria UA.5 Cenni sulle Famiglie Logiche UA.6 Circuiti logici combinatori UA.7 Circuiti logici sequenziali

7 Pag. 7di 13 Competenza disciplinare CD.1 Livelli di padronanza APPLICARE NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ED APPARECCHIATURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE I PROCEDIMENTI DELL ELETTROTECNICA E DELL ELETTRONICA Livelli EQF I II III IV Sotto la diretta supervisione analizza i principali modelli utilizzati in elettrotecnica ed elettronica e analizza le grandezze fisiche caratteristiche dei sistemi fisici principalmente studiati Sulla base del modello matematico assegnato e delle misure/osservazioni relative al sistema fisico, è in grado, con un certo grado di autonomia, di analizzare e dimensionare una semplice rete elettrica. Dall' interpretazione dei risultati delle misure e delle osservazioni sul sistema fisico è in grado di scegliere il modello matematico più adatto tra quelli disponibili. Sulla base del modello scelto è, quindi, in grado di analizzare e dimensionare una rete elettrica. Anche guidando un piccolo gruppo, è in grado di pianificare un percorso di misura su un sistema fisico. Con i risultati ottenuti è in grado di proporre un possibile modello matematico, che descrive la realtà in esame, al quale applicare i principi di elettrotecnica ed elettronica..

8 Pag. 8di 13 Competenza disciplinare CD.2 Traguardi Formativi UTILIZZARE LA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E DI SETTORE E APPLICARE I METODI DI MISURA PER EFFETTUARE VERIFICHE CONTROLLI E COLLAUDI EVIDENZE Analizzare un problema di misura in base alla vigente normativa. Utilizzare manuali tecnici per una scelta ottimale e consapevole della strumentazione di misura. Descrivere le varie metodologie di misura, controllo e collaudo. Documentare i risultati di una misura con spirito critico e con riferimento alla normativa vigente. Utilizzare specifici software a supporto dell elaborazione dei dati rilevati e/o acquisiti. Disciplina di riferimento Elettronica e Telecomunicazioni Disciplina concorrenti Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni II Biennio Classe III ABILITÀ CONOSCENZE Misurare le grandezze elettriche fondamentali Rappresentare componenti circuitali, reti e apparati negli schemi funzionali Descrivere i principi di funzionamento e le caratteristiche di impiego della strumentazione di settore Consultare i manuali di istruzione Utilizzare consapevolmente gli strumenti scegliendo adeguati metodi di misura e collaudo Valutare la precisione delle misure. Effettuare misure nel rispetto delle procedure previste dalle norme Rappresentare ed elaborare i risultati. UA.1 Elettrotecnica UA.2 Segnali elettrici UA.5 Cenni sulle Famiglie Logiche UA.6 Circuiti logici combinatori UA.7 Circuiti logici sequenziali

9 Pag. 9di 13 Competenza disciplinare CD.2 Livelli di padronanza UTILIZZARE LA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E DI SETTORE E APPLICARE I METODI DI MISURA PER EFFETTUARE VERIFICHE CONTROLLI E COLLAUDI Livelli EQF I II III IV Sotto la diretta supervisione analizza le classificazioni basilari e il principio di funzionamento delle principali macchine elettriche e apparecchiature elettroniche. E' in grado di leggere ed interpretare la documentazione tecnica relativa ai dati di targa delle macchine elettriche o delle apparecchiature elettroniche Con una certa autonomia è in grado di determinare le caratteristiche di funzionamento delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche e, limitatamente ai casi più comunica, scegliere la macchina o l'apparecchiatura più idonea al suo impiego. Riconosce i principali passi necessari per il collaudo della macchina elettrica o dell'apparecchiatura elettronica.. In base alla particolare applicazione considerata ed alle caratteristiche delle macchine e delle apparecchiature elettroniche, è in grado autonomamente di scegliere la macchina elettrico o l'apparecchiatura elettronica più idonea. E' in grado, inoltre, di relazionare sulla scelta fatta e sulla prova di collaudo prevista Di fronte a prevedibili cambiamenti nelle caratteristiche dell'applicazione in esame, è in grado autonomamente di guidare un piccolo gruppo nella modifica dei parametri di controllo ed interfacciamento con il sistema o nella sostituzione della macchina/apparecchiatura utilizzata. E', inoltre, in grado di relazionare in modo critico sulla scelta fatta

10 Pag. 10di 13 Traguardi Formativi Competenza disciplinare CD.3 ANALIZZARE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE, CON RIFERIMENTO AI CRITERI DI SCELTA PER LA LORO UTILIZZAZIONE ED INTERFACCIAMENTO EVIDENZE Analizza le caratteristiche elettriche delle apparecchiature. Sceglie le apparecchiature in base alle applicazioni. Legge e redige la documentazione tecnica necessaria. II Biennio Classe III ABILITÀ Descrivere e spiegare le caratteristiche elettriche e tecnologiche delle apparecchiature elettriche ed elettroniche. Descrivere e spiegare i principi di funzionamento dei componenti circuitali di tipo discreto analogico e logico UA.1 Elettrotecnica UA.3 Componenti Disciplina di riferimento Elettronica e Telecomunicazioni Disciplina concorrenti Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni CONOSCENZE UA.5 Cenni sulle Famiglie Logiche UA.6 Circuiti logici combinatori UA.7 Circuiti logici sequenziali

11 Pag. 11di 13 Competenza disciplinare CD. 3 Livelli di padronanza ANALIZZARE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE MACCHINE ELETTRICHE E DELLE APPARECCHIATURE ELETTRONICHE, CON RIFERIMENTO AI CRITERI DI SCELTA PER LA LORO UTILIZZAZIONE ED INTERFACCIAMENTO Livelli EQF I II III IV Sotto la diretta supervisione impara: a distinguere i principali strumenti di misura e le loro modalità di utilizzo; i primi rudimenti della teoria degli errori per interpretare i risultati delle misure; come redigere la relazione tecnica relativa alla misura effettuata Con un certo grado di autonomia esegue delle semplici misure utilizzando le procedure standard ed interpreta i risultati ottenuti. E' in grado di redigere una relazione tecnica compilando un modello opportunamente predisposto. Sulla base delle misura da effettuare è in grado autonomamente di determinare gli strumenti e le procedure più appropriate. Interpreta i risultati ottenuti e relazione sul lavoro svolto.; E' in grado di pianificare, tenendo conto dei prevedibili cambiamenti, un appropriato percorso di misura e di guidare un piccolo gruppo nella sua attuazione. Interpreta in modo critico il percorso realizzato, il lavoro svolto dal gruppo e i risultati ottenuti.

12 Pag. 12di 13 Competenza disciplinare CD. 4 Traguardi Formativi OPERARE NEL RISPETTO DELLE NORMATIVE INERENTI LA SICUREZZA DEL LAVORO E DEGLI AMBIENTI EVIDENZE Usare in modo appropriato il lessico specifico relativo ai temi della sicurezza Applicare la normativa per realizzare la protezione delle persone dall'elettrocuzione Applicare la normativa per identificare e valutare i fattori di rischio in un ambiente di lavoro Interpretare la normativa per riconoscere il proprio ruolo rispetto alla sicurezza nell ambito dell'organigramma aziendale II Biennio Classe III ABILITÀ Sviluppare sensibilità e attenzione all'analisi e valutazione dei rischi delle attività e degli ambienti di lavoro Individuare e distinguere i concetti di rischio e di pericolo Definire la sicurezza e l affidabilità Applicare le norme tecniche e le leggi sulla sicurezza nei settori di interesse: impianti elettrici, impianti tecnologici, controlli e automatismi. Valutare i rischi dell utilizzo dell energia elettrica ed applicare i metodi di protezione dalle tensioni contro i contatti diretti e indiretti Disciplina di riferimento Elettrotecnica, Elettronica e Automazione Discipline concorrenti Sistemi e reti e Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e di telecomunicazioni. CONOSCENZE UA.1 Elettrotecnica UA.6 Circuiti logici combinatori UA.7 Circuiti logici sequenziali

13 Pag. 13di 13 Competenza disciplinare CD. 4 Livelli di padronanza OPERARE NEL RISPETTO DELLE NORMATIVE INERENTI LA SICUREZZA DEL LAVORO E DEGLI AMBIENTI Livelli EQF I II III IV Sotto la diretta supervisione impara a distinguere i principali concetti legati alla salute e alla sicurezza del lavoro e degli ambienti (Sicurezza, affidabilità, infortuni, rischi, danni biologici, prevenzione). Con un certo grado di autonomia è in grado di orientarsi all'interno della normativa sulla salute e sulla sicurezza del lavoro e degli ambienti, applicandola limitatamente ai più comuni casi di rischio che si manifestano nel settore elettrico ed elettronico. Con particolare riferimento al settore elettrico ed elettronico, si assume la responsabilità di analizzare e valutare un semplice processo produttivo in relazione al tema della salute e della sicurezza del lavoro e degli ambienti. Sulla base dei risultati dell'analisi e della normativa specifica propone i necessari accorgimenti per garantire la salute e la sicurezza del processo analizzato e del contesto ambientale in cui il processo è inserito. E' in grado di guidare un piccolo gruppo di persone allo studio e all'analisi delle tematiche relative alla sicurezza del lavoro e degli ambienti, applicando le abilità acquisite ad un processo produttivo. In itinere e al termine del lavoro è in grado di affrontare i prevedibili cambiamenti e valutare il percorso realizzato ed il proprio ed altrui contributo.