PROGRAMMAZIONE DIPARTIMENTALE

Transcript

1 Pag 1 di 14 Area disciplinare: ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA Responsabile di dipartimento: Prof. ssa Giannetti Maria Teresa Insegnanti coinvolti: Proff. D ORIO Maria Rosaria, GIANNETTI Maria Teresa, BARONE Gaetano, ABBATECOLA Tommaso, DI RIENZO Jerry, DI RIENZO Rodolfo, GUGLIETTI Franco, GRECO Riccardo, CIANCIO Ferruccio, RUSSO Luigi. 1. Analisi degli obiettivi trasversali e definizione delle competenze di base/chiave per l apprendimento permanente (Legge 26/12/2006 n. 296): Si rimanda al MOD12P-ERG. 2. Rilievi relativi al precedente anno scolastico (es: eventuali problemi emersi nelle varie classi) I rilievi sulla base dei quali viene effettuata la programmazione sono quelli dedotti dai risultati degli scrutini finali dell anno scolastico scorso. In particolare si lamenta una difficoltà generalizzata nella proposizione di argomenti che presuppongono conoscenze di matematica in quanto la maggior parte degli allievi presenta lacune di base in questa disciplina. 3. Livelli di partenza (pre-requisiti e modalità di osservazione concordate per la rilevazione) 1 Periodo di svolgimento della prova d ingresso Primo biennio Comprensione concettuale degli argomenti trattati in un testo. Conoscenze aritmetiche ed informatiche acquisite nelle scuole medie. Modalità di osservazione:test di ingresso a risposta vero/falso. Secondo biennio Nozioni di fisica, di chimica e di tecnologie informatiche del primo biennio.modalità di osservazione :Test di ingresso nelle varie discipline, per lo più a risposta aperta Quinto anno Nozioni delle materie tecniche studiate negli anni precedenti. Armonizzazione delle conoscenze e delle competenze trasversali acquisite di area scientifica. Modalità di osservazione: Test di ingresso nelle varie discipline, a risposta aperta Entro il 15/10 Entro il 30/10 Entro il 15/10 Entro il 30/10 Entro il 15/10 Entro il 30/10 Termine per la correzione delle stesse 1 Allegare le prove d ingresso al presente documento.

2 Pag 2 di Traguardi formativi: Obiettivi da raggiungere in termini di conoscenze, abilità e competenze Primo biennio Conoscenze Abilità Competenze trasversali Architettura e componenti di un computer - Funzioni di un sistema operativo; Funzioni e caratteristiche di Internet - Browser: cronologia, segnalibri, estensioni, impostazioni di rete; Posta elettronica/mailing list IRC Forum - Social Networks elearning - Normativa sulla privacy e diritto d autore; Uso consapevole della rete; Software di utilità e software applicativi: elaborazione testi, foglio elettronico, strumenti di presentazione, ipertesti; Informazioni, dati e loro codifica; Fasi risolutive di un problema e loro rappresentazione; Concetto di algoritmo Fondamenti di programmazione Riconoscere le caratteristiche funzionali di un computer (calcolo, elaborazione, comunicazione) Riconoscere e utilizzare le funzioni di base di un sistema operativo; Utilizzare la rete Internet per ricercare dati e fonti Utilizzare le rete per attività di comunicazione interpersonale Riconoscere i limiti e i rischi dell uso della rete Utilizzare applicazioni elementari di scrittura, calcolo e grafica Raccogliere, organizzare e rappresentare informazioni Impostare e risolvere problemi con un linguaggio di programmazione Si rimanda al MOD12P-ERG ed alle programmazioni dei Consigli di classe Secondo biennio Conoscenze Abilità Competenze trasversali

3 Pag 3 di 14 Conosce le unità di misura del SI; Conosce le caratteristiche tecnologiche, elettriche e funzionali dei dispositivi elettronici; Conosce i simboli grafici per il disegno tecnico e i software per il disegno e la simulazione dei circuiti elettronici; Conosce i teoremi fondamentali della teoria dei circuiti elettrici sia in regime continuo sia in regime alternato; Conosce le strutture fondamentali di un linguaggio di programmazione; Conosce il linguaggio tecnico e il formalismo matematico di base; Conosce i principali componenti usati nell elettronica, gli strumenti di misura e le relative caratteristiche funzionali; Conosce i metodi per la progettazione, la realizzazione e la verifica di semplici sistemi elettronici Conosce le caratteristiche tecnologiche, elettriche e funzionali dei dispositivi analogici; Conosce i circuiti di logica programmabile; Conosce le principali problematiche dell elettronica analogica (amplificazione, alimentazione, risposta in frequenza); Conosce le caratteristiche HW - SW di sistemi a microprocessore e a microcontrollore; Sa analizzare le specifiche di un progetto; Sa realizzare semplici circuiti di prova ed usare in maniera appropriata la strumentazione di laboratorio; Sa usare le funzioni principali del sistema operativo in dotazione nei laboratori, incluse la modifica delle impostazioni principali; Sa utilizzare software specifico per la simulazione circuitale e le principali tecniche informatiche quali: videoscrittura, fogli di calcolo elettronico, ipertesti e multimedialità, ecc.; Sa programmare in un linguaggio ad alto livello Sa leggere i manuali e la documentazione tecnica; Saper progettare, realizzare e verificare semplici sistemi elettronici programmabili e non, valutando anche l incidenza economica delle scelte operate; Saper usare la strumentazione di laboratorio. Saper utilizzare gli strumenti software di ausilio alla simulazione e progettazione circuitale ; Saper comprendere, interpretare ed utilizzare i dati tecnici di componenti ed apparati desunti da cataloghi, fogli di dati, ecc. Si rimanda al MOD12P-ERG ed alle programmazioni dei Consigli di classe

4 Pag 4 di 14 Quinto anno Conoscenze Abilità Competenze trasversali Conosce le caratteristiche tecnologiche, elettriche e funzionali dei dispositivi analogici e digitali; Conosce le principali problematiche dell'elettronica lineare e non lineare Conosce i software per la simulazione di circuiti e sistemi elettronici; Conosce le caratteristiche HW/SW di sistemi a microcontrollore; Conosce il linguaggio tecnico e gli elementi fondamentali di analisi matematica; Conosce la teoria dell informazione, le tecniche di trasmissione e ricezione, le reti informatiche, i sistemi di telecomunicazione; Conosce l organizzazione del lavoro tecnico e le tecniche di analisi dei costi di un progetto tecnico Conosce le caratteristiche tecnologiche, elettriche e funzionali dei dispositivi analogici e digitali; Conosce le principali problematiche dell'elettronica lineare e non lineare Conosce i software per la simulazione di circuiti e sistemi elettronici; Conosce le caratteristiche HW/SW di sistemi a microcontrollore; Conosce il linguaggio tecnico e gli elementi fondamentali di analisi matematica; Conosce la teoria dell informazione, le tecniche di trasmissione e ricezione, le reti informatiche, i sistemi di telecomunicazione; Conosce l organizzazione del lavoro tecnico e le tecniche di analisi dei costi di un progetto tecnico Si rimanda al MOD12P-ERG ed alle programmazioni dei Consigli di classe 5. Standard minimi di apprendimento in termini di conoscenze e abilità da raggiungere al termine dell'anno scolastico 2 Conoscenze Classi prime (primo biennio) Abilità Sistemi informatici Riconoscere le caratteristiche logico-funzionali di un computer e il ruolo strumentale svolto nei vari 2 Per il raggiungimento del livello di sufficienza.

5 Pag 5 di 14 Informazioni e dati Codifica delle informazioni Architettura e componenti di un computer La comunicazione uomo-macchina Struttura e funzioni di un sistema operativo Software di utilità e software applicativi Dal problema al programma Concetto di algoritmo Fasi risolutive di un problema e loro rappresentazione con diagrammi Fondamenti di programmazione Elementi di struttura di un linguaggio di programmazione Strutture dei dati La rete Internet Struttura di una rete Funzioni e caratteristiche della rete internet e della posta elettronica Normativa sulla privacy e diritto d autore Gestire informazioni e grafici Concetto e funzioni di un foglio di calcolo ambiti (calcolo, elaborazione, comunicazione, ecc.) Riconoscere e utilizzare le funzioni di base di un sistema operativo Utilizzare i principali software per la produttività individuale Raccogliere, organizzare e rappresentare dati/informazioni sia di tipo testuale che multimediale Analizzare e risolvere problemi con i principi della programmazione strutturata Rappresentare la soluzione di un problema con diagrammi di flusso Utilizzare la rete Internet per ricercare dati e fonti di tipo tecnico-scientifico in relazione alle proprie attività di studio Utilizzare le rete per attività di comunicazione interpersonale e pubblicazioni Riconoscere i limiti e i rischi dell uso della rete Utilizzare il foglio elettronico per attività tecnico-scientifiche, socio-economiche e organi Conoscenze Classi seconde (primo biennio) Abilità Strumenti di analisi, calcolo e progetto (da scegliere in connessione al punto successivo). Logica booleana. Rappresentazioni dei numeri in base due Linguaggio di alto livello per la programmazione imperativa o a oggetti. Analizzare, progettare e realizzare semplici dispositivi e sistemi utilizzando strumentazioni, principi scientifici ed elementari metodi di progettazione, analisi e calcolo riferibili all area tecnologica di riferimento. Produrre semplici realizzazioni di prodotti scegliendo i materiali, i componenti e i processi più appropriati Saper utilizzare alcuni strumenti matematici, grafici, logici, fisici per analizzare il funzionamento di

6 Pag 6 di 14 Linguaggio di programmazione per la minirobotica Segnali sinusoidali. Scomponibilità e analisi spettrale di segnali periodici. Analisi, progetto e realizzazione di semplici dispositivi e sistemi (esempi): dispositivi logici; programmi per applicazioni scientifiche; semplici automatismi basati su componenti di minirobotica; realizzazione di semplici reti di comunicazione; documentazione e comunicazione multimediale sistemi esistenti e per progettare nuovi sistemi. Analizzare e rappresentare il funzionamento sistemi e dispositivi in modo qualitativo - osservativo anche con l uso di strumenti di laboratorio (misure, simulazioni). Progettare e realizzare semplici dispositivi e sistemi mediante materiali che permettono un facile assemblaggio e montaggio Conoscenze Classi prime (secondo biennio) Abilità Norme di rappresentazione grafica di reti e impianti elettrici Schemi logici e funzionali di apparati, sistemi e impianti Differenza di potenziale, forza elettromotrice, corrente, potenza elettrica Classificazione dei materiali d interesse in relazione alle proprietà elettriche Principi di elettrotecnica e di elettronica nello studio delle reti elettriche e dei dispositivi elettronici di interesse Strumentazione elettrica ed elettronica di base Curve caratteristiche tensione-corrente dei principali componenti elettrici ed elettronici Parametri di funzionamento di circuiti e componenti elettrici ed elettronici Documentazione tecnica, manuali e data-sheet Cause di infortunio elettrico Gli effetti e la prevenzione degli infortuni Principi di funzionamento e utilizzo degli strumenti di lavoro e dei dispositivi di laboratorio Misure elettriche di parametri e caratteristiche di componenti passivi, dispositivi Interpretare ed eseguire disegni e schemi di impianti elettrici Definire le condizioni di esercizio degli impianti rappresentati in schemi e disegni Individuare gli elementi per la protezione dell equipaggiamento elettrico delle macchine e degli impianti. Individuare le modalità di alimentazione elettrica e le relative protezioni previste Determinare i materiali dei conduttori idonei al trasporto dell energia negli apparati e negli impianti da alimentare elettricamente

7 Pag 7 di 14 attivi e apparati Misure sui segnali elettrici periodici e non Conoscenze Classi seconde (secondo biennio) Abilità Principi di funzionamento e struttura delle macchine elettriche generatrici e motrici, in cc e ca Struttura e componenti degli impianti elettrici Caratteristiche tecniche di componenti e apparati elettrici Principi di funzionamento e costituzione di dispositivi e apparati elettronici, discreti e integrati, analogici e digitali Conversione, trattamento e generazione di segnali elettrici Amplificazione e conversione di potenza Specifiche tecniche dei componenti e degli apparati elettronici Cause di infortunio elettrico Gli effetti e la prevenzione degli infortuni Segnaletica antinfortunistica Dispositivi di protezione elettrica, individuali e collettivi Regole di comportamento nell ambiente e nei luoghi di vita e di lavoro, in condizioni normali e di emergenza. Principi di funzionamento e utilizzo degli strumenti di lavoro e dei dispositivi di laboratorio Misure elettriche di parametri e caratteristiche di componenti passivi, dispositivi attivi e apparati Misure sui segnali elettrici periodici e non Principi di funzionamento della strumentazione elettrica e caratteristiche degli strumenti di misura, analogici e digitali Applicazioni significative della teoria degli errori di misura e calcolo delle Individuare le caratteristiche elettriche di macchine, impianti e dispositivi elettrici Individuare i pericoli e valutare i rischi nell uso dei dispositivi, nelle attività e ambienti di vita e di lavoro Riconoscere la segnaletica antinfortunistica Individuare, adottare e promuovere dispositivi a protezione delle persone e degli impianti Assumere comportamenti sicuri nelle attività di manutenzione e prescriverli agli utenti dei relativi apparati e impianti Identificare livelli, fasi e caratteristiche dei processi di manutenzione caratteristici degli impianti e apparati elettrici Individuare e utilizzare strumenti e tecnologie adeguate al tipo di intervento manutentivo di interesse. Organizzare e gestire processi di manutenzione Utilizzare, nei contesti operativi, metodi e strumenti di misura propri delle attività di manutenzione elettrica ed elettronica Utilizzare, nei contesti operativi, metodi e strumenti di controllo e regolazione propri delle attività di manutenzione elettrica ed elettronica Configurare strumenti di misura, monitoraggio e controllo Eseguire prove e misurazioni, in laboratorio e in situazione Commisurare l incertezza delle misure a valori di tolleranza assegnati Descrivere struttura e organizzazione funzionale di dispositivi e impianti oggetto di interventi manutentivi

8 Pag 8 di 14 incertezze su misure dirette e indirette. Taratura e azzeramento degli strumenti di misura e controllo Conoscenze Classi quinte Abilità Oscillatori Generatori di segnali Convertitori A/D E D/A Filtri attivi Amplificatori di potenza Campionamento di segnali e relativi effetti sullo spettro Tecniche di trasmissioni dati Modulazioni analogiche e digitali L azienda e l organizzazione della produzione I sistemi informatici Fondamenti di teoria dei sistemi Sensori, trasduttori e attuatori Microcontrollore e PLC Sistemi di acquisizione dati Elementi di domotica e robotica Competenze dei responsabili della sicurezza nei vari ambiti di lavoro Impatto ambientale dei sistemi produttivi e degli impianti del settore di competenza Tecniche di documentazione Tecniche di collaudo Principi di organizzazione aziendale Norme ISO Controllo di qualità Utilizzare e progettare dispositivi amplificatori discreti, di segnale di potenza, circuiti per la generazione di segnali periodici e non periodici. Comprendere le caratteristiche della reazione positiva con particolare riguardo agli oscillatori sia in bassa che in alta frequenza. Conoscere la tipologia dei segnali impiegati nelle telecomunicazioni. Saper valutare, per un segnale dato, l estensione in frequenza del canale trasmissivo. Conoscere i parametri caratteristici di un segnale modulato Comprendere il principio di funzionamento dei rivelatori (AM. FM e PM). Conoscere e comprendere le problematiche relative al campionamento e alla quantizzazione del segnale Saper descrivere i sistemi di modulazione impulsiva (PAM, PWM e PPM). Conoscere la modulazione digitale PCM. Conoscenza e comprensione delle problematiche relative ad una struttura di produzione industriale Capacità di analizzare semplici sistemi reali attraverso l uso di modelli. Uso dei modelli nel progetto di semplici sistemi automatici. Conoscere la struttura software di sistemi infornatici e saper utilizzare i Sistemi Operativi ed i relativi programmi di servizio. Saper individuare un modello rappresentativo schematizzandolo con un diagramma a blocchi funzionale, saper ricavare la funzione di trasferimento, saper definire le condizioni di stabilità. Saper individuare il problema e scegliere il modello, saper ottimizzare il sistema sia dal punto di vista tecnico che economico. Redigere a norma relazioni tecniche

9 Pag 9 di 14 Analizzare e valutare un processo produttivo in relazione ai costi e agli aspetti economico sociali della sicurezza Applicare la normativa sulla sicurezza a casi concreti relativamente al settore di competenza Collaborare alla redazione del piano di sicurezza Gestire lo sviluppo e il controllo del progetto, anche mediante l uso di software dedicato. Sviluppare programmi applicativi per il monitoraggio ed il controllo di sistemi automatici 6. Contenuti (ripartizione in nuclei fondamentali) 3 Disciplina di insegnamento Classe Prima (primo biennio) Disciplina di insegnamento Seconda (primo biennio) INFORMATICA Contenuti Architettura e componenti di un computer Unità 2: Funzioni di un sistema operativo Reti di calcolatori Unità 4: Sicurezza informatica Formattazione di un testo Inserimento di tabelle, immagini e grafici Unità 3: Stampa unione Inserimento dati e formattazione testo Unità 2: Funzioni aritmetiche Riferimenti relativi, assoluti e misti Unità 4: Grafici Introduzione allo strumento Unità 2: Comandi base Comandi avanzati Esercitazioni Power Point Preparazione presentazioni complesse Introduzione ai DB Introduzione a MS Access Unità 3: Comandi base di MS Access Esercitazioni in MS Access Informazioni, dati e loro codifica Unità 2: Concetto di algoritmo Fasi risolutive di un problema e loro rappresentazione Esercitazioni di programmazione al calcolatore SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE Dati tabelle e grafici Reti Elettriche 3 Produrre una tabella per ogni disciplina di insegnamento

10 Pag 10 di 14 Disciplina di insegnamento Prima (secondo biennio) Seconda (secondo biennio) Quinta Esercitazioni di reti elettriche Circuiti elettronici Esercitazioni circuiti elettronici Sicurezza elettrica Sicurezza nelle scuole Energia e fonti energetiche ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA Grandezze fisiche dell elettronica e dell elettrotecnica, bipoli lineari, generatori, resistori, condensatori; teoremi e tecniche per l analisi dei circuiti. Sistema di numerazione decimale, binario, ottale ed esadecimale, operazioni aritmetiche nel sistema binario, codici numerici ed alfanumerici Porte logiche, algebra di Boole, analisi e progettazione delle reti combinatorie. Minimizzazione delle funzioni logiche Multiplexer, codificatori, decodificatori, demultiplexer, integrati per il calcolo aritmetico, convertitori di codice, led e display. Latch e flip flop, registri, contatori Caratteristiche e classificazione delle memorie Magnetismo e circuiti magnetici Corrente alternata e circuiti elettrici in alternata Quadripoli Materiali semiconduttori diodi Transistor Circuiti elettronici - Amplificatori Alimentatori Amplificatori operazionali Trasformatore Amplificatori di potenza Convertitori di segnale. Tipologie di rumore. Amplificatori per strumentazione. Oscillatori. Generatori di forme d onda. Principi di funzionamento dei convertitori analogici digitali e digitalianalogici. Campionamento di segnali e relativo spettro Modulazioni analogiche e digitali. Sistemi di acquisizioni dati. Tecniche per la trasmissione dati. Sistemi programmabili

11 Pag 11 di 14 Disciplina di insegnamento Prima (secondo biennio) Seconda (secondo biennio) Quinta SISTEMI AUTOMATICI Connessione dei sistemi; le tipologie dei sistemi di controllo. Gli insiemi di variabili; le funzioni di transizione caratteristiche del sistema oggetto; modello matematico di un sistema. Algebra degli schemi a blocchi La funzione di trasferimento di un sistema; rappresentazioni della f.d.t. nel dominio della frequenza. Caratteristiche, dei principi di funzionamento e delle applicazioni fondamentali dei principali componenti hardware del calcolatore e sistemi operativi. Generalità sui linguaggi di programmazione. metodi di rappresentazione dei dati e delle strutture di controllo; Nozione di algoritmo e di programma; progettazione di diagrammi di flusso; rappresentazione dei dati strutturati. Applicazione pratica delle nozioni teoriche mediante scrittura e compilazione di semplici programmi su PC. le caratteristiche, i principi di funzionamento e le applicazioni fondamentali di questi dispositivi. Sistemi lineari: Risposta nel dominio del tempo e frequenza (Bode, Nyquist) Dispositivi programmabili (microprocessori, microcontrollori, processori, cpu, periferiche ed interfacciamento, programmi in assembler) Linguaggi di programmazione di alto livello (programmazione strutturata e OOP, linguaggio C) Microcontrollori PIC: (caratteristiche, struttura interna, software, ambiente integrato, programmazione in C) PLC: (caratteristichedi base, sistema S7-200) CAD: (Multisim, LabVIEW) Rete sequenziali e combinatorie Laboratorio: (Misure, programmazione, applicazioni di controllo e regolazione) Sistemi di misura con il modulo NI mydaq Sistemi di acquisizione e distribuzione dati analogici Stabilità Acquisizione e distribuzione dati digitali Acquisizione e distribuzione dati analogici Microcontrollori PIC Sistemi di controllo a tempo continuo Arduino Uno Elementi di Robotica e di domotica

12 Pag 12 di 14 Disciplina di insegnamento Prima (secondo biennio) Seconda (secondo biennio) Quinta TECNOLOGIE PROGETTAZIONE SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI Struttura dell atomo; Materiali conduttori, isolanti, magnetici e semiconduttori; Dispositivi elettronici passivi:resistori, condensatori, induttori; Normativa tecnica e disegno: Disegno elettronico ed elettrotecnico; Sistemi CAD; Sicurezza degli impianti civili Diodi a semiconduttore: diodo a giunzione, diodo Zener, diodo Schottky, duiodo tunnel, Varistori; sigle di identificazione; Circuiti integrati o LSI; Memorie RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, NV-RAM, Memorie Flash. Disegno dei circuiti stampati, metodi di assemblaggio; Progettazione e realizzazione dei disegni di fabbricazione di circuiti stampati; realizzazione del master e montaggio componenti, controlli e verifiche. Amplificatori operazionali: applicazioni, criteri di scelta. Programmazione elettronica e sicurezza Trasduttori per applicazioni elettroniche Dispositivi elettronici di potenza Dispositivi optoelettronici (foto emettitori, Fotorilevatori) Dispositivi di conversione dell energia elettronica (motori) Microcircuiti (circuiti integrati monolitici) Circuiti integrati per applicazioni specifiche (dispositivi programmabili e a mascheratura, programmazione dei pld) Dispositivi conversione tensione di alimentazione (alimentatori Ingegnerizzazione del progetto (microcalcolatori) Elettronica ed ecologia (rifiuti elettronici) Diritto del lavoro (contratti, previdenza, sicurezza sul lavoro) Economia aziendale e Marketing (bilancio di esercizio, marketing) 7. Metodologie e strumenti didattici: nel rispetto della libertà docente si rimanda alle programmazioni curricolari.

13 Pag 13 di Strumenti di osservazione, di verifica e di valutazione 4 Strumenti da utilizzare per le verifiche formative (controllo Nel rispetto della libertà docente si rimanda alle delibere del Collegio Docenti e delle in itinere del percorso di apprendimento) programmazioni curricolari Strumenti da utilizzare per le verifiche formative (controllo Nel rispetto della libertà docente si rimanda alle delibere del Collegio Docenti e delle del profitto scolastico ai fini della valutazione) programmazioni curricolari Numero verifiche sommative previste Si rimanda a quanto previsto nel PTOF e a quanto deliberato negli incontri collegiali 9. Attività di recupero e di sostegno e modalità di effettuazione Come stabilito dal Collegio docenti e riportato nel PTOF 10. Proposte PTOF, proposte alternanza scuola-lavoro ed altre iniziative del Dipartimento: Progetto Traineeship per l alternanza scuola- lavoro Potenziamento laboratoriale:sviluppo delle competenze digitali degli studenti;potenziamento delle metodologie laboratoriali Potenziamento scientifico: potenziamento delle competenze matematico logiche Potenziamento linguistico 11. Proposte relative a visite guidate e viaggi d istruzione: Saranno espresse dagli alunni e raccolte dai coordinatori di classe. Pontecorvo, 30 settembre 2015 Il Responsabile di Dipartimento Maria Teresa Giannetti 4 Per quanto riguarda la valutazione delle competenze di tipo trasversale si rimanda alle decisioni dei Consigli di classe.

14 Pag 14 di 14