PROGRAMMAZIONE DIDATTICA

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1 Progetto esecutivo MD-STCW/02-7.3_2 Sistema Gestione Qualità per la Formazione Marittima MOD 7.3_2 Ed. 1 REV. 0 del Red. RSG App.DS Pag. 1/13 PROGRAMMAZIONE DIDATTICA MODULI RELATIVI ALLE COMPETENZE STCW ISTITUTO : INDIRIZZO: ARTICOLAZIONE: OPZIONE: ISTITUTO DI ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE CAPPELLINI ISTITUTO TECNICO A INDIRIZZO TRASPORTI E LOGISTICA CONDUZIONE DEL MEZZO APPARATI E IMPIANTI MARITTIMI CLASSE: V A.S. 2015/2016 DISCIPLINA: ELETTROTECNICA, ELETTRONICA E AUTOMAZIONE 1

2 controllo dell operatività della nave e la cura delle persone a bordo a livello operativo manutenz ione e riparazio ne a livello operativo Controllo elettrico, elettronico e meccanico a livello oper. meccanica navale a livello operativo Tavola delle Competenze previste dalla Regola A-III/1 STCW 95 Emended Manila 2010 Funzione Competenza Descrizione I II III IV V VI Mantiene una sicura guardia in macchina Usa la lingua inglese in forma scritta e parlata Usa i sistemi di comunicazione interna Fa funzionare (operate) il macchinario principale e ausiliario e i sistemi di controllo associati Fare funzionare (operate) i sistemi del combustibile, lubrificazione, zavorra e gli altri sistemi di pompaggio e i sistemi di controllo associati Fa funzionare (operate) i sistemi elettrici, elettronici e di controllo VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII Manutenzione e riparazione dell apparato elettrico, elettronico Appropriato uso degli utensili manuali, delle macchine utensili e strumenti di misurazione per la fabbricazione e la riparazione a bordo Manutenzione e riparazione del macchinario e dell attrezzatura di bordo 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 Fa funzionare 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 2

3 MODULO N. 1 Funzione: Controllo elettrico, elettronico e meccanico a livello operativo (STCW 95 Emended 2010) Funzione: Controllo dell operatività della nave e la cura delle persone a bordo a livello operativo Competenza (rif. STCW 95 Emended 2010) Competenza: VI: Fa funzionare (operate) i sistemi elettrici, elettronici e di controllo Competenza VII: Manutenzione e riparazione dell apparato elettrico, elettronico Competenza XV: Controlla la conformità con i requisiti legislativi Competenza LL GG controllare e gestire il funzionamento dei diversi componenti di uno specifico mezzo di trasporto intervenire in fase di programmazione della manutenzione di apparati e impianti marittimi operare nel sistema di qualità, nel rispetto delle normative di sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali Capacità di risolvere sistemi di equazioni di 1 grado con uno qualsiasi dei metodi conosciuti Capacità di utilizzare i principali concetti studiati in trigonometria Capacità di applicazione del fenomeno fisico dell induzione elettromagnetica Prerequisiti Rappresentazione di più rette sul piano cartesiano e individuazione dei punti di intersezione con gli assi; Capacità di applicazione del fenomeno fisico dell induzione elettromagnetica Argomenti affrontati nell anno scolastico precedente Discipline coinvolte Meccanica e Macchine ABILITÀ Abilità LLGG Abilità Individuare e classificare le funzioni dei componenti costituenti i sistemi di produzione, trasmissione e trasformazione dell energia elettrica. Valutare quantitativamente circuiti in corrente continua e in corrente alternata. Analizzare le prestazioni delle macchine elettriche. Interpretare schemi d impianto. Riconoscere i sistemi di protezione degli impianti. Utilizzare apparecchiature elettriche ed elettroniche e sistemi di gestione e controllo del mezzo. Effettuare test e collaudi sui componenti elettrici ed elettronici destinati al mezzo di trasporto. Utilizzare sistemi per la condotta ed il controllo del mezzo di trasporto marittimo Utilizzare la documentazione per la registrazione delle procedure operative eseguite. Applicare la normativa relativa alla sicurezza nei luoghi di lavoro Descrivere la struttura, il funzionamento, il bilancio energetico e gli impieghi del trasformatore, dell alternatore, del motore asincrono Interpretare dati di targa CONOSCENZE

4 Conoscenze LLGG Conoscenze Contenuti disciplinari minimi Principi di funzionamento delle principali apparecchiature elettromeccaniche e macchine elettriche Impianti elettrici e loro manutenzione Protezione e sicurezza negli impianti elettrici Tipologia dei rischi nei luoghi di lavoro e sistemi di protezione e prevenzione utilizzabili Richiami sui principi delle macchime elettriche. Collegamenti a stella e triangolo degli avvolgimenti Rapporto di trasformazione Bilancio energetico e rendimento Autotrasformatore Trasformatori di misura: TA e TV Trasformatore trifase: principio di funzionamento Collegamenti a stella e triangolo degli avvolgimenti Rapporto di trasformazione Bilancio energetico e rendimento Campi magnetici rotanti Motori asincroni: principio di funzionamento, scorrimento Particolari costruttivi Bilancio energetico e rendimento Caratteristica meccanica, punto di lavoro Dati di targa Tipi di motore: a gabbia semplice, con rotore avvolto Collegamento delle fasi statoriche Sistemi d avviamento Impieghi del motore Regolazione della velocità Manutenzione e guasti Alternatore: principio di funzionamento Cenni costruttivi Sistemi d eccitazione Forza elettromotrice generata Relazione tra velocità e frequenza Alternatore trifase: collegamento delle fasi statoriche a stella e a triangolo Funzionamento a vuoto Funzionamento sotto carico; reazione d'indotto Caratteristica a vuoto e di corto circuito Circuito equivalente e diagramma vettoriale Caratteristiche esterne e di regolazione della tensione e del numero dei giri. Bilancio energetico. Rendimento. Accoppiamento in parallelo. Ripartizione dei carichi. Impegno Orario Metodi Formativi Mezzi, strumenti e sussidi Durata in ore 48 Periodo (E possibile selezionare più voci) Settembre Ottobre Novembre Dicembre laboratorio lezione frontale debriefing esercitazioni dialogo formativo problem solving problem attrezzature di laboratorio pannelli e parti di impianti Multimetri digitali... simulatore Gennaio Febbraio Marzo 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 4

5 monografie di apparati virtual - lab Cartografia tradiz. e/o elettronica Altro (specificare).. VERIFICHE E CRITERI DI VALUTAZIONE In itinere Fine modulo Livelli minimi per le verifiche Azioni di recupero ed approfondimento prova strutturata prova semistrutturata prova in laboratorio relazione griglie di osservazione saggio breve prova strutturata prova semistrutturata prova in laboratorio relazione griglie di osservazione Criteri di Valutazione La valutazione del modulo è data dalla media delle prove in itinere e concorre al voto finale della disciplina nella misura del 50%. Gli esiti delle misurazioni in itinere, dove presenti, e delle prove di fine modulo concorrono nella formulazione della valutazione finale dello stesso. Inoltre le prove di fine modulo possono essere effettuate a discrezione del docente come prove di recupero. Saper relazionare sul principio di funzionamento delle macchine. Saper illustrare le caratteristiche elettriche ed elettromeccaniche del trasformatore trifase, dell alternatore e del motore asincrono. Saper relazionare sulle perdite e sui sistemi per ridurle. Saper montare, con l'ausilio degli schemi, i circuiti per il rilievo della caratteristica a vuoto dell alternatore ed essere in grado di rilevare ed interpretare autonomamente i relativi dati. Saper leggere la targa di un trasformatore trifase, di un alternatore e di un motore asincrono Saper eseguire la procedura per la messa in parallelo degli alternatori Saper eseguire autonomamente, pur utilizzando schemi ed appunti presi in precedenza, la misura di potenza con il metodo Aron. Le attività di recupero ed approfondimento saranno svolte in parallelo in orario mattutino utilizzando sia le unità di insegnamento in compresenza con l insegnante tecnico pratico, sia quelle a disposizione degli insegnanti della stessa disciplina. Per il recupero, oltre a lezioni teoriche individualizzate, si utilizzerà il laboratorio di elettrotecnica per analizzare il comportamento di un alternatore e di un motore asincrono nelle diverse condizioni d utilizzo. Per l approfondimento si studierà la centrale elettrica di bordo. 5

6 MODULO N. 2 Funzione: Controllo elettrico, elettronico e meccanico a livello operativo (STCW 95 Emended 2010) Funzione: Controllo dell operatività della nave e la cura delle persone a bordo a livello operativo Competenza (rif. STCW 95 Emended 2010) Competenza: VI: Fa funzionare (operate) i sistemi elettrici, elettronici e di controllo Competenza VII: Manutenzione e riparazione dell apparato elettrico, elettronico Competenza XV: Controlla la conformità con i requisiti legislativi Competenza LL GG controllare e gestire il funzionamento dei diversi componenti di uno specifico mezzo di trasporto intervenire in fase di programmazione della manutenzione di apparati e impianti marittimi operare nel sistema di qualità, nel rispetto delle normative di sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali capacità di risolvere sistemi di equazioni di 1 grado con uno qualsiasi dei metodi conosciuti capacità di utilizzare i principali concetti studiati in trigonometria capacità di applicazione del fenomeno fisico dell induzione elettromagnetica Prerequisiti Rappresentazione di più rette sul piano cartesiano e individuazione dei punti di intersezione con gli assi; capacità di applicazione del fenomeno fisico dell induzione elettromagnetica Argomenti affrontati nell anno scolastico precedente Discipline coinvolte Meccanica e Macchine ABILITÀ Abilità LLGG Abilità Utilizzare hardware e software di automazione di apparecchiature e impianti Interpretare i parametri forniti dal sistema di navigazione integrata Elaborare semplici schemi di impianti Interpretare lo stato di un sistema di telecomunicazioni e di acquisizione dati Utilizzare software per la gestione degli impianti Applicare le normative per gestire in sicurezza il carico, il mezzo di trasporto e la sua conduzione, salvaguardando gli operatori e l ambiente CONOSCENZE 6

7 Conoscenze LLGG Conoscenze Contenuti disciplinari minimi Principi di funzionamento delle principali apparecchiature elettromeccaniche e macchine elettriche Impianti elettrici e loro manutenzione Protezione e sicurezza negli impianti elettrici Tipologia dei rischi nei luoghi di lavoro e sistemi di protezione e prevenzione utilizzabili Struttura dei cavi elettrici Cavi per uso navale Dimensionamento delle condutture Protezione delle linee da sovraccarico e corto circuito Apparecchiature di protezione, interruttori magneto-termici, fusibili Coordinamento delle protezioni e selettività Protezione da contatti diretti e indiretti Protezione dei motori Impegno Orario Metodi Formativi Mezzi, strumenti e sussidi 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 pannelli e parti di impianti Multimetri digitali... simulatore monografie di apparati virtual - lab Gennaio Febbraio Marzo 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).. In itinere Fine modulo Livelli minimi per le verifiche VERIFICHE E CRITERI DI VALUTAZIONE prova strutturata prova semistrutturata prova in laboratorio relazione griglie di osservazione saggio breve prova strutturata prova semistrutturata prova in laboratorio relazione griglie di osservazione Criteri di Valutazione La valutazione del modulo è data dalla prova di fine modulo e concorre al voto finale della disciplina nella misura del 20%. Gli esiti delle misurazioni in itinere, dove presenti, e delle prove di fine modulo concorrono nella formulazione della valutazione finale dello stesso. Inoltre le prove di fine modulo possono essere effettuate a discrezione del docente come prove di recupero. Conoscere le caratteristiche dei cavi elettrici Saper dimensionare una conduttura elettrica Conoscere le apparecchiature e i metodi di protezione da sovraccarico e corto circuito Conoscere i metodi di protezione dai contatti diretti e indiretti Conoscere le apparecchiature di protezione dei motori elettrici 7

8 Azioni di recupero ed approfondimento Le attività di recupero ed approfondimento saranno svolte in parallelo in orario mattutino utilizzando sia le unità di insegnamento in compresenza con l insegnante tecnico pratico, sia quelle a disposizione degli insegnanti della stessa disciplina. 8

9 MODULO N. 3 Funzione: Controllo elettrico, elettronico e meccanico a livello operativo (STCW 95 Emended 2010) Competenza (rif. STCW 95 Emended 2010) Competenza: VI: Fa funzionare (operate) i sistemi elettrici, elettronici e di controllo Competenza VII: Manutenzione e riparazione dell apparato elettrico, elettronico Competenza LL GG controllare e gestire il funzionamento dei diversi componenti di uno specifico mezzo di trasporto intervenire in fase di programmazione della manutenzione di apparati e impianti marittimi operare nel sistema di qualità, nel rispetto delle normative di sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali capacità di risolvere sistemi di equazioni di 1 grado con uno qualsiasi dei metodi conosciuti capacità di utilizzare i principali concetti studiati in trigonometria capacità di applicazione del fenomeno fisico dell induzione elettromagnetica Prerequisiti Rappresentazione di più rette sul piano cartesiano e individuazione dei punti di intersezione con gli assi; capacità di applicazione del fenomeno fisico dell induzione elettromagnetica Argomenti affrontati nell anno scolastico precedente Discipline coinvolte Meccanica e Macchine ABILITÀ Abilità LLGG Abilità Utilizzare hardware e software di automazione di apparecchiature e impianti Interpretare i parametri forniti dal sistema di navigazione integrata Elaborare semplici schemi di impianti Interpretare lo stato di un sistema di telecomunicazioni e di acquisizione dati Utilizzare software per la gestione degli impianti Applicare le normative per gestire in sicurezza il carico, il mezzo di trasporto e la sua conduzione, salvaguardando gli operatori e l ambiente CONOSCENZE 9

10 Conoscenze LLGG Conoscenze Contenuti disciplinari minimi Principi di funzionamento delle principali apparecchiature elettromeccaniche e macchine elettriche Impianti elettrici e loro manutenzione Protezione e sicurezza negli impianti elettrici Tipologia dei rischi nei luoghi di lavoro e sistemi di protezione e prevenzione utilizzabili Simbologia degli impianti elettrici Generalità sui sistemi di distribuzione, schema radiale semplice e composto Quadri principali e di emergenza. Collegamenti tra le reti Esempi di schemi di impianto elettrici navali Impegno Orario Metodi Formativi Mezzi, strumenti e sussidi 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 pannelli e parti di impianti Multimetri digitali... simulatore monografie di apparati virtual - lab Gennaio Febbraio Marzo 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).. VERIFICHE E CRITERI DI VALUTAZIONE In itinere Fine modulo Livelli minimi per le verifiche Azioni di recupero ed approfondimento prova strutturata prova semistrutturata prova in laboratorio relazione griglie di osservazione saggio breve prova strutturata prova semistrutturata prova in laboratorio relazione griglie di osservazione Conoscere i principali sistemi di distribuzione elettrica di bordo Conoscere la simbologia degli impianti elettrici Criteri di Valutazione La valutazione del modulo è data dalla prova di fine modulo e concorre al voto finale della disciplina nella misura del 20%. Gli esiti delle misurazioni in itinere, dove presenti, e delle prove di fine modulo concorrono nella formulazione della valutazione finale dello stesso. Inoltre le prove di fine modulo possono essere effettuate a discrezione del docente come prove di recupero. Le attività di recupero ed approfondimento saranno svolte in parallelo in orario mattutino utilizzando sia le unità di insegnamento in compresenza con l insegnante tecnico pratico, sia quelle a disposizione degli insegnanti della stessa disciplina. 10

11 MODULO N. 4 Funzione: Controllo elettrico, elettronico e meccanico a livello operativo (STCW 95 Emended 2010) Competenza (rif. STCW 95 Emended 2010) Competenza: VI: Fa funzionare (operate) i sistemi elettrici, elettronici e di controllo Competenza VII: Manutenzione e riparazione dell apparato elettrico, elettronico Competenza LL GG controllare e gestire il funzionamento dei diversi componenti di uno specifico mezzo di trasporto intervenire in fase di programmazione della manutenzione interagire con i sistemi di assistenza, sorveglianza e monitoraggio del traffico e gestire le relative comunicazion nei vari tipi di trasporto operare nel sistema di qualità, nel rispetto delle normative di sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali Capacità di risolvere sistemi di equazioni di 1 grado con uno qualsiasi dei metodi Capacità di utilizzare i principali concetti studiati in trigonometria Prerequisiti Comportamento delle reattanze in funzione della frequenza; Geometria analitica (retta); Discipline coinvolte Meccanica e Macchine ABILITÀ Abilità LLGG Abilità Individuare e classificare le funzioni dei componenti costituenti i sistemi di produzione, trasmissione e trasformazione dell energia elettrica. Valutare quantitativamente circuiti in corrente continua e in corrente alternata. Analizzare le prestazioni delle macchine elettriche. Interpretare schemi d impianto. Riconoscere i sistemi di protezione degli impianti. Utilizzare apparecchiature elettriche ed elettroniche e sistemi di gestione e controllo del mezzo. Effettuare test e collaudi sui componenti elettrici ed elettronici destinati al mezzo di trasporto. Utilizzare sistemi per la condotta ed il controllo del mezzo di trasporto marittimo Utilizzare la documentazione per la registrazione delle procedure operative eseguite. Applicare la normativa relativa alla sicurezza nei luoghi di lavoro. Descrivere sinteticamente la struttura ed il funzionamento dei principali dispositivi elettronici in funzione delle diverse applicazioni CONOSCENZE 11

12 Conoscenze LLGG Conoscenze Contenuti disciplinari minimi Principi di elettronica, componenti, amplificatori operazionali, circuiti integrati Tipologia dei rischi nei luoghi di lavoro e sistemi di protezione e prevenzione utilizzabili Principi di funzionamento dei sistemi tradizionali e radio assistiti per la condotta ed il controllo della navigazione Semiconduttori puri e drogati. Diodo: caratteristica, retta di carico, punto di lavoro. Raddrizzatori ad una semionda. Raddrizzatore a due semionde e con ponte di Graetz. Raddrizzatore trifase Diodo Zener: funzionamento e caratteristiche Filtri Alimentatori stabilizzati Controllo della potenza in c.a. SCR, TRIAC, UJT, BJT: struttura, funzionamento, caratteristiche, impiego, circuiti d'innesco. Regolazione della potenza in c.a. del tipo on-off ed a parzializzazione. Conversione c.c./c.a.: invertitori; controllo delle caratteristiche della forma d'onda in uscita. Impegno Orario Metodi Formativi Mezzi, strumenti e sussidi Durata in ore 9 Periodo (E possibile selezionare più voci) Settembre Ottobre Novembre Dicembre laboratorio lezione frontale debriefing esercitazioni dialogo formativo problem solving problem attrezzature di laboratorio Multimetro digitale Codice dei colori resistenze oscilloscopio.. simulatore monografie di apparati virtual - lab Gennaio Febbraio Marzo 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).. VERIFICHE E CRITERI DI VALUTAZIONE In itinere Fine modulo prova strutturata prova semistrutturata prova in laboratorio relazione griglie di osservazione saggio breve prova strutturata prova semistrutturata prova in laboratorio relazione griglie di osservazione Criteri di Valutazione La valutazione del modulo è data dalla prova di fine modulo e concorre al voto finale della disciplina nella misura del 10%. Gli esiti delle misurazioni in itinere, dove presenti, e delle prove di fine modulo concorrono nella formulazione della valutazione finale dello stesso. Inoltre le prove di fine modulo possono essere effettuate a discrezione del docente come prove di recupero. 12

13 Livelli minimi per le verifiche Azioni di recupero ed approfondimento Conoscere il principio di funzionamento dei vari dispositivi elettronici studiati; Saper leggere gli schemi di principio delle apparecchiature di regolazione, conversione ed amplificazione, individuando le funzioni svolte da ogni componente che li costituisce; Saper montare, con l'ausilio degli schemi, i circuiti di prova delle apparecchiature studiate e rilevarne i dati. Le due attività di recupero ed approfondimento saranno svolte in parallelo in orario mattutino utilizzando sia le unità di insegnamento in compresenza con l insegnante tecnico pratico, sia quelle a disposizione degli insegnanti della stessa disciplina. 13