Ministero della Pubblica Istruzione Ufficio Scolastico Regionale per la Sicilia Direzione Generale

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1 Unione Europea Regione Sicilia Ministero della Pubblica Istruzione Ufficio Scolastico Regionale per la Sicilia Direzione Generale ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE G. MARCONI EDILIZIA ELETTRONICA e TELECOMUNICAZIONI - INFORMATICA CATANIA - Via Vescovo Maurizio n Tel. (095) Fax (095) Codice Fiscale Codice Meccanografico CTTF Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni ELABORAZIONE DELLA 1^ BOZZA INERENTE LA RAPPRESENTAZIONE SINOTTICA DELLE COMPETENZE-ABILITÀ-CONOSCENZE ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA ( Articolazione ELETTROTECNICA)

2 IPOTESI PROGETTUALE DELLE COMPETENZE- ABILITÀ-CONOSCENZE DELL INDIRIZZO C3 - ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA E DELLE SUE ARTICOLAZIONI Strutture basi della mission formativa sono le unità di apprendimento ce mirano alle competenze presenti nell indirizzo scolastico scelto e devono avere carattere interdisciplinare, per contribuire alla maturazione negli studenti, ce l apprendimento è la fonte dalla quale attingere, per scoprire e perseguire interessi ce li coinvolgano,valorizzando la loro produttività ed i loro talenti. Pertanto, per portare a compimento la mission formativa, ci vuole una sinergica collaborazione tra i docenti di materie scientifice ed il docente di materie tecnologice, percé è la Scienza ce può spiegare le motivazioni della realizzazione tecnologica secondo i canoni fissati dalle norme. Si deve pertanto, considerare la disciplina Scienze e Tecnologie Applicate, prevista al secondo anno del Primo Biennio, percé è definita come materia di base per acquisire le competenze relative alle discipline di indirizzo, quindi la si può ritenere di supporto alla Elettrotecnica ed elettronica del Secondo Biennio. Dipartimento di Elettronica- ITIS G.Marconi -Catania 2

3 SETTORE TECNOLOGICO Competenze di indirizzo in esito del quinquennio 1 Applicare nello studio di impianti e apparecciature elettrice ed elettronice i procedimenti dell elettrotecnica e dell elettronica 2 Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e i metodi di misura per verifice controlli e collaudi 3 Analizzare tipologie e caratteristice tecnice delle maccine elettrice e delle apparecciature elettronice, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e interfacciamento 4 Operare nel rispetto delle normative inerenti la sicurezza del lavoro e degli ambienti 5 Gestire progetti ISTITUTO TECNICO INDIRIZZO ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA 6 Gestire processi produttivi correlati a funzioni aziendali 7 Utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione 8 Descrivere, analizzare e progettare sistemi automatici ARTICOLAZIONE ELETTROTECNICA ESITI DI APPRENDIMENTO (competenze, abilità, conoscenze) Regolamento, Art.5, comma 1 9 Progettare impianti elettrici civili e industriali nel rispetto delle normative vigenti 3

4 Competenza N. 1 Applicare nello studio di impianti ed apparecciature elettrice e elettronice i procedimenti dell elettrotecnica e dell elettronica Disciplina di riferimento:elettrotecnica ed elettronica (429) Discipline concorrenti: Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici(330)- Sistemi automatici(297)-complementi di matematica(66) Abilità Conoscenze Ore 1.1-Applicare i principi generali di fisica nello studio di componenti, circuiti e dispositivi elettrici ed elettronici, lineari e non lineari 1.2-Analizzare e dimensionare circuiti e reti elettrice comprendenti componenti lineari sollecitati in continua 1.3-Descrivere un segnale nel dominio del tempo e della frequenza 1.4Operare con segnali sinusoidali 1.5-Identificare le tipologie di bipoli elettrici definendo le grandezze caratteristice e i loro legami 1.6-Applicare la teoria dei circuiti alle reti sollecitate in alternata monofase e trifase 1.7-Analizzare e dimensionare circuiti e reti elettrice comprendenti componenti lineari e non lineari, sollecitati in alternata rnonofase e trifase -Principi generali e teoremi per lo studio delle reti elettrice in corrente continua -Leggi fondamentali dell elettromagnetismo -Circuiti magnetici -Accoppiamento di circuiti -Conservazione dell'energia con riferimento al bilancio delle potenze -Sistemi polifase - sistemi simmetrici -Reti elettrice trifasi con diverse tipologie di carico -Rifasamento -Rappresentazione vettoriale dei segnali sinusoidali. Diagramma vettoriale -I componenti reattivi, reattanza ed impedenza -Il metodo simbolico -I componenti circuitali e i loro modelli equivalenti -Bilancio energetico, componenti attivi e passivi 35x5unità =175 25x8unità =200 Disciplina di riferimento:elettrotecnica ed elettronica (198) Discipline concorrenti: Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici(198) Abilità Conoscenze Ore 4

5 1.8-Analizzare i processi di conversione dell energia 1.9-Analizzare e progettare dispositivi di alimentazione -Produzione, trasporto e trasformazione dell'energia elettrica -Componenti e dispositivi di potenza nelle alimentazioni, negli azionamenti e nei controlli -I diversi tipi di convertitori nell'alimentazione elettrica 26x3unità =78 Competenza N 2 Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore ed i metodi di misura per verifice controlli e collaudi PRIMO BIENNIO Disciplina di riferimento:scienze integrate(fisica) (198) Discipline concorrenti: Matematica(264)-Scienze e tecnologie applicate(99) 2.1- Misurare le grandezze elettrice fondamentali -Unita di misura delle grandezze elettrice - La strumentazione di base 10 x 2 unità = 20 elettronici(330) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica( 429)-Lingua e letteratura italiana(264) Complementi di matematica(66)-lingua inglese(198) -Simbologia e norme di rappresentazione -Principi di funzionamento e caratteristice di impiego della strumentazione di laboratorio 2.2- Descrivere i principi di funzionamento e le caratteristice di impiego della strumentazione di settore 2.3-Misuare le grandezze elettrice fondamentali, utilizzando consapevolmente gli strumenti e nel rispetto delle procedure previste dalle norme 2.4 -Consultare i manuali di istruzione -Metodi di misura e collaudo -I manuali di istruzione 11 x 4 unità = Valutare la precisione delle misure in riferimento alla propagazione degli errori 2.6 -Rappresentare ed elaborare i risultati utilizzando ance strumenti informatici 2.7- Interpretare i risultati delle misure -Teoria delle misure e della propagazione degli errori -Metodi di rappresentazione e di documentazione - Fogli di calcolo elettronico 15 x 3 unità = 45 5

6 elettronici(198) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica(198))-lingua e letteratura italiana(132) Lingua inglese(99) Sistemi automatici(165) 2.8- Utilizzare strumenti dì misura virtuali Adattare eventuali procedure normalizzate Redigere a norma relazioni tecnice 2.11Collaudare impianti e maccine elettrice -Sistemi automatici di acquisizione dati e di misura -Trasduttori di misura -Uso di software dedicato specifico del settore -Linguaggi di programmazione visuale per l acquisizione dati -Tecnice di collaudo Competenza N. 3 9 x 5 unità = 45 Analizzare tipologie e caratteristice tecnice delle maccine elettrice e delle apparecciature elettronice, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione ed interfacciamento Disciplina di riferimento:elettrotecnica ed Elettronica (429) Discipline concorrenti: Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici(330)- Sistemi automatici(330) Abilità Conoscenze Ore 3.1Descrivere e spiegare le caratteristice elettrice e tecnologice delle apparecciature elettrice ed elettronice -Campo elettrico e campo magnetico -Conservazione e dissipazione dell energia nei circuiti elettrici e nei campi elettromagnetici -Funzionamento delle maccine elettrice -Il trasformatore: principio funzionamento e utilizzo -Proprietà tecnologice dei materiali 13.5x4 unità =54 Disciplina di riferimento:elettrotecnica ed Elettronica(198) Discipline concorrenti: Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici(198)- Sistemi automatici(165) Abilità Conoscenze Ore 3.2-Analizzare i processi di conversione dell'energia. 3.3-Descrivere e spiegare le caratteristice delle maccine elettrice. 3.4-Applicare i principi del controllo delle maccine elettrice. 3.5-Scegliere componenti e maccine -Motori e generatori elettrici -Tipologie di maccine elettrice -Motore passo passo -Parallelo di maccine elettrice -Sistemi di avviamento statico di controllo di velocità 20x6unità =120 6

7 in funzione del risparmio energetico 1. Fonti energetice Competenza N 4 Operare nel rispetto delle normative inerenti la sicurezza del lavoro PRIMO BIENNIO Disciplina di riferimento:scienze e tecnologie applicate(99) Discipline concorrenti: Diritto ed economia(132)-storia Cittadinanza e Costituzione (132) 4.1-Sviluppare sensibilita e attenzione -Gli effetti fisiologici della tensione e della all analisi e valutazione dei risci delle corrente elettrica attivita e degli ambienti di lavoro -Le norme sulla sicurezza 4.2-Individuare e distinguere i concetti di riscio e di pericolo 7.5 x 2 unità = 15 elettronici(330) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica (429)-Alternanza scuola-lavoro -Concetti di riscio e di pericolo -Dispositivi generici di protezione -Dispositivi di protezione tipici del campo di utilizzo -L'affidabilità dei dispositivi 4.3-Valutare ed analizzare i risci e le loro cause negli ambienti di lavoro e delle attività del settore 4.4.Valutare i risci dell'utilizzo dell'energia elettrica ed applicare i metodi di protezione dalle tensioni contro i contatti diretti e indiretti 4.5-Individuare i criteri per la determinazione dei livello di riscio accettabile, l'influenza dell'errore umano ed assumere comportamenti coerenti. 4.6-Applicare le norme tecnice e le leggi sulla sicurezza nei settori di interesse; impianti elettrici, impianti tecnologici, controlli e automatismi 4.7-Verificare l'adeguatezza delle protezioni nell'osservanza delle normative nazionali e comunitarie relative alla sicurezza 4.8-Applicare le leggi e le normative, nazionali e comunitarie,relative alla sicurezza, ance attraverso l'analisi e l'eventuale adeguamento dei dispositivi dì protezione -Le leggi sulla sicurezza e prevenzione infortuni -Le diverse normative e le loro fonti. -I risci presenti in luogi di lavoro, con particolare riferimento al settore elettrico ed elettronico 5 x 4 unità = 20 4 x 3 unità = 12 elettronici(198) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica (198) 7

8 4.9- 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 4.11Analizzare e valutare l'utilizzo delle risorse energetice nella gestione di un processo in relazione agli aspetti economici e alle problematice ambientale 4.12-Identificare i criteri per la certificazione dì qualità Gestire progetti -Le competenze dei responsabili della sicurezza nei vari ambiti di lavoro -Obbligi e compiti delle figure preposte alla prevenzione; Datore di lavoro, Responsabile de! Servizio di Prevenzione e Protezione, Rappresentante per la sicurezza dei lavoratori, il medico competente. -Obbligi per la sicurezza dei lavoratori: indicazioni pratice -Problematice connesse con lo smaltimento dei rifiuti. - Impatto ambientale dei sistemi produttivi e degli impianti del settore di competenza -La certificazione di qualità del prodotto e del processo di produzione Competenza N 5 4 x 3 unità = 12 3 x 3 unità = 9 elettronici(330) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica (429)-Lingua e letteratura italiana(264) 5.1-Individuare le componenti tecnologice e gli strumenti operativi occorrenti per il progetto specifico,riorganizzando conoscenze multidisciplinari 5.2-Utilizzare tecnice sperimentali, modelli fisici e simulazioni per!a scelta delle soluzioni 5.3-Individuare e descrivere le parti costituenti un progetto e le loro caratteristice funzionali, dall'ideazione alla commercializzazione. 5.4-Applicare metodi di problem solving e pervenire a sintesi ottimali 5.5-Individuare i criteri di uno studio di fattibilità. -Interazione fra componenti ad apparecciature appartenenti a settori disciplinari diversi -Uso degli strumenti informatici dedicati per la progettazione la simulazione e la documentazione. -Le tipologie per la rappresentazione e la documentazione del progetto -Parametri per l'ottimizzazione in funzione delle specifice del prodotto 7 x 3 unità = x 1 unità = 11 elettronici(198) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica (198); lingua e letteratura italiana(132) 5.6-Individuare gli elementi essenziali per -Tecnice operative per la realizzazione e il la realizzazione di un manuale tecnico. controllo del progetto 5.7-Identificare le procedure per i collaudi dì un prototipo ed effettuare le necessarie -Tecnice di documentazione e di collaudo 20 x 2 unità = 40 8

9 correzioni e integrazioni Competenza N 6 Gestire processi produttivi correlati a funzioni aziendali elettronici(330) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica (429)- Alternanza scuola -lavoro -Struttura organizzativa dell'azienda -Principi generali e principali teorie di gestione dei processi fondamentali di economia aziendale 6.1-Analizzare lo sviluppo dei processi produttivi in relazione al contesto storicoeconomico-sociale,interpretandone le problematice 6.2-Rappresentare i processi utilizzando modelli grafici e matematici. 6.3-Analizzare il processo produttivo, individuarne le caratteristice e valutarne i principali parametri 6.4-Analizzare e rappresentare semplici procedure di gestione e controllo di impianti. -Produzione distribuzione e ciclo di vita di un prodotto -Modelli per la rappresentazione dei processi 11 x 2 unità = x 2 unità = 20 elettronici(198) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica (198)- Alternanza scuola -lavoro 6.5Individuare gli elementi fondamentali -Contratti di lavoro ed assicurativi dei rapporti contrattuali: assicurativi e di -Principi di organizzazione aziendale lavoro 6.6Comprendere, analizzare e -L'analisi dei costi rappresentare l'organizzazione di un -Software applicativi per il calcolo del costo di processo produttivo complesso, attraverso produzione ed industrializzazione del prodotto lo studio dei suoi componenti,valutandone i costi, ance con l'utilizzo di software applicativi. 6.7Individuare e definire la tipologia dei prodotti del settore in funzione delle esigenze del mercato 6.8Individuare i principi del marketing nel settore di riferimento, riconoscendo il legame tra le strategie aziendali e le specifice esigenze del mercato. 6.9Analizzare i principi generali della teoria della qualità totale, identificarne le norme di riferimentoe documentare i varti aspetti delle attivita,con particolare riferimento ai sistemi di qualità 6.10Identificare le procedure relative alla certificazione dei processi -I principi generali del marketing -Le norme ISO -II controllo di qualità 4 x 4 unità = 16 6 x 3 unità = 18 9

10 Competenza N 7 Utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione Disciplina di riferimento:sistemi automatici(297) Discipline concorrenti: Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici(330)- Elettrotecnica ed elettronica((429) 7.1- Programmare e gestire componenti e sistemi programmabili in contesti specifici 7.2- Realizzare semplici programmi relativi all acquisizione ed elaborazione dati e alla gestione di sistemi automatici -Linguaggi di programmazione evoluti e a basso livello. -Programmazione dei sistemi a microprocessore -Programmazione dei sistemi a microcontrollore -Gestione di scede di acquisizione dati Disciplina di riferimento:sistemi automatici(165) 88 x 1 unità = x 3 unità = 72 Discipline concorrenti: Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici(198)- Elettrotecnica ed elettronica(198) 7.3- Programmare e gestire componenti e sistemi programmabili di crescente complessita in contesti specifici 7.4- Realizzare programmi di crescente complessita relativi all acquisizione ed elaborazione dati in ambiente industriale e alla gestione di sistemi automatici in ambiente civile. -Linguaggi di programmazione evoluti e a basso livello. -Programmazione dei sistemi a microprocessore -Programmazione dei sistemi a microcontrollore -Gestione di scede di acquisizione dati -Programmazione dei controllori a logica programmabile Competenza N 8 Descrivere, analizzare e progettare sistemi automatici Disciplina di riferimento:sistemi automatici(297) 20 x 1 unità = x 3 unità = 45 Discipline concorrenti: Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici(330)- Elettrotecnica ed elettronica(429) 8.1- Comprendere la possibilita di rappresentazione mediante sistema. -Definizione di sistema e modello. -Divisione di un sistema in sottosistemi 4 x 5 unità = 20 10

11 8.2- Modellizzare sistemi e apparati tecnici 8.3- Classificare i sistemi a seconda dei tipi di grandezze in gioco. -Rappresentazione mediante scemi a blocci -Classificazione dei sistemi ed esempi estratti dalla vita quotidiana. -Utilizzo di software per simulazione 8.4-Effettuare la simulazione di semplici sistemi elettrici 8.5-Rappresentare semplici automatismi mediante diagrammi degli stati Classificare i trasduttori a seconda delle grandezze in gioco e individuare il tipo di trasduttore idoneo all applicazione da realizzare. 8.7-Identificare le tipologie dei sistemi di controllo. 8.8-Progettare semplici sistemi di controllo di vario tipo -Elementi di base della teoria degli automi a stati finiti. -Grafi di flusso -Tipologie di sensori e trasduttori -Criteri di scelta del trasduttore -Sistemi ad anello aperto -Sistemi on off -Sistemi ad anello ciuso -Sistemi elettromeccanici -Servomeccanismi e servomotori Disciplina di riferimento:sistemi automatici(165) 20 x 2 unità = x 4 unità = 40 9 x 3 unità = 27 5 x 2 unità = 10 Discipline concorrenti: Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici(198)- Elettrotecnica ed elettronica(198) 8.9- Descrivere le caratteristice e progettare sistemi di controllo complessi e integrati Analizzare e valutare le problematice e le condizioni di stabilita nella fase progettuale Progettare sistemi di controllo complessi e integrati -Arcitettura dei sistemi a microprocessore -Arcitettura dei sistemi a microcontrollore -Criteri per la stabilita dei sistemi -Controlli di tipo proporzionale, integrativo e derivativo. 20 x 2 unità = x 2 unità = 40 -Sistemi di automazione civile e industriale 20 x 1 unità = 20 Competenza N 9 Progettare impianti elettrici civili e industriali nel rispetto delle normative vigenti elettronici(330) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica (429)- Sistemi automatici(297) 11

12 9.1-Descrivere il processo dalla produzione all utilizzazione dell energia elettrica, valutandone gli aspetti generali,tecnici ed economici e limpatto ambientale -Produzione, trasporto e distribuzione dell energia elettrica 19 x 1 unità = Analizzare e dimensionare impianti elettrici civili in BT,utilizzando ance software specifici e applicando la normativa sulla sicurezza 9.3-Illustrare gli aspetti generali e le applicazioni dell automazione industriale in riferimento alle tecnologie elettrice, elettronice,pneumatice e oleodinamice 9.4- Analizzare e dimensionare impianti elettrici di comando, di controllo e segnalazione, applicando la normativa sulla sicurezza 9.5-Scegliere le apparecciature idonee al monitoraggio e al controllo 9.6- Verificare e collaudare impianti elettrici, ance mediante programmi applicativi -La componentistica degli impianti civili e i dispositivi di sicurezza -Materiali e apparecciature di comando e di protezione per impianti a bassa tensione -Progettazione e dimensionamento di impianti elettrici in BT a correnti forti e a correnti deboli -Rifasamento degli impianti utilizzatori -Illuminotecnica -I riferimenti tecnici e normativi -Manualistica d uso e riferimento -La componentistica degli impianti industriali e i dispositivi di sicurezza -Apparecciature e metodologie per il collaudo e il monitoraggio degli impianti elettrici 9 x 7 unità = x 1 unità = x 1 unità = 22 elettronici(330) Discipline concorrenti: Elettrotecnica ed elettronica (198)- Sistemi automatici(165) -Le fonti energetice, rinnovabili ed esauribili -Fonti energetice alternative(impianti ad energia solare, eolica, biomasse) 9.7- Analizzare,dimensionare e integrare impianti con fonti energetice alternative Analizzare e dimensionare impianti elettrici caratterizzati da un elevato livello di automazione o domotici 9.9-Interpretare e realizzare scemi di quadri elettrici di distribuzione e di comando in MT e BT Valutare le caratteristice e l impiego delle maccine elettrice in funzione degli aspetti della distribuzione e utilizzazione dell energia elettrica 8 x 2 unita =16 -Componenti e sistemi per la domotica 24 x 1 unita =24 -Quadri elettrici 20 x 1 unita =20 -Cabine e reti di distribuzione dell energia elettrica in MT e BT 20 x 1 unita =20 12

13 Note: 13