| Materie comuni |
Indirizzi del triennio |
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| Meccanica | Elettrotecnica | Informatica | |
MATERIE
COMUNI
Le indicazioni formulate su finalità e obiettivi, metodi, verifica e valutazione sono comuni a tutti i corsi.
FINALITÀ DELL'INSEGNAMENTO
1. Padronanza della lingua italiana, nella ricezione e nella produzione scritta e orale, commisurata alla necessità di dominarne anche gli usi complessivi e formali che caratterizzano i livelli avanzati del sapere nei più diversi campi.
2. Consapevolezza della specificità e complessità del fenomeno letterario come espressione della civiltà e in connessione con altre manifestazioni artistiche.
OBIETTIVI Dl APPRENDIMENTO E LINEE METODOLOGICHE
Lo studente deve sapere:
1. costruire il discorso orale e scritto in forma grammaticalmente corretta, organica e coerente utilizzando un lessico vario, efficace e adeguato agli specifici contenuti della disciplina;
2. affrontare, come lettore autonomo e consapevole, testi di vario genere, riconoscendo in particolare i caratteri specifici del testo letterario e la sua fondamentale polisemia che lo rende oggetto di molteplici ipotesi interpretative e di continue riproposte nel tempo;
3. cogliere, attraverso la conoscenza degli autori e dei testi più rappresentativi, le linee fondamentali della prospettiva nella tradizione letteraria italiana.
Le linee metodologiche indicate:
1. vanno rapportate alla realtà media della classe, data dai ritmi di apprendimento e dai livelli cognitivi raggiunti;
2. si considerano praticabili sia quelle tradizionali (lezione frontale ed esercitazioni) sia quelle innovative (lezione dialogata, lezione in compresenza, con l'uso di audiovisivi, etc).
1. EDUCAZIONE LETTERARIA
Si attua attraverso la lettura dei testi e la conoscenza delle linee essenziali del quadro di riferimento storico della letteratura.
A) "Lettura" del testo letterario
Il lavoro sui testi costituisce il punto di riferimento obbligato per l'educazione letteraria; la centralità del testo consente infatti di superare le tradizionali sistemazioni e formulazioni manualistiche della storia letteraria e fornisce continue occasioni per il potenziamento e l'ampliamento delle competenze linguistiche e comunicative e per la maturazione del gusto e del giudizio critico.
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B) Conoscenza delle linee essenziali della letteratura
Poiché è impensabile che la conoscenza letteraria possa essere realizzata solo attraverso una lettura antologica dei testi, è compito del docente fornire una visione organica e completa della letteratura attraverso la correlazione dei testi al contesto storico. Ovviamente gli itinerari scelti devono essere organici, contenere gli autori e le opere maggiori e garantire il senso di completezza alla prospettiva didattica globale.
L'educazione letteraria si completa con la lettura integrale di opere di narrativa contemporanea. Nella scelta tematica è opportuno tener conto degli interessi degli alunni per incentivare in essi il gusto di leggere e l'abitudine alla lettura.
2. SVILUPPO DELLE ABILITÀ LINGUISTICHE
A) Ascolto
Lo sviluppo di questa abilità si verifica con domande rivolte dall'insegnante agli alunni per accertare la capacità di attenzione continuata e di comprensione degli argomenti trattati durante la lezione.
B) Lettura
L'educazione alla lettura si realizza sia sui testi letterari e di commento ad essi, sia su testi di altra natura che abbiano una particolare valenza culturale e linguistica.
C) Parlato
L'educazione al parlare si realizza prevalentemente durante i colloqui e i dibattiti in classe guidati e pianificati dal docente, ma non si esaurisce in queste occasioni; richiede, infatti, un sistematico addestramento e interventi puntuali da parte dell'insegnante, se si vuole consentire all'allievo di raggiungere nell'esposizione un livello sufficiente di organicità, proprietà e correttezza.
D) Scrittura
La pratica della produzione scritta si realizza in forme di scrittura diversificate in rapporto all'uso, alle funzioni, alle situazioni comunicative.
Per lo sviluppo dell'abilità di scrittura si segnalano le seguenti linee metodologiche: nella pratica della scrittura si procede con gradualità, proponendo agli allievi degli esercizi che rispondano a un criterio crescente di complessità: parafrasi, analisi testuale, tema espositivo e argomentativo, saggio brave, articolo, lettera.
CONTENUTI
Gli autori che vengono studiati con particolare cura e le cui opere vengono lette in parti significative o, ove possibile, per intero sono: Dante, Petrarca, Boccaccio, Machiavelli, Guicciardini, Ariosto, Tasso, Galileo, Goldoni, Parini, Alfieri, Foscolo, Leopardi, Manzoni, Carducci, Verga, Pascoli, D'Annunzio, Svevo, Pirandello, Montale.
DIVINA COMMEDIA: Si leggono almeno quindici canti tratti da tutta l'opera, possibilmente nel corso delle classi terza e quarta; i canti scelti del Paradiso vengono ripresi nella classe quinta. Alcuni canti o alcune tematiche eventualmente verranno ripresi o affrontati nella classe quinta, finalizzati alla creazione di percorsi tematici.
Durante i primi due anni del triennio si leggono integralmente almeno tre testi, per ogni anno, scelti dal docente nell'ambito della saggistica, del teatro, della narrativa italiana e/o straniera; nella classe quinta si leggono integralmente almeno un'opera di autori del Novecento.
SCANSIONE DEL PROGRAMMA DI LETTERATURA
CLASSE TERZA: Dalle origini del volgare all'età umanistica.
CLASSE QUARTA: Dal Rinascimento a Foscolo.
CLASSE QUINTA: Dall'Ottocento all'età contemporanea.

Le indicazioni formulate sono comuni a tutti gli indirizzi di studio presenti nell’istituto.
FINALITÀ DELL'INSEGNAMENTO
1. ricostruzione della complessità di un fatto storico
2. conoscenza delle procedure del lavoro storiografico
3. consapevolezza della dimensione storica del presente
4. maturazione di un atteggiamento di apertura verso il diverso nel tempo e nello spazio
OBIETTIVI Dl APPRENDIMENTO
1. capacità di esporre con un linguaggio appropriato e di usare termini e concetti storiografici;
2. capacità di collocare gli eventi nel contesto spaziale e temporale loro proprio.
3. capacità di individuare le relazioni tra i fatti.
4. capacità di inquadrare i fatti in tempi diversi (breve, media, lunga durata) e in spazi diversi (locale, regionale,...)
5. capacità di distinguere i diversi aspetti di un evento storico complesso (politici, sociali, culturali, economici,...) e di determinarne le relazioni
6. capacità di operare con gli strumenti essenziali del lavoro storico: manuali, raccolte di documenti, opere storiografiche, atlanti, cronologie,
7. capacità di confrontare diverse interpretazioni storiografiche;
8. capacità di utilizzare le conoscenze storiche acquisite per rilevare problemi del presente e formulare interpretazioni partendo dai dati disponibili;
METODI
1. lezione frontale
2. discussione in classe
3. uso di strumenti audiovisivi
4. analisi di testi storiografici e documenti in classe
5. elaborazione e fruizione di ipertesti
CONTENUTI
Classe terza
1. L'evoluzione delle istituzioni statali tra medioevo ed età moderna
2. Scoperte geografiche e colonialismo
3. L'età della Riforma
4. La rivoluzione inglese
5. L'assolutismo in Europa .
Classe quarta
1. Illuminismo e dispotismo illuminato
2. Rivoluzione americana e francese; I'età napoleonica
3. La rivoluzione industriale
4. L'età della Restaurazione
5. L'unità italiana e tedesca .
Classe quinta
1. L'Italia dall'unità alla crisi di fine secolo
2. La seconda rivoluzione industriale e l'imperialismo
3. L'età giolittiana
4. La prima guerra mondiale
5. La rivoluzione russa
6. L'Europa del primo dopoguerra
7. La crisi del '29 negli Stati Uniti
8. L'affermazione del totalitarismo
9. La seconda guerra mondiale e la Resistenza in Italia
10. L'Italia Repubblicana
11. Il mondo attuale; dal bipolarismo alla globalizzazione

Il programma di “ Economia industriale ed elementi di diritto” per le classi quarte e quinte dei corsi di Meccanica ed Elettrotecnica ha lo scopo di consolidare le conoscenze di base di diritto e di economia. Gli elementi di diritto contribuiscono alla formazione della coscienza civica degli studenti. Gli elementi di economia forniscono i concetti indispensabili per capire, per linee generali, il complesso funzionamento del sistema economico e degli organismi che in esso operano.
Per il raggiungimento di questi obiettivi, accanto alla spiegazione e allo studio degli argomenti previsti dal programma, si utilizzano esempi e situazioni desunti da avvenimenti attuali.
Nonostante la diversità dell’apparato logico-concettuale, entrambe le materie contribuiscono a far acquisire padronanza di ragionamento, conoscenza e uso del linguaggio specifico.
Al termine del percorso didattico lo studente ha in genere ampliato le capacità logiche, le conoscenze teoriche ed è in grado di cogliere alcuni aspetti fondamentali del sistema giuridico e del sistema economico
Al termine del triennio, lo studente dovrà essere in grado di :
Comunicare con chiarezza e con linguaggio appropriato i contenuti disciplinari;
Conoscere i principali istituti del diritto civile, del lavoro e commerciale;
Comprendere la dimensione giuridica ed economica dei problemi aziendali.
richiamo delle nozioni giuridiche fondamentali
obbligazioni, teoria generale del contratto, principali contratti tipici
fonti e principi del diritto del lavoro
legislazione del lavoro e statuto dei lavoratori
richiamo delle nozioni economiche fondamentali
mercato: formazione dei prezzi delle merci
prodotto nazionale lordo e reddito nazionale
consumo, risparmio, investimento
moneta e inflazione
imprenditore ed impresa secondo il codice civile
società di persone e di capitali
crisi dell’impresa: fallimento e altre procedure concorsuali
titoli di credito; cenni sulla cambiale e sull’assegno
sistema bancario e borsa valori
commercio internazionale e bilancia dei pagamenti
introduzione all’economia industriale
forme di mercato e funzione distributiva
struttura dell’azienda
patrimonio e bilancio dell’azienda

Le finalità del triennio integrano ed ampliano quelle del biennio in modo da:
potenziare la competenza comunicativa per consentire un’adeguata interazione in contesti diversi ed una scelta di comportamenti espressivi sostenuta da un più ricco patrimonio linguistico;
comprendere culture e civiltà spesso molto differenti tra loro;
acquisire una propria autonomia nella scelta e nell’organizzazione delle attività di studio.
Inoltre lo studente dovrà consolidare gli obiettivi basilari dei primi due anni della Scuola Superiore e raggiungerne altri più complessi e diversi a seconda delle abilità linguistiche.
Tra gli obiettivi a medio termine ci sarà la comprensione in maniera globale o analitica di testi scritti e orali di argomento non solo generale ma anche letterario e tecnico.
Per quanto riguarda la produzione orale l’alunno dovrà essere in grado di sostenere conversazioni su argomenti diversi. Alla fine del corso di studi, dovrà anche saper scrivere semplici testi in maniera articolata e organica. Quindi le quattro abilità linguistiche, ovvero LISTENING, SPEAKING, READING, WRITING, continueranno ad essere sviluppate in maniera graduale, secondo un approccio di tipo funzionale.
La metodologia usata si baserà ancora sulla tradizionale lezione frontale, lavoro individuale o di gruppo con l’aiuto di filmati, audio-cassette o CD.
Nella seconda parte del 3° anno verrà introdotto lo studio della microlingua, ovvero la lingua specialistica, diversa a seconda dell’indirizzo tecnico intrapreso dallo studente, e nei due anni successivi sarà maggiormente curato.
CONTENUTI
Terzo anno
Offer or ask for something
Accept or refuse
Invite people
Accept or refuse invitation
Ask for and give suggestions
Give advice
Describe people and their character
Make comparisons
Express opinions and preferences
Report past events
Ask and talk about possession
Oltre ai suddetti contenuti verranno trattati argomenti di civiltà e di carattere letterario che verranno stabiliti di anno in anno in collaborazione con i docenti di Lettere per abituare i ragazzi ad un lavoro interdisciplinare.
Quarto anno
Make hypotheses
Talk about hypothetical past events
Report what people said
Talk about what people want
Ask and talk about sport routines
Give advice
Talk about how to keep fit
Anche durante il quarto anno gli alunni affronteranno argomenti di civiltà, di tipo letterario e soprattutto tecnico che saranno ovviamente diversi a seconda del corso di specializzazione seguito.
Quinto anno
I contenuti dell’ultimo anno verteranno soprattutto sullo studio della microlingua, specifica dell’indirizzo, e su lavori interdisciplinari riguardanti la letteratura inglese e italiana e che quindi verranno stabiliti all’inizio di ogni anno scolastico dai docenti interessati e che potranno essere diversi da un corso all’altro.

Nel triennio, l’insegnamento della matematica affianca, al percorso formativo già proposto per il biennio, l’obiettivo di far acquisire agli allievi un metodo di lavoro razionale e conoscenze specifiche, che consentano loro sia di inserirsi efficacemente nel mondo professionale sia di affrontare studi scientifici superiori.
La matematica si colloca come una disciplina ponte tra l’area formativa di base e l’area delle competenze specifiche: essa infatti deve sviluppare sia abilità generali, che contribuiscano all’arricchimento culturale e alla formazione critica dei giovani, sia abilità che interagiscano produttivamente con quelle proprie delle materie caratterizzanti l’indirizzo di specializzazione. La scelta dei contenuti e il taglio metodologico rispondono quindi non solo a criteri di coerenza interna, ma anche alla necessità di fornire strumenti che permettano di comprendere più a fondo le materie tecniche.
Per quanto riguarda l’ambito strettamente disciplinare, l’allievo dovrà essere in grado di analizzare e risolvere i problemi che gli vengono assegnati, individuando correttamente i dati e le richieste e proponendo un percorso risolutivo appropriato. All’alunno sarà inoltre richiesto di utilizzare il linguaggio specifico della disciplina nella rielaborazione dei contenuti.
La programmazione è analoga per i corsi di meccanica e di elettrotecnica; il percorso disciplinare si differenzia, invece, nel triennio di informatica dove risulta più impegnativo per obiettivi e contenuti.
L’attività di laboratorio, prevista nei corsi di meccanica e di informatica, concorre al raggiungimento delle finalità generali.
Nel corso di meccanica vengono utilizzati pacchetti applicativi per sviluppare esercitazioni, a volte introduttive, a volte di verifica, relative agli argomenti trattati. Nel corso di informatica l’attività di laboratorio permette all’alunno di integrare i contenuti delle discipline di indirizzo e di utilizzarli per risolvere problemi in ambito matematico.
Geometria analitica
Goniometria e trigonometria
Numeri complessi
Funzione logaritmica e esponenziale
Algebra delle matrici (solo corso di informatica)
Quarto anno
Analisi infinitesimale: studio di funzione
Integrazione definita e indefinita (solo corso di informatica)
Elementi di analisi numerica (solo corso di informatica)
Quinto anno
Integrazione definita e indefinita (tranne corso di informatica)
Serie numeriche e serie di funzioni (solo corso di informatica)
Studio funzioni in due variabili (solo corso di informatica)
Equazioni differenziali
Sviluppo di argomenti con legami interdisciplinari
Elementi di analisi numerica

L’ educazione mediante il movimento contribuisce allo sviluppo integrale della personalità e si avvale sia dell’educazione del corpo intesa come sviluppo e conservazione ottimale del medesimo sia dell’educazione “al corpo” intesa come atteggiamento positivo verso il corpo stesso.
L’insegnamento dell’educazione fisica nel triennio della scuola secondaria di secondo grado è la prosecuzione e l’evoluzione del programma del biennio precedente. Esso rappresenta la conclusione di un percorso che mira al completamento della strutturazione della persona e della definizione della personalità per un consapevole inserimento nella società.
Le finalità indicate, coerenti con quelle generali della scuola, definiscono l’ambito operativo specifico dell’ Educazione Fisica.
Il ruolo principale viene dato all’acquisizione di una conoscenza di sé attraverso il corpo e, quindi, di aiuto al superamento dei disagi tipici dell’età giovanile.
Le altre finalità mirano a rendere la persona capace in modo consapevole di affrontare, situazioni problematiche, di utilizzare pienamente le proprie qualità fisiche, di raggiungere una sensibilità che consenta di trasferire in situazioni diverse le capacità acquisite.
Finalità
L’insegnamento dell’educazione fisica nel triennio si propone le seguenti finalità:
l’acquisizione del valore della corporeità, attraverso il miglioramento delle qualità fisiche e neuromuscolari;
il consolidamento di una cultura motoria e sportiva quale costume di vita.
affinamento delle capacità di utilizzare le qualità fisiche e le funzioni neuromuscolari;
approfondimento operativo e teorico di attività motorie sportive che, dando spazio alle attitudini e propensioni personali, favorisca l’acquisizione di capacità trasferibili all’esterno della scuola (lavoro, tempo libero, salute);
l’ arricchimento della coscienza sociale attraverso la consapevolezza di sé e l’acquisizione della capacità critica nei riguardi del linguaggio del corpo e dello sport.
Lo studente deve dimostrare
un significativo miglioramento della sua capacità di:
tollerare un carico di lavoro minimo per un tempo prolungato;
vincere resistenze rappresentate dal carico naturale del proprio corpo e/o da un carico leggeri;
compiere azioni semplici e/o complesse nel più breve tempo possibile;
eseguire movimenti con l’escursione più ampia possibile nell’ambito del normale raggio di movimento articolare;
realizzare movimenti complessi adeguati alle diverse situazioni spazio-temporali;
attuare movimenti complessi in forma economica in situazioni variabili;
svolgere compiti motori in situazioni inusuali tali che richiedono la conquista, il mantenimento ed il recupero dell’equilibrio;
di essere in grado di:
conoscere e praticare, nei vari ruoli, almeno due discipline individuali e due sport di squadra;
esprimersi con il corpo ed il movimento in funzione di una comunicazione interpersonale;
trasferire capacità e competenze motorie in realtà ambientali diversificate;
conoscere le norme elementari di comportamento ai fini della prevenzione degli infortuni ed in caso di incidenti;
organizzare le conoscenze acquisite per realizzare progetti motori autonomi e finalizzati.
Contenuti
test di valutazione iniziali, intermedi e finali;
esercizi individuali, a coppie e a gruppi miranti l'acquisizione, il miglioramento l'automatizzazione dei gesti sportivi eseguiti a corpo libero e utilizzando piccoli e grandi attrezzi;
pratica di due sport di squadra ( pallacanestro, pallavolo, pallamano o calcetto);
atletica leggera: metri 1000; metri100 ; salto in alto; metri 110 ostacoli, salto in lungo, getto del peso per le classi seconde;
5) pratica di attività sportive in strutture extrascolastiche (piscina, palestra di pesistica, campo di atletica).

INSEGNAMENTO DELLA RELIGIONE CATTOLICA
L’insegnamento della religione cattolica,nella scuola,concorre a promuovere il pieno sviluppo della personalità degli alunni e contribuisce ad un più alto livello di conoscenze e di capacità critiche degli stessi.
Abilita ad una lettura approfondita della realtà storico – culturale in cui gli stessi alunni vivono.
Offre strumenti specifici per risposte all’esigenza di verità e di ricerca del senso della vita attraverso la conoscenza dei principi del cattolicesimo,che fanno parte del patrimonio storico culturale italiano ed europeo.
L’I.R.C. è presente nella scuola in quanto previsto dall’art.7 della Costituzione dall’Intesa tra Stato e Santa Sede.
Nella scuola secondaria è prevista un’ora settimanale da effettuarsi in orario curriculare.
L’I.R.C.ha come obiettivi:
Conoscenza oggettiva e sistematica dei contenuti essenziali del cattolicesimo,
Capacità di accostare in modo corretto la Bibbia e i documenti della Tradizione cristiana,
Conoscenza del cristianesimo nelle sue diverse Chiese,le grandi religioni mondiali e le varie ideologie emergenti,
Capacità di analisi e di critica di una situazione o di un problema ,in modo d’essere in grado di prendere decisioni motivate.
Partecipazione dialogata che verifichi motivazioni e contenuti del cattolicesimo.
Lezione frontale per introdurre o spiegare il contenuto dell’argomento da trattare.
Utilizzo del libro di testo,di alcuni brani della Bibbia e di documenti del Magistero.
Discussione aperta su problemi specifici di attualità che dovessero emergere nel corso dell’anno scolastico.
Attualizzazione costante dei contenuti del cattolicesimo nella nostra società e nelle singole persone.
Si utilizzeranno per le attività didattiche diversi sussidi adeguati alle tematiche da trattare ed approfondire.
Si privilegerà il libro di testo come strumento di partenza integrando di volta in volta l’argomento con fotocopie di altri sussidi didattici e audiovisivi.
Dio domanda dell’uomo.
Le religioni e i nuovi movimenti religiosi.
Il Dio della Bibbia e di Gesù.
Alla frontiera tra scienza e fede.
Il cristianesimo nella storia.
I cristiani e la parola.
I cristiani e i Sacramenti.
I cristiani e la carità.
La Chiesa tra istituzione e mistero.
Come ragionare in morale.
La morale biblico-cristiana.
L’etica della vita.
L’etica delle relazioni.
L’etica della solidarietà

TECNOLOGIA MECCANICA ED ESERCITAZIONI
L’insegnamento di questa materia si propone lo scopo di fornire:
le conoscenze dei materiali impiegati nell’industria meccanica, dei mezzi e dei processi con i quali essi vengono trasformati per ottenere il prodotto;
una base conoscitiva, nel terzo e nel quarto anno, necessaria ad affrontare le tematiche delle tecnologie più avanzate;
la conoscenza delle moderne tecniche di produzione, allo studio delle quali è dedicata la parte conclusiva del quinto anno, quando l’allievo ha già maturato una sufficiente conoscenza delle discipline che concorrono alla sua formazione;
le ragioni logiche, sia di natura tecnica che economica, inerenti a ciascun processo, per raggiungere la conoscenza della realizzazione pratica dello stesso;
la capacità di effettuare il controllo del processo produttivo;
la conoscenza dei processi di corrosione e dei procedimenti per la prevenzione e la protezione dei materiali metallici.
Nel corso di Tecnologia Meccanica ed Esercitazioni l’allievo deve:
acquisire il concetto di misura, di errore e di tolleranza di dimensione e di forma;
acquisire le conoscenze necessarie per la fabbricazione dei semilavorati e del prodotto finito dei processi industriali.
conoscere le principali macchine utensili; razionalizzare l’impiego delle macchine utensili e degli utensili sotto l’aspetto economico e della produzione;
conoscere i principali trattamenti termici e i diagrammi di stato.
possedere capacità di scelta dei trattamenti termici dei vari materiali metallici per ottenere dagli stessi le caratteristiche idonee all’impiego;
saper affrontare le problematiche delle macchine utensili CNC, saper realizzare dei programmi per varie lavorazioni, uso del CAD-CAM e di un centro di lavoro;
saper affrontare i problemi derivanti dai processi di corrosione con idonee scelte di materiali e mezzi per la prevenzione e la protezione;
conoscere i sistemi di collaudo e di controllo distruttivo e non distruttivo.
La prevista compresenza totale fra insegnante teorico e insegnante tecnico pratico, richiede che la metodologia da seguire sia quella dell’aula laboratorio; per tal motivo lo svolgimento del corso sarà attuato attraverso un coordinato alternarsi di elementi di teoria, che verranno immediatamente verificati in laboratorio, in modo tale da mantenere strettamente connesse l’acquisizione teorica e la verifica sperimentale, privilegiando, di volta in volta, a seconda dell’argomento trattato, il metodo deduttivo o il metodo induttivo.
Le attività pratiche dovranno trovare una loro collocazione nel contesto dello sviluppo organico dell’apprendimento, ogni volta che sia necessario effettuare delle applicazioni, dando ad esse il tempo necessario per un completo svolgimento dell’esercitazione.
L’adozione di tale metodologia è mirata a realizzare la necessaria ed equilibrata sintesi tra teoria e pratica professionale.
CONTENUTI
Terzo anno
Tecnologia Meccanica
METROLOGIA:
Teoria degli errori
Tolleranze di lavorazione
Errori di forma e dimensione
Caratteristiche degli strumenti di misura
Teoria del nonio
PROCESSI PRODUTTIVI DEI MATERIALI:
Leghe siderurgiche
Principali leghe non ferrose
Materie plastiche
Materiali compositi e sinterizzati
Materiali ceramici
CARATTERISTICHE DEI MATERIALI E LORO CLASSIFICAZIONE:
Proprietà fisiche, chimiche e meccaniche
Cenni sulle proprietà tecnologiche
Classificazione dei materiali, norme UNI
PROCESSI DI PRODUZIONE DEI SEMILAVORATI:
Studio delle tecniche di produzione e lavorazione
FONDERIA E SALDATURA:
Principali processi di saldatura e fonderia
Origini e cause dei difetti più comuni
LAVORAZIONI ELEMENTARI AL TRAPANO E AL TORNIO
Studio delle parti costitutive delle macchine
Parametri elementari di taglio
Esame delle lavorazioni principali
Esercitazioni
Uso e classificazione di strumenti di misura: calibri, comparatori e micrometri
Prove sui materiali: trazione, compressione, durezze, resilienza, imbutitura
Pratica operativa di saldatura elettrica, MIG/MAG, TIG e ossiacetilenica
Aggiustaggio, foratura, maschiatura
Lavorazione della lamiera
Quarto anno
Tecnologia Meccanica
LAVORAZIONE PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO:
Caratteristiche degli utensili elementari da taglio: forma, angoli e materiali
Studio delle macchine utensili tradizionali
Parametri di taglio
Rugosità
TRATTAMENTI TERMICI:
Diagrammi di stato
Studio dei vari tipi di trattamento
Esercitazioni
Uso della molatrice per la costruzione e l’affilatura di utensili
Uso del tornio parallelo tradizionale: tornitura cilindrica, conica, intestatura, filettatura, realizzazione di accoppiamenti con tolleranze prestabilite, accoppiamenti filettati
Uso della fresatrice con accessori (apparecchio divisore, testa D’Andrea)
Costruzione di ruote dentate con dentatrice e fresatrice
Uso della rettifica e della stozzatrice
Quinto anno
Tecnologia Meccanica
METALLURGIA TRATTAMENTI TERMICI:
Diagrammi di stato dei vari tipi trattamento
Apparecchiature, metodologie e applicazioni
Difetti e loro cause
ELEMENTI DI CORROSIONE E PROTEZIONE DEI METALLI E FENOMENI METALLURGICI DI INTERESSE APPLICATIVO:
Concetti di base di elettrochimica
Studio dei più importanti tipi di corrosione
Studio dei metodi per la prevenzione e la protezione
Fatica, fragilità, scorrimento viscoso e usura nei materiali metallici
COLLAUDI E CONTROLLI:
Prove sui materiali
Metodi di controllo non distruttivo CND
Difettologia
Scelta dei metodi e dei mezzi di controllo
Applicabilità, limiti e normativa
Controllo di qualità
Esercitazioni
Controllo e classificazione di una filettatura e di una ruota dentata secondo UNI
Tempra, rinvenimento, ricottura di un acciaio
Prova metallografia
Prova di temprabilità secondo Jominy
Prova di trazione con estensimetro elettronico
Prova di resilienza a bassa temperatura
Programmazione manuale di una macchina a controllo numerico
Programmazione automatica CAD/CAM
Uso del centro di lavoro
PND: liquidi penetranti e ultrasuoni

L’insegnamento della disciplina si propone come finalità il fare acquisire agli allievi, nel settore degli impianti termotecnica ed idraulici, una completa conoscenza tecnico–scientifica delle tipologie impiantistiche e della normativa tecnica di settore unita ad una capacità di adottare corrette scelte progettuali in funzione delle necessità tecniche e delle tipologie degli edifici.
METODOLOGIA
Le lezioni vengono svolte in classe per quanto riguarda la parte teorica e nell’aula computer per quanto riguarda la parte pratica-progettuale.
Poiché l’indirizzo termotecnico non dispone ancora di un laboratorio attrezzato, per sopperire a tale mancanza, vengono organizzate, nel corso del triennio, diverse visite guidate presso realtà locali e nazionali attive nel campo termotecnico.
OBIETTIVI
Terzo anno
Conoscere i principali parametri che caratterizzano i fluidi, le leggi e i principi fondamentali di idrostatica e idrodinamica
Conoscere i principi di funzionamento e le tipologie relativamente alle macchine idrauliche operatrici.
Conoscere i criteri di progetto e le problematiche concernenti la realizzazione di acquedotti e reti fognarie.
Conoscere le principali tecniche di trattamento delle acque.
Saper leggere gli schemi degli impianti idrici e igienico–sanitari e conoscere le caratteristiche funzionali degli elementi costituenti.
Saper progettare impianti idrici di piccole dimensioni.
Quarto anno
Conoscere i principi fondamentali di termologia e termodinamica.
Conoscere le caratteristiche dei vari combustibili solidi, liquidi e gassosi utilizzati per la produzione del calore e dei materiali isolanti.
Conoscere la normativa sul risparmio energetico ed antinquinamento.
Conoscere le varie tipologie degli impianti di climatizzazione.
Saper leggere gli schemi degli impianti di climatizzazione e conoscerne le caratteristiche funzionali.
Conoscere i componenti e le tipologie degli impianti di trattamento dell’aria.
Quinto anno
Saper effettuare adeguate scelte impiantistiche progettuali in relazione alla tipologia dell’edificio.
Saper progettare semplici impianti di riscaldamento e condizionamento
Saper progettare semplici impianti per il trattamento dell’aria.
CONTENUTI
Terzo anno
Informatica: sistema operativo Windows, elementi fondamentali di WinWord e Excel; Elementi fondamentali di Cad
Elementi di idraulica: parametri che caratterizzano un fluido e il suo movimento; idrostatica: principi fondamentali, pressione e spinta idrostatica; idrodinamica: tipi di moto, legge di continuità e teorema di Bernoulli, perdite di carico, studio del moto dell’acqua nelle condotte e nei canali.
Macchine idrauliche: elementi costitutivi, caratteristiche funzionali e di impiego delle pompe centrifughe e a stantuffo; concetto e calcolo della prevalenza totale, altezza di aspirazione, cavitazione, potenza e rendimenti, organi di regolazione; cenni sulle macchine idrauliche motrici.
Impianti idraulici: acquedotti, serbatoi di compensazione e di riserva, organi di regolazione e controllo, criteri di progetto e problemi di regolazione; reti fognarie, criteri di progetto e problemi di realizzazione; trattamento delle acque, cenni di idrografia e idrologia, potabilizzazione e demineralizzazione, cenni sugli impianti di depurazione; impianti idrici e igienico-sanitari negli edifici civili; impianti antincendio negli edifici civili e industriali.
Quarto anno
Termologia: temperatura e calore, calore specifico, capacità termica, modalità di trasmissione del calore; combustibili e combustione; materiali isolanti.
Termodinamica: caratteristiche degli aeriformi, leggi dei gas, i principi della termodinamica, energia interna, entalpia ed entropia, trasformazioni termodinamiche, isobare, isocore, isotermiche, adiabatiche e politropiche; cicli termodinamici; motore a scoppio 2 e 4 tempi, motori diesel.
Impianti di climatizzazione: normativa sul risparmio energetico ed antinquinamento; classificazione degli impianti di climatizzazione; centrali termiche: impianti di adduzione dei combustibili liquidi e gassosi, normativa vigente; impianti di riscaldamento a radiatori, a pannelli radianti, ad aria, caratteristiche funzionali delle apparecchiature per la produzione e l’utilizzazione del calore; impianti di condizionamento: caratteristiche funzionali delle principali apparecchiature; impianti a vapore, generatori di vapore, caratteristiche termodinamiche del vapor d’acqua, apparecchiature relative alla linea vapore, condensatori di vapore; il teleriscaldamento e le sue applicazioni; impianti di trattamento dell’aria, caratteristiche termiche e funzionali delle centrali di trattamento aria; condotte d’aria: dimensionamento, misurazioni di portata e prevalenza; la termoregolazione: componenti e schemi funzionali; camini e canne fumarie, progettazione e normativa; cenni su cicli e impianti frigoriferi.
Quinto anno
Progettazione di impianti termici: progettazione d’impianti di riscaldamento, bruciatori, caldaie, corpi scaldanti, termoregolazione, accessori vari; progettazione d’impianti di condizionamento, pompe di calore, refrigeratori d’aria, utilizzatori; progettazione d’impianti per il trattamento dell’aria: unità trattamento aria, condotte d’aria; utilizzo di software applicativi per il calcolo (Excel) e per il disegno (Cad).

L’insegnamento della disciplina assume notevole importanza nell’indirizzo meccanico sia per il suo ruolo formativo, dovuto al rigore scientifico con cui deve essere impostato il suo studio, sia perché tutte le materie tecnico-professionali caratterizzanti l’indirizzo si avvalgono del suo contributo.
Il monte ore nell’arco del triennio consiste in: 6 ore in terza, di cui 2 in laboratorio macchine, 5 ore in quarta, di cui 2 in laboratorio macchine e 5 ore in quinta.
La disciplina promuove negli allievi:
-le conoscenze per affrontare razionalmente lo studio delle materie tecnico-professionali specifiche dell’indirizzo;
-la formazione di una base tecnico-scientifica, tra cui i problemi dell’energia, dei combustibili e dell’inquinamento;
-l’acquisizione critica dei principi e dei concetti fondamentali in modo da poterli utilizzare nel mondo del lavoro e soprattutto per essere in grado di approfondirli autonomamente e di seguire lo sviluppo delle conoscenze tecniche del mondo moderno.
Al termine del corso l’allievo deve dimostrare di:
-possedere una buona conoscenza delle problematiche inerenti all’equilibrio dei corpi liberi e vincolati, alle leggi del moto, alla dinamica dei corpi, alla resistenza dei materiali, a vari semplici organi di macchine, ai vari tipi di impianti motore e macchine a fluido, alle pompe e alle turbine idrauliche;
-possedere buone capacità di schematizzazione dei problemi e di impostazione dei calcoli di semplici strutture, di organi di macchine e meccanismi, di potenze, bilanci energetici e rendimenti, consumi, ecc…;
-saper interpretare la documentazione tecnica del settore e di adoperare i manuali tecnici.
L’insegnamento inizia al terzo anno con la statica dei corpi rigidi, cui fa seguito la cinematica, quindi la dinamica e le resistenze passive; riguardo a macchine si impostano le problematiche dell’energia, le preliminari e sommarie descrizioni delle varie categorie di macchine e impianti motore, i combustibili e la combustione, la termodinamica applicata, gli elementi di fluidodinamica e di trasmissione del calore, i rendimenti e i principi di funzionamento delle macchine volumetriche e dinamiche.
Questi argomenti, la maggior parte dei quali è già stata trattata nel corso di fisica del biennio, vengono studiati sottolineandone l’aspetto tecnico e applicativo, curando in particolar modo la parte dedicata alla puntuale e corretta definizione delle unità di misura.
Al quarto anno lo studio della materia prosegue con la resistenza dei materiali e l’approfondimento delle varie categorie di macchine e impianti motori.
Lo studio teorico può essere completato con verifiche sperimentali attuabili sia in laboratorio tecnologico sia in laboratorio macchine.
Si prosegue con l’esame dei meccanismi di trasmissione della potenza, di cui vengono analizzate le principali caratteristiche funzionali e costruttive, con riferimento ad applicazioni pratiche.
Sia al terzo che al quarto anno la trattazione teorica è integrata da numerosi esercizi, per graduare le difficoltà concettuali e abituare l’allievo all’analisi e alla sintesi dei problemi, esercizi che proseguono al quinto anno, nel quale vengono analizzati e progettati numerosi organi di macchine, cercando di studiare i componenti più moderni.
CONTENUTI
Terzo anno
Meccanica applicata alle macchine
Forze, sistemi di forze e relative operazioni
Momenti delle forze
Poligono funicolare
Sistemi di forze equivalenti e sistemi di forze equilibrati
Vincoli e reazioni vincolari. Equilibrio dei corpi vincolati
Macchine semplici
Baricentri, momenti statici e momenti di inerzia di figure geometriche
Cinematica
Moto rettilineo, moto angolare e moto circolare del punto materiale
Composizione dei moti. Moto armonico
Moto dei corpi rigidi
Moti relativi
Dinamica
Leggi fondamentali
Massa e peso dei corpi
Forze di inerzia
Momenti di inerzia di massa
Lavoro, energia e potenza
Sistemi di unità di misura
Teoremi delle forze vive, della quantità di moto e del momento della quantità di moto
Fenomeno dell’urto
Resistenze passive
Resistenza di attrito radente e resistenza di attrito volvente
Resistenza del mezzo
Rendimento meccanico
Forze di aderenza
Macchine a fluido e laboratorio
Fonti di energia
Combustibili e combustione
Termodinamica applicata
Principi di fluidodinamica
Elementi di trasmissione del calore
Rendimento di una macchina a fluido
Pompe volumetriche e centrifughe
Quarto anno
Meccanica applicata alle macchine
1. Resistenza dei materiali
Sollecitazioni, tensioni interne e deformazioni nei corpi elastici
Legge di Hooke
Criteri di resistenza
Sollecitazioni semplici: sforzo normale, taglio, flessione, torsione
Sollecitazioni composte: sforzo normale e flessione, flessione e torsione, flessione e taglio
Sollecitazioni dinamiche
Studio delle travi inflesse vincolate isostaticamente
Cenni sulle travi inflesse vincolate iperstaticamente
2. Meccanica applicata alle macchine
Forze agenti sulle macchine. Lavoro motore, lavoro resistente utile e passivo. Bilancio energetico e rendimento
Lubrificazione
Meccanismi per la trasmissione della potenza: studio delle caratteristiche costruttive e di funzionamento delle trasmissioni mediante ruote di frizione, ruote dentate, cinghie, funi metalliche e catene. Cenni sugli eccentrici
Impianti motori idraulici: turbine Pelton, Francis, Kaplan, a elica
Motori alternativi a combustione interna: motori a 2 e 4 tempi; cicli di riferimento e reali dei motori ad accensione comandata e diesel; rendimenti, potenza, bilancio termico, raffreddamento; sovralimentazione
Impianti motore a vapore: cicli di Rankine e di Hirn
Impianti motore con turbine a gas
Macchine operatrici (pompe, compressori, ventilatori, soffianti)
Frigoriferi e pompe di calore
Quinto anno
Studio e progettazione di semplici organi di macchina
Carico di punta
Meccanismo di biella e manovella
Bilanciamento delle forze di inerzia degli alberi a gomito
Regolazione delle macchine a regime periodico e a regime assoluto: volani e regolatori
Principali apparecchi di sollevamento e trasporto
Dimensionamento e verifica di organi di macchina e di semplici meccanismi (perni, alberi, supporti, giunti, innesti, freni, molle, trasmissioni mediante ingranaggi e mediante organi flessibili, manovellismi, paranchi, verricelli, ganci, ecc.)
Vibrazioni flessionali e vibrazioni torsionali degli alberi
Nel quinto anno non è previsto lo studio e il laboratorio di macchine a fluido.

La materia sistemi ed automazione industriale fa parte di quelle di indirizzo del triennio del corso di specializzazione di meccanica; è composta da un insieme di discipline che studiano i dispositivi che sono di supporto alle componenti meccaniche delle macchine operatrici e a quelli che controllano la gestione di processi automatici.
Le finalità della materia sono quelle di fornire gli strumenti per sviluppare capacità di saper individuare, e gestire, le interazioni tra le tecnologie del settore informatico, elettrico, elettronico e quelle più specifiche del settore meccanico, e fornire competenze per operare con sistemi di produzione, manipolazione e controllo di processo automatizzati.
Gli obiettivi che si intendono raggiungere per la classe terza sono i seguenti:
conoscere le modalità di elaborazione, comunicazione e codifica delle informazioni nei dispositivi elettronici e in particolare nei personal computer; fornire conoscenze e sviluppare competenze per utilizzare software per l’elaborazione di testi, esecuzione di calcoli, realizzazione di diagrammi, e di utilizzo di programmi di simulazione; acquisire conoscenze e competenze per realizzare programmi usando un linguaggio di programmazione;
acquisire conoscenze sul funzionamento dei dispositivi elettrici ed elettronici e le metodologie di calcolo e misura delle grandezze elettriche.
Gli obiettivi che si intendono raggiungere per la classe quarta sono i seguenti:
conoscere e saper analizzare sistemi automatici realizzati con elementi pneumatici e oleodinamici; redigere, interpretare e realizzare praticamente, schemi con componenti pneumatici e oleodinamici aventi comandi di tipo pneumatico o oleodinamico o elettrico;
conoscere i principi di funzionamento, le caratteristiche e i criteri di scelta delle macchine elettriche più comunemente utilizzate nel settore meccanico;
conoscere ed analizzare le modalità di funzionamento di componenti elettronici applicati nel settore meccanico.
Gli obiettivi che si intendono raggiungere per la classe quinta sono i seguenti:
sapere analizzare e risolvere problemi relativi a movimentazioni di tipo automatico attuate con l’uso di un controllore logico programmabile (PLC);
conoscere strutture e utilizzi dei robot; analizzare e sintetizzare semplici problematiche di cinematica e programmazione di alcuni tipi di robot;
conoscere la metodologia di analisi e sintesi di semplici sistemi di controllo automatico;
identificare gli elementi principali di integrazione dei sistemi di progettazione, gestione e controllo di processi automatici.
Le ore di lezione sono 6 per la classe terza e si svolgono per metà nell’aula e per l’altra metà nel laboratorio; in quarta e in quinta le ore sono 4 e la maggior parte di queste sono svolte in laboratorio. Il principale strumento didattico è la lezione frontale, supportata da metodologie atte a stimolare e motivare maggiormente l’apprendimento, e con l’apporto dei mezzi di comunicazioni più opportuni di tipo informatico e visivo.
Le esercitazioni in laboratorio si articolano in tre fasi: la prima di esposizione e dimostrazione pratica delle tecniche e delle procedure da parte del docente di teoria e del docente tecnico pratico; la seconda di apprendimento ed applicazione pratica da parte degli alunni con il supporto di entrambi i docenti; la terza di verifica dell’apprendimento.
I mezzi utilizzati sono principalmente il computer e attrezzature ed apparecchiature pneumatiche ed elettropneumatiche, il controllore logico programmabile (PLC) per la gestione di sistemi automatici di varia complessità e flessibilità, robot antropomorfo programmabile con sistema visivo.
CONTENUTI
Codifiche numeriche e alfanumeriche per elaborare le informazioni.
Algebra binaria, elettronica digitale: circuiti combinatori e sequenziali.
Programmi software di uso comune per scrittura, calcolo ecc..
Linguaggio di programmazione: analisi e codifica di algoritmi.
Elettrotecnica: studio dei circuiti in continua ed alternata.
Elettronica analogica: principi di funzionamento dei componenti di base.
Utilizzo di programma di simulazione di circuiti elettronici ed elettrici.
Utilizzo di software per scrivere testi, compilare tabelle e disegnare diagrammi.
Scrittura di programmi per la soluzione di problemi matematici e tecnici.
Componenti di circuiti pneumatici
Metodi di analisi e sintesi di sequenze con componenti pneumatici.
Circuiti pneumatici cablati con comandi pneumatici ed elettrici.
Programmazione di PLC per realizzare sequenze automatiche.
Circuiti oleodinamici: componenti e schemi circuitali.
Macchine elettriche: motori in corrente continua ed alternata, trasformatori.
Componenti elettronici di trattamento di segnali.
Realizzazione di circuiti pneumatici con comandi pneumatici o elettrici.
Programmazione di PLC per la gestione di sistemi automatici di varia tipologia.
Analisi di una struttura ad assi pneumatici con sistema di controllo automatico.
Analisi del movimento e programmazione di un robot antropomorfo.
Analisi e sintesi di sistemi di regolazione o di controllo retroazionati.
Comunicazione e gestione dei sistemi manifatturieri integrati.
Programmazione di un robot antropomorfo.

L'insegnamento di “Disegno,Progettazione ed Organizzazione Industriale” è una delle materie di indirizzo nel triennio di meccanica con un monte ore costituito da 4 ore in terza, 5 ore in quarta, 6 ore in quinta e si prefigge di:
sviluppare le conoscenze acquisite nel biennio ed orientarle verso le applicazioni meccaniche;
raggiungere e consolidare le capacità di interpretare, rappresentare e quindi esprimersi attraverso il linguaggio grafico;
acquisire conoscenze e capacità progettuali nell'ambito della meccanica tenendo conto dei condizionamenti tecnico-economici;
acquisire conoscenze ed abilità nell'ambito del disegno assistito dal calcolatore;
far acquisire conoscenze, capacità progettuali e di analisi critica dei processi di fabbricazione e loro programmazione;
favorire l'approccio con le tematiche connesse alle strutture ed al funzionamento delle imprese industriali;
sensibilizzare gli allievi sulle problematiche dei costi di produzione, della gestione delle scorte e sui problemi di scelta che ne conseguono.
Al termine del corso l'allievo dovrà:
aver acquisito mentalità progettuale eseguendo il proporzionamento di complessivi, il disegno esecutivo dei particolari nel rispetto della normativa e con uso di manuali tecnici;
avere conoscenze specifiche dei sistemi per il disegno assistito dal computer (CAD bidimensionali e modellatori solidi parametrici) ed eseguire disegni alla stazione grafica computerizzata;
sviluppare cicli di lavorazione e/o montaggio eseguendo scelte di convenienza economica nell'uso delle attrezzature, delle macchine e degli impianti;
progettare le attrezzature speciali di lavorazione e/o montaggio previste nei cicli tipici di fabbricazione;
avere una conoscenza generale della struttura dell'impresa nelle sue principali funzioni e negli schemi organizzativi più ricorrenti, con particolare riferimento all'attività industriale;
avere una conoscenza specifica dei principali aspetti dell'organizzazione e della contabilità industriale, con particolare riguardo a programmazione, avanzamento e controllo della produzione nonché all'analisi e valutazione dei costi.
METODOLOGIA
In generale, all’inizio del triennio, si predilige far lavorare gli alunni a mano, per poi passare alla parte di disegno assistito dal calcolatore con l’uso di CAD bidimensionali e di modellatori solidi.
In quinta, la materia sintetizza le conoscenze e le competenze acquisite negli anni precedenti nell’ambito dell’area tecnica offrendo all’alunno una visione globale dell’intero ciclo di progettazione e produzione di un qualsiasi organo meccanico ( dall’idea, al progetto, al prodotto).
CONTENUTI
Terzo anno
Introduzione al disegno tecnico : normativa.
Rappresentazione della forma dei pezzi meccanici : proiezioni ortogonali secondo il metodo Europeo, Americano e delle frecce, viste particolari, parziali e locali. Quotatura : normativa, convenzioni particolari.
Quotatura di parti coniche o rastremate.
Quotatura geometrica, funzionale e tecnologica.
Rugosità delle superfici : normativa, indicazioni sui disegni.
Zigrinature : designazione e rappresentazione convenzionale.
Organi di collegamento filettati : normativa, rappresentazione convenzionale, designazione delle filettature ; classificazione della bulloneria d' acciaio, designazione, dispositivi antisvitamento, esame delle tabelle degli elementi unificati. Collegamenti albero - mozzo : con chiavette, linguette, profili scanalati ; perni e spine. Esame delle tabelle degli organi unificati.
Collegamenti fissi con chiodature e saldature : tipi di giunti, rappresentazione schematica, indicazioni sui disegni.
Applicazioni delle tolleranze dimensionali sui disegni.
Lettura e sviluppo del disegno d'insieme.
Esercitazioni grafiche sulla rappresentazione di particolari ricavati dal disegno d'insieme di macchine e attrezzature.
Introduzione al disegno assistito dal computer.
Quarto anno
Tolleranze geometriche : normativa, indicazioni sui disegni;
Alberi di trasmissione e loro perni : normativa, dimensionamento, regole di proporzionamento, supporti, lubrificazione;
Cuscinetti di strisciamento volventi : tipi, materiali, norme di applicazione e montaggio, calcolo dei cuscinetti volventi, lubrificazione, esame delle tabelle dei componenti unificati;
Giunti, innesti, frizioni e freni : tipi, applicazioni, calcolo dei principali componenti; Trasmissioni con cinghie, funi e catene : normativa, materiali, dimensionamento;
Trasmissioni con ruote di frizione e ruote dentate : normativa, rappresentazione convenzionale, proporzionamento degli ingranaggi cilindrici e conici, cenni sull'ingranaggio a vite, cenni sui ruotismi, riduttori di velocità;
Esercitazioni grafiche e alla stazione CAD sulla rappresentazione di particolari ricavati dal disegno d'insieme di macchine e attrezzature;
Quinto anno
Metodi e tempi di lavorazione
Scelta degli utensili e dei parametri di taglio
Scelta delle macchine operatrici
Studio delle attrezzature per lavorazione e/o montaggio
Progettazione di semplici attrezzature con l'ausilio di manuali tecnici
Disegno esecutivo alla stazione grafica computerizzata
Trasformazione del disegno di progettazione in disegno di fabbricazione
Criteri di impostazione di un ciclo di lavorazione e/o montaggio
Sviluppo di cicli di lavorazione, stesura del cartellino di lavorazione
Analisi critica dei cicli di lavorazione e/o montaggio
Uso dei sistemi CAD/CAM ed interfacciamento con macchine a CNC
Classificazione dei sistemi produttivi
Aspetti caratterizzanti dei sistemi produttivi

ELETTROTECNICA
L’elettrotecnica è la materia fondamentale e propedeutica del curriculum di studio del triennio dei periti elettrotecnici. Settimanalmente le ore di questa disciplina per ogni classe sono così suddivise: sei al terzo anno, cinque al quarto e sei al quinto di cui sempre tre ore dedicate all’attività di laboratorio.
Finalità di questa disciplina è di fornire allo studente uno strumento efficace di comprensione e di utilizzo dei più importanti aspetti teorici ed applicativi basilari per le applicazioni elettriche sia industriali che civili.
Alla fine di ogni anno si forniranno agli alunni necessarie basi propedeutiche teoriche e pratiche che gli consentiranno di risolvere problemi reali con autonomia capacità organizzative e consapevolezza tecnica.
La compresenza di tre ore con l’insegnante tecnico-pratico permetterà di attuare la metodologia dell’aula-laboratorio per approfondire ulteriormente gli argomenti trattati in classe con l’ausilio di strumentazioni elettriche e dispositivi informatici.
Si farà ricorso allo strumento informatico, utilizzando idoneo software didattico e applicativo, sia per quanto riguarda lo studio teorico dei modelli delle macchine, sia per quanto riguarda l'elaborazione e la presentazione dei risultati di laboratorio.
Gli schemi, le tabelle e i circuiti più significativi saranno presentati facendo uso di apparecchiature multimediali (PC e proiettori).
Come fase finale dell’esercitazione in laboratorio, gli alunni produrranno a livello individuale una relazione dettagliata del lavoro svolto, con considerazioni e osservazioni personali.
Il lavoro scolastico sarà svolto coinvolgendo gli allievi in modo positivo sviluppando in loro autonomia operativa sia dal punto di vista disciplinare che comportamentale.
L’approccio agli argomenti sarà di tipo intuitivo e concretizzato in domande ed osservazioni rivolte a tutta la classe.
Gli alunni saranno stimolati a ricercare le soluzioni con procedimenti di analisi e sintesi e saranno guidati a collegare i vari concetti senza cadere in contraddizione.
Al terzo anno ( primo di specializzazione) l'allievo dovrà conoscere e saper:
Analizzare e dimensionare reti elettriche semplici e complesse che saranno verificate anche in laboratorio con prove al banco e con simulazioni al computer.
Utilizzare strumenti e metodi di misura delle grandezze elettriche
Affrontare lo studio del campo elettrico, dei condensatori e delle reti capacitive.
Affrontare lo studio del campo magnetico e dell’elettromagnetismo, delle leggi dell’induzione elettromagnetica, dei fenomeni di auto e mutua induzione e dei fenomeni transitori nei circuiti induttivi.
Affrontare lo studio dei circuiti a corrente alternata monofase.
Al quarto anno l'allievo affronterà:
Lo studio dei circuiti a corrente alternata trifase, simmetrici equilibrati e squilibrati dando particolare rilievo al calcolo simbolico con i numeri complessi ed ai diagrammi vettoriali delle grandezze in gioco.
Lo studio generale delle macchine elettriche ed in particolare del trasformatore, utilizzato per la trasmissione dell’energia elettrica a grande distanza, per adattare il carico all’alimentazione, per separare elettricamente due circuiti, per realizzare apparati elettronici ad audio frequenza e a radio frequenza ecc. Per tutti questi motivi quindi la sua conoscenza è importantissima.
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Al quinto anno l'allievo studierà:
La macchina asincrona, considerata prevalentemente come motore elettrico trifase per le sue innumerevoli e diffuse applicazioni pratiche conseguenti al basso costo, alla limitata manutenzione, alla semplice e robusta costruzione.
La macchina sincrona, vista sia come motore che come generatore ( alternatore).
La macchina a corrente continua, anch’essa nella duplice veste di generatore e di motore. Tuttavia , maggiore importanza sarà riservata al motore che è ancora oggi molto diffuso nelle applicazioni industriali che richiedono il controllo della velocità di rotazione entro ampi limiti.
Tutte le macchine elettriche saranno sempre collaudate al banco in laboratorio nel rispetto di tutte le norme di protezione e prevenzione degli infortuni di natura elettrica ed i risultati e le conclusioni costituiranno un aspetto sostanziale anche nelle applicazioni delle altre materie di indirizzo ( Impianti, T.D.P., Sistemi ).
CONTENUTI
Terzo anno
Elementi essenziali di un circuito elettrico elementare
Reti elettriche con un solo generatore
Utilizzatori e legge di Ohm
Reti elettriche complesse – Teoremi principali ( Kirchhoff, Thevenin, Norton, … ecc ).
Potenza ed energia elettrica
Elettrostatica - Campo elettrico - Condensatori.Proprietà magnetiche della materia - Campo magnetico, Elettromagnetismo
Forze elettromagnetiche ed elettrodinamiche - Fenomeni di induzione.
Grandezze alternate sinusoidali - Reti in regime alternato sinusoidale.
Quarto anno
Reti in alternata monofase - Tipologie dei carichi elettrici - Potenze monofase.
Sistemi trifase Simmetrici equilibrati - Sistemi trifase Simmetrici squilibrati.
Misura della potenza elettrica nei sistemi trifase. -
Trasformatore monofase - Trasformatore trifase –Variazione di tensione.
Bilancio energetico e rendimento dei trasformatori.
Parallelo dei trasformatori- Rifasamento
Trasformatori speciali – Trasformatori di misura - Autotrasformatore.
Quinto anno
Campo magnetico rotante
Motore asincrono – Circuito equivalente – Potenze in gioco – Coppia motrice.
Avviamento del motore asincrono – Caratteristica meccanica.
Regolazione di velocità del motore asincrono.
Funzionamento del motore asincrono da generatore e da freno.
Diagramma circolare del motore asincrono
Generatore sincrono – Potenze e curve caratteristiche – Parallelo alternatore.
Motore sincrono – Bilancio delle potenze e rendimento.
Generatore e Motore a corrente continua – Commutazione – Tipi di eccitazione.
Reazione d’indotto – Regolazione di velocità e frenatura motore in corrente continua.

Per raggiungere questi risultati l’insegnamento è organizzato e attuato in modo che i vari argomenti vengano esplorati attraverso una sequenza idonea di problematiche applicative.
Le lezioni avranno un taglio prevalentemente frontale, anche se si lascerà sempre spazio alle richieste di approfondimento tematico e si solleciteranno gli allievi, in occasioni opportune, a una certa dialogicità, costruttiva e non dispersiva.
Si cercherà inoltre di organizzare visite guidate presso aziende locali attrezzate, in modo da mettere in contatto gli studenti con un’applicazione pratica degli argomenti e dei macchinari studiati.
Statica
Forze e sistemi di forze: definizione di forza, classificazione delle forze, sistemi di forze complanari, postulati della statica, il poligono funicolare, composizione e scomposizione di forze parallele, forze nello spazio, teorema delle proiezioni.
Momenti delle forze: momento di una forza, momento risultante, teorema di Varignon, coppia di forze.
Sistemi equivalenti, sistemi equilibrati: riduzione di un sistema a un punto, condizioni di equilibrio di un sistema di forze.
Corpi vincolati: corpi rigidi liberi e vincolati, tipi di vincoli, strutture labili, isostatiche e iperstatiche, calcolo delle reazioni vincolari.
Geometria delle masse: baricentro di un corpo rigido, baricentro di figure geometriche, baricentro di linee piane, baricentro di figure piane, teoremi di Guldino, momenti statici di superfici piane, momenti di inerzia di superfici, teorema di trasposizione.
Sollecitazioni semplici: problemi di verifica e dimensionamento di semplici travi soggette a sollecitazioni semplici
Cinematica
Cinematica del punto: lo studio del moto dei corpi, elementi del moto di un punto, equazioni e diagrammi del moto, moto rettilineo uniforme, moto rettilineo uniformemente vario, moto dei gravi nel vuoto, moto circolare uniforme, moto circolare uniformemente accelerato.
Composizione dei moti: composizione di due moti rettilinei uniformi, composizione di un moto rettilineo uniforme con un moto rettilineo uniformemente accelerato, moto di un proiettile, moto armonico.
Cinematica dei corpi rigidi: moto di un corpo rigido, cenni di alcuni meccanismi (tipo biella-manovella…).
Moti relativi: il moto relativo, ricerca delle grandezze cinematiche nel moto relativo, semplici applicazioni di moto relativo.
Dinamica
Dinamica del punto: i principi della dinamica, massa e peso dei corpi, teorema della quantità di moto, teorema del momento della quantità di moto, lavoro di una forza e energia cinetica, lavoro di una coppia di forze, principio di conservazione dell’energia, concetto di potenza.
Dinamica del corpo rigido: principio di azione e reazione, principio di conservazione della quantità di moto, principio di conservazione del momento della quantità di moto, urto.
Idraulica
Idrostatica: densità e peso specifico, caratteristiche dei fluidi, pressione atmosferica, pressione idrostatica, spinta idrostatica, leggi fondamentali.
Idrodinamica: regime di corrente, equazione di continuità, teorema di Bernoulli per i liquidi ideali, formula di Torricelli, viscosità dei fluidi reali, numero di Reynolds.
Tubazioni: teorema di Bernoulli per liquidi reali, perdite di carico continue e accidentali nelle condotte, formula di Darcy.
Foronomia: luce a battente in parete sottile e in parete grossa, luci a stramazzo, stramazzo Bazin.
Termodinamica
Termologia: temperatura e calore, calore specifico, capacità termica, modalità di trasmissione del calore.
Termodinamica: caratteristiche degli aeriformi, leggi dei gas, i principi della termodinamica, energia interna, entalpia e entropia, trasformazioni termodinamiche, isobare, isocore, isotermiche, adiabatiche e politropiche; cicli termodinamici: ciclo Otto e ciclo Diesel.
Macchine idrauliche operatrici
Concetti fondamentali: prevalenza, altezza di aspirazione, potenza utile e assorbita, rendimenti.
Pompe alternative: principio di funzionamento, tipi di pompe alternative, particolari costruttivi, dimensionamento di massima, avviamento e regolazione.
Pompe centrifughe: principi di funzionamento, triangoli di velocità, teoria elementare delle pompe centrifughe, numero di giri caratteristico, pompe multiple.
Macchine idrauliche motrici
Utilizzazione dell’energia idraulica: generalità, salto geodetico e salto netto, rendimenti, potenza disponibile e potenza resa, impianti idroelettrici.
Turbine idrauliche: il lavoro idraulico, triangoli di velocità, principio di funzionamento, grado di reazione, numero di giri caratteristico, vari tipi di turbine.
Turbine ad azione: turbina Pelton, velocità di massimo rendimento, dimensionamenti di massima, particolari costruttivi, curve caratteristiche.
Turbine a reazione: Turbina Francis, velocità di massimo rendimento, dimensionamento di massima, particolari costruttivi, curve caratteristiche.
Macchine a fluido
Motori endotermici: caratteristiche del motore a benzina (due e quattro tempi), caratteristiche del motore Diesel (due e quattro tempi), rendimenti e potenza, curve caratteristiche dei motori; organi principali dei motori endotermici, impianto di alimentazione, impianto di raffreddamento, sistemi di lubrificazione, organi di trasmissione, sistemi frenanti. Motore Wankel, caratteristiche costruttive e principio di funzionamento.

La trattazione della disciplina si articola nell’arco del triennio conclusivo del ciclo di studi superiore per gli studenti che hanno scelto l’indirizzo di Elettrotecnica. Secondo le indicazioni ministeriali, che possono comunque essere parzialmente riviste nell’ambito dell’autonomia, il quadro orario si articola su 4 ore settimanali per il terzo e il quarto anno e 5 ore settimanali per il quinto anno e comprendono anche l’attività di laboratorio, che non è comunque assoggettata a specifica valutazione.
L’insegnamento della disciplina ha una duplice finalità: fornire, da un lato, le idee e le metodologie fondamentali che stanno alla base della teoria dei controlli e, più in generale, della sistemistica; dall’altro far acquisire allo studente capacità operative, immediatamente spendibili nel settore dell’automazione industriale.
Come è fondamentale trasmettere conoscenze operative aggiornate e di effettivo interesse pratico, è altrettanto importante cogliere la grande valenza formativa e culturale che la disciplina di Sistemi offre, con il suo bagaglio di idee e metodologie.
Gli argomenti vengono sviluppati tenendo sempre presente il livello culturale degli studenti, per cercare di fornire non solo i fondamenti teorici, ma anche gli strumenti per la riflessione, la verifica e l’approfondimento. Ciò comporta la riduzione della disciplina, che sarebbe di vasta trattazione e di un certo livello di complessità, allo studio semplificato degli argomenti più importanti e di più immediata comprensione.
La trattazione della materia richiede spiegazioni di tipo teorico, che vengono però costantemente accompagnate da esempi ed esercizi, e dall’utilizzo di programmi a computer.
Accanto alla presentazione e all’utilizzo di software di grande rilevanza pratica (sistema operativo Microsoft Windows, foglio elettronico Excel), si affiancano applicazioni di Matlab, strumento di grande potenza nella simulazione dei sistemi, di Ewb, Multisim e di altri programmi di simulazione.
Ai concetti fondamentali della teoria dei sistemi, alle metodologie per l’analisi e la sintesi di categorie fondamentali di sistemi, quali quelli lineari e secondariamente quelli discreti, si affiancano la presentazione delle differenti tecnologie utilizzate nel campo dell’automazione e l’applicazione dei controlli automatici.
L’articolazione della materia nel triennio vede per il primo anno l’introduzione all’uso della corretta terminologia, alla classificazione dei sistemi e alla loro modellizzazione, con esemplificazioni che si rifanno a semplici circuiti elettrici; nel secondo anno vi è già l’introduzione dello studio dei sistemi mediante la trasformata di Laplace e l’analisi della risposta di semplici circuiti del primo e del secondo ordine; nel terzo anno vengono studiati i sistemi di controllo analogici con esemplificazioni riferite al campo industriale e con cenni finali ai sistemi di controllo digitali.
In laboratorio vengono esemplificati a computer, mediante gli specifici programmi di simulazione, alcuni concetti trattati in via teorica; vengono inoltre realizzati circuiti con componenti elettrici ed elettronici ed analizzato il loro comportamento mediante l’inserzione degli strumenti di misura.
CONTENUTI
Terzo anno
Argomenti
Algebra delle matrici
I concetti fondamentali di teoria dei sistemi
Il foglio elettronico Excel
Richiami di fisica e modellizzazione dei componenti elementari
Sistemi del primo ordine (circuiti RL, RC) e del secondo ordine (circuiti RLC)
Sensori e trasduttori
Laboratorio
Utilizzo del foglio elettronico
Programmi di simulazione (EWB, Multisim) per semplici circuiti RC, RL ed RLC
Quarto anno
Argomenti
Sistemi deterministici del primo e del secondo ordine a catena aperta
Utilizzo della trasformata di Laplace e concetto di funzione di trasferimento
Risposte di semplici sistemi con sollecitazioni a gradino
Diagrammi di Bode del modulo e della fase della funzione di trasferimento
Laboratorio
Simulazione di circuiti RLC mediante foglio elettronico, EWB e Multisim
Implementazione di circuiti su basetta e loro analisi mediante strumenti di misura
Quinto anno
Argomenti
Sistemi di controllo a tempo continuo a catena chiusa
Errore a regime, velocità di risposta, sovraelongazione, stabilità (criterio di Bode)
I metodi di compensazione dei sistemi a tempo continuo (reti stabilizzatrici)
Studio di sistemi di regolazione (velocità motore c.c., temperatura forno, ecc)
Cenni ai sistemi di controllo a tempo discreto
Regolatori P, I, D, PID
Laboratorio
Simulazione di circuiti mediante foglio elettronico, EWB e Multisim
Utilizzo del programma MATLAB per lo studio dei sistemi di controllo
Realizzazione di circuiti con componenti elettrici ed elettronici e loro analisi mediante strumenti di misura

Obiettivi formativi generali
Il corso di elettronica svolto nelle classi ad indirizzo elettrotecnico persegue la finalità di sviluppare negli allievi le seguenti capacità:
conoscere i componenti fondamentali dei circuiti elettrici in bassa tensione;
saper analizzare e sintetizzare piccoli circuiti in regime continuo e in regime variabile;
saper analizzare , e progettare piccoli sistemi per l’elaborazione, la trasmissione e l’acquisizione dell’informazione in forma di segnali elettrici;
risolvere problemi di piccola automazione e di interconnessione nei campi dell’industria e dei servizi.
Contenuti
Nelle classi terze le reti analogiche vengono studiate con formalismi matematici limitati. Pur permettendo di affrontare, da subito, tematiche molto vaste. Lo studio dei fenomeni capacitivi utilizza semplici algoritmi di calcolo affiancati da analisi numeriche. Nello studio delle reti combinatorie e sequenziali sono enfatizzate le tecniche rivolte alla implementazione su dispositivi programmabili applicando le tecniche di progettazione assistita al calcolatore. In laboratorio sono sviluppate tematiche relative alle principali grandezze fisiche impiegate (intensità di corrente, tensione e potenza). Le unità di misura e le tolleranze sono supportate da una corretta metodologia sperimentale ed i risultati delle misurazioni vengono valutate criticamente. L’attività di laboratorio si rivolge inoltre alla implementazione di alcune semplici reti digitali sequenziali o combinatorie e permette di svolgere le relative misure in merito alle caratteristiche dei segnali di ingresso e di uscita, inoltre si svolgono alcune tematiche specifiche attraverso la simulazione numerica tramite idonei prodotti software.
Nella classe quarta per quanto riguarda l’insegnamento di elettronica, non è presente alcuna attività di laboratorio e quindi i contenuti teorici vengono sviluppati teoricamente in parallelo all’insegnamento di elettrotecnica e sistemi così da permettere l’approfondimento pratico in dette discipline.
L’utilizzo della letteratura tecnica è rivolta a sviluppare nell’allievo la capacità di produrre documentazione a livello professionale. Si attiverà un coordinamento disciplinare con la materia elettrotecnica e di sistemi per una corretta collocazione delle competenze in ambito applicativo. L’acquisizione dati viene considerata nel quarto anno come una applicazione dell’interfacciamento al mondo analogico e una occasione didattica per riprendere e integrare i principi introdotti, sulla teoria delle reti, nella classe terza.
Contenuti specifici della disciplina
Terzo anno
Quattro ore di cui due ore di laboratorio
Legge di ohm, leggi di Kirchhoff e metodo dei potenziali ai nodi.
Costante di tempo e analisi di semplici transitori.
Grandezze continue e discrete, codificazione.
Processi logici e circuiti digitali elementari: diodo e transistore in funzionamento ON-OFF
Algebra di Boole, porte logiche e circuiti combinatori con relative implementazioni.
Parametri elettrici dei circuiti digitali e progettazione dei circuiti logici.
Circuiti integrati e relative caratteristiche, problemi di interfacciamento tra famiglie logiche diverse.
Analisi e sintesi di piccoli sistemi combinatori e sequenziali sincroni e asincroni
Memorie statiche e dinamiche, microprocessori: architettura interna
Quarto anno
Tre ore senza alcuna attività di laboratorio
Amplificatori lineari a componenti discreti e integrati.
Amplificatori a BJT: configurazioni fondamentali.
Amplificatori A.O.: configurazioni fondamentali.
Multivibratori a componenti discreti e integrati.
Conversione tensione-corrente, corrente-tensione e frequenza-tensione
Conversione analogico-digitale e digitale-analogica.
Dispositivi di potenza.

L’insegnamento di Tecnologia, Disegno e Progettazione (T.D.P.) è teso a fornire sia conoscenze tecnologiche specifiche nel campo elettrotecnico sia, soprattutto, a realizzare una sintesi di abilità acquisite in altre materie, anche non specialistiche in abilità di progetto di impianti ed apparecchi interessanti il corso di studi in elettrotecnica ed automazione.
La materia è strutturata in attività teoriche, grafiche e pratiche.
L'attività teorica consiste fondamentalmente nello studio della tecnologia di materiali, componenti ed impianti di interesse per l'elettrotecnica e l'automazione.
L'attività grafica consiste nel disegno di componenti, impianti e sistemi elettrici ed automatici. Inizialmente vengono disegnati componenti ed impianti già studiati durante l'attività teorica; proseguendo il corso l'attività di disegno si finalizza alla documentazione dei progetti eseguiti, in genere concernenti impianti e sistemi elettrici ed automatici.
L'attività pratica consiste, inizialmente, nella costruzione di semplici impianti elettrici e sistemi di azionamento; con l'avanzare del corso degli studi, prosegue con la programmazione di componenti utilizzati nell'automazione e con l'attività di progettazione.
La sintesi dei tre aspetti, teorico, grafico e pratico, consente di raggiungere, alla fine di ogni anno, capacità di progetto adeguate, in termini di contenuti, all'anno di corso frequentato.
Il traguardo finale, raggiunto al termine del quinto anno, consiste nell'acquisizione di adeguate abilità di progetto, con la stesura di elaborati progettuali completi e tecnicamente validi, riguardanti impianti e sistemi di azionamento, particolarmente in tecnologia elettrica. La capacità di progetto acquisita al termine del corso di studi fornisce una buona base sia per affrontare l'esame di maturità sia, in prospettiva, per un proficuo inserimento nel mondo del lavoro.
Per un maggior dettaglio, e con uno sguardo alla metodologia di lavoro, si richiama quanto segue:
l'insegnamento della parte teorica viene eseguito sia nel modo tradizionale (lezioni frontali dialogate), sia utilizzando sistemi audiovisivi;
la parte grafica consiste inizialmente in attività di disegno manuale, in genere eseguito a china, del quale si riconosce una indubbia funzione formativa. A questa si affianca, con importanza via via maggiore nelle varie classi, l'attività di disegno assistito al computer; a questo riguardo viene promossa l'acquisizione di abilità individuali di utilizzo efficiente delle funzioni, di base ed avanzate, di programmi CAD commerciali, mediante la tenuta di lezioni ed esercitazioni individuali, utilizzando anche ausili audiovisivi (videoproiettore); una volta ottenuta una adeguata abilità individuale si promuove il lavoro di progettazione per piccoli gruppi, che riguarda l'utilizzo avanzato di sistemi CAD dedicati al progetto interattivo in ambito elettrotecnico;
la parte pratica viene inizialmente utilizzata per familiarizzare gli studenti con componenti e sistemi interessanti la tecnologia elettrotecnica (macchine ed impianti) e l'automazione industriale (in tecnologia elettrotecnica e pneumatica, anche con l'utilizzo di controllori logici programmabili). In seguito l'attività si raccorda a quella teorica e grafica, giungendo alla conduzione di progetti di complessità via via crescente con il corso di studi.
Terzo anno
Tecnologia
Generalità e tecnologia dei materiali strutturali (ferrosi, non ferrosi, materie plastiche)
Componenti fondamentali utilizzati nei circuiti e negli impianti elettrici
Fondamenti sui trasduttori e sugli attuatori
Illuminotecnica: studio delle sorgenti di luce artificiale, progetto illuminotecnico
Generalità sul dimensionamento degli impianti elettrici civili
Progettazione, disegno ed attività pratiche
Disegno di schemi di impianti elettrici civili
Progetto e costruzione in laboratorio di semplici impianti elettrici civili (illuminazione, prese, segnalazioni ecc.)
Quarto anno
Tecnologia
Materiali di comune utilizzo in elettrotecnica (materiali conduttori, isolanti e magnetici)
Sistemi di teleazionamento di motori elettrici
Dispositivi e sistemi per l'automazione industriale: controllori logici programmabili
Componenti e sistemi fondamentali della tecnologia pneumatica
Progettazione, disegno ed attività pratiche
Disegno di schemi di teleazionamento di motori elettrici asincroni trifasi
Programmazione di controllori logici programmabili (PLC)
Progetto e costruzione in laboratorio di impianti di teleazionamento di motori asincroni trifasi, sia in logica cablata sia in logica programmata.
Quinto anno
Tecnologia
Approfondimenti sull'automazione industriale e su architettura e programmazione di controllori logici programmabili. Automazione civile
Componenti e sistemi di automazione in tecnologia elettropneumatica
Componenti ed apparecchi di potenza per impianti elettrici di distribuzione
Costruzione ed utilizzazione delle macchine elettriche
Progettazione, disegno ed attività pratiche
Disegno di schemi elettrici di azionamento ed automazione
Programmazione di controllori logici programmabili (PLC)
Progettazione di sistemi di automazione in tecnologia elettrica e/o elettropneumatica
Progettazione di impianti elettrici civili ed industriali

Il corso Impianti Elettrici si prefigge come obbiettivo quello di fornire una chiara panoramica relativamente alla produzione, trasmissione, distribuzione ed utilizzazione dell’energia elettrica, con particolare riferimento alla progettazione, realizzazione e verifica degli impianti in bassa e media tensione, agli aspetti normativi (Norme CEI e CEI-EN, Decreti Legislativi e Ministeriali) ed a quelli antinfortunistici, ritenendo queste problematiche prioritarie per una formazione completa della figura del perito industriale, in relazione agli obiettivi che lo studio degli impianti deve porsi in un corso di scuola secondaria.
Particolare attenzione sarà posta, compatibilmente con il numero di ore di lezione disponibili, alla cura dell’aspetto progettuale, intendendo come progetto la scelta ottimale (tecnica + economica) delle varie componenti dell’impianto, mediante l’uso di manuali e di apposita documentazione tecnica delle principali case costruttrici, proponendo inoltre esercizi relativi a casi pratici, con più soluzioni da sviluppare secondo criteri di rispetto delle normative, costo e flessibilità dell’impianto, fornendo inoltre tutta la documentazione tecnica e gli elaborati progettuali necessari (compresi preventivo di spesa e cenni sui capitolati d’appalto) secondo quanto richiesto dalla normativa vigente (Norma CEI 0-2), considerando il tipo di opportunità di lavoro e le competenze generalmente richieste, specialmente in ambito locale, al tecnico.
A tal proposito, nella trattazione della quasi totalità degli argomenti si farà costante riferimento alla normativa tecnica vigente (CEI in particolare), nella convinzione che un qualsiasi approccio alla pratica impiantistica, a livello di progettazione, esecuzione, verifica, collaudo e manutenzione, non possa prescindere dalla sua conoscenza, stimolando per quanto possibile gli studenti ad approfondire, almeno per alcuni settori, la studio delle relative norme tecniche nazionali ed internazionali. Ciò include inoltre la capacità di seguire continuamente, con un'opera di ricerca autonoma, la varietà e l'evoluzione della realtà tecnologica, riconducendola nelle proprie abilità progettuali.
Sarà infine privilegiato, compatibilmente alle conoscenze matematiche degli allievi, il calcolo analitico (mediante l’uso di derivate, integrali ed equazioni differenziali lineari) rispetto a quello “tabellare”, confrontando successivamente i risultati ottenuti con i due metodi.
Il corso, anche se in parte propedeutico per altre discipline, ha però una sua completezza; é anche per questo che si consiglia di organizzare lo svolgimento, per quanto possibile, su di uno schema metodologico del tipo "studio - progettazione - realizzazione - verifica - documentazione" di piccoli progetti, finalizzati sia all'acquisizione di abilità progettuali vere e proprie che al corretto apprendimento della materia.
A tal fine molta importanza va data alla conoscenza dell'offerta del mercato della componentistica (in generale e nella realtà locale) ed alla capacità di leggere ed utilizzare i dati tecnici associati ai componenti stessi.
Le intese con i docenti di altre discipline potranno favorire l'approfondimento di tematiche particolari quali, ad esempio, quelle riguardanti l’utilizzo di pacchetti applicativi CAD e di programmi “ad hoc” per la progettazione di impianti elettrici, nonché lo studio specifico della strumentazione per la verifica ed il collaudo degli stessi.
CONTENUTI
Generalità sugli impianti
Classificazione dei sistemi elettrici; sistemi di categoria 0, I, II, III - Concetto di tensione nominale.
Dimensionamento delle linee
Circuiti equivalenti delle linee e parametri elettrici; resistenza, induttanza, capacità trasversale, conduttanza di dispersione - Materiali conduttori per linee aeree nude ; confronto tra rame, alluminio, aldrey - Classificazione, struttura e designazione dei cavi; parametri elettrici dei cavi; variazione della resistività aI variare della temperatura; portate dei cavi - Calcolo elettrico di linee R-L monofasi e trifasi alimentanti carichi terminali - Calcolo elettrico di linee R-L monofasi e trifasi con carichi distribuiti lungo il percorso - Cadute di tensione e perdite di potenza - Determinazioni dei carichi convenzionali; coefficienti di utilizzazione e contemporaneità.
Sicurezza
Gradi di protezione degli involucri ; protezione contro l'accesso a parti pericolose e contro la penetrazione di corpi solidi e di liquidi - Classificazione degli impianti in base all'ambiente; ambienti ordinari e ambienti particolari - Pericolosità della corrente elettrica; effetti fisiopatologici sul corpo umano - Resistenza elettrica del corpo umano Protezioni per le persone - Contatti diretti e contatti indiretti - Tensione di contatto e tensione di contatto a vuoto - Protezioni nei confronti dei contatti indiretti; principio di funzionamento del relè differenziale; componenti di classe 0, I, II, III - Generalità sugli impianti di terra, calcolo della resistenza di terra per alcuni tipi di dispersori secondo CEI 64-12 e CEI 11-1, progetto e dimensionamento di un impianto di terra - Sistemi di distribuzione TT, TN-C, TN-S, IT e coordinamento delle protezioni nei confronti dei contatti indiretti - Protezione senza interruzione automatica dell'alimentazione (apparecchi di classe il e separazione elettrica) - Sistemi SELV per la separazione elettrica di sicurezza; cenni ai sistemi PELV e FELV - Sicurezza elettrica nei locali per bagni e docce e nelle piscine - Sicurezza elettrica nei locali ad uso medico.
Normativa
Riferimenti alla normativa in vigore ; unificazione; cenni alla legislazione con particolare riguardo alla legge sulla sicurezza (n. 46/90 ) e al suo regolamento di attuazione (DPR 447/91).
Sovracorrenti
Sollecitazione termica per sovraccarico - Caso del conduttore cilindrico (cenni) - Corrente di cortocircuito e fattore di cresta - Sollecitazione termica per cortocircuito - Sollecitazione elettrodinamica (cenni).
Apparecchi di manovra
Classificazione degli apparecchi di manovra - Interruttori, sezionatori, contattori; grandezze caratteristiche - Tipi di interruttori: in olio, a SF6, a deionizzazione - Sezionatori, contattori, caratteristiche e criteri di scelta dei contattori.
Protezione dalle sovracorrenti
Principio di funzionamento dei relè termici e magnetici; protezione magnetotermica - Protezione con dispositivi elettronici - Interruttori automatici per bassa tensione - Fusibili e loro caratteristica di intervento; protezione con fusibili - Corrente convenzionale di intervento e non intervento - energia specifica passante - Protezione delle condutture contro le sovracorrenti - Determinazione (calcolo analitico e tabellare) della corrente di cortocircuito trifase, fase-fase, fase-neutro in un qualsiasi punto della rete; corrente minima di cortocircuito (calcolo analitico e tabellare) - Protezioni in serie (backup); selettività - Protezioni dei motori asincroni - Dimensionamento e scelta delle protezioni per impianti alimentati in BT e MT.
Sovratensioni e relative protezioni
Classificazioni delle sovratensioni - Sovratensioni di origine interna ed esterna - Scaricatori spinterometrici ed a varistore (corrente da fulmine e sovratensione): grandezze elettriche caratteristiche, coordinamento dell’isolamento.
Trasmissione e distribuzione – calcolo meccanico linee aeree
Trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica - Confronto tra i pesi di materiale conduttore - Condizione del neutro nei sistemi trifase - Campate a livello ed a dislivello (queste ultime solo cenni) - Condizioni di sovraccarico dei conduttori e criteri di verifica - Cenni sui criteri di verifica dei sostegni.
Impianto di Terra e Cabine elettriche
Ripasso sistemi di distribuzione: TT, TN-S, TN-C, IT - Impianto di terra; dimensionamento analitico per sistemi TT e sistemi TN-S per guasti sui lati MT e BT secondo Norme CEI 64-8, 64-12 e 11-1 ed in base ai dati forniti dall’Ente Distributore - Cabine elettriche: schemi circuitali, tipi di trasformatori, dimensionamento dei componenti, protezioni dalle sovratensioni, dai sovraccarichi, dai corto circuiti e dai guasti interni - Progetto di massima di cabina di trasformazione – problemi connessi all’installazione di cabine di MT a quote superiori a 1000m s.l.m. - Criteri di allacciamento reti MT ENEL (DK 5600) ed AEM.
Sistemi di distribuzione in BT e MT
Baricentro di un impianto elettrico - Criteri di scelta del sistema di distribuzione in MT - Distribuzione centralizzata, a centri di carico, radiale, dorsale - Cenni su realizzazioni costruttive degli impianti in BT: in esecuzione esposta, incassati, entro canali e/o passerella, sotto pavimento, con condotti sbarre - Quadri elettrici: classificazione e dimensionamento (calcolo della sovratemperatura all’interno di un quadro secondo Norme CEI 23-51 e CEI 17-43) - Sezionamento e comando degli impianti utilizzatori (cenni).
Conversione Statica dell’energia e controllo di potenza
Raddrizzatori statici a diodi ed a SCR, inverter, gruppi di continuità.
Illuminotecnica
Impianti di illuminazione, grandezze fotometriche, tipi di lampade, metodo del flusso totale - Illuminazione di emergenza.
Rifasamento
Rifasamento - Contenuto armonico e THD% (cenni) - Conseguenze di un basso cos; modalità di rifasamento (stella, triangolo, centralizzato, per gruppi, distribuito) - Scelta dei condensatori e delle apparecchiature di manovra e protezione.
Aspetti generali - produzione, trasformazione e trasporto energia elettrica
Tariffazione: tariffe e costi dell’energia elettrica (cenni a mercato libero e mercato vincolato, clienti idonei) - Energia primaria, trasformazioni energetiche, produzione, trasformazione e trasporto dell’energia elettrica - Centrali idroelettriche: ad acqua fluente ed a serbatoio, bacino imbrifero, turbine idrauliche, centrali di generazione e pompaggio; cenni su minidraulica (sfruttamento dei piccoli salti) - Centrali termoelettriche: ciclo di Rankine, turbine a vapore, potenze, rendimento, consumi; impatto ambientale (cenni); turboalternatori - Centrali ad energia alternativa: eoliche, energia solare - pannelli solari e tetti fotovoltaici, a biomassa (cenni) - Cenni alle stazioni elettriche di trasformazione, di smistamento, di regolazione e alle linee di trasporto in A.T. e di distribuzione in MT.
Approfondimento (eventuale): Verifiche e Misure sugli Impianti Elettrici – Norma CEI 64-14

Il corso di Informatica ha come fine principale quello di mettere il Perito in Informatica in grado di affrontare (dall'analisi fino alla documentazione) la soluzione di un problema, posto dalla richiesta di un ipotetico committente, scegliendo le metodologie e gli strumenti software più idonei offrendogli la formazione per seguire con una certa autonomia l'evoluzione delle tecnologie informatiche.
La disciplina fornisce all'alunno le conoscenze e le abilità necessarie per l'uso di un sistema di elaborazione ai più alti livelli della gerarchia che lo modella (linguaggi ad alto o altissimo livello, linguaggi applicativi).
Essa deve essere intesa soprattutto come l'ambiente in cui si sviluppano le capacità di analizzare e risolvere problemi (anche di una certa complessità) di varia natura, e dove di volta in volta vengono proposti i paradigmi e gli strumenti linguistici più idonei alla natura del problema. Essa deve altresì stimolare l'uso delle conoscenze acquisite nei corsi paralleli di Elettronica e Telecomunicazioni e di Sistemi di Elaborazione e Trasmissione delle Informazioni per sfruttare al meglio i livelli sottostanti della gerarchia e per comprendere i metodi di realizzazione dei linguaggi.
Lo scenario dell’informatica è mutevole, quindi anche gli argomenti trattati, ma soprattutto gli strumenti utilizzati, potranno subire delle modifiche per adeguarsi alla realtà. In dipendenza da questo fatto i linguaggi menzionati di seguito sono solo degli esempi della realtà attuale, ma nel giro di pochi anni potrebbero mutare. Ciò che è importante è fornire allo studente una duttilità che gli permetta di potersi adeguare a qualsiasi cambiamento in atto. Oltre alla preparazione di un tecnico informatico la materia prevede anche l’approfondimento di alcuni temi teorici che potrebbero tornare utili allo studente qualora decidesse di proseguire gli studi in ambito scientifico.
Entrando nello specifico si può sottolineare come nel terzo anno venga affrontato principalmente il problema di elaborare algoritmi per risolvere problemi di vario tipo, sia a livello concettuale che utilizzando un linguaggio di programmazione (C). Inoltre vengono fornite le nozioni matematiche necessarie per affrontare tali problematiche. La finalità degli argomenti trattati è quella di dare una base culturale per poter affrontare qualunque problema che possa essere trattato mediante un elaboratore.
Durante il quarto anno si prevede di introdurre il tema della complessità computazionale, cioè poter decidere se un problema è risolubile e in quanto tempo, per poi affrontare il tema della programmazione ad oggetti con riferimento al linguaggio Java. Tale linguaggio è molto richiesto nel mondo del lavoro, soprattutto per creare applicazioni che abbiano a che fare con la rete (Internet).
L’argomento principale del quinto anno è, invece, l’analisi, la progettazione e la gestione di un sistema informativo. Qualunque azienda di medio-grandi dimensioni non può fare a meno di una gestione automatica delle informazioni, soprattutto se è un’azienda il cui scopo è quello di effettuare commercio elettronico. Il perito informatico deve essere in grado di affrontare tali problemi con le nozioni apprese nel corso di informatica e di sistemi per quanto riguarda la parte inerente Internet, utilizzando strumenti commerciali per la gestione delle informazioni.
Terzo anno
Introduzione all’informatica e breve storia dell’informatica
Sistemi di numerazione e rappresentazione delle informazioni
Progettazione di algoritmi
Codifica di algoritmi in C
Strutture dati statiche
Gestione dei file
Quarto anno
Strutture dati dinamiche
Complessità computazionale
Introduzione alla programmazione ad oggetti
Il concetti di classe, metodo e attributo
Realizzazione di programmi mediante il linguaggio Java
Documentazione del software tramite UML
Quinto anno
Introduzione alle basi di dati
La modellizzazione concettuale
Il modello relazionale
Fondamenti di SQL
Gli indici quale strumento di ottimizzazione
Transazioni, concorrenza, ripristino e sicurezza
Basi di dati distribuite e architettura client/server

Obiettivi formativi generali
Il corso di elettronica e telecomunicazioni nell’indirizzo informatico è finalizzato a comprendere l’architettura ed il funzionamento delle apparecchiature normalmente utilizzate nel mondo informatico e si insegna a partire dal terzo anno con il seguente impegno orario:
5 ore in terza, di cui 3 di laboratorio
5 ore in quarta, di cui 3 di laboratorio
6 ore in quinta, di cui 3 di laboratorio.
Il corso si propone di sviluppare negli allievi le seguenti capacità.
Analizzare , dimensionare, gestire e progettare piccoli sistemi per l’elaborazione, la trasmissione e l’acquisizione dell’informazione in forma di segnali elettrici;
Risolvere problemi di piccola automazione e di interconnessione nel mondo dell’industria e dei servizi;
Per l’indirizzo informatico partecipare consapevolmente alla realizzazione a alla gestione di grandi sistemi di elaborazione e automazione, avendo chiare le problematiche hardware connesse alle reti.
Elettronica resta, comunque, la materia con molti agganci con il mondo fisico e, perciò, deve curare anche aspetti pratici, molto importanti nella formazione del perito industriale, quali: valutazione dimensionale delle grandezze fisiche, uso corretto delle unità di misura, valutazione critica degli errori di misura, attenzione alle problematiche energetiche e di trasmissione delle informazioni, ed una prima valutazione economica dei dispositivi.
Questa formazione, sia teorica che pratica, da sviluppare gradualmente negli anni e in collaborazione con le altre materie, si attiva in aula e in laboratorio, ove, in particolare, si insiste nell’uso di manuali e di fogli tecnici, nell’utilizzo di strumentazione sia di base sia specialistica, e si affiancano metodi di apprendimento tradizionali con le moderne tecniche di simulazione con l’aiuto del computer. In aula invece si insegnano le funzionalità di base dei dispositivi elettronici principali, a progettare semplici circuiti analogici e digitali, a realizzare dispositivi capaci di trattare segnali elettrici di ogni tipo e a valutare soluzioni diverse in termini di costi/benefici.
Obiettivi formativi comportamentali
La materia si propone inoltre di insegnare agli studenti alcune modalità efficaci di studio e di applicazione che risultano particolarmente importanti per la formazione dei futuri tecnici:
abituarsi ad assumere le proprie responsabilità,...
abituarsi a collaborare con i compagni e il personale addetto,...
saper lavorare in gruppo
Metodologia
In terza si insegnano le grandezze elettriche ed i segnali più utilizzati, le leggi fondamentali che regolano l’elettronica analogica e si introduce la logica digitale. Nel quarto anno vengono introdotti gli amplificatori di segnale, i trasduttori di segnale e le apparecchiature digitali più complesse (microprocessori, microcontrollori), con le problematiche introdotte dal processo di conversione dei segnali da analogici a digitali e viceversa. Nel quinto anno si trattano prevalentemente le telecomunicazioni e le problematiche connesse con i canali di comunicazione e le metodologie impiegate per le modulazioni e le tecnologie utilizzate per la trattazione dei segnali.
Terzo anno
Concetti di differenza di potenziale, intensità di corrente, resistenza, potenza dissipata.
Leggi di ohm e di Kirchhoff.
Costanti di tempo e analisi di semplici transitori.
Algebra di Boole, porte logiche e circuiti combinatori con relative implementazioni.
Parametri elettrici dei circuiti digitali e progettazione dei circuiti logici.
Nuove tecniche di memorizzazione dati in formato digitale.
Quarto anno
Protocollo di interfacciamento tra dispositivi collegati tramite BUS, tramite porta parallela e porta seriale.
Temporizzatori e multivibratori.
Amplificatori: configurazioni fondamentali, Operazionali
La conversione Analogico /Digitale e viceversa.
I trasduttori.
Microcontrollore.Studio di circuiti di controllo tramite microcontrollore.
Quinto anno
La funzione di trasferimento.Risposta in frequenza e diagrammi di Bode.
Amplificazione e filtraggio dei segnali.
Linee di trasmissione.
Principi di base sulle antenne.
Modulazioni continue e digitali.
Mezzi trasmissivi (fibre ottiche , doppino telefonico).

Nel curricolo di studi del Perito Industriale per l'Informatica l'insegnamento di Sistemi di Elaborazione e Trasmissione dell'Informazione comprende due distinte aree di interesse. La prima, a carattere più tecnologico, è l 'area dei sistemi per l'elaborazione (calcolatori) e la trasmissione (reti) delle informazioni, conosciuti soprattutto dal punto di vista dell'architettura. La finalità dell'insegnamento è, per questo aspetto, quella di contribuire alla formazione di un adeguato bagaglio di precise conoscenze tecniche e di capacità operative per il futuro perito. La seconda area di interesse è quella delle applicazioni cioè della conoscenza dei sistemi nei settori dell'industria e dei servizi, interessati dalla progressiva introduzione di strumenti informatici, legati anche al mondo Internet.
Il futuro Perito sarà dunque preparato per:
conoscere con un buon dettaglio l'implementazione fisica di diversi tipi di calcolatore e saperne dare una corretta descrizione astratta, programmare sistemi a microprocessore, riconoscere, analizzare e classificare le diverse architetture di un calcolatore;
conoscere i risultati e le linee di tendenza nel campo delle nuove architetture degli elaboratori;
conoscere i concetti di base relativi all 'evoluzione e alla struttura dei sistemi operativi;
conoscere i principali tipi di interfacce e di protocolli per il collegamento in rete e saper progettare e realizzare semplici programmi di comunicazione;
installare, personalizzare e condurre la manutenzione di piccoli sistemi di elaborazione distribuiti;
assolvere con responsabilità ed autonomia compiti parziali nella gestione di grandi sistemi;
valutare i costi di piccoli impianti informatici ed i tempi di sviluppo di una installazione o di un prodotto e saper stendere e controllare un piano di lavoro.
Viene poi ricercato un rapporto organico tra didattica in aula e attività di laboratorio, così da sperimentare in pratica ciò che si è visto in sede teorica. Ciò che viene fatto in laboratorio è dunque una concretizzazione di processi di invenzione e di risoluzione di problemi, attraverso strumenti logici (come i linguaggi di programmazione) e tecnologici (come i computers, gli apparati di rete ecc.).
CONTENUTI
Teoria elementare dei sistemi
Sistemi, modelli, schematizzazione e controllo
automi
Principi di comunicazione, di trasmissione e protocolli
Architettura di un elaboratore
Organizzazione interna di un microprocessore
Circuiti elettronici programmabili per l’esecuzione di funzioni
Programmazione diretta di un microprocessore
Internet e HTML
Microprocessori e supporto delle architetture al Sistema Operativo
Sistemi operativi
Programmazione concorrente
Gestione della memoria
Gestione del processore
Gestione dei dispositivi
Sistema di gestione dei files e degli archivi
Studio di un sistema operativo specifico (Windows / Linux)
Internet, web server e CGI
Architetture parallele
Reti di computers
Modello di comunicazione a 7 livelli dell’Organizzazione Internazionale degli Standard
TCP/IP (protocolli base di Internet)
Reti locali di computers
Servizi e protocolli internet a livello applicazione (per l’utente finale)
Architettura client/server e programmazione per comunicazioni tra computers in un linguaggio di programmazione di alto livello

Il corso di Calcolo delle probabilità, statistica e ricerca operativa, presente solo nel triennio dell’indirizzo informatico, ha lo scopo di fornire agli studenti alcuni dei fondamenti scientifici che servono a sviluppare la capacità di analizzare e interpretare fenomeni legati alla realtà.
Appare quasi superfluo ricordare l’importanza delle indagini statistiche nella nostra vita quotidiana, tutti ne abbiamo un’immediata consapevolezza non appena leggiamo un quotidiano, guardiamo un telegiornale, usiamo internet.
Oggi in tutte le discipline tecniche, scientifiche, economiche e sociali si ricorre a metodi di indagine, di rappresentazione dei dati e di verifica delle ipotesi propri della statistica; lo studio di
questa materia ha pertanto un grande valore informativo e formativo in quanto abitua ad affrontare
problemi e fenomeni collettivi con flessibilità mentale, logica e rigore scientifico.
Gli allievi del corso di informatica dovranno apprendere le nozioni fondamentali di base di statistica e saper scegliere le strategie di approccio a problemi complessi, costruendo procedimenti metodologicamente corretti per arrivare alla soluzione. Inoltre l’allievo dovrà saper fare collegamenti tra argomenti trattati nella disciplina stessa o in discipline diverse.
La metodologia di insegnamento è molto varia: alla lezione frontale si alterna la metodologia del “problem solving” ( soluzione di un problema attraverso strategie attivate dagli allievi). Le metodologie sono utilizzate al fine di realizzare un processo di apprendimento stimolante e proficuo. Particolare importanza riveste l’attività di laboratorio che contribuisce ad approfondire la comprensione degli argomenti teorici. Gli studenti alla fine del percorso didattico saranno in grado di ideare e progettare programmi di utilizzo pratico.
CONTENUTI
Terzo anno
Descrizione dei fenomeni collettivi
Caratteristiche delle distribuzioni statistiche
Elementi di calcolo combinatorio e di calcolo delle probabilità
Quarto anno
Analisi delle distribuzioni statistiche e probabilistiche
Analisi delle relazioni statistiche
Teoria degli errori
Quinto anno
Inferenza statistica
Teoria dei campioni
Analisi dei fenomeni collettivi attraverso il campionamento
Ricerca operativa
Problemi di decisione
Programmazione lineare
