Giacomo Fauser
Istituto Tecnico Settore Tecnologico
Via Ricci, 14 – 28100 Novara fauser@fauser.edu
PIANO DI LAVORO
Per l’anno scolastico 2020-2021
Professori: docenti della A041 e B016
Materia: Sistemi e reti
Classi: 3ª, 4
Indirizzo Informatica e Telecomunicazioni Articolazione Informatica
Numero ore settimanali: 4
Sistemi e reti
Il presente Piano di lavoro annuale della disciplina è predisposto nell’ambito della programmazione collegiale del Consiglio di classe.
LIVELLI DI PARTENZA
Strumenti utilizzati per il rilievo: nessuno
Livelli di partenza rilevati: nessuno
Attività di recupero che si intendono attivare: nessuno
RISULTATI DI APPRENDIMENTO RELATIVI AL PROFILO EDUCATIVO, CULTURALE E PROFES- SIONALE
La disciplina “Sistemi e reti” concorre a far conseguire allo studente al termine del percorso quinquennale i seguenti risultati di ap- prendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale dello studente coerenti con la disciplina: cogliere l’importanza dell’orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto dell’etica e della deontologia professionale; orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell’ambiente e del territorio; intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo,dall’ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli stru- menti di progettazione, documentazione e controllo; riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività la- vorativa.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ESPRESSI IN TERMINI DI COMPETENZE
I risultati di apprendimento sopra riportati in esito al percorso quinquennale costituiscono il riferimento delle attività didattiche della disciplina nel secondo biennio e quinto anno. La disciplina, nell’ambito della programmazione del Consiglio di classe, concorre in particolare al raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento, relativi all’indirizzo, espressi in termini di competenza:
•
configurare, installare e gestire sistemi di elaborazione dati e reti;•
scegliere dispositivi e strumenti in base alle loro caratteristiche funzionali;•
descrivere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti elettronici e di telecomunicazione;•
gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali di gestione della qualità e della sicurezza;•
utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare;•
analizzare il valore, i limiti e i rischi delle varie soluzioni tecniche per la vita sociale e culturale con particolare attenzione alla sicu- rezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del territorio.ARTICOLAZIONE DELL’INSEGNAMENTO
L’articolazione dell’insegnamento di “Sistemi e reti” in conoscenze e abilità è di seguito indicata quale orientamento per la progetta- zione didattica del docente in relazione alle scelte compiute nell’ambito della programmazione collegiale del Consiglio di classe.
SECONDO BIENNIO
CONOSCENZE ABILITÀ
Struttura, architettura e componenti dei sistemi di elabora- zione.
Organizzazione del software di rete in livelli; modelli standard di riferimento.
Tipologie e tecnologie delle reti locali e geografiche.
Protocolli per la comunicazione in rete e analisi degli strati.
Dispositivi per la realizzazione di reti locali; apparati e sistemi per la connettività ad Internet.
Dispositivi di instradamento e relativi protocolli; tecniche di gestione dell’indirizzamento di rete.
Problematiche di instradamento e sistemi di interconnessione nelle reti geografiche.
Normativa relativa alla sicurezza dei dati.
Tecnologie informatiche per garantire la sicurezza e l’integrità dei dati e dei sistemi.
Lessico e terminologia tecnica di settore anche in lingua in- glese.
Individuare la corretta configurazione di un sistema per una data applicazione.
Identificare i principali dispositivi periferici; selezionare un di- spositivo adatto all’applicazione data.
Installare, configurare e gestire sistemi operativi garantendone la sicurezza.
Classificare una rete e i servizi offerti con riferimento agli stan- dard tecnologici.
Progettare, realizzare, configurare e gestire una rete locale con accesso a Internet.
Installare e configurare software e dispositivi di rete.
Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore anche in lingua inglese.
DESCRIZIONE E ORGANIZZAZIONE DEI CONTENUTI
SECONDO BIENNIO TERZO ANNO
Modulo 1 – Architettura di un sistema di elaborazione Prerequisiti: elementi di base di un personal computer.
Competenze: configurare, installare e gestire sistemi di elaborazione dati e reti; scegliere dispositivi e strumenti in base alle loro caratteristiche funzionali; descrivere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti elettronici e di telecomunicazione; uti- lizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare.
Abilità: individuare la corretta configurazione di un sistema per una data applicazione; identificare i principali dispositivi periferici;
selezionare un dispositivo adatto all’applicazione data.
Conoscenze: classificazione dei sistemi; architettura di Von Neumann; processore, memoria e periferiche di input/output; esecu- zione di un programma.
Modulo 2 – Dall'hardware al software
Prerequisiti: sistemi di numerazione binario ed esadecimale; conoscenza del significato di sistema operativo; conoscenza dell'archi- tettura di un personal computer.
Competenze: programmare in linguaggio assembly; configurare, installare e gestire sistemi di elaborazione dati e reti; descrivere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti elettronici e di telecomunicazione; gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali di gestione della qualità e della sicurezza; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare.
Abilità: individuare le componenti di una scheda madre; assemblare un personal computer; individuare la corretta configurazione di un sistema per una data applicazione; identificare i principali dispositivi periferici; installare, configurare e gestire sistemi operativi;
comprendere l'architettura di un generico processore.
Conoscenze: la scheda madre; porte di comunicazione per l'I/O; installazione di un sistema operativo; il linguaggio assembly e set di istruzioni; programmazione in linguaggio assembly; architettura e istruzioni del processore 8086.
Modulo 3 – Architettura di rete: primo e secondo livello
Prerequisiti: significato di sistema e processo; elementi di base di fisica; sistema di numerazione binario.
Competenze: configurare, installare e gestire reti; scegliere dispositivi e strumenti in base alle loro caratteristiche funzionali; descri- vere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti elettronici e di telecomunicazione; gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali di gestione della qualità e della sicurezza; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare; utilizzare e progettare le reti e gli strumenti informatici.
Abilità: classificare una rete e i servizi offerti con riferimento agli standard tecnologici; comprendere la struttura di base di una rete di comunicazione; identificare le caratteristiche di un servizio di rete.
Conoscenze: tipologie e tecnologie delle reti locali e geografiche; protocolli e modelli di riferimento per la comunicazione in rete;
elementi base di teoria e trasmissione del segnale; analisi degli strati (livello fisico e di collegamento dati); dispositivi per la realizza- zione di reti locali, apparati e sistemi per la connettività a Internet.
QUARTO ANNO
Modulo 1 – Reti locali e il livello rete
Prerequisiti: elementi base di architettura delle reti di computer; protocolli di rete di basso livello; mezzi fisici di trasmissione; si- stema di numerazione binario.
Competenze: configurare, installare e gestire reti; scegliere dispositivi e strumenti in base alle loro caratteristiche funzionali; descri- vere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti elettronici e di telecomunicazione; gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondi- mento disciplinare.
Abilità: installare e configurare software e dispositivi di rete; classificare una rete e i servizi offerti con riferimento agli standard tec- nologici; progettare, realizzare, configurare e gestire una rete locale con accesso a Internet.
Conoscenze: tipologie, topologie e tecnologie delle reti locali e geografiche; protocolli per la comunicazione in rete e analisi degli strati; dispositivi per la realizzazione di reti locali; apparati e sistemi per la connettività ad Internet; standard per reti locali; disposi- tivi di instradamento e relativi protocolli; tecniche di gestione dell’instradamento di rete: apparati di rete (switch e router), commuta- zione di pacchetto con e senza connessione, protocollo IP, tecniche di gestione dell’indirizzamento di rete: indirizzi IP, protocolli NAT, ARP, DHCP; problematiche di instradamento e sistemi di interconnessione nelle reti geografiche.
Modulo 2 – Verso le applicazioni: TCP e socket
Prerequisiti: architettura di rete; protocolli di rete di livello basso e di livello 3; programmazione con linguaggio ad alto livello; si- stema binario di numerazione.
Competenze: gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali; progettare applicazioni di rete client/server; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare.
Abilità: riconoscere i problemi di congestione di rete; conoscere e usare le interfacce per i servizi di rete; programmare socket; pro- gettare e realizzare software di rete.
Conoscenze: protocolli per la comunicazione in rete e analisi degli strati; protocolli di livello 4: TCP e UDP; TCP: apertura e chiusura connessione, scambio dati; TCP: gestione del flusso, error recovery, gestione della congestione; socket TCP; primitive di servizio.
Modulo 3 – Robotica(facoltativo)
Prerequisiti: Conoscenza elementare del funzionamento dei principali componenti elettronici, conoscenza degli elementi di base di un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti.
Prerequisiti (Telecomunicazioni): conoscenze elementari relative alle reti elettriche, conoscenza di diodo e transistor (bipolare e MOSFET).
Competenze: Realizzare semplici progetti per implementare prototipi di automazione.
Competenze (Telecomunicazioni): Realizzare semplici progetti per implementare prototipi di automazione.
Abilità: Creare semplici applicazioni per l’interfacciamento di sensori ed attuatori programmando un microcontrollore.
Abilità (Telecomunicazioni): creare su breadboard circuiti contenenti trasduttori ed attuatori interfacciabili con un microcon- trollore.
Conoscenze: Conoscere le basi della robotica, configurare l’ambiente di sviluppo e programmare il microcontrollore Arduino e/o la piattaforma Raspberry.
Conoscenze (Telecomunicazioni): conoscere alcuni trasduttori ed attuatori utilizzati in robotica: trasduttori di posizione e tem- peratura, motore in c.c., motore passo-passo, servomotori a tre fili.
TEMPI
Numero di ore previste per lo svolgimento dei moduli didattici: 122 Numero di ore previste per lo svolgimento delle verifiche: 10
Totale monte-ore delle discipline: 132
METODI E RISORSE
Metodi d’insegnamento:
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Insegnamento modulare•
Lezione frontale e interattiva•
Problem solving•
Approfondimenti individuali e lavori di gruppo•
Dibattiti, conversazioni, coinvolgimento degli studenti nelle lezioni•
Puntuale assegnazione di esercizi da svolgere a casa e loro correzione in classe•
Peer educationMezzi e risorse:
•
Libri di testo, fotocopie, audiovisivi•
Lavagna•
Computer e LIM•
Laboratori•
Visite guidate e viaggi di istruzione•
Materiali didattici predisposti dai docentiMODALITÀ E STRUMENTI DELLA VERIFICA
Si individuano le attività laboratoriali come momenti di verifiche trasversali sugli insegnamenti in modo da valutare le competenze disciplinari e trasversali.
CRITERI E INDICATORI DI VALUTAZIONE
Tipologia di verifica: Scritta, orale e pratica
Indicatori di valutazione: Saranno applicate le indicazioni riportate nel POF per una puntuale valutazione de- gli apprendimenti degli studenti
Novara, 7 settembre 2020 GLI INSEGNANTI
