Autore: Fabrizio Cerri

Struttura e apparati didattici

La materia TPSEE tipicamente è collettore dei contenuti delle altre materie di indirizzo (Elettrotecnica ed elettronica, Sistemi automatici) e il suo laboratorio è il luogo in cui i concetti sono tradotti in progetti.

L’opera prevede un percorso di apprendimento particolarmente accattivante, che vede un alternarsi di moduli da svolgere prevalentemente in laboratorio (Misura e strumentazione di laboratorio, Disegno di apparati elettrici e di automazione, Prototipazione e circuiti stampati, Arduino nell’automazione) con altri misti di teoria e pratica.

Le parti di laboratorio sono il cuore del progetto e il luogo elettivo dell’apprendimento, ponendo al centro l’esperienza personale dell’alunno.

Il volume si articola in moduli e unità didattiche. Ciascuna unità didattica prevede quattro sezioni:

- sezione teorica – molto sintetica con numerosi esempi e schematizzazioni;

- sezione esercitativa – con domande a risposta chiusa e esercizi guidati che assistono lo studente nel suo percorso autonomo di apprendimento;

- sezione applicativa – con schede pratiche che guidano lo studente in percorsi pratici di laboratorio inerenti ai contenuti dell’unità stessa;

- sezione memo e CLIL – con schede riassuntive in italiano e inglese, per l’attività CLIL.

Caratteristiche dell’opera

- Introduzione già al terzo anno del PLC e dei primi schemi di automazione industriale in modalità ladder, messi a confronto con gli omologhi implementati in logica cablata.

- Introduzione dei trasduttori e attuatori digitali, con attività di laboratorio in raccordo con l’elettronica digitale.

- Presenza di video tutorial abbinati a tutte le attività di laboratorio, da impiegare come supporto visivo nella realizzazione delle esperienze pratiche o come ausilio per le spiegazioni.

- Presenza in terza di copertina di una scheda elettronica stampata innestabile su Arduino (Didashield), utile per svolgere le attività di laboratorio del testo ovunque e in qualsiasi momento.

Struttura dell’opera e apparati didattici

L’opera costituisce un corso completo della materia Scienze e tecnologie applicate per il secondo anno dell'indirizzo Elettronica ed Elettrotecnica degli Istituti Tecnici settore Tecnologico.

Il testo è articolato in nove moduli, alcuni di carattere generale e altri di contenuto più specialistico.

I primi offrono un approccio al mondo della produzione attraverso lo studio dei materiali, dei processi produttivi e dell'organizzazione industriale nel rispetto delle normative di sicurezza a tutela della salute; gli altri inquadrano le tecnologie specifiche dei settori Elettrotecnica, Elettronica e Automazione.

Il testo è organizzato in moduli e unità didattiche. L’elemento qualificante sono soprattutto le schede pratiche.

- Ogni modulo si apre con una verifica dei prerequisiti, costituita da una serie di prove strutturate e si chiude con una verifica di modulo a risposta chiusa. Tutte le verifiche sono interattive nell’ebook.

- Ogni unità prevede una parte teorica semplice e funzionale, ricca di riferimenti a contesti reali, con l'obiettivo di fare emergere nello studente interessi e attitudini specifiche. Alla fine di ogni unità è collocata una verifica di unità.

- Le schede di laboratorio, poste a fine unità, consentono all'allievo di acquisire e consolidare le abilità di base, attraverso esperienze applicative che possono essere svolte, oltre che in modo teorico, anche con componenti reali o con programmi di simulazione. Questo rende le attività pratiche realizzabili in contesti diversi, anche a distanza, sfruttando lavagne interattive e PC o tablet.

Caratteristiche della nuova edizione

Il testo mantiene le qualità che lo hanno caratterizzato come ausilio concreto, utile e completo. Migliorato nella nuova edizione nell’iconografia e nelle schede pratiche, che sono state in parte rinnovate.

L’opera si arricchisce di un importante modulo aggiuntivo dedicato alla robotica basato su applicazioni sviluppate con ABB RobotStudio per la definizione dell’ambiente del robot e con ABB Wizard Easy Programming per la sua programmazione. Il modulo ha un carattere squisitamente applicativo, come gran parte del testo, che si arricchisce di schede pratiche operative sulla robotica.

L’opera si avvale di un progetto grafico chiaro, che facilita la consultazione, con l’evidenziazione delle definizioni e delle formule più significative.
L’apparato didattico che accompagna costantemente la trattazione della materia è molto ricco e prevede:
• esempi nel corso dell’esposizione;
• citazione della normativa e della legislazione di riferimento;
• esercizi e test di verifica per ogni unità di apprendimento;
• unità di applicazioni a conclusione di ogni modulo.
Caratteristiche della Nuova Edizione Openschool:
• Aggiornamento alla versione 2015 delle unità di AutoCAD;
• Aggiornamento delle disposizioni legislative e normative;
• Spostamento nell’area digitale di alcuni argomenti complementari;
• Introduzione di schede riassuntive (schede memo) al termine di ogni unità;
• Presenza nell’area digitale di quesiti interattivi.

L’opera si propone di fornire agli studenti e ai docenti uno strumento didattico completo, efficace, di facile consultazione e che consenta di misurare in modo continuo il grado di apprendimento degli argomenti. A tal fine la trattazione è arricchita da frequenti esempi, ogni unità didattica è corredata da numerosi esercizi e test di verifica interattivi.
A inizio di ogni modulo sono dichiarati i contenuti, gli obiettivi e i prerequisiti necessari per procedere nello studio. Ogni unità didattica è corredata di esercizi, numerici e non, e test di verifica interattivi, anche sotto forma di problemi o casi da svolgere, e quesiti a scelta multipla, a risposta aperta o vero/falso. Tutti i moduli comprendono unità finali con le proposte di attività di laboratorio, da svolgere sia con strumentazione reale sia avvalendosi del software di simulazione fornito col testo.
La trattazione degli argomenti è stata completamente rivista e snellita, senza che la loro semplificazione vada a discapito del rigore e della chiarezza espositiva (per esempio, sono stati introdotti i circuiti in corrente alternata monofase, in modo che si possa affrontare il loro studio introduttivo già dal terzo anno di corso, mentre è stato ridotto il modulo sull’elettromagnetismo, rimandando al secondo volume il suo completamento come argomento propedeutico allo studio delle macchine elettriche).
Inoltre al termine di ogni unità di apprendimento è stata introdotta una scheda memo e sono state aumentate le proposte di esercitazioni di laboratorio. Nel corso della trattazione sono stati introdotti numerosi esempi svolti col software di simulazione Multisim.

Il testo si avvale di un progetto grafico incentrato sull’efficacia didattica e sulla facilità di consultazione, con l’evidenziazione delle definizioni, delle regole, delle formule più significative e degli argomenti all’interno dei vari paragrafi.
L’apparato didattico che accompagna costantemente la trattazione della materia è molto ricco e prevede: esempi nel corso dell’esposizione; esercizi e test di verifica per ogni unità di apprendimento; proposte di attività di laboratorio a conclusione di ogni modulo.
Caratteristiche della Nuova Edizione Openschool: Nell’Edizione Openschool sono state introdotte numerose e significative novità, raccogliendo e sistematizzando i molti spunti e le richieste ricevute dai numerosi docenti che hanno in uso il corso. In particolare:
• è stata completamente rivista e snellita la trattazione degli argomenti, senza che la loro semplificazione vada a discapito del rigore e della chiarezza espositiva;
• al termine di ogni unità di apprendimento è stata introdotta una scheda memo in cui sono riassunti gli aspetti significativi degli argomenti e i loro collegamenti, utile come strumento di ripasso;
• sono state aumentate le proposte di esercitazioni di laboratorio (sia reale sia simulato) e viene proposto un format specifico per le relative schede;
• nel corso della trattazione sono stati introdotti numerosi esempi svolti col software di simulazione Multisim;
• lo svolgimento dei quesiti a scelta multipla e vero/falso è stato reso interattivo nell’eBook+.

L’opera è un corso completo per la materia Laboratori tecnologici ed esercitazioni rivolto agli Istituti Professionali a indirizzo Produzioni industriali e artigianali e Manutenzione e assistenza tecnica. Ogni volume si compone di moduli, che si aprono con la verifica dei prerequisiti e sono strutturati in unità didattiche indipendenti e consequenziali tra loro che rendono possibili percorsi didattici differenziati. A una sintesi teorica degli argomenti seguono le esercitazioni assistite adatte all’attività tecnico-pratica di laboratorio.
Ogni unità si chiude con la verifica degli obiettivi, mentre ogni modulo si conclude con una verifica sommativa. Nei moduli i contenuti sono sondati e avvalorati costantemente dal confronto con esempi applicativi funzionanti e testabili sia con supporti informatici, sia mediante realizzazione circuitale con componenti reali.
Secondo le indicazioni ministeriali ogni volume si propone di:
• mettere lo studente in grado di selezionare, gestire e intervenire nei processi di produzione, in rapporto ai materiali e alle tecnologie produttive, secondo procedure e criteri di efficacia, efficienza, qualità ed economicità, nel rispetto della normativa sulla sicurezza e della tutela dell’ambiente e del territorio;
• consentire di padroneggiare le tecniche di lavorazione e gli strumenti gestionali nell’elaborazione, diffusione e commercializzazione dei prodotti artigianali;
• avvicinare lo studente alla pratica di controlli e diagnosi di apparecchiature e all’utilizzo di tecnologie specifiche per eseguire la manutenzione di apparecchiature e impianti.

Meccatronica nell’automazione industriale nasce dalla collaborazione tra Hoepli e AIdAM, l'Associazione Italiana di Automazione Meccatronica, che attualmente rappresenta l’innovativo comparto industriale della Meccatronica sul territorio italiano.

L’obiettivo del testo è di mettere a disposizione della comunità scolastica e di apprendisti tecnici aziendali il portato sorprendente del Made in Italy in ambito meccatronico, attraverso una didattica basata sia su concreti esempi di applicazioni industriali sia sulla sperimentazione attraverso la pratica laboratoriale.

La composizione del testo è stata studiata per favorire l’apprendimento di tecniche e tecnologie dei sistemi automatici per processi produttivi: dalle attrezzature agli impianti tipici di un’azienda manifatturiera, dalle lavorazioni meccaniche fino al farmaceutico.

Nuovo Corso di Scienze e Tecnologie Applicate è un testo agile e completo, ricco di contenuti e di apparati didattici.

• La trattazione segue una struttura per Moduli e Unità indipendenti che consentono una totale duttilità di utilizzo didattico.

• Le Esercitazioni guidate permettono di acquisire e consolidare le abilità di base, attraverso esperienze ibride di tipo analitico e applicativo.

• Le numerose verifiche (dei prerequisiti di Modulo, di fine Unità e di fine Modulo) offrono la possibilità di testare l’apprendimento.

La seconda edizione è caratterizzata da un aggiornamento complessivo dei testi e dalla trattazione di nuovi argomenti, in particolare:

• i moduli di Chimica sono stati rivisti e integrati da tematiche di Biotecnologie sanitarie e ambientali;

• nei moduli di Informatica e Telecomunicazioni sono stati introdotti cenni di HTML5 e la trattazione dei fogli di stile CSS, anche mediante nuove schede pratiche;

• le schede di Esercitazioni guidate nei moduli di Elettrotecnica ed Elettronica e Automazione, sia in quelli introduttivi sia in quelli specialistici, sono state rimodulate e rinnovate.

Il COBOTTA è un robot collaborativo della multinazionale DENSO che consente allo studente di svolgere attività senza necessità di protezioni: questa peculiarità lo rende particolarmente attrattivo per il mondo educational.

Il testo propone un percorso di apprendimento della robotica attraverso una serie di schede pratiche, inerenti al robot COBOTTA e alla sua suite software, che forniscono sia la conoscenza delle basi della robotica, sia una visione delle sue molteplici applicazioni industriali.

Si offre in questo modo agli studenti un approccio pratico laboratoriale alla conoscenza della robotica, con la possibilità di imparare tramite la simulazione del robot e del suo ambiente virtuale e la programmazione delle sue sequenze operative.

Va sottolineato che la programmazione dei movimenti può avvenire non solo impartendo le posizioni in modo predeterminato ma anche avvalendosi della fotocamera integrata, che è in grado di riconoscere la scena e fungere da ausilio al robot nello svolgimento dei suoi compiti.