PICCININI GIANLUCA gianluca.piccinini@polito.it 011/0904078
PARVIS MARCO marco.parvis@polito.it 011/0904114
Il corso è offerto anche in modalita streaming lezioni on-line
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Le conoscenze e le capacita conseguite sono individuabili nelle seguenti aree di apprendimento
MATEMATICA, INFORMATICA E STATISTICA
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno i seguenti argomenti:
- Calcolo differenziale e integrale per funzioni in una variabile
- Algebra lineare e geometria analitica
- Calcolo differenziale e integrale per funzioni in piu' variabili
- Equazioni e sistemi differenziali
- Trasformata di Laplace e di Fourier
- Spazi di probabilita' e variabili aleatorie
- Teoria delle funzioni di variabile complessa
- Metodi di base per la risoluzione di sistemi lineari e per il calcolo di integrali e la risoluzione di equazioni differenziali ordinarie
- Architettura di un sistema di elaborazione
- Linguaggio di programmazione C
FISICA E CHIMICA
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno i seguenti argomenti:
- Struttura della materia, classificazione degli elementi, elettrochimica e elementi di chimica organica
- Meccanica del punto e del sistema di punti. Meccanica del corpo rigido, dei corpi deformabili e dei fluidi
- Termodinamica
- Elettromagnetismo: campi magnetici costanti e campi elettromagnetici variabili nel tempo
- Ottica
- Metodologie generali per la progettazione di una misura di grandezze fisiche
- Meccanica quantistica: equazione di Schrodinger e principio di Pauli
TEORIA DEI CIRCUITI
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno i seguenti argomenti:
- Basi teoriche per lo studio di circuiti elettrici
- Analisi di circuiti resistive
- Analisi di circuiti dinamici: comportamento nel dominio della frequenza, sia in regime sinusoidale, sia in regime generico
ELETTRONICA
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno i seguenti argomenti:
- Fisica e tecnologia dei semiconduttori
- Transistor: modelli di grande e piccolo segnale
- Tecnologia e strutture delle memorie a semiconduttore
- Differenza tra segnali analogici e digitali
- Caratteristiche e modelli di amplificatori operazionali
- Uso di reazione negativa e positiva nei circuiti elettronici
- Interconnessione di dispositivi e sistemi elettronici
- Caratteristiche principali degli amplificatori
- Analisi di un sistema di acquisizione dati
- Generatori di segnali e PLL
- Gestione dell'energia in sistemi elettronici
- Principi di funzionamento della strumentazione di misura elettronica
- Interfacce Standard di vario tipo
- Teoria dei circuiti a parametri distribuiti
- Guide d'onda metalliche
- Propagazione in fibra ottica
- Principi di generazione e propagazione delle onde elettromagentiche
- Linguaggio VHDL
- Standard Commerciali per Bus di comunicazione di sistema
- Microprocessori, Microcontrollori, DSP
- Tecniche di interfacciamento tra sistemi o sottosistemi elettronici.
TELECOMUNICAZIONI
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno i seguenti argomenti:
- Metodologie per l'analisi dei segnali e dei sistemi a tempo continuo, sia deterministici che aleatori
- Modulazione numerica in banda base (PAM) e cenni di modulazioni avanzate (QAM)
- Prestazioni di semplici sistemi di trasmissione
- Metodologie del trattamento numerico dei segnali
SISTEMI DI ELABORAZIONE DELL'INFORMAZIONE
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno i seguenti argomenti:
- Algoritmi classici dell'informatica
- Tipi di dato astratto
- Organizzazione interna e principi di funzionamento di un sistema di elaborazione (CPU, memorie, strutture di interconnessione, unità di Input/Output)
AUTOMAZIONE
Gli obiettivi di apprendimento attesi riguarderanno i seguenti argomenti:
- Modellistica: classificazione dei sistemi e dei modelli
- Analisi della dinamica e della stabilità
- Il problema del controllo: risposta in frequenza e progetto nel dominio della frequenza
MODALITÀ DIDATTICHE E DI ACCERTAMENTO
Conoscenze e capacità indicate per le varie aree vengono acquisite dagli studenti attraverso lezioni frontali, esercitazioni in aula e in laboratori informatici ed esercitazioni di tipo sperimentale (in laboratori hardware). In alcuni corsi sono previste attività condotte in modo autonomo da ciascuno studente o da gruppi di lavoro, secondo modalità indicate dai docenti.
Ogni insegnamento indica quanti crediti sono riservati a ciascuna modalità didattica.
L'accertamento delle conoscenze e capacità di comprensione avviene tramite esami scritti e orali, che possono comprendere test a risposte chiuse, esercizi di tipo algebrico o numerico, quesiti relativi agli aspetti teorici. Le tipologie di esame dei vari insegnamenti sono definite in modo da esporre ogni studente a diverse modalità di accertamento.
CREDITI LIBERI
PROVA FINALE
LINGUA INGLESE
TIROCINIO
Le capacita di applicare le conoscenze e le capacita di comprensione sono individuabili nelle seguenti aree di apprendimento
MATEMATICA, INFORMATICA E STATISTICA
Lo studente dovra' essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
- svolgere uno studio delle funzioni di una variabile (limiti, derivate, integrali)
- risolvere problemi di geometria analitica del piano e dello spazio riguardanti rette, piani, sfere, circonferenze, coniche e quadriche
- risolvere problemi di calcolo differenziale per funzioni in più variabili
- risolvere equazioni e sistemi differenziali
- applicare le trasformate di Laplace e Fourier ai sistemi differenziali
- risolvere problemi di probabilita' discreta e continua
- saper usare gli strumenti informatici per la risoluzione dei sistemi lineare, per l'approssimazione di dati numerici e di funzioni, per il calcolo di integrali e per la risoluzione di equazioni differenziali ordinarie con valori iniziali
- sapere utilizzare un calcolatore
- saper scrivere un programma in linguaggio C per la risoluzione di problemi.
FISICA E CHIMICA
Lo studente dovra' essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
- calcolare gli equilibri chimici, i sistemi elettrochimici e le soluzioni
- applicare i modelli e i concetti matematici astratti a problemi scientifici reali e concreti nel campo della meccanica, della termodinamica, dell'elettromagnetismo e dell'ottica
- progettare e realizzare la misura di una grandezza fisica e analizzare i risultati
- determinare le proprietà elettriche della materia (semiconduttori: resistenza elettrica, mobilità e concentrazione portatori).
TEORIA DEI CIRCUITI
Lo studente dovra' essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
- Risolvere problemi di analisi di circuiti elettrici
- Utilizzare uno strumento informatico di simulazione circuitale
ELETTRONICA
Lo studente dovra' essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
- valutare numericamente le grandezze più rilevanti dei materiali semiconduttori all'equilibrio e fuori equilibrio
- progettare un sistema elettronico attraverso la ripartizione su moduli funzionali
- utilizzare gli amplificatori operazionali per realizzare amplificatori
- progettare un sistema di acquisizione dati
- utilizzare un oscilloscopio elettronico nelle misure di forme d'onda complesse
- progettare i macroblocchi in grado di realizzare funzioni base quali amplificatori, filtri, interconnessioni, conversioni e alimentazioni
- progettare una linea di trasmissione
- calcolare le misure di guadagno e del diagramma di irradiazione di un'antenna
- progettare un sistema a radiofrequenza
- utilizzare strumenti di misura programmabili basati su bus standard
- progettare circuiti digitali attraverso linguaggi di descrizione hardware
- progettare un'interconnessione tra sottosistemi elettronici
- progettare sistemi digitali complessi utilizzanti microprocessori, microcontrollori e DSP
TELECOMUNICAZIONI
Lo studente dovra' essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
- Utilizzare i metodi di analisi per valutare i parametri caratteristici di segnali e sistemi a tempo continuo.
- Utilizzare strumenti informatici per l'elaborazione numerica dei segnali.
SISTEMI DI ELABORAZIONE DELL'INFORMAZIONE
Lo studente dovra' essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
- Applicare paradigmi di programmazione a casi reali (problem solving)
- Realizzare lo sviluppo di un progetto software
AUTOMAZIONE
Lo studente dovra' essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
- Costruire un modello (per sistemi elettrici, meccanici, termici)
- Progettare anelli di controllo su sistemi reali stabili, debolmente smorzati ed instabili.
MODALITÀ DIDATTICHE E DI ACCERTAMENTO
Le capacità di applicare conoscenze e capacità di comprensione sono acquisite dallo studente tramite lo sviluppo di esercizi guidati e di semplici progetti, che richiedono l'uso dei modelli e delle metodologie descritte nelle lezioni. Le esercitazioni di laboratorio mirano anche a individuare criticità e limiti dei
modelli matematici rispetto alle situazioni reali.
Ogni insegnamento indica quanti crediti sono riservati a ciascuna modalità didattica.
Le verifiche avvengono con esami scritti e orali, comprensivi di esercizi di progetto (tipo "problem solving", che richiedono scelte aggiuntive rispetto alle specifiche), la stesura di relazioni
riguardanti eromenti monografici, piccoli progetti, le esperienze condotte dagli stessi studenti in laboratorio.
Un accertamento complessivo avviene con la prova finale, che richiede l'integrazione delle conoscenze acquisite nei diversi insegnamenti, e può essere correlata ad una attività di tirocinio svolta presso aziende.
CREDITI LIBERI
PROVA FINALE
LINGUA INGLESE
TIROCINIO
L'ingegnere elettronico esercita autonomia di giudizio a diversi livelli, dalle scelte di dispositivi o sottosistemi ai problemi di progetto veri e propri. Per quest'ultimo aspetto va osservato che solitamente le specifiche delle applicazioni non sono complete e lasciano gradi di libertà al progettista. L'Ingegnere Elettronico è in grado di fare le necessarie scelte, a integrazione delle specifiche, che consentono di condurre a compimento un progetto. E' in grado di valutare i parametri di costo e prestazioni di un sistema elettronico, valutando i risultati ottenibili in relazione alle scelte effettuate.
Le tecniche di valutazione, confronto e scelta sono utilizzate prevalentemente negli insegnamenti del terzo anno di corso, in particolare tra i corsi dell'area elettronica,e sono qualificabili come "problem solving".
Le abilità comunicative dell'ingegnere Elettronico lo mettono in condizioni di poter presentare e discutere idee, problemi e soluzioni anche verso interlocutori non specialisti. Questo può aver luogo sia con comunicazione diretta che per iscritto, ad esempio con la redazione delle specifiche di componenti e sistemi, e di manuali tecnici.
Numerose attività di apprendimento richiedono la formazione di gruppi di lavoro. Ciò permette di esercitare anche la capacità di lavorare in gruppo, di organizzare il lavoro, discutere le proprie idee con i colleghi di organizzare e redigere un rapporto tecnico.
Le abilità comunicative vengono esercitate e valutate attraverso lo specifico svolgimento di rapporti scritti relativi a esercitazioni scritte, esperimenti di laboratorio, lo sviluppo di piccoli progetti. I report di laboratorio scritti e i progetti sviluppati vengono valutati e contribuiscono alla determinazione del punteggio finale dell'insegnamento. Alcuni insegnamenti prevedono la presentazione di lavori individuali o di gruppo, come parte della prova di accertamento. Questa attività va considerata come un esercizio sulle tecniche di presentazione e comunicazione. Numerosi corsi utilizzano materiale didattico in lingua inglese, per accrescere la familiarità con la documentazione tecnica in questa lingua.
Obiettivo primario del corso di studio e' fornire agli studenti gli strumenti adeguati per permettere un aggiornamento continuo delle proprie conoscenze anche dopo la conclusione del proprio percorso di studi, in una prospettiva di "life long learning". Elementi di formazione relative alla capacità di apprendimento sono presenti in tutti gli insegnamenti in riferimento a tre contesti:
- imparare con la massima resa (od il minimo sforzo) quanto viene presentato in aula
- utilizzare materiale aggiuntivo rispetto a quanto spiegato in aula.
- reperire ulteriore materiale aggiuntivo rispetto a quello proposto dal docente
La pratica di queste attività permette agli studenti di acquisire i fondamenti scientifici e metodologici richiesti per proseguire gli studi ad un livello superiore.
