Programacion Tecnologia Industrial 2 Bach

TECNOLOGÍA INDUSTRIAL II 2º BACH.

PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA DEL DEPARTAMENTO DE

TECNOLOGÍA

CURSO 2004/05

ÍNDICE 15.- PROGRAMACIÓN DE TECNOLOGÍA INDUSTRIAL II (2º BACHILLERATO) _______________________1 15.1.- OBJETIVOS ______________________________________________________________________________________1 15.2.- CONTENIDOS ____________________________________________________________________________________1 15.3.- CRITERIOS DE EVALUACIÓN ______________________________________________________________________16 15.4.- METODOLOGÍA__________________________________________________________________________________18

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15.- PROGRAMACIÓN DE (2º BACHILLERATO)

TECNOLOGÍA INDUSTRIAL II

15.1.- OBJETIVOS 1. Comprender el papel de la energía en los procesos tecnológicos, su distintas trnsformaciones y aplicaciones, adoptando actitudes de ahorro y valoración de la eficiencia energética. 2. Comprender y explicar como se organizan y desarrollan procesos tecnológicos concretos, identificando y describiendo las técnicas y los factores económicos y sociales que concurren en cada caso. 3. Analizar de forma sistemática aparatos y productos de la actividad técnica para explicar su funcionamiento, utilización y forma de control y evaluar su calidad. 4. Valorar críticamente, aplicando los conocimientos adquiridos, las repercusiones de la actividad tecnológica en la vida cotidiana y la calidad de vida, manifestando y argumentando sus ideas y opiniones. 5. Expresar con precisión sus ideas y opiniones sobre procesos o productos tecnológicos concretos, utilizando vocabulario, símbolos y formas de expresión apropiadas. 6. Participar en la planificación y desarrollo de proyectos técnicos en equipo, aportando ideas y opiniones, responsabilizándose de tareas y cumpliendo sus compromisos. 7. Desarrollar autonomía y confianza para inspeccionar, manipular e intervenir en máquinas, sistemas y procesos técnicos y comprender su funcionamiento.

15.2.- CONTENIDOS 15.2.1.- Temporalización y secuenciación Los contenidos se distribuyen en cinco Unidades Didácticas perfectamente adaptables a un periodo lectivo de nueve meses distribuido en tres trimestres abarcando todos los bloques de contenidos recogidos en el currículo oficial. Se propone a continuación una distribución temporal, atendiendo a la dificultad de contenidos y consecución lógica de los mismos sería: Primer trimestre: Unidad Didáctica 1 (Materiales), que comprende cuatro temas cortos profundizando y recordando conceptos vistos no tan en profundidad en Tecnología Industrial 1. Estos cuatro primeros temas son propios para ser incluidos en el primer trimestre del curso, en el que los alumnos toman contacto con la materia. (14 horas). Primeros tres temas de la unidad didáctica 2 (“Fundamentos técnicos y físicos de las máquinas”, “Principios de termodinámica: máquinas térmicas y circuitos frigoríficos” y “Motores térmicos: clasificación, funcionamiento y aplicaciones”), haciendo continuas referencias entre los tres temas para que los conceptos vistos queden totalmente claros. (20 horas) Segundo trimestre: Temas 8 y 9 (“Máquinas eléctricas I. motores de c.c” y “Motores de ca”. Temas de especial complicación para los alumnos y que deben afrontar sin ninguna duda en las ideas vistas en el resto de la unidad didáctica. (20 horas). Unidad didáctica 3 (“Circuitos neumáticos y oleohidráulicos”), estableciendo sencillas experiencias prácticas para que el alumnado fije los conceptos teóricos. (12 horas). Recapitulación y síntesis de los temas vistos hasta el momento (4 horas) I.E.S. Victoria Kent – Departamento de Tecnología – octubre de 2004

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Tercer trimestre: Unidad didáctica 4 (“Sistemas automáticos”). (14 horas). Unidad didáctica 5 (“Programación digital de sistemas automáticos”) (16 horas). Recapitulación y síntesis de los temas vistos en este trimestre relacionando sus contenidos (4 horas) En cualquier caso al tratarse de una materia muy amplia y con los tiempos muy ajustado se debe coordinar muy estrechamente con otras materias como son Electrotecnia y Mecánica para tener en cuenta conocimientos similares adquiridos en éstas. Asimismo, al haber tenido que incluir todos los contenidos que prescribe el decreto del currículo del Bachillerato, el nivel de profundización que se podrá alcanzar en cada uno de ellos no podrá ser muy elevado, y será prioritaria la claridad de ideas, de forma que habrán de rentabilizarse al máximo los recursos y el tiempo disponibles.

15.5.2.- Distribución de los contenidos Primer trimestre: temas 1-7

1. Estructura interna de los materiales

2. Ensayos

3. Materiales metálicos y sus tratamientos

Primer trimestre. Objetivos Conocer las distintas formas estructurales tanto a nivel atómico como molecular de los materiales, comprendiendo las diferencias que cada una de ellas origina Manejar con soltura diagramas de fase de las aleaciones como base de estudio teórico, comprendiendo la utilidad de las aleaciones y cómo se produce el proceso de solidificación Importancia de la regla de las fases de Gibbs y de la regla de la palanca para obtener resultados aritméticos exactos de la composición de las aleaciones Conocer y diferenciar con soltura cuáles son las propiedades fundamentales que definen el comportamiento y las aplicaciones de un determinado material Conocer los ensayos fundamentales de medida de dichas propiedades, la forma como se realiza, los parámetros que lo definen, las consecuencias que se extraen, etc. Tener las ideas muy claras respecto a los ensayos más habituales (tracción, dureza, resiliencia y, en general, todos los ensayos no destructivos) Estudiar las propiedades del hierro y sus constituyentes estructurales como elementos fundamental de materiales metálicos Conocer y diferenciar claramente los dos materiales siderúrgicos fundamentales (aceros y fundiciones) distinguiendo sus aplicaciones y características Manejar con soltura el diagrama Fe-C, observando los cambios estructurales que se producen en estas aleaciones durante su enfriamiento en función de la composición de hierro y carbono

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4. Reciclaje materiales

de

5. Fundamentos técnicos y físicos de las máquinas

6. Principios de termodinámica: máquinas térmicas y circuitos frigoríficos

7. Motores térmicos: clasificación,

Conocer las curvas TTT de los aceros y cómo a partir de ellas se estudian los diferentes tratamientos térmicos Conocer cómo se realizan, cuáles son los parámetros a manejar y qué resultados se obtienen de los tratamientos térmicos fundamentales Conocer cómo se realizan, cuáles son los parámetros a manejar y qué resultados se obtienen de los tratamientos térmoquímicos fundamentales. Diferencias entre éstos y los tratamientos térmicos Ser consciente de la imposibilidad del medio de generar por sí solo todos los recursos que la actual sociedad requiere de ella y cómo su capacidad de autodepuración es limitada y con un ritmo de explotación como el actual será imposible que el medio ambiente se mantenga en unas condiciones propicias para la buena calidad de vida de sus habitantes Entender el concepto de “desarrollo sostenido” como uno de los parámetros fundamentales que debe manejar el técnico en sus trabajo productivo Conocer la filosofía de las cuatro erres, y cómo se realiza cada fase realmente para diferentes materiales, siendo consciente de la gran ayuda que cada uno de nosotros particularmente podemos ofrecer, por ejemplo, con una separación selectiva de residuos en el hogar (aunque es la industria quien fundamentalmente debe colaborar) Entender los diferentes tipos de máquinas en base al tipo de energía motriz que emplean y manejo de los parámetros fundamentales que servirán para determinar qué tipo de máquina será más útil para cada aplicación concreta en función del uso que se le dará y de otros factores. Manejar con soltura y entender el significado y la utilidad de los conceptos físicos fundamentales de las máquinas: trabajo, energía, potencia, rendimiento, etc. Conocer las fases en las que se diseñan y fabrican las máquinas Comprender los fundamentos de la termodinámica como base para el estudio de las máquinas térmicas: calor, energía interna, entalpía, entropía, etc. Realizar aproximaciones que se entenderán ajustadas suponiendo procesos termodinámicos en los que el fluido que los realiza es un gas ideal, comprendiendo las simplificaciones que esto supone Analizar los procesos termodinámicos estándar como son los isobáricos, isotermos, isocóricos y adiabáticos Entender el concepto de proceso reversible e irreversible y el segundo principio de termodinámica que muestra la “calidad” de la energía en los procesos termodinámicos Estudiar el principio de Carnot como idealización del funcionamiento de las máquinas térmicas, así como el ciclo de Carnot invertido para los circuitos frigoríficos Conocer cómo se desarrollan los dos sistemas frigoríficos reales fundamentales Estudiar la bomba de calor como proceso de refrigeración utilizable de forma reversible Conocer los principios de clasificación de las máquinas térmicas dependiendo de su forma de trabajo (continua o alternativa, de

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CURSO 2004/05 funcionamiento aplicaciones

y

combustión externa o interna, etc.) Entender de forma clara y sin dudas los principios básicos de funcionamiento, los elementos componentes, las tipologías, ventajas, aplicaciones así como los procesos termodinámicos que realizan las máquinas térmicas fundamentales: máquinas de vapor, turbina de vapor, motores de explosión y turbinas de gas Entender la importancia del desarrollo sostenido y de respeto al medio ambiente en el diseño y utilización de máquinas térmicas, fundamentalmente debido a la combustión de combustibles fósiles derivados del petróleo

Primer trimestre. Conceptos

1. Estructura interna de los materiales Estructura atómica (tanto nuclear como electrónica) Enlaces atómicos y moleculares Estructura cristalina de los metales (polimorfismo y alotropía) Proceso de cristalización y solidificación Aleaciones Diagramas de fase (regla de Gibbs, regla de la palanca, cambios de fase durante el enfriamiento)

2. Ensayos Tipos de ensayos Ensayos metalográficos: microscopía y macroscopía Ensayos mecánicos Ensayos tecnológicos Ensayos no destructivos

3. Materiales metálicos y sus tratamientos El hierro Estudio del enfriamiento de las aleaciones HierroCarbono Tratamientos térmicos Tratamientos termoquímicos El fenómeno de la corrosión

5. Fundamentos técnicos y físicos de las máquinas Clasificación general y técnica de las máquinas Conceptos físicos fundamentales Trabajo útil. Rendimiento Tecnología para el

6. Principios de termodinámica: máquinas térmicas y circuitos frigoríficos Termodinámica El gas ideal Análisis de energía para procesos termodinámicos de gases ideales

7. Motores térmicos: clasificación, funcionamiento y aplicaciones Clasificación MCE: máquina de vapor y turbina de vapor MCI: motores de explosión Elementos y circuitos

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4. Reciclaje de materiales Los residuos Recogida y transporte de residuos sólidos Separación y procesamiento de residuos sólidos Reciclaje de materiales encontrados en los RSU Otros materiales reciclables (neumáticos, lubricantes, pilas y baterías, textiles, residuos de jardín, residuos de demolición y construcción, bienes de línea blanca)

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CURSO 2004/05 diseño de máquinas

Segundo principio de termodinámica Principio de Carnot: máquinas térmicas y circuitos frigoríficos Circuitos frigoríficos reales Bomba de calor Componentes de las instalaciones frigoríficas

auxiliares de los MEP y de los MEC MCI: turbinas de gas Presente y futuro de los motores térmicos: aplicaciones

Primer Trimestre. Procedimientos

1. Estructura interna de los materiales

2. Ensayos

3. Materiales metálicos y sus tratamientos

Predecir la estructura cristalina de diferentes metales Diferenciar metales de no metales en función de su estructura cristalina y su comportamiento a diferentes temperaturas Predecir la estructura de una aleación en función de su composición y temperatura (enfriamiento). Trazar diagramas de fase en función de unos datos numéricos determinados Observar cómo se produce la solidificación de determinados metales Resolver problemas teórico-prácticos que nos entreguen los resultados de las propiedades de un material a partir de ensayos de dureza y tracción Realizar ensayos de dureza simples a diferentes materiales y observar la fragilidad de los más duros sobre los más tenaces Realizar ensayos de tracción y de resiliencia en máquinas de entrenamiento didáctico Analizar resultados reales de ensayos de tracción y aplicar los materiales resultantes a diferentes aplicaciones Observar en microscopio estructuras de algunos materiales Estudio práctico del enfriamiento de diferentes aleaciones de Fe-C a partir del diagrama hierro carbono: estructura que presentan a cada temperatura, porcentaje de material que posee cada estructura, etc. Resolver problemas de tipo teórico-práctico donde se estudie un caso de corrosión y el alumno deba proponer métodos de resolverlo y prevenirlo Observar cómo ser produce la corrosión de un metal al ser atacado por un ácido (aguafuerte) y cómo pierde sus propiedades

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4. Reciclaje materiales

de

5. Fundamentos técnicos y físicos de las máquinas

6. Principios de termodinámica: máquinas térmicas y circuitos frigoríficos

7. Motores térmicos: clasificación, funcionamiento y aplicaciones

Realizar estudios teóricos del balance energético de procesos termodinámicos supuestos ideales Comprobar la gran aproximación que supone idealizar teóricamente un proceso comparándolo con los datos experimentales reales Repasar los conceptos físicos de las máquinas en base al estudio de rendimientos térmicos de máquinas térmicas y de COP de instalaciones frigoríficas Resolver problemas de máquinas donde se manejen los conceptos de trabajo, energía, rendimiento, etc., de forma clara y ordenada Comprobar experimentalmente que los resultados teóricos del funcionamiento físico de una máquina se cumplen con un grado de aproximación bastante aceptable, no siendo nunca posible dar estos resultados exactamente de forma teórica debido a diferentes factores Montar y desmontar máquinas de diferentes tipo para observar sus diferentes componentes de forma que sirva de repaso de los temas relacionados vistos en tecnología industrial, identificando los elementos constructivos y no constructivos, los recambiables, los reparables, etc. Realizar estudios teóricos del balance energético de procesos termodinámicos supuestos ideales Comprobar la gran aproximación que supone idealizar teóricamente un proceso comparándolo con los datos experimentales reales Repasar los conceptos físicos de las máquinas en base al estudio de rendimientos térmicos de máquinas térmicas y de COP de instalaciones frigoríficas Resolver problemas de carácter teórico-práctico sobre el funcionamiento físico y termodinámico de las distintas máquinas térmicas Realizar estudios teóricos del balance energético de los procesos termodinámicos supuestos ideales que realizan las máquinas térmicas Comprobar la gran aproximación que supone idealizar teóricamente su funcionamiento comparándolo con los datos experimentales reales Repasar los conceptos físicos de las máquinas en base al estudio de rendimientos térmicos de máquinas térmicas

Primer Trimestre. Actitudes

1. Estructura interna de los materiales

2. Ensayos

Seleccionar críticamente diferentes materiales para determinados uso conociendo los problemas medioambientales ocasionado por la excesiva generación de residuos Mostrar curiosidad por conocer la aplicación real de distintos metales Realizar pequeños ejercicios cotidianos de identificación de materiales de distintos objetos técnicos Buscar diferentes industrias donde se realicen ensayos de medida de las propiedades y recoger su información Entender como fundamento de un proyectista que los materiales tienen unas propiedades estándar pero que para aplicaciones especiales es necesario medir las propiedades exactas Comprobar como intuitivamente se pueden predecir ciertas propiedades de un material

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3. Materiales metálicos y sus tratamientos

4. Reciclaje materiales

de

5. Fundamentos técnicos y físicos de las máquinas

6. Principios de termodinámica: máquinas térmicas y circuitos frigoríficos

7. Motores térmicos: clasificación, funcionamiento y aplicaciones

Entender la importancia de la elección del material adecuado a un determinado propósito teniendo en cuenta el método de extracción y cómo se desarrollo el estudio teórico de su obtención Entender cómo beneficia la variación de las propiedades de un metal a partir de la aplicación de calor y en determinados casos añadiéndole algún componente químico Buscar información sobre la importancia del fenómeno de la corrosión en la industria con datos actuales Mostrar respeto a las normas de seguridad y salud laboral en el trabajo en taller, y ser ordenado y limpio Implantar una metodología para la resolución de problemas estructurando los conceptos y sistemas de forma adecuada Realizar minuciosamente la toma de medidas en los ensayos de taller para comparar los datos reales con los teóricos Entender la importancia del desarrollo sostenido y de respeto al medio ambiente en el diseño y utilización de máquinas térmicas y frigoríficas, mostrando interés por conocer sus riesgos medioambientales y la forma de manejarlas y diseñarlas de forma adecuada Mostrar respeto por las normas de seguridad y salud laboral en los procesos de ensamblaje y desensamblaje de máquina Mostrar actitudes de respeto al medio ambiente y conocer la importancia del desarrollo sostenido Analizar los factores por los cuales no siempre coinciden exactamente los resultados teóricos del funcionamiento de las máquinas respecto a los resultados experimentales Mostrar respeto a las normas de seguridad y salud laboral en el trabajo en taller, y ser ordenado y limpio Implantar una metodología para la resolución de problemas estructurando los conceptos y sistemas de forma adecuada Realizar minuciosamente la toma de medidas en los ensayos de taller para comparar los datos reales con los teóricos Entender la importancia del desarrollo sostenido y de respeto al medio ambiente en el diseño y utilización de máquinas térmicas y frigoríficas, mostrando interés por conocer sus riesgos medioambientales y la forma de manejarlas y diseñarlas de forma adecuada Manejar con soltura los parámetros fundamentales en el estudio teórico de las máquinas térmicas Mostrar respeto a las normas de seguridad y salud laboral en el trabajo en taller, y ser ordenado y limpio Implantar una metodología para la resolución de problemas estructurando los conceptos y sistemas de forma adecuada Realizar minuciosamente la toma de medidas en los ensayos de taller para comparar los datos reales con los teóricos Entender la importancia del desarrollo sostenido y de respeto al medio ambiente en el diseño y utilización de máquinas térmicas y frigoríficas, mostrando interés por conocer sus riesgos medioambientales y la forma de manejarlas y diseñarlas de forma adecuada

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CURSO 2004/05 Segundo trimestre: temas 8-12 Segundo Trimestre. Objetivos

8. Máquinas eléctricas I. Motores de cc

9. Máquinas rotativas de ca

10. Neumática

11. Oleohidráulica

Conocer la clasificación de las máquinas eléctricas en función de si son generadoras o motoras, y en función del tipo de corriente eléctrica que trabaje (cc o ca) Conocer los elementos constructivos fundamentales de las máquinas de cc, y su función dentro de ella Conocer los parámetros eléctricos básicos que se manejan en el estudio de las máquinas de cc (sentido de giro, reversibilidad, fem inducida, par interno y nominal, potencia, rendimiento, etc.) Entender las diferencias entre los distintas formas de conexionar este tipo de motores Conocer la clasificación de las máquinas de corriente alterna en función de si son generadoras o motoras, y en función de su sincronismo de funcionamiento Conocer los elementos constructivos fundamentales de las máquinas de ca, y su función dentro de ella Conocer los parámetros básicos que se manejan en el estudio de las máquinas de ca (velocidad de sincronismo, deslizamiento, resistencia rotórica, tensión de alimentación, frecuencia real, par, potencia, rendimiento, etc.) Entender el motor trifásico como actuador fundamental en la industria, sus peculiaridades de puesta en marcha, y arranque en estrella triángulo. Curvas de funcionamiento Entender cuándo se utiliza un motor monofásico y las desventajas que presenta. Transformación de un motor trifásico en monofásico Comprobar que el aire comprimido puede constituir una fuente de energía Dominar con soltura ciertos conocimientos básicos de tipo físico relacionados con la neumática (presión, caudal, humedad, etc.), y las magnitudes que las definen Conocer la analogía de los sistemas neumáticos con los sistemas oleohidráulicos. Estudiar los diferentes tipos de máquinas generadoras de aire a presión (compresores) , y el esquema de la unidad completa generadora de presión (calderín, elementos de seguridad, etc.) Identificar un esquema básico de circuito neumático y saber interpretarlo. Comprender la tecnología de los elementos y accesorios que se utilizan en neumática. Expresarse con propiedad y utilizar un lenguaje técnico apropiado. Conocer la analogía y diferencias de los sistemas neumáticos con los sistemas oleohidráulicos, entendiendo las ventajas y desventajas de cada uno y el campo de aplicación que, por tanto, tienen Comprobar que existen diferentes fluidos a presión que constituyen una fuente de energía y conocer las características que los definen (densidad, presión de vapor, viscosidad, , etc.) y cuándo y cómo dichas propiedades son deseables en estos fluidos para las aplicaciones que

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CURSO 2004/05 actualmente tiene la oleohidráulica Dominar con soltura ciertos conocimientos básicos de tipo físico relacionados con la mecánica de fluidos principio de Pascal, ley de continuidad, teorema de Bernoulli, pérdida de carga, etc..), y las magnitudes que las definen Estudiar los diferentes tipos de máquinas que entregan presión al fluido que se trate (bombas), y el esquema de la unidad completa generadora de presión (depósito, filtro, elementos de seguridad y medida, etc.) Identificar un esquema básico de circuito oleohidráulico y saber interpretarlo. Comprender la tecnología de los elementos y accesorios que se utilizan en neumática. Expresarse con propiedad y utilizar un lenguaje técnico apropiado.

12. Amplificadores operacionales y transductores

Conocer la composición, las características y formas de trabajo y conexionado de los amplificadores operacionales Conocer los distintos tipos, de transductores de temperatura, movimiento velocidad, electromecánicos, ópticos y de presencia o proximidad. Su forma de trabajo, sus parámetros fundamentales , su modo de transducción y conexionado, etc.

Segundo Trimestre. Conceptos

8. Máquinas eléctricas I. Motores de cc

9. Máquinas rotativas de ca

10. Neumática

11. Oleohidráulica

12. Amplificadores transductores

operacionales

y

La máquina de cc. Principio de reversibilidad Magnitudes básicas de una máquina de cc Tipos de excitación Curvas y aplicaciones de los motores de cc Máquinas de ca: Clasificación La máquina asíncrona. Magnitudes básicas El motor trifásico de inducción Motores universales Magnitudes y unidades Producción, tratamiento y distribución de aire comprimido Elementos actuadores Elementos de gobierno Captadores Circuitos neumáticos Introducción a la oleohidráulica Fluidos hidráulicos Principios fundamentales de la mecánica de fluidos Instalaciones hidráulicas Amplificadores operacionales Circuitos de amplificación del amplificador operacional Transductores de temperatura Transductores de movimiento Transductores de velocidad

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CURSO 2004/05 Transductores electromecánicos Transductores ópticos Transductores de presencia o proximidad Segundo Trimestre. Procedimientos

8. Máquinas eléctricas I. Motores de cc

9. Máquinas rotativas de ca

10. Neumática

11. Oleohidráulica

12. Amplificadores operacionales y transductores

Identificar cada pieza de una máquina real y observar su misión dentro del conjunto Observar el funcionamiento de la máquina y cómo varía en función del tipo de excitación que posea Calcular teóricamente cómo se comportará una máquina a partir de sus datos nominales, fundamentalmente su velocidad en vacío, la fcem, el par interno, la intensidad que absorbe en el arranque y la caída de tensión que se produce. Comprobar estos datos experimentalmente Identificar cada pieza de motor trifásico real y observar su misión dentro del conjunto Comprobación de los datos nominales de una máquina real Observar su funcionamiento y cómo se puede transformar en una máquina monofásica, realizar el ensayo en vacío y en carga Realizar problemas de tipo teórico-práctico calculando determinados parámetros de un motor de ca a partir de sus datos nominales, fundamentalmente su velocidad real, deslizamiento, la intensidad que absorbe en el arranque y la caída de tensión que se produce. Conexionado en estrella y en triángulo: diferencias. Transformación de un motor trifásico en monofásico. Comprobación de todos estos datos experimentalmente Montaje y desmontaje de circuitos neumáticos. Clasificación de diferentes elementos neumáticos. Interpretación del comportamiento de circuitos neumáticos propuestos con la simbología normalizada y búsqueda de una aplicación real para el funcionamiento de éste Búsqueda de elementos neumáticos en catálogos comerciales técnicos e interpretación de los mismos. Montaje y desmontaje de circuitos neumáticos y oleohidráulicos Realización de sencillos problemas de mecánica de fluidos y comprobación de los resultados con experimentos de laboratorio (tubo de pitot, prensa hidráulica) Clasificación de diferentes elementos de hidráulica (muy similares de funcionamiento y aplicación a los de neumática). Interpretación del comportamiento de circuitos oleohidráulica propuestos con la simbología normalizada y búsqueda de una aplicación real para el funcionamiento de éste Búsqueda de elementos de hidráulica en catálogos comerciales técnicos e interpretación de los mismos. Realizar sencillos circuitos de conexionado y utilización de amplificadores operacionales comerciales y observar las consecuencias de su utilización Realizar circuitos electrónicos en PCB de forma que se utilice para su funcionamiento algún transductor que transduzca una señal física (temperatura o humedad) en señal eléctrica de forma que el circuito haga

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CURSO 2004/05 encenderse un LED Describir el comportamiento de un circuito eléctrico representado mediante símbolos y describir la misión del transductor y del amplificador dentro del mismo Segundo Trimestre. Actitudes

8. Máquinas eléctricas I. Motores de cc

9. Máquinas rotativas de ca

10. Neumática

11. Oleohidráulica

12. Amplificadores operacionales y transductores

Considerar las máquinas de cc como máquinas de aplicaciones muy específicas y mostrar respeto a las normas de seguridad y salud laboral en su manejo Conexionar el motor, y comprobar que sea correcto antes de ponerlo en marcha Manejar con soltura aparatos de media eléctrica (fundamentalmente el polímetro) al hacer ensayos de máquinas de cc Considerar las máquinas de ca, fundamentalmente las trifásicas, como máquinas de amplias aplicaciones industriales Mostrar respeto a las normas de seguridad y salud laboral en su utilización Conectar con soltura el motor, y comprobar su correcto conexionado antes de ponerlo en marcha Manejar con soltura aparatos de media eléctrica (fundamentalmente el polímetro) al hacer ensayos de máquinas de cc Reconocimiento de los fluidos en general como fuentes de energía. Realización de pequeños circuitos neumáticos con entrenadores didácticos mostrando respeto a las normas de seguridad para trabajar con aire comprimido. Disposición e iniciativa para montar y desmontar dichos circuitos neumáticos., y experimentación sobre alternativas al circuito propuesto verificando su correcto funcionamiento Reconocimiento de los fluidos en general como fuentes de energía. Realización de pequeños circuitos oleohidráulicos con entrenadores didácticos mostrando respeto a las normas de seguridad para trabajar con aire comprimido. Disposición e iniciativa para montar y desmontar dichos circuitos neumáticos., y experimentación sobre alternativas al circuito propuesto verificando su correcto funcionamiento Observar medidas de seguridad y salud laboral, ecológicas y de orden y limpieza en el trabajo eléctrico Mostrar interés por conocer la forma de trabajo de un transductor y su fundamento físico para transducir una señal en otra de tipo eléctrico Mostrar ciertas habilidades en el manejo de herramientas de medida de magnitudes eléctricas y de otro tipo de herramientas , por ejemplo, el soldador

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Tercer trimestre: temas 13-18 Tercer Trimestre. Objetivos

13. Sistemas control

de

14. Elementos de un sistema de control

15. Introducción a la electrónica

16.

Electrónica

Conocer la estructura básica de un sistema de control y diferenciar claramente cuándo es de bucle abierto y cuándo de bucle cerrado, interpretando las ventajas y desventajas de cada uno y su campo de aplicación concreto Conocer cuáles son los elementos fundamentales de dicha estructura, de momento, entendidos como cajas negras, es decir, sin entrar de forma general en su forma de trabajo Ser consciente de la importancia actual de los sistemas automáticos y las gran cantidad de aplicaciones que podemos encontrarnos habitualmente Conocer la utilidad matemática de la función de transferencia, los diagramas de bloques, para, con la utilización de ambos, simplificar sistemas de control complejos y analizar su comportamiento en función del tiempo, tanto en régimen transitorio como permanente, así como su estabilidad Conocer la estructura básica de un sistema de control en lazo cerrado y la misión de cada componente Estudiar el modo de funcionamiento de los elementos fundamentales de un sistema de control, no ya como cajas negras, sino identificando su forma de trabajo Entender con claridad las diferentes formas de trabajo de un controlador (P, I y D) Comprender que todos las máquinas vistas a lo largo del curso, fundamentalmente las máquinas eléctricas y los sistemas neumáticos y oleohidráulicos, constituyen los principales actuadores de los sistemas automáticos técnicos Repaso de teoría de circuitos para sistemas eléctrico de c.c sencillos, los teoremas fundamentales que los rigen y las diferencias entre sistemas de cc y de ca. Comprender las peculiaridades de los materiales de tipo semiconductor, que los hacen aptos para su utilización en la fabricación y funcionamiento de los elementos electrónicos básicos Conocer la forma de trabajo, constitución, características, tipologías y aplicaciones de los principales elementos electrónicos: diodos y transistores Comprende con claridad la diferencia entre los sistemas electrónicos analógicos y digitales Entender la importancia del fenómeno del ruido electrónico en los sistemas tecnológicos Identificar claramente las diferencias entre los sistemas electrónicos analógicos y digitales, y el campo de aplicación de cada uno de ellos

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CURSO 2004/05 digital

Conocer los diferentes sistemas numéricos, y fundamentalmente el binario y hexadecimal, cómo se realizan las conversiones entre unos y otros sistemas y su aplicación para la realización de distintos códigos numéricos y alfanuméricos. Aritmética básica binaria (suma y resta, tanto como complemento a uno como a dos) Entender el álgebra de Boole como el conjunto de normas que rigen las leyes aritméticas de los sistemas binarios, conociendo sus leyes fundamentales y manejando con soltura sus propiedades y postulados. Conocer que las operaciones del álgebra de Boole se realizan con puertas lógicas, supuestas éstas como “cajas negras” Conocer los tipos fundamentales de representación de funciones lógicas: tablas de verdad y representación algebraica. Simplificar funciones dadas en ambos sistemas e implementarlas con las puertas lógicas vistas anteriormente, siendo capaz de implementar cualquier función sólo con las puertas universales Diferencias entre circuitos combinacionales y secuenciales. Tipología de cada uno de ellos que se presentan como circuitos integrados (CI) estándar. Entender los biestables como elementos fundamentales de los circuitos secuenciales y conocer el funcionamiento de los biestables básicos: RS, D, JK y T

17 y 18. Control Programado I y Control Programado II

Conocer cómo han ido evolucionando a lo largo del tiempo los sistemas programados y cuál será el futuro de éstos Repasar y tener claro la estructura de los sistemas programados actuales Entender le computadora como elemento fundamental de los sistemas programados y conocer su arquitectura y el funcionamiento general de los ordenadores y periféricos Conocer los microprocesadores como elementos de programación sencillos aptos para sistemas industriales, fundamentalmente por su aplicación en los autómatas programables Entender de forma clara la arquitectura, aplicaciones y formas de programar un automáta programable, para lo cual se desarrollarán y estudiarán por lo menos un ejemplo práctico

Tercer Trimestre. Conceptos Estructura de un sistema de control Función de transferencia Diagramas de bloques 13. Sistemas de control Respuesta en función del tiempo Estabilidad de un sistema de control Sistemas de control Comparadores 14. Elementos de un sistema de Controladores control Actuadores Análisis de un sistema de control

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15. Introducción a la electrónica

16. Electrónica digital

17 y 18. Control Programado I y Control programado II

Teoría de circuitos Semiconductores El diodo y sus aplicaciones El transistor y sus aplicaciones Electrónica analógica y digital Distorsión, ruido electrónico y ESD electrostáticas) Sistemas y códigos numéricos Álgebra de Boole y puertas lógicas Funciones lógicas Circuitos combinacionales Circuitos secuenciales: biestables Circuitos secuenciales típicos de MSI

(descargas

Evolución de los sistemas programados Estructura básica de un sistema de control programado El computadora El microprocesador y microcontrolador Funcionamiento general de los ordenadores Periféricos Autómatas programables Arquitectura de un autómata Programación de un autómata Otras funciones de un autómata Funcionamiento Automatización de un ascensor

Tercer Trimestre. Procedimientos

13. Sistemas control

de

14. Elementos de un sistema de control

15. Introducción a la

Interpretar sistemas de control propuestos por el profesor utilizando diagramas de bloques Dado un sistema de control real propuesto, determinar si es de bucle abierto o cerrado, identificar cada uno de los elementos estructurales del ciclo y su forma de trabajar (en el caso de transductores y amplificadores describir el tipo y forma de trabajo) Simplificar un sistema de control determinado, para, con la función de transferencia global, realizar el estudio de la estabilidad y su comportamiento en función del tiempo Analizar el comportamiento de sistemas automáticos dados como diagramas de bloques, así como a la inversa, establecer el diagrama de bloques de un sistema de control determinado Hallar la función de transferencia de los principales elementos de un sistema de control, tanto de tipo mecánicos, como eléctrico Simplificar con soltura sistemas automáticos dados como diagramas de bloques Montar y experimentar sistemas de control básicos , observando el trabajo de cada uno de los elementos Desmontaje de PCB de aplicación real e identificación de cada elemento que la compone

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PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA DEL DEPARTAMENTO DE

TECNOLOGÍA

CURSO 2004/05 electrónica

16. Electrónica digital

17 y 18. Control Programado I y Control programado II

13. Sistemas de control

14. Elementos de un sistema de control

15. Introducción a la electrónica

16. Electrónica digital

Análisis del trabajo de un circuito eléctrico con y sin transistor Montaje de circuitos electrónicos sencillos y verificación de su correcto funcionamiento Identificación de la corriente de electrones en el funcionamiento de un diodo Simplificar funciones lógicas dadas tanto como tablas de verdad como en representación algebraica Realizar con soltura conversiones entre distintos sistemas numéricos Establecer la función lógica de un circuito combinacional dado con puertas lógicas Diferenciar circuitos secuenciales de combinacionales en función de sus diagramas lógicos Simular circuitos lógicos con una controladora y observar cómo se programa en lenguaje LOGO Desentrañar un ordenador identificando los distintos elementos de sus arquitectura Analizar memorias y completarlas de forma que se establezcan memorias mayores a partir de células Programar un autómata para observar su facilidad de manejo y diferencias con los ordenadores de uso doméstico, entendiendo su campo de aplicación industrial

Tercer Trimestre. Actitudes Aceptar que la expresión gráfica supone un lenguaje tecnológico completo y utilizarlo con soltura y propiedad Emplear una metodología disciplinada y flexible para la realización de diagramas de bloques de sistemas automáticos Aceptar que la expresión gráfica supone un lenguaje tecnológico completo y utilizarlo con soltura y propiedad Emplear una metodología disciplinada y flexible para la realización de diagramas de bloques de sistemas automáticos Mostrar orden y respeto a las normas de seguridad laboral durante la realización de ensayos en el aula taller Comprender el papel del los materiales semiconductor en el desarrollo de la tecnología electrónica Entender las ventajas que supondría la fibra óptica si se implantase completamente debido a su gran inmunidad al ruido electrónico Investigar en documentación técnica real el gran avance que está ocurriendo en este campo por ejemplo en el descubrimiento de nuevos materiales que permitirían la fabricación de chips con millones de componentes en un milímetro cuadrado Mostrar orden y respeto a las normas de seguridad laboral durante la realización de ensayos en el aula taller Emplear una lógica matemática para la realización de circuitos lógicos Utilizar una metodología propia y práctica para la resolución de circuitos lógicos

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CURSO 2004/05

17 y 18. Control Programado I y Control Programado II

Aceptar que la expresión gráfica supone un lenguaje tecnológico completo y utilizarlo con soltura y propiedad Emplear una metodología disciplinada y flexible para la realización de diagramas de bloques de sistemas automáticos Entender la importancia de la comprobación experimental de circuitos lógicos prediseñados Valorar la importancia de la normalización en el lenguaje gráfico Mostrar interés por el estudio de las nuevas tecnologías en el campo de los sistemas programados Entender el avance tecnológico que los sistemas programables suponen tanto a nivel industrial como doméstico Valorar la importancia del estudio teórico de un ordenador para desarrollan con soltura sus aplicaciones

15.3.- CRITERIOS DE EVALUACIÓN Distribución Unidad didáctica I. Materiales Diferenciar las distintas estructuras atómicas y cristalinas que pueden adoptar los materiales de mayor uso técnico. Conocer y describir los procesos de cristalización y solidificación de los metales. Explicar la importancia que supone la aleación de materiales para la consecución de aleaciones de gran importancia técnica debido a sus características, y manejar con soltura los diagramas de fase como base para su estudio teórico. Conocer cómo se realizan los fundamentales ensayos de medida de las propiedades de los materiales y manejar con soltura los parámetros que en ellos intervienen. Conocer y comprender cuáles son las propiedades más importantes que definen un material y saber utilizarlas y diferenciar con soltura. Ser capaz de seleccionar el tipo de material más adecuado para una función determinada. Explicar con soltura las diferencias fundamentales entre las fundiciones y aceros. Conocer y explicar el diagrama de fase Fe-C, explicando la solidificación de aleaciones de distintas composiciones. Explicar el diagrama TTT, y los tratamientos de temple, recocido y revenido, seleccionando el tratamiento más adecuado a diferentes usos que se planteen. Explicar cómo se pueden producir los procesos de corrosión, su importancia actual y métodos generales y particulares de evitarlo. Explicar la importancia del reciclaje de materiales y cómo se lleva a cabo la recogida, separación y reciclaje de los materiales tecnológicos fundamentales. Unidad Didáctica II. Principios de máquinas Manejar con soltura en el marco de problemas prácticos los conceptos físicos fundamentales relativos a máquinas, como son fuerza, energía, potencia, par motor, velocidad de rotación, rendimiento, etc. Manejar con soltura en el marco de problemas prácticos los conceptos termodinámicos fundamentales relativos a máquinas térmicas, como son energía interna, entalpía, calor, etc. Todo ello para poder explicar con soltura y rigor técnico (aunque sin profundización excesiva) los ciclos termodinámicos reales de las máquinas térmicas y circuitos frigoríficos fundamentales. Explicar el proceso de la bomba de calor con claridad de ideas. I.E.S. Victoria Kent – Departamento de Tecnología – octubre de 2004

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CURSO 2004/05 Manejar con soltura en el marco de problemas prácticos los conceptos de electromagnetismo fundamentales relativos a máquinas eléctricas y los conceptos físicos y mecánicos comunes a ellas (elementos rotóricos y estatóricos, par interno, par nominal). Explicar las diferentes formas de excitación, las curvas y las aplicaciones de las máquinas de corriente continua. Explicar las diferencias entre las distintas máquinas de corriente alterna, las diferencias entre éstas y las máquinas de corriente continua (basando ésta en conceptos como la frecuencia de las corrientes, el rendimiento, el deslizamiento, etc.). Unidad didáctica III. Circuitos neumáticos y oleohidráulicos Describir la utilización, forma de funcionamiento y aplicación de los diferentes elementos de los circuitos neumáticos y oleohidráulicos conociendo y manejando con soltura su simbología normalizada. Diseñar circuitos que realicen diferentes funciones prácticas reales. Explicar con soltura las diferencias y aplicaciones particulares de la neumática y oleohidráulica. Interpretar el modo de funcionamiento de diferentes sistemas. Comprobar el conocimiento del comportamiento del aire. Comprobar el conocimiento de las diferentes leyes de la mecánica de fluidos y los conceptos físicos que la rigen. Unidad didáctica IV. Sistemas automáticos Entender los elementos estructurales de un sistema de control y su misión dentro del conjunto describiendo de forma adecuada el funcionamiento genérico de un sistema de lazo abierto y de lazo cerrado, diferenciando las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos. Conocer el funcionamiento y las diferentes formas de conectar los amplificadores operacionales. Comprender la utilidad de la función de transferencia, los diagramas de bloques, pudiendo con ambos simplificar sistemas de control complejos para analizar su comportamiento en función del tiempo, tanto en régimen transitorio como permanente, así como su estabilidad. Conocer el funcionamiento y las diferentes formas de conectar los principales transductores (captadores) de uso tecnológico, comparadores, controladores y actuadores como elementos fundamentales de un sistema de control. Unidad didáctica V. Programación digital de sistemas automáticos Comprobar que el alumno tiene claros conceptos de teoría de circuitos vistos en Tecnología Industrial 1 y entender de forma básica el funcionamiento de los materiales semiconductores y cómo a partir de ellos surgen los principales componentes electrónicos (diodo, transistor). Explicar de forma clara y concisa la diferencia entre la electrónica analógica y digital, y cómo el ruido electrónico afecta a cada una de ellas y su importancia. Manejar con soltura, resolviendo ejercicios prácticos, los diferentes sistemas y códigos numéricos, realizando conversiones entre ellos y realizando las operaciones aritméticas básicas (suma y resta) en sistema digital. Conocer la simbología de las puertas lógicas básicas representando funciones lógicas dadas tanto con la tabla de verdad como algebraicamente, manejando la primera y segunda forma canónica. A partir de problemas reales planteados por el profesor, diseñar circuitos lógicos combinacionales simplificándolos, para más adelante implementarlos exclusivamente con puertas NAND o NOR. Explicar la forma de funcionamiento de los principales circuitos combinacionales estándar (decodificadores y codificadores, demultiplexores y multiplexores, contadores, etc.). Explicar con la ayuda de ejemplos la diferencia entre los circuitos combinacionales y secuenciales. Conocer las diferentes formas de circuitos secuenciales y los principales biestables como elementos fundamental, así como los principales circuitos estándar entregados en forma de bloques MSI. Conocer la

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CURSO 2004/05 evolución de los sistemas programados, el funcionamiento interno de los computadores y autómatas programables (diferenciándolos con soltura) y la forma de programarlos.

Criterios generales de evaluación Emplear un vocabulario adecuado para describir tanto las técnicas como los elementos empleados en un proceso productivo o la constitución de un artefacto o instalación. Aportar y argumentar ideas y opiniones propias al equipo de trabajo, valorando y adoptando, en su caso, ideas ajenas. Se evitarán contestaciones de tipo cualitativo e interpetrables a las cuestiones y problemas planteados. Los resultados numéricos se darán en unidades adecuadas, es decir, en caso de un resultado de 0,003 A será preferible dar la respuesta como 3 mA. Se utilizará en todo momento vocabulario, simbología y formas de expresión científico-técnicas, así como representaciones adecuadas cuando proceda

15.4.- METODOLOGÍA Toda situación de aprendizaje debe partir de los contenidos, tanto conceptuales como procedimentales o actitudinales, y de las experiencias del alumno/a, es decir, de aquello que constituye su esquema de conocimientos previos. Los contenidos deben organizarse en esquemas conceptuales, o sea, en un conjunto ordenado de informaciones que pueda ser conectado a la estructura cognitiva del alumnado. Para la adquisición de los nuevos conocimientos, es útil presentar al principio un conjunto de conceptos y relaciones de la materia objeto del aprendizaje, organizado de tal manera que permita la inclusión en él de otros contenidos: conceptos, procedimientos y actitudes. La organización del conocimiento de esta forma conlleva un esfuerzo de adaptación de la estructura interna de los conocimientos informáticos a la estructura cognitiva del alumnado y esto supone que el aprendizaje sea significativo. El aprendizaje significativo tiene cuatro principios fundamentales con importantes implicaciones metodológicas en el trabajo del profesor/a con el alumnado: 1. Asimilación activa de los contenidos. Ello implica una intensa actividad por parte del alumno/a, que ha de establecer relaciones entre los nuevos contenidos y su propia estructura cognitiva. Para ayudar a llevar a cabo este proceso, el profesor/a debe: Suscitar en el alumnado conocimientos y experiencias relevantes respecto a los contenidos que se le proponen. Tener en cuenta los conocimientos previos del alumno o de la alumna y la conexión que pueda establecer con los nuevos contenidos. Fijar los contenidos y predisponer favorablemente al alumnado. 2. Construcción, organización y modificación de los conocimientos. Ello supone que el trabajo del profesor/a debe ocuparse de: El diseño de la presentación previa, a la vez general y concreta, de los conceptos y relaciones fundamentales. La activación de los conceptos que el alumnado posee o proporcionarle esos conceptos por medio de actividades y ejemplos. I.E.S. Victoria Kent – Departamento de Tecnología – octubre de 2004

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CURSO 2004/05 El resultado debe ser la modificación de la estructura cognitiva del alumnado. Éste no sólo aprende nuevos conceptos, sino que, sobre todo, aprende a aprender. 3. Diferenciación progresiva de los contenidos, lo que implica: La ampliación progresiva de conceptos por parte del alumnado mediante el enriquecimiento de sus conocimientos previos sobre el tema objeto de aprendizaje: análisis-síntesis, clasificación y ordenación. La organización previa de los materiales por el profesor/a: secuenciación de los contenidos. 4. Solución de las dificultades de aprendizaje: Durante el proceso de aprendizaje pueden producirse conceptos, contradictorios o no, debidamente integrados en la estructura cognitiva del alumno o de la alumna. El profesor/a debe contribuir a prevenir las dificultades mediante una buena secuenciación de los contenidos y a superarlas con las orientaciones que dé al alumnado. Será necesario tener presente esta concepción de aprendizaje cuando se tomen decisiones sobre los criterios de diseño de actividades de aprendizaje y de evaluación.

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