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quadro metacognitivo

esempio di quadro metacognitivo (ambito in cui si articola il processo di apprendimento)

Argomenti principali Analisi del problema della regolazione lineare del processo Elicottero.
Obiettivi didattici Sviluppare abilità e capacità operative di applicazione di metodi e tecniche del Controllo Automatico all'esperimento del processo Elicottero.
Target di riferimento Studenti del secondo anno della Laurea triennale in Ingegneria Informatica e dell’Automazione.
Organizzazione dei contenuti

CU1 - Fondamenti metodologici dell’esperimento:

  • funzioni e struttura del controllore (PID con approssimazione tempo discreto);
  • risposta al gradino e determinazione dei parametri mediante tecniche di Ziegler e Nichols;
  • valutazione.

CU2 - Descrizione strutturale/funzionale del processo Elicottero:

  • attuatori, trasduttori, dispositivi di interfaccia, microcontrollore, dispositivi di interfaccia TCP/IP (gateway);
  • modello ingresso/stato/uscita;
  • tecniche di identificazione del processo in esame:
    • identificazione del processo mediante risposta del sistema ad un segnale pseudo-casuale;
    • predisposizione di un PID mediante risposta a gradino;
    • stima dei parametri del controllore in base ad esperimenti al limite di stabilità;
  • valutazione.

CU3 - Funzionalità operative:

  • come accedere all’esperimento;
  • come utilizzare gli strumenti software messi a disposizione;
  • come recuperare i dati di setup e di risposta di esperimenti condotti dal medesimo utente;
  • discussione.
Aspettative di apprendimento

CU1 - Lo studente deve aver appreso ad operare con le tecniche di Ziegler e Nichols.

CU2 - Lo studente deve imparare a riconoscere le parti componenti l’intero sistema e le relative funzionalità, deve svolgere le procedure di identificazione appropriate al problema.

CU3 - Lo studente deve sapersi orientare all’interno dell’ambiente del laboratorio e nell’uso degli strumenti messi a disposizione per lo specifico esperimento; deve inoltre interpretare i dati restituiti dai grafici al fine di migliorare le prestazioni del controllore; deve essere in grado di mettere a confronto esperimenti con parametri diversi.
Strumenti didattici utilizzati
  • Ipertesti;
  • Links di rinforzo;
  • links di approfondimento;
  • grafici dinamici;
  • video streaming dell’esperimento tramite web cam;
  • download
  • dati in formato csv/txt;
  • strumenti di collaborative learning: strumenti CBA per il self assessment.
Requisiti cognitivi di accesso Le conoscenze pregresse per accedere al telelaboratorio interessano nel loro complesso il problema del controllo a controreazione, impiegando modelli con lo stato oppure I/O.
Requisiti operativi di accesso Avere le conoscenze minime di navigazione su browser, sull’utilizzo della posta elettronica; saper fare l’upload e il download dei documenti.
Modalità di valutazione Modalità di valutazione differenziate a seconda dei della CU. I risultati d'apprendimento saranno monitorati attraverso sessioni di auto-valutazione (domande a risposte multiple; domande a risposte dicotomiche) per CU1 e CU2. Per il CU3 la valutazione viene effettuata sui risultati della prova.
Tutoring ed assistenza Si prevede un’attività minima di tutoring con risposte a domande frequenti (sessione FAQ); una attività intermedia di forum per la discussione moderata dal tutor; infine una attività di mail box per problemi tecnici e organizzativi.
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