Rechtstracker.atBGBl. II Nr. 2/2023
Änderung der Verordnung über die Lehrpläne der Höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten 2015, der Verordnung über die Lehrpläne für technische, gewerbliche und kunstgewerbliche Fachschulen 2016, der Prüfungsordnung BMHS, der Prüfungsordnung Kollegs und Sonderformen für Berufstätige an BMHS sowie der Schulzeitverordnung; Bekanntmachung der Lehrpläne für den Religionsunterricht
Verordnung des Bundesministers für Bildung, Wissenschaft und Forschung, mit der die Verordnung über die Lehrpläne der Höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten 2015, die Verordnung über die Lehrpläne für technische, gewerbliche und kunstgewerbliche Fachschulen 2016, die Prüfungsordnung BMHS, die Prüfungsordnung Kollegs und Sonderformen für Berufstätige an BMHS sowie die Schulzeitverordnung geändert werden; Bekanntmachung der Lehrpläne für den Religionsunterricht
Änderungen durch diese Kundmachung
Lehrpläne der Höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten 2015 sowie Bekanntmachung der Lehrpläne für den Religionsunterricht
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§ 0↗RIS↗
Anl. 1/17geändertTabelle · 1. Einsatzgebiete und Tätigkeitsfelder: Text · Text · 3. Berufsbezogene Lernergebnisse der sc…: Text · Überschrift · 1. Deutsch in der Deutschförderklasse: Text · 2. Religion: Text
Anlage 1.17
LEHRPLAN DER HÖHEREN LEHRANSTALT FÜR MECHATRONIK
I. STUNDENTAFEL1 | ||||||||||||
Pflichtgegenstände, Verbindliche Übung | Wochenstunden | Summe | Lehrverpflichtungsgruppe | |||||||||
Jahrgang | ||||||||||||
I. | II. | III. | IV. | V. | ||||||||
A. | Allgemeinbildende Pflichtgegenstände | |||||||||||
1. | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 10 | (III)/III | |||||
2. | Deutsch | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 11 | (I) | ||||
3. | Englisch | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 10 | (I) | ||||
4. | Geografie, Geschichte und Politische | 2 | 2 | 2 | 2 | – | 8 | III | ||||
5. | Wirtschaft und | – | – | – | 3 | 2 | 5 | II bzw. III | ||||
6. | Bewegung und Sport | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 8 | (IVa) | ||||
7. | Angewandte Mathematik | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 14 | (I) | ||||
8. | Naturwissenschaften | 3 | 2 | 2 | 2 | – | 9 | II | ||||
B. | Fachtheorie und Fachpraxis | |||||||||||
1. | Mechanik und Elemente des Maschinenbaus | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 12 | I | ||||
2. | Elektrotechnik und | – | 3(1) | 4 | 3 | 2 | 12 | I | ||||
3. | Mechatronische Systeme und Automatisierung | – | – | 2 | 3 | 3 | 8 | I | ||||
4. | Fertigungs- und Betriebstechnik | 2 | 2 | – | 2 | 2 | 8 | I | ||||
5. | Angewandte Informatik und fachspezifische | 2(2) | 2(2) | 2(1) | 2(1) | 2(1) | 10 | I | ||||
6. | Konstruktion und | 3(3) | 3(3) | 3(3) | 3(3) | 4(4) | 16 | I | ||||
7. | Laboratorium | – | – | 3 | 3 | 3 | 9 | I | ||||
8. | Werkstätte und | 8 | 8 | 7 | 3 | 3 | 29 | III bzw. IV | ||||
Pflichtgegenstände der schulautonomen Vertiefung B.18 | – | – | – | 2(1) | 2(1) | 4 | I | |||||
C. | Verbindliche Übung | |||||||||||
Soziale und personale | 1(1) | 1(1) | – | – | – | 2 | III | |||||
Gesamtwochenstundenzahl | 36 | 37 | 39 | 39 | 34 | 185 | ||||||
B.1 | Pflichtgegenstände der schulautonomen Vertiefung8 | Wochenstunden | Summe | Lehrverpflichtungsgruppe | ||||||||
Jahrgang | ||||||||||||
I. | II. | III. | IV. | V. | ||||||||
1.1 | Optische Systeme | – | – | – | 2(1) | 2(1) | 4 | I | ||||
1.2 | Robotik und Handhabung | – | – | – | 2(1) | 2(1) | 4 | I | ||||
1.3 | Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik | – | – | – | 2(1) | 2(1) | 4 | I | ||||
1.4 | Feinwerktechnik | – | – | – | 2(1) | 2(1) | 4 | I | ||||
1.5 | Fachspezifische Informationstechnik | – | – | – | 2(1) | 2(1) | 4 | I | ||||
1.6 | Dynamische Systeme | – | – | – | 2(1) | 2(1) | 4 | I | ||||
1.7 | Elektronik | – | – | – | 2(1) | 2(1) | 4 | I | ||||
1.8 | Digitale Case Studies | - | - | - | 2(1) | 2(1) | 4 | I | ||||
D. | Pflichtpraktikum | mindestens 8 Wochen in der unterrichtsfreien Zeit vor Eintritt in den V. Jahrgang | ||||||||||
Freigegenstände, Unverbindliche Übung, Förderunterricht | Wochenstunden | Lehrverpflichtungsgruppe | ||||||||||
Jahrgang | ||||||||||||
I. | II. | III. | IV. | V. | ||||||||
E. | Freigegenstände | |||||||||||
1. | Zweite lebende | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | (I) | |||||
2. | Kommunikation und Präsentationstechnik | – | – | 2 | 2 | – | III | |||||
3. | Naturwissenschaftliches Laboratorium | – | 2 | – | – | – | III | |||||
4. | Forschen und Experimentieren | 2 | – | – | – | – | III | |||||
5. | Entrepreneurship und Innovation | – | – | – | 2 | – | III | |||||
6. | Darstellende Geometrie | 2 | – | – | – | – | I | |||||
F. | Unverbindliche Übung | |||||||||||
Bewegung und Sport | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | (IVa) | ||||||
G. | ||||||||||||
1. | Deutsch | |||||||||||
2. | Englisch | |||||||||||
3. | Angewandte Mathematik | |||||||||||
4. | Naturwissenschaften | |||||||||||
5. | Fachtheoretische Pflichtgegenstände | |||||||||||
Pflichtgegenstände, Verbindliche Übung | ||
1. Deutsch in der Deutschförderklasse | 20 | (I) |
2. Religion | 2 | (III) |
3. Weitere Pflichtgegenstände, Verbindliche Übung1 | x2 | Einstufung wie entsprechende/r Pflichtgegenstand, Pflichtgegenstand der schulautonomen Vertiefung, Verbindliche Übung |
4. Pflichtgegenstände der schulautonomen Vertiefung1 | ||
Gesamtwochenstundenzahl | x3 | |
Freigegenstände und Unverbindliche Übung4 | ||
… 6 unveränderte Absätze
II. ALLGEMEINES BILDUNGSZIEL
Siehe Anlage 1.
III. FACHBEZOGENES QUALIFIKATIONSPROFIL
1. Einsatzgebiete und Tätigkeitsfelder:
Die Absolventinnen und Absolventen der Höheren Lehranstalt für Mechatronik können ingenieurmäßige Tätigkeiten in den Kompetenzfeldern „Mechanik und Elemente des Maschinenbaus“, „Elektrotechnik und Elektronik“, „Mechatronische Systeme und Automatisierung“, „Fertigungs- und Betriebstechnik“ und „Angewandte Informatik und fachspezifische Informationstechnik“ ausführen. Dabei stehen die Planung, Entwicklung, Realisierung, Inbetriebnahme und Wartung von mechatronischen Anlagen, Antrieben und Geräten der Feinwerk- und Automatisierungstechnik sowie deren Programmierung und Visualisierung im Vordergrund. Innovatives und vernetztes Denken soll durch fächerübergreifende Unterrichtsgestaltung sowie Einsatz moderner Unterrichtsmaterialien und Methoden ermöglicht und gefördert werden. Die Vernetzung mit der umliegenden Industrie und Wirtschaftsbetrieben steht nach Möglichkeit im Vordergrund.
2. Berufsbezogene Lernergebnisse des Abschnittes B:
… 10 unveränderte Absätze
Mechanik und Elemente des Maschinenbaus:
Im Bereich Grundlagen der Mechanik kennen die Absolventinnen und Absolventen die Grundlagen und Gesetze der technischen Mechanik und können statische sowie dynamische Beanspruchungen an mechatronischen Komponenten beurteilen, analysieren und in der Konstruktion berücksichtigen. Sie können mechanische Bauteile für Anwendungen des Fachgebietes auswählen und auslegen. Sie können anhand computergestützter Methoden Baugruppen der Mechanik und der Fluidtechnik entwerfen und dimensionieren.
Im Bereich Elemente des Maschinenbaus kennen die Absolventinnen und Absolventen den Aufbau und die Funktionsweise von Maschinenelementen sowie hydraulischen und pneumatischen Systemen. Sie kennen die Beanspruchungen an den Maschinenelementen und fluidtechnischen Baugruppen und können daher Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten. Sie können Komponenten für Anwendungen im Fachgebiet auswählen.
Im Bereich Antriebstechnik können die Absolventinnen und Absolventen den Aufbau und die Funktionsweise von Getrieben, Antriebs-, Positionier-, Transfer- und Handhabungsystemen sowie Industrierobotern erklären und Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten. Sie können Getriebe berechnen und die oben genannten mechanischen Funktionsgruppen den Anforderungen entsprechend auswählen.
Elektrotechnik und Elektronik:
Im Bereich Elektrotechnische Grundlagen können die Absolventinnen und Absolventen die Grundlagen und Gesetze der Elektrotechnik und von elektrischen Netzwerken erklären. Sie können Berechnungen in elektrischen Netzwerken durchführen.
Im Bereich Bauelemente können die Absolventinnen und Absolventen Bauelemente der Analog- und Digitaltechnik sowie der Leistungselektronik beschreiben und deren Wirkungsweise erklären. Sie können Fehler an den Bauteilen erkennen und Rückschlüsse auf deren Entstehung ableiten. Sie können für eine vorgegebene Aufgabe die geeigneten Bauelemente auswählen.
Im Bereich Schaltungstechnik können die Absolventinnen und Absolventen die Grundschaltungen der Analog-, Digital- und Leistungselektronik aufzeichnen, deren Eigenschaften erklären sowie Fehler in den elektronischen Schaltungen feststellen und beheben. Sie können Schaltungen auf der Basis von technischen Vorgaben entwickeln.
Im Bereich Antriebe und Anlagen können die Absolventinnen und Absolventen die Komponenten von elektrischen Antrieben und Anlagen bezüglich ihrer Wirkungsweise erklären. Sie können Fehler in elektrischen Antriebssystemen und Anlagen feststellen und beheben. Sie können Antriebe auslegen und die Antriebskomponenten dimensionieren.
Mechatronische Systeme und Automatisierung:
Im Bereich Messtechnik kennen die Absolventinnen und Absolventen die Begriffe, Verfahren und Geräte der Messtechnik und können Auswirkungen einer Messwertumformung erklären und beschreiben. Sie können für gegebene Anwendungen Verfahren für die Digitalisierung analoger Signale und deren Rückumwandlung auswählen und anwenden. Sie können Messergebnisse beurteilen und Rückschlüsse auf die Messsystematik ziehen. Sie können Messketten entwerfen, um Messgrößen bestmöglich zu erfassen und aufzubereiten.
Im Bereich Sensorik und Aktorik kennen die Absolventinnen und Absolventen das Verhalten und die zugrunde zu Grunde liegenden physikalischen Effekte von Sensoren und Aktoren. Sie verstehen die Ähnlichkeit von mechanischen und elektrischen Systemen. Sie können Sensoren und Aktoren auswählen sowie deren Umfeld auslegen. Sie können die Wechselwirkungen zwischen Messung und Messobjekt erkennen. Sie können für industrielle Aufgaben der Automatisierung Sensoren und Aktoren auswählen sowie die entsprechenden Ansteuerungen und Messketten auslegen.
Im Bereich Steuerungs- und Regelungstechnik kennen die Absolventinnen und Absolventen das unterschiedliche Betriebsverhalten von gesteuerten und geregelten Systemen sowie die zugehörigen Grundlagen der Sicherheitstechnik. Sie können sicherheitstechnische Komponenten auswählen sowie Regelstrecken identifizieren und mathematisch beschreiben. Sie können steuerungstechnische Aufgaben nach Vorgaben lösen sowie Regler auswählen und einstellen.
… 19 unveränderte Absätze
Fertigungs- und Betriebstechnik (einschließlich Konstruktion und Projektmanagement sowie Werkstätte und Produktionstechnik):
Im Bereich Fertigungs- und Montagetechnik kennen die Absolventinnen und Absolventen die maßgeblichen Verfahren, Werkzeuge und Maschinen für die Herstellung und Montage von mechatronischen Bauteilen und Geräten. Sie können mechatronische Bauteile, Baugruppen und Geräte herstellen und montieren. Im Bereich Mess- und Prüftechnik kennen die Absolventinnen und Absolventen die maßgeblichen Mess- und Prüfverfahren zur Beurteilung von mechatronischen Bauteilen und Geräten und können Prüfverfahren sowie Vorschriften produktspezifisch festlegen.
Im Bereich Managementmethoden in der Produktion kennen die Absolventinnen und Absolventen die maßgeblichen Methoden des Produktmanagements und der Qualitätssicherung, die Gesetze der Produkthaftung und Normen der Kennzeichnung. Sie können die Zusammenhänge zwischen erreichbarer Fertigungsqualität und dem Fertigungsverfahren abschätzen, Arbeitsabläufe planen und Arbeitsunterlagen erstellen. Sie können die Fertigungsqualität beurteilen und Fertigungsabläufe hinsichtlich der Automatisierung optimieren.
Im Bereich Projektbezogene Kalkulation können die Absolventinnen und Absolventen Entscheidungsgrundlagen für wirtschaftliche Investitionen aufbereiten sowie die bei der Herstellung von mechatronischen Systemen anfallenden Kosten ermitteln und zu einer Gesamtkalkulation verarbeiten.
Im Bereich Konstruktion kennen die Absolventinnen und Absolventen die Werkstoffe der Mechatronik, ihre normgerechte Bezeichnung und die Einsatzbereiche sowie das Zusammenwirken verschiedener Werkstoffe und Komponenten in einer Konstruktion. Sie können normgerechte Zeichnungen und Schaltpläne sowie technische Dokumentationen lesen und interpretieren. Sie können Fertigungszeichnungen von Bauteilen und Baugruppen anfertigen, Lage- und Maßaufgaben lösen sowie Entwürfe und Auslegungen von einfachen Baugruppen erstellen. Sie können mit Normen, Herstellerblättern und Katalogen arbeiten.
Sie können Konstruktionsaufgaben durchführen, einfache technische Dokumentationen unter Einhaltung der gültigen Vorschriften erstellen, Einzelteilzeichnungen und Stücklisten ableiten sowie Methoden zur qualitätssichernden Produktentwicklung anwenden. Sie können selbstständig mechatronische Komponenten dimensionieren, optimieren und kombinieren. Sie können computergestützte Rechenverfahren anwenden und mechatronische Abläufe simulieren. Sie können Projekte planen und steuern sowie bei der Konstruktion von Baugruppen und Anlagen systematische Abläufe umsetzen.
Im Bereich Produktion kennen die Absolventinnen und Absolventen die maßgeblichen Verfahren, Werkzeuge und Maschinen für die Herstellung und Montage von Bauelementen, kennen Mess- und Prüfverfahren und die Methoden des Qualitätsmanagements. Sie können Werkstoff- und Güteprüfungen durchführen, auswerten und dokumentieren und Fehlerquellen erkennen. Sie können die Fertigungsqualität beurteilen und Fertigungsabläufe für die Herstellung mechatronischer Baugruppen, Geräte und Anlagen entwickeln sowie Arbeitsabläufe optimieren. Sie können die Fertigungsqualität beurteilen und Rückschlüsse auf die verwendeten Verfahren ziehen sowie Werkstoff- und Güteprüfungen durchführen, auswerten und dokumentieren.
Angewandte Informatik und fachspezifische Informationstechnik:
Im Bereich Hard- und Software können die Absolventinnen und Absolventen Hardwarekomponenten und deren Funktion benennen sowie Vor- und Nachteile marktüblicher Betriebssysteme vergleichen. Sie können Betriebssysteme konfigurieren, Daten verwalten sowie Software installieren und deinstallieren. Sie können Netzwerkressourcen nutzen und mit Standardsoftware Daten eingeben, bearbeiten, formatieren und präsentieren. Sie können Daten sichern und sind über gesetzliche Rahmenbedingungen in der Informatik informiert. Sie können eine PC-Konfiguration bewerten, einfache Hardwarefehler beheben, technische Aufgabenstellungen aufbereiten, die gesellschaftlichen Auswirkungen von Informationstechnologien erkennen und zu aktuellen IT-Themen kritisch Stellung beziehen.
Im Bereich Programmentwicklung sind graphische Darstellungen für Abläufe zu beschreiben und ihre Symbolik zu erklären. Die Absolventinnen und Absolventen können die wesentlichen Begriffe der objektorientierten Programmierung erklären sowie Objekte und Methoden in ihrer Anwendung darstellen. Sie können systematisch Programme entwerfen und diese in eine höhere Programmiersprache umsetzen. Sie können Algorithmen und Datenstrukturen aufeinander abstimmen, Klassen, Objekte und Methoden anwenden sowie aussagekräftige Programmdokumentationen erstellen. Sie analysieren Programme für Mikrocontroller und können systematisch Testläufe und Fehlersuchmethoden anwenden. Sie können Ablaufalgorithmen entwerfen und grafisch darstellen. Sie können Programme strukturiert oder objektorientiert entwickeln und anwenderspezifische Programme für marktübliche Automatisierungskomponenten entwickeln, testen und dokumentieren.
Im Bereich Datenübertragung und Netzwerktechnik können die Absolventinnen und Absolventen die Grundbegriffe der Informationsübertragung darstellen, Netzwerkkomponenten in Betrieb nehmen, Netzwerkprotokolle beschreiben und Eigenschaften von Feldbussystemen angeben. Sie nutzen das Internet, publizieren im Web und warten verschiedene Netzwerksysteme. Sie können im Netzwerk auftretende Probleme identifizieren und Entscheidungen über den Einsatz von Feldbussystemen treffen.
Im Bereich Datenerfassung und –verarbeitung können die Absolventinnen und Absolventen die hierarchische Gliederung von Automatisierungssystemen angeben sowie marktübliche informationsverarbeitende Geräte der Mechatronik nennen und die Unterschiede im Vergleich darstellen. Sie können mechatronische Geräte im Betrieb nehmen und warten, Messdaten erfassen, übertragen, verwalten, auswerten und visualisieren sowie integrierte Anlagen der Mechatronik in Betrieb nehmen und warten. Sie können analoge und digitale Signale als Prozessdaten deuten und die Kenngrößen von Prozesssystemen angeben. Sie können informationsverarbeitende Anlagen planen, programmieren, in Betrieb nehmen und warten sowie Daten analysieren und informatische Problemlösungen ableiten.
3. Berufsbezogene Lernergebnisse der schulautonomen Vertiefung, Abschnitt B.1:
Die Absolventinnen und Absolventen können die Grundlagen der Wellenoptik und Geometrischen Optik erläutern, Abbildungsfehler analysieren und Korrekturmaßnahmen vorschlagen sowie die Funktion Optischer Geräte erklären und Methoden der technischen Optik, Feinwerk- und Mikrostrukturtechnik auf ihre Fertigung anwenden.
Die Absolventinnen und Absolventen können Elemente der Handhabungstechnik beschreiben, in Robotik kinematische und kinetische Aspekte der Bewegung im Raum erklären, Produktionsprozesse durch Auslegung und Programmierung Automatisierter Fertigungszellen unter Einhaltung sicherheitstechnischer Aspekte optimieren und Vernetzte Systeme analysieren und entwerfen.
Die Absolventinnen und Absolventen können im Bereich der Messtechnik spezielle Messverfahren zur Signalwandlung und Objekterkennung erklären, Probleme der Elektromagnetischen Verträglichkeit bearbeiten und Aufgaben der Steuerungstechnik und Regelungstechnik nach Vorgaben mathematisch beschreiben und lösen, sicherheitstechnische Komponenten auswählen und Regler einstellen.
Die Absolventinnen und Absolventen können Feinwerktechnische Konstruktionselemente aufzählen und auswählen, im Bereich Gerätekonstruktion Geräte systematisch und produktionsfreundlich konstruieren sowie Projetabläufe planen und durchführen. Sie können Geräte der Feinwerktechnik für Bearbeitungen nutzen und Mehoden Methoden der Mikostrukturtechnik Mikrostrukturtechnik anwenden.
Die Absolventinnen und Absolventen können Mikrocontroller auch unter Verwendung von Interrupts programmieren, geeignete Mikrocontrollerperipherie asuwählen auswählen sowie Mikrocontrollersysteme entwerfen, bauen, in Betrieb nehmen, testen und vernetzen. Im Bereich Webprogrammierung können sie Webseiten erstellen sowie Prozessdaten verarbeiten und visualisieren. Im Bereich Realisierung komplexer Projekte können sie mit Mikrocontrollern, Mikrocontrollersystemen und Hostrechnern Leitsysteme bzw. Client-Server-Systeme realisieren.
Die Absolventinnen und Absolventen können im Bereich Modellbildung mathematische Modelle für einfache Beispiele entwerfen. Im Bereich Dynamische Modelle können sie Modelle für mechatronische Systeme entwickeln, diese validieren, Simulationen durchführen und analysieren. Im Bereich Numerische Methoden und Simulation können sie Differential- und Differenzengleichungen aufstellen und mit numerischen Methoden lösen. Im Rahmen der Validierung können sie Ergebnisse analysieren sowie Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten und Systeme optimieren.
Die Absolventinnen und Absolventen können im Bereich Schaltungstechnik elektronische Schaltungen mit speziellen Eigenschaften aufbauen und in Betrieb nehmen sowie im Bereich Digitale Systeme elektronische Zähler realisieren. Im Bereich Übertragungstechnik können sie gängige Verfahren zur Mehrfachnutzung von Übertragungskanälen erklären und nutzen sowie die Grundlagen der Wellenausbreitung erläutern. Im Bereich Leistungssteuerung können sie geeignete Komponenten zur Leistungssteeuerung Leistungssteuerung im Wechsel- und Drehstromkreis anwendungsorientiert auswählen, konzipieren und einsetzen.
IV. SCHULAUTONOME LEHRPLANBESTIMMUNGEN
… 63 unveränderte Absätze
Siehe Anlage 1.
V. DIDAKTISCHE GRUNDSÄTZE
Siehe Anlage 1.
VI. LEHRPLÄNE FÜR DEN RELIGIONSUNTERRICHT
Siehe Anlage 1.
VII. BILDUNGS- UND LEHRAUFGABEN SOWIE LEHRSTOFFE DER UNTERRICHTSGEGENSTÄNDE
Pflichtgegenstände, Verbindliche Übung
A. Allgemeinbildende Pflichtgegenstände
„Deutsch“, „Englisch“, „Geografie, Geschichte und politische Bildung“, „Wirtschaft und Recht“, „Naturwissenschaften“ und „Ethik“.
Siehe Anlage 1.
6. BEWEGUNG UND SPORT
Siehe BGBl. Nr. 37/1989 idgF.
7. ANGEWANDTE MATHEMATIK
Siehe Anlage 1 mit folgenden Ergänzungen:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– mathematische Sachverhalte durch Aussagen präzise formulieren und die Booleschen Verknüpfungen anwenden;
– Dezimalzahlen in Dualzahlen (und umgekehrt) konvertieren.
Lehrstoff:
Aussagen, Verknüpfungen von Aussagen, Wahrheitstabellen, Zahlensysteme.
Dualzahlen, Hexadezimalzahlen. Konversion.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– die elementaren Rechenoperationen mit komplexen Zahlen durchführen und deren unterschiedliche Darstellungen zur Behandlung elektrischer Netzwerke anwenden.
Lehrstoff:
Komponentenform, Polarform, Exponentialform; elementare Operationen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– logarithmische Skalierungen verstehen und anwenden;
– die Summe von Sinusfunktionen gleicher Frequenz durch eine allgemeine Sinusfunktion darstellen.
Lehrstoff:
Addition von trigonometrischen Funktionen, Zeigerdarstellung.
Logarithmische Skalierungen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– die Integralrechnung für die Berechnung von Kenngrößen periodischer Funktionen anwenden.
Lehrstoff:
Integralmittelwerte.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– Funktionen in zwei Variablen geometrisch als Flächen im Raum interpretieren und anhand von Beispielen veranschaulichen;
– partielle Ableitungen berechnen und mit Hilfe des Differentials Fehler abschätzen.
– Anfangswertprobleme mit linearen Differentialgleichungen erster und zweiter Ordnung mit konstanten Koeffizienten lösen und im Besonderen die Lösungsfälle der linearen und linearisierten Schwingungsgleichung mit konstanten Koeffizienten interpretieren.
Lehrstoff:
… 152 unveränderte Absätze
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– Funktionen in Taylorreihen entwickeln und damit näherungsweise Funktionswerte berechnen;
– periodische Funktionen durch trigonometrische Polynome approximieren und die Fourierkoeffizienten interpretieren.
Lehrstoff:
Taylorreihen; Fourierreihen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– Integraltransformationen auf Aufgaben des Fachgebietes anwenden.
Lehrstoff:
Original- und Bildbereich (Transformation und inverse Transformation).
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können die für das Fachgebiet relevanten mathematischen Methoden anwenden.
Lehrstoff:
Fachbezogene Anwendungen.
B. Fachtheorie und Fachpraxis
1. MECHANIK UND ELEMENTE DES MASCHINENBAUS
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Grundlagen und Gesetze der technischen Mechanik verstehen;
– Berechnungsverfahren der Statik verstehen.
Lehrstoff:
Kräfte und Momente, Kräfte zusammensetzen und zerlegen, freimachen von Bauteilen, Auflagerarten, ebene Kräftesysteme, statisch bestimmte Systeme, Kräfte- und Momentengleichgewicht, Auflagerreaktionen, Schwerpunkt, Standsicherheit, Reibung.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Grundlagen und Gesetze der technischen Mechanik verstehen;
– Berechnungsverfahren der Festigkeitslehre verstehen und entsprechende Berechnungen durchführen;
– mechanische Komponenten für Anwendungen des Fachgebietes auslegen;
– Lagerungen und Führungen sowie form-, reib- und stoffschlüssige Verbindungen wiedergeben und verstehen.
Lehrstoff:
Räumliche Kräftesysteme.
Schnittgrößen, Beanspruchungsarten, Flächenmomente erster und zweiter Ordnung, Satz von Steiner, Normal- und Schubspannungen, Ermittlung der Spannungen (Hauptgleichungen).
Lagerungen und Führungen; form-, reib- und stoffschlüssige Verbindungen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die erweiterten Berechnungsverfahren der Festigkeitslehre verstehen und diese anwenden;
– statische und dynamische Beanspruchungen an Komponenten der Mechatronik beurteilen und analysieren sowie Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten;
– mechanische Komponenten für Anwendungen des Fachgebietes auslegen;
– den Aufbau von Führungs-, Verbindungs- und Federkomponenten verstehen.
Lehrstoff:
Zusammengesetzte Beanspruchung, Überlagerung von Spannungen, Formänderung, Gestaltfestigkeit, Dauerfestigkeit, Anstrengungs-, Festigkeits- und Versagenshypothesen, Knickung.
Wellen und Achsen, Federn.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Verformung von Achsen und Wellen ermitteln;
– Bewegungsformen der Kinematik verstehen sowie Bewegungsvorgänge berechnen und analysieren;
– mechanische Komponenten für Anwendungen des Fachgebietes auswählen und auslegen.
Lehrstoff:
Verformung von Achsen und Wellen.
Kinematik des Massepunkts und starrer Körper; zusammengesetzte Bewegung, Relativbewegung, Geschwindigkeits- und Beschleunigungssatz von Euler.
Kupplungen, Bremsen, Zahnräder.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Berechnungsverfahren der Kinetik verstehen, diese anwenden und die Ergebnisse analysieren;
– mechanische Komponenten für Anwendungen des Fachgebietes auswählen und auslegen;
– Getriebe berechnen.
Lehrstoff:
Kinetik: Dynamisches Grundgesetz, Prinzip von d’Alembert, Massenträgheit, Arbeit, Energie, Leistung, Wirkungsgrad, Energieerhaltungs- und Arbeitssatz, Impuls- und Drallsatz, Stoß.
Ketten- und Riementriebe, Zahnradgetriebe, Schraubengetriebe.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Grundprinzipien der Hydromechanik verstehen und entsprechende Berechnungen durchführen;
– den Aufbau von Fluidkomponenten verstehen und hydraulische Systeme beschreiben;
– fluidtechnische Beanspruchungen an Komponenten der Mechatronik beurteilen und analysieren sowie Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten;
– den Aufbau und das Betriebsverhalten von Positioniersystemen und Transfersystemen verstehen.
Lehrstoff:
Hydrostatik: Druck in Flüssigkeiten, Seitenkräfte und Druckmittelpunkt, Auftrieb und Schwimmen; Hydrodynamik: Strömungsarten, Kontinuitätsgleichung, Bernoulligleichung, Fluidreibung, Kraftwirkung strömender Fluide, Ähnlichkeitsgesetze.
Hydraulikflüssigkeiten, Leitungen, Pumpen, Motoren, Zylinder, Ventile, Auslegung hydraulischer Anlagen und Netzwerke, funktionale Sicherheit und Risikobeurteilung.
Hydraulische Getriebe.
Linearachsen, Positioniersysteme, Teilezubringung, Transfersysteme.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Grundlagen der Thermodynamik verstehen und entsprechende Berechnungen durchführen;
– die Elemente pneumatischer Systeme verstehen sowie die Unterschiede zwischen hydraulischen und pneumatischen Systemen herausarbeiten;
– fluidtechnische Beanspruchungen an Komponenten der Mechatronik beurteilen und analysieren sowie Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten;
– den Aufbau und das Betriebsverhalten von Antriebs- und Handhabungssystemen verstehen.
Lehrstoff:
Verhalten von Gasen, ideales/reales Gas, Zustandsgleichung idealer Gase, Zustandsgrößen, Zustandsänderungen, Zustandsdiagramme, Hauptsätze, Kreisprozesse, feuchte Luft.
Verdichter, Druckluftaufbereitung, Leitungen, Druckluftzylinder, Auslegung pneumatischer Anlagen, funktionale Sicherheit und Risikobeurteilung.
Mechanische Antriebssysteme, Balancer, Manipulatoren, Industrieroboter, Auswahl und Dimensionierung mechanischer Antriebssysteme.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Biegeverformung ermitteln;
– mechanische Komponenten für Anwendungen des Fachgebietes auslegen;
– das Verhalten von schwingenden Systemen analysieren und Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten;
– das Verhalten von statisch unbestimmten Systemen verstehen, beurteilen und analysieren sowie Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten;
– Berechnungsverfahren zur Lösung von statisch unbestimmten Systemen verstehen und Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten.
Lehrstoff:
Freie/erzwungene und ungedämpfte/gedämpfte Schwingung, Biege- und Torsionsschwingung, Resonanz und kritische Drehzahl.
Biegelinie, Superposition, statisch unbestimmte Systeme.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Arten der Wärmeübertragung verstehen und entsprechende Berechnungen durchführen;
– Berechnungsverfahren zur Lösung von statisch unbestimmten Systemen verstehen und Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten;
– rechnergestützte Methoden der technischen Mechanik anwenden.
Lehrstoff:
Wärmeleitung (innerhalb eines Mediums und Konvektion), Wärmeübergang, Strahlung, zusammengesetzte Wärmeübertragung, Analogie hydraulischer, elektrischer und thermischer Netzwerke.
Numerische Methoden, Finite-Elemente Methode, Modalanalyse, Roboterkinematik.
2. ELEKTROTECHNIK UND ELEKTRONIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die grundlegenden Größen und Gesetze der Elektrotechnik wiedergeben und verstehen;
– Berechnungen in linearen Netzwerken durchführen.
Lehrstoff:
Leiterwiderstand, Temperaturverhalten von Widerständen,Ohmsches Widerständen, Ohmsches Gesetz, Kirchhoffsche Gesetze, Überlagerungsprinzip, Ersatzschaltbilder, Arbeit, Energie, Leistung, Wirkungsgrad.
… 92 unveränderte Absätze
Schaltungen von Widerständen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die grundlegenden Größen und Gesetze im elektrischen und magnetischen Feld wiedergeben und verstehen;
– Berechnungen im elektrischen und magnetischen Feld durchführen;
– das Zeitverhalten von Schaltvorgängen im Gleichstromkreis berechnen.
Lehrstoff:
Größen, Gesetze, Energie und Kräfte, Kapazität, Kondensator als Bauelement.
Größen, Gesetze, Magnetischer Kreis, Energie und Kräfte, Induktivität, Spule als Bauelement.
RL- und RC-Glieder im Gleichstromkreis.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die grundlegenden Größen und Gesetze der Wechselstromtechnik wiedergeben und verstehen;
– die verschiedenen Darstellungsformen von Wechselstromgrößen anwenden;
– Berechnungen in Wechselstromkreisen durchführen;
– grundlegende Bauelemente der Elektronik wiedergeben und deren Wirkungsweise verstehen;
– einfache elektronische Grundschaltungen dimensionieren.
Lehrstoff:
Analytische und graphische Darstellung sinusförmiger Größen. Zeigerdiagramm, Wechselstromwiderstände, Wirk-, Blind- und Scheinleistung.
Schwingkreis, Frequenzgang (Bodediagramm, Ortskurve).
Leitungsmechanismen, PN-Übergang. Dioden, Kennlinien, Kenndaten, Temperatureinfluss.
Gleichrichtung, Siebung, Stabilisierung.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die grundlegenden Größen und Gesetze der Drehstromtechnik wiedergeben und verstehen;
– Kleintransformatoren auswählen und berechnen;
– einfache Berechnungen im Drehstromkreis durchführen;
– die Kühlung von Halbleitern dimensionieren;
– die grundlegenden Elemente der kombinatorischen und sequentiellen Logik wiedergeben und verstehen;
– logische Schaltungen entwerfen und vereinfachen;
– Transistoren für einfache Schaltaufgaben einsetzen.
Lehrstoff:
Drehfeld, Dreileiter- und Vierleitersysteme, Drehstromleistung.
Übersetzung von Strom, Spannung und Impedanz, Ersatzschaltbild.
Transistorarten, Funktion, Kennlinien, Schaltverhalten.
Wärmetransport, thermischer Widerstand, Kühlkörperdimensionierung.
Boolesche Algebra, Entwurfsmethoden für Schaltwerke, Schaltungsanalyse; Speicherglieder, Zähler.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Maßnahmen zum Leitungs-, Geräte- und Personenschutz anwenden;
– lineare und nichtlineare Operationsverstärkerschaltungen dimensionieren;
– die Wirkungsweise von elektrischen Antrieben verstehen.
Lehrstoff:
Wirkungsweise, Kennlinie, Motor und Generatorbetrieb.
Arten, Wirkungsweise, Kennlinie, Motor und Generatorbetrieb.
Leitungsschutz, Geräteschutz, Personenschutz; Grundzüge der relevanten Normen.
Operationsverstärker, Kenndaten, lineare und nichtlineare Grundschaltungen. Frequenzabhängigkeit, Bode-Diagramm.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– elektromotorische Antriebe auswählen und dimensionieren;
– geeignete Schaltungen zur Stromversorgung von Geräten dimensionieren;
– aktive Filter für vorgegebene Anwendungen auswählen und dimensionieren.
Lehrstoff:
Linearer Regler; primär und sekundär getaktete Schaltnetzteile, Netzfilter.
Betriebsbereiche, Motortypenschild, Stabilitätskriterien, Betriebssicherheit.
Analogfilter. Frequenz- und Impulsverhalten.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Leistungshalbleiter für gegebene Anwendungen auswählen und dimensionieren;
– elektrische Stromversorgungen für vorgegebene Anwendungen auswählen und dimensionieren;
– Stromrichtergeräte für vorgegebene Anwendungen auswählen und programmieren;
– den Einfluss getakteter Systeme auf ihr Umfeld beurteilen.
Lehrstoff:
Leistungshalbleiter für Gleich- und Wechselstrom, Halbleiterrelais.
Schaltbrücke für Gleichstrom und Wechselstrom.
… 374 unveränderte Absätze
Betriebsarten, Umkehrstromrichter, Frequenzumrichter, Störstrahlung, Netzrückwirkung.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– optoelektronische Bauelemente und Übertragungsstecken einsetzen;
– Bausteine der digitalen Signalverarbeitung auswählen, dimensionieren und programmieren.
Lehrstoff:
Physikalische Grundlagen, Lichtsender, Lichtempfänger, Lichtwellenleiter, Koppler, Anzeigeelemente.
Programmierbare Logik.
3. MECHATRONISCHE SYSTEME UND AUTOMATISIERUNG
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Begriffe, Verfahren und Geräte der Messtechnik wiedergeben;
– den Wahrheitsgehalt von Messwerten beurteilen und Rückschlüsse auf die Messsystematik ziehen;
– die Auswirkungen einer Messwertumformung erklären und die Fehlerfortpflanzung beschreiben;
– Messmöglichkeiten für elektrische Größen erläutern.
Lehrstoff:
Maßeinheiten, Messfehler, Messgenauigkeit. Messabweichungen. Empfindlichkeit. Analoges und digitales Messprinzip. Fortpflanzung von Messfehlern.
Direkte und indirekte Messung. Kompensation. Arten und Anwendung von Messgeräten.
Spannung, Strom, Widerstand. Vielfachmessgerät, Oszilloskop.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– das Verhalten von Sensoren beschreiben;
– Sensoren auswählen, um statische und dynamische, elektrische, mechanische, fluidmechanische und optische Größen mit geeigneten Messmethoden erfassen zu können und deren Umfeld auslegen;
– geeignete Messverfahren auswählen und einsetzen.
Lehrstoff:
Verfahren. Messwertumformer, Sensoren für elektrische, mechanische, fluidmechanische und optische Größen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– für Aufgaben der Automatisierung Aktoren auswählen und die entsprechende Ansteuerung auslegen;
– für vorgegebene Aufgaben geeignete Antriebskomponenten auswählen und dimensionieren;
– die wesentlichen Antriebe für Positionieraufgaben angeben und verstehen;
– die Ähnlichkeit von mechanischen und elektrischen Systemen bei der Automatisierung verstehen.
Lehrstoff:
Arten, Auswahlkriterien. Dimensionierung, Einfluss von Massenträgheit und Getriebeübersetzung. Ansteuergeräte.
Ähnlichkeiten von mechanischen und elektrischen Systemen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– für gegebene Anwendungen Verfahren für die Digitalisierung analoger Signale und deren Rückwandlung auswählen und anwenden;
– die Arten und Realisierungen von Steuerungen verstehen;
– steuerungstechnische Aufgaben analysieren und realisieren;
– das unterschiedliche Betriebsverhalten von gesteuerten und geregelten Systemen verstehen.
Lehrstoff:
Analog-Digitalumsetzung und Digital-Analogumsetzung; Verfahren, Fehler, Funktionsgrenzen.
Begriffe und Blockschaltbild. Arten von Steuerungen. Entwurfsprinzipien für Steuerungen. Realisierungsformen.
Sicherheitsaspekte beim Messen, Steuern und Regeln. Maschinensicherheit.
Begriffe und Blockschaltbild. Regelkreis, Arten von Regelungen. Regelkreisglieder, Blockschaltbildalgebra. Einstellfehler, Schleifenverstärkung, Stabilität.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– regelungstechnische Aufgaben analysieren und realisieren;
– Regelstrecken identifizieren und mathematisch beschreiben;
– passende Regler auswählen und einstellen.
Lehrstoff:
Regelstrecke, Übertragungsverhalten, Identifikation. Regler – Strecken – Zuordnung. Stetige und unstetige Regelung, Reglerbausteine.
Entwurf von Reglern, vermaschte Regelkreise.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– regelungstechnische Aufgaben analysieren und realisieren;
– die Arten und Realisierungen von Regelungen wiedergeben und verstehen.
Lehrstoff:
Einschwingvorgang. Optimierung. Hydraulische Regelung. Rotierende und lineare Antriebe im Regelkreis.
4. FERTIGUNGS- UND BETRIEBSTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Fertigungsverfahren, Fertigungsmaschinen, Werkzeuge, Vorrichtungen und Hilfsstoffe angeben;
– unterschiedliche Fertigungsverfahren bewerten;
– für die Herstellung von mechatronischen Komponenten geeignete Bearbeitungsverfahren auswählen;
– den Aufbau der Werkstoffe sowie die daraus resultierenden Eigenschaften angeben und sie normgerecht bezeichnen.
Lehrstoff:
Urformen, Umformen, Trennen, Fügen.
Form- und kraftschlüssige, lösbare und nichtlösbare Verbindungen.
Eigenschaften, Verarbeitbarkeit, Einsatzbereiche, Normbezeichnungen, Werkstoffnummern. Verwendung der Werkstoffe. Eisenwerkstoffe, Nichteisenmetalle, Legierungen. Prüfverfahren.
Nichtmetallische Werkstoffe (Kunststoffe, Gläser, Keramik, Halbleiterwerkstoffe); Sinterwerkstoffe; Verbundwerkstoffe.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– für gegebene Anforderungen geeignete Werkstoffe auswählen;
– die Verfahren für die Blechbearbeitung angeben und verstehen;
– aus Normbaukästen für den Gerätebau Komponenten auswählen;
– die Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten und deren Bestückung anführen.
Lehrstoff:
Form- und kraftschlüssige, lösbare und nichtlösbare Verbindungen.
Kunststoffe, Bleche; Bearbeitung, Verarbeitung.
Steckverbinder, Kabelbaumtechnik, 19-Zoll System.
Leiterplattenfertigung, Bestückungsverfahren, verdrahtete und oberflächenmontierte Bauelemente.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die wesentlichen Wärmebehandlungsverfahren und die zugehörigen Prüfmethoden anführen und verstehen;
– geeignete Verfahren zur Wärmebehandlung und Oberflächenveredelung auswählen;
– Verfahren zur Werkstoffprüfung anwenden.
Lehrstoff:
Wärmebehandlung.
Oberflächenbehandlung und -veredelung.
Werkstückprüfung und Prüfverfahren.
Werkzeug- und Vorrichtungsbau. Gerätebau. Montagesystematik Baugruppen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Werkzeuge des Qualitätsmanagements angeben und verstehen;
– Methoden des Projektmanagements anwenden und die Ergebnisse darstellen;
– Auswirkungen eines Produktes auf sein Umfeld beurteilen.
Lehrstoff:
Lastenheft – Pflichtenheft. Projektplanung, Projektdokumentation, Ressourcenplanung.
Statistische Parameter und Methoden, Normen und Werkzeuge. Maschinen- und Anlagensicherheit.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Formen der Produkthaftung und entsprechende Produktkennzeichnungen angeben;
– geeignete Methoden im Produktentstehungs- und -umsetzungsprozess einsetzen;
– die Tauglichkeit von Fertigungsverfahren hinsichtlich ihrer betriebstechnischen Eignung analysieren und beurteilen;
– die Werkzeuge des Qualitätsmanagements anwenden und die Ergebnisse interpretieren.
Lehrstoff:
Gesetze, CE-Kennzeichnung, Konformität.
Produktentwicklung und Prozessfähigkeit; Methoden der Beurteilung und Risikoabschätzung von Fertigungsprozessen.
Werkzeuge der Produktionsplanung und Steuerung.
Qualitätskontrolle. Fertigungsqualität und Prüfmethodik, 6-Sigma-Prozessfähigkeit.
Prozesskontrolle, Dokumentation.
Zuverlässigkeit, Nachhaltigkeit, Umweltverträglichkeit.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– einzelne und vernetzte Aufgaben der betrieblichen Planung und des betrieblichen Controllings analysieren, beurteilen und lösen;
– unterschiedliche Fertigungsverfahren bezüglich ihrer Wirtschaftlichkeit bewerten;
– die Verfahren der Kalkulation an konkreten Projekten anwenden.
Lehrstoff:
Plankostenrechnung, Erfolgsrechnung, Lebenszykluskosten.
Berechnung von Rationalisierungspotentialen durch mechatronische Projekte.
Produktkalkulation, Kalkulation von mechatronischen Projekten.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Verfahren der Kalkulation an konkreten Projekten anwenden;
– die Verfahren der Investitionsberechnung auswählen und diese anwenden.
Lehrstoff:
Berechnungsverfahren, Amortisation.
Energie-, Stoffflüsse in betrieblichen Abläufen.
5. ANGEWANDTE INFORMATIK UND FACHSPEZIFISCHE INFORMATIONSTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– Hardware-Komponenten und deren Funktionen benennen und erklären, eine PC-Konfiguration bewerten und Anschaffungsentscheidungen treffen sowie einfache Fehler der Hardware beheben.
– Vor- und Nachteile marktüblicher Betriebssysteme im Vergleich aufzählen;
– ein Betriebssystem konfigurieren, Daten verwalten, Software installieren und deinstallieren sowie die Arbeitsumgebung einrichten und gestalten.
– Netzwerksressourcen nutzen.
– Daten eingeben, bearbeiten, formatieren und drucken sowie Dokumente (einschließlich Seriendokumente) erstellen und bearbeiten;
– Präsentationen erstellen;
– in Tabellenkalkulationen Berechnungen durchführen, Entscheidungsfunktionen einsetzen, Diagramme erstellen, Daten austauschen und Datenbestände auswerten.
– das Internet nutzen, im Web publizieren und über das Netz kommunizieren.
– Daten sichern, sie vor Beschädigung und unberechtigtem Zugriff schützen, sich über gesetzliche Rahmenbedingungen informieren und diese berücksichtigen.
Lehrstoff:
Motherboard und BIOS, Prozessoren, Arbeitsspeicher, Festplatten und andere Speichermedien; Monitore; Drucker, Scanner; Hardware für Internetzugang.
Zahlensysteme.
Marktübliche Betriebssysteme; Desktopeinstellungen, Druckerverwaltung, Netzwerkeinstellungen, Benutzerverwaltung, Dateiverwaltung; Installation.
Komponenten; Daten im Netzwerk; Verwendung von Druckern im Netzwerk; Einstellungen im Mail-Client und im Browser.
Erstellen und Bearbeiten von Dokumenten mit Textverarbeitungsprogrammen; Erstellen von Präsentationen mit einschlägiger Software. Erstellen und Bearbeiten von Tabellen und Diagrammen, Arbeiten mit Formeln und vordefinierten Funktionen.
LAN, WLAN; Internetdomänen; Suchmaschinen; E-Commerce, E-Government und E-Banking; einfache Webseitengestaltung; E-Mail, Webmail, Mailclient; einfache Bildbearbeitung, Kommunikationsdienste und -plattformen.
Medien zur Datensicherung; Virenschutz; Firewalls; Updates, Service Packs; Datensicherheit, Digitale Signatur.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– die gesellschaftlichen Auswirkungen von Informationstechnologien erkennen und zu aktuellen IT-Themen kritisch Stellung nehmen.
– in Datenbanksoftware Tabellen, Abfragen, Formulare und Berichte erstellen, ändern und löschen;
– einfache Aufgabenstellungen analysieren und diese für eine Standarddatenbanksoftware aufbereiten.
– graphische Darstellungsmöglichkeiten für Abläufe beschreiben und ihre Symbole erklären;
– Ablaufalgorithmen entwerfen und graphisch darstellen.
Lehrstoff:
Grundsätze des Datenschutz- und Telekommunikationsgesetzes; Bedeutung des Urheberrechts, Copyright; Lizenzverträge – Shareware, Freeware, Open Source; gesellschaftliche Auswirkungen der Informationstechnologie; Suchtverhalten.
Grundlagen von Datenbanksystemen. Datensätze; Datenimport und Datenexport; Abfragen; Berechnungen; Formulare; Berichte; Primärschlüssel/Fremdschlüssel; Verknüpfen von Tabellen.
Einfache Aufgabenstellungen analysieren und diese für eine Standarddatenbanksoftware aufbereiten.
Grafische Entwurfswerkzeuge.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– Programme systematisch entwerfen und diese in eine höhere Programmiersprache umsetzen;
– Kommentare, Konstanten und Variablen in einer Programmiersprache darstellen sowie die wichtigsten Datentypen unterscheiden und auf Befehlsstrukturen einer Programmiersprache anwenden.
Lehrstoff:
Algorithmen; Programmiersprachen; einfache Programme; Verzweigungen; Schleifen; Datentypen; Dateizugriff; Prozeduren und Funktionen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– die wesentlichen Begriffe der objektorientierten Programmierung erklären, Datenstrukturen und Objekte aus einfachen Datentypen zusammensetzen und komplexe Befehlsstrukturen erstellen;
– Methoden und Klassen im Rahmen objektorientierter Programmierung anwenden.
Lehrstoff:
Konzept der Objektorientierung; Attribute, Methoden, Klassen und Objekte; einfache objektorientierte Programmierung.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können in den
– mit Methoden der strukturierten und der objektorientierten Programmierung Programme entwickeln;
– aussagekräftige Programmdokumentationen erstellen.
Lehrstoff:
Anwendungen im Fachgebiet, Softwaredokumentation.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– die hierarchische Gliederung von Automatisierungssystemen angeben, marktübliche informationsverarbeitende Geräte der Automatisierung nennen und Unterschiede darstellen;
– Automatisierungsgeräte in Betrieb nehmen, parametrisieren oder programmieren und warten.
– analoge und digitale Signale als Prozessdaten deuten und die Kenngrößen von Prozess-Systemen angeben.
Lehrstoff:
Prozesse und Automatisierungsstrukturen; Ebenen der Automatisierung. Analoge und digitale Signale; Signalverarbeitung. Erfassen und Verarbeiten von Binärwerten, Kenngrößen von Systemen der Prozessdatenverarbeitung (Belastbarkeit, Zuverlässigkeit, Reaktionszeit, Wirtschaftlichkeit).
Aufbau, Register, Speicherarchitektur, Befehle, Peripherie.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– informationsverarbeitende Anlagen der Automatisierung planen, programmieren, in Betrieb nehmen und warten;
– die Grundbegriffe der Informationsübertragung darstellen;
– Daten erfassen, übertragen, verwalten, auswerten und visualisieren.
– Netzwerkprotokolle und ihre Verwendung beschreiben;
– Netzwerkkomponenten aufzählen, in Betrieb nehmen und warten;
– im Netzwerk auftretende Probleme identifizieren.
– Eigenschaften von Feldbussystemen angeben und Entscheidungen über den Einsatz treffen.
Lehrstoff:
Grundlagen, Protokolle, Topologien, Zugriffsverfahren, Netzwerk-Komponenten.
Mensch-Maschine-Schnittstellen, Ergonomie, Prozessleitsysteme.
Grundlagen. Arten, Eigenschaften und Einsatzgebiete unterschiedlicher Systeme. Software zum Betreiben von Netzen und Bussystemen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– integrierte informationsverarbeitende Anlagen der Automatisierung in Betrieb nehmen und warten;
– Daten analysieren und daraus Problemlösungen ableiten sowie die Erfassung und Verarbeitung von Prozessdaten planen und durchführen.
– Programme für Mikrocontroller analysieren, erstellen, systematisch testen und Fehler beheben;
– vernetzte Kompetenzen und vertiefte Kenntnisse in den oben genannten Lehrstoffbereichen erwerben.
Lehrstoff:
Betriebsarbeiten, Steuern und Regeln mit Prozessrechnern (Polling, Interrupts).
Kanalkapazität, Arten von Codes und Codierung von Nachrichten, Störsicherheit. Gebräuchliche Datenübertragungssysteme. Breitbandkommunikation.
Hardwarenahe Programmierung, Verknüpfung mit Hochsprachen, Realisierung einfacher Steuerungen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können im
– integrierte informationsverarbeitende Anlagen der Automatisierung in Betrieb nehmen und warten;
– Programme für Mikrocontroller analysieren, erstellen, systematisch testen und Fehler beheben;
– anwenderspezifische Programme für marktübliche Automatisierungskomponenten entwickeln, testen und dokumentieren;
– vernetzte Kompetenzen und vertiefte Kenntnisse in den oben genannten Lehrstoffbereichen erwerben.
Lehrstoff:
Phasen der Softwareentwicklung. Anwendung auf strukturierte und objektorientierte Programmierung mit klassischen Algorithmen. Software mit Zugriff auf Schnittstellen und Prozessperipherie. Anwendungssoftware für Echtzeitaufgaben.
6. KONSTRUKTION UND PROJEKTMANAGEMENT
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– einfache Werkstücke normgerecht darstellen;
– Parallelrisse und Axonometrien sowie Haupt- und Seitenrisse erstellen;
– geometrische Formen an technischen Objekten erkennen;
– einfache geometrische Formen mit geeigneten Abbildungsmethoden zeichnerisch eigenständig umzusetzen.
Lehrstoff:
Zeichengeräte, Zeichentechniken mit Hand und Rechnerunterstützung, Normen. Bemaßung und Beschriftung. Toleranzen. Bezeichnung technischer Oberflächen.
Darstellung, Schnitte, Maßstab, Bemaßung, Beschriftung. Herstellung von Skizzen und Werkzeichnungen mit der Hand und mit Rechnerunterstützung. Einführung in die Darstellung von Maschinenelementen.
Oberflächenkennzeichnung und Oberflächenangaben.
Projektion-Raumbilder, Parallelrisse und Axonometrien, Haupt- und Seitenrisse. Lage- und Maßaufgaben. Raumkoordinaten und Raumtransformationen. Objekte des Raumes.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– normgerechte technische Zeichnungen und elektrische Schaltpläne von Bauteilen einfacher mechatronischer Baugruppen anfertigen;
– Schnittaufgaben bei Prismen und Pyramiden sowie Kegelschnitte behandeln;
– aus der Zusammenstellungszeichnung Einzelteilzeichnungen und Stücklisten ableiten;
– grundlegende Konstruktionen von Bauteilen durchführen.
Lehrstoff:
ISO-System für Grenzmaße und Passungen. Begriffe, Toleranzen, Allgemeintoleranzen, Grundtoleranzen, Form- und Lagetoleranzen, Grenzabmaße, Passungen, Passungssysteme, Wälzlagerpassungen, Unabhängigkeitsprinzip.
Fertigungszeichnungen von Bauteilen.
Detaillierte und vereinfachte Darstellung von Maschinenelementen.
Elektrische Schaltpläne in ein- und mehrliniger Darstellung.
Schnittaufgaben bei Prismen und Pyramiden; Kegelschnitte.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Werkzeichnungen von einfachen mechatronischen Baugruppen anfertigen;
– Entwürfe und Auslegungen von einfachen Baugruppen unter Zuhilfenahme von Tabellenbüchern und Datenblättern erstellen.
Lehrstoff:
Entwerfen und Konstruieren von einfachen mechatronischen Baugruppen. Entwurf, Auslegung und Darstellung von Maschinenelementen (computergestützt).
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– mit Norm- und Herstellerdatenblättern sowie Katalogen von mechanischen, elektrischen bzw. elektronischen Komponenten arbeiten;
– einfache technische Dokumentationen unter Einhaltung der gültigen Vorschriften und Normen erstellen;
– einfache Konstruktionsaufgaben selbstständig sowie in Teams unter Einhaltung der gültigen Vorschriften und Normen ausführen.;
– Anwendungen von einfachen Projekt- und Zeitmanagement Tools.
Lehrstoff:
… 9 unveränderte Absätze
Dokumentation eines vorgegebenen mechatronischen Gerätes (Stücklisten, Funktionsbeschreibungen).
Entwurf, Darstellung und Dokumentation von einfachen mechatronischen Baugruppen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– mit Norm- und Herstellerdatenblättern sowie Katalogen von mechanischen, elektrischen bzw. elektronischen Komponenten arbeiten;
– technische Dokumentationen erstellen und interpretieren;
– Konstruktionsaufgaben selbstständig sowie in Gruppen unter Einhaltung der gültigen Vorschriften und Normen ausführen;
– einfache Zeitpläne zu den Projekten erstellen.;
– Anwendungen von einfachen Projekt- und Zeitmanagement Tools in der Praxis anhand von Projekten.
Lehrstoff:
… 95 unveränderte Absätze
Entwurf von mechatronischen Baugruppen. Darstellung und Dokumentation durch computerunterstütztes Konstruieren.
Erstellung von einfachen Zeitplänen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– bei der Konstruktion von mechatronischen Baugruppen und Anlagen systematische Abläufe umsetzen;
– elektrische, elektronische, mechanische und fluidtechnische Komponenten dimensionieren, optimieren und kombinieren.
Lehrstoff:
Methodisches Konstruieren (Entwurf, Konstruktion und Dokumentation eines einfachen mechatronischen Systems).
Methoden zur Produktplanung, Lösungssuche und Beurteilung. Zeitpläne.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– unter Anleitung „Baukastensysteme“ anwenden und im Konstruktionsprozess Schnittstellen erkennen, definieren und dokumentieren;
– die korrekte Verwendung von Materialien, Halbzeugen und Komponenten in Geräten beurteilen.
Lehrstoff:
Entwurf, Konstruktion und Dokumentation eines mechatronischen Systems.
Computerunterstützte Berechnung und Simulation.
Maschinensicherheit, sicherheitsgerechte Konstruktion. Projektdokumentation.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– selbstständig mechatronische Komponenten dimensionieren, optimieren und kombinieren, Baukastensysteme anwenden und im Konstruktionsprozess Schnittstellen erkennen, definieren und dokumentieren;
– Projekte planen und steuern.
Lehrstoff:
Methodisches Konstruieren. Konstruktion eines komplexen mechatronischen Systems, das alle wesentlichen Elemente der Konstruktion enthält.
Computerunterstützte Berechnungsverfahren.
Umfangreiche Projektdokumentation. Anwendung von Methoden zur qualitätssichernden Produktentwicklung.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– selbstständig mechatronische Komponenten dimensionieren, optimieren und kombinieren, Baukastensysteme anwenden und im Konstruktionsprozess Schnittstellen erkennen, definieren und dokumentieren;
– Projekte planen und steuern.
Lehrstoff:
Methodisches Konstruieren. Konstruktion eines komplexen mechatronischen Systems, das alle wesentlichen Elemente der Konstruktion enthält.
Computerunterstützte Berechnungsverfahren.
Umfangreiche Projektdokumentation. Anwendung von Methoden zur qualitätssichernden Produktentwicklung.
7. LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;
– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.
Lehrstoff aller Bereiche:
Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.
Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 5. bis 10. Semester (Kompetenzmodule 5 bis 9) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Planungs-, Mess- und Prüfaufgaben der betrieblichen Praxis selbstständig und sorgfältig ausführen und auswerten;
– für die jeweilige Aufgabe geeignete Methoden und Geräte unter Beachtung der Sicherheits- und Qualitätserfordernisse auswählen;
– Messschaltungen aufbauen, in Betrieb nehmen und sicherheitsbewusst abwickeln;
– Untersuchungsberichte zusammenstellen, auswerten und die Ergebnisse interpretieren.
Lehrstoff:
Führung eines Übungsprotokolls und Ausarbeitung eines Laboratoriumsberichtes. Qualitätssichernde Methodik. Schutzmaßnahmen.
Übungen und Projekte zur Vertiefung von wirtschaftlichen, technischen und naturwissenschaftlichen Fachgegenständen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und ökologischer Aspekte.
Übungen aus den Lehrstoffbereichen „Mechanik und Elemente des Maschinenbaus“, „Elektrotechnik und Elektronik“, „Mechatronische Systeme und Automatisierung“, „Fertigungs- und Betriebstechnik“, „Angewandte Informatik und fachspezifische Informationstechnik“ sowie den gewählten Pflichtgegenständen der Vertiefung (auch gegenstandsübergreifend) in Zusammenarbeit mit dem Pflichtgegenstand „Werkstätte und Produktionstechnik“.
8. WERKSTÄTTE UND PRODUKTIONSTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;
– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.
Lehrstoff aller Bereiche:
Werkstättenbetrieb und Werkstättenordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.
Herstellung eines oder mehrerer facheinschlägiger Produkte und Durchführung von Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten auf Projektbasis unter Berücksichtigung unterschiedlicher Bearbeitungstechniken, Materialien und Prüfverfahren unter Verwendung der im Folgenden angeführten Werkstätten.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– mit Gefahren beim Umgang mit Maschinen und Geräten bewusst und damit sicher umgehen;
– die im Fachgebiet verwendeten Einrichtungen, Werkzeuge und Maschinen richtig einsetzen;
– facheinschlägige Erzeugnisse nach normgerechten technischen Zeichnungen und Schaltplänen herstellen sowie facheinschlägige praktische Tätigkeiten ausführen.
Lehrstoff:
Werkstättenbetrieb, Werkstättenordnung, Unfallverhütung, Sicherheitsunterweisung, Schutzmaßnahmen. Führung von Aufzeichnungen und Arbeitsprotokollen.
Manuelle und mechanische Bearbeitung von verschiedenen Werkstoffen.
Drehen und Fräsen verschiedener Werkstoffe nach vorgegebenen Zeichnungen. Erstellen von Fertigungsschritten für die zu fertigenden Teile. Erstellen von Maßprotokollen der gefertigten Teile.
Zuschneiden, Richten, Bohren, Stanzen, Biegen, Verschrauben und Vernieten von Blechteilen. Arbeiten mit Blechbearbeitungsmaschinen. Verformen und Herstellen von einfachen Blechteilen.
Manuelle und maschinelle Bearbeitung und Verarbeitung von Kunststoffen. Oberflächenbearbeitung, Gießharz- und Klebetechniken. Wiederverwertung von Kunststoffen.
Zurichten und Verlegen von blanken und isolierten Leitungen, herstellen Herstellen von Verbindungen. Kabelkonfektionierung und einfache Installationsschaltungen. Visuelles Erkennen von elektrischen und elektronischen Bauteilen.
… 3 unveränderte Absätze
Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Werkstättenbereiche zum 3. und 4. Semester (Kompetenzmodule 3 und 4) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die im Fachgebiet verwendeten Einrichtungen, Werkzeuge und Maschinen wirtschaftlich handhaben und instand halten instandhalten;
– facheinschlägige Erzeugnisse höheren Schwierigkeitsgrades herstellen;
… 40 unveränderte Absätze
– die Arbeitsgänge und Arbeitsergebnisse in exakter Fachsprache beschreiben.
Lehrstoff:
Dreh- und Fräsarbeiten nach Zeichnung mit steigendem Schwierigkeitsgrad. Arbeiten an programmgesteuerten Werkzeugmaschinen.
Fertigung von Gehäusen und Montagekomponenten für mechatronische Teilsysteme. Herstellen einfacher mechatronischer Baugruppen.
Herstellen von metallischen und nichtmetallischen Überzügen. Sicherheitsvorschriften, fachgerechte Entsorgung der Abwässer.
Inbetriebnahme, Funktionsprüfung und Reparatur von Schalteinrichtungen unter Beachtung der elektrischen und mechanischen Schutzmaßnahmen. Prüf- und Messprotokoll.
Demontieren und Zusammenbau, Feststellen und Beheben von mechanischen und elektrischen Störungen an Baugruppen, Geräten und Maschinen. Justieren, Prüfen, Instandsetzen und Warten von mechatronischen Komponenten.
Sicherheitsvorschriften. Gasschmelz-, Elektro- und Schutzgasschweißen. Hartlöten, Brennschneiden.
Assemblierung von Computerhardware, Softwareinstallation; Massenspeicher, elektrostatische Entladung; Netzwerktechnik, Schnittstellen.
Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Werkstättenbereiche zum 5. und 6. Semester (Kompetenzmodule 5 und 6) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– einfache Werkstücke an programmgesteuerten Werkzeugmaschinen herstellen;
– Speicher-programmierbare-Steuerungen auf verschiedene Arten programmieren;
– elektrische und elektronische Baugruppen herstellen, prüfen und reparieren;
– die typischen Aufgaben einer Arbeitsvorbereitung durchführen.
Lehrstoff:
Arbeitsplanung und Arbeitssteuerung. Arbeitsaufträge. Vor- und Nachkalkulation. Beschaffungswesen. Berechnung von Produktionskosten.
Herstellung von Werkzeugen, Vorrichtungen und mechatronischen Komponenten. Arbeiten an numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen. Wärmebehandlung des Stahls. Bearbeitung von wärmebehandeltem Stahl.
Erstellen von Layouts und Ätzmasken. Frontplattenherstellung. Aufbringen von Ätzmasken und Beschriftungen. Herstellen von gedruckten Schaltungen, Entsorgung. SMD-Technik.
Fertigung, Programmierung und Inbetriebnahme analoger und digitaler Baugruppen und Geräte. Fehlersuche und Fehlerbehebung.
Elemente der Steuerungstechnik. Kombinatorische, weg- und zeitabhängige Steuerungen. Aufbau, Programmierung, Inbetriebnahme, Prüfung und Fehlersuche.
Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 7. und 8. Semester (Kompetenzmodule 7 und 8) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die im Fachgebiet verwendeten Messgeräte und Messsysteme wirtschaftlich handhaben und instand halten instandhalten;
– die Aufgaben einer Arbeitsvorbereitung wiedergeben und Planungssoftware einsetzen;
… 321 unveränderte Absätze
– den Aufbau, die Funktion sowie die Steuerungs- und Regelungsmöglichkeiten der in Montagesystemen eingesetzten Komponenten verstehen;
– Industrieroboter und in der Zerspanungstechnik eingesetzte Maschinen programmieren.
Lehrstoff:
Rechnerunterstützte Arbeitsplanung und Arbeitssteuerung. Erstellung von Wartungsplänen; Beschaffungswesen; Lagerhaltung. Vor- und Nachkalkulation.
Elektromagnetische Verträglichkeit. Messen von mechanischen, elektrischen und fluidtechnischen Größen. Aufbereitung der Messdaten und Qualitätsberichterstattung.
Speicherprogrammierbare Steuerungen, Mikrocontroller, Bussysteme, Schnittstellen und Visualisierung.
CNC in der Zerspanungstechnik. Programmieren von Industrierobotern für einfache Handlingaufgaben. Arbeiten mit flexiblen pneumatischen und hydraulischen Montagesystemen.
Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.
Bildungs- und Lehraufgabe :
Die Schülerinnen und Schüler können
– Industrieroboter programmieren sowie in Fertigungs- und Montagesysteme integrieren;
– den Ablauf der CAD/CAM-Technik verstehen und Programme für die Fertigung komplexer Werkstücke an CNC-Maschinen erstellen;
– Mess- und Prüfverfahren auf die Fertigung von mechatronischen Produkten anwenden;
– den Zusammenhang zwischen Fertigungsqualität und Fertigungsverfahren analysieren.
Lehrstoff:
Fertigung komplexer Bauteile mit CAD/CAM-Technik. Anwendung rechnergestützter Messmittel. Programmieren von Industrierobotern.
Aufbau von Mess- und Prüfanordnungen für mechatronische Teilsysteme. Kalibrierung von Messgeräten und Messschaltungen.
Prüfung, Fehlersuche und Reparatur steuerungs- und regelungstechnischer Komponenten aus mechatronischen Anlagen.
C. Verbindliche Übung
SOZIALE UND PERSONALE KOMPETENZ
Siehe Anlage 1.
B.1 Pflichtgegenstände der schulautonomen Vertiefung
1.1 OPTISCHE SYSTEME
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– wellenoptische Phänomene erklären und diese für die entsprechende Aufgabe anwenden;
– die Entstehung von polarisiertem Licht und seine Bedeutung in der Technik verstehen;
– das Snellius'sche Brechungsgesetz als Basis für alle weiteren Anforderungen anwenden.
Lehrstoff:
Wellennatur des Lichts, Interferenzen, Snellius'sches Brechungsgesetz, Reflexion und Strahlungsdurchgang durch Medien, Polarisation.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– einfache (mindestens zweistufige) Systeme berechnen;
– die Bedeutung der Hauptpunkte eines optischen Systems verstehen;
– die Abhängigkeit der Linsenbrennweite von Radien, Brechzahl und Linsendicke erkennen;
– geeignete Materialien für optische Elemente auswählen.
Lehrstoff:
Berechnung an Einzeloberflächen; einstufige Systeme; Linsen und Linsensysteme; mehrstufige Systeme.
Optische Materialien.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Abweichung der realen von der idealen Abbildung aufgrund von Abbildungsfehlern verstehen;
– die Auswirkungen der Abbildungsfehler verstehen und Korrekturmaßnahmen ergreifen.
Lehrstoff:
Asphärische Flächen.
Bündelbegrenzung, Objektivauswahl.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Auswirkungen der Abbildungsfehler verstehen und Korrekturmaßnahmen ergreifen;
– die abbildenden Prinzipien der wichtigsten optischen Instrumente verstehen.
Lehrstoff:
Vergrößerung und Auflösungsvermögen eines optischen Instruments.
Funktionsweisen optischer Instrumente. Kenngrößen der Strahlung und Lichtquellen.
1.2 ROBOTIK UND HANDHABUNG
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können Abläufe automatisieren, indem sie geeignete Komponenten auswählen und zu Systemen kombinieren.
Lehrstoff:
Greiftechnik, Handlingmodule.
Vektorielle Kinematik, Koordinatensystemtransformationen, Kinetik.
Industriesensorik, Genauigkeit, Taktzeit, Steuerungs-, Regelungs- und Sicherheitstechnik.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können einfache automatisierte Abläufe simulieren und programmieren.
Lehrstoff:
Simulations- und Programmiertechniken.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Fertigungszellen normgerecht auslegen, programmieren, optimieren und warten;
– umfangreiche Automatisierungsaufgaben mit mehreren vernetzten Komponenten lösen.
Lehrstoff:
Kooperation mehrerer programmierbarer Systeme, Taktzeitoptimierung, Sicherheitstechnik.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Fertigungszellen normgerecht auslegen, programmieren, optimieren und warten;
– umfangreiche Automatisierungsaufgaben mit mehreren vernetzten Komponenten lösen.
Lehrstoff:
Module, Sonderbauformen.
1.3 MESS-, STEUERUNGS- UND REGELUNGSTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Messverfahren und Verfahren zur Signalwandlung vertiefend erklären;
– Verfahren zur Objekterkennung beschreiben;
– die Grundlagen der Elektromagnetischen Verträglichkeit beschreiben.
Lehrstoff:
Optische Messtechnik, Messgeräte, Signalwandler. Objekterkennung, Bildverarbeitung. Sensoren für chemische Größen, biometrische Sensoren.
Störstrahlung, Netzrückwirkung, elektrostatische Probleme.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Methoden zum Entwerfen von Programmen für Steuerungen anwenden;
– die Sicherheitstechnik bei Steuerungen bewerten und analysieren;
– Messtechniken der Elektromagnetischen Verträglichkeit verstehen und anwenden.
Lehrstoff:
Methoden zum Programmentwurf in der Steuerungstechnik, Sicherheit in gesteuerten Systemen.
Messverfahren, Messgeräte.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Bausteine für digitale Regler entwerfen;
– Regelkreise optimieren;
– Modelle zur Beschreibung und Simulation von dynamischen Systemen entwickeln.
Lehrstoff:
Algorithmen für Bausteine digitaler Regler, Stellgrößenbegrenzung, Wind-up-Effekt. Optimierung, Gütekriterien. Modellbildung und Simulation, Linearisierung.
Vermaschte Regelkreise (systematische Behandlung).
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Regelkreise optimieren;
– Modelle zur Beschreibung und Simulation von dynamischen Systemen entwickeln;
– fortgeschrittene Regelungskonzepte auslegen und einsetzen.
Lehrstoff:
Fuzzy-Regler, Mehrgrößenregler.
1.4 FEINWERKTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die für das Fachgebiet bedeutsamen Bauelemente, Baugruppen und Verfahren konzipieren;
– optische Geräte justieren.
Lehrstoff:
Gesperre, Schalt-, Spann- und Sprungwerke.
Spezielle Lagerungen der Feinwerktechnik.
Fassung und Justierung optischer Elemente und Systeme, Toleranzen optischer Einzelteile.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können die Prinzipien der Geräteentwicklung auf die Produktgestaltung anwenden.
Lehrstoff:
Konstruktionsregeln, Konstruktionssystematik, Projektabläufe und -strukturen, automatisierungsgerechte Produktgestaltung.
Bedienelemente, Lesegeräte, Anzeigeelemente, Drucker.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Prinzipien von typischen feinwerktechnischen Verfahren und Geräten unter wirtschaftlichen Aspekten anwenden;
– die wichtigsten mikrotechnischen Bauelemente und Verfahren verstehen sowie diese für einen möglichen Einsatz auswählen.
Lehrstoff:
Diagnose- und Therapiegeräte, Funktionsmessung.
Unterhaltungs-, Büro- und Haushaltstechnik.
Werkstoffe und Kristallstrukturen, Fertigungsverfahren.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können die grundlegenden Materialien und Fertigungsverfahren der Mikrostrukturtechnik darstellen sowie ein geeignetes Verfahren zur Fertigung einer Struktur auswählen.
Lehrstoff:
Mikrotechnische Bauelemente und Verfahren. Mechanische, optische, elektrotechnische, fluidtechnische und biochemische Funktionselemente.
1.5 FACHSPEZIFISCHE INFORMATIONSTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– einfache Aufgabenstellungen mittels Mikrocontrollern realisieren;
– verschiedene Interrupt-Quellen nennen und ihre softwaremäßige Bearbeitung realisieren.
Lehrstoff:
Typische Mikrocontrollerperipherie zur Ein- und Ausgabe, Timer, Zähler.
Interrupt, Interruptebenen, Interrupt-Programmierung.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– umfangreiche Projekte mittels Mikrocontrollern realisieren;
– Fehler in der Hardware eines Automatisierungssystems eingrenzen und beheben.
Lehrstoff:
Entwurf, Aufbau und Inbetriebnahme eines Mikrocontrollersystems und dazugehöriger Peripherie.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Leitsysteme bzw. Client-Server-Systeme konfigurieren und programmieren;
– Prozessdaten – auch über das Web – verarbeiten und visualisieren.
Lehrstoff:
Erstellung einfacher Webseiten.
Realisierung eines komplexen Projektes zur Prozessdatenverarbeitung und Visualisierung.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Leitsysteme bzw. Client-Server-Systeme konfigurieren und programmieren;
– Prozessdaten – auch über das Web – verarbeiten und visualisieren.
Lehrstoff:
Realisierung eines komplexen Projektes zur Prozessdatenverarbeitung und Visualisierung. Web-Programmierung.
1.6 DYNAMISCHE SYSTEME
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– mathematische Modelle für einfache mechatronische Systeme entwickeln;
– diese Modelle anhand von einfachen realen Beispielen validieren.
Lehrstoff:
Modellbildung. Aufstellung von Differentialgleichungen, Lösung mittels mathematischer Methoden; Validierung an einfachen realen Beispielen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Vor- und Nachteile numerischer Methoden verstehen;
– numerische Modelle für einfache mechatronische Systeme entwickeln;
– diese Modelle anhand von einfachen realen Beispielen validieren.
Lehrstoff:
Numerische Modellbildung, Aufstellung von Differential- und Differenzengleichungen, Lösung mittels numerischer Methoden, Konvergenz, Validierung an einfachen realen Beispielen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– mathematische Modelle für mechatronische Systeme entwickeln;
– diese Modelle anhand von realen Beispielen validieren.
Lehrstoff:
Modellbildung, Simulation und Analyse von mechatronischen Systemen mit Übungen anhand von Projekten in Abstimmung mit den fachtheoretischen Pflichtgegenständen.
Vertiefung numerischer Methoden, Mehrkörpermechanik, Finite Elemente, Modalanalyse, dynamische und fluidtechnische Simulation, Validierung an realen Beispielen.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– mathematische Modelle für mechatronische Systeme entwickeln;
– Ergebnisse von Simulationen analysieren und Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten sowie Optimierungen durchführen.
Lehrstoff:
Modellbildung, Simulation und Analyse von mechatronischen Systemen mit Übungen anhand von Projekten in Abstimmung mit den fachtheoretischen Pflichtgegenständen.
Vertiefung numerischer Methoden, Mehrkörpermechanik, Finite Elemente, Modalanalyse, dynamische und fluidtechnische Simulation.
Validierung an realen Beispielen.
1.7 ELEKTRONIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Transistoren als Schalter für höhere Leistungen einsetzen;
– elektronische Zähler für verschiedene Aufgaben entwerfen;
– elektronische Schaltungen mit speziellen Eigenschaften entwerfen;
– analoge Leistungsverstärker entwerfen.
Lehrstoff:
Ansteuerung, dynamisches Schaltverhalten, Verlustleistung, Schutz.
Vor- und Rückwärtszähler, Vorwahlzähler, Zähler für beliebige Zählcodes.
Gegenkopplung, Schaltungen für analoge und digitale Signalaufbereitung.
Gegentaktprinzip, Schutz.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können mittels integrierter Schaltungen elektronische Funktionsgruppen entwerfen und aktive Filter höherer Ordnung für vorgegebene Anwendungen auswählen und dimensionieren.
Lehrstoff:
Anwendung integrierter Schaltungen zur Signalaufbereitung und Leistungssteuerung.
Integrierte Bausteine für aktive Analog- und Switched-Capacitor-Filter höherer Ordnung.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Eigenschaften von Abtastsystemen erkennen;
– Oszillatoren entwerfen;
– Verfahren der Mehrfachnutzung von Übertragungskanälen anwenden.
Lehrstoff:
Oszillatoren für digitale und analoge Anwendungen; Schwingungsstabilisierung, Schwingungen beliebiger Kurvenform.
Zeitmultiplex- und Frequenzmultiplexverfahren. Modulationsverfahren. Störeinflüsse. Abtastsysteme.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Grundzüge der Wellenausbreitung verstehen;
– Verfahren der Mehrfachnutzung von Übertragungskanälen anwenden;
– die unterschiedlichen Möglichkeiten der Leistungssteuerung im Wechsel- und Drehstromkreis anwendungsorientiert auswählen und einsetzen.
Lehrstoff:
Wellenausbreitung.
Wellenpaketsteuerung, Phasenanschnittsteuerung, Oberwellen.
1.8 DIGITALE CASE STUDIES
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– individuelle und in Teamarbeit auszuführende Aufgabenstellungen der Digitalisierung realisieren;
– Projekt- und Zeitmanagement Tools anwenden und für ihre Aufgaben einsetzen („3-Ws“);
– einfache, industrie-nahe Aufgaben erfassen sowie einfache Prozesse erkennen und analysieren;
– Lösungsansätze mit Fokus auf Nachhaltigkeit erarbeiten und formulieren;
– Komponenten zur Messwerterfassung, -verarbeitung und der Datenkommunikation auswählen und anwenden;
– Prozessdaten verarbeiten.
Lehrstoff:
Teamarbeit, Projekt- und Zeitmanagement; Applikationen zur Messwert-Erfassung oder/und Verarbeitung.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– einfache industrie-nahe gestellte Aufgaben miteinander vernetzen;
– Anwendungen erstellen, Datenanalysen durchführen und darstellen;
– Projekt- und Zeitmanagement Tools einsetzen.
Lehrstoff:
Applikations-Entwurf und Implementierung; Datenanalyse; Projekt- und Zeitmanagement.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Komplexe industrienahe gestellte Aufgaben erfassen sowie komplexe Prozesse erkennen und analysieren;
– Digitalisierungs-Anwendungen unter Beachtung der Nachhaltigkeit erstellen;
– Mensch-Maschine-Interaktionen anwenden.
Lehrstoff:
Interface Implementierung (Informationen strukturiert darstellen, Orientierung und Navigation, Interaktion); Spezielle Ein- und Ausgabemöglichkeiten (z. B., Sprache, Objekterkennung, Gesten, …), Anwendungsbereiche (Produktion, Digitalisierung, Nachhaltigkeit).
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– Systeme vernetzen;
– Cloud-Dienste anwenden;
– Methoden der Softwareentwicklung anwenden.
Lehrstoff:
Realisierung eines Projektes mit den Inhalten: Netzwerke und Protokolle im Fertigungs- und Produktionsprozess, Clouds und Services, Software Engineering, Interfaces zwischen Komponenten und Systemen unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten.
D. Pflichtpraktikum
… 33 unveränderte Absätze
Siehe Anlage 1.
Freigegenstände, Unverbindliche Übung, Förderunterricht
E. Freigegenstände
Siehe Anlage 1 und weiters:
6. DARSTELLENDE GEOMETRIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler können
– die Erzeugung und die geometrischen Gesetzmäßigkeiten von Kurven, Flächen und Körpern beschreiben und technische Objekte im Hinblick auf die enthaltenen geometrischen Formen analysieren;
– aus den Rissen eines technischen Objekts dessen Aufbau ablesen;
– technische Objekte mit Handskizzen und Konstruktionszeichnungen darstellen sowie mit Hilfe von CAD visualisieren;
– räumlich konstruktive Aufgabenstellungen erfassen und in geeigneten Abbildungsverfahren sowie mit Hilfe von CAD lösen.
Lehrstoff:
Darstellung und konstruktive Behandlung ebenflächig und krummflächig begrenzter Körper aus der Technik in geeigneten Rissen.
Raumtransformationen, Boolesche Operationen, Modellierung technischer Objekte mit CAD.
F. Unverbindliche Übung
BEWEGUNG UND SPORT
Siehe BGBl. Nr. 37/1989 idgF.
G. Förderunterricht
Siehe Anlage 1.
H. Deutschförderklasse
Pflichtgegenstände
1. Deutsch in der Deutschförderklasse
2. Religion
3. Weitere Pflichtgegenstände und Verbindliche Übung
Für die weiteren Pflichtgegenstände und die verbindliche Übung sind die Bildungs- und Lehraufgabe sowie der jeweilige Lehrstoff gemäß Abschnitt VII Unterabschnitt A bis C anzuwenden unter Berücksichtigung der sprachlichen Kompetenzen und individuellen Voraussetzungen der Schülerin bzw. des Schülers.
4. Pflichtgegenstände der schulautonomen Vertiefung
Für die Pflichtgegenstände der schulautonomen Vertiefung sind die Bildungs- und Lehraufgabe sowie der jeweilige Lehrstoff gemäß Abschnitt VII Unterabschnitt B.1 anzuwenden unter Berücksichtigung der sprachlichen Kompetenzen und individuellen Voraussetzungen der Schülerin bzw. des Schülers.
Freigegenstände und Unverbindliche Übung
Für die Freigegenstände und unverbindliche Übung sind die Bildungs- und Lehraufgabe sowie der jeweilige Lehrstoff gemäß Abschnitt VII Unterabschnitt E bis F anzuwenden unter Berücksichtigung der sprachlichen Kompetenzen und individuellen Voraussetzungen der Schülerin bzw. des Schülers.