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Anlage 1.2.1
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LEHRPLAN DER HÖHEREN LEHRANSTALT FÜR CHEMIE
I. STUNDENTAFEL *1)
(Gesamtstundenzahl und Stundenausmaß der einzelnen
Unterrichtsgegenstände)
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Lehr-
Wochenstunden ver-
A. Pflichtgegenstände Summe pflich-
Jahrgang tungs-
gruppe
I. II. III. IV. V.
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1. Religion ............ 2 2 2 2 2 10 (III)
2. Deutsch ............. 3 2 2 2 2 11 (I)
3. Englisch ............ 4 2 2 2 2 12 (I)
4. Geschichte und
Sozialkunde ......... - - 2 2 - 4 (III)
5. Geographie und
Wirtschaftskunde .... 2 2 - - - 4 (III)
6. Wirtschaftliche
Bildung, Rechtskunde
und Politische
Bildung ............. - - - 2 2 4 III
7. Leibesübungen ....... 2 2 2 1 1 8 (IVa)
8. Mathematik und
angewandte Mathematik 4 4 2 2 - 12 (I)
9. Elektronische
Datenverarbeitung und
angewandte
elektronische
Datenverarbeitung ... - 2 2 - - 4 (I)
10. Physik und
angewandte Physik ... 4 3 - - - 7 (II)
11. Biologie und
Mikrobiologie ....... 2 3 *2) 2 *3) - - 7 I
12. Allgemeine und
anorganische Chemie . 4 2 2 - - 8 I
13. Stöchiometrie ....... 2 1 - - - 3 (I)
14. Analytische Chemie .. 2 3 3 - - 8 (I)
15. Organische Chemie ... - 3 2 3 - 8 (I)
16. Biochemie ........... - - - 2 - 2 I
17. Physikalische Chemie - - 4 3 - 7 (I)
18. Verfahrenstechnik und
Umwelttechnik *4) ... - - 3 *3) 4 *3) 4 *3) 11 I
19. Qualitätssicherung .. - - - - 3 3 I
20. Analytisches
Laboratorium ........ 9 9 10 - - 28 (I)
21. Organisch-chemisches
Laboratorium ........ - - - 5 - 5 I
22. Physikalisch-
chemisches
Laboratorium ........ - - - - 5 5 I
Pflichtgegenstände des
schulautonomen
Ausbildungsschwerpunktes
(Tab. A.1 bis Tab. A.4) . - - - 10 19 29
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Gesamtwochenstundenzahl . 40 40 40 40 40 200
23. Pflichtpraktikum .... mindestens zweimal vier Wochen vor Eintritt
in den V. Jahrgang.
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Lehr-
Wochenstunden ver-
A.1 Pflichtgegenstände des schulautonomen Summe pflich-
Ausbildungsschwerpunktes: Jahrgang tungs-
Biochemie, Bio- und Gentechnologie gruppe
IV. V.
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1.1 Biochemie und Lebensmittelchemie .... - 2 2 I
1.2 Angewandte Mikrobiologie und
Gentechnik .......................... 3 *2) 5 *5) 8 I
1.3 Biotechnologie und
Fermentationstechnik *6) ............ 2 2 *3) 4 I
1.4 Chemisch-technologisches Laboratorium 5 - 5 I
1.5 Biochemisch-technologisches
Laboratorium *6) .................... - 10 10 I
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Lehr-
Wochenstunden ver-
A.2 Pflichtgegenstände des schulautonomen Summe pflich-
Ausbildungsschwerpunktes: Jahrgang tungs-
Technische Chemie - Umwelttechnik gruppe
IV. V.
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2.1 Umweltanalytik ...................... - 2 2 I
2.2 Chemische Technologie und
Umwelttechnik ....................... 4 2 6 I
2.3 Umweltanalytisches Laboratorium ..... - 5 5 I
2.4 Chemisch-technologisches Laboratorium 6 10 16 I
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Lehr-
Wochenstunden ver-
A.3 Pflichtgegenstände des schulautonomen Summe pflich-
Ausbildungsschwerpunktes: Jahrgang tungs-
Leder- und Naturstofftechnologie gruppe
IV. V.
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3.1 Technologie der Naturstoffe *6) ..... 3 - 3 I
3.2 Chemie und Technologie des Leders ... 2 2 4 I
3.3 Technologisches Laboratorium ........ 5 10 15 I
3.4 Werkstättenlaboratorium ............. - 7 7 III
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Lehr-
Wochenstunden ver-
A.4 Pflichtgegenstände des schulautonomen Summe pflich-
Ausbildungsschwerpunktes: Jahrgang tungs-
Oberflächentechnik gruppe
IV. V.
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4.1 Chemie und Technologie der
Oberflächenbeschichtung *6) ......... 3 3 6 I
4.2 Korrosionsschutz .................... 2 - 2 I
4.3 Technologisches Laboratorium ........ 5 10 15 I
4.4 Werkstättenlaboratorium ............. - 6 6 III
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Lehr-
Wochenstunden ver-
B. Freigegenstände pflich-
Jahrgang tungs-
gruppe
I. II. III. IV. V.
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Technisches Englisch - - - - 2 I
Zweite lebende
Fremdsprache *7) .... - - 3 3 3 (I)
Labor für
Betriebswirtschaft .. - - - 3 3 II
Ökologie und
Toxikologie ......... - - - - 2 I
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Lehr-
Wochenstunden ver-
C. Unverbindliche Übungen pflich-
Jahrgang tungs-
gruppe
I. II. III. IV. V.
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Leibesübungen ....... 2 2 2 2 2 (IVa)
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Lehr-
Wochenstunden ver-
D. Förderunterricht pflich-
Jahrgang tungs-
gruppe
I. II. III. IV. V.
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Deutsch ............. *8) *8) *8) *8) *8) (I)
Englisch ............ *8) *8) *8) *8) *8) (I)
Mathematik und
angewandte Mathematik *8) *8) *8) *8) - (I)
II. ALLGEMEINES BILDUNGSZIELrömisch zwei. ALLGEMEINES BILDUNGSZIEL
Siehe Anlage 1.
III. ALLGEMEINE DIDAKTISCHE GRUNDSÄTZErömisch drei. ALLGEMEINE DIDAKTISCHE GRUNDSÄTZE
Siehe Anlage 1.
IV. LEHRPLÄNE FÜR DEN RELIGIONSUNTERRICHTrömisch vier. LEHRPLÄNE FÜR DEN RELIGIONSUNTERRICHT
Siehe Anlage 1.
V. BILDUNGS- UND LEHRAUFGABE DER EINZELNEN UNTERRICHTSGEGENSTÄNDE,römisch fünf. BILDUNGS- UND LEHRAUFGABE DER EINZELNEN UNTERRICHTSGEGENSTÄNDE,
AUFTEILUNG DES LEHRSTOFFES AUF DIE EINZELNEN SCHULSTUFEN,
DIDAKTISCHE GRUNDSÄTZE
A. Pflichtgegenstände
2. DEUTSCH
Siehe Anlage 1.
3. ENGLISCH
Siehe den Pflichtgegenstand „Lebende Fremdsprache (Englisch)'' in Anlage 1. Im I. Jahrgang ist dem Lehrstoff anzufügen: Siehe den Pflichtgegenstand „Lebende Fremdsprache (Englisch)'' in Anlage 1. Im römisch eins. Jahrgang ist dem Lehrstoff anzufügen:
„Sprachübungen und Schriftverkehr:
Kurzreferate, Berichte, Dialoge, Formen der Gruppendiskussion. Musterbriefe; Idiomatik und Textierung.''
GESCHICHTE UND SOZIALKUNDE
Siehe den Pflichtgegenstand „Geschichte und Sozialkunde'' in Anlage 1, IV. und V. Jahrgang. Siehe den Pflichtgegenstand „Geschichte und Sozialkunde'' in Anlage 1, römisch vier. und römisch fünf. Jahrgang.
GEOGRAPHIE UND WIRTSCHAFTSKUNDE
Siehe Anlage 1.
WIRTSCHAFTLICHE BILDUNG, RECHTSKUNDE UND POLITISCHE BILDUNG
Siehe den Pflichtgegenstand „Wirtschaftliche Bildung, Rechtskunde und Staatsbürgerkunde'' in Anlage 1.
7. LEIBESÜBUNGEN
Siehe Anlage 1.
MATHEMATIK UND ANGEWANDTE MATHEMATIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die für die Berufspraxis des Fachgebietes notwendige Sicherheit im Rechnen mit Zahlen, Variablen und Funktionen besitzen und die Methoden der Analysis, der Numerik und der Statistik auf Aufgaben der analytischen und physikalischen Chemie sowie der Verfahrenstechnik anwenden können.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:römisch eins. Jahrgang:
Algebra:
Zahlenbereiche, Gleichungen (Terme, lineare Gleichungen und Ungleichungen, Formelumwandlungen, rein quadratische Gleichungen), Funktionen (Darstellung von Funktionen, lineare Funktionen), Addition und Subtraktion von Vektoren.
Numerik:
Überschlagsrechnungen, Gleitkommazahlen, Zahlen begrenzter Genauigkeit, Gebrauch der in der Praxis üblichen Rechenhilfsmittel.
Geometrie:
Planimetrie (Kongruenz, Ähnlichkeit), Trigonometrie des rechtwinkeligen Dreiecks.
II. Jahrgang:römisch zwei. Jahrgang:
Algebra:
Potenzen mit reellen Exponenten, Rechenoperationen mit Logarithmen. Quadratische Gleichungen, Exponentialgleichungen, logarithmische Gleichungen, lineare Gleichungssysteme. Potenz- und Wurzelfunktionen, Kreis- und Arcusfunktionen, Exponentialfunktionen und logarithmische Funktionen, allgemeine Kreisfunktionen. Darstellung komplexer Zahlen, Vektorrechnung (Skalarprodukt). Zahlenfolgen und Reihen, Grenzwert.
Geometrie:
Berechnung des Dreiecks mit Hilfe des Sinus- und Cosinussatzes.
Statistik:
Häufigkeitsverteilungen. Lage- und Streumaße.
III. Jahrgang:römisch drei. Jahrgang:
Analysis:
Stetigkeit; Differentialquotient, Ableitung reeller Funktionen, Differentiationsregeln, Differential, Funktionsdiskussion; unbestimmtes, bestimmtes Integral. Integrationsmethoden.
Statistik:
Deskriptive Korrelation und Regression. Normalverteilung. Intervallschätzung (Mittelwert). Prüfverteilungen. Grundlegende statistische Prüfverfahren.
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Algebra und Numerik:
Vektoralgebra. Matrizen. Anwendung auf Problemstellungen des Fachgebietes.
Analysis:
Funktionen mit zwei und mehreren unabhängigen Variablen. Partielle Ableitungen. Fehler- und Ausgleichsrechnung. Gewöhnliche Differentialgleichungen. Numerische Methoden (Integration und Anfangswertprobleme). Anwendung auf Problemstellungen des Fachgebietes.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit auf Aufgaben des betreffenden Fachgebietes. Dementsprechend werden daher die Rechenbeispiele zu wählen sein. Zwecks rechtzeitiger Erarbeitung der notwendigen Kenntnisse empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der fachtheoretischen Pflichtgegenstände „Analytische Chemie'', „Analytisches Laboratorium'', „Physikalische Chemie'' und „Verfahrenstechnik und Umwelttechnik''.
In jedem Jahrgang drei einstündige Schularbeiten.
ELEKTRONISCHE DATENVERARBEITUNG UND ANGEWANDTE ELEKTRONISCHE
DATENVERARBEITUNG
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll Aufgaben des Fachgebietes mit Hilfe von Softwarepaketen lösen können. Er soll Betriebssystemumgebungen von Industriestandardrechnern bedienen sowie einfache Programme erstellen, testen und verbessern können. Der Schüler soll die wirtschafts- und gesellschaftspolitischen Auswirkungen des Einsatzes der Informationstechnologie beurteilen können.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:römisch zwei. Jahrgang:
EDV-Anlagen:
Aufbau, Funktion, Betriebssysteme, Benutzeroberflächen,
Datensicherheit.
Arbeiten mit Anwendungsprogrammen:
Textverarbeitung, Präsentationsgraphik, Tabellenkalkulation, Datenbanken. Erstellung von Präsentationsunterlagen. Datentransfer und Verbunddokumente.
III. Jahrgang:römisch drei. Jahrgang:
Meßdatenverarbeitung:
Erfassung von Meßwerten, Auswertung von Meßdaten.
Technisch-wissenschaftliche Aufbereitung.
Entwicklung von Programmen:
Analyse und Organisation, strukturierte und objektorientierte Programmierung, Dateiverarbeitung. Test und Dokumentation.
Telekommunikation:
Datenfernübertragung, Kommunikations- und Datennetze.
Projekte:
Projektplanung und -steuerung, Netzplantechnik.
Auswirkungen der Informationstechnologie:
Betriebswirtschaft (Rationalisierung, zunehmende Bedeutung der Organisation). Volkswirtschaft (Strukturwandel in der Wirtschaft und auf dem Arbeitsmarkt). Sozialpolitik (Beschäftigungspolitik, Arbeitszeit; neue Arbeitsformen und -belastungen). Datenschutz (Persönlichkeitsschutz, Urheberrecht).
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit auf Aufgaben der Berufspraxis. Daher liegt das Hauptgewicht auf den Themenbereichen „Anwendungssoftware'', „Meßdatenauswertung'' und „Entwicklung von Programmen' sowie bei den Beispielen auf Aufgaben aus den fachtheoretischen Unterrichtsgegenständen. Als Programmierhilfen bewähren sich besonders graphische Darstellungen wie Programmablaufplan und Struktogramm. Für umfangreichere Programme bewährt sich Gruppenarbeit.
PHYSIK UND ANGEWANDTE PHYSIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll Vorgänge exakt beobachten und beschreiben sowie aus den Beobachtungsergebnissen physikalische Gesetzmäßigkeiten erkennen und erklären können. Er soll in den für das Fachgebiet wichtigen Teilbereichen der Physik und in der naturwissenschaftlichen Weltsicht grundlegende Kenntnisse besitzen.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:römisch eins. Jahrgang:
Allgemeine Physik:
Aufgaben und Arbeitsweise der Physik. Gesetzliche Maßeinheiten.
Internationales Einheitensystem (SI).
Mechanik des Massenpunktes:
Kinematik (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Translation, Rotation, zusammengesetzte Bewegung). Dynamik (Trägheit, Kraft und Masse, die Newtonschen Axiome). Arbeit und Leistung. Energie, Impuls, Drehimpuls, Erhaltungssätze. Reibung. Dynamik der Rotation. Gravitation.
Mechanik deformierbarer Körper:
Hydro- und Aerostatik (Aggregatzustände, Druck, Schweredruck). Oberflächenspannung und Kapillarität. Strömungen (laminare und turbulente Strömung, Viskosität). Der deformierbare feste Körper (Spannung, Dehnung).
Temperatur und Wärme:
Temperaturbegriff, Temperaturmessung, Wärmeenergie, Kalorimetrie. Ausdehnung durch Wärme. 1. und 2. Hauptsatz der Wärmelehre.
Aggregatzustände:
Phasenumwandlungen. Reale Gase, Joule-Thomson-Effekt
(Gasverflüssigung, Wärmepumpe).
Strahlenoptik:
Reflexion, Brechung; optische Geräte. Lichtgeschwindigkeit.
II. Jahrgang:römisch zwei. Jahrgang:
Schwingungen und Wellen:
Schwingungen, Wellen, Interferenz, Beugung. Stehende Wellen.
Modulation. Schallwellen.
Wellenoptik:
Interferenz, Beugung, Polarisation. Spannungsoptik. Absorption,
Dispersion, Streuung.
Elektrizität:
Ladung, elektrisches Feld. Spannung, Strom, Arbeit, Leistung.
Elektronenleiter, Ionenleiter, Halbleiter.
Magnetismus:
Elektromagnetismus. Elektromagnetische Induktion. Generator, Motor.
Magnetische Eigenschaften der Stoffe.
Wechselstrom:
Wechselstromgrößen. Transformator. Drehstrom.
Weltbild:
Zusammenhänge der Teilgebiete der klassischen Physik. Auswirkungen der modernen Physik (Relativitätstheorie, Quantenphysik, Kernphysik, soziale und wirtschaftspolitische Aspekte).
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit auf Aufgaben der Fachrichtung. Im Sinne der Bildungs- und Lehraufgabe bewährt sich das Ausgehen vom experimentellen Nachweis der physikalischen Zusammenhänge, gefolgt von der Erläuterung der gewonnenen Erkenntnisse an Beispielen aus dem Bereich der Chemie.
BIOLOGIE UND MIKROBIOLOGIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Bedeutung und die Funktion von pflanzlichen, tierischen und menschlichen Organsystemen sowie von Mikroorganismen kennen und die für die berufliche Praxis gebräuchlichen Theorien und Methoden der Biologie und Mikrobiologie verstehen und anwenden können. Er soll das Stoffwechselgeschehen in der Natur verstehen und den Einfluß von Fremdstoffen auf die Stoffwechselvorgänge kennen.
I. Jahrgang:römisch eins. Jahrgang:
Biologie:
Entstehung des Lebens (Evolution, Theorien);
Entwicklungsgeschichte. Belebte und unbelebte Materie;
Fossilgeschichte. Hominidenevolution. Zelle (Zellen als lebende Einheit. Molekulare Logik. Bau und Funktion der Zellorganellen. Prokaryonten und Eukaryonten).
Mikrobiologie:
Arten und Bedeutung von Mikroorganismen im Stoffkreislauf der Natur. Morphologie.
II. Jahrgang:römisch zwei. Jahrgang:
Biologie:
Gewebelehre. Ein- und Vielzelligkeit. Zellteilung. Aufbau und Funktion pflanzlicher und tierischer Gewebe. Bau und Leistung pflanzlicher und tierischer Grundorgane. Reizphysiologie der Pflanze. Stoffaufnahme, Leitung und Speicherung bei Pflanzen. Bioenergetik. Mikroskopische und makroskopische Untersuchungen pflanzlicher und tierischer Ein- und Mehrzeller. Physiologische Untersuchungen. Isolierung von Geweben und Organen.
Genetik:
Vererbungslehre, Gesetze, Eugenik, Mutation, Mutationsauslösung.
Fertilität.
Mikrobiologie:
Systematik. Bedeutung im medizinischen, saprophytischen und industriellen Bereich. Viren, Phagen und Rickettsien. Einfache mikrobiologische Arbeitsmethoden.
III. Jahrgang:römisch drei. Jahrgang:
Humanbiologie:
Bau und Physiologie des Menschen. Fortpflanzung. Immunbiologie. Humanethologie (biologische Voraussetzungen und spezifisches Verhalten). Humanökologie (Habitate, physisches und psychisches Wohlbefinden).
Molekulargenetik:
Sequenz- und Strukturanalyse von RNS und DNS. Zellfusion im elektrischen Feld und auf chemischem Wege. Genetische Veränderungen von Pflanzenzellen. Zellzucht am Beispiel pflanzlicher Zellen. Klonieren.
Mikrobiologie:
Mikrobiologische Präparation. Färbemethoden. Wachstum auf verschiedenen Nährmedien. Sterilisation und Entkeimung. Anreicherungs- und Reinzuchtverfahren. Keimzahlbestimmungen.
Biologische Testverfahren:
Testverfahren zur Erfassung biologischer Schadwirkungen chronischer und akuter Toxizität. Keimschädigende Einflüsse (Antibiotika, Desinfektionsmittel).
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit auf Probleme der beruflichen Praxis des Fachgebietes, weshalb besonders auf dem Stand der Naturwissenschaften angepaßte Lehrinhalte zu achten sein wird. Die Aufeinanderfolge kurzer theoretischer Abschnitte und praktischer Übungen im Laboratorium erhöht die Anschaulichkeit und das Verständnis und fördert die Motivation. Manche Übungen im Laboratorium bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen entsprechend dem Stand des theoretischen Unterrichts. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Ausarbeitung eines Praktikumsberichtes verlangt.
ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die bedeutsamen Begriffe und Gesetzmäßigkeiten chemischer Stoffe kennen und die Wechselwirkungen zwischen stofflichen und energetischen Veränderungen verstehen. Er soll die Strukturen im Aufbau der Materie erkennen und beschreiben können. Er soll den Aufbau, die Eigenschaften und Funktionen und den Einsatz der im Fachgebiet verwendeten Stoffe sowie deren Auswirkung auf die Umwelt kennen.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:römisch eins. Jahrgang:
Allgemeine Chemie:
Terminologie. Zustände der Materie. Chemische Reaktionen. Atombau. Periodensystem. Chemische Bindung (Atombindung, Metallbindung, Ionenbeziehung).
Anorganische Chemie:
Ausgewählte Beispiele der in der Praxis bedeutenden Elemente der
II. Jahrgang:römisch zwei. Jahrgang:
Allgemeine Chemie:
Theorie der chemischen Bindung (Valence-Bond-Theorie, Molekülorbitaltheorie, LCAO-MO Methode, VSEPR-Modell). Energiebändermodell.
Anorganische Chemie:
Wirtschaftlich und technologisch bedeutsame Elemente der 1. und 2. Gruppe und 13. bis 18. Gruppe und ihre Verbindungen (Vorkommen, Eigenschaften; Umweltaspekte).
III. Jahrgang:römisch drei. Jahrgang:
Allgemeine Chemie:
Ligandenfeldtheorie. Stereochemie. Komplexchemie.
Anorganische Chemie:
Wirtschaftlich und technologisch bedeutsame Elemente der 3. bis 12. Gruppe und ihre Verbindungen (Vorkommen, Eigenschaften; Umweltaspekte).
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind zunächst die Anschaulichkeit und der Praxisbezug sowie in zunehmendem Maße der Beitrag zum Verständnis chemischer Gesetzmäßigkeiten und der Verantwortlichkeit gegenüber der Umwelt. Am besten bewähren sich Unterrichtsmethoden mit zunehmendem Abstraktionsgrad des Lehrstoffes, zB der allmähliche Übergang von der allgemeinen zur anorganischen Chemie und von der beschreibenden zur erklärenden Darstellung. Die Anschaulichkeit wird durch Demonstrationen, bildliche Darstellungen und aktuelle Beispiele erhöht. Im Sinne der Bildungs- und Lehraufgabe kommt dem Umweltschutz und der Sicherheitstechnik im chemischen Laboratorium und Betrieb besondere Bedeutung zu. Zwecks rechtzeitiger Erarbeitung von Vorkenntnissen und zur Vermeidung von Doppelgleisigkeiten empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Analytische Chemie'' und „Analytisches Laboratorium''.
13. STÖCHIOMETRIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll Ergebnisse von quantitativen chemischen Analysen rechnerisch auswerten und stöchiometrische Berechnungen durchführen können.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:römisch eins. Jahrgang:
Begriffe:
Masse, Volumen, Dichte, chemische Formeln.
Gehalt von Lösungen:
Definition der Gehaltsgrößen. Herstellung von Lösungen. Umrechnung
von Gehaltsgrößen. Mischungsrechnungen.
Chemische Reaktionen:
Chemische Formeln. Chemische Reaktionsgleichungen. Stoffmenge. Stoffbilanzen und Elektronenbilanzen. Umsatzberechnungen.
Gravimetrie:
Berechnung gravimetrischer Bestimmungen, stöchiometrischer
Faktoren, Massenanteilen; Elektrogravimetrie.
Volumetrie:
Definition von Gehaltsgrößen. Bereitung von Maßlösungen. Berechnung
von Titrationen (Säure/Base-, Redox-, Fällungs- und Komplexbildungstitrationen).
Ionengleichgewichte:
Säure-Basen-Gleichgewichte. pH-Berechnungen.
II. Jahrgang:römisch zwei. Jahrgang:
Gleichgewichte:
Berechnung von Puffersystemen, Löslichkeitsprodukten und -gleichgewichten. Komplexbildungsgleichgewichte. Gasgleichgewichte.
Elektrodenprozesse:
Elektrodenpotentiale. Nernstsche Gleichung. Berechnung von Redoxgleichgewichten.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Erfordernisse der Praxis in chemischen Laboratorien. Um Fehler zu vermeiden, erweist es sich als zweckmäßig, Rechenergebnisse durch Schätzen auf ihre mögliche Richtigkeit zu überprüfen sowie die Rechengenauigkeit auf die verwendeten Analysenmethoden abzustimmen. Zwecks rechtzeitiger Erarbeitung von Vorkenntnissen und zur Vermeidung von Doppelgleisigkeiten empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Analytische Chemie'' und „Analytisches Laboratorium''.
In jedem Jahrgang zwei Schularbeiten.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Prinzipien und Methoden der analytischen Chemie kennen, über ihren sinnvollen Einsatz und ihre Grenzen zur Lösung praxisnaher Aufgaben Bescheid wissen, auf diesen aufbauend weiteren Entwicklungen folgen können sowie die Voraussetzungen zur Durchführung experimenteller Untersuchungen beherrschen.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:römisch eins. Jahrgang:
Laboratoriumstechnik:
Gefahrenquellen und Sicherheitsmaßnahmen. Umgang mit Chemikalien, Gefahrensymbolen, R- und S-Sätzen gemäß Chemikaliengesetzgebung. Planung und Vorbereitung chemischer Arbeiten. Führung eines Arbeitsjournals und Abfassung von Arbeitsberichten. Möglichkeiten der Glasbearbeitung. Handhabung von Laboratoriumsgeräten. Grundoperationen der chemischen Laboratoriumstechnik.
Chemische Analyse:
Reinheit von Reagentien. Herstellung von Reagenslösungen. Gruppenreaktionen von Kationen und Anionen. Prinzip eines Trennungsganges. Identifizierungsreaktionen von Kationen und Anionen. Selektivität und Empfindlichkeit. Prinzip der Gravimetrie und der Volumetrie am Beispiel von Einzelbestimmungen.
Instrumentelle Analyse:
Elektrogravimetrie. Kolorimetrie und Photometrie. Eichverfahren.
II. Jahrgang:römisch zwei. Jahrgang:
Chemische Analyse:
Systematik der chemischen Bestimmungsmethoden. Methoden der Gravimetrie in Einzelbestimmungen und Trennungen unter Einbeziehung organischer Reagentien. Methoden der Volumetrie in Einzelbestimmungen und Trennungen unter Einbeziehung elektrometrischer Indikationsverfahren.
Instrumentelle Analyse:
Systematik der instrumentellen Bestimmungsmethoden. Spektralphotometrie und Flammenphotometrie. Konduktometrie und Potentiometrie. Refraktometrie und Polarimetrie. Rechnerische Auswertung und graphische Darstellung von Analysendaten.
Trennmethoden:
Systematik der Trennmethoden. Ionenaustausch, Extraktion, Destillation.
III. Jahrgang:römisch drei. Jahrgang:
Probenvorbereitung:
Aufschluß, Anreicherung, Vortrennung.
Chemische Analyse:
Systeme in der anorganischen Reaktionschemie. Organische Elementar- und Gruppenanalyse. Enzymatische Analyse. Techniken der Mikro- und Spurenanalyse.
Instrumentelle Analyse:
Atomspektrometrie, Molekülspektrometrie, elektrometrische Methoden;
Automatisierung von Analysenverfahren.
Trennmethoden:
Chromatographie, Elektrophorese, Massenspektrometrie,
Verbundverfahren.
Methodenbewertung:
Informationstheoretische Grundlagen des analytischen Prozesses. Analysenstrategie und Vergleich von Analysenverfahren. Rechnerunterstützte Auswertemethoden der analytischen Chemie.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind der Beitrag zum Verständnis für die praktische Arbeit im Laboratorium sowie der aktuelle Stand der instrumentellen Analytik. Besonders nützlich im Hinblick auf eine ökonomische Arbeitsweise ist die kritische Wertung der einzelnen Analysenmethoden (Vor- und Nachteile, Grenzen). Hauptkriterium für die Auswahl der Analysenbeispiele ist die Bedeutung für die berufliche Praxis. Zur rechtzeitigen Erarbeitung der notwendigen Vorkenntnisse empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Analytisches Laboratorium'', „Stöchiometrie'' und „Physik und angewandte Physik''.
15. ORGANISCHE CHEMIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die für die berufliche Praxis bedeutsamen Stoffklassen der organischen Chemie, ihre Nutzung und ihre Auswirkungen auf die Umwelt kennen. Er soll den Ablauf der häufigsten organisch-chemischen Reaktionen verstehen. Er soll die Nomenklatur, allgemeine physikalische, chemische und physiologische Eigenschaften, technologisch bedeutsame Synthesen und Isolierungsverfahren sowie charakteristische Umsetzungen der einzelnen Stoffklassen kennen und anwenden können.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:römisch zwei. Jahrgang:
Systematik organischer Verbindungen:
Strukturen, funktionelle Gruppen, Nomenklatur.
Reaktionen:
Reaktionstypen (Addition, Eliminierung, Substitution, Umlagerung, Redoxreaktionen). Reaktionsmechanismen (radikalische und polare
Mechanismen; Mehrzentrenmechanismen).
Monofunktionelle Stoffklassen:
Halogen-, Sauerstoff-, Stickstoff- und Schwefelverbindungen (Herstellung, Charakterisierung, Verwendung. Umweltaspekte).
III. Jahrgang:römisch drei. Jahrgang:
Di- und polyfunktionelle Stoffklassen:
Substituierte Carbonsäuren und Derivate (Herstellung, Charakterisierung, Verwendung. Umweltaspekte). Mono- und Polysaccharide.
Aromatische Verbindungen:
Aromatizität. Benzol und Derivate. Kondensierte Aromaten.
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Cyclische Verbindungen:
Alicyclen. Heterocyclen. Kondensierte Heterocyclen.
Spezielle Stoffklassen:
Makromolekulare Stoffe. Farbstoffe und Pigmente.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind der Beitrag zum Verständnis für die Besonderheiten der Chemie organischer Verbindungen und die Bedeutung der funktionellen Gruppen für die Eigenschaften und die Reaktivität. Ein wesentliches Kriterium für die exemplarische Auswahl einzelner Verbindungen ist die spezielle ökonomische, ökologische, physiologische und toxikologische Relevanz sowie der Umweltbezug. Durch ständiges Erörtern der gesetzmäßigen Zusammenhänge wird das Verständnis für den Ablauf organisch-chemischer Reaktionen geschult und erweitert. Zweckmäßigerweise werden auch Sicherheitsbelange besprochen.
16. BIOCHEMIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die für die Praxis bedeutsamen biochemischen Mechanismen sowie Zusammenhänge biochemischer Abläufe in der Zelle und im Organismus kennen.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Biomoleküle:
Struktur, Eigenschaften und Funktion von Proteinen, Kohlenhydraten
und Lipiden. Gewinnung und Reinigung.
Biologische Membrane:
Aufbau; Transportmechanismen.
Biokatalyse:
Enzyme, Cofaktoren, Effektoren; Mechanismen, Kinetik.
Nucleinsäuren:
Struktur, Replikation, Regulation der Genexpression.
Proteinbiosynthese.
Stoffwechsel und Energieumsatz:
Katabolismus, Anabolismus; energetische Prinzipien.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Anwendbarkeit auf Problemstellungen in der beruflichen Praxis und der Beitrag zum Verständnis biochemischer Mechanismen, weshalb besonders auf dem Stand der Naturwissenschaften angepaßte Lehrinhalte zu achten sein wird. Zwecks rechtzeitiger Erarbeitung von Vorkenntnissen und zur Vermeidung von Doppelgleisigkeiten empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Organische Chemie'' und „Biologie und Mikrobiologie''.
17. PHYSIKALISCHE CHEMIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Wechselwirkungen zwischen stofflichen und energetischen Veränderungen verstehen. Er soll stoffliche Eigenschaften und Vorgänge mit Hilfe mathematischer Formulierungen beschreiben und erklären können. Der Schüler soll die physikalisch-chemischen Gesetze und gebräuchlichsten Meßmethoden kennen.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:römisch drei. Jahrgang:
Zustandsformen der Materie:
Zustandsgleichungen der idealen und realen Gase. Kritische Größen. Kinetische Theorie des idealen Gases. Zustandsgrößen flüssiger und fester Stoffe. Grenzflächenerscheinungen.
Phasengleichgewichte:
Phasenumwandlungen von Reinstoffen. Phasengleichgewichte homogener
und heterogener Mehrstoffsysteme.
Elektrochemie:
Leitfähigkeit (Temperatur- und Konzentrationsabhängigkeit). Elektrodentypen. Galvanische Zellen (elektromotorische Kraft, Polarisationserscheinungen an Grenzflächen).
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Chemische Thermodynamik:
Molwärme, innere Energie und Enthalpie. Reaktions- und Bildungsenthalpien (Definition, Meßmethoden). Kalorimetrie und Thermoanalyse. Entropie, freie Energie und Enthalpie. Anwendung thermodynamischer Gesetze zur Berechnung chemischer Gleichgewichte.
Reaktionskinetik:
Geschwindigkeit, Ordnung und Mechanismus chemischer Reaktionen. Kinetische Meßmethoden. Folge- und Simultanreaktion. Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit. Homogene und heterogene Katalyse.
Aufbau der Materie:
Aufbau und Eigenschaften der Atomkerne, Elemententarteilchen. Elektrische und magnetische Eigenschaften der Atome und Moleküle. Wechselwirkung von Materie und elektromagnetischer Strahlung. Strukturaufklärung.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind zunächst die Anschaulichkeit sowie in zunehmendem Maße der Beitrag zur Schulung des analytischen und kreativen Denkens, wobei zwecks Anwendbarkeit in der Laboratoriumspraxis der Begründungszusammenhang zwischen der chemischen Problemstellung und der physikalischen Lösung im Vordergrund steht. Der Praxisbezug wird durch den Einsatz elektronischer Rechenhilfen sowie durch die Verwendung von Fachliteratur gefördert. Zwecks rechtzeitiger Erarbeitung von Vorkenntnissen und zur Vermeidung von Doppelgleisigkeiten empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Mathematik und angewandte Mathematik'' und „Analytische Chemie''.
VERFAHRENSTECHNIK UND UMWELTTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll den Aufbau und die Wirkungsweise der in der Praxis des Fachgebietes häufig verwendeten Apparate, Maschinen und Grundoperationen der Verfahrens- und Energietechnik sowie verfahrenstechnische Anlagen zur Emissionsminderung und zur Rohstoffrückgewinnung einschließlich der Sicherheitsmaßnahmen kennen. Er soll für einfache Verfahren Materialdurchsatz, Energiebedarf und Auslegung der Anlagen unter Verwendung rechnergestützter Methoden in Verbindung mit modernen Datenverarbeitungsanlagen berechnen können. Der Schüler soll den Aufbau und Einsatz von elektronischen Meß- und Regelanlagen in der Prozeßautomatisierung kennen und auf einfache Problemstellungen anwenden können. Er soll die einschlägigen Normen und Vorschriften kennen.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:römisch drei. Jahrgang:
Maschinentechnik:
Normen. Technische Zeichnung, Fließbilder. Werkstoffe. Festigkeit.
Maschinenelemente.
Mechanische Verfahrenstechnik:
Hydraulischer und pneumatischer Transport. Mischen von Flüssigkeiten und Feststoffen. Zerkleinerung (Stoffeigenschaften und Maschinen). Agglomeration (Agglomerate und Verfahren). Trennverfahren (Abscheidung von Partikeln aus Gasen und Flüssigkeiten).
Meßgeräte:
Meßwerke (Aufbau, Anwendung, Bereichserweiterung), Vielfachmeßgeräte; Meßzubehör, Oszilloskop. Logische Schaltungen. Bauelemente (Relais, Transistor, speicherprogrammierbare Steuerungen). Umformen von Meßgrößen (Verfahren zur elektrischen und elektronischen Erfassung nichtelektrischer Größen).
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Meß-, Regelungs- und Steuerungstechnik:
Meßtechnik (Aufnehmer, Meßumformer und -umsetzer, Anzeige, Stellglieder). Regelungstechnik (Regeleinrichtungen, Regelkreise, Regler). Grundstrukturen von Steuerungen; gesetzmäßiges Erfassen von Steuerungsaufgaben. Steuerungselemente. Meßlisten und Verriegelungspläne.
Energietechnik:
Technischer Wärmetransport; Heiz- und Kältetechnik, Wärmetauscher.
Energiewirtschaft.
Thermische Trennverfahren:
Kristallisation, Trocknung. Grenzflächen (Sorption, Ionenaustauseh, Membranverfahren).
Umwelttechnik:
Abgas- und Abwasserreinigung.
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Thermische Trennverfahren:
Extraktion, Destillation und Rektifikation, Thermo- und Kryokonzentrieren.
Reaktionstechnik:
Reaktorgrundformen, Reaktormodelle, Verweilzeitverhalten, Reaktor
für disperse Systeme, Betriebsbedingungen.
Umwelttechnik:
Bilanzen und Stoffstromanalysen, Kreislaufwirtschaft.
Kosten-Nutzen-Abschätzungen.
Sicherheitstechnik:
Maßnahmen im Technikum und im Anlagenbau. Explosionsschutz.
Brandschutz. Rechtsvorschriften.
Chemische Anlagen:
Produktions- und umwelttechnische Anlagen (Vorstudien, Projektierung, Planung, Abwicklung und Betrieb).
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Anwendbarkeit in der chemisch-technischen Praxis sowie die Aktualität. Durch den raschen Fortschritt bei der Entwicklung des Fachgebietes kommt der Anpassung aktueller Lehrinhalte und der Aufbereitung aktueller Literatur besondere Bedeutung zu. Die Selbständigkeit der Schüler wird erhöht, wenn nicht alle Informationen zur Problemlösung vorgegeben werden, sondern die Schüler zur Informationsbeschaffung und -auswertung angehalten und angeleitet werden. Für das Verständnis der Probleme des Fachgebietes sind Fallbeispiele besonders nützlich. Exkursionen und Lehrausgänge zu den einschlägigen Betrieben mit den entsprechenden Anlagen tragen wesentlich zur Erhöhung der Anschaulichkeit der verfahrenstechnischen Zusammenhänge bei. Auch Bildtafeln, Skizzenblätter und praxisübliche Unterlagen erhöhen die Anschaulichkeit des Unterrichtes.
Dem Umweltschutz und den Sicherheitsmaßnahmen im chemischen Betrieb kommen besondere Bedeutung zu. Die Aufeinanderfolge theoretischer Abschnitte und praktischer Übungen im Laboratorium erhöht die Anschaulichkeit und das Verständnis und fördert die Motivation. Manche Übungen im Laboratorium bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen nach dem Stand des theoretischen Unterrichts. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Ausarbeitung eines Praktikumsberichtes verlangt.
19. QUALITÄTSSICHERUNG
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die betriebswirtschaftlichen Vorteile eines Qualitätssicherungssystems kennen. Er soll statistische Gesetzmäßigkeiten erfassen und interpretieren können.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Stichprobenprüfung:
Qualitative und quantitative Merkmale, Zuverlässigkeitsprüfung,
Stichprobensysteme.
Auswertungsverfahren:
Zufallsstreubereiche, Vertrauensbereiche, statistische Tests.
Qualitätssicherung im chemischen Betrieb:
Qualitätsregelkarten, Qualitätssicherungssysteme, Qualitätskosten. OECD-Richtlinien - ISO 9000-GLP-Richtlinien („good laboratory practice'').
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die praktische Anwendbarkeit im Fachgebiet; daher empfiehlt sich das Ausgehen von praxisnahen Fallbeispielen unter Verwendung von Tabellen, Nomogrammen und modernen Rechenhilfsmitteln entsprechend der betrieblichen Praxis. Wegen der zwischenbetrieblichen und oft auch internationalen Anwendung ist die Behandlung der bestehenden Normen von besonderer Bedeutung. Die Betonung bei der Auswahl der Lehrinhalte liegt bei Beispielen aus dem Bereich der Laborpraxis.
ANALYTISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die in der beruflichen Praxis häufig auftretenden analytischen Aufgaben mit den zweckmäßigen Methoden lösen und die Arbeiten protokollieren können. Er soll die geeigneten Methoden auswählen und bewerten sowie die Ergebnisse interpretieren können. Der Schüler soll die in chemischen Laboratorien verwendeten Chemikalien, Geräte und Apparate in den verschiedenen Mengen- und Konzentrationsbereichen bis zur Mikro- und Spurenanalyse unter Berücksichtigung der Sicherheitsmaßnahmen sowie der toxikologischen und ökologischen Aspekte gewandt handhaben können.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:römisch eins. Jahrgang:
Laboratoriumstechnik:
Gefahrenquellen und Sicherheitsmaßnahmen. Umgang mit Chemikalien. Entsorgung und Recycling von Laborabfällen. Literatursammlung, Führung eines Arbeitsjournals und Abfassung von Arbeitsberichten. Einfache Glasbearbeitung. Handhabung von Waage, Zentrifuge, Mikroskop und Spektroskop. Grundoperationen der chemischen Laboratoriumstechnik.
Chemische Analyse:
Auftrennung anorganischer Gemische durch Gruppenfällung.
Identifizierung von Kationen und Anionen. Gravimetrische und
volumetrische Einzelbestimmungen.
Instrumentelle Analyse:
Elektrogravimetrische und kolorimetrische Einzelbestimmungen.
II. Jahrgang:römisch zwei. Jahrgang:
Chemische Analyse:
Gravimetrische Einzelbestimmungen und Trennungen von Ionen. Einbeziehung organischer Reagentien. Volumetrische Einzelbestimmungen und Trennungen unter Einbeziehung von elektrometrischen Indikationsmethoden.
Instrumentelle Analyse:
Spektralphotometrie, Flammenphotometrie, Potentiometrie,
Refraktometrie und Polarimetrie.
Trennmethoden:
Ionenaustausch, Extraktion, Destillation.
III. Jahrgang:römisch drei. Jahrgang:
Chemische Analyse:
Systeme in der anorganischen Reaktionschemie. Organische Elementar- und Gruppenanalyse. Enzymatische Analyse.
Instrumentelle Analyse:
Atomspektrometrie. Molekülspektrometrie. Elektrometrische Methoden.
Trennmethoden:
Chromatographie, Elektrophorese.
Auswertung:
Fehlerfortpflanzung und Fehlerabschätzung. Rechnerunterstützte
Auswertemethoden.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Vielseitigkeit und die Häufigkeit der Anwendung der Methoden in chemischen Laboratorien. Bei der Auswahl der Analysenbeispiele ist der Ausbildungsstand der Schüler sowie die Praxisnähe der Aufgabenstellungen zu berücksichtigen. Die praktischen Übungen bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen entsprechend dem Stand des Unterrichtes in den fachtheoretischen Gegenständen. Zur Praxisnähe gehört auch die Verwendung von Computern zur Datenerfassung, Datenverarbeitung und Dokumentation von Analysenergebnissen. Den Anforderungen der Praxis entsprechend wird von den Schülern eine sorgfältige Planung und Protokollierung des Arbeitsablaufes verlangt.
Zur rechtzeitigen Erarbeitung theoretischer Vorkenntnisse empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Analytische Chemie'', „Stöchiometrie'', „Mathematik und angewandte Mathematik'' und „Elektronische Datenverarbeitung und angewandte elektronische Datenverarbeitung''.
ORGANISCH-CHEMISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll organische Synthesen nach Literaturvorschriften durchführen können und Methoden zur Charakterisierung organischer Verbindungen kennen. Er soll die apparativen Hilfsmittel zweckmäßig einsetzen können und die Sicherheitsmaßnahmen zur Vermeidung von Unfällen im Laboratorium beherrschen. Der Schüler soll mit Vorkehrungen zur Aufarbeitung von Lösungsmitteln und Entsorgung von Rückständen vertraut sein.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Organische Laboratoriumstechnik:
Kristallisieren, Destillieren, Extrahieren, Sublimieren.
Herstellung organischer Präparate:
Synthesen und Reinheitskontrolle. Bestimmung physikalischer
Stoffdaten. Isolierung aus Naturstoffen.
Reinheits- und Identitätsuntersuchungen:
Chromatographische und spektroskopische Methoden.
Organische Analyse:
Substanzklassentrennungen (physikalische und chromatographische Methoden). Bestimmung funktioneller Gruppen; Derivatisierung.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die exemplarische Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit und Umsetzung der experimentellen Methoden und Arbeitstechniken in der organisch-chemischen Praxis. Daher sind Ausbeute, Reinheit der Präparate, sorgfältige Literaturarbeit, eigenständige Arbeitsplanung und Protokollierung der Beobachtungen und Ergebnisse sowie Einhaltung von Sicherheitsmaßnahmen von besonderer Bedeutung. Dementsprechend sind die Themenbereiche „Herstellung organischer Präparate'' und „Reinheits- und Identitätsuntersuchungen'' mit entsprechender Gewichtung zu versehen.
Manche Übungen im Laboratorium bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen nach dem Stand des theoretischen Unterrichtes.
Den Anforderungen der Praxis entsprechend, kommt dem Einsatz molekülspektroskopischer Methoden zur Charakterisierung und Identifizierung der im Rahmen der Syntheseverfahren gewonnenen Zwischen- und Endprodukte besondere Bedeutung zu. Zur rechtzeitigen Erarbeitung theoretischer Vorkenntnisse empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Organische Chemie'', „Analytische Chemie'' und „Physikalische Chemie''.
PHYSIKALISCH-CHEMISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die physikalisch-chemischen Gesetze und die gebräuchlichsten Meßmethoden kennen und auf Probleme des Fachgebietes anwenden können. Er soll der Entwicklung des Fachgebietes folgen können.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Mechanische Eigenschaften:
Molmassebestimmung (Ebullioskopie, Kryoskopie, Osmose; Massenspektroskopie). Oberflächenspannung und Viskosität von Flüssigkeiten.
Thermische und kalorische Eigenschaften:
Molwärmen, Umwandlungsenthalpien, Reaktionsenthalpien.
Differential-Scanningkalorimeter.
Elektrische, magnetische und optische Eigenschaften:
Leitfähigkeit von Elektrolyten; Elektrodenpotentiale; galvanische Zellen; Polarisationserscheinungen an Grenzflächen. Lichtabsorption und -refraktion; optische Drehung. Dielektrizitätskonstante und Dipolmoment.
Untersuchung von Gleichgewichten:
Siede-, Schmelz- und Löslichkeitsdiagramme mehrkomponentiger
Systeme. Gleichgewichtskonstante (Druck- und Temperaturabhängigkeit chemischer Gleichgewichte).
Reaktionskinetische Messungen:
Geschwindigkeitskonstante, Ordnung und Mechanismus chemischer
Reaktionen. Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit.
Homogene und heterogene Katalyse.
Atomphysik:
Strukturbestimmungen kristallisierter Stoffe. Untersuchung
radioaktiver Substanzen geringer Aktivität.
Strukturaufklärung:
Untersuchungsmethoden. Übungen zur Spektreninterpretation.
Projektarbeiten:
Interdisziplinäre Projektstudien aus den Themenbereichen der Pflichtgegenstände „Physikalische Chemie'', „Analytische Chemie'', „Allgemeine und anorganische Chemie'', „Organische Chemie'', „Biochemie'' und „Verfahrenstechnik und Umwelttechnik'' unter Bezugnahme auf die jeweiligen Lehrstoffe dieser Pflichtgegenstände.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit auf die berufliche Praxis. Die Selbständigkeit der Schüler wird erhöht, wenn nicht alle Informationen zur Problemlösung vorgegeben werden, sondern die Schüler zur Informationsbeschaffung und -auswertung angehalten und angeleitet werden.
Manche Übungen im Laboratorium bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen nach dem Stand des theoretischen Unterrichtes. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Ausarbeitung eines Praktikumsberichtes verlangt.
Für die Auswahl der Projektthemen sind die wesentlichen Kriterien die Aktualität, die Vielseitigkeit der Projektumgebung (Industrie, gewerbliche Betriebe, Hochschulinstitute, Forschungsstätten) und der fachübergreifende Aspekt der Problemstellung. Bei den Projektstudien wird entsprechend den Erfordernissen der Praxis die Erstellung einer umfassenden schriftlichen Ausarbeitung des Projektes verlangt, in der Ergebnisse aller Teilschritte (Problemanalyse, Meß- und Analysenmethoden, Meßergebnisse, Schlußfolgerungen, Lösungsvorschläge, Bewertungen, Zeit- und Ablaufpläne zur Projektrealisierung, Literaturverzeichnis) zusammengefaßt sind. Einer dem Problem angemessenen Literaturstudie kommt besondere Bedeutung zu. Bei der Durchführung der Projektstudien empfiehlt sich in Teilbereichen die Verwendung der Unterrichtssprache Englisch, insbesondere im Hinblick auf die mit den Themen verbundenen internationalen Kontakte.
23. PFLICHTPRAKTIKUM
Siehe Anlage 1.
A.1 PFLICHTGEGENSTÄNDE DES SCHULAUTONOMEN AUSBILDUNGSSCHWERPUNKTES:
BIOCHEMIE, BIO- UND GENTECHNOLOGIE
1.1. BIOCHEMIE UND LEBENSMITTELCHEMIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Abläufe und Mechanismen katabolischer und anabolischer Stoffwechselvorgänge kennen sowie deren physiologische Bedeutung verstehen. Er soll Lebensmittelinhaltsstoffe, Methoden zu ihrer Untersuchung, Bestimmung und Beurteilung kennen.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Kohlenhydratstoffwechsel:
Glykolyse, oxidative Decarboxylierung, Citratzyklus, Atmungskette und oxidative Phosphorylierung; Gluconeogenese, Pentosephosphat-Zyklus; Abbau der Polysaccharide;
Glycogenstoffwechsel; Energiebilanz.
Fettsäurestoffwechsel:
Biosynthese der Fettsäuren und Lipide; ß-Oxidation; Ketogenese.
Stoffwechsel der Proteine:
Proteolytische Enzyme, Biosynthese und Abbau von Aminosäuren,
Harnstoffzyklus.
Stoffwechselregulation:
Mechanismen, Modifikation von Enzymen, Beeinflussung der Enzymaktivität, Feedback-Mechanismen; hormonale Steuerung;
Wechselbeziehungen im Intermediärstoffwechsel.
Lebensmittelinhaltsstoffe:
Verdaulichkeit von Proteinen, Autoxidation von Lipiden, Maillard-Reaktion, Reaktionen der Kohlenhydrate mit Lebensmittelinhaltsstoffen; Zusatzstoffe, Vitamine, Mineralstoffe, Kontaminanten. Lebensmittelrechtliche Beurteilung.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Anwendbarkeit auf Aufgaben des Fachgebietes sowie der Beitrag zum Verständnis physiologischer und ernährungsphysiologischer Wirkungen.
1.2 ANGEWANDTE MIKROBIOLOGIE UND GENTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Arbeitsmethoden der angewandten Mikrobiologie und der Gentechnik kennen und anwenden können; er soll der fortschreitenden Entwicklung dieser Gebiete folgen können.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Angewandte Mikrobiologie:
Viren. Physiologische Untersuchungsverfahren. Mikrobiologische Wasser- und Lebensmittelanalytik. Unterscheidungskriterien und Bestimmungsverfahren. Chemische Einflüsse auf Ein- und Mehrzeller.
Gentechnik:
Plasmide. Restriktionsendonukleasen. Mutagene Einflüsse und ihre Wirkung. Methoden der Zellzucht.
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Angewandte Mikrobiologie:
Ermittlung von Wachstumsparametern der Mikroorganismen. Fermentationsverfahren (Backhefe, Alkohol, Zitronensäure, Antibiotika, Enzyme). Immobilisierung.
Gentechnik:
Phagen. Isolierung und Klonierung von DNA. Transformation von Mikroorganismen. Hybridisierungsmethoden. Protoplastendarstellung. Zellzuchtmethoden.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit auf Aufgaben des Fachgebietes. Daher kommt sorgfältiger Literaturarbeit und Arbeitsplanung besondere Bedeutung zu. Für umfangreiche Beispiele im Praktikum bewährt sich Gruppenarbeit.
1.3 BIOTECHNOLOGIE UND FERMENTATIONSTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll aufbauend auf den Kenntnissen der Biochemie, Mikrobiologie und Verfahrenstechnik den interdisziplinären Charakter der Biotechnologie kennenlernen und auf Probleme der einschlägigen Fachbereiche anwenden können.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Biotechnologie:
Ethanolische Gärung, Lösungsmittel, organische Säuren. Gewinnung von Zucker, Fetten und Ölen. Industrielle Herstellung von Milch- und Sauerprodukten; Starterkulturen. Backhefe und „single cell protein''.
Fermentationstechnik:
Funktion von Fermentoren, Fermenterdesign und Betriebsweisen.
Biotechnologische Prozeßschemata.
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Biotechnologie:
Produktion von Enzymen, Vitaminen, Aminosäuren und Antibiotika. Biopolymere. Erzlaugung. Herstellung von alkoholischen Getränken. Tierische und pflanzliche Zellkulturen.
Fermentationstechnik:
Belüftungssysteme, Stoffübergänge. Scale-up von biotechnologischen
Verfahren. Immobilisierung von Biokatalysatoren. Up-stream und Down-stream Prozesse.
Umwelttechnik:
Aerobe und anaerobe Abwasserreinigung. Produktion von Biogas. Kompostierung. Abluftreinigung. Recyclingverfahren.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit des erworbenen Wissens auf Probleme der beruflichen Praxis. Zur Praxisnähe gehören auch die Verwendung von prozeßgesteuerten Geräten sowie der Einsatz der elektronischen Datenverarbeitung zur Auswertung der Meßergebnisse.
1.4 CHEMISCH-TECHNOLOGISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll technisch-analytische und chemisch-technologische Aufgaben aus der Praxis des Fachgebietes durchführen und über deren Ergebnisse Bericht erstatten können. Er soll die für das Fachgebiet bedeutsamen Gesetze und sonstige Normen kennen und interpretieren können.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Technologie:
Untersuchung, Herstellung und Reinigung industrieller Roh-, Halb- und Fertigprodukte (Petrochemie, Baustoffindustrie, Metallurgie, Waschmittelindustrie). Gasanalyse.
Umweltanalytik:
Luft-, Wasser- und Bodenanalyse. Rückstandsanalytik (Pestizide, Schwermetalle). Bestimmung biologischer Abbaubarkeit technischer Produkte. Toxizitätstests. Entsorgung und Recycling von Laborabfällen.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die praxisnahe Anwendung geeigneter analytischer und technologischer Methoden sowie die Entwicklung von Problemlösungsstrategien unter Verwendung von einschlägigen Vorschriften und Normen. Aufbauend auf den Kenntnissen aus den Pflichtgegenstand „Elektronische Datenverarbeitung und angewandte elektronische Datenverarbeitung'' werden zur statistischen Erfassung und Verarbeitung von Meßdaten angepaßte Programme eingesetzt. Die praktischen Übungen bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Ausarbeitung eines Laboratoriumsberichtes verlangt.
1.5 BIOCHEMISCH-TECHNOLOGISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll biochemische und analytische Arbeitsmethoden erlernen und diese auf einschlägige Probleme der Fachgebiete anwenden können. Er soll Probleme aus dem Gebiet der Biotechnologie und Umwelttechnik erkennen und lösen können.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Biochemie:
Herstellung von Gewebe- und Zellhomogenisaten. Isolierung und Bestimmung von Enzymen, Nucleinsäuren und Metaboliten. Immunologische Verfahren. Hybridisierungsreaktionen.
Reinigung und Charakterisierung von Biomolekülen:
Fraktionierte Fällung, Membrantrennung, chromatographische Verfahren, elektrophoretische Methoden, Zentrifugationstechniken.
Kinetik enzymatischer Reaktionen:
Kinetische Messung. Optimierung von Reaktionsparametern; Aktivitätsbestimmung; Michaeliskonstante; Einfluß von Effektoren.
Biotechnologie:
Kinetik von Fermentationsprozessen. Anwendung von Enzymen für Stoffumsetzungen. Aufarbeitung von Fermentationsprodukten.
Lebensmittelchemie:
Analyse von Lebensmitteln und charakteristischen Inhaltsstoffen. Bestimmung von Lebensmittelzusatzstoffen (Farbstoffe, Süßstoffe, Konservierungsmittel, Antioxidantien). Lebensmittelrechtliche Beurteilung.
Projektarbeiten:
Projektstudien aus den Themenbereichen der Pflichtgegenstände „Biologie und Mikrobiologie'' „Biochemie'', „Biochemie und Lebensmittelchemie'', „Angewandte Mikrobiologie und Gentechnik'', „Biotechnologie und Fermentationstechnik'' und „Verfahrenstechnik und Umwelttechnik' unter Bezugnahme auf die jeweiligen Lehrstoffe dieser Pflichtgegenstände.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Anwendbarkeit in der Praxis der Fachgebiete, die Häufigkeit der Anwendung in biochemischen und lebensmitteltechnologischen Laboratorien, die Vielseitigkeit der Methoden und der Beitrag zur systematischen Einführung in die praxisnahe Verwendung der biochemischen und biotechnologischen Arbeitstechniken und Untersuchungsmethoden. Daher kommt der Arbeits- und Versuchsplanung besondere Bedeutung zu.
Manche Übungen bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen entsprechend dem Stand des theoretischen Unterrichtes. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Ausarbeitung eines Laboratoriumberichtes verlangt, wobei einer sorgfältigen Literaturarbeit wesentliche Bedeutung zukommt.
Bei den Projektarbeiten wird entsprechend den Erfordernissen der Praxis die Erstellung einer umfassenden schriftlichen Ausarbeitung des Projektes verlangt, in der Ergebnisse aller Teilschritte (Problemanalyse, Meß- und Analysenmethoden, Meßergebnisse, Schlußfolgerungen, Lösungsvorschläge, Bewertungen, Zeit- und Ablaufpläne zur Projektrealisierung, Literaturverzeichnis) zusammengefaßt sind. Einer dem Problem angemessenen Literaturstudie kommt besondere Bedeutung zu. Bei der Durchführung der Projektstudien empfiehlt sich in Teilbereichen die Verwendung der Unterrichtssprache Englisch, insbesondere im Hinblick auf die mit den Themen verbundenen internationalen Kontakte.
A.2 PFLICHTGEGENSTÄNDE DES SCHULAUTONOMEN AUSBILDUNGSSCHWERPUNKTES:
TECHNISCHE CHEMIE - UMWELTTECHNIK
2.1 UMWELTANALYTIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Prinzipien und Methoden der Umweltanalytik kennen, über ihren Einsatz und ihre Grenzen zur Lösung praxisnaher Aufgaben Bescheid wissen, auf diesen aufbauend weiteren Entwicklungen folgen können sowie die Voraussetzung zur Durchführung experimenteller Untersuchungen beherrschen. Er soll die geeigneten Methoden der Spurenanalyse zur qualitativen und quantitativen Erfassung von Schadstoffen in der Umwelt auswählen und anwenden können.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Analytische Problemlösungsstrategien:
Probenahme, Aufschlußverfahren, Anreichernngs- und Trenntechniken,
Methodenwahl.
Umweltrelevante Summenparameter:
Adsorbierbare (AOX), extrahierbare (EOX) und ausblasbare (POX) organisch gebundene Halogene. Gesamter (TOC) und gelöster (DOC) organisch gebundener Kohlenstoff. Anorganisch gebundener Kohlenstoff (TIC) und Gesamtkohlenstoff (TC). Chemischer (CSB) und biochemischer (BSB) Sauerstoffbedarf.
Technische Gasanalyse:
Gasabsorptiometrie, kontinuierliche Analyse, Passivsammler,
Fernerkundung.
Bestimmung von Staubkonzentrationen:
Emissions- und Immissionsmessung (High- und low-volume-Probenahmemethoden, Impaktoren).
Auswertung von Meßergebnissen:
Einsatz der elektronischen Datenverarbeitung zur Auswertung von Meßdaten. Statistische Auswertung von Versuchsergebnissen. Methoden der angewandten Statistik (Versuchsplanung, Wirkung von Einflußfaktoren). Bestimmung der Zuverlässigkeit von Meßmethoden. Risikoanalyse.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind der Beitrag zum Verständnis für die praktische Durchführung der Meßmethoden im Laboratorium sowie der aktuelle Stand der Umweltanalytik. Durch den raschen Fortschritt kommt der Aufbereitung aktueller Literatur besondere Bedeutung zu. Sehr nützlich für das technisch-ökonomische Denken ist die kritische Behandlung der einzelnen Analysenmethoden (Vor- und Nachteile, Vertrauensgrenzen).
2.2 CHEMISCHE TECHNOLOGIE UND UMWELTTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Gewinnung, die Herstellung, die Eigenschaften und die Verarbeitung anorganischer und organischer Rohstoffe, Zwischen- und Endprodukte und deren Auswirkungen auf die Umwelt kennen, soweit sie in der beruflichen Praxis des Ausbildungszweiges bedeutsam sind. Er soll die gebräuchlichsten technologischen Methoden bei der Verarbeitung und Produktion biologischer Produkte und deren Auswirkungen auf die Umwelt kennen.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Anorganische Grundstoffchemie:
Natriumchlorid, Natriumcarbonat; Chlor, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und ihre Verbindungen (Herstellung, Eigenschaften und Verwendung; umwelttechnische Maßnahmen).
Wasser:
Trink-, Nutz- und Abwasser; Beurteilungskriterien, Anforderungen, Aufbereitung. Mikrobiologische Bewertung. Umwelttechnische Maßnahmen.
Metalle und ihre Verbindungen:
Technische Gewinnungsverfahren. Eisen und Stahl, refraktäre Metalle, Kupfer und Aluminium (Rohstoffe, Herstellung, Eigenschaften, Verwendung, Legierungen; umwelttechnische Maßnahmen). Korrosion (Arten, wirtschaftliche Bedeutung, Schutzmaßnahmen).
Zucker:
Rohstoffe, Produktion, Ersatzstoffe (künstliche Süßstoffe, Süßungsmittel). Alternative Energiegewinnung.
Stärke und Stärkederivate:
Rohstoffe, Verarbeitung, Verwendung. Umwelttechnische Maßnahmen.
Öle, Fette und Wachse:
Rohstoffe, Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung.
Umwelttechnische Maßnahmen.
Holz- und Zellstoffverarbeitungsprodukte:
Rohstoffe, Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung.
Chemiefaserproduktion. Umwelttechnische Maßnahmen.
Erdöl, Erdgas und -verarbeitungsprodukte:
Exploration, Förderung, Aufbereitung und Verarbeitung, Transport, Produkte, Eigenschaften, Verwendung. Umwelttechnische Maßnahmen.
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Anorganische Feststoffe:
Baustoffe (Rohstoffe, Gips, Magnesiabinder; Baukalke und Zement). Keramik (Rohstoffe, Verarbeitung, fein- und grobkeramische Erzeugnisse, feuerfeste Materialien). Glas (Rohstoffe, Herstellungsverfahren, Glasarten). Email und anorganische Pigmente. Umwelttechnische Aspekte.
Energiegewinnung auf Fusions- und Fissionsbasis:
Kernbrennstofftechnologie, Einsatz im Reaktor. Sicherheits- und Umwelttechnik.
Wasch- und Reinigungsmittel:
Rohstoffe und Verarbeitung unter Berücksichtigung umweltrelevanter
Eigenschaften.
Makromolekulare Stoffe:
Rohstoffe, Herstellung, Eigenschaften, Verwendung. Biologische Abbaubarkeit, Biopolymere. Umwelttechnische Maßnahmen.
Biotechnologie:
Mikrobiologische Prozesse der Nahrungsmittelindustrie, der pharmazeutischen Industrie und der biologischen Abfallbeseitigung.
Abfallwirtschaft:
Normenwesen, Recycling, innerbetriebliche Lagerung, Transport, Deponie.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die häufigsten Rohstoffvorkommen und die Möglichkeiten der Verarbeitung von Rohstoffen in der anorganisch-chemischen, organisch-chemischen und biotechnologischen Industrie sowie ihre volkswirtschaftliche Bedeutung. Exkursionen und Lehrausgänge zu einschlägigen Betrieben erhöhen die Anschaulichkeit und den Praxisbezug.
2.3 UMWELTANALYTISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die in der Praxis der Umwelttechnik häufig auftretenden analytischen und spurenanalytischen Aufgaben lösen und die Ergebnisse protokollieren können. Er soll bei der Methodenauswahl zur Lösung umweltanalytischer Probleme mitwirken können. Der Schüler soll die in den Laboratorien des Fachgebietes verwendeten Geräte, Apparate und Chemikalien unter Berücksichtigung der Sicherheits- und Umweltmaßnahmen handhaben können.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Schadstoffe:
Identifizierung, Charakterisierung, Quantifizierung und Bewertung.
Überprüfung auf Erfüllung von Umweltnormen:
Versuchsplanung. Probenahme. Aufschlußverfahren, Anreicherungs-, Trenn- und Detektionstechniken. Auswertung und Bewertung.
Methodenauswahl:
Präzision, Richtigkeit, Erfassungs- und Nachweisgrenzen.
Projektarbeiten:
Interdisziplinäre Projektstudien aus den Themenbereichen der Pflichtgegenstände „Umweltanalytik'', „Chemische Technologie und Umwelttechnik'', „Physikalische Chemie'', „Allgemeine und anorganische Chemie'', „Organische Chemie'' und „Verfahrenstechnik und Umwelttechnik'' unter Bezugnahme auf die jeweiligen Lehrstoffe dieser Pflichtgegenstände.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit auf Problemstellungen des Fachgebietes. Daher kommt der Arbeits- und Versuchsplanung besondere Bedeutung zu. Der Praxisbezug wird durch den Einsatz von elektronischen Rechenhilfen sowie durch die Verwendung der aktuellen Fachliteratur gefördert. Manche Übungen im Laboratorium bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen nach dem Stand des theoretischen Unterrichtes. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Ausarbeitung eines Praktikumsberichtes verlangt.
Für die Auswahl der Projektthemen sind die wesentlichen Kriterien die Aktualität, die Vielseitigkeit der Projektumgebung (Industrie, gewerbliche Betriebe, Hochschulinstitute, Forschungsstätten) und der fachübergreifende Aspekt der Problemstellung. Bei den Projektstudien wird entsprechend den Erfordernissen der Praxis die Erstellung einer umfassenden schriftlichen Ausarbeitung des Projektes verlangt, in der Ergebnisse aller Teilschritte (Problemanalyse, Meß- und Analysenmethoden, Meßergebnisse, Schlußfolgerungen, Lösungsvorschläge, Bewertungen, Zeit- und Ablaufpläne zur Projektrealisierung, Literaturverzeichnis) zusammengefaßt sind. Einer dem Problem angemessenen Literaturstudie kommt besondere Bedeutung zu. Bei der Durchführung der Projektstudien empfiehlt sich in Teilbereichen die Verwendung der Unterrichtssprache Englisch, insbesondere im Hinblick auf die mit den Themen verbundenen internationalen Kontakte.
2.4 CHEMISCH-TECHNOLOGISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll technisch-analytische und chemisch-technologische Aufgaben aus der beruflichen Praxis der Fachbereiche anorganische und organische Technologie mit den zweckmäßigsten Methoden lösen, die Untersuchungsergebnisse protokollieren und über die Arbeiten und deren Ergebnisse Bericht erstatten können. Er soll bei der Methodenauswahl und bei der Entwicklung von Verfahren zur Problemlösung mitwirken können.
Der Schüler soll die in den Laboratorien verwendeten Geräte, Apparate und Chemikalien unter Berücksichtigung der Sicherheitsbestimmungen und der Umweltaspekte gewandt handhaben können. Er soll in selbstorganisierter Teamarbeit übergreifende Projekte der Analytik, der Synthese, der chemischen Technologie sowie der Verfahrenstechnik bearbeiten können.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Anorganisch-technisch-analytische Aufgaben:
Prüfung (Richtigkeit, Präzision), Modifizierung und Entwicklung von
Analysenmethoden anorganischer Stoffe.
Organisch-technisch-analytische Aufgaben:
Prüfung (Richtigkeit, Präzision), Modifizierung und Entwicklung von
Analysenmethoden organischer Stoffe.
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Anorganisch-technisch-analytische Aufgaben:
Identifizierung und Charakterisierung anorganischer Rohstoffe, Zwischen- und Fertigprodukte. Anwendungstechnologien.
Organisch-technisch-analytische Aufgaben:
Identifizierung und Charakterisierung organischer Rohstoffe, Zwischen- und Fertigprodukte. Anwendungstechnologien.
Biotechnologische Aufgaben:
Methoden der Lebensmitteluntersuchung. Identifizierung und Charakterisierung von Zusatzstoffen.
Projektarbeiten:
Projektstudien aus den Themenbereichen der Pflichtgegenstände „Analytische Chemie'', „Allgemeine und anorganische Chemie'', „Organische Chemie'', „Biologie und Mikrobiologie'' und „Verfahrenstechnik und Umwelttechnik'' unter Bezugnahme auf die jeweiligen Lehrstoffe dieser Pflichtgegenstände.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Anwendbarkeit in der Praxis der Fachgebiete, die Häufigkeit der Anwendung in chemischen Laboratorien, die Vielseitigkeit der Methoden und der Beitrag zur systematischen Einführung in die praxisnahe Verwendung der analytischen und technologischen Untersuchungsmethoden. Daher kommt der Arbeits- und Versuchsplanung besondere Bedeutung zu. Die praktischen Übungen bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen.
Die Selbständigkeit der Schüler wird erhöht, wenn nicht alle Informationen zur Problemlösung vorgegeben werden, sondern die Schüler zur Informationsbeschaffung und -auswertung angehalten und angeleitet werden. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Ausarbeitung eines Laboratoriumsberichtes verlangt.
Für die Auswahl der Projektthemen sind die wesentlichen Kriterien die Aktualität, die Vielseitigkeit der Projektumgebung (Industrie, gewerbliche Betriebe, Hochschulinstitute, Forschungsstätten) und der fachübergreifende Aspekt der Problemstellung. Bei den Projektarbeiten wird entsprechend den Erfordernissen der Praxis die Erstellung einer umfassenden schriftlichen Ausarbeitung des Projektes verlangt, in der Ergebnisse aller Teilschritte (Problemanalyse, Meß- und Analysenmethoden, Meßergebnisse, Schlußfolgerungen, Lösungsvorschläge, Bewertungen, Zeit- und Ablaufpläne zur Projektrealisierung, Literaturverzeichnis) zusammengefaßt sind. Einer dem Problem angemessenen Literaturstudie kommt besondere Bedeutung zu. Bei der Durchführung der Projektstudien empfiehlt sich in Teilbereichen die Verwendung der Unterrichtssprache Englisch, insbesondere im Hinblick auf die mit den Themen verbundenen internationalen Kontakte.
A.3 PFLICHTGEGENSTÄNDE DES SCHULAUTONOMEN AUSBILDUNGSSCHWERPUNKTES:
LEDER- UND NATURSTOFFTECHNOLOGIE
3.1 TECHNOLOGIE DER NATURSTOFFE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Gewinnung, die Eigenschaften und die Verarbeitung der für die Praxis des Fachgebietes bedeutsamen regenerierbaren Rohstoffe, die Eigenschaften und die Anwendung ihrer Verarbeitungsprodukte sowie einschlägige Entsorgungsverfahren und Vermeidungstechnologien kennen.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Begriffe:
Beurteilungsmaßstäbe, Optimierungsverfahren,
Beschreibungsrichtlinien.
Wasserwirtschaft:
Wasseraufbereitung, Abwasserentsorgung, Wasserkreisläufe.
Energieversorgung:
Energiequellen, Energiekreisläufe, Abwärmenutzung.
Zucker, Stärke und Zellulose:
Rohstoffe, Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung.
Umwelttechnische Maßnahmen, Untersuchungsmethoden.
Zellstoff und Papier:
Rohstoffe, Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung.
Umwelttechnische Maßnahmen, Untersuchungsmethoden.
Fasern und Folien:
Rohstoffe, Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung.
Umwelttechnische Maßnahmen, Untersuchungsmethoden.
Umwelttechnik:
Emissionen, Entsorgungsmöglichkeiten und Vermeidungstechnologien.
Sekundärrohstoffe, Altstoffe.
Natürliche Harze, Wachse und Lackrohstoffe:
Rohstoffe, Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung.
Umwelttechnische Maßnahmen, Untersuchungsmethoden.
Fette und Öle:
Rohstoffe, Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung.
Umwelttechnische Maßnahmen, Untersuchungsmethoden.
Kautschuk:
Rohstoffe, Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung.
Umwelttechnische Maßnahmen, Untersuchungsmethoden.
Kosmetika und Pharmazeutika:
Rohstoffe, Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung.
Umwelttechnische Maßnahmen, Untersuchungsmethoden.
Biomasse:
Anfall, Energieträger, Entsorgung.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Bedeutung für Gewerbe und Industrie nach dem Stand der Technik sowie der Beitrag zum Verständnis von Ökonomie und Ökologie. Exkursionen und Lehrausgänge vertiefen den Praxisbezug.
3.2 CHEMIE UND TECHNOLOGIE DES LEDERS
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll Rohwaren, ihre Eigenschaften, ihre Einarbeitung und Veredlung, die Eigenschaften, Verwendung und Untersuchung von Zwischen-, Fertig- und Nebenprodukten und der einschlägigen Hilfsmittel sowie einschlägige Entsorgungsverfahren und Vermeidungstechnologien kennen. Er soll die chemischen Vorgänge bei der Lederherstellung und bei der Hilfsstoffsynthese sowie das Prinzip der Proteinbiosynthese kennen.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Eiweißchemie:
Kollagen, Elastin und Keratin, Enzyme, Histologie.
Rohware:
Häute, Felle, Edelpelze. Konservierung, Schäden.
Naßwerkstätte:
Weiche, Haarlockerung und Hautaufschluß, Entkalkung, Beize,
Entfettung. Mechanische Arbeiten. Analytische Kennzeichnung der Hilfsmittel.
Gerbstoffe:
Definition, Eigenschaften, Herstellung, analytische Kennzeichnung. Natürliche und synthetische Gerbstoffe. Komplexchemie der Mineralgerbstoffe.
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Gerbung und Nachgerbung:
Chemische und physikalische Wechselwirkungen zwischen der Haut und Gerb-, Farb-, Fett- und Hilfsstoffen. Mineral-, Vegetabil-, Aldehyd-, Harz- und Fettgerbung, Gerbung mit synthetischen Gerbstoffen. Kombinierte Gerbverfahren. Vor- und Nachgerbung.
Färben und Fetten:
Farbstoffe, Lederfettungsmittel. Chemische und mechanische
Verfahren der Naßzurichtung.
Lederzurichtung und Rauhwarenveredelung:
Zurichtmittel für Leder und Veredelungsmittel für Pelze. Methoden
der Lederzurichtung und Pelzveredelung.
Lederarten:
Verwendung; Lederfehler; Lederaustauschstoffe. Normgerechte
Lederuntersuchung.
Umwelttechnik:
Entsorgungs- und Vermeidungstechnologien für Abwasser und Gerbereinebenprodukte.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit in der gerbereitechnologischen Praxis nach dem Stand der Technik. Daher kommt wirtschaftlichen Überlegungen, der Beachtung fachbezogener Normen und einschlägiger Sicherheitsvorschriften und Problemen des Umweltschutzes besondere Bedeutung zu. Die praxisbezogene Denkweise wird durch Absprache mit den Lehrern des Werkstättenlaboratoriums und des Technologischen Laboratoriums gefördert.
3.3 TECHNOLOGISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die in der Praxis des Fachgebietes auftretenden physikalisch- und chemisch-analytischen sowie chemisch-technologischen Aufgaben lösen und die Ergebnisse protokollieren können. Er soll die erforderlichen Methoden auswählen können. Der Schüler soll die im chemischen Laboratorium des Fachgebietes verwendeten Geräte, Apparate und Chemikalien unter Berücksichtigung der Sicherheitsmaßnahmen handhaben können.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Herstellung technischer Produkte:
Zucker, Präparationen aus Zucker, Zellulose und Stärke. Lederfettungsmittel. Aufarbeitung von Nebenprodukten der Lederherstellung. Fett- und Eiweißtrennung.
Analyse technischer Produkte:
Zucker (Kontrolle der Zwischen-, End- und Nebenprodukte). Zellulose. Stärke. Fette. Lederfettungsmittel. Eiweiß. Nebenprodukte der Lederherstellung. Nutz- und Abwasser.
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Technologische Arbeiten:
Herstellung von Gerbereihilfsmitteln. Prozeßüberwachung; Rezirkulierungs- und Vermeidungstechnologien. Aufarbeitungs- und Entsorgungsverfahren von Neben- und Restprodukten. Abwasserreinigung. Herstellung von Kosmetika. Herstellung pharmazeutischer Produkte.
Physikalische und chemische Analysen:
Gerbmittel, Gerbextrakte, Gerbstoffe, Hilfsmittel. Leder- und Pelzsorten, Lederaustauschstoffe (normgerechte Eignungs- und Güteprüfung). Prozeßabwässer, Gerbereinebenprodukte. Kosmetika. Pharmazeutika.
Projektarbeiten:
Projektstudien aus den Themenbereichen der Pflichtgegenstände „Technologie der Naturstoffe'', „Chemie und Technologie des Leders'', „Analytische Chemie'', „Allgemeine und anorganische Chemie'', „Organische Chemie'', „Biologie und Mikrobiologie'' und „Verfahrenstechnik und Umwelttechnik'' unter Bezugnahme auf die jeweiligen Lehrstoffe dieser Pflichtgegenstände.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Vielseitigkeit der Methoden, die Häufigkeit der Anwendung in chemischen Laboratorien des Fachgebietes und der Beitrag zur systematischen Einführung in die praxisnahe Verwendung der analytischen Methoden. Bei der Auswahl der Analysenbeispiele bewährt sich das Ausgehen vom Ausbildungsstand des Schülers in sowie von den in der beruflichen Praxis gebräuchlichen Analysenverfahren.
Die praktischen Übungen bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen entsprechend dem Stand des Unterrichtes in den theoretischen Pflichtgegenständen. Zur Praxisnähe gehören auch die Verwendung von prozeßrechnergesteuerten Geräten sowie der Einsatz elektronischer Rechenhilfen zur Auswertung von Analysenergebnissen. Die in der Bildungs- und Lehraufgabe geforderte Gewandtheit bedingt Literaturarbeit und Arbeitsplanung. Zwecks rechtzeitiger Erarbeitung theoretischer Vorkenntnisse empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Technologie der Naturstoffe'' und „Chemie und Technologie des Leders''. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern ein Laboratoriumsbericht verlangt, der auch eine technologische Beurteilung enthält.
Bei den Projektarbeiten wird entsprechend den Erfordernissen der Praxis die Erstellung einer umfassenden schriftlichen Ausarbeitung des Projektes verlangt, in der Ergebnisse aller Teilschritte (Problemanalyse, Meß- und Analysenmethoden, Meßergebnisse, Schlußfolgerungen, Lösungsvorschläge, Bewertungen, Zeit- und Ablaufpläne zur Projektrealisierung, Literaturverzeichnis) zusammengefaßt sind. Einer dem Problem angemessenen Literaturstudie kommt besondere Bedeutung zu. Bei der Durchführung der Projektstudien empfiehlt sich in Teilbereichen die Verwendung der Unterrichtssprache Englisch, insbesondere im Hinblick auf die mit den Themen verbundenen internationalen Kontakte.
3.4 WERKSTÄTTENLABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die für die Praxis des Fachgebietes relevanten technisch-analytischen, chemisch-technologischen und präparativen Aufgaben kennen, lösen und dokumentieren können. Der Schüler soll die umweltrelevanten Vorgänge im Bereich der Leder- und Pelzherstellung im Hinblick auf Abwasser, Abfall und Abluft analytisch erfassen und Verwertungs- und/oder Vermeidungstechnologien im Laboratoriumsmaßstab entwickeln und optimieren sowie in den halbtechnischen Maßstab umsetzen können. Er soll die einschlägigen Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften kennen und beachten.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Analytik:
Herstellen und analytisches Kennzeichnen von technischen Lösungen und Emulsionen; Fällungs- und biologisches Abbauverhalten von Eiweißstoffen, Fetten und Gerbstoffen in Hinblick auf die Abwasserbehandlung. Kennzeichnung des Quellungsverhaltens sowie Bestimmung der Schrumpfungstemperatur von Eiweißstoffen, Leder und Pelzen und deren Halbfertigprodukten. Bestimmung des Festkörpergehaltes und des Filmverhaltens von Zurichtsystemen. Physikalische Lederprüfmethoden; Farb- und Lichtechtheitsprüfungen.
Technologie (Laboratoriumsmaßstab):
Herstellen von Leder und Pelzen. Gerbversuche mit Mineralsalzen, pflanzlichen, synthetischen, Tran-, Aldehyd-, Harz- und Polymer-Gerbstoffen. Nachgerbversuche. Kombinationsgerbungen. Färbeversuche, Einsatz unterschiedlicher Farbstoffe. Verwendung verschiedener Fettungsmittel. Farbabmusterungen.
Präparative Arbeiten (Laboratoriumsmaßstab):
Herstellung von Bindern, Farbstoffen und Fettungsmitteln; Herstellen von Farbendreiecken. Gewinnung vegetabiler Gerbmittel aus Pflanzenteilen; Herstellung synthetischer Gerbstoffe.
Applikation (Werkstättenmaßstab):
Abwelken, Falzen, Neutralisieren, Nachgerben, Färben, Fetten, Ausrecken, Trocknen, Schleifen, Millen, Spannen. Auftragsmethoden und Zurichttechniken. Pelzveredlungsmethoden. Qualitätskontrolle.
Umwelttechnik (Laboratoriums- und/oder Werkstättenmaßstab):
Analytische Kennzeichnung, Behandlung von Abwasser, Abfall und Abluft; Optimierung.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Häufigkeit der Anwendung der Verfahren in der beruflichen Praxis. Die Messungen, Untersuchungen und Applikationen bauen auf den in den theoretisch-technischen Unterrichtsgegenständen und im Pflichtgegenstand „Technologisches Laboratorium'' erworbenen Kenntnissen und Fertigkeiten auf und zielen auf eine bessere Transparenz der bei der Leder- und Pelzherstellung ablaufenden Vorgänge ab. Aktuelle, umweltrelevante Entwicklungen sind nach Maßgabe der technischen Möglichkeiten in den Unterricht zu integrieren. Besondere Bedeutung kommt den Schutzmaßnahmen zu. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Führung eines Übungsprotokolles und die Ausarbeitung eines Laboratoriumsberichtes verlangt.
A.4 PFLICHTGEGENSTÄNDE DES SCHULAUTONOMEN AUSBILDUNGSSCHWERPUNKTES:
OBERFLÄCHENTECHNIK
4.1 CHEMIE UND TECHNOLOGIE DER OBERFLÄCHENBESCHICHTUNG
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Gewinnung, die Eigenschaften und die Verarbeitung der für die Praxis des Fachgebietes bedeutsamen Rohstoffe, die Eigenschaften und die Anwendung ihrer Verarbeitungsprodukte sowie einschlägige Entsorgungsverfahren und Vermeidungstechnologien kennen. Er soll einschlägige instrumentelle Untersuchungsmethoden kennen und anwenden können.
Der Schüler soll die Herstellung, die Eigenschaften, die Vorbehandlung und Handhabung von Roh-, Hilfsstoffen und Fertigwaren sowie die Verfahren der Vermeidung, Verwertung, Rückgewinnung und Entsorgung von Nebenprodukten und Reststoffen kennen. Er soll die für die berufliche Praxis des Fachgebietes erforderlichen Bestimmungen des Arbeits- und Umweltschutzes kennen.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Arbeits- und Umwelttechnik:
Emissionen und Immissionen, Gefahrenklassen und Giftstoffe; Toxikologie; gesetzliche Bestimmungen; Verfahren zur Verminderung und Vermeidung von Schadstoffen (Abwasser, Abluft, Abfall).
Mechanische Verfahren:
Vorbehandlung von metallischen, mineralischen, thermoplastischen, duroplastischen Oberflächen und Holz durch Schleifen, Bürsten, Sandstrahlen.
Chemische Verfahren:
Vorbehandlung von Metallen und Kunststoffen; Reinigung, Entfettung,
Beizen, Phosphatieren. Passivieren.
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Beschichtungssysteme:
Lacke und Anstrichmittel auf Lösungsmittelbasis und auf Wasserbasis; Pulverlacke; Holzschutzmittel; Klebstoffe; Auswahlkriterien.
Beschichtungsverfahren organischer Systeme:
Manuelle, maschinelle und elektrische Verfahren; neue Technologien.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Bedeutung für Gewerbe und Industrie nach dem Stand der Technik sowie der Beitrag zum Verständnis von Ökonomie und Ökologie. Daher kommt wirtschaftlichen Überlegungen, der Beachtung fachbezogener Normen und einschlägiger Sicherheitsvorschriften und Problemen des Umweltschutzes besondere Bedeutung zu. Die praxisbezogene Denkweise wird durch Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Technologisches Laboratorium' und „Werkstättenlaboratorium'' gefördert.
4.2 KORROSIONSSCHUTZ
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die für das Fachgebiet bedeutsamen Korrosionsarten sowie deren Ursachen und Wirkungen kennen. Er soll die Einsatzmöglichkeiten und die Grenzen von Schutzmaßnahmen unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Aspekte kennen.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Alterungsmechanismen:
Korrosionsarten; Korrosionsmechanismen; korrodierende Medien.
Korrosionsschutz:
Aktive, passive, konstruktive Systeme; Inhibitoren.
Bautenschutz:
Baustoffauswahl. Mechanische, chemische und elektroosmotische Systeme; Holzschutz.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist der Beitrag zur systematischen Einführung in die praktischen Probleme des Fachgebietes. Dem Stande der Technik angepaßte Lehrinhalte sind in diesem Zusammenhang von größter Wichtigkeit.
4.3 TECHNOLOGISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die in der Praxis des Fachgebietes gebräuchlichsten Methoden bei der Lösung technologischer Aufgaben anwenden und die Ergebnisse protokollieren können. Er soll die erforderlichen Rezepturen und Methoden nach ökologischen und ökonomischen Kriterien auswählen können. Der Schüler soll die in chemischen Laboratorien des Fachgebietes verwendeten Geräte, Apparate und Chemikalien unter Berücksichtigung des Arbeitnehmerschutzes, des Umweltschutzes und der Sicherheitsmaßnahmen gewandt handhaben können.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:römisch vier. Jahrgang:
Werkstoffprüfung:
Bewertung der Oberfläche von Werkstoffen und Oberflächenschichten durch physikalische und elektrochemische Verfahren.
Herstellung:
Anwendungsbezogene Verfahrensauswahl; präparative Herstellung von Vorbehandlungs- und Beschichtungsmaterialien; anwendungsbezogene Überprüfung; Badansätze von Vorbehandlungs- und Beschichtungsbädern; Fehlererkennung, Fehlerbeseitigung; Verfahrensoptimierung.
Qualitätskontrolle:
Kontrolle der Rohstoffe, der Verfahrensschritte, der Endprodukte und der Verarbeitung; qualitative und quantitative Bewertung.
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Umwelttechnik:
Abwasser, Abluft, Abfall; Umweltanalytik; Aufbereitungsverfahren,
chemisch-physikalische Behandlung.
Rezeptierung und Herstellung:
Spezielle Beschichtungssysteme, Kombination von
metallisch-organischen Beschichtungssystemen; Legierungsbäder für
hohen Korrosionsschutz.
Qualitätskontrolle:
Lacke, Klebstoffe (1K-, 2K-Systeme); Korrosionsschutzsysteme; Bautenschutzsysteme nach der Applikation. Farbmetrik.
Projektarbeiten:
Projektstudien aus den Themenbereichen der Pflichtgegenstände „Chemie und Technologie der Oberflächenbeschichtung'', „Korrosionsschutz'', „Analytische Chemie'', „Allgemeine und anorganische Chemie'', „Organische Chemie'', „Biologie und Mikrobiologie'' und „Verfahrenstechnik und Umwelttechnik'' unter Bezugnahme auf die jeweiligen Lehrstoffe dieser Pflichtgegenstände.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Vielseitigkeit der Methoden, die Häufigkeit der Anwendung in chemisch-technologischen Laboratorien des Fachgebietes und der Beitrag zur systematischen Einführung in die praxisnahe Verwendung der Methoden. Bei der Auswahl der Übungsbeispiele bewährt sich das Ausgehen vom Ausbildungsstand des Schülers sowie von den in der beruflichen Praxis gebräuchlichen Rezepturen, Herstellungs-, Anwendungs- und Prüfverfahren.
Die praktischen Übungen bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen entsprechend dem Stand des Unterrichtes in den theoretischen Pflichtgegenständen Zur Praxisnähe gehört auch die Verwendung von prozeßrechnergesteuerten Geräten sowie der Einsatz elektronischer Rechenhilfen zur Auswertung von Ergebnissen. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern ein Laboratoriumsbericht verlangt, der auch eine Beurteilung aus technologischer Sicht enthält.
Zwecks rechtzeitiger Erarbeitung theoretischer Vorkenntnisse empfiehlt sich die Absprache mit den Lehrern der Pflichtgegenstände „Chemie und Technologie der Oberflächenbeschichtung'', „Korrosionsschutz'', „Werkstättenlaboratorium'' und „Qualitätssicherung''.
Bei den Projektarbeiten wird entsprechend den Erfordernissen der Praxis die Erstellung einer umfassenden schriftlichen Ausarbeitung des Projektes verlangt, in der Ergebnisse aller Teilschritte (Problemanalyse, Meß- und Analysenmethoden, Meßergebnisse, Schlußfolgerungen, Lösungsvorschläge, Bewertungen, Zeit- und Ablaufpläne zur Projektrealisierung, Literaturverzeichnis) zusammengefaßt sind. Einer dem Problem angemessenen Literaturstudie kommt besondere Bedeutung zu. Bei der Durchführung der Projektstudien empfiehlt sich in Teilbereichen die Verwendung der Unterrichtssprache Englisch, insbesondere im Hinblick auf die mit den Themen verbundenen internationalen Kontakte.
4.4 WERKSTÄTTENLABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die in der Praxis des Fachgebietes anfallenden Meß- und Prüfaufgaben sowie Sonderprobleme der Fertigung lösen und dokumentieren können. Er soll die einschlägigen Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften kennen und beachten.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Mechanische Behandlung:
Vorbehandlung von metallischen, mineralischen, thermoplastischen,
duroplastischen Oberflächen und Holz.
Chemische Behandlung:
Herstellung von Bädern. Reinigung, Entfetten, Beizen,
Phosphatieren, Passivieren.
Applikationen:
Korrosionsschutzbeschichtungen; Schutzanstriche (Lacke auf Wasserbasis, Lacke auf Lösungsmittelbasis, Pulverlacke); Klebstoffe.
Umwelttechnik:
Behandlung von Abwasser, Abluft und Abfall.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Häufigkeit der Anwendung der Verfahren in der beruflichen Praxis. Die Messungen, Untersuchungen und Auswertungen bauen auf den in den theoretisch-technischen Unterrichtsgegenständen und im Pflichtgegenstand „Technologisches Laboratorium'' erworbenen Kenntnissen und Fertigkeiten auf. Besondere Bedeutung kommt den Schutzmaßnahmen zu. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Führung eines Übungsprotokolles und die Ausarbeitung eines Laboratoriumsberichtes verlangt.
B. Freigegenstände
TECHNISCHES ENGLISCH
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die im Berufsleben auftretenden Sprachsituationen in der englischen Sprache bewältigen können. Er soll englische Texte des Fachgebietes in Wort und Schrift sowohl verstehen als auch teilweise unter Verwendung von Fachbüchern formulieren können.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Analysen- und Syntheseverfahren:
Arbeitsvorschriften; Vorbereitung, Ausführung, Auswertung,
Beurteilung.
Meß- und Analysengeräte:
Aufbau, Funktionsweise, Einsatzmöglichkeiten, Handhabung.
Technologische Untersuchungsmethoden:
Meßverfahren. Arbeitsanleitungen (Ausführung, Auswertung, Interpretation).
Qualitätssicherung:
Stichprobenprüfung; Auswerteverfahren; GLP-Richtlinien („good laboratory practice'').
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Häufigkeit des Auftretens in der Praxis des Fachgebietes. Zweckmäßigerweise wird von passiven Fertigkeiten an Hand von englischen Fachtexten ausgegangen und zunehmend die Fähigkeit zur selbständigen Formulierung entwickelt.
In jedem Semester eine oder zwei Schularbeiten.
ZWEITE LEBENDE FREMDSPRACHE
Siehe Anlage 1.
LABOR FÜR BETRIEBSWIRTSCHAFT
Siehe Anlage 1.4.1.
ÖKOLOGIE UND TOXIKOLOGIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die Beziehung der Lebewesen zu Ihrer Umwelt kennen und die Wechselwirkungen und Folgewirkungen durch vom Menschen verursachte Einflüsse verstehen. Er soll direkte und indirekte schädliche Wirkungen von Stoffen auf lebende Organismen und die Umwelt und deren Beurteilungsmethoden kennen.
Lehrstoff:
V. Jahrgang:römisch fünf. Jahrgang:
Definitionen:
Emission. Transmission. Immission. Toxizität. Grenz- und Schwellenwerte.
Stoffe:
Einstufung und Kennzeichnung von gefährlichen Stoffen.
Arzneimittel; Fremdstoffe in Nahrungs- und Genußmitteln; radioaktive
Stoffe; Allergene.
Toxizität:
Ökotoxizität, chronische Toxizität, Radiotoxizität, Nahrungsmitteltoxizität. Physiologische Wirkungen; Mutagenität, Cancerogenität, Teratogenität; Synergismus. Bioakkumulation.
Mechanismen:
Expositionsphase. Toxikokinetik, Toxikodynamik.
Risikobewertung:
Methoden zur Bestimmung und Beurteilung. Aktuelle nationale und internationale Rechtslage. Sicherheits- und Schutzmaßnahmen.
Stoffkreisläufe:
Wasser-, Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Schwefelkreislauf. Stickstoffkreislauf (Nitrifikation, Denitrifikation, Stickstoff-Fixierung); Chemismus. Energiebilanz. Mikrobielle Kreisläufe in der Hydro- und Lithosphäre.
Biologische Testverfahren:
Testverfahren zur Erfassung biologischer Schadwirkungen chronischer
und akuter Toxizität.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind der Beitrag zum Verständnis ökologischer Mechanismen und die Anwendbarkeit in der beruflichen Praxis unter Berücksichtigung der Schadstoffwirkungen am Arbeitsplatz und in der Umwelt. Die Anschaulichkeit des Unterrichtes wird durch bildliche Darstellungen erhöht.
C. Unverbindliche Übungen
LEIBESÜBUNGEN
Siehe Anlage 1.
D. Förderunterricht
Siehe Anlage 1.
---------------------------------------------------------------------
*1) Durch schulautonome Lehrplanbestimmungen kann von dieser Stundentafel im Rahmen des Abschnittes Ia der Anlage 1 abgewichen werden. *1) Durch schulautonome Lehrplanbestimmungen kann von dieser Stundentafel im Rahmen des Abschnittes römisch eins a der Anlage 1 abgewichen werden.
*2) Mit Übungen im Laboratorium im Ausmaß von 2 Wochenstunden. *3) Mit Übungen im Laboratorium im Ausmaß von 1 Wochenstunde. *4) Einschließlich Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie
Umwelttechnologien.
*5) Mit Übungen im Laboratorium im Ausmaß von 4 Wochenstunden. *6) Einschließlich Umwelttechnologien.
*7) In Amtsschriften ist in Klammern die Bezeichnung der Fremdsprache anzuführen.
*8) Der Förderunterricht kann bei Bedarf je Unterrichtsjahr und Jahrgang bis zu zweimal für höchstens 8 Unterrichtsstunden eingerichtet werden, wobei aus pädagogischen Gründen eine Blockung anzustreben ist.