Lehrerhandreichung Ingenieure der Zukunft

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1 abi>> unterrichtsideen ausgabe 2012 Lehrerhandreichung Ingenieure der Zukunft

2 inhalt UNTERRICHTSIDEE UNTERRICHTSIDEE: HANDREICHUNG FÜR LEHRER HINTERGRUND Die technologische Entwicklung schreitet voran und sorgt für eine ganze Reihe von Innovationsfeldern in den Ingenieurwissenschaften. Dazu zählen nach Informationen des Fachverbands VDE beispielsweise die Bereiche Elektrotechnik, Automation und Medizintechnik. Die wichtigsten Standortimpulse sind laut VDE-Umfrage 2011 unter VDE-Mitgliedsunternehmen sowie unter Hochschullehrern der Elektro- und Informationstechnik in folgenden Bereichen zu erwarten: Energieeffizienz (81 Prozent), Smart Grid/Intelligente Stromnetze (67 Prozent) und Elektromobilität (62 Prozent) zu erwarten. Für das Zusammenwachsen von Strom und Verkehrsnetzen glaubt das mehr als die Hälfte. Ebenfalls gut 50 Prozent der Befragten sehen im Thema Smart Grid einen globalen Leitmarkt, der von einem sich verschärfenden weltweiten Wettbewerb geprägt wird. Eine ganz zentrale Rolle bei den modernen Technologien spielt auch das Schlagwort Mechatronik. Denn die Integration von mechanischen ( mecha ) und elektronischen ( tronisch ) bzw. elektrotechnischen und informationsverarbeitenden Komponenten ist die große Herausforderung für die Ingenieure der Zukunft. Mechatronische Bauteile sind aus fast allen Bereichen des täglichen Lebens nicht mehr wegzudenken. Ob bei DVD-Playern in der Unterhaltungselektronik, Anti-Blockier-Systemen in der Fahrzeugtechnik oder auch bei Antriebssystemen im Flugzeugbau und >> 2

3 inhalt UNTERRICHTSIDEE mikromechanischen Geräten in der Medizintechnik überall bilden mechatronische Systeme das Herzstück der Technik. In diesen neuen Ingenieurfeldern arbeiten die Ingenieure der Zukunft. Doch unabhängig von Arbeitsfeld oder Branche hat sich das Berufsbild des Ingenieurs gewandelt, die Berufsanforderungen geändert. Zum einen benötigen Ingenieure der Zukunft fächerübergreifende Kenntnisse, um interdisziplinäre Zusammenhänge zu erfassen und für konkrete Aufgaben zu nutzen. Zum anderen wird Kreativität zu einer immer wichtigeren Eigenschaft von Ingenieuren, damit sie (technische) Problemlösungen und neue Ideen entwickeln können. ZIELSETZUNG DER UNTERRICHTSIDEE: Die Unterrichtsidee soll Schülern und Abiturienten einen Überblick über Innovationsfelder im Bereich der Ingenieurwissenschaften verschaffen und erläutern, wie sich das Berufsbild des Ingenieurs gewandelt hat. So sollen neue Impulse für die Studien-/ Berufswahl gegeben und Lust auf ein Ingenieurstudium gemacht werden. << 3

4 inhalt UNTERRICHTSIDEE HINWEIS: Die Unterrichtsidee gliedert sich in drei Teile, die sich im Layout deutlich voneinander unterscheiden: Dieser Teil enthält das Präsentationsmaterial für den Unterricht. In der Handreichung finden Sie Begleit informationen rund um die Unterrichts idee. Im Anhang Schülermaterialien sind alle Dokumente enthalten, die von den Schülern bearbeitet werden können. 4

5 A WAHR ODER FALSCH WORUM GEHT ES? Als Einstieg werden die Schüler spielerisch zum Thema Ingenieure der Zukunft hingeführt. Dabei sehen sie sich mit Behauptungen aus den Bereichen Naturwissenschaft und Forschung konfrontiert und müssen raten, ob diese wahr oder falsch sind. << Die korrekten Antworten sind in der Grafik links mit einem Haken markiert. Das Einstiegsspiel finden Sie in der Unterrichtsidee auf Seite 3. U6 UNTERRICHTSIDEE 5

6 B STATEMENTS WORUM GEHT ES? Zukünftige Raumfahrtantriebe, intelligente Verkehrsplanung, haltbare Lebensmittel: Ingenieure arbeiten in den spannendsten Bereichen. Zum Einstieg in das Thema kommen Berufstätige zu Wort, die in forschungsstarken Disziplinen beschäftigt sind. Auch Studierende der Ingenieurwissenschaften berichten von ihren Studienfächern. Zitiert werden etwa eine Nanotechnologin, ein Fahrzeugbauer und eine Maschinenbauerin. << Die Statements finden Sie in der Unterrichtsidee ab Seite 5. U6 UNTERRICHTSIDEE 6

7 C SELBSTEINSCHÄTZUNGSBOGEN WORUM GEHT ES? Im Stile eines Selbsteinschätzungsbogens sollen die Schüler herausfinden, ob sie bestimmte Eigenschaften und Interessen mitbringen, die für den Ingenieursberuf unerlässlich sind. Dazu wählen sie aus einer Checkliste alle Punkte aus, die auf sie zutreffen, und kreuzen diese an. << Den Selbsteinschätzungsbogen finden Sie in der Unterrichtsidee ab Seite 28. U6 UNTERRICHTSIDEE 7

8 D ARBEITSMARKT WORUM GEHT ES? In übersichtlichen Grafiken und Diagrammen von wichtigen Berufsverbänden wie etwa VDI werden zukunftsträchtige Bereiche innerhalb der Ingenieurwissenschaften dargestellt. Vertreter der Verbände und/oder Personalverantwortliche aus einigen dieser Bereiche erklären kurz, welche Anforderungen an Ingenieure gestellt werden (etwa Fremdsprachenkenntnisse, Teamfähigkeit und Kommunikationsfähigkeit). Sie räumen mit dem Vorurteil auf, dass der Ingenieur allein im Zimmerchen tüftelt und auf eine geniale Idee wartet, und charakterisieren ihn stattdessen als Teamplayer. Mitarbeiter des Teams Arbeitsmarktberichterstattung äußern sich zu den Arbeitsmarktchancen für Ingenieure und generell im MINT-Bereich. << Den Arbeitsmarkt finden Sie in der Unterrichtsidee ab Seite 31. U6 UNTERRICHTSIDEE 8

9 E ARBEITSBLÄTTER WORUM GEHT ES? Arbeitsblätter 1 bis 5: Durch die Arbeitsblätter sollen die Schülerinnen und Schüler herausfinden, welche Aufgaben ein/e Projektingenieur/-in, ein/e Forschungs- und Entwicklungsingenieur/-in, ein/e Elektroingenieur/-in, ein/e Mechatronikingenieur/-in und ein/e Wirtschaftsingenieur/-in haben. Außerdem bringen sie in Erfahrung, welche Eigenschaften diese auszeichnen, wie sich das zugehörige Studium jeweils gestaltet und in welchen Bereichen Ingenieure dieser Disziplinen arbeiten können. Die Recherche kann einzeln oder in Kleingruppen bei ausgesuchten Quellen im Internet erfolgen. Dort erarbeiten sich die Gruppenmitglieder das jeweilige Expertenwissen. Die für ein Arbeitsblatt Zuständigen präsentieren ihre Ergebnisse entweder vor der gesamten Klasse, oder es werden neue Gruppen gebildet mit jeweils einem Experten (Methode Gruppenpuzzle). Die Präsentation in Kleingruppen hat den Vorteil, dass jeder Schüler ein Experte ist und somit präsentieren muss. << Sie können jedes Arbeitsblatt um eine eigene Frage erweitern. Außerdem haben Sie die Möglichkeit, ein Musterarbeitsblatt für einen weiteren Ingenieurberuf zu nutzen. Die Arbeitsblätter finden Sie in der Unterrichtsidee auf den Seiten 41 bis 47. U6 UNTERRICHTSIDEE 9

10 E ARBEITSBLÄTTER BESCHREIBUNG DES SUCHPFADES: FRAGE Was tun Projektingenieure/-innen? Welche Kompetenzen zeichnen eine/n Projektingenieur/-in aus? Wo kann diese Disziplin studiert werden? Welche Fächer sind Teile des Studiums? Wie lange dauert das Studium? In welchen Branchen können Projektingenieure/-innen arbeiten? Wie steht es um die beruflichen Perspektiven? PROJEKTINGENIEUR/-IN ANTWORT Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Projektingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, Klick auf Tätigkeit Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Projektingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, Klick auf Kompetenzen Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Projektingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, Klick auf Tätigkeit Zugang ; Zugangsstudienfächer notieren. Über studienwahl.de bei Studienfach die Zugangsstudienfächer (z. B. Chemieingenieurwesen ) eingeben; Klick auf Suchen Über studienwahl.de bei Studienfach Projektingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Chemieingenieurwesen ) eingeben; Klick auf Suchen ; einige Hochschulen notieren und auf deren Websites online das Vorlesungsverzeichnis durchstöbern Über studienwahl.de bei Studienfach Projektingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Chemieingenieurwesen ) eingeben; Klick auf Suchen ; entsprechendes Studienfach anklicken Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Projektingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, Klick auf Tätigkeit Arbeitsumgebung Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Projektingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, Klick auf Zahlen/Daten/Fakten ; Klick auf Link Berufe im Spiegel der Statistik (unter Arbeitsmarktzahlen ) 10

11 E ARBEITSBLÄTTER BESCHREIBUNG DES SUCHPFADES: FRAGE Was tun Forschungs- und Entwicklungsingenieure/-innen? Welche Kompetenzen zeichnen eine/n Forschungs- und Entwicklungsingenieur/-in aus? FORSCHUNGS- UND ENTWICKLUNGSINGENIEUR/-IN ANTWORT Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Forschungs- und Entwicklungsingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschl. Klick auf Tätigkeit Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Forschungs- und Entwicklungsingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschl. Klick auf Kompetenzen Wo kann diese Disziplin studiert werden? Welche Fächer sind Teile des Studiums? Wie lange dauert das Studium? In welchen Branchen können Forschungs- und Entwicklungsingenieure/-innen arbeiten? Wie steht es um die beruflichen Perspektiven? Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Forschungs- und Entwicklungsingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschl. Klick auf Tätigkeit Zugang ; Zugangsstudienfächer notieren. Über studienwahl.de bei Studienfach die Zugangsstudienfächer (z. B. Biotechnologie ) eingeben; anschl. Klick auf Suchen Über studienwahl.de bei Studienfach Forschungs- und Entwicklungsingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Biotechnologie ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen ; anschl. einige Hochschulen notieren und auf deren Websites online das Vorlesungsverzeichnis durchstöbern Über studienwahl.de bei Studienfach Forschungs- und Entwicklungsingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Biotechnologie ) eingeben; anschl. Klick auf Suchen ; anschl. entsprechendes Studienfach anklicken Über studienwahl.de bei Studienfach Forschungs- und Entwicklungsingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Biotechnologie ) eingeben; anschl. Klick auf Suchen ; anschl. entsprechendes Studienfach anklicken Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Projektingenieur eingeben; Klick auf den entsprechenden Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschl. Klick auf Zahlen/Daten/Fakten ; Klick auf Link Berufe im Spiegel der Statistik (unter Arbeitsmarktzahlen ) 11

12 E ARBEITSBLÄTTER BESCHREIBUNG DES SUCHPFADES: FRAGE Was tun Elektroingenieure/-innen? Welche Kompetenzen zeichnen eine/n Elektroingenieur/-in aus? Wo kann diese Disziplin studiert werden? Welche Fächer sind Teile des Studiums? Wie lange dauert das Studium? In welchen Branchen können Elektroingenieure/-innen arbeiten? Wie steht es um die beruflichen Perspektiven? ELEKTROINGENIEUR/-IN ANTWORT Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Elektroingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Tätigkeit Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Elektroingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Kompetenzen Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Elektroingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Tätigkeit Zugang ; Zugangsstudienfächer notieren. Über studienwahl.de bei Studienfach die Zugangsstudienfächer (z. B. Elektrotechnik ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen Über studienwahl.de bei Studienfach Elektroingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Elektrotechnik ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen ; anschließend einige Hochschulen notieren und auf deren Websites online das Vorlesungsverzeichnis durchstöbern Über studienwahl.de bei Studienfach Elektroingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Elektrotechnik ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen ; anschließend entsprechendes Studienfach anklicken Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Elektroingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Tätigkeit Arbeitsumgebung Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Elektroingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Zahlen/Daten/Fakten ; Klick auf Link Berufe im Spiegel der Statistik (unter Arbeitsmarktzahlen ) 12

13 E ARBEITSBLÄTTER BESCHREIBUNG DES SUCHPFADES: FRAGE Was tun Mechatronikingenieure/-innen? Welche Kompetenzen zeichnen eine/n Mechatronikingenieur/-in aus? Wo kann diese Disziplin studiert werden? Welche Fächer sind Teile des Studiums? Wie lange dauert das Studium? In welchen Branchen können Mechatronikingenieure/-innen arbeiten? Wie steht es um die beruflichen Perspektiven? MECHATRONIKINGENIEUR/-IN ANTWORT Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Mechatronikingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Tätigkeit Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Mechatronikingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Kompetenzen Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Mechatronikingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Tätigkeit Zugang ; Zugangsstudienfächer notieren. Über studienwahl.de bei Studienfach die Zugangsstudienfächer (z. B. Mechatronik ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen Über studienwahl.de bei Studienfach Mechatronikingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Mechatronik ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen ; anschließend einige Hochschulen notieren und auf deren Websites online das Vorlesungsverzeichnis durchstöbern Über studienwahl.de bei Studienfach Mechatronikingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Mechatronik ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen ; anschließend entsprechendes Studienfach anklicken Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Mechatronikingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Tätigkeit Arbeitsumgebung Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Mechatronikingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Zahlen/Daten/Fakten ; Klick auf Link Berufe im Spiegel der Statistik (unter Arbeitsmarktzahlen ) 13

14 E ARBEITSBLÄTTER BESCHREIBUNG DES SUCHPFADES: FRAGE Was tun Wirtschaftsingenieure/-innen? Welche Kompetenzen zeichnen eine/n Wirtschaftsingenieur/-in aus? Wo kann diese Disziplin studiert werden? Welche Fächer sind Teile des Studiums? Wie lange dauert das Studium? In welchen Branchen können Wirtschaftsingenieure/-innen arbeiten? Wie steht es um die beruflichen Perspektiven? WIRTSCHAFTSINGENIEUR/-IN ANTWORT Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Wirtschaftsingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Tätigkeit Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Wirtschaftsingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Kompetenzen Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Wirtschaftsingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Tätigkeit Zugang ; Zugangsstudienfächer notieren. Über studienwahl.de bei Studienfach die Zugangsstudienfächer (z. B. Wirtschaftsingenieurwesen ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen Über studienwahl.de bei Studienfach Wirtschaftsingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Wirtschaftsingenieurwesen ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen ; anschließend einige Hochschulen notieren und auf deren Websites online das Vorlesungsverzeichnis durchstöbern Über studienwahl.de bei Studienfach Wirtschaftsingenieur und/oder das Studienfach (z. B. Wirtschaftsingenieurwesen ) eingeben; anschließend Klick auf Suchen ; anschließend entsprechendes Studienfach anklicken Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Wirtschaftsingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Tätigkeit Arbeitsumgebung Über BERUFENET bei Berufsbezeichnung(en)/Suchbegriffe Wirtschaftsingenieur eingeben; Klick auf den Ingenieurberuf in der Ergebnisliste, anschließend Klick auf Zahlen/Daten/Fakten ; Klick auf Link Berufe im Spiegel der Statistik (unter Arbeitsmarktzahlen ) 14

15 E ARBEITSBLÄTTER BESCHREIBUNG DES SUCHPFADES: FRAGE WUNSCHINGENIEUR ANTWORT Wo kann diese Disziplin studiert werden? Welche Fächer sind Teile des Studiums? Wie lange dauert das Studium? Wie steht es um die beruflichen Perspektiven? Hier könnte Ihre Frage stehen. 15

16 F WIEDERHOLUNG/ABRUNDUNG Zur Abrundung der Unterrichtsidee werden deren Inhalte in einem Quiz aufgegriffen, das die Schüler interaktiv im abi>> Portal spielen können. Dabei werden Fragen zu echten Erfindungen und Forschungsfeldern gestellt, sodass die Teilnehmer ihr Wissen rund um die Ingenieurwissenschaften überprüfen können. << Lösungen: Frage 1: a; b Frage 2: a Frage 3: c Frage 4: b; c Frage 5: a Frage 6: c Frage 7: a Frage 8: b Frage 9: a Frage 10: a; b; c Das Quiz können die Schüler online bearbeiten und erhalten dort anschließend alle Antworten sowie eine Auswertung. Sie finden es unter berufsarbeitsfelder/berufsgruppen/ingenieureder-zukunft-interac08944.htm 16

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