Lehrplan für die Fachschule Elektrotechnik

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1 Lehrplan Lehrplan für die Gültig ab Schuljahr 2005/06 (Auszug) Fachrichtungsbezogener Bereich Seite 1 von 8

2 Lehrplan Fachrichtungsbezogener Bereich Mathematisch-naturwissenschaftliche Grundlagen Bereich Technologien: Elektrische und elektronische Systeme Technische Informatik Bereich Betriebsorganisation: Projekt- und Qualitätsmanagement Dokumentation elektrotechnischer Systeme Seite 2 von 8

3 Lehrplan Mathematisch-naturwissenschaftliche Grundlagen Fachrichtungsbezogener Bereich Zeit: Unterrichtsjahresstunden Die Studierenden erweitern und vertiefen in diesem Fach ihre mathematischen und naturwissenschaftlichen Kenntnisse. Um überfachliche Kompetenzen aufzubauen orientieren sich die thematischen Einheiten, die als Lernbereiche angegeben sind, an berufliche Aufgabenstellungen. Die Studierenden sind in der Lage mit ihren mathematisch-naturwissenschaftlichen Kenntnissen die Probleme, die sich aus den jeweiligen Handlungsabläufen ergeben, zu lösen. Die Lernprozesse sind handlungsorientiert ausgerichtet, mit möglichst grafischer Darstellung. Mathematische Aussagen und Verfahren werden mit praxisnahen Beispielen erarbeitet, anstelle exakter Herleitungen und Beweisführungen. Die Aufgaben sind grundsätzlich Einheiten behaftet. Inhalte: Lernbereich 1: Algebra - Ganzrationale Terme - Bruchterme - Termumformungen - Näherungsverfahren Anwendungsbezüge - Netzwerkberechnungen - Flächen-, Körper-, Massen-, Leistungsberechnungen Lernbereich 2: Lineare Gleichungssysteme - Lineare Funktionen - Kennlinien lin./nichtlin. Bauteile - Quadratische Funktionen - Pegelrechnung/Skalierungen - Exponential- und Logarithmusfunktion - gleichförmig/beschleun. Bewegung - Lade-/Entladevorgänge Lernbereich 3: Trigonometrie/Goniometrie - Strahlen -, Sinus -, Kosinussätze - Winkel-, Bogenmaß - Sinus-, Kosinusfunktion - Lichtbrechungsgesetz bei LWL - Anwendung der Winkelfunktionen in der Schwingungslehre (Schall, erzwungene/freie Schwingung) Lernbereich 4: Bereich der Komplexen Zahlen - Definition und Darstellung einer komplexen Zahl - Ausgewählte Beispiele aus der Elektrotechnik - Anwenden im Bereich der vier Grundrechenarten - Addition, Subtraktion von Sinusgrößen; komplexe Widerstände Lernbereich 5: Infinitesimalrechnung - Steigungsverhalten von Funktionsgraphen - Grenzwerte einer Funktion - Regeln für die Ableitungen - Bestimmte und unbestimmte Integrale - Flächeninhalte ebener Flächen - gleichförmige/beschleunigte Bewegung - Wurfparabel - Änderungsgeschwindigkeit vom sinusförmigen magnetischen Fluss Seite 3 von 8

4 Lehrplan Elektrische und elektronische Systeme Fachrichtungsbezogener Bereich (Bereich Technologien) Zeit: Unterrichtjahresstunden In diesem Fach werden aus aktuellen Industrieschaltungen Gesamt- oder Teilschaltungen ausgewählt, um die in der beruflichen Erstausbildung gelegten Grundlagen zu vertiefen und lernträgerbezogen anwenden zu können. Dabei werden elektrische, so wie elektronische Systeme analysiert, technische Unterlagen gelesen und erstellt. Die Studierenden arbeiten teamorientiert, projektieren und entwickeln Schaltungen, nehmen an ihnen Berechnungen und Messungen vor und decken Fehler auf. Anwendungsbezogen werden die grundlegenden Gesetze der Elektrotechnik, Messtechnik und Regelungstechnik vertieft. Dies bezieht sich gleichermaßen auf analoge und digitale Schaltungen inklusive der Leistungselektronik. Die Handlungs- und Lernbereiche sind so strukturiert, dass systemtechnische Betrachtungen die Wirkungszusammenhänge und Lösungsstrategien transparent werden lassen. Inhalte: Lernbereich 1: Elektrische Grundgrößen - Zweipole; einfacher und verzweigter Stromkreis - Magnetisches Feld, Elektromagnetismus, magnetischer Kreis - Grundlagen der Wechselstromtechnik Lernbereich 2: Mess- und Regelungstechnik - Oszilloskopmesstechnik - Strom-, Spannungs-, Widerstands- und Leistungsmessung - Glieder des Regelkreises, Wirkungsplan, dynamisches und statisches Verhalten - Stetige/unstetige Regelung, Bewertung von Regelungen Lernbereich 3: Elektronik - Halbleitereigenschaften - Operationsverstärker - Bipolare, unipolare Transistoren Lernbereich 4: Digitaltechnik - Logische Verknüpfungen - Schaltungsanalyse/-synthese Seite 4 von 8

5 Lehrplan Technische Informatik Fachrichtungsbezogener Bereich (Bereich Technologien) Zeit: Unterrichtsjahresstunden Die aus der beruflichen Erstausbildung und der beruflichen wie privaten Erfahrungswelt vorhandenen informationstechnischen Kenntnisse sollen im Fach Technische Informatik systematisiert, vertieft und aktualisiert werden. Der zielgerichtete Einsatz von IT-Systemen setzt Kenntnisse über die technischen Zusammenhänge von Rechnerarchitektur, Speicherorganisation und Schnittstellen voraus. Die Verwaltung und Organisation von Daten und Anwendungen auf lokalen Rechnern, aber auch in Netzwerkumgebungen wird anwendungsbezogen vermittelt. Die Fachschülerinnen und -schüler lernen, den PC als Handwerkszeug für die Lösung berufsspezifischer Problemstellungen einzusetzen und sowohl die Hardware-, als auch die Softwarekonfiguration den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Das umfasst zum einen die Analyse von der Anwenderschnittstelle über den strukturellen Aufbau bis hin zu den Verarbeitungsprinzipien im Prozessor, andererseits aber auch den Aufbau und das Zusammenwirken der Systemkomponenten mit dem Betriebssystem sowie die grundlegenden Denkstrukturen zur Vernetzung von IT-Systemen zu verstehen. Inhalte: Lernbereich 1: Einen Arbeitsplatzcomputer einrichten - Komponenten (Mainboard usw.) sachgerecht auswählen - Massenspeicher partitionieren - Bussysteme und Schnittstellen nutzen - Netzwerkkarten einbauen und konfigurieren - Peripherie (Ein-/Ausgabegeräte) einrichten - Bildschirmarbeitsplatz gestalten Lernbereich 2: Mit einem Standard-PC-Betriebssystem arbeiten - Das Betriebssystems und den Verzeichnisbaum für Daten handhaben - Anweisungen auf der Kommandozeilenebene nutzen - Mit der grafischen Benutzeroberfläche arbeiten - Integrierte Hilfen nutzen - Anweisungsskripte (Batchdateien) erstellen - Zusätzliche Hardware einrichten und entfernen - Hardwareparameter kontrollieren - Anwendersoftware einrichten, nutzen und entfernen - Archivierungsprogramme verwenden Lernbereich 3: Netzwerke zur rechnerbasierten Kommunikation nutzen - Internetverbindungen einrichten und Browsersoftware konfigurieren - Das Internet zur Datenkommunikation nutzen - Einfache lokale Netzwerke konzipieren und einrichten Seite 5 von 8

6 Lehrplan Lernbereich 4: Kleine Computerprogramme planen und entwickeln - Compiler, Interpreter, Assembler unterscheiden - Entwicklungsumgebung zur Erstellung von Computerprogrammen nutzen - Ein- und Ausgabe-Parameter festlegen - Struktogramme erstellen - Kontrollstrukturen (Verzweigungen, Schleifen) nutzen - Funktionen einsetzen, Datenstrukturen erzeugen - Programmentwicklung dokumentieren - Programmen mit geeigneten Hilfsmitteln testen - Fehler in selbst erstellten Programmen beseitigen Seite 6 von 8

7 Lehrplan Projekt- und Qualitätsmanagement Fachrichtungsbezogener Bereich (Bereich Betriebsorganisation) Zeit: 2 80 Unterrichtjahresstunden Die Studierenden bearbeiten ein Beispielprojekt nach der Projektmanagementmethode in den Ablaufphasen Initiierung, Definition, Planung, Umsetzung und Abschluss. Sie führen eine Auftragsklärung unter Beachtung und Ergänzung des kundenseitigen Lastenheftes durch. Sie erstellen ein Pflichtenheft mit einem genauen Zielsystem in der Definitionsphase. In der Planungsphase entwickeln sie die für das Projektcontrolling notwendigen Instrumente Projektstrukturplan, Arbeitspaketdefinitionen, Terminplan, Kostenplan und Kapazitätsplan und planen Meilensteine in die Ablaufstruktur. Sie dokumentieren den Projektfortschritt. Beim Projektabschluss überprüfen sie in einem Soll-Ist-Vergleich die Zielerreichung, regeln ggf. nach, präsentieren dem Auftraggeber die Projektergebnisse und finden in einer internen Feed-Back-Sitzung Möglichkeiten, die weitere Projektarbeit zu verbessern. Die Studierenden unterscheiden Qualitätskategorien und aktuelle QM-Systeme. Sie wenden die Vorgaben der DIN EN ISO 9000:2000 auf die Qualitätsmanagementhandbucherstellung an. Sie entwickeln ein Prozessmanagementsystem mit Zielsystem und Kennzahlen für ein Beispielunternehmen. Sie wenden grundlegende QM- und QS-Instrumente zielgerichtet an. Sie entwickeln die Struktur eines beispielhaften Reklamationsmanagements für den Servicebereich. Im Qualitätscontrolling orientieren sie sich an den Fehlerkosten, den Prüfkosten, den Fehlerverhütungskosten und weisen ein Kostensenkungspotential qualitativ aus. Sie beachten die Rechtsvorschriften zur Produkthaftung. Inhalte: Lernbereich 1: Projektmanagement - Strukturierung von Projektarbeit - Ablaufphasen im Projektmanagement - Entwicklung und Einsatz der Instrumente im Projektmanagement - Qualitätsfaktoren im Projektmanagement Lernbereich 2: Qualitätsmanagement - Aktuelle QM-Systeme - ISO 9000:2000: Struktur, Inhalte, Prozessmanagement, Ziele und Kennzahlen, KVP - Instrumente des QM und der QS - Reklamationsmanagement - Qualitätscontrolling: Fehlerkosten, Prüfkosten, Fehlerverhütungskosten, Kostensenkungspotential - Produkthaftung Seite 7 von 8

8 Lehrplan Dokumentation elektrotechnischer Systeme Fachrichtungsbezogener Bereich (Bereich Betriebsorganisation) Zeit: 2 80 Unterrichtjahresstunden Ausgehend von dem hohen Stellenwert des projektorientierten Arbeitens in der beruflichen Tätigkeit der Technikerinnen und Techniker sind Fähigkeiten zum fächerübergreifenden Denken und Handeln, zum methodisch sicheren Arbeiten und zur Reflexion zu entwickeln. Die zukünftigen Technikerinnen und Techniker müssen ein Projekt definieren, beschreiben und organisieren können sowie zielangepasste Konstruktions-verfahren auswählen, modifizieren und anwenden. Grundsätze des Projektmanagements sind exemplarisch auf konkrete Problem-/Aufgaben-stellungen zu beziehen. Neben der Planung kommt der systematischen Realisierung berufsspezifischer, technischer Prozesse eine wachsende Bedeutung zu. Unterrichtsziel ist die Darstellung der in der Anwendersoftware enthaltenen Prinzipien, Strukturen, Abläufe und Methoden, die sich exemplarisch im Sinne einer längerfristig angelegten Qualifizierungs- und Bildungsstrategie - auf vergleichbare Aufgabenstellungen übertragen lassen. Fächerübergreifende Bezüge bestehen zu den Fächern des fachrichtungsübergreifenden Bereichs (z. B. Deutsch und/oder Englisch: Umgang mit Textverarbeitungssysteme zu Dokumentations- und Präsentationszwecken) sowie den übrigen Fächern des fachrichtungsbezogenen Bereichs (Übungs- und Simulationssoftware). Nach Möglichkeit sollte anhand eines Projektes aus dem fachrichtungsbezogenen Bereiches gearbeitet werden. Inhalte: - Methodengeleitetes Analysieren einer Aufgaben-/Problemstellung - Definieren eines Projekts - Erstellen eines Pflichtenheftes - Entwerfen einer Projektskizze - Erstellen Technischer Dokumentationen - Elektrotechnische Dokumente, Grafiken und Symbole - Präsentation des Projektes - Kennzeichnungs- und Dokumentationssystematik nach DIN EN o Strukturierungsprinzipien und Referenzkennzeichnung o Kennzeichnung und Ordnung der Dokumentationen - Erstellen elektrotechnischer Dokumente und Schaltungsunterlagen mit E- lektro- und/oder Elektronik-CAD-Systemen - Verschiedene Grafik-Datenformate erzeugen, austauschen, konvertieren und auf ihre Eignung für die Weiterverarbeitung beurteilen Seite 8 von 8

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