Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg

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1 Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg Erprobungslehrplan AZ vom Lehrplan für das berufliche Gymnasium der dreijährigen Aufbauform Technische Richtung (TG) Profil Mechatronik Computertechnik Eingangsklasse Der Lehrplan tritt am 1. August 20^^ in Kraft.

2 2 Computertechnik (Profil Mechatronik, TG) Vorbemerkungen Datenverarbeitungssysteme beeinflussen das Leben in unserer Gesellschaft entscheidend. Studium und Beruf setzen Kenntnisse der Datenverarbeitung zwingend voraus. Im Fach Computertechnik gewinnen die Schülerinnen und Schüler Erfahrungen, Einsichten und Fähigkeiten in der aktiven Nutzung des Computers als Werkzeug zur Lösung technischer Probleme. In der Eingangsklasse ergänzt das Pflichtfach Computertechnik das Profilfach Mechatronik einerseits um informationstechnische Aspekte, andererseits wird an steuerungstechnische Inhalte der Lehrplaneinheit Mechatronische Systeme angeknüpft. In den Lehrplaneinheiten 1 bis 4 erwerben die Schülerinnen und Schüler Grundfertigkeiten in CAD. Je nach Ausrichtung der Schule kann zwischen Maschinenbau- oder Elektrotechnik-CAD gewählt werden. In den folgenden Lehrplaneinheiten können die Schülerinnen und Schülerinnen entweder diese Kenntnisse vertiefen oder alternativ hierzu elektronische Schaltungen simulieren oder Fertigkeiten in Textverarbeitung und Tabellenkalkulation erwerben oder ausbauen. Im Rahmen des steuerungstechnischen Projekts im zweiten Halbjahr projektieren die Schülerinnen und Schüler ein mechatronisches System. Im Mittelpunkt steht dabei die Lösung steuerungstechnischer Problemstellungen mittels speicherprogrammierbarer Steuerung (SPS). Die technische Umsetzung erfolgt in Abhängigkeit von der Ausstattung der Schule. Da die Inhalte des Pflichtfachs Computertechnik an die Inhalte des Profilfachs Mechatronik anknüpfen oder diese vertiefen, ist eine Abstimmung zwischen den unterrichtenden Lehrkräften erforderlich.

3 Computertechnik (Profil Mechatronik, TG) 3 Lehrplanübersicht Schuljahr L e h r p l a n e i n h e i t e n Zeitrichtwert Gesamtstunden Seite Eingangs- Wahlthemen* 5 klasse 1 CAD Maschinenbau I 15(15) 5 2 CAD Elektrotechnik I 15(15) 5 3 CAD Maschinenbau II 15(15) 6 4 CAD Elektrotechnik II 15(15) 6 5 Simulation von elektrischen Schaltungen 15(15) 7 6 Textverarbeitung und Tabellenkalkulation 15(15) 7 7 Mechatronisches Projekt 30(30) 60 7 Zeit für Leistungsfeststellung und zur möglichen Vertiefung * Von den Wahlthemen 1 bis 2 sowie von den Wahlthemen 3 bis 6 ist je ein Thema auszuwählen. Die Lehrplaneinheit 7 ist verpflichtend.

4 4 Computertechnik (Profil Mechatronik, TG)

5 Computertechnik (Profil Mechatronik, TG) 5 Eingangsklasse Zeitrichtwert 1 CAD Maschinenbau I 15(15) Die Schülerinnen und Schüler stellen mithilfe einer CAD-Software technische Zeichnungen von 3-D-Körpern in 2-D-Ansichten normgerecht dar und bemaßen diese. Programmaufbau Bedienungsoberfläche Koordinatensysteme kartesische Koordinaten polare Koordinaten Zeichnungserstellung elementare Zeichenbefehle Editierfunktionen Linienarten Bemaßung Darstellung in Ansichten Vgl. Lehrplan Mechatronik LPE 3 Projektionsmethode 1 2 CAD Elektrotechnik I 15(15) Die Schülerinnen und Schüler erstellen mit Hilfe einer Elektro-CAD-Software Stromlaufpläne in aufgelöster Darstellung. Hierzu wählen sie geeignete Bauteile aus. Sie überprüfen Betriebsmittellisten, Querverweise und Kontaktspiegel auf ihre Korrektheit. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Schaltpläne, werten diese aus und beseitigen Fehler. Grundlagen Benutzeroberfläche Bauteile Betriebsmittelkennzeichnung Stromlaufpläne Selbsthaltung Verriegelung Wendesteuerung Schalter, Taster, Relais, Schütze, Melder, Schutzorgane, Aktoren Nach DIN EN In aufgelöster Darstellung Schaltpläne Betriebsmittelliste Querverweise Kontaktspiegel Fehlererkennung

6 6 Computertechnik (Profil Mechatronik, TG) 3 CAD Maschinenbau II 15(15) Die Schülerinnen und Schüler fügen mit Hilfe einer CAD-Software Einzelteile sowie Normteile zu Baugruppen zusammen. Sie bearbeiten eingebaute Bauteile und entwickeln neue. Sie führen Kollisionsprüfungen mittels kinematischer Simulationen durch. Grundlagen des Zusammenbaus Beziehungen Ablaufprinzip Baugruppen Bauteilerzeugung Bauteilbearbeitung Teilebibliothek Bauteilverknüpfung Explosionsdarstellung Vgl. Lehrplan Mechatronik LPE 8 Simulationen 4 CAD Elektrotechnik II 15(15) Die Schülerinnen und Schüler erstellen mit Hilfe einer Elektro-CAD-Software eigene Makros bzw. verwenden firmenspezifische Makros und fügen diese in Stromlaufpläne ein. Sie wählen Kabel und Leistungen aus und erkennen den Unterschied zwischen Klemmen- und Kabelplänen. Die Schülerinnen und Schüler wählen aus Online-Katalogen und Datenbanken elektrische Betriebsmittel aus und erstellen Stücklisten. Makros Klemmenplan Leitungen und Kabel Bezeichnung Kabelplan SPS-Ein-/Ausgangskarten, Kleinsteuergerät, Hauptstromkreis Klemmenziele beachten Sensorleitungen, Motorzuleitungen Stückliste handelsübliche Betriebsmittel elektronischer Artikelkatalog Datenbanken von Hersteller

7 Computertechnik (Profil Mechatronik, TG) 7 5 Simulation von elektronischen Schaltungen 15(15) Die Schülerinnen und Schüler erstellen eine elektronische Schaltung in einer Simulationssoftware. Sie ermitteln das Verhalten der Schaltung mithilfe von simulierten Messgeräten. Die Schülerinnen und Schüler bewerten und dokumentieren die Messergebnisse. Schaltplanerstellung Bauteilbibliotheken Bauteilwerte Verdrahtung der Bauteile Simulation Messgeräte Dokumentation der Messergebnisse Spannungsmesser, Strommesser, Oszilloskop 6 Textverarbeitung und Tabellenkalkulation 15(15) Die Schülerinnen und Schüler fertigen formatierte Berichte auf der Grundlage bestehender Dokumentvorlagen an. Die Schülerinnen und Schüler erfassen, verarbeiten und formatieren Daten aus dem Profilfach mit einem Tabellenkalkulationsprogramm und stellen sie in Diagrammen dar. Textverarbeitung Dokumentvorlagen Formatvorlagen Einbindung von Objekten Tabellenkalkulation Formeln Funktionen Diagramme Laborbericht, vgl. Lehrplan Mechatronik LPE 1 Projektdokumentation Grafik, Formel, Diagramm Daten aus Inhalten des Lehrplans Mechatronik, z. B. LPE 1, LPE 2 und LPE 8 7 Mechatronisches Projekt 30(30) Die Schülerinnen und Schüler projektieren ein mechatronisches System oder arbeiten je nach schulischer Ausstattung an praxisbezogenen steuerungstechnischen Projekten. Dazu analysieren und strukturieren sie praxisorientierte steuerungstechnische Problemstellungen. Sie planen selbstständig in Teams ihre Projektarbeit und erarbeiten praxisgerechte Problemlösungen. Die Schülerinnen und Schüler erstellen hierzu ein SPS-Programm, überprüfen seine Funktion und beseitigen auftretende Steuerungsfehler. Mechatronisches System Technologieschema Visualisierung Simulation Fehlerbeseitigung Z. B. Sortieranlage, Presse, Biegewerkzeug, Bohrstation

8 8 Computertechnik (Profil Mechatronik, TG)