Anlage 1.17 LEHRPLAN DER HÖHEREN LEHRANSTALT FÜR MECHATRONIK I. STUNDENTAFEL1

(Gesamtstundenzahl und Stundenausmaß der einzelnen Unterrichtsgegenstände)

   

Wochenstunden

  

Lehrver-
 

Pflichtgegenstände, Verbindliche Übung

Jahrgang

Summe

pflich-

tungs-
   

römisch eins.

römisch II.

römisch III.

römisch IV.

römisch fünf.

  

gruppe

A.

Allgemeinbildende Pflichtgegenstände

 

1.

Religion

2

2

2

2

2

10

(römisch III)

2.

Deutsch

3

2

2

2

2

11

(römisch eins)

3.

Englisch

2

2

2

2

2

10

(römisch eins)

4.

Geografie, Geschichte und Politische Bildung2

2

2

2

2

-

8

III

5.

Wirtschaft und Recht3

-

-

-

3

2

5

römisch II bzw. III

6.

Bewegung und Sport

2

2

2

1

1

8

(römisch IV a)

7.

Angewandte Mathematik

4

3

3

2

2

14

(römisch eins)

8.

Naturwissenschaften

3

2

2

2

-

9

II
                 

B.

Fachtheorie und Fachpraxis

 

1.

Mechanik und Elemente des Maschinenbaus

2

3

3

2

2

12

I

2.

Elektrotechnik und Elektronik4

-

3(1)

4

3

2

12

I

3.

Mechatronische Systeme und Automatisierung

-

-

2

3

3

8

I

4.

Fertigungs- und Betriebstechnik

2

2

-

2

2

8

I

5.

Angewandte Informatik und fachspezifische Informationstechnik4

2(2)

2(2)

2(1)

2(1)

2(1)

10

I

6.

Konstruktion und Projektmanagement5

3(3)

3(3)

3(3)

3(3)

4(4)

16

I

7.

Laboratorium

-

-

3

3

3

9

I

8.

Werkstätte und Produktionstechnik6

8

8

7

3

3

29

römisch III bzw. IV
                 
 

Pflichtgegenstände der schulautonomen Vertiefung B.1 8

-

-

-

2(1)

2(1)

4

I
                 

C.

Verbindliche Übung

     
 

Soziale und personale Kompetenz7

1(1)

1(1)

-

-

-

2

III
 

Gesamtwochenstundenzahl

36

37

39

39

34

185

  

   

Wochenstunden

  

Lehrver-

  

B.1

Pflichtgegenstände der schulautonomen Vertiefung 8

Jahrgang

Summe

pflich-

  

tungs-

  
   

römisch eins.

römisch II.

römisch III.

römisch IV.

römisch fünf.

  

gruppe

  

1.1

Optische Systeme

-

-

-

2(1)

2(1)

4

I

  

1.2

Robotik und Handhabung

-

-

-

2(1)

2(1)

4

I

  

1.3

Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik

-

-

-

2(1)

2(1)

4

I

  

1.4

Feinwerktechnik

-

-

-

2(1)

2(1)

4

I

  

1.5

Fachspezifische Informationstechnik

-

-

-

2(1)

2(1)

4

I

  

1.6

Dynamische Systeme

-

-

-

2(1)

2(1)

4

I

  

1.7

Elektronik

-

-

-

2(1)

2(1)

4

I

  
           

D.

Pflichtpraktikum

mindestens 8 Wochen in der unterrichtsfreien Zeit vor Eintritt in den römisch fünf. Jahrgang

  
           
   

Wochenstunden

  

Lehrver-

  
 

Freigegenstände, Unverbindliche

Jahrgang

  

pflich-

  
 

Übung, Förderunterricht

 

tungs-

  
   

römisch eins.

römisch II.

römisch III.

römisch IV.

römisch fünf.

  

gruppe

  

E.

Freigegenstände

               

1.

Zweite lebende Fremdsprache9

2

2

2

2

2

  

(römisch eins)

  

2.

Kommunikation und Präsentationstechnik

-

-

2

2

-

  

III

  

3.

Naturwissenschaftliches Laboratorium

-

2

-

-

-

  

III

  

4.

Forschen und Experimentieren

2

-

-

-

-

  

III

  

5.

Entrepreneurship und Innovation

-

-

-

2

-

  

III

  

6.

Darstellende Geometrie

2

-

-

-

-

  

I

  
                   

F.

Unverbindliche Übung

               
 

Bewegung und Sport

2

2

2

2

2

  

(römisch IV a)

  
                   

G.

Förderunterricht 10

             

1.

Deutsch

              

2.

Englisch

              

3.

Angewandte Mathematik

              

4.

Naturwissenschaften

              

5.

Fachtheoretische Pflichtgegenstände

              

römisch II. ALLGEMEINES BILDUNGSZIEL

Siehe Anlage 1.

römisch III. FACHBEZOGENES QUALIFIKATIONSPROFIL 1. Einsatzgebiete und Tätigkeitsfelder:

Die Absolventinnen und Absolventen der Höheren Lehranstalt für Mechatronik können ingenieurmäßige Tätigkeiten in den Kompetenzfeldern „Mechanik und Elemente des Maschinenbaus“, „Elektrotechnik und Elektronik“, „Mechatronische Systeme und Automatisierung“, „Fertigungs- und Betriebstechnik“ und „Angewandte Informatik und fachspezifische Informationstechnik“ ausführen. Dabei stehen die Planung, Entwicklung, Realisierung, Inbetriebnahme und Wartung von mechatronischen Anlagen, Antrieben und Geräten der Feinwerk- und Automatisierungstechnik sowie deren Programmierung und Visualisierung im Vordergrund.

2. Berufsbezogene Lernergebnisse des Abschnittes B: Mechanik und Elemente des Maschinenbaus:

Im Bereich Grundlagen der Mechanik kennen die Absolventinnen und Absolventen die Grundlagen und Gesetze der technischen Mechanik und können statische sowie dynamische Beanspruchungen an mechatronischen Komponenten beurteilen, analysieren und in der Konstruktion berücksichtigen. Sie können mechanische Bauteile für Anwendungen des Fachgebietes auswählen und auslegen. Sie können anhand computergestützter Methoden Baugruppen der Mechanik und der Fluidtechnik entwerfen und dimensionieren.

Im Bereich Elemente des Maschinenbaus kennen die Absolventinnen und Absolventen den Aufbau und die Funktionsweise von Maschinenelementen sowie hydraulischen und pneumatischen Systemen. Sie kennen die Beanspruchungen an den Maschinenelementen und fluidtechnischen Baugruppen und können daher Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten. Sie können Komponenten für Anwendungen im Fachgebiet auswählen.

Im Bereich Antriebstechnik können die Absolventinnen und Absolventen den Aufbau und die Funktionsweise von Getrieben, Antriebs-, Positionier-, Transfer- und Handhabungsystemen sowie Industrierobotern erklären und Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten. Sie können Getriebe berechnen und die oben genannten mechanischen Funktionsgruppen den Anforderungen entsprechend auswählen.

Elektrotechnik und Elektronik:

Im Bereich Elektrotechnische Grundlagen können die Absolventinnen und Absolventen die Grundlagen und Gesetze der Elektrotechnik und von elektrischen Netzwerken erklären. Sie können Berechnungen in elektrischen Netzwerken durchführen.

Im Bereich Bauelemente können die Absolventinnen und Absolventen Bauelemente der Analog- und Digitaltechnik sowie der Leistungselektronik beschreiben und deren Wirkungsweise erklären. Sie können Fehler an den Bauteilen erkennen und Rückschlüsse auf deren Entstehung ableiten. Sie können für eine vorgegebene Aufgabe die geeigneten Bauelemente auswählen.

Im Bereich Schaltungstechnik können die Absolventinnen und Absolventen die Grundschaltungen der Analog-, Digital- und Leistungselektronik aufzeichnen, deren Eigenschaften erklären sowie Fehler in den elektronischen Schaltungen feststellen und beheben. Sie können Schaltungen auf der Basis von technischen Vorgaben entwickeln.

Im Bereich Antriebe und Anlagen können die Absolventinnen und Absolventen die Komponenten von elektrischen Antrieben und Anlagen bezüglich ihrer Wirkungsweise erklären. Sie können Fehler in elektrischen Antriebssystemen und Anlagen feststellen und beheben. Sie können Antriebe auslegen und die Antriebskomponenten dimensionieren.

Mechatronische Systeme und Automatisierung:

Im Bereich Messtechnik kennen die Absolventinnen und Absolventen die Begriffe, Verfahren und Geräte der Messtechnik und können Auswirkungen einer Messwertumformung erklären und beschreiben. Sie können für gegebene Anwendungen Verfahren für die Digitalisierung analoger Signale und deren Rückumwandlung auswählen und anwenden. Sie können Messergebnisse beurteilen und Rückschlüsse auf die Messsystematik ziehen. Sie können Messketten entwerfen, um Messgrößen bestmöglich zu erfassen und aufzubereiten.

Im Bereich Sensorik und Aktorik kennen die Absolventinnen und Absolventen das Verhalten und die zugrunde liegenden physikalischen Effekte von Sensoren und Aktoren. Sie verstehen die Ähnlichkeit von mechanischen und elektrischen Systemen. Sie können Sensoren und Aktoren auswählen sowie deren Umfeld auslegen. Sie können die Wechselwirkungen zwischen Messung und Messobjekt erkennen. Sie können für industrielle Aufgaben der Automatisierung Sensoren und Aktoren auswählen sowie die entsprechenden Ansteuerungen und Messketten auslegen.

Im Bereich Steuerungs- und Regelungstechnik kennen die Absolventinnen und Absolventen das unterschiedliche Betriebsverhalten von gesteuerten und geregelten Systemen sowie die zugehörigen Grundlagen der Sicherheitstechnik. Sie können sicherheitstechnische Komponenten auswählen sowie Regelstrecken identifizieren und mathematisch beschreiben. Sie können steuerungstechnische Aufgaben nach Vorgaben lösen sowie Regler auswählen und einstellen.

Fertigungs- und Betriebstechnik (einschließlich Konstruktion und Projektmanagement sowie Werkstätte und Produktionstechnik):

Im Bereich Fertigungs- und Montagetechnik kennen die Absolventinnen und Absolventen die maßgeblichen Verfahren, Werkzeuge und Maschinen für die Herstellung und Montage von mechatronischen Bauteilen und Geräten. Sie können mechatronische Bauteile, Baugruppen und Geräte herstellen und montieren. Im Bereich Mess- und Prüftechnik kennen die Absolventinnen und Absolventen die maßgeblichen Mess- und Prüfverfahren zur Beurteilung von mechatronischen Bauteilen und Geräten und können Prüfverfahren sowie Vorschriften produktspezifisch festlegen.

Im Bereich Managementmethoden in der Produktion kennen die Absolventinnen und Absolventen die maßgeblichen Methoden des Produktmanagements und der Qualitätssicherung, die Gesetze der Produkthaftung und Normen der Kennzeichnung. Sie können die Zusammenhänge zwischen erreichbarer Fertigungsqualität und dem Fertigungsverfahren abschätzen, Arbeitsabläufe planen und Arbeitsunterlagen erstellen. Sie können die Fertigungsqualität beurteilen und Fertigungsabläufe hinsichtlich der Automatisierung optimieren.

Im Bereich Projektbezogene Kalkulation können die Absolventinnen und Absolventen Entscheidungsgrundlagen für wirtschaftliche Investitionen aufbereiten sowie die bei der Herstellung von mechatronischen Systemen anfallenden Kosten ermitteln und zu einer Gesamtkalkulation verarbeiten.

Im Bereich Konstruktion kennen die Absolventinnen und Absolventen die Werkstoffe der Mechatronik, ihre normgerechte Bezeichnung und die Einsatzbereiche sowie das Zusammenwirken verschiedener Werkstoffe und Komponenten in einer Konstruktion. Sie können normgerechte Zeichnungen und Schaltpläne sowie technische Dokumentationen lesen und interpretieren. Sie können Fertigungszeichnungen von Bauteilen und Baugruppen anfertigen, Lage- und Maßaufgaben lösen sowie Entwürfe und Auslegungen von einfachen Baugruppen erstellen. Sie können mit Normen, Herstellerblättern und Katalogen arbeiten.

Sie können Konstruktionsaufgaben durchführen, einfache technische Dokumentationen unter Einhaltung der gültigen Vorschriften erstellen, Einzelteilzeichnungen und Stücklisten ableiten sowie Methoden zur qualitätssichernden Produktentwicklung anwenden. Sie können selbstständig mechatronische Komponenten dimensionieren, optimieren und kombinieren. Sie können computergestützte Rechenverfahren anwenden und mechatronische Abläufe simulieren. Sie können Projekte planen und steuern sowie bei der Konstruktion von Baugruppen und Anlagen systematische Abläufe umsetzen.

Im Bereich Produktion kennen die Absolventinnen und Absolventen die maßgeblichen Verfahren, Werkzeuge und Maschinen für die Herstellung und Montage von Bauelementen, kennen Mess- und Prüfverfahren und die Methoden des Qualitätsmanagements. Sie können Werkstoff- und Güteprüfungen durchführen, auswerten und dokumentieren und Fehlerquellen erkennen. Sie können die Fertigungsqualität beurteilen und Fertigungsabläufe für die Herstellung mechatronischer Baugruppen, Geräte und Anlagen entwickeln sowie Arbeitsabläufe optimieren. Sie können die Fertigungsqualität beurteilen und Rückschlüsse auf die verwendeten Verfahren ziehen sowie Werkstoff- und Güteprüfungen durchführen, auswerten und dokumentieren.

Angewandte Informatik und fachspezifische Informationstechnik:

Im Bereich Hard- und Software können die Absolventinnen und Absolventen Hardwarekomponenten und deren Funktion benennen sowie Vor- und Nachteile marktüblicher Betriebssysteme vergleichen. Sie können Betriebssysteme konfigurieren, Daten verwalten sowie Software installieren und deinstallieren. Sie können Netzwerkressourcen nutzen und mit Standardsoftware Daten eingeben, bearbeiten, formatieren und präsentieren. Sie können Daten sichern und sind über gesetzliche Rahmenbedingungen in der Informatik informiert. Sie können eine PC-Konfiguration bewerten, einfache Hardwarefehler beheben, technische Aufgabenstellungen aufbereiten, die gesellschaftlichen Auswirkungen von Informationstechnologien erkennen und zu aktuellen IT-Themen kritisch Stellung beziehen.

Im Bereich Programmentwicklung sind graphische Darstellungen für Abläufe zu beschreiben und ihre Symbolik zu erklären. Die Absolventinnen und Absolventen können die wesentlichen Begriffe der objektorientierten Programmierung erklären sowie Objekte und Methoden in ihrer Anwendung darstellen. Sie können systematisch Programme entwerfen und diese in eine höhere Programmiersprache umsetzen. Sie können Algorithmen und Datenstrukturen aufeinander abstimmen, Klassen, Objekte und Methoden anwenden sowie aussagekräftige Programmdokumentationen erstellen. Sie analysieren Programme für Mikrocontroller und können systematisch Testläufe und Fehlersuchmethoden anwenden. Sie können Ablaufalgorithmen entwerfen und grafisch darstellen. Sie können Programme strukturiert oder objektorientiert entwickeln und anwenderspezifische Programme für marktübliche Automatisierungskomponenten entwickeln, testen und dokumentieren.

Im Bereich Datenübertragung und Netzwerktechnik können die Absolventinnen und Absolventen die Grundbegriffe der Informationsübertragung darstellen, Netzwerkkomponenten in Betrieb nehmen, Netzwerkprotokolle beschreiben und Eigenschaften von Feldbussystemen angeben. Sie nutzen das Internet, publizieren im Web und warten verschiedene Netzwerksysteme. Sie können im Netzwerk auftretende Probleme identifizieren und Entscheidungen über den Einsatz von Feldbussystemen treffen.

Im Bereich Datenerfassung und –verarbeitung können die Absolventinnen und Absolventen die hierarchische Gliederung von Automatisierungssystemen angeben sowie marktübliche informationsverarbeitende Geräte der Mechatronik nennen und die Unterschiede im Vergleich darstellen. Sie können mechatronische Geräte im Betrieb nehmen und warten, Messdaten erfassen, übertragen, verwalten, auswerten und visualisieren sowie integrierte Anlagen der Mechatronik in Betrieb nehmen und warten. Sie können analoge und digitale Signale als Prozessdaten deuten und die Kenngrößen von Prozesssystemen angeben. Sie können informationsverarbeitende Anlagen planen, programmieren, in Betrieb nehmen und warten sowie Daten analysieren und informatische Problemlösungen ableiten.

3. Berufsbezogene Lernergebnisse der schulautonomen Vertiefung, Abschnitt B.1:

Optische Systeme:

Die Absolventinnen und Absolventen können die Grundlagen der Wellenoptik und Geometrischen Optik erläutern, Abbildungsfehler analysieren und Korrekturmaßnahmen vorschlagen sowie die Funktion Optischer Geräte erklären und Methoden der technischen Optik, Feinwerk- und Mikrostrukturtechnik auf ihre Fertigung anwenden.

Robotik und Handhabung:

Die Absolventinnen und Absolventen können Elemente der Handhabungstechnik beschreiben, in Robotik kinematische und kinetische Aspekte der Bewegung im Raum erklären, Produktionsprozesse durch Auslegung und Programmierung Automatisierter Fertigungszellen unter Einhaltung sicherheitstechnischer Aspekte optimieren und Vernetzte Systeme analysieren und entwerfen.

Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik:

Die Absolventinnen und Absolventen können im Bereich der Messtechnik spezielle Messverfahren zur Signalwandlung und Objekterkennung erklären, Probleme der Elektromagnetischen Verträglichkeit bearbeiten und Aufgaben der Steuerungstechnik und Regelungstechnik nach Vorgaben mathematisch beschreiben und lösen, sicherheitstechnische Komponenten auswählen und Regler einstellen.

Feinwerktechnik:

Die Absolventinnen und Absolventen können Feinwerktechnische Konstruktionselemente aufzählen und auswählen, im Bereich Gerätekonstruktion Geräte systematisch und produktionsfreundlich konstruieren sowie Projetabläufe planen und durchführen. Sie können Geräte der Feinwerktechnik für Bearbeitungen nutzen und Mehoden der Mikostrukturtechnik anwenden.

Fachspezifische Informationstechnik:

Die Absolventinnen und Absolventen können Mikrocontroller auch unter Verwendung von Interrupts programmieren, geeignete Mikrocontrollerperipherie asuwählen sowie Mikrocontrollersysteme entwerfen, bauen, in Betrieb nehmen, testen und vernetzen. Im Bereich Webprogrammierung können sie Webseiten erstellen sowie Prozessdaten verarbeiten und visualisieren. Im Bereich Realisierung komplexer Projekte können sie mit Mikrocontrollern, Mikrocontrollersystemen und Hostrechnern Leitsysteme bzw. Client-Server-Systeme realisieren.

Dynamische Systeme:

Die Absolventinnen und Absolventen können im Bereich Modellbildung mathematische Modelle für einfache Beispiele entwerfen. Im Bereich Dynamische Modelle können sie Modelle für mechatronische Systeme entwickeln, diese validieren, Simulationen durchführen und analysieren. Im Bereich Numerische Methoden und Simulation können sie Differential- und Differenzengleichungen aufstellen und mit numerischen Methoden lösen. Im Rahmen der Validierung können sie Ergebnisse analysieren sowie Rückschlüsse auf konstruktive Änderungen ableiten und Systeme optimieren.

Elektronik:

Die Absolventinnen und Absolventen können im Bereich Schaltungstechnik elektronische Schaltungen mit speziellen Eigenschaften aufbauen und in Betrieb nehmen sowie im Bereich Digitale Systeme elektronische Zähler realisieren. Im Bereich Übertragungstechnik können sie gängige Verfahren zur Mehrfachnutzung von Übertragungskanälen erklären und nutzen sowie die Grundlagen der Wellenausbreitung erläutern. Im Bereich Leistungssteuerung können sie geeignete Komponenten zur Leistungssteeuerung im Wechsel- und Drehstromkreis anwendungsorientiert auswählen, konzipieren und einsetzen.

römisch IV. SCHULAUTONOME LEHRPLANBESTIMMUNGEN

Siehe Anlage 1.

römisch fünf. DIDAKTISCHE GRUNDSÄTZE

Siehe Anlage 1.

römisch VI. LEHRPLÄNE FÜR DEN RELIGIONSUNTERRICHT

Siehe Anlage 1.

römisch VII. BILDUNGS- UND LEHRAUFGABEN SOWIE LEHRSTOFFE DER UNTERRICHTSGEGENSTÄNDE Pflichtgegenstände, Verbindliche Übung A. Allgemeinbildende Pflichtgegenstände

„Deutsch“, „Englisch“, „Geografie, Geschichte und politische Bildung“, „Wirtschaft und Recht“ und „Naturwissenschaften“.

Siehe Anlage 1.

6. BEWEGUNG UND SPORT

Siehe Bundesgesetzblatt Nr. 37 aus 1989, idgF.

7. ANGEWANDTE MATHEMATIK

Siehe Anlage 1 mit folgenden Ergänzungen:

römisch eins. Jahrgang (1. und 2. Semester):

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Zahlen und Maße

Lehrstoff:

Grundlagen der Mathematik:

Aussagen, Verknüpfungen von Aussagen, Wahrheitstabellen, Zahlensysteme.

Reelle Zahlen:

Dualzahlen, Hexadezimalzahlen. Konversion.

römisch II. Jahrgang:

3. Semester – Kompetenzmodul 3:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Komplexe Zahlen und Geometrie

Lehrstoff:

Komplexe Zahlen:

Komponentenform, Polarform, Exponentialform; elementare Operationen.

4. Semester – Kompetenzmodul 4:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Zahlen und Funktionen

Lehrstoff:

Addition von trigonometrischen Funktionen, Zeigerdarstellung.

Darstellung von Funktionen:

Logarithmische Skalierungen.

römisch III. Jahrgang:

6. Semester – Kompetenzmodul 6:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die         Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Integralrechnung

Lehrstoff:

Integralrechnung:

Integralmittelwerte.

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Fehlerrechnung

Bereich Differentialrechnung

Lehrstoff:

Bereich Fehlerrechnung

Funktionen mehrerer Variablen:

Darstellung von Funktionen von zwei Variablen; partielle Ableitungen; totales Differential, lineare Fehlerfortpflanzung und maximaler Fehler.

Bereich Differentialrechnung

Lineare Differential- und Differenzengleichungen:

Lineare Differentialgleichungen erster und zweiter Ordnung mit konstanten Koeffizienten; elementare Lösungsmethoden.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Integralrechnung

Lehrstoff:

Funktionenreihen:

Taylorreihen; Fourierreihen.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Integralrechnung

Lehrstoff:

Integraltransformationen:

Original- und Bildbereich (Transformation und inverse Transformation).

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können die für das Fachgebiet relevanten mathematischen Methoden anwenden.

Lehrstoff:

Fachbezogene Anwendungen.

B. Fachtheorie und Fachpraxis 1. MECHANIK UND ELEMENTE DES MASCHINENBAUS

In Verbindung mit dem Pflichtgegenstand „Naturwissenschaften“ zu unterrichten.

römisch eins. Jahrgang (1. und 2. Semester):

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Grundlagen der Mechanik – Statik:

Kräfte und Momente, Kräfte zusammensetzen und zerlegen, freimachen von Bauteilen, Auflagerarten, ebene Kräftesysteme, statisch bestimmte Systeme, Kräfte- und Momentengleichgewicht, Auflagerreaktionen, Schwerpunkt, Standsicherheit, Reibung.

römisch II. Jahrgang:

3. Semester – Kompetenzmodul 3:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Grundlagen der Mechanik – Statik:

Räumliche Kräftesysteme.

Bereich Grundlagen der Mechanik – Festigkeitslehre:

Schnittgrößen, Beanspruchungsarten, Flächenmomente erster und zweiter Ordnung, Satz von Steiner, Normal- und Schubspannungen, Ermittlung der Spannungen (Hauptgleichungen).

Bereich Elemente des Maschinenbaus – Maschinenelemente:

Lagerungen und Führungen; form-, reib- und stoffschlüssige Verbindungen.

4. Semester – Kompetenzmodul 4:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Grundlagen der Mechanik – Festigkeitslehre:

Zusammengesetzte Beanspruchung, Überlagerung von Spannungen, Formänderung, Gestaltfestigkeit, Dauerfestigkeit, Anstrengungs-, Festigkeits- und Versagenshypothesen, Knickung.

Bereich Elemente des Maschinenbaus – Maschinenelemente:

Wellen und Achsen, Federn.

römisch III. Jahrgang:

5. Semester – Kompetenzmodul 5:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Grundlagen der Mechanik – Festigkeitslehre:

Verformung von Achsen und Wellen.

Bereich Grundlagen der Mechanik – Dynamik:

Kinematik des Massepunkts und starrer Körper; zusammengesetzte Bewegung, Relativbewegung, Geschwindigkeits- und Beschleunigungssatz von Euler.

Bereich Elemente des Maschinenbaus – Maschinenelemente:

Kupplungen, Bremsen, Zahnräder.

6. Semester – Kompetenzmodul 6:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Grundlagen der Mechanik – Dynamik:

Kinetik: Dynamisches Grundgesetz, Prinzip von d’Alembert, Massenträgheit, Arbeit, Energie, Leistung, Wirkungsgrad, Energieerhaltungs- und Arbeitssatz, Impuls- und Drallsatz, Stoß.

Bereich Antriebstechnik – Getriebe:

Ketten- und Riementriebe, Zahnradgetriebe, Schraubengetriebe.

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Grundlagen der Mechanik – Hydromechanik:

Hydrostatik: Druck in Flüssigkeiten, Seitenkräfte und Druckmittelpunkt, Auftrieb und Schwimmen; Hydrodynamik: Strömungsarten, Kontinuitätsgleichung, Bernoulligleichung, Fluidreibung, Kraftwirkung strömender Fluide, Ähnlichkeitsgesetze.

Bereich Elemente des Maschinenbaus – Hydraulik:

Hydraulikflüssigkeiten, Leitungen, Pumpen, Motoren, Zylinder, Ventile, Auslegung hydraulischer Anlagen und Netzwerke, funktionale Sicherheit und Risikobeurteilung.

Bereich Antriebstechnik – Getriebe:

Hydraulische Getriebe.

Bereich Antriebstechnik – Mechanische Funktionsgruppen:

Linearachsen, Positioniersysteme, Teilezubringung, Transfersysteme.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Grundlagen der Mechanik – Thermodynamik:

Verhalten von Gasen, ideales/reales Gas, Zustandsgleichung idealer Gase, Zustandsgrößen, Zustandsänderungen, Zustandsdiagramme, Hauptsätze, Kreisprozesse, feuchte Luft.

Bereich Elemente des Maschinenbaus – Pneumatik:

Verdichter, Druckluftaufbereitung, Leitungen, Druckluftzylinder, Auslegung pneumatischer Anlagen, funktionale Sicherheit und Risikobeurteilung.

Bereich Antriebstechnik – Mechanische Funktionsgruppen:

Mechanische Antriebssysteme, Balancer, Manipulatoren, Industrieroboter, Auswahl und Dimensionierung mechanischer Antriebssysteme.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Grundlagen der Mechanik – Schwingungen:

Freie/erzwungene und ungedämpfte/gedämpfte Schwingung, Biege- und Torsionsschwingung, Resonanz und kritische Drehzahl.

Bereich Grundlagen der Mechanik – Festigkeitslehre:

Biegelinie, Superposition, statisch unbestimmte Systeme.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Grundlagen der Mechanik – Wärmeübertragung:

Wärmeleitung (innerhalb eines Mediums und Konvektion), Wärmeübergang, Strahlung, zusammengesetzte Wärmeübertragung, Analogie hydraulischer, elektrischer und thermischer Netzwerke.

Bereich Grundlagen der Mechanik – Rechnergestützte Methoden:

Numerische Methoden, Finite-Elemente Methode, Modalanalyse, Roboterkinematik.

2. ELEKTROTECHNIK UND ELEKTRONIK

In Verbindung mit dem Pflichtgegenstand „Naturwissenschaften“ zu unterrichten.

römisch II. Jahrgang:

3. Semester – Kompetenzmodul 3:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Elektrotechnische Grundlagen – Gleichstromtechnik:

Leiterwiderstand, Temperaturverhalten von Widerständen,Ohmsches Gesetz, Kirchhoffsche Gesetze, Überlagerungsprinzip, Ersatzschaltbilder, Arbeit, Energie, Leistung, Wirkungsgrad.

Bereich Schaltungstechnik – Grundschaltungen mit Widerständen:

Schaltungen von Widerständen.

4. Semester – Kompetenzmodul 4:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Elektrotechnische Grundlagen – Elektrisches Feld:

Größen, Gesetze, Energie und Kräfte, Kapazität, Kondensator als Bauelement.

Bereich Elektrotechnische Grundlagen – Magnetisches Feld:

Größen, Gesetze, Magnetischer Kreis, Energie und Kräfte, Induktivität, Spule als Bauelement.

Bereich Elektrotechnische Grundlagen – Schaltvorgänge:

RL- und RC-Glieder im Gleichstromkreis.

römisch III. Jahrgang:

5. Semester – Kompetenzmodul 5:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Elektrotechnische Grundlagen – Wechselstromtechnik:

Analytische und graphische Darstellung sinusförmiger Größen. Zeigerdiagramm, Wechselstromwiderstände, Wirk-, Blind- und Scheinleistung.

Bereich Schaltungstechnik – RLC-Schaltungen:

Schwingkreis, Frequenzgang (Bodediagramm, Ortskurve).

Bereich Bauelemente – Halbleiter:

Leitungsmechanismen, PN-Übergang. Dioden, Kennlinien, Kenndaten, Temperatureinfluss.

Bereich Schaltungstechnik – Elektronische Stromversorgungen:

Gleichrichtung, Siebung, Stabilisierung.

6. Semester – Kompetenzmodul 6:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Elektrotechnische Grundlagen – Drehstromtechnik:

Drehfeld, Dreileiter- und Vierleitersysteme, Drehstromleistung.

Bereich Bauelemente – Transformator:

Übersetzung von Strom, Spannung und Impedanz, Ersatzschaltbild.

Bereich Bauelemente – Transistoren:

Transistorarten, Funktion, Kennlinien, Schaltverhalten.

Bereich Elektrotechnische Grundlagen – Kühlung:

Wärmetransport, thermischer Widerstand, Kühlkörperdimensionierung.

Bereich Elektrotechnische Grundlagen – Digitaltechnik:

Boolesche Algebra, Entwurfsmethoden für Schaltwerke, Schaltungsanalyse; Speicherglieder, Zähler.

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Antriebe und Anlagen – Gleichstrommaschine:

Wirkungsweise, Kennlinie, Motor und Generatorbetrieb.

Bereich Antriebe und Anlagen – Wechselstrom- und Drehfeldmaschine:

Arten, Wirkungsweise, Kennlinie, Motor und Generatorbetrieb.

Bereich Antriebe und Anlagen – Schutzmaßnahmen:

Leitungsschutz, Geräteschutz, Personenschutz; Grundzüge der relevanten Normen.

Bereich Bauelemente – Operationsverstärker:

Operationsverstärker, Kenndaten, lineare und nichtlineare Grundschaltungen. Frequenzabhängigkeit, Bode-Diagramm.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Schaltungstechnik – Elektronische Stromversorgungen:

Linearer Regler; primär und sekundär getaktete Schaltnetzteile, Netzfilter.

Bereich Antriebe und Anlagen – Eigenschaften elektrischer Antriebe:

Betriebsbereiche, Motortypenschild, Stabilitätskriterien, Betriebssicherheit.

Bereich Schaltungstechnik – Aktive Filter:

Analogfilter. Frequenz- und Impulsverhalten.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Bauelemente – Leistungshalbleiter:

Leistungshalbleiter für Gleich- und Wechselstrom, Halbleiterrelais.

Bereich Schatungstechnik – Elektronische Stromversorgungen:

Schaltbrücke für Gleichstrom und Wechselstrom.

Bereich Antriebe und Anlagen – Stromrichter:

Betriebsarten, Umkehrstromrichter, Frequenzumrichter, Störstrahlung, Netzrückwirkung.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Bauelemente – Optoelektronik:

Physikalische Grundlagen, Lichtsender, Lichtempfänger, Lichtwellenleiter, Koppler, Anzeigeelemente.

Bereich Elektrotechnische Grundlagen – Digitaltechnik:

Programmierbare Logik.

3. MECHATRONISCHE SYSTEME UND AUTOMATISIERUNG

römisch III. Jahrgang:

5. Semester – Kompetenzmodul 5:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Messtechnik – Grundbegriffe der Messtechnik:

Maßeinheiten, Messfehler, Messgenauigkeit. Messabweichungen. Empfindlichkeit. Analoges und digitales Messprinzip. Fortpflanzung von Messfehlern.

Bereich Messtechnik – Messverfahren und –geräte:

Direkte und indirekte Messung. Kompensation. Arten und Anwendung von Messgeräten.

Bereich Sensorik und Aktorik – Messen elektrischer Größen:

Spannung, Strom, Widerstand. Vielfachmessgerät, Oszilloskop.

6. Semester – Kompetenzmodul 6:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Sensorik und Aktorik – Messen nichtelektrischer Größen:

Verfahren. Messwertumformer, Sensoren für elektrische, mechanische, fluidmechanische und optische Größen.

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Sensorik und Aktorik – Mechatronische Antriebe:

Arten, Auswahlkriterien. Dimensionierung, Einfluss von Massenträgheit und Getriebeübersetzung. Ansteuergeräte.

Bereich Sensorik und Aktorik – Elektromechanische Analogie:

Ähnlichkeiten von mechanischen und elektrischen Systemen.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Messtechnik – Signalumwandlung:

Analog-Digitalumsetzung und Digital-Analogumsetzung; Verfahren, Fehler, Funktionsgrenzen.

Bereich Steuerungs- und Regelungstechnik – Steuerungstechnik:

Begriffe und Blockschaltbild. Arten von Steuerungen. Entwurfsprinzipien für Steuerungen. Realisierungsformen.

Bereich Steuerungs- und Regelungstechnik – Sicherheitsaspekte:

Sicherheitsaspekte beim Messen, Steuern und Regeln. Maschinensicherheit.

Bereich Steuerungs- und Regelungstechnik – Grundbegriffe der Regelungstechnik:

Begriffe und Blockschaltbild. Regelkreis, Arten von Regelungen. Regelkreisglieder, Blockschaltbildalgebra. Einstellfehler, Schleifenverstärkung, Stabilität.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Steuerungs- und Regelungstechnik – Verhalten von Regelstrecken:

Regelstrecke, Übertragungsverhalten, Identifikation. Regler – Strecken – Zuordnung. Stetige und unstetige Regelung, Reglerbausteine.

Bereich Steuerungs- und Regelungstechnik – Entwurf von Reglern:

Entwurf von Reglern, vermaschte Regelkreise.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Steuerungs- und Regelungstechnik – Optimierung von Regelungen:

Einschwingvorgang. Optimierung. Hydraulische Regelung. Rotierende und lineare Antriebe im Regelkreis.

4. FERTIGUNGS- UND BETRIEBSTECHNIK

römisch eins. Jahrgang (1. und. 2. Semester):

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Fertigungsverfahren:

Urformen, Umformen, Trennen, Fügen.

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Verbindungs- und Aufbausysteme:

Form- und kraftschlüssige, lösbare und nichtlösbare Verbindungen.

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Werkstoffe und Werkstoffprüfung:

Eigenschaften, Verarbeitbarkeit, Einsatzbereiche, Normbezeichnungen, Werkstoffnummern. Verwendung der Werkstoffe. Eisenwerkstoffe, Nichteisenmetalle, Legierungen. Prüfverfahren.

Nichtmetallische Werkstoffe (Kunststoffe, Gläser, Keramik, Halbleiterwerkstoffe); Sinterwerkstoffe; Verbundwerkstoffe.

römisch II. Jahrgang:

3. Semester – Kompetenzmodul 3:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Verbindungs- und Aufbausysteme:

Form- und kraftschlüssige, lösbare und nichtlösbare Verbindungen.

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Werkstoffe und Werkstoffprüfung:

Kunststoffe, Bleche; Bearbeitung, Verarbeitung.

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Montagetechnik:

Steckverbinder, Kabelbaumtechnik, 19-Zoll System.

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Fertigungsverfahren:

Leiterplattenfertigung, Bestückungsverfahren, verdrahtete und oberflächenmontierte Bauelemente.

4. Semester – Kompetenzmodul 4:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Wärme und Oberflächenbehandlung:

Wärmebehandlung.

Oberflächenbehandlung und -veredelung.

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Werkstückprüfung:

Werkstückprüfung und Prüfverfahren.

Bereich Fertigungs- und Montagetechnik – Montagetechnik:

Werkzeug- und Vorrichtungsbau. Gerätebau. Montagesystematik Baugruppen.

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Projektmanagement:

Lastenheft – Pflichtenheft. Projektplanung, Projektdokumentation, Ressourcenplanung.

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Qualitätsmanagement:

Statistische Parameter und Methoden, Normen und Werkzeuge. Maschinen- und Anlagensicherheit.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Produktsicherheit:

Gesetze, CE-Kennzeichnung, Konformität.

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Prozessmanagement:

Produktentwicklung und Prozessfähigkeit; Methoden der Beurteilung und Risikoabschätzung von Fertigungsprozessen.

Werkzeuge der Produktionsplanung und Steuerung.

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Qualitätsmanagement:

Qualitätskontrolle. Fertigungsqualität und Prüfmethodik, 6-Sigma-Prozessfähigkeit.

Prozesskontrolle, Dokumentation.

Zuverlässigkeit, Nachhaltigkeit, Umweltverträglichkeit.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Projektbezogene Kalkulation – Kostenmanagement an mechatronischen Geräten und Projekten:

Plankostenrechnung, Erfolgsrechnung, Lebenszykluskosten.

Berechnung von Rationalisierungspotentialen durch mechatronische Projekte.

Bereich Projektbezogene Kalkulation – Kalkulation mechatronischer Baugruppen:

Produktkalkulation, Kalkulation von mechatronischen Projekten.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Projektbezogene Kalkulation – Investitionsrechnung:

Berechnungsverfahren, Amortisation.

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Energie- und Umweltmanagement:

Energie-, Stoffflüsse in betrieblichen Abläufen.

5. ANGEWANDTE INFORMATIK UND FACHSPEZIFISCHE INFORMATIONSTECHNIK

römisch eins. Jahrgang (1. und 2. Semester):

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Hard- und Software – Hardwarekomponenten

Bereich Hard- und Software – Betriebssysteme

Bereich Datenübertragung und Netzwerktechnik – Netzwerktechnik

Bereich Hard- und Software – Büro-Standardsoftware

Bereich Hard- und Software – Publikation und Kommunikation im Web

Bereich Hard- und Software – Datensicherung

Lehrstoff:

Bereich Hard- und Software – Hardwarekomponenten:

Motherboard und BIOS, Prozessoren, Arbeitsspeicher, Festplatten und andere Speichermedien; Monitore; Drucker, Scanner; Hardware für Internetzugang.

Zahlensysteme.

Bereich Hard- und Software – Betriebssysteme:

Marktübliche Betriebssysteme; Desktopeinstellungen, Druckerverwaltung, Netzwerkeinstellungen, Benutzerverwaltung, Dateiverwaltung; Installation.

Bereich Datenübertragung und Netzwerktechnik – Netzwerktechnik:

Komponenten; Daten im Netzwerk; Verwendung von Druckern im Netzwerk; Einstellungen im Mail-Client und im Browser.

Bereich Hard- und Software – Büro-Standardsoftware:

Erstellen und Bearbeiten von Dokumenten mit Textverarbeitungsprogrammen; Erstellen von Präsentationen mit einschlägiger Software. Erstellen und Bearbeiten von Tabellen und Diagrammen, Arbeiten mit Formeln und vordefinierten Funktionen.

Bereich Hard- und Software – Publikation und Kommunikation im Web:

LAN, WLAN; Internetdomänen; Suchmaschinen; E-Commerce, E-Government und E-Banking; einfache Webseitengestaltung; E-Mail, Webmail, Mailclient; einfache Bildbearbeitung, Kommunikationsdienste und -plattformen.

Bereich Hard- und Software – Datensicherung:

Medien zur Datensicherung; Virenschutz; Firewalls; Updates, Service Packs; Datensicherheit, Digitale Signatur.

römisch II. Jahrgang:

3. Semester – Kompetenzmodul 3:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Hard- und Software – Rechtliche und gesellschaftliche Aspekte

Bereich Hard- und Software – Büro-Standardsoftware

Bereich Programmentwicklung – Strukturierte Programmierung

Lehrstoff:

Bereich Hard- und Software – Rechtliche und gesellschaftliche Aspekte:

Grundsätze des Datenschutz- und Telekommunikationsgesetzes; Bedeutung des Urheberrechts, Copyright; Lizenzverträge – Shareware, Freeware, Open Source; gesellschaftliche Auswirkungen der Informationstechnologie; Suchtverhalten.

Bereich Hard- und Software – Büro-Standardsoftware:

Grundlagen von Datenbanksystemen. Datensätze; Datenimport und Datenexport; Abfragen; Berechnungen; Formulare; Berichte; Primärschlüssel/Fremdschlüssel; Verknüpfen von Tabellen.

Einfache Aufgabenstellungen analysieren und diese für eine Standarddatenbanksoftware aufbereiten.

Bereich Programmentwicklung – Strukturierte Programmierung:

Grafische Entwurfswerkzeuge.

4. Semester – Kompetenzmodul 4:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Programmentwicklung – Strukturierte Programmierung

Lehrstoff:

Bereich Programmentwicklung – Strukturierte Programmierung:

Algorithmen; Programmiersprachen; einfache Programme; Verzweigungen; Schleifen; Datentypen; Dateizugriff; Prozeduren und Funktionen.

römisch III. Jahrgang:

5. Semester – Kompetenzmodul 5:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Programmentwicklung – Objektorientierte Programmierung

Lehrstoff:

Bereich Programmentwicklung – Objektorientierte Programmierung:

Konzept der Objektorientierung; Attribute, Methoden, Klassen und Objekte; einfache objektorientierte Programmierung.

6. Semester – Kompetenzmodul 6:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können in den

Bereich Programmentwicklung – Strukturierte und Objektorientierte Programmierung

Lehrstoff:

Bereich Programmentwicklung – Strukturierte und Objektorientierte Programmierung:

Anwendungen im Fachgebiet, Softwaredokumentation.

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Prozessdatentechnik

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Mikrocontroller und Mikrocomputer

Lehrstoff:

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Prozessdatentechnik:

Prozesse und Automatisierungsstrukturen; Ebenen der Automatisierung. Analoge und digitale Signale; Signalverarbeitung. Erfassen und Verarbeiten von Binärwerten, Kenngrößen von Systemen der Prozessdatenverarbeitung (Belastbarkeit, Zuverlässigkeit, Reaktionszeit, Wirtschaftlichkeit).

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Mikrocontroller und Mikrocomputer:

Aufbau, Register, Speicherarchitektur, Befehle, Peripherie.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Datenerfassung und -verarbeitung – Prozessdatentechnik und Visualisierung

Bereich Datenübertragung und Netzwerktechnik – Netzwerktechnik

Bereich Datenübertragung und Netzwerktechnik – Feldbussysteme

Lehrstoff:

Bereich Datenübertragung und Netzwerktechnik – Netzwerktechnik:

Grundlagen, Protokolle, Topologien, Zugriffsverfahren, Netzwerk-Komponenten.

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Prozessdatentechnik und Visualisierung:

Mensch-Maschine-Schnittstellen, Ergonomie, Prozessleitsysteme.

Bereich Datenübertragung und Netzwerktechnik – Feldbussysteme:

Grundlagen. Arten, Eigenschaften und Einsatzgebiete unterschiedlicher Systeme. Software zum Betreiben von Netzen und Bussystemen.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Informationssysteme und Embedded Systems

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Mikrocontroller und Mikrocomputer

Lehrstoff:

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Embedded Systems:

Betriebsarbeiten, Steuern und Regeln mit Prozessrechnern (Polling, Interrupts).

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Informationssysteme:

Kanalkapazität, Arten von Codes und Codierung von Nachrichten, Störsicherheit. Gebräuchliche Datenübertragungssysteme. Breitbandkommunikation.

Bereich Datenerfassung und –verarbeitung – Mikrocontroller und Mikrocomputer:

Hardwarenahe Programmierung, Verknüpfung mit Hochsprachen, Realisierung einfacher Steuerungen.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Programmentwicklung – Anwenderspezifische Programmierung

Lehrstoff:

Bereich Programmentwicklung – Anwenderspezifische Programmierung:

Phasen der Softwareentwicklung. Anwendung auf strukturierte und objektorientierte Programmierung mit klassischen Algorithmen. Software mit Zugriff auf Schnittstellen und Prozessperipherie. Anwendungssoftware für Echtzeitaufgaben.

6. KONSTRUKTION UND PROJEKTMANAGEMENT

römisch eins. Jahrgang (1. und 2. Semester):

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Normgerechte Werkstückdarstellung:

Zeichengeräte, Zeichentechniken mit Hand und Rechnerunterstützung, Normen. Bemaßung und Beschriftung. Toleranzen. Bezeichnung technischer Oberflächen.

Bereich Konstruktion – Technische Dokumentation:

Darstellung, Schnitte, Maßstab, Bemaßung, Beschriftung. Herstellung von Skizzen und Werkzeichnungen mit der Hand und mit Rechnerunterstützung. Einführung in die Darstellung von Maschinenelementen.

Oberflächenkennzeichnung und Oberflächenangaben.

Bereich Konstruktion – Grundlagen der Darstellenden Geometrie:

Projektion-Raumbilder, Parallelrisse und Axonometrien, Haupt- und Seitenrisse. Lage- und Maßaufgaben. Raumkoordinaten und Raumtransformationen. Objekte des Raumes.

römisch II. Jahrgang:

3. Semester – Kompetenzmodul 3:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Normgerechte Werkstückdarstellung:

ISO-System für Grenzmaße und Passungen. Begriffe, Toleranzen, Allgemeintoleranzen, Grundtoleranzen, Form- und Lagetoleranzen, Grenzabmaße, Passungen, Passungssysteme, Wälzlagerpassungen, Unabhängigkeitsprinzip.

Bereich Konstruktion – Technische Dokumentation:

Fertigungszeichnungen von Bauteilen.

Detaillierte und vereinfachte Darstellung von Maschinenelementen.

Elektrische Schaltpläne in ein- und mehrliniger Darstellung.

Bereich Konstruktion – Grundlagen der Darstellenden Geometrie:

Schnittaufgaben bei Prismen und Pyramiden; Kegelschnitte.

4. Semester – Kompetenzmodul 4:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Konstruktion mechatronischer Baugruppen:

Entwerfen und Konstruieren von einfachen mechatronischen Baugruppen. Entwurf, Auslegung und Darstellung von Maschinenelementen (computergestützt).

römisch III. Jahrgang:

5. Semester – Kompetenzmodul 5:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Technische Dokumentation:

Dokumentation eines vorgegebenen mechatronischen Gerätes (Stücklisten, Funktionsbeschreibungen).

Bereich Konstruktion – Konstruktion mechatronischer Baugruppen:

Entwurf, Darstellung und Dokumentation von einfachen mechatronischen Baugruppen.

6. Semester – Kompetenzmodul 6:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Konstruktion mechatronischer Baugruppen:

Entwurf von mechatronischen Baugruppen. Darstellung und Dokumentation durch computerunterstütztes Konstruieren.

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Projektmanagement:

Erstellung von einfachen Zeitplänen.

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Konstruktion mechatronischer Baugruppen:

Methodisches Konstruieren (Entwurf, Konstruktion und Dokumentation eines einfachen mechatronischen Systems).

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Projektmanagement:

Methoden zur Produktplanung, Lösungssuche und Beurteilung. Zeitpläne.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Modellierung und Simulation:

Entwurf, Konstruktion und Dokumentation eines mechatronischen Systems.

Computerunterstützte Berechnung und Simulation.

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Projektmanagement:

Maschinensicherheit, sicherheitsgerechte Konstruktion. Projektdokumentation.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Modellierung und Simulation:

Methodisches Konstruieren. Konstruktion eines komplexen mechatronischen Systems, das alle wesentlichen Elemente der Konstruktion enthält.

Computerunterstützte Berechnungsverfahren.

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Projektmanagement:

Umfangreiche Projektdokumentation. Anwendung von Methoden zur qualitätssichernden Produktentwicklung.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Konstruktion – Modellierung und Simulation:

Methodisches Konstruieren. Konstruktion eines komplexen mechatronischen Systems, das alle wesentlichen Elemente der Konstruktion enthält.

Computerunterstützte Berechnungsverfahren.

Bereich Managementmethoden in der Produktion – Projektmanagement:

Umfangreiche Projektdokumentation. Anwendung von Methoden zur qualitätssichernden Produktentwicklung.

7. LABORATORIUM Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

römisch III., römisch IV. und römisch fünf. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 5. bis 10. Semester (Kompetenzmodule 5 bis 9) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

5. bis 10. Semester – Kompetenzmodule 5 bis 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Methoden:

Führung eines Übungsprotokolls und Ausarbeitung eines Laboratoriumsberichtes. Qualitätssichernde Methodik. Schutzmaßnahmen.

Übungen und Projekte zur Vertiefung von wirtschaftlichen, technischen und naturwissenschaftlichen Fachgegenständen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und ökologischer Aspekte.

Übungen aus den Lehrstoffbereichen „Mechanik und Elemente des Maschinenbaus“, „Elektrotechnik und Elektronik“, „Mechatronische Systeme und Automatisierung“, „Fertigungs- und Betriebstechnik“, „Angewandte Informatik und fachspezifische Informationstechnik“ sowie den gewählten Pflichtgegenständen der Vertiefung (auch gegenstandsübergreifend) in Zusammenarbeit mit dem Pflichtgegenstand „Werkstätte und Produktionstechnik“.

8. WERKSTÄTTE UND PRODUKTIONSTECHNIK Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff aller Bereiche:

Werkstättenbetrieb und Werkstättenordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

Herstellung eines oder mehrerer facheinschlägiger Produkte und Durchführung von Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten auf Projektbasis unter Berücksichtigung unterschiedlicher Bearbeitungstechniken, Materialien und Prüfverfahren unter Verwendung der im Folgenden angeführten Werkstätten.

römisch eins. Jahrgang (1. und 2. Semester):

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Arbeitsmethoden:

Werkstättenbetrieb, Werkstättenordnung, Unfallverhütung, Sicherheitsunterweisung, Schutzmaßnahmen. Führung von Aufzeichnungen und Arbeitsprotokollen.

Mechanische Grundausbildung:

Manuelle und mechanische Bearbeitung von verschiedenen Werkstoffen.

Mechanische Werkstätte:

Drehen und Fräsen verschiedener Werkstoffe nach vorgegebenen Zeichnungen. Erstellen von Fertigungsschritten für die zu fertigenden Teile. Erstellen von Maßprotokollen der gefertigten Teile.

Blechbearbeitung:

Zuschneiden, Richten, Bohren, Stanzen, Biegen, Verschrauben und Vernieten von Blechteilen. Arbeiten mit Blechbearbeitungsmaschinen. Verformen und Herstellen von einfachen Blechteilen.

Kunststofftechnik:

Manuelle und maschinelle Bearbeitung und Verarbeitung von Kunststoffen. Oberflächenbearbeitung, Gießharz- und Klebetechniken. Wiederverwertung von Kunststoffen.

Elektrotechnische Grundausbildung:

Zurichten und Verlegen von blanken und isolierten Leitungen, herstellen von Verbindungen. Kabelkonfektionierung und einfache Installationsschaltungen. Visuelles Erkennen von elektrischen und elektronischen Bauteilen.

römisch II. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Werkstättenbereiche zum 3. und 4. Semester (Kompetenzmodule 3 und 4) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

3. und 4. Semester – Kompetenzmodule 3 und 4:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Mechanische Werkstätte:

Dreh- und Fräsarbeiten nach Zeichnung mit steigendem Schwierigkeitsgrad. Arbeiten an programmgesteuerten Werkzeugmaschinen.

Geräte und Gehäusebau:

Fertigung von Gehäusen und Montagekomponenten für mechatronische Teilsysteme. Herstellen einfacher mechatronischer Baugruppen.

Oberflächentechnik:

Herstellen von metallischen und nichtmetallischen Überzügen. Sicherheitsvorschriften, fachgerechte Entsorgung der Abwässer.

Niederspannungsinstallation:

Inbetriebnahme, Funktionsprüfung und Reparatur von Schalteinrichtungen unter Beachtung der elektrischen und mechanischen Schutzmaßnahmen. Prüf- und Messprotokoll.

Bereich Montage und Wartung:

Demontieren und Zusammenbau, Feststellen und Beheben von mechanischen und elektrischen Störungen an Baugruppen, Geräten und Maschinen. Justieren, Prüfen, Instandsetzen und Warten von mechatronischen Komponenten.

Schweißen:

Sicherheitsvorschriften. Gasschmelz-, Elektro- und Schutzgasschweißen. Hartlöten, Brennschneiden.

Computertechnik:

Assemblierung von Computerhardware, Softwareinstallation; Massenspeicher, elektrostatische Entladung; Netzwerktechnik, Schnittstellen.

römisch III. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Werkstättenbereiche zum 5. und 6. Semester (Kompetenzmodule 5 und 6) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

5. und 6. Semester – Kompetenzmodule 5 und 6:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Arbeitsvorbereitung:

Arbeitsplanung und Arbeitssteuerung. Arbeitsaufträge. Vor- und Nachkalkulation. Beschaffungswesen. Berechnung von Produktionskosten.

Mechanische Werkstätte:

Herstellung von Werkzeugen, Vorrichtungen und mechatronischen Komponenten. Arbeiten an numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen. Wärmebehandlung des Stahls. Bearbeitung von wärmebehandeltem Stahl.

Leiterplattentechnik:

Erstellen von Layouts und Ätzmasken. Frontplattenherstellung. Aufbringen von Ätzmasken und Beschriftungen. Herstellen von gedruckten Schaltungen, Entsorgung. SMD-Technik.

Werkstätte für Elektronik:

Fertigung, Programmierung und Inbetriebnahme analoger und digitaler Baugruppen und Geräte. Fehlersuche und Fehlerbehebung.

Werkstätte für Steuerungstechnik:

Elemente der Steuerungstechnik. Kombinatorische, weg- und zeitabhängige Steuerungen. Aufbau, Programmierung, Inbetriebnahme, Prüfung und Fehlersuche.

römisch IV. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 7. und 8. Semester (Kompetenzmodule 7 und 8) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

7. und 8. Semester – Kompetenzmodule 7 und 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Arbeitsvorbereitung:

Rechnerunterstützte Arbeitsplanung und Arbeitssteuerung. Erstellung von Wartungsplänen; Beschaffungswesen; Lagerhaltung. Vor- und Nachkalkulation.

Messtechnik und Qualitätsmanagement:

Elektromagnetische Verträglichkeit. Messen von mechanischen, elektrischen und fluidtechnischen Größen. Aufbereitung der Messdaten und Qualitätsberichterstattung.

Automatisierung:

Speicherprogrammierbare Steuerungen, Mikrocontroller, Bussysteme, Schnittstellen und Visualisierung.

Computerunterstützte Fertigungs- und Montagetechnik:

CNC in der Zerspanungstechnik. Programmieren von Industrierobotern für einfache Handlingaufgaben. Arbeiten mit flexiblen pneumatischen und hydraulischen Montagesystemen.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

9. und 10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe :

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Computerunterstütze Fertigungs- und Montagetechnik:

Fertigung komplexer Bauteile mit CAD/CAM-Technik. Anwendung rechnergestützter Messmittel. Programmieren von Industrierobotern.

Mess- und Prüftechnik:

Aufbau von Mess- und Prüfanordnungen für mechatronische Teilsysteme. Kalibrierung von Messgeräten und Messschaltungen.

Automatisierungstechnik:

Prüfung, Fehlersuche und Reparatur steuerungs- und regelungstechnischer Komponenten aus mechatronischen Anlagen.

C. Verbindliche Übung SOZIALE UND PERSONALE KOMPETENZ

Siehe Anlage 1.

B.1 Pflichtgegenstände der schulautonomen Vertiefung 1.1 OPTISCHE SYSTEME

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Wellenoptik:

Wellennatur des Lichts, Interferenzen, Snellius'sches Brechungsgesetz, Reflexion und Strahlungsdurchgang durch Medien, Polarisation.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Geometrische Optik:

Berechnung an Einzeloberflächen; einstufige Systeme; Linsen und Linsensysteme; mehrstufige Systeme.

Optische Materialien.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Abbildungsfehler und Korrekturmaßnahmen:

Asphärische Flächen.

Bereich Optische Geräte:

Bündelbegrenzung, Objektivauswahl.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Optische Geräte:

Vergrößerung und Auflösungsvermögen eines optischen Instruments.

Funktionsweisen optischer Instrumente. Kenngrößen der Strahlung und Lichtquellen.

1.2 ROBOTIK UND HANDHABUNG

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können Abläufe automatisieren, indem sie geeignete Komponenten auswählen und zu Systemen kombinieren.

Lehrstoff:

Bereich Handhabungstechnik:

Greiftechnik, Handlingmodule.

Bereich Robotik:

Vektorielle Kinematik, Koordinatensystemtransformationen, Kinetik.

Bereich Automatisierte Fertigungszellen:

Industriesensorik, Genauigkeit, Taktzeit, Steuerungs-, Regelungs- und Sicherheitstechnik.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können einfache automatisierte Abläufe simulieren und programmieren.

Lehrstoff:

Bereich Handhabungstechnik:

Simulations- und Programmiertechniken.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Vernetzte Systeme:

Kooperation mehrerer programmierbarer Systeme, Taktzeitoptimierung, Sicherheitstechnik.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereiche Robotik und Handhabungstechnik:

Module, Sonderbauformen.

1.3 MESS-, STEUERUNGS- UND REGELUNGSTECHNIK

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Messtechnik:

Optische Messtechnik, Messgeräte, Signalwandler. Objekterkennung, Bildverarbeitung. Sensoren für chemische Größen, biometrische Sensoren.

Bereich Elektromagnetische Verträglichkeit:

Störstrahlung, Netzrückwirkung, elektrostatische Probleme.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Steuerungstechnik:

Methoden zum Programmentwurf in der Steuerungstechnik, Sicherheit in gesteuerten Systemen.

Bereich Elektromagnetische Verträglichkeit:

Messverfahren, Messgeräte.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Regelungstechnik:

Algorithmen für Bausteine digitaler Regler, Stellgrößenbegrenzung, Wind-up-Effekt. Optimierung, Gütekriterien. Modellbildung und Simulation, Linearisierung.

Vermaschte Regelkreise (systematische Behandlung).

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Regelungstechnik:

Fuzzy-Regler, Mehrgrößenregler.

1.4 FEINWERKTECHNIK

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Feinwerktechnische Konstruktionselemente – Schaltelemente:

Gesperre, Schalt-, Spann- und Sprungwerke.

Bereich Feinwerktechnische Konstruktionselemente – Lagerelemente:

Spezielle Lagerungen der Feinwerktechnik.

Bereich Geräte der Feinwerktechnik – Optische Geräte:

Fassung und Justierung optischer Elemente und Systeme, Toleranzen optischer Einzelteile.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können die Prinzipien der Geräteentwicklung auf die Produktgestaltung anwenden.

Lehrstoff:

Bereich Gerätekonstruktion:

Konstruktionsregeln, Konstruktionssystematik, Projektabläufe und -strukturen, automatisierungsgerechte Produktgestaltung.

Bereich Geräte der Feinwerktechnik – Ein- und Ausgabegeräte:

Bedienelemente, Lesegeräte, Anzeigeelemente, Drucker.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Geräte der Feinwerktechnik – Medizinische Geräte:

Diagnose- und Therapiegeräte, Funktionsmessung.

Bereich Geräte der Feinwerktechnik – Geräte der Massenfertigung:

Unterhaltungs-, Büro- und Haushaltstechnik.

Bereich Mikrostrukturtechnik:

Werkstoffe und Kristallstrukturen, Fertigungsverfahren.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können die grundlegenden Materialien und Fertigungsverfahren der Mikrostrukturtechnik darstellen sowie ein geeignetes Verfahren zur Fertigung einer Struktur auswählen.

Lehrstoff:

Bereich Mikrostrukturtechnik:

Mikrotechnische Bauelemente und Verfahren. Mechanische, optische, elektrotechnische, fluidtechnische und biochemische Funktionselemente.

1.5 FACHSPEZIFISCHE INFORMATIONSTECHNIK

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Mikrocontroller:

Typische Mikrocontrollerperipherie zur Ein- und Ausgabe, Timer, Zähler.

Interrupt, Interruptebenen, Interrupt-Programmierung.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Mikrocontrollersysteme:

Entwurf, Aufbau und Inbetriebnahme eines Mikrocontrollersystems und dazugehöriger Peripherie.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Webprogrammierung:

Erstellung einfacher Webseiten.

Bereich Realisierung komplexer Projekte:

Realisierung eines komplexen Projektes zur Prozessdatenverarbeitung und Visualisierung.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Realisierung komplexer Projekte:

Realisierung eines komplexen Projektes zur Prozessdatenverarbeitung und Visualisierung. Web-Programmierung.

1.6 DYNAMISCHE SYSTEME

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Modellbildung:

Modellbildung. Aufstellung von Differentialgleichungen, Lösung mittels mathematischer Methoden; Validierung an einfachen realen Beispielen.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Numerische Methoden:

Numerische Modellbildung, Aufstellung von Differential- und Differenzengleichungen, Lösung mittels numerischer Methoden, Konvergenz, Validierung an einfachen realen Beispielen.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Dynamische Modelle:

Modellbildung, Simulation und Analyse von mechatronischen Systemen mit Übungen anhand von Projekten in Abstimmung mit den fachtheoretischen Pflichtgegenständen.

Bereich Numerische Methoden:

Vertiefung numerischer Methoden, Mehrkörpermechanik, Finite Elemente, Modalanalyse, dynamische und fluidtechnische Simulation, Validierung an realen Beispielen.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Dynamische Modelle:

Modellbildung, Simulation und Analyse von mechatronischen Systemen mit Übungen anhand von Projekten in Abstimmung mit den fachtheoretischen Pflichtgegenständen.

Bereich Numerische Methoden:

Vertiefung numerischer Methoden, Mehrkörpermechanik, Finite Elemente, Modalanalyse, dynamische und fluidtechnische Simulation.

Bereich Validierung:

Validierung an realen Beispielen.

1.7 ELEKTRONIK

römisch IV. Jahrgang:

7. Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Schaltungstechnik – Transistor:

Ansteuerung, dynamisches Schaltverhalten, Verlustleistung, Schutz.

Bereich Digitale Systeme – Elektronische Zähler:

Vor- und Rückwärtszähler, Vorwahlzähler, Zähler für beliebige Zählcodes.

Bereich Schaltungstechnik – Signalaufbereitung:

Gegenkopplung, Schaltungen für analoge und digitale Signalaufbereitung.

Bereich Schaltungstechnik – Lineare Leistungsverstärker:

Gegentaktprinzip, Schutz.

8. Semester – Kompetenzmodul 8:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können mittels integrierter Schaltungen elektronische Funktionsgruppen entwerfen und aktive Filter höherer Ordnung für vorgegebene Anwendungen auswählen und dimensionieren.

Lehrstoff:

Bereich Schaltungstechnik – Signalaufbereitung:

Anwendung integrierter Schaltungen zur Signalaufbereitung und Leistungssteuerung.

Bereich Schaltungstechnik – Aktive Filter:

Integrierte Bausteine für aktive Analog- und Switched-Capacitor-Filter höherer Ordnung.

römisch fünf. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

9. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Schaltungstechnik – Schwingungserzeugung:

Oszillatoren für digitale und analoge Anwendungen; Schwingungsstabilisierung, Schwingungen beliebiger Kurvenform.

Bereich Übertragungstechnik:

Zeitmultiplex- und Frequenzmultiplexverfahren. Modulationsverfahren. Störeinflüsse. Abtastsysteme.

10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Bereich Übertragungstechnik:

Wellenausbreitung.

Bereich Leistungssteuerung:

Wellenpaketsteuerung, Phasenanschnittsteuerung, Oberwellen.

D. Pflichtpraktikum

Siehe Anlage 1.

Freigegenstände, Unverbindliche Übung, Förderunterricht E. Freigegenstände

Siehe Anlage 1 und weiters:

6. DARSTELLENDE GEOMETRIE

römisch eins. Jahrgang (1. und 2. Semester):

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

Lehrstoff:

Eigenschaften geometrischer Objekte.

Darstellung und konstruktive Behandlung ebenflächig und krummflächig begrenzter Körper aus der Technik in geeigneten Rissen.

Raumtransformationen, Boolesche Operationen, Modellierung technischer Objekte mit CAD.

F. Unverbindliche Übung BEWEGUNG UND SPORT

Siehe Bundesgesetzblatt Nr. 37 aus 1989, idgF.

G. Förderunterricht

Siehe Anlage 1.

1  Durch schulautonome Lehrplanbestimmungen kann von dieser Stundentafel im Rahmen des IV. Abschnittes abgewichen werden.

2  Einschließlich volkswirtschaftlicher Grundlagen.

3  Die Lehrverpflichtungsgruppe III bezieht sich im Ausmaß von drei Wochenstunden auf den Bereich „Recht“.

4  Mit Übungen in elektronischer Datenverarbeitung im Ausmaß der in Klammern angeführten Wochenstunden.

5  Mit Konstruktionsübungen im Ausmaß der in Klammern angeführten Wochenstunden.

6  Mit Werkstättenlaboratorium-Anteilen im Ausmaß der im IV. und V. Jahrgang angeführten Wochenstunden. Die Lehrverpflichtungsgruppe III bezieht sich auf die Werkstättenlaboratorium-Anteile, im Übrigen Lehrverpflichtungsgruppe IV.

7  Mit Übungen sowie in Verbindung und inhaltlicher Abstimmung mit einem oder mehreren der in Abschnitt A. bzw. B.1 angeführten Pflichtgegenständen.

8  Im Rahmen der schulautonomen Vertiefung sind bis zu zwei Pflichtgegenstände auszuwählen, wobei das Höchstausmaß von vier Stunden nicht überschritten werden darf. Mit Übungen im Ausmaß der in Klammern angeführten Wochenstunden.

9  In Amtsschriften ist die Bezeichnung der Fremdsprache anzuführen.

10  Bei Bedarf parallel zum jeweiligen Pflichtgegenstand bis zu 16 Unterrichtseinheiten pro Schuljahr; Einstufung wie der entsprechende Pflichtgegenstand.