1 Umsetzungshilfe Grundstufe Elektrotechnik Inhaltsangabe Seite 1 Leitfaden vom Lernfeld zur Lernsituation 2 1.1 Entwicklung von didaktischen Jahresplänen 2 1.2 Strukturierung von Lernsituationen 5 2 Lernfeldzuordnungen Block 8 3 Organisationsmodelle Blockunterricht 9 4 Schwerpunktsetzung 12 5 Beispiele zur Umsetzung 18 5.1 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 1 18 5.2 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 2 34 5.3 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 3 45 5.4 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 4 55 6 Hinweise zur Übergangsregelung 63 Anmerkung: Die nachfolgenden Umsetzungshilfen sind als Hilfestellung für die Schulen gedacht. Die Inhalte der Umsetzungshilfen sind nicht verbindlich und bedürfen in jedem Fall der indivi- duellen Ergänzung und Anpassung an die jeweiligen Bedingungen der Schule. Weitere Umsetzungsbeispiele zu den Lernfelder des BGJ k Elektrotechnik finden Sie unter der fol- genden URL: http://s1.teamlearn.de/isbelektro Zur Umsetzung dieser Lehrplanrichtlinie ist ein Verständnis der Lernfeldtheorie hilfreich; umfangreiche Publikationen zu Lernfeldern werden z. B. unter den folgenden Internet- Adressen angeboten: • http://www.isb.bayern.de/bes/modell/nele/ • http://www.seluba.de • http://www.lernfelder.schule-bw.de/ • http://nibis.ni.schule.de/nibis.phtml?menid=303
Transcript
1
Umsetzungshilfe Grundstufe Elektrotechnik Inhaltsangabe Seite 1 Leitfaden vom Lernfeld zur Lernsituation 2 1.1 Entwicklung von didaktischen Jahresplänen 2 1.2 Strukturierung von Lernsituationen 5 2 Lernfeldzuordnungen Block 8 3 Organisationsmodelle Blockunterricht 9 4 Schwerpunktsetzung 12 5 Beispiele zur Umsetzung 18 5.1 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 1 18 5.2 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 2 34 5.3 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 3 45 5.4 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 4 55 6 Hinweise zur Übergangsregelung 63 Anmerkung: Die nachfolgenden Umsetzungshilfen sind als Hilfestellung für die Schulen gedacht. Die Inhalte der Umsetzungshilfen sind nicht verbindlich und bedürfen in jedem Fall der indivi-duellen Ergänzung und Anpassung an die jeweiligen Bedingungen der Schule. Weitere Umsetzungsbeispiele zu den Lernfelder des BGJ k Elektrotechnik finden Sie unter der fol-genden URL: http://s1.teamlearn.de/isbelektro Zur Umsetzung dieser Lehrplanrichtlinie ist ein Verständnis der Lernfeldtheorie hilfreich; umfangreiche Publikationen zu Lernfeldern werden z. B. unter den folgenden Internet-Adressen angeboten: • http://www.isb.bayern.de/bes/modell/nele/ • http://www.seluba.de • http://www.lernfelder.schule-bw.de/ • http://nibis.ni.schule.de/nibis.phtml?menid=303
1 Leitfaden vom Lernfeld zur Lernsituation 1.1 Entwicklung von didaktischen Jahresplänen Das Bildungsgangteam bzw. Berufsteam - Lehrerteams aus der Fachabteilung so-wie nach Möglichkeit duale Partner bzw. Vertreter der überbetrieblichen Ausbil-dungsstätten - entwickelt im Rahmen der "Didaktischen Jahresplanung" für den Bildungsgang (Ausbildungsberuf) eine • didaktische Grobstruktur
Lernfeldanordnung • didaktische Feinstruktur
Lernsituationsentwicklung und -ausgestaltung in den einzelnen Lernfeldern Diese "Didaktische Jahresplanung" kann nach dem folgenden Ablaufplan durchgeführt werden:
Schritt
Prozess
verantwortlich
1.
Berufsteam (Lehrerteam) bilden
Schulleitung, Fachabteilung
2.
Anordnung/Abfolge der Lernfelder festlegen ð didaktische Grobstruktur
Berufsteam
3.
Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Definition von Lernsituationen (LS) – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse so-wie Zeitrichtwerte zuordnen ð didaktische Feinstruktur
Berufsteam
4.
Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichts-einheiten (UE) (siehe 1.2)
Lehrende
3
Mögliche Dokumentationsform für die didaktische Grobstruktur Beispiel einer didaktischen Jahresplanung im Bildungsgang BGJ k Elektrotechnik Ebene 1: Anordnung der Lernfelder und Überblick über die Lernsituationen
Lehrerteam A
Lehrerteam B
Blockwoche
1
2
3
4
5
System- und Gerätetechnik LF1 Elektrotechnische Systeme ana-lysieren und Funktionen prüfen (84h) LS 1.1: Titel, Zeitrichtwert
LS 1.2: Titel, Zeitrichtwert
LS 1.3: Titel, Zeitrichtwert
...
Installations- und Energietechnik LF2 Elektrische Installationen planen und ausführen (84 h) LS 2.1: Titel, Zeitrichtwert
LS 2.2: Titel, Zeitrichtwert
... 6
7
8
9
10
11
Steuerungstechnik LF3 Steuerungen analysieren und anpassen (72 h) LS 3.1: Titel, Zeitrichtwert
Mögliche Dokumentationsform für die didaktische Feinstruktur Beispiel einer didaktischen Jahresplanung im Bildungsgang BGJ k Elektrotechnik Ebene 2: Anordnung und Beschreibung der Lernsituationen LS 4.1: PC-Komponenten analysieren und beschaffen
Zeitrichtwert: 18 h
Zielformulierungen:
Die Schülerinnen und Schüler planen die Bereitstellung und die Erweiterung informati-onstechnischer Systeme nach Pflichtenheft. Sie analysieren Systeme, prüfen die tech-nische und wirtschaftliche Durchführbarkeit der Aufträge und bieten Lösungen an. Sie recherchieren deutsch- und englischsprachige Medien durch Nutzung von Netzwer-ken. … Angestrebte Kompetenzen:
• Komponenten, deren Aufgabe und Kennwerte benennen • Spezifikationen und Kompatibilität präsentieren • …
Inhalte:
• Hardwarekomponenten • Gerätemanager • …
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Bei der Gruppenbildung Schülervorkenntnisse berücksichtigen Vorhandene PC in Gruppenarbeit zerlegen … Anmerkung: Vollständig ausformulierte Beispiele für Lernsituationen finden Sie ab Seite
14.
5
1.2 Strukturierung von Lernsituationen Lernfelder knüpfen an berufliche Handlungssituationen an und werden in kleineren thema-tischen Lernsituationen konkretisiert. Die pädagogisch-didaktische Umsetzung der Lern-felder in Lernsituationen und Unterrichtseinheiten erfolgt dabei nach den individuellen Ge-gebenheiten der jeweiligen Schule vor Ort. Lernsituationen sind: • exemplarisch - aus den beruflichen Arbeits- und Geschäftsprozessen werden exem-
plarische Handlungssituationen als Grundlage von Lernsituationen ermittelt. • berufsorientiert - die notwendigen fachwissenschaftlichen Inhalte werden handlungs-
systematisch in Bezug zu den beruflichen Handlungssituationen gesetzt. • handlungsorientiert - komplexe Aufgaben- oder Problemstellungen werden als voll-
ständige, abgeschlossene Handlungen bearbeitet. • methodenoffen - im Unterricht, bei der Lernerfolgsüberprüfung und Leistungsfeststel-
lung können unterschiedliche, der Lernsituation angemessene Methoden verwendet werden
• schülerorientiert - individuelle Lernbedürfnisse der Schülerinnen und Schüler werden berücksichtigt.
• lernortkooperativ - schulspezifische und regionale Besonderheiten werden berück-sichtigt.
Schrittweise Konkretisierung einer Lernsituation:
1. Schritt: Aufgaben und Problemstellungen des Lernfeldes werden unter Anwendung verschiedener Leitfragen analysiert.
• Wird die Wirklichkeit ausreichend widergespiegelt?
• Welche Kompetenzen werden durch die Handlungssituation gefördert?
• Können durch die Lernsituation fachwissenschaftliche Inhalte aufgebaut werden?
• Inwieweit werden individuelle Lernvoraussetzungen berücksichtigt?
• Wie sehr sind die Schüler und Schülerinnen an der Lernsituation interessiert?
• Wie komplex ist die Lernsituation, um verschiedene Sichtweisen, eine vollständi-ge Handlung und einen beruflichen Bezug herstellen zu können?
• Können anhand der Lernsituation verschiedene Lernfelder miteinander verknüpft werden?
• Wie ist der zeitliche Rahmen für die Lernsituation?
2. Schritt: Die Lernsituation (LS) wird gestaltet durch Konkretisierung in Un-
terrichtseinheiten (UE) Die Beantwortung der folgenden Fragen führt zu einer Beschreibung der geplan-ten Lernsituation:
• Welche Kompetenzen sollen erreicht werden?
• Welche Inhalte sind für diese Handlungssituation/Lernsituation notwendig?
• Wie werden bisher erworbene Kenntnisse mit einbezogen?
6
• Wie wird die Lernsituation organisiert (Zeit, Zwischenergebnisse, Sozialformen)?
• Welche Rolle nimmt der Lehrer ein?
• Welche Medien stehen zur Verfügung?
• Welches methodische Vorgehen erscheint angebracht?
• Wie kann die Leistung überprüft werden?
• Wie sind die räumlichen Bedingungen?
• Spiegelt die Lernsituation die berufliche Wirklichkeit der Schüler und Schülerin-nen wieder?
• Kann die Lernsituation in Kooperation mit dem dualen Partner durchgeführt wer-den?
7
Mögliche Strukturierung von Unterrichtseinheiten nach Handlungsphasen:
Handlungsphase der Lernenden
Mögliche Methoden, z. B.
Orientieren/Informieren
• Analysieren des Problems/ der Aufgabenstellung
• Umfeld des Problems/der Aufgabenstellung erfassen
2 Lernfeldzuordnungen Block Zuordnung der Fächer und Lernfelder für Blockunterricht (entspricht der Stundentafel der Lehrplanrichtlinien des BGJ k Elektrotechnik) Fächer
Jgst. 10
Religionslehre 3 Deutsch 3 Sozialkunde 3 Sport 2 Summe allgemeinbildend 11 System- und Gerätetechnik LF1/7 (80 = 84)
7 Installations- und Energietechnik LF2/7 (80 = 84)
7 Steuerungstechnik LF3/6 (80 = 72)
6 IT-Systeme LF4/6 (80 = 72)
6 Englisch 2 Summe/fachlich/Woche 28 Summe gesamt/fachlich 336 Summe gesamt/Woche 39 Bedeutung der Stundensummen am Beispiel LF1/7 (80 = 84): LF1: Lernfeld 1 7: 7 Jahreswochenstunden 80: Sollstundenzahl nach KMK-Rahmenlehrplan 84: Iststundenzahl
9
3 Organisationsmodelle Blockunterricht Mögliche Organisationsmodelle für die Anordnung der Fächer bzw. Lernfelder: I. Seriell (Epochal)
Lehrerteam A + B Blockwoche
1
2
System- und Gerätetechnik LF1 Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen (84 h) 3
4
5
Installations- und Energietechnik LF2 Elektrische Installationen planen und ausführen (84 h) 6
7
8
Steuerungstechnik LF3 Steuerungen analysieren und anpassen (72 h)
Installations- und Energietechnik LF2 Elektrische Installationen planen und ausführen (84 h)
6
7
8
9
10
11
Syst
em- u
nd G
erät
etec
hnik
LF
1 El
ektro
tech
nisc
he S
yste
me
anal
ysie
ren
und
Funk
tione
n pr
üfen
(84
h)
Steuerungstechnik LF3 Steuerungen analysieren und anpassen (72 h)
IT-S
yste
me
LF4
Info
rmat
ions
tech
nisc
he S
yste
me
bere
itste
l-le
n (7
2 h)
12
11
Mögliche Stundeneinteilung zu Variante II. Parallel: Aus Übersichtlichkeitsgründen ist hier nur der Fachunterricht ohne Englisch aufgeführt (9 Teilungsstunden/Woche). Lehrereinsatz in Abhängigkeit der Personalsituation an der jeweiligen Schule! Std. Mo Di Mi Do Fr
1 SG ST SG IE ST 2 SG SG ST ST SG IE IE ST 3 SG SG ST ST SG IE IE ST 4 SG ST IT IE IE IT 5 IE IT IT IE IT 6 IE IT IT IT 7 8 9
Legende: SG: System und Gerätetechnik LF1 IE: Installations- und Energietechnik LF2 ST: Steuerungstechnik LF3 IT: IT-Systeme LF4 Teilungsstunden zugunsten der Fächer mit höherem Praxisanteil zuteilen; Einteilung projektorientiert in größeren Blöcken - Tage und Stundenreihenfolge beliebig verschiebbar. Alternativ: Variante I, III, IV oder andere Anordnung
12
4 Schwerpunktsetzungen - Fachliche Standards im Berufsfeld Elektrotechnik Die nachfolgende Tabelle dient, ergänzend zu den Inhalten der Lernfelder, der Orientie-rung hinsichtlich der Schwerpunktsetzung innerhalb der einzelnen Lernfelder. In den Lernfeldern des BGJ k wird der Schwerpunkt auf den Erwerb eines berufsfeldbrei-ten grundlegenden Wissens sowie auf das Verständnis von grundlegenden Zusammen-hängen und Gesetzmäßigkeiten der Elektrotechnik gelegt. Mathematische und naturwis-senschaftliche Verfahren und Modelle werden dabei in dem Maße dem Schüler vermittelt, wie sie zum grundlegenden Verständnis der Elektrotechnik und zum Lösen von berufsbe-zogenen Problemen erforderlich sind. Diese Grundlagen sind in den Lernfeldern integrativ anhand von geeigneten Lernsituationen zu vermitteln. Die Technische Mathematik wird in den Lernfeldern integrativ und bedarfsgerecht zur Lö-sung von Problemstellungen sowie zur Wiederholung und Vertiefung von Gesetzmäßigkei-ten eingesetzt. Der Einsatz von modernen Informationsbeschaffungsquellen muss berücksichtigt werden.
13
Lern-feld
Fachliche Standards
Didaktisch-methodische Hinweise
LF1
Grundbegriffe der Elekt-rotechnik Ladung, Spannung, Strom, Widerstand Ohmsches Gesetz Widerstand als Bauele-ment: Bauformen, Widerstands-werkstoffe, Farbcode, IEC-Reihen Grundschaltungen mit Widerständen Reihen- und Parallelschal-tung, gemischte Schaltungen, Spannungsteiler Arbeit, Energie und Leistung Direkte und indirekte Leis-tungsmessung, Leistungshyperbel, Wirkungsgrad, Energiekosten Nichtlineare Widerstän-de: NTC, PTC, LDR, MDR, VDR, Diode, LED
Die Begriffe werden in Form einer Wirkungskette zusammengetragen. Dabei soll an die Vorkenntnis-se der Schüler angeknüpft werden. Im Zusammen-hang mit den Maßeinheiten werden die Einheiten-vorsätze eingeführt. Die Grundkenntnisse der Ma-thematik werden angewendet und ausgebaut. Die grundlegenden Zusammenhänge werden mit Messversuchen erarbeitet, die Ergebnisse grafisch ausgewertet. Die Erarbeitung kann mit Hilfe verschiedener techni-scher Widerstände aus der Praxis erfolgen. Arbeiten mit dem Tabellenbuch, Abstimmung mit LF2 bezüglich Leiterwiderstand und Spannungsfall. Der Umfang der Berechnungen sollte sich hier auf praxisbezogene Schaltungen beschränken. Der Leistungsbegriff wird mittels verschiedener An-gaben zu Bauelementen und Geräten geklärt. Als Erweiterung zur U-I-Messung wird die direkte Leistungsmessung eingeführt. Eine Energiebilanz wird während des Betriebs eines Gerätes erfasst. Abstimmung, auch zeitlich, mit LF2 bezüglich Kon-trolle von Betriebswerten. Im Vordergrund steht das Arbeiten mit Kennlinien und Datenblättern. Die exemplarische Betrach-tung/Berechnung erfolgt an einem praxisbezogenen Beispiel (Vorwiderstand, Arbeitspunkt). Es soll ein Überblick über nichtlineare Widerstände in Form von Kurzpräsentationen erarbeitet werden. Die Bedeutung von elektrischem Feld, Feldstärke
14
Elektrisches Feld Elektrische Feldstärke, Durchschlagfestigkeit, Kondensator als Bauele-ment, Lade- und Entlade-vorgang
und Durchschlagfestigkeit wird an Beispielen aus der Praxis (z. B. EMV) aufgezeigt. Die unterschiedlichen Bauformen sollten überblicksweise dargestellt wer-den.
LF2
Auftragserfassung Kundengespräch und -beratung Betriebsmittel und In-stallationsmaterial Schaltzeichen, Betriebs-mittelkenndaten, Be-triebsmittel-kennzeichen Grundlagen des elektro-technischen Zeichnens Grundrissplan, Schalt-planarten Einführung Schutzmaß-nahmen Sicherheitsregeln, Fehlerarten, Wirkungen des elektri-schen Stroms, Schmelzsicherung, Lei-tungsschutzschalter Grundschaltungen der Installationstechnik Ausschaltung, Serien-, Wechsel-, Kreuz-, Strom-stoß-, Treppenhausschal-tung, Klingel- und Türöffner-schaltungen Dimensionierung von Leitungen und Be-
Ausgehend vom Kundenauftrag/betrieblichen Auf-trag die Anforderungen, auch im Kundengespräch, ermitteln. Es bietet sich an, strukturähnliche Aufga-benstellungen/Installationen mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad zu verwenden. Hinweis auf HEA-Ausstattungsvarianten. Kenngrößen von Betriebsmitteln und Installations-material sind auch anhand von Herstellerunterlagen zu erarbeiten. Die Einführung in das elektrotechnische Zeichnen sollte mit Hilfe von CAD-Software erfolgen. Die Grundlagen des Magnetismus können an dieser Stelle zur Funktionserklärung des LS-Schalters durchgenommen werden (alternativ im LF 3). Twin Bus erst in LF 9 Überschlagsrechnung
15
triebsmitteln Energiebe-darf von Geräten, Verle-gearten, Auswahl Leiter-querschnitt und Über-stromschutzein-richtung, Normung von Leitungen, Leiterwiderstand, Span-nungsfall Arbeitsplanung Sicherheitsbe-stimmungen, Unfall-verhütungsvorschriften, Arbeitsorganisation, Kostenberechnung Installationsschaltung ausführen und in Betrieb nehmen Verlegetechniken, Sichtprüfung und Erpro-bung, Messung und Kon-trolle von Betriebswerten (U, I, P), Fehlersuche, Nutzereinweisung
Ein ortsübliches Netzsystem wählen und auf dieses beschränken Kalkulationshilfe Stückliste, Angebotserstellung im Sinne einer Kos-tenaufstellung Auftragsrealisierung anhand eines Schaltungsauf-baus Prüfung nach DIN VDE 0100 610 mit Prüfprotokoll wird erst im Lernfeld 5 durchgeführt. Aufbau auf LF1
Die Grundbegriffe der Steuerungstechnik werden anhand eines projektbezogenen Blockschaltbildes erarbeitet. z. B. Taster, Schalter, NOT-AUS, Positionstaster Die Inhalte der verbindungsprogrammierten Steue-rungen sind anhand eines Kundenauf-trags/betrieblichen Auftrags inkl. Technologiesche-ma (z. B. Torsteuerung) praxisnah zu vermitteln. Die magnetischen Grundgrößen dienen zum Verständ-nis der Arbeitsweise eines Schützes. Abstimmung mit LF2 Die Vertiefung von Induktionsvorgängen erfolgt in späteren Lernfeldern. Die Schaltpläne sind mit Hilfe eines CAD Pro-gramms zu erstellen. Eine Projektdokumentation ist
16
Vorrang AUS, Vorrang EIN, Wendeschütz-schaltung, Schützverriegelung, Motorschutzrelais, Schaltplanerstellung, Betriebsmittelkenn-zeichnung, Gebrauchskategorien Speicher-programmierbare Steue-rung (SPS): Handhabung einer Klein-steuerung, Hardware, Programmeingabe, Testfunktion, Logische Grund-verknüpfungen, Speicherfunktion, Drahtbruchsicherheit, externe Schütz-verriegelung, Funktionsplan, hersteller-spezifische Programmier-sprachen Inbetriebnahme und Ü-bergabe Simulation, Fehlersuche, Dokumentation, Präsentationstechniken, Kundeneinweisung
anzufertigen und eine Kundeneinweisung durchzu-führen. Die logischen Grundverknüpfungen sind nicht in dis-kreter Form (ICs) zu behandeln. Auf eine praxisnahe Umsetzung des Lehrplans unter Verwendung realitätsnaher Systeme, z. B. Förder-band, ist zu achten. Die erforderlichen Logikpläne sind rechnergestützt zu erstellen. Vor- und Nachteile der einzelnen Realisierungsarten gegenüberstellen
17
LF4
Hardwarekomponenten Mainboard, Arbeitsspei-cher, Festplatte, Grafik-karte, Prozessor Standardsoftware Präsentationssoftware, Textverarbeitung, Tabellenkalkulation PC-Konfiguration Installation, Treibersoft-ware Betriebssystemtechnik Prozessverwaltung, Spei-cherverwaltung, Datei-verwaltung, Booten des Systems Grundlagen der Netz-werktechnik Ring, Bus, Stern, Client-Server, Peer to Peer, Adressen im Netzwerk Datenschutz Benutzer-verwaltung und Passwortvergabe, Virenschutz, Zugriffsschutz (Firewall), Urheberrecht Datensicherung Datenhygiene, Images erstellen, Daten-spiegelung, Datenwieder-herstellung Datenübertragungs-protokolle
Es sollte jeder Schüler einen PC aus Einzelkompo-nenten zusammenbauen. Kurzpräsentationen und Dokumentationen am Bei-spiel der oben genannten PC-Komponenten mit Hil-fe von Standardsoftware erstellen Wechsel von Komponenten und deren Konfiguration im Betriebssystem Grundsätzliche Aufgaben eines Einzelplatz -/Netzwerkbetriebssystems sind überblicksweise zu vermitteln. Als Erweiterung zu den Einzelplatzsystemen erfolgt die Einführung in die unterschiedlichen Netzwerkto-pologien sowie die Netzwerk-Konzeptionen am Bei-spiel von kleineren Netzwerken, Anschluss- und Verteilertechnik. Überprüfung der Netzwerkverbindung Erkennen alltäglicher Bedrohungen Sinnvolle Dateinamen sowie deren Speicherort Sicherung der Konfiguration und des Betriebssys-tems Die Übertragungsprotokolle (http, smtp, ftp,….) sol-len überblicksweise dargestellt werden.
18
5 Beispiele zur Umsetzung 5.1 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 1
Lernfeld 84 Std. Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen
Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderun-gen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes. Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Anla-gen-, Geräte-, Baugruppen- und Bauelementeebene sowie Wirkungszusammen-hänge zwischen den einzelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen sie technische Unterlagen. Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bau-elemente und Baugruppen und deren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen dazu selbstständig Informationen und werten sie aus. Englisch-sprachige technische Dokumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmit-teln aus. Zur Analyse und Prüfung von Grundschaltungen und zum Erkennen allgemeiner Ge-setzmäßigkeiten der Elektrotechnik ermitteln die Schülerinnen und Schüler elektri-sche Größen messtechnisch und rechnerisch, dokumentieren und bewerten diese. Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Funktion elektrischer Schaltungen und Betriebsmittel. Sie analysieren und beheben Fehler. Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team und kommunizieren fachsprachlich korrekt. Sie wenden Methoden der Arbeits-, Zeit- und Lernplanung an. Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechni-scher Aspekte.
Inhalte Betriebliche Strukturen, Arbeitsorganisation, betriebliche Kommunikation Produkte, Dienstleistungen Schaltpläne, Schaltzeichen Elektrische Betriebsmittel, Grundschaltungen, elektrische Grundgrößen Verhalten und Kennwerte exemplarischer Bauelemente und Funktionseinheiten Gefahren des elektrischen Stromes, Sicherheitsregeln, Arbeitsschutz Messverfahren, Funktionsprüfung, Fehlersuche Teamarbeit Methoden der Informationsbeschaffung und -aufbereitung
19
1.4 Analyse eines elektrischen Bü-geleisens (8 h)
1.2 Fehler in elektri-schen Geräten suchen und beheben (20 h)
1.3 Elektrisches Heiz-gerät prüfen (20 h)
1.5 Schutz einer elekt-ronischen Baugruppe (18 h)
3. Schritt (vgl. 1.1): Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Definition von Lernsituationen – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse sowie Zeitrichtwerte zuordnen LF-Ebene: LS-Ebene:
LF 1 (84 h) Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen
prüfen
1.1 Analyse eines elektrischen Gerä-tes (8 h)
1.6 Analyse einer elekt-ronischen Schaltung (10 h)
20
LF-Ebene: LS-Ebene:
z. B.
• Analyse eines Gerätes • Bezeichnung und Funktion der Be-
triebsmittel angeben • Schaltplan erstellen
z. B. • Funktion analysieren • mögliche Fehlerursachen nennen • Methoden der Fehlersuche anwen-
den • Fehler beheben
z. B. • Analyse des elektrischen Gerätes, z. B. Herdplatte, Heizlüfter • Betriebsdaten einer Herdplatte ermit-
teln und messen (U, I, P) • Elektrische Leistung • Grundschaltungen, gemischte Schal-
tungen
LF 1 (84 h) Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen
prüfen
1.1 Analyse eines elektrischen Gerä-tes (8 h)
1.2 Fehler in elektri-schen Geräten suchen und beheben (20 h)
1.3 Elektrisches Heiz-gerät prüfen (20 h)
21
LF-Ebene: LS-Ebene:
z. B.
• Geräteanalyse • Funktionszusammenhang herstellen • Erarbeitung zentraler Werkstoffe der
Elektrotechnik
z. B. • Problemanalyse • Erarbeitung von Inhalten zu Halblei-
terbauelementen • Kondensator • Schaltung planen und realisieren
z. B. • Kundenauftrag • Vertiefung bereits erarbeiteter Inhalte
anhand einer Schaltung • Erarbeitung von Inhalten zu nichtli-
nearen Widerständen • Schaltung beschreiben und realisie-
ren • Schaltung in Betrieb nehmen
LF 1 (84 h) Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen
prüfen
1.4 Analyse eines elektrischen Bü-geleisens (8 h)
1.5 Schutz einer elekt-ronischen Baugruppe (18 h)
1.6 Analyse einer elekt-ronischen Schaltung (10 h)
22
Ausformulierung der Lernsituation LS 1.1: Analyse eines elektrischen Gerätes
Zeitrichtwert:
8 h
Zielformulierungen: Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderun-gen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes. Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Bau-gruppen- und Bauelementeebene sowie Wirkungszusammenhänge zwischen den einzelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen Sie technische Unterlagen. Sie bestimmen die Funktion ausgewählter Bauelemente und Baugruppen und deren Aufgaben im elektrotechni-schen System. Sie beschaffen sich Informationen. Englischsprachige technische Do-kumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus. Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team. Angestrebte Kompetenzen:
• Beachtung einschlägiger Sicherheitsbestimmungen • Analysieren einer Schaltung • Problemlösungsstrategien anwenden, z. B. Konzept der vollständigen Hand-
• elektrische Betriebsmittel • Schaltpläne, Schaltzeichen • Elektrischer Stromkreis • Gefahren des elektrischen Stromes • Regeln der Teamarbeit • Methoden der Informationsbeschaffung und -aufbereitung
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Einfaches Gerät, z. B. Lampe mit Schalter verwenden. Einübung im Umgang mit Fach- und Tabellenbuch
23
Ausformulierung der Lernsituation LS 1.2 Fehler in elektrischen Geräten suchen und beheben
Zeitrichtwert: 20 h
Zielformulierung:
Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes.
Zur Analyse und Prüfung von Grundschaltungen und zum Erkennen allgemeiner Ge-setzmäßigkeiten der Elektrotechnik ermitteln die Schülerinnen und Schüler elektrische Größen messtechnisch und rechnerisch, dokumentieren und bewerten diese.
Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Funktion elektrischer Schaltungen und Be-triebsmittel. Sie analysieren und beheben Fehler. Angestrebte Kompetenzen:
• Beachtung einschlägiger Sicherheitsbestimmungen • Systematisch Fehler eingrenzen und beheben • Fachgerechte Handhabung von Messgeräten • Elektrische Größen messtechnisch und rechnerisch ermitteln • Messwerte protokollieren und grafisch auswerten • Elektrische Gesetzmäßigkeiten qualitativ beschreiben
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Einfaches Gerät, z. B. Lampe mit Schalter verwenden. Vorzugsweise digitale Messgeräte verwenden Behebung mathematischer Defizite, Überschlagsrechnung Direkte Widerstandsmessung z. B. in LS 1.4
24
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 1.2 Fehler in elektrischen Ge-räten suchen und beheben Ablauf / Inhalt
Bemerkungen
Problemstellung: Gerät(e) funktionieren nicht Wiederholung: elektrischer Stromkreis Suche nach möglichen Ursachen;
Orientierungsphase / Informationsphase Planungsphase Reihenfolge der Vorgehensweise wird festgelegt
Einführung in die elektrischen Grundgrö-ßen (U/I/R) Einführung in die Handhabung von Messgeräten Messen elektrischer Größen Zusammenhang: Strom – Spannung – Widerstand → Ohm´sches Gesetz Fehleranalyse und -behebung Funktions-kontrolle Messung der Betriebswerte
Durchführungsphase
Präsentation
Dokumentation / Bewertung Darstellung der Fehlersuche durch die Schüler
Schülermessübung an Geräten: Tätigkeiten in einem Protokoll festhalten Mathematische Vertiefung des Ohm´schen Gesetzes
Berechnungsbeispiele als Übung Vertiefung der Schutzmaßnahmen
25
Ausformulierung der Lernsituation LS 1.3 Elektrisches Heizgerät prüfen
Zeitrichtwert: 20 h
Zielformulierung:
Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Anla-gen-, Geräte-, Baugruppen- und Bauelementeebene sowie Wirkungszusammenhänge zwischen den einzelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen sie technische Unterlagen. Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bauelemente und Baugruppen und deren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen da-zu selbstständig Informationen und werten sie aus. Englischsprachige technische Do-kumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus.
Zur Analyse und Prüfung von Grundschaltungen und zum Erkennen allgemeiner Ge-setzmäßigkeiten der Elektrotechnik ermitteln die Schülerinnen und Schüler elektrische Größen messtechnisch und rechnerisch, dokumentieren und bewerten diese.
Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Funktion elektrischer Schaltungen und Be-triebsmittel.
Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Aspekte. Angestrebte Kompetenzen:
• Beachtung einschlägiger Sicherheitsbestimmungen und verantwortungsbe-wusstes Handeln
• Vertiefter Umgang mit elektrischen Grundgrößen • Betriebsdaten ermitteln und messen • Analyse von elektrischen Schaltungen • Grundschaltungen messtechnisch und rechnerisch überprüfen • Schaltpläne normgerecht zeichnen
Inhalte:
• Grundschaltungen, gemischte Schaltungen • Elektrische Leistung und Arbeit • Funktionsprüfung • Schaltpläne, Schaltzeichen, Betriebsmittelkennzeichnungen
26
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Z. B. einfache Kochplatte mit 7-Taktschalter oder einfachen Heizlüfter verwenden Direkte und indirekte Leistungsmessung Teilvorbereitete Schaltpläne verwenden (7-Taktschalter vorgeben).
27
Ausformulierung der Lernsituation LS 1.4 Analyse eines elektrischen Bügeleisens
Zeitrichtwert: 8 h
Zielformulierung:
Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Anla-gen-, Geräte-, Baugruppen- und Bauelementeebene sowie Wirkungszusammenhänge zwischen den einzelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen sie technische Unterlagen. Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bauelemente und Baugruppen und deren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen da-zu selbstständig Informationen und werten sie aus. Englischsprachige technische Do-kumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus.
Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team und kommunizieren fach-sprachlich korrekt. Sie wenden Methoden der Arbeits-, Zeit- und Lernplanung an. Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Aspek-te.
• Funktionseinheiten des Bügeleisens • Ausgewählte Werkstoffe der Elektrotechnik und ihre Kenngrößen • Temperaturabhängigkeit des Leiterwiderstandes • Englische Fachbegriffe
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Z. B. Leiter-, Widerstands- und Isolationswerkstoffe und ihre Kenngrößen (spez. Wi-derstand, Temperaturbeiwert, etc.) arbeitsteilig erarbeiten und präsentieren Regelkreis nicht behandeln LS 1.4 dient zur Anwendung der bisher erworbenen Querschnittskompetenzen (Infor-mationsbeschaffung, Erkennen von Wirkungszusammenhängen, Präsentationstechni-ken)
28
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 1.4: Analyse eines elektri-schen Bügeleisens (Vertiefung von LS 1.1 bis LS 1.3) Ablauf / Inhalt Bemerkungen Orientierung/Information: Klärung der prinzipiellen Funktionsweise Entwicklung der Wirkungszusammen-hänge der einzelnen Baugruppen (evtl. Verwendung von Leittexten zur Funkti-onsbeschreibung von Baugruppen)
Plenum; Schüler beschreiben Funktion anhand von Alltagserfahrung Hefteintrag: Erstellung einer Funktions-beschreibung; elektrische Schaltung
Durchführung: Erarbeitung der Inhalte zu ausgewählten Werkstoffen der Elektro-technik (auch englische Begriffe) Leiterwerkstoffe Heizleiterwerkstoffe Isolationswerkstoffe Widerstandswerkstoffe
Gruppenarbeit Schüler erstellen in Gruppenarbeit eine Mind-Map
Bewertung, Dokumentation
Präsentation der Ergebnisse im Plenum Hefteintrag
29
Ausformulierung der Lernsituation LS 1.5 Schutz einer elektronischen Baugruppe
Zeitrichtwert: 18 h
Zielformulierung:
Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes.
Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bauelemente und de-ren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen dazu selbstständig In-formationen und werten sie aus. Englischsprachige technische Dokumentationen wer-ten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus.
Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team und kommunizieren fach-sprachlich korrekt. Sie wenden Methoden der Arbeits-, Zeit- und Lernplanung an. Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Aspek-te.
Angestrebte Kompetenzen:
• Selbstständige Informationsbeschaffung • Umgang mit Datenblättern und Kennlinien • Wirkungszusammenhänge von Bauelementen erkennen • Dimensionierung der ausgewählten Bauteile
Inhalte:
• VDR als Überspannungsschutz • Diode als Verpolungsschutz • Leuchtdiode zur Betriebsanzeige • Kondensator als Entstörkondensator; berufsrelevante Größen und Gesetzmä-
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Bearbeitung anhand eines Kundenauftrages Aufnahme der Diodenkennlinie Erarbeitung der grundlegenden Inhalte zum Themenbereich Kondensator anhand des Beispieles eines Entstörkondensators. Vertiefte Betrachtungen von Wechsel- und Mischspannungen sowie zum Themenbereich EMV erfolgt in späteren Lernfeldern.
30
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 1.5 Schutz einer elektroni-schen Baugruppe Ablauf / Inhalte
Bemerkungen
Orientierung über Kundenauftrag: Elekt-ronische Baugruppe soll vor falscher Po-lung und vor Überspannung geschützt sowie mit einer Betriebsanzeige versehen werden.
Beschreibung der notwendigen Eigen-schaften durch den Schüler
Information: Lernzirkel mit arbeitsteiligen Stationen zu Diode VDR Leuchtdiode Kondensator als Störspannungsschutz
Leittexte Erarbeitung der Funktions- und Wir-kungsprinzipien der Bauelemente Messung von Strom und Spannung Kennlinienaufnahme
Durchführung: Entwicklung einer Schaltung entspre-chend dem Kundenauftrag Erstellung eines Schaltplans Dimensionierung Aufbau der Schaltung, Funktionskontrolle
Arbeit mit Tabellenbuch, Datenblättern, Herstellerunterlagen etc.
Dokumentieren
Schüler erstellen eine Bauteile- und Pro-duktbeschreibung
Bewerten
Reflexion der Gruppe bezüglich der Prob-lemlösung Handlungsschema bewusst darstellen
31
Ausformulierung der Lernsituation LS 1.6 Analyse einer elektronischen Schaltung
Zeitrichtwert: 10 h
Zielformulierung:
Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Bau-gruppen- und Bauelementeebene sowie Wirkungszusammenhänge zwischen den ein-zelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen sie technische Unterlagen. Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bauelemente und Baugruppen und deren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen dazu selbstständig Informationen und werten sie aus. Englischsprachige technische Dokumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus.
Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team und kommunizieren fach-sprachlich korrekt. Sie wenden Methoden der Arbeits-, Zeit- und Lernplanung an. Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Aspek-te.
Angestrebte Kompetenzen:
• Selbstständige Informationsbeschaffung • Umgang mit Datenblättern und Kennlinien • Wirkungszusammenhänge von Bauelementen erkennen und Funktionsweisen
beschreiben • Dimensionierung der ausgewählten Bauteile
Inhalte:
• Englische Fachbegriffe • Normgerechte Darstellung (Schaltplan, Schaltzeichen) • Ausgewählte nichtlineare Widerstände, z. B. LDR • Spannungsteiler
32
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Bearbeitung eines Kundenauftrages, z. B. anhand eines Dämmerungsschalters; Schaltplan wird im Rahmen des Kundenauftrages vorgegeben. Widerstand, Diode und Kondensator sind in der Schaltung des Kunden bereits vor-handen und dienen zur Wiederholung und Vertiefung zentraler Inhalte. Verwendung logarithmischer Kennlinien
33
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 1.6 Analyse einer elektronischen Schaltung Ablauf / Inhalt
Bemerkungen
Orientierung über Kundenauftrag: Anpassung einer vorhandenen Dämme-rungsschaltung an veränderte Lichtver-hältnisse
Beschreibung der Problemsituation durch den Schüler Schaltungs- und Funktionsanalyse; Ver-tiefung der Funktion bereits bekannter Bauelemente
Information: Der Schüler informiert sich über die prin-zipielle Funktion eines LDR.
Leittexte Fachbücher Auswertung der Kennlinie
Durchführung: Anpassung der Schaltung entsprechend des Kundenauftrages Erkennen der Notwendigkeit einer Schal-tungserweiterung
Arbeit mit Tabellenbuch, Datenblättern, Herstellerunterlagen, Internet etc.
Information: Prinzip des Spannungsteilers
Durchführung: Dimensionierung des Vorwiderstandes Realisierung der Schaltung Funktionskontrolle
Dokumentieren
Schüler erstellen eine Bauteile- und Pro-duktbeschreibung Kundenübergabe
Bewerten
Reflexion der Gruppe bezüglich der Prob-lemlösung Handlungsschema bewusst darstellen
34
5.2 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 2
Lernfeld 84 Std. Elektrische Installationen planen und ausführen
Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler analysieren Aufträge zur Installation der Energiever-sorgung von Anlagen und Geräten. Die Schülerinnen und Schüler planen Installationen unter Berücksichtigung typi-scher Netzsysteme und der erforderlichen Schutzmaßnahmen. Sie erstellen Schalt- und Installationspläne auch rechnergestützt. Sie bemessen die Komponenten und wählen diese unter funktionalen, ökonomischen und ökologischen Aspekten aus. Die Schülerinnen und Schüler wenden Fachbegriffe der Elektroinstallationstechnik an. Sie werten Informationen auch in englischer Sprache aus. Die Schülerinnen und Schüler planen die typischen Abläufe bei der Errichtung von Anlagen. Dabei bestimmen sie die Vorgehensweise zur Auftragserfüllung, Material-disposition und Abstimmung mit anderen Beteiligten, wählen die Arbeitsmittel aus und koordinieren den Arbeitsablauf. Sie ermitteln die für die Errichtung der Anlagen entstehenden Kosten, erstellen Angebote und erläutern diese den Kunden. Die Schülerinnen und Schüler errichten Anlagen. Sie halten dabei die Sicherheits-regeln unter Berücksichtigung der Unfallverhütungsvorschriften beim Arbeiten in und an elektrischen Anlagen ein. Sie erkennen mögliche Gefahren des elektrischen Stromes und berücksichtigen einschlägige Sicherheitsbestimmungen und Schutz-maßnahmen. Die Schülerinnen und Schüler nehmen Anlagen in Betrieb, protokollieren Betriebs-werte und erstellen Dokumentationen. Sie prüfen die Funktionsfähigkeit der Anla-gen, suchen und beseitigen Fehler. Sie übergeben die Anlagen an die Kunden, de-monstrieren die Funktion und weisen in die Nutzung ein. Die Schülerinnen und Schüler bewerten ihre Arbeitsergebnisse zur Optimierung der Arbeitsorganisation. Sie erstellen für die bearbeiteten Aufträge eine Rechnung.
Inhalte Auftragsplanung, Auftragsrealisierung Energiebedarf einer Anlage oder eines Gerätes Sicherheitsbestimmungen Installationstechnik Betriebsmittelkenndaten Schaltplanarten Leitungsdimensionierung Arbeitsorganisation Kostenberechnung, Angebotserstellung
35
3. Schritt (vgl. 1.1): Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Definition von Lernsituationen – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse sowie Zeitrichtwerte zuordnen LF-Ebene: LS-Ebene:
LF 2 (84 h) Elektrische Installationen
planen und ausführen
optional
ca. 44 h ca. 20 h ca. 20 h
2.1.1 Installation 1 planen
2.2.1 Installation 1 ausführen
2.3.1 Installation 1 in Betrieb nehmen
2.1.2 Installation 2 planen
2.2.2 Installation 2 ausführen
2.3.2 Installation 2 in Betrieb nehmen
2.3.3 Installation 3 in Betrieb nehmen
2.2.3 Installation 3 ausführen
2.1.3 Installation 3 planen
36
z. B.
• Im Kundengespräch Auftrags-anforderungen ermitteln
z. B. • Arbeitsplanung • Materialdisposition • Installation modellhaft errichten • Sicherheitsvorschriften und Un-
fallverhütungsvorschriften be-achten
z. B. • Installation in Betrieb nehmen • Einschlägige Messungen durchführen • Fehlersuche und - beseitigung • Kundenübergabe und Nutzereinweisung • Kostenberechnung erstellen • Bewertung der Arbeitsergebnisse
Stundenverteilung: Insgesamt sollte die
• Planungsphase ca. 44 h • Ausführungsphase ca. 20 h • die Inbetriebnahme ca. 20 h
betragen.
37
Ausformulierung der Lernsituation: LS 2.1 Installation planen
Zeitrichtwert: 44 h
Zielformulierung:
Die Schülerinnen und Schüler analysieren Aufträge zur Installation der Energieversor-gung von Anlagen und Geräten.
Die Schülerinnen und Schüler planen Installationen unter Berücksichtigung typischer Netzsysteme und der erforderlichen Schutzmaßnahmen. Sie erstellen Schalt- und In-stallationspläne auch rechnergestützt. Sie bemessen die Komponenten und wählen diese unter funktionalen, ökonomischen und ökologischen Aspekten aus.
Die Schülerinnen und Schüler wenden Fachbegriffe der Elektroinstallationstechnik an. Sie werten Informationen auch in englischer Sprache aus.
Die Schülerinnen und Schüler planen die typischen Abläufe bei der Errichtung von An-lagen. Sie ermitteln die für die Errichtung der Anlagen entstehenden Kosten, erstellen Angebote und erläutern diese den Kunden. Angestrebte Kompetenzen: • Auftragsanforderungen im Kundengespräch ermitteln • Informationen aus Fachbüchern, Katalogen und Internet beschaffen • Elektrische Komponenten dimensionieren und auswählen • Schaltpläne erstellen und präsentieren • Auftragsabwicklung planen und Angebot erstellen • Planungs- und Standardsoftware nutzen Inhalte:
• Auftragsplanung • Betriebsmittelkenndaten • Energiebedarf von Geräten • Leiterwiderstand, Spannungsfall • Verlegearten • Dimensionierung und Normung von Leitungen • Überstromschutzeinrichtungen, ortsübliche Netzform, ausgewählte VDE-
Bestimmungen und Schutzmaßnahmen • Betriebsmittelkennzeichen, Schaltzeichen und Schaltplanarten • Stückliste, Kostenberechnung, Angebotserstellung
38
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Einfache Installation (z. B. Hobbyraum, Garage, etc.) wählen Zur Leistungsdifferenzierung Schaltung in mehreren Durchläufen erweitern Installationsgrundschaltungen (Aus-, Wechsel-, Kreuz-, Taster- und Serienschaltung) HEA-Ausstattungsvarianten und Planungsunterlagen von Herstellern verwenden Angebotserstellung im Sinne einer Kostenaufstellung Kalkulationshilfen und Großhändlerpreislisten verwenden Absprache mit Lernfeld 1 z. B. bezüglich Fehlersuche, Sicherheitsbestimmungen, … Weiterführung und Vertiefung im LF 5 Flexible Verteilung von Teilungsstunden auf LS 2.2 und LS 2.3 sinnvoll Es bietet sich an, strukturähnliche Aufgabenstellungen (Installation 1 - 3) mit zuneh-mendem Schwierigkeitsgrad zu lösen.
39
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 2.1.1 Installation planen
Ablauf / Inhalt
Bemerkungen
Problemstellung: Für eine bestehende Anlage (z. B. Klassenzimmer) soll zu-nächst ein Bestandsplan erstellt werden. Anschließend soll die Anlage um eine Lampe mit Ausschalter und eine Steck-dose erweitert werden. Informationsbeschaffung, Schaltzeichen, Betriebsmittel, Betriebsmittelkennzeich-nung Installationsplan erstellen und erweitern Information: Bestandteile des einfachen Stromkreises am Beispiel einer Ausschal-tung Stromlaufplan erstellen
Rollenspiel: Kunde, Elektroniker Gruppen erstellen Gesprächsnotizen Analyse der bestehenden Anlage Tabellenbuch, Informationsblätter Grundrissplan wird gestellt Absprache mit LF 1
Information über Leitungen einholen Rücksprache mit Kunden über Verlegeart Materialbedarf ermitteln Stückliste erstellen Kostenaufstellung
Informationsblätter, Herstellerkataloge, Prospekte, Fachbuch, Internet Telefonat, E-Mail, ... Kalkulationshilfe, z. B. der Elektroinnung, verwenden.
Bei weiterer Vertiefung des Lernfeldes: • Einsatz branchenüblicher CAD-
Software mit LF 4 abstimmen • Preisvergleiche verschiedener Liefe-
ranten und Ausstattungsvarianten • Kupferpreis • ...
40
Ausformulierung der Lernsituation: LS 2.2 Installation ausführen
Zeitrichtwert: 20 h
Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen die typischen Abläufe bei der Errichtung von An-lagen. Dabei bestimmen sie die Vorgehensweise zur Auftragserfüllung, Materialdispo-sition und Abstimmung mit anderen Beteiligten, wählen die Arbeitsmittel aus und koor-dinieren den Arbeitsablauf. Die Schülerinnen und Schüler errichten Anlagen. Sie halten dabei die Sicherheitsre-geln unter Berücksichtigung der Unfallverhütungsvorschriften beim Arbeiten in und an elektrischen Anlagen ein. Sie erkennen mögliche Gefahren des elektrischen Stromes und berücksichtigen einschlägige Sicherheitsbestimmungen und Schutzmaßnahmen. Die Schülerinnen und Schüler wenden Fachbegriffe der Elektroinstallationstechnik an. Sie werten Informationen auch in englischer Sprache aus. Angestrebte Kompetenzen:
• Arbeitspläne laut Arbeitsauftrag erstellen • Materialbeschaffung und -kontrolle durchführen • Arbeitsmittel auswählen und beschaffen • Arbeitsabläufe ökonomisch und systematisch durchführen • Installation sorgfältig und fachgerecht ausführen • Unfallverhütungsvorschriften und Sicherheitsbestimmungen beachten
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Installationsgrundschaltungen (Aus-, Wechsel-, Kreuz-, Taster- und Serienschaltung) Installation nach Möglichkeit vor Ort aufbauen oder in Kooperation mit dem dualen Partner realisieren Auftrag aus LS 2.1 oder externen Auftrag eines dualen Partners verwenden Software für Unfallverhütungsvorschriften und Sicherheitsbestimmungen einsetzen
41
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 2.2.1 Installation ausführen Ablauf / Inhalt
Bemerkungen
Materialanforderungsschein Arbeitsplan erstellen Absprache mit Kunden und mit am Ge-werk beteiligten Firmen
Setzen der Betriebsmittel Anschlussbezeichnungen der Betriebs-mittel Anschließen der Betriebsmittel
Sicherheitsregeln Gefahren des elektrischen Stromes in Absprache mit LF 1 Beachtung der einschlägigen UVV Realisierung der Installation im Labor oder als Wandmontage mit NYM Verwendung der einzelnen Adern unter Berücksichtigung der Farbcodierung Anschluss des Lampensockels, des PE
42
Ausformulierung der Lernsituation: LS 2.3 Installation in Betrieb nehmen
Zeitrichtwert: 20 h
Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler nehmen Anlagen in Betrieb, protokollieren Betriebswer-te und erstellen Dokumentationen. Sie prüfen die Funktionsfähigkeit der Anlagen, su-chen und beseitigen Fehler. Sie übergeben die Anlagen an die Kunden, demonstrieren die Funktion und weisen in die Nutzung ein. Die Schülerinnen und Schüler bewerten ihre Arbeitsergebnisse zur Optimierung der Arbeitsorganisation. Sie erstellen für die bearbeiteten Aufträge eine Rechnung. Angestrebte Kompetenzen:
• Prüfen von Installationen nach DIN VDE 0100 610 • Funktionsprüfungen von Installationen durchführen • Betriebswerte messen und protokollieren • Fehler systematisch eingrenzen und beseitigen • Installation an den Kunden übergeben und diesen in die Bedienung einweisen • Kostenberechnung erstellen • Auftragsabwicklung bewerten und optimieren
Inhalte:
• Sichtprüfung und Erprobung • Messung und Kontrolle von Betriebswerten (U, I, P) • Energiebedarf der Anlage • Nutzereinweisung • Kostenberechnung
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Prüfung nach DIN VDE 0100 610 erfolgt unter Anleitung oder Aufsicht; selbstständige Prüfungen mit Prüfprotokoll werden erst im Lernfeld 5 durchgeführt. Bei der Kostenberechnung den Zusammenhang mit dem Angebot aus LS 2.1 herstel-len.
43
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 2.3.1 Installation in Betrieb nehmen Ablauf / Inhalt
Bemerkungen
Sichtkontrolle der Installation
Vergleich Plan - Ausführung Bewertung der Ausführung
Inbetriebnahme der Anlage Messen der Betriebswerte
Isolationswiderstandsmessung Einschalten Funktionsprüfung Ggf. Fehlersuche unter Beachtung der Sicherheitsbestimmungen Vergleich mit Leistungsschild Ausfüllen eines „Prüfprotokolls“ Handhabung der Messgeräte in Abspra-che mit LF 1
Übergabe der Installation an den Kunden mit Nutzereinweisung
Hinweis auf die Leitungsverlegung, Zuordnung der LS-Schalter, maximale Belastbarkeit der Steckdose, Kinderschutz
Vergleich mit Angebot Zeitaufwand, alternative Verlegungstech-nik, Konventionalstrafen, Arbeitsablauf optimieren
44
5.3 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 3
Lernfeld 72 Std. Steuerungen analysieren und anpassen
Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler planen Änderungen und Anpassungen von Steue-rungen nach Vorgabe. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Anlagen und Geräte und visualisieren den strukturellen Aufbau sowie die funktionalen Zusammenhänge. Sie bestimmen Steuerungen und unterscheiden zwischen Steuerungs- und Regelungsprozessen. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden Techniken zur Realisierung von Steu-erungen und bewerten deren Vor- und Nachteile auch unter ökonomischen und si-cherheitstechnischen Aspekten. Die Schülerinnen und Schüler ändern Steuerungen und wählen dazu Baugruppen und deren Komponenten nach Anforderungen aus. Sie nehmen die gesteuerten Systeme in Betrieb, prüfen die Funktionsfähigkeit, erfassen Betriebswerte mess-technisch und nehmen notwendige Einstellungen vor. Sie dokumentieren die tech-nischen Veränderungen unter Nutzung von Standard-Software und anwendungs-spezifischer Software. Die Schülerinnen und Schüler organisieren ihre Lern- und Arbeitsaufgaben selbst-ständig sowie im Team. Sie analysieren, reflektieren und bewerten dabei gewonne-ne Erkenntnisse. Sie werten englischsprachige Dokumentationen unter Nutzung von Hilfsmitteln aus und wenden auch englische Fachbegriffe zur schriftlichen Dar-stellung von Sachverhalten der Steuerungstechnik an.
3. Schritt (vgl. 1.1): Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Definition von Lernsituationen – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse sowie Zeitrichtwerte zuordnen LF-Ebene: LS-Ebene: z. B.
• Rollladen- oder Torsteuerung des Schulhauses bzw. vorhandene Mo-delle analysieren
• Systemkomponenten und ihre Wir-kungszusammenhänge beschreiben und visualisieren
z. B.
• Torsteuerung oder ähnliche Problem-stellung in VPS planen, aufbauen und ändern mit schrittweiser Steigerung der Komplexität
z. B.
• Übertragung der Problemstellungen von LS 3.2 auf programmierbare Kleinsteuerungen
• Bewertung der Vor- und Nachteile von VPS und SPS
LF 3 ( 72 h) Steuerungen analysieren
und anpassen
3.2 Einfache verbin-dungsprogrammierte Steuerungen planen und ausführen (30 h)
3.3 Einfache Steue-rungen mit program-mierter Logik planen und ausführen (30 h)
3.1 Aufbau und Wir-kungsweise einer Steu-erung analysieren und veranschaulichen (12 h)
46
Ausformulierung der Lernsituation: LS 3.1 Aufbau und Wirkungsweise einer Steuerung analysie-ren und veranschaulichen
Zeitrichtwert: 12 h
Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler analysieren Anlagen und Geräte und visualisieren den strukturellen Aufbau sowie die funktionalen Zusammenhänge. Sie bestimmen Steue-rungen und unterscheiden zwischen Steuerungs- und Regelungsprozessen. Die Schülerinnen und Schüler organisieren ihre Lern- und Arbeitsaufgaben selbststän-dig sowie im Team. Sie analysieren, reflektieren und bewerten dabei gewonnene Er-kenntnisse. Sie werten englischsprachige Dokumentationen unter Nutzung von Hilfs-mitteln aus und wenden auch englische Fachbegriffe zur schriftlichen Darstellung von Sachverhalten der Steuerungstechnik an. Angestrebte Kompetenzen:
• Geräte und Funktionseinheiten der Anlage analysieren und benennen • Informationsbeschaffung, auch in englischer Sprache • Funktions- und Wirkungszusammenhänge visualisieren und präsentieren • Steuerungs- und Regelungsprozesse unterscheiden
Inhalte:
• Blockschaltbild, EVA-Prinzip, Sensoren, Aktoren • Begriffe der Steuerungstechnik nach DIN • Wirkungskette, Funktionsbeschreibungen • Unterschiede zwischen Steuerungs- und Regelungsprozessen • Visualisierungs- und Präsentationstechniken
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Rollladen- oder Torsteuerung des Schulhauses bzw. vorhandene Modelle arbeitsteilig oder arbeitsgleich analysieren Systemkomponenten und ihre Wirkungszusammenhänge beschreiben und visualisie-ren Regelung nur im Vergleich zur Steuerung behandeln Sensoren und Aktoren nur als Blackbox betrachten Präsentationstechniken in Abstimmung mit LF 4
47
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 3.1 Aufbau und Wirkungs-weise einer Steuerung analysieren und veranschaulichen Beispiel: Funktion einer Torsteuerung Ablauf / Inhalt
Bemerkungen
Problemstellung: Gerät(e) für das Beispiel „Torsteuerung“ mit seinen Bestandteilen erfassen Bestandteile strukturieren Tor, Motor, Taster, Endschalter …
Orientierungsphase / Informationsphase Durchführung in arbeitsgleichen/-teiligen Gruppen
Notizen zusammenstellen und in einen Wirkungszusammenhang bringen Begriffe: Sensoren und Aktoren Präsentation der Gruppenergebnisse mittels verschiedener Methoden (Flipchart, Folie, Tafel, Präsentations-software, …) und Korrektur Blockschaltbild erstellen mit normgerech-ten Begriffen nach DIN, auch mit engli-schen Fachvokabeln Unterscheidung einer Steuerung bzw. Regelung
Durchführungsphase: Einsatz von Wortkarten und Wirkungs-pfeilen Aus der verfügbaren Fachliteratur die entsprechenden englischen Fachbegriffe suchen und zuordnen Lehrerdarstellung mit Vertiefung Beispiele aus dem Alltag zur Unterschei-dung von Steuerungen und Regelungen, wie z. B. Tempomat, Dimmer, Bügelei-sen, Heizungssteuerung/-regelung, …
Dokumentation der Steuerung mittels Zeichnung bzw. PC-Ausdruck
48
Ausformulierung der Lernsituation: LS 3.2 Einfache verbindungsprogrammierte Steuerungen pla-nen und ausführen
Zeitrichtwert: 30 h
Zielformulierung:
Die Schülerinnen und Schüler planen Änderungen und Anpassungen von Steuerungen nach Vorgabe.
Die Schülerinnen und Schüler ändern Steuerungen und wählen dazu Baugruppen und deren Komponenten nach Anforderungen aus. Sie nehmen die gesteuerten Systeme in Betrieb, prüfen die Funktionsfähigkeit, erfassen Betriebswerte messtechnisch und nehmen notwendige Einstellungen vor. Sie dokumentieren die technischen Verände-rungen unter Nutzung von Standard-Software und anwendungsspezifischer Software. Die Schülerinnen und Schüler organisieren ihre Lern- und Arbeitsaufgaben selbststän-dig sowie im Team. Sie analysieren, reflektieren und bewerten dabei gewonnene Er-kenntnisse. Sie wenden auch englische Fachbegriffe zur schriftlichen Darstellung von Sachverhalten der Steuerungstechnik an. Angestrebte Kompetenzen:
• Steuerungen in VPS planen und die Komponenten auswählen • Steuerungen in VPS aufbauen, in Betrieb nehmen und prüfen • Schaltungsunterlagen normgerecht erstellen und ändern • Arbeitsabläufe im Team organisieren und bewerten
Inhalte:
• Verbindungsprogrammierte Signalverarbeitung • Steuer- und Laststromkreise • Aufbau und Funktion von Relais/Schütz • Spule; berufsrelevante Größen und Gesetzmäßigkeiten des magnetischen Fel-
des • Grundschaltungen in Schütztechnik • Normen, Vorschriften und Regeln • Technische Dokumentationen
49
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Torsteuerung oder ähnliche Problemstellung in VPS planen, normgerecht darstellen (evtl. CAD-Programm einsetzen), aufbauen und ändern mit schrittweiser Steigerung der Komplexität Herstellerunterlagen für Schütze/Relais verwenden Komplexere Steuerungen (ab Drehrichtungsumkehr) in späteren Lernfeldern behan-deln Erarbeitung der grundlegenden Inhalte zum Themenbereich Spule anhand des Bei-spieles einer Relais- oder Schützspule. Vertiefung von Elektromagnetismus und Induk-tionsvorgängen (Generator- und Motorprinzip) in späteren Lernfeldern; nur berufsrele-vante Größen des magnetischen Feldes behandeln
50
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 3.2 Einfache verbindungs-programmierte Steuerungen planen und ausführen Ablauf / Inhalt
Bemerkungen
Problemstellung: Kundenauftrag: Einfache Rolltorsteue-rung mit Tasterbetrieb soll erweitert wer-den mit Schalterbetrieb, Lichtschranke und Staudruckschalter.
Orientierungsphase / Informationsphase
Schüler erhält vom Hersteller einen Schaltplan mit Tasterbetrieb zum Schlie-ßen und Öffnen (mit Tasterverriegelung). Aufbau, Wirkungsweise von Schütz und Relais erklären Aufbau der Schaltung Inbetriebnahme unter Berücksichtigung der Sicherheitsbestimmungen Messung der Spannung, Funktionsprü-fung Erweiterung der Problemstellung durch • Endschalter oben und unten • 2 Schaltstellen • Schützverriegelung • Tor schließen mit Verzögerung und
Warnleuchte Erweiterung der Problemstellung durch Sensoren (z. B. Lichtschranke und Stau-druckschalter)
Durchführungsphase Gruppenarbeit: Schüler analysieren den Schaltplan mit Tabellenbuch, evtl. Zusammenstellungen der Schaltsymbole. Schüler benennen die Bauteile. Darstellung durch den Lehrer mit Model-len und Demonstration Schüler erklären Wirkungszusammen-hang (Bezug zum Blockschaltbild). Erarbeitung der grundlegenden Inhalte zum Themenbereich Spule anhand des Beispieles einer Relais- oder Schützspu-le. Aufbau z. B. am Montagegitter Wiederholung von Aufbau, Inbetriebnah-me, Messung Behandlung nur als Schaltung Simulationssoftware einsetzen
51
Stückliste mit Kostenaufstellung Umsetzung der handgezeichneten Pläne mit branchenspezifischer Software in normgerechte Schaltungen
Dokumentation / Bewertung z. B. als Tabellenkalkulation, Benutzung von Herstellerunterlagen Evtl. Einweisung in die Software
52
Ausformulierung der Lernsituation: LS 3.3 Einfache Steuerungen mit programmierter Logik planen und ausführen
Zeitrichtwert: 30 h
Zielformulierung:
Die Schülerinnen und Schüler planen Änderungen und Anpassungen von Steuerungen nach Vorgabe.
Die Schülerinnen und Schüler ändern Steuerungen und wählen dazu Baugruppen und deren Komponenten nach Anforderungen aus. Sie nehmen die gesteuerten Systeme in Betrieb, prüfen die Funktionsfähigkeit, erfassen Betriebswerte messtechnisch und nehmen notwendige Einstellungen vor. Sie dokumentieren die technischen Verände-rungen unter Nutzung von Standard-Software und anwendungsspezifischer Software. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden Techniken zur Realisierung von Steue-rungen und bewerten deren Vor- und Nachteile auch unter ökonomischen und sicher-heitstechnischen Aspekten. Die Schülerinnen und Schüler organisieren ihre Lern- und Arbeitsaufgaben selbststän-dig sowie im Team. Sie analysieren, reflektieren und bewerten dabei gewonnene Er-kenntnisse. Sie wenden auch englische Fachbegriffe zur schriftlichen Darstellung von Sachverhalten der Steuerungstechnik an. Angestrebte Kompetenzen:
• Kontaktlose Steuerungen planen und die Komponenten auswählen • Kontaktlose Steuerungen aufbauen, in Betrieb nehmen und prüfen • Schaltungsunterlagen normgerecht erstellen und ändern • Arbeitsabläufe im Team organisieren und bewerten • Techniken zur Realisierung von Steuerungen unterscheiden und bewerten
Inhalte:
• Logische Grundverknüpfungen, RS-Speicherfunktion • Speicherprogrammierte Signalverarbeitung • Normen, Vorschriften und Regeln • Technische Dokumentation • Vorteile und Nachteile von VPS und SPS
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Logische Grundverknüpfungen nur mittels Software, nicht diskret behandeln Umsetzung der Problemstellungen aus LS 3.2 nur mit Kleinsteuerungen
Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler planen die Bereitstellung und die Erweiterung infor-mationstechnischer Systeme nach Pflichtenheft. Sie analysieren Systeme, prüfen die technische und wirtschaftliche Durchführbarkeit der Aufträge und bieten Lösun-gen an. Sie recherchieren deutsch- und englischsprachige Medien durch Nutzung von Netzwerken. Die Schülerinnen und Schüler wählen Hard- und Softwarekomponenten unter Be-rücksichtigung von Funktion, Leistung, Einsatzgebiet, Kompatibilität, Ökonomie und Umweltverträglichkeit aus und beschaffen diese. Die Schülerinnen und Schüler installieren und konfigurieren informationstechnische Systeme sowie aufgabenbezogen Standard- und anwendungsspezifische Software und wenden diese an. Sie integrieren informationstechnische Systeme in bestehen-de Netzwerke und führen die dazu notwendigen Konfigurationen durch. Die Schüle-rinnen und Schüler berücksichtigen gesetzliche Bestimmungen zum Datenschutz und zum Urheber- und Medienrecht. Sie setzen ausgewählte Maßnahmen zur Da-tensicherung und zum Datenschutz ein. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren die Arbeitsabläufe und -ergebnisse zur Bereitstellung von informationstechnischen Systemen. Dazu setzen sie Software zur Textgestaltung, Tabellenerstellung, grafischen Darstellung und Präsentation ein.
Inhalte Funktion und Struktur des Pflichtenheftes Hardware, Betriebssysteme, Standard- und anwendungsspezifische Software Beschaffungsprozess Installations- und Konfigurationsprozesse von Hard- und Softwarekomponenten Ergonomische Arbeitsplatzgestaltung Werkzeuge und Methoden zur Diagnose und Fehlerbehebung Lokale und globale Netzwerke, Datenübertragungsprotokolle Datensicherung und Datenschutz, Urheber- und Medienrecht Präsentationstechniken und -methoden
54
3. Schritt (vgl. 1.1): Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Definition von Lernsituationen – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse sowie Zeitrichtwerte zuordnen LF-Ebene: LS-Ebene: z. B.
• PC zerlegen und Kompo-nenten analysieren
• Informationsbeschaffung nach Pflichtenheft
• Komponentenbeschaffung
z. B. • Komponenten, wie Netz-
werkkarte oder HDD, ein-bauen und konfigurieren
• Drucker oder Scanner in-stallieren und konfigurieren
z. B. • Standard- und/oder bran-
chenspezifische Software installieren und Kurzanlei-tung erstellen
4.1 PC-Komponen- ten analysieren und beschaffen (18 h)
4.2 PC erweitern und konfigurieren (14 h)
4.3 Software aus-wählen, installieren und anwenden (20 h)
4.4 Datenaus-tausch über Netz- werk realisieren (20 h)
55
Ausformulierung der Lernsituationen: LS 4.1 PC-Komponenten analysieren und beschaffen
Zeitrichtwert: 18 h
Zielformulierung:
Die Schülerinnen und Schüler planen die Bereitstellung und die Erweiterung informati-onstechnischer Systeme nach Pflichtenheft. Sie analysieren Systeme, prüfen die tech-nische und wirtschaftliche Durchführbarkeit der Aufträge und bieten Lösungen an. Sie recherchieren deutsch- und englischsprachige Medien durch Nutzung von Netzwer-ken. Die Schülerinnen und Schüler wählen Hardwarekomponenten unter Berücksichtigung von Funktion, Leistung, Einsatzgebiet, Kompatibilität, Ökonomie und Umweltverträg-lichkeit aus und beschaffen diese. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren die Arbeitsabläufe und -ergebnisse. Dazu setzen sie Software zur Textgestaltung, Tabellenerstellung, grafi-schen Darstellung und Präsentation ein. Angestrebte Kompetenzen:
• Komponenten, deren Aufgabe und Kennwerte benennen • Spezifikationen und Kompatibilität präsentieren • Beachtung der einschlägigen Sicherheitsbestimmungen • Neue Komponenten gemäß Pflichtenheft und wirtschaftlichen Gesichtspunkten
beschaffen • Informationsbeschaffung aus Netzwerken, auch in englischer Sprache • Präsentation der Informationen • Angebote erstellen • Nutzung von Standardsoftware
Inhalte:
• Hardwarekomponenten • Gerätemanager • Funktion und Struktur des Pflichtenheftes • Beschaffungsprozess • Präsentationstechniken und -methoden • Informationsgewinnung • Leistungsaufnahme des PC (Betrieb/Stand-by)
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Bei der Gruppenbildung Schülervorkenntnisse berücksichtigen Vorhandene PC in Gruppenarbeit zerlegen
56
Informationsbeschaffung nach Pflichtenheft über Kataloge oder Internet Komponenten nach Pflichtenheft ergänzen 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 4.1 PC-Komponenten ana-lysieren und beschaffen
Ablauf / Inhalt
Methodische Hinweise Hilfsmittel / Bemerkungen
Kundenauftrag von Haupt-schule: „Gläserner Computer“
Pflichtenheft ansprechen
Hauptschule fordert ein Demo-Modell „Gläserner Computer“ an
Die Schüler informieren sich über PC-Komponenten und deren Kennwerte
Arbeitsteilige Gruppenar-beit (unterschiedliche Leis-tungsanforderungen an PC) Übersichtsliste erstel-len lassen
Angebotsliste z. B. als Pflichtenheft dokumentie-ren
Bestellung vorbereiten
z. B. über Internet-Warenkorb
57
Ausformulierung der Lernsituationen: LS 4.2 PC erweitern und konfigurieren
Zeitrichtwert: 14 h
Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen die Erweiterung informationstechnischer Syste-me nach Pflichtenheft. Die Schülerinnen und Schüler wählen Hard- und Softwarekomponenten unter Berück-sichtigung von Funktion, Leistung, Einsatzgebiet, Kompatibilität, Ökonomie und Um-weltverträglichkeit aus und beschaffen diese. Die Schülerinnen und Schüler installieren und konfigurieren informationstechnische Systeme sowie aufgabenbezogen Standard- und anwendungsspezifische Software und wenden diese an. Angestrebte Kompetenzen:
• PC-Komponenten fachgerecht einbauen • Treiber installieren und aktualisieren • Neue Komponenten auf Betriebssystemebene (Gerätemanager) konfigurieren • Erweiterungsschritte dokumentieren und erläutern
Inhalte:
• BIOS-Setup, z. B. Boot-Sequenz • Plug & Play • Schnittstellen • Installationsroutinen, Setup-Programme • Treiber-Update • Fehlerdiagnose
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Installationen und Updates sollten möglichst von jedem Schüler durchgeführt werden. Vorgehensweise und Dokumentationen werden in Gruppenarbeit erstellt und präsen-tiert.
58
4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 4.2 PC erweitern und kon-figurieren
Ablauf / Inhalt
Methodische Hinweise Hilfsmittel / Bemerkungen
Kundenauftrag: Vorhande-ner PC soll um einen DVD-Brenner oder ähnliches erweitert werden.
Folgeauftrag zum „Gläser-nen PC“
Schüler informieren sich über Angebote am Markt.
Einbau- und Betriebsanlei-tung beachten und Kom-ponente einbauen
Auch englischsprachige Einbaueinleitung verwen-den
Evtl. Einbauanleitungen zur Verfügung stellen
Komponente konfigurieren (incl. Treiber- und Soft-wareinstallation), in Betrieb nehmen und Funktion prü-fen (evtl. Fehler beschreiben)
Maximalleistung des Netz-teils beachten
Konfiguration im Geräte-manager überprüfen
Arbeitsbericht erstellen
Evtl. Formblatt verwenden
59
Ausformulierung der Lernsituationen: LS 4.3 Software auswählen, installieren und anwenden
Zeitrichtwert: 20 h
Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler wählen Softwarekomponenten unter Berücksichtigung von Funktion, Leistung, Einsatzgebiet, Kompatibilität und Ökonomie aus und beschaf-fen diese. Die Schülerinnen und Schüler installieren anwendungsspezifische Software und wen-den diese an. Die Schülerinnen und Schüler berücksichtigen gesetzliche Bestimmun-gen zum Datenschutz und zum Urheber- und Medienrecht. Sie setzen ausgewählte Maßnahmen zur Datensicherung und zum Datenschutz ein. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren die Arbeitsabläufe und -ergebnisse. Dazu setzen sie Software zur Textgestaltung, Tabellenerstellung, grafi-schen Darstellung und Präsentation ein. Angestrebte Kompetenzen:
• Branchensoftware gemäß Aufgabenstellung auswählen und beschaffen • Software installieren und testen • Installationsvorgang dokumentieren • Programm hinsichtlich Funktion und Leistung beurteilen und präsentieren • Kurzanleitung erstellen • Lizenzierungsvarianten beachten wie z. B. Freeware, Shareware, Demo, etc. • Standardsoftware anpassen • Unterschiedliche Dateiformate zum Datenaustausch verwenden • Fachspezifische Problemstellungen mit Standardsoftware bearbeiten
Inhalte:
• Standardprogramme • Software für elektrotechnische Anwendungen • Installation von Softwarekomponenten • Dateiformate • Datensicherung und Datenschutz, Urheber- und Medienrecht
60
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Aufgabenstellungen aus anderen Lernfeldern aufgreifen. Softwareangebote aus dem Internet berücksichtigen, wie z. B. Freeware, Shareware oder Demoprogramme Dokumentation zur Installation speichern 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 4.3 Software auswählen, installieren und anwenden
Ablauf / Inhalt
Methodische Hinweise Hilfsmittel / Bemerkungen
Kundenauftrag: Auf PC soll Anwendersoftware instal-liert werden.
Folgeauftrag zum „Gläser-nen PC“
Evtl. Betriebssystem wech-seln oder updaten
Die Schüler informieren sich über Software-Produkte für die geforder-ten Anwendungen.
Urheberrecht, Lizenzie-rung, Kosten besprechen
Textverarbeitung, Tabellen-kalkulation, Präsentationssoftware. Bildbearbeitungsprogramme, CAD, Simulationssoftware, etc.
Ein Software-Produkt aus-wählen und installieren
Evtl. kostenlose Down-loads aus dem Internet verwenden
Programm(e) anwenden
Aufgabenstellung aus LS 4.1/ 4.2 verwenden
Kurzeinweisung für den Kunden (Hauptschüler) formulieren
Übergabegespräch und / oder Protokoll
61
Ausformulierung der Lernsituationen: LS 4.4 Datenaustausch über Netzwerk realisieren
Zeitrichtwert: 20 h
Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen die Bereitstellung und die Erweiterung informati-onstechnischer Systeme nach Pflichtenheft. Sie integrieren informationstechnische Systeme in bestehende Netzwerke und führen die dazu notwendigen Konfigurationen durch. Sie setzen ausgewählte Maßnahmen zur Datensicherung und zum Datenschutz ein. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren die Arbeitsabläufe und -ergebnisse zur Bereitstellung von informationstechnischen Systemen. Dazu setzen sie Software zur Textgestaltung, Tabellenerstellung, grafischen Darstellung und Prä-sentation ein. Angestrebte Kompetenzen:
• Vorhandene Netzwerkkomponenten analysieren und mit Dokumentation ver-gleichen
• Übertragungsmedium auswählen und dessen Eigenschaften berücksichtigen • Verbindungskomponenten auswählen, installieren und prüfen • Netzwerkübertragungsprotokoll konfigurieren • Datenübertagungsstrecke testen und Kenngrößen (z. B. Antwortzeit) dokumen-
tieren • Einweisungsgespräch führen
Inhalte:
• Planungsrichtlinien • Passive und aktive Netzwerkkomponenten • Beschaffungsvorgang • Installation • Datenübertragungsprotokoll • Konfiguration • Werkzeuge und Methoden zur Diagnose und Fehlerbehebung • Dokumentation
62
Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Eine zusätzliche Komponente, wie z. B. einen Rechner oder Netzwerkdrucker, in ein bestehendes Netz integrieren Aktuelle Richtlinien aus dem Internet einsehen
63
6 Hinweise zur Übergangsregelung In den neuen Ausbildungsverordnungen der industriellen und handwerklichen Elektroberufe sind jeweils Übergangsregelungen enthal-ten, nach denen für Berufsausbildungsverhältnisse, die bis zum 31.12.2003 beginnen, die Vertragsparteien die Anwendung der bishe-rigen Vorschriften vereinbaren können. Damit können zum Schuljahr 2003/2004 Ausbildungsverträge noch nach den alten Vorschriften oder bereits nach den neuen Vorschriften abgeschlossen werden. Die Beschulung von Schülern mit alten Ausbildungsberufen erfolgt jedoch in gemeinsamen Klassen mit Schülern nach neuen Ausbil-dungsberufen unter Anwendung der neuen Lehrplanrichtlinien für das BGJ k Elektrotechnik. Um den Firmen, die von den Übergangs-regelungen Gebrauch machen, entgegenzukommen, können die zur Zwischenprüfung notwendigen, aber in den neuen Lehrplanricht-linien nicht mehr enthaltenen Inhalte zusätzlich an geeigneten Stellen vermittelt werden. Eine Hilfestellung dazu soll der inhaltliche Vergleich des Lehrplans BGJ k Elektrotechnik (alt) mit den Lernfeldern (LF) und Lernsituationen (LS) der neuen Lehrplanrichtlinien des BGJ k Elektrotechnik bieten. Die neuen Lehrplanrichtlinien und die entsprechenden Umsetzungshilfen decken inhaltlich die Fächer und Lerngebiete des alten Lehr-plans BGJ k wie folgt ab:
Fach (alt)
Lerngebiet
Status
Entsprechendes LF bzw. LS
1.1
Abgedeckt
LF 1: LS 1.1, LS 1.2 LF 2: LS2.1
1.2
Abgedeckt
LF 1: LS 1.2, LS 1.4
1.3
Abgedeckt
LF 1: LS 1.3, LS 1.4 LF 2: LS 2.1
Grundlagen der Elektrotechnik
(GET)
1.4
Teilweise abge-
deckt
LF 1: LS 1.5, LS 1.6
64
1.5
Teilweise abge-
deckt
LF 3: LS 3.2
2.1
Abgedeckt
LF 2: LS 2.1, LS 2.2, LS 2.3
2.2
Nicht abgedeckt
Nicht im Rahmenlehrplan enthalten
Anlagentechnik
(AT)
2.3
Teilweise abge-
deckt
LF 1: LS 1.4 LF 2: LS 2.1, LS 2.2
3.1
Abgedeckt
LF 1: LS 1.1, LS 1.2 LF 2: LS 2.1, LS 2.2, LS 2.3 LF 3: LS 3.2
3.2
Abgedeckt
LF 1: LS 1.2, LS 1.3, LS 1.5 LF 2: LS 2.3
3.3
Teilweise abge-
deckt
LF 1: LS 1.3 - 1.6 im Querschnitt zuweisen
3.4
Abgedeckt
LF1: LS 1.3, LS 3.4 LF 2: LS 2.1
Gerätetechnik
(GT)
3.5
Abgedeckt
LF 1: LS 1.3 LF 2: LS 3.5 LF 4: LS 4.1
65
4.1
Abgedeckt
LF 2. LS 2.2, LS 2.3 LF 3: LS 3.2, LS 3.3
4.2
-
Wird in späteren LF behandelt!
4.3
Abgedeckt
LF 3: LS 3.1, LS 3.2, LS 3.3
4.4
-
Wird in späteren LF behandelt!
Steuerungs- und Systemtechnik
(SUS)
4.5
Abgedeckt
LF 3: LS 3.3
5.1
Abgedeckt
LF 1: LS 1.5, LS 1.6
Elektronik
5.2
Teilweises abge-
deckt
LF 1: LS 1.5 Transistorschaltungen werden nur noch bei Elektronikern für Geräte und Systeme und bei Systemelektronikern in späteren LF behandelt.
