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Praktikum Grundfertigkeiten
Vorbemerkungen
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Fachliche Vorbemerkungen
1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Faches)
Praktische Grundfertigkeiten im Berufsfeld Elektrotechnik basieren durchgängig auf der Einhaltung der gültigen DIN-VDE-Sicherheitsvorschriften. Deren Umsetzung erfordert zunächst theoretisches Grundlagenwissen, das dann durch Grundfertigkeiten erweitert werden muss. Die dafür notwendigen manuellen Tätigkeiten werden anhand von praxisgerechten Beispielen eingeübt und erstrecken sich im Berufsfeld Elektrotechnik sowohl auf metalltechnische als auch elektromechanische und elektronische Systeme. Der effektive Umgang mit Planungs- und Simulationswerkzeugen ist dabei grundlegend und Voraussetzung für eine zeitgemäße Realisierung technischer Systeme.
Zielsetzung des „Praktikums Grundfertigkeiten“ ist es, Schülerinnen und Schüler in die Lage zu versetzen, technische Systeme im Bereich der Elektroinstallation sowie der Elektronik fachgerecht zu realisieren. Grundlegende metalltechnische Fertigkeiten sind dabei unerlässlich.
2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler erwerben Kompetenzen hinsichtlich der Erfassung und Strukturierung technischer Systeme. Dazu gehören auch werkzeugbezogene Kompetenzen. Mithilfe von Simulations- und Planungsprogrammen können fachgerechte Planungs- und Fertigungshilfen erstellt werden, mit deren Hilfe eine effektive Umsetzung in die Praxis gelingt.
Durch projekthafte Arbeitsaufträge werden sowohl die erforderlichen Handlungskompetenzen im manuellen Bereich aufgebaut und erweitert als auch die erforderliche Projektkompetenz gefördert.
3. Ergänzende fachliche Hinweise
Schuljahr 1
Im ersten Schuljahr wenden Schülerinnen und Schüler praxisgerechte und zeitgemäße Techniken, Verfahren und Lösungsstrategien der Metalltechnik einschließlich der manuellen Fertigkeiten an. Die Erstellung von Prototypen eröffnet dabei auch kreative Möglichkeiten bei der Werkstückgestaltung.
Schuljahr 2
Im zweiten Schuljahr planen Schülerinnen und Schüler Elektroinstallationen im Rahmen üblicher Kundenaufträge. Sie lösen technische Problemstellungen unter Berücksichtigung der einschlägigen Fach- und Sicherheitsvorschriften und schätzen die Material- und Arbeitskosten ab.
Schülerinnen und Schüler übertragen Schaltpläne mit elektronischen Bauelementen in fertigungsgerechte Leiterplatten. Sie bestimmen die benötigten mechanischen und elektrischen Daten geeigneter Bauteile und optimieren die Leiterplatten in elektrischer und mechanischer Hinsicht. Sie dokumentieren die für die Fertigung notwendigen Informationen. Nach einer Bauteileprüfung bestücken sie die gedruckten Schaltungen und nehmen sie systematisch in Betrieb. Sie prüfen sie auf fehlerfreie Funktion und dokumentieren die erfolgreiche Inbetriebnahme.
Hinweise zum Umgang mit dem Bildungsplan
Der Bildungsplan zeichnet sich durch eine Inhalts- und eine Kompetenzorientierung aus. In jeder Bildungsplaneinheit (BPE) werden in kursiver Schrift die übergeordneten Ziele beschrieben, die durch Zielformulierungen sowie in jeweils einer Inhalts- und Hinweisspalte konkretisiert werden. In den Zielformulierungen werden die jeweiligen fachspezifischen Operatoren als Verben verwendet. Operatoren sind handlungsinitiierende Verben, die signalisieren, welche Tätigkeiten beim Bearbeiten von Aufgaben erwartet werden; eine Operatorenliste ist jedem Bildungsplan im Anhang beigefügt. Durch die kompetenzorientierte Zielformulierung mittels dieser Operatoren wird das Anforderungsniveau bezüglich der Inhalte und der zu erwerbenden Kompetenzen definiert. Die formulierten Ziele und Inhalte sind verbindlich und damit prüfungsrelevant. Sie stellen die Regelanforderungen im jeweiligen Fach dar. Die Inhalte der Hinweisspalte sind unverbindliche Ergänzungen zur Inhaltsspalte und umfassen Beispiele, didaktische Hinweise und Querverweise auf andere Fächer bzw. BPE.
Der VIP-Bereich des Bildungsplans umfasst die Vertiefung, individualisiertes Lernen sowie Projektunterricht. Im Rahmen der hier zur Verfügung stehenden Stunden sollen die Schülerinnen und Schüler bestmöglich unterstützt und bei der Weiterentwicklung ihrer personalen und fachlichen Kompetenzen gefördert werden. Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer nutzen diese Unterrichtszeit nach eigenen Schwerpunktsetzungen auf Basis der fächer- und bildungsgangspezifischen Besonderheiten sowie nach den Lernvoraussetzungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler.
Der Teil „Zeit für Leistungsfeststellung“ des Bildungsplans berücksichtigt die Zeit, die zur Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Leistungsfeststellungen zur Verfügung steht. Dies kann auch die notwendige Zeit für die im Rahmen der Besonderen Lernleistungen erbrachten Leistungen, Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.
Bildungsplanübersicht
Schuljahr | Bildungsplaneinheiten | Zeitricht-wert | Gesamt-stunden | ||
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Schuljahr 1 | Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) | 20 | |||
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50 | 70 | |||
Zeit für Leistungsfeststellung | 10 | ||||
80 | |||||
Schuljahr 2 | Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) | 20 | |||
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20 | ||||
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30 | 70 | |||
Zeit für Leistungsfeststellung | 10 | ||||
80 |
Schuljahr 1
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 1 |
Metalltechnische Komponenten fertigen |
50 |
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Die Schülerinnen und Schüler übertragen metalltechnische Profilfachinhalte in die Praxis. Durch den projekthaften Ansatz werden Handlungs- und Entscheidungsspielräume ermöglicht, innerhalb derer die Schülerinnen und Schüler praxisgerechte und zeitgemäße Techniken, Verfahren und Lösungsstrategien der Metalltechnik einschließlich der manuellen Fertigkeiten anwenden.
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BPE 1.1 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren Unfallverhütungsvorschriften und wenden diese in der Werkstatt konsequent an. |
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BPE 1.2 |
Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren ihre Ergebnisse parallel zum Fortgang der Projektarbeiten. Sie analysieren und entwerfen normgerechte technische Zeichnungen mithilfe geeigneter Zeichen-, Mess- und Prüfmittel und übertragen Zeichnungsmaße durch Anreißen auf die Werkstücke. |
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BPE 1.3 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden bei der Bearbeitung von Werkstücken spanende und spanlose Fertigungsverfahren an. Sie begründen deren Einsatz bei der Herstellung der benötigten Werkstücke und prüfen die hergestellten Werkstücke auf die Einhaltung der geforderten Fertigungstoleranzen und Normen. Sie stellen lösbare und nicht lösbare Verbindungen her. Sie übertragen ein selbst konstruiertes Teil der Projektarbeit als 3-D-Protoyp auf einen 3-D-Drucker und analysieren und bewerten das Druckergebnis. |
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Schuljahr 2
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 2 |
Installationstechnik |
20 |
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Die Schülerinnen und Schüler planen projekthaft Elektroinstallationen. Dazu erstellen sie Installations-, Übersichts- und Stromlaufpläne. Sie berücksichtigen dabei die einschlägigen Fach- und Sicherheitsvorschriften und schätzen die Material- und Arbeitskosten ab. Sie setzen geeignete Betriebsmittel ein und fertigen fachgerechte Elektroinstallationen. Die Schülerinnen und Schüler stellen lötfreie, lösbare Verbindungen her, nehmen die Installationsschaltungen in Betrieb und prüfen auf fehlerfreie Funktion.
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BPE 2.1 |
Die Schülerinnen und Schüler benennen die Gefahren des elektrischen Stromes und setzen die einschlägigen Fach- und Sicherheitsvorschriften am Arbeitsplatz um. |
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BPE 2.2 |
Die Schülerinnen und Schüler planen Elektroinstallationen. Dazu entwickeln sie Installations-, Übersichts- und Stromlaufpläne. Sie wenden die einschlägigen Fach- und Sicherheitsvorschriften an und schätzen die Material- und Arbeitskosten ab. |
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BPE 2.3 |
Die Schülerinnen und Schüler entwickeln und fertigen schrittweise die zur Umsetzung einer umfangreicheren Installationsschaltung benötigten Grundschaltungen und führen diese zusammen. Sie wenden dabei die geltenden fachlichen Vorschriften an. Die Schülerinnen und Schüler diskutieren die Eignung von lötfreien, lösbaren Schraub-, Klemm- und Quetschverbindungen und beurteilen deren Qualität. Sie bauen Installationsschaltungen auf und prüfen durch Messung auf fehlerfreie Funktion und dokumentieren dies in Prüfprotokollen. |
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BPE 3 |
Elektronik |
30 |
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Die Schülerinnen und Schüler setzen Schaltpläne mit elektronischen Bauelementen in fertigungsgerechte Leiterplatten um. Dazu bestimmen sie anhand von Datenblättern die benötigten mechanischen und elektrischen Daten geeigneter Bauteile und optimieren die Leiterplatten in elektrischer und mechanischer Hinsicht. Sie dokumentieren die für die Fertigung notwendigen Informationen. Nach einer Bauteileprüfung bestücken sie die gedruckten Schaltungen und nehmen diese systematisch in Betrieb. Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Schaltungen auf fehlerfreie Funktion und dokumentieren die erfolgreiche Inbetriebnahme.
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BPE 3.1 |
Die Schülerinnen und Schüler erschließen sich Anwender-Software zur Entwicklung von gedruckten Schaltungen. Dazu übertragen sie Schaltpläne in die Software und beurteilen anhand von Datenblättern die Eignung der eingesetzten Bauteile aufgrund ihrer elektrischen und mechanischen Eigenschaften. Sie planen optimierte und fertigungsgerechte Leiterplatten und dokumentieren die für die Fertigung notwendigen Informationen. |
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BPE 3.2 |
Die Schülerinnen und Schüler prüfen elektronische Bauelemente auf deren fehlerfreie mechanische und elektrische Funktion und führen die Bestückung der Leiterplatten durch. Sie erschließen Fehlerquellen durch eine systematische Inbetriebnahme und dokumentieren die erfolgreiche Inbetriebnahme durch Mess- und Fehlerprotokolle. |
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Operatorenliste
Anforderungsbereiche:
Anforderungsbereich I umfasst die Reproduktion und die Anwendung einfacher Sachverhalte und Fachmethoden, das Darstellen von Sachverhalten in vorgegebener Form sowie die Darstellung einfacher Bezüge.
Anforderungsbereich II umfasst die Reorganisation und das Übertragen komplexerer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Anwendung von technischen Kommunikationsformen, die Wiedergabe von Bewertungsansätzen sowie das Herstellen von Bezügen, um technische Problemstellungen entsprechend den allgemeinen Regeln der Technik zu lösen.
Anforderungsbereich III umfasst das problembezogene Anwenden und Übertragen komplexer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Auswahl von Kommunikationsformen, das Herstellen von Bezügen und das Bewerten von Sachverhalten.
Operator | Erläuterung | Zuordnung Anforderungsbereiche |
---|---|---|
ableiten |
auf der Grundlage relevanter Merkmale sachgerechte Schlüsse ziehen
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II |
abschätzen |
auf der Grundlage von begründeten Überlegungen Größenordnungen angeben
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II |
analysieren, untersuchen |
für eine gegebene Problem- oder Fragestellung systematisch bzw. kriteriengeleitet wichtige Bestandteile, Merkmale oder Eigenschaften eines Sachverhaltes oder eines Objektes erschließen und deren Beziehungen zueinander darstellen
|
II |
anwenden, übertragen |
einen bekannten Zusammenhang oder eine bekannte Methode zur Lösungsfindung bzw. Zielerreichung auf einen anderen, ggf. unbekannten Sachverhalt beziehen
|
II, III |
aufbauen |
Objekte und Geräte zielgerichtet anordnen und kombinieren
|
II |
aufstellen |
fachspezifische Formeln, Gleichungen, Gleichungssysteme, Reaktionsgleichungen oder Reaktionsmechanismen entwickeln
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II |
auswerten |
Informationen (Daten, Einzelergebnisse o. a.) erfassen, in einen Zusammenhang stellen und daraus zielgerichtete Schlussfolgerungen ziehen
|
II, III |
begründen |
Sachverhalte oder Aussagen auf Regeln, Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Zusammenhänge oder weitere nachvollziehbare Argumente zurückführen
|
II |
benennen, nennen, angeben |
Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten oder Fakten ohne Erläuterung und Wertung aufzählen
|
I |
beraten |
eine Entscheidungsfindung fachkompetent und zielgruppengerecht unterstützen
|
III |
berechnen |
Ergebnisse aus gegebenen Werten/Daten durch Rechenoperationen oder grafische Lösungsmethoden gewinnen
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II |
beschreiben |
Strukturen, Situationen, Zusammenhänge, Prozesse und Eigenschaften genau, sachlich, strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten darstellen, dabei wird auf Erklärungen oder Wertungen verzichtet
|
I, II |
bestimmen |
Sachverhalte und Inhalte prägnant und kriteriengeleitet darstellen
|
I |
bestätigen, beweisen, nachweisen, überprüfen, prüfen |
die Gültigkeit, Schlüssigkeit und Berechtigung einer Aussage (z. B. Hypothese, Modell oder Naturgesetz) durch ein Experiment, eine logische Herleitung oder sachliche Argumentation belegen bzw. widerlegen
|
III |
beurteilen, Stellung nehmen |
zu einem Sachverhalt oder einer Aussage eine eigene, auf Fachwissen sowie fachlichen Methoden und Maßstäben begründete Position über deren Sinnhaftigkeit vertreten
|
III |
bewerten, kritisch Stellung nehmen |
zu einem Sachverhalt oder einer Aussage eine eigene, auf gesellschaftlich oder persönliche Wertvorstellungen begründete Position über deren Annehmbarkeit vertreten
|
III |
charakterisieren |
spezifischen Eigenheiten von Sachverhalten, Objekten, Vorgängen, Personen o. a. unter leitenden Gesichtspunkten herausarbeiten und darstellen
|
II |
darstellen, darlegen |
Sachverhalte, Strukturen, Zusammenhänge, Methoden oder Ergebnisse etc. unter einer bestimmten Fragestellung in geeigneten Kommunikationsformaten strukturiert und ggf. fachsprachlich wiedergeben
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I, II |
diskutieren, erörtern |
Pro- und Kontra-Argumente zu einer Aussage bzw. Behauptung einander gegenüberstellen und abwägen
|
III |
dokumentieren |
Entscheidende Erklärungen, Herleitungen und Skizzen zu einem Sachverhalt bzw. Vorgang angeben und systematisch ordnen
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I, II |
durchführen |
eine vorgegebene oder eigene Anleitung bzw. Anweisung umsetzen
|
I, II |
einordnen, ordnen, zuordnen, kategorisieren, strukturieren |
Begriffe, Gegenstände usw. auf der Grundlage bestimmter Merkmale systematisch einteilen; so wird deutlich, dass Zusammenhänge unter vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten begründet hergestellt werden
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II |
empfehlen |
Produkte und Verhaltensweisen kunden- und situationsgerecht vorschlagen
|
II |
entwickeln, entwerfen, gestalten |
Wissen und Methoden zielgerichtet und ggf. kreativ miteinander verknüpfen, um eine eigenständige Antwort auf eine Annahme oder eine Lösung für eine Problemstellung zu erarbeiten oder weiterzuentwickeln
|
III |
erklären |
Strukturen, Prozesse oder Zusammenhänge eines Sachverhalts nachvollziehbar, verständlich und fachlich begründet zum Ausdruck bringen
|
I, II |
erläutern |
Wesentliches eines Sachverhalts, Gegenstands, Vorgangs etc. mithilfe von anschaulichen Beispielen oder durch zusätzliche Informationen verdeutlichen
|
II |
ermitteln |
einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
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I, II |
erschließen |
geforderte Informationen herausarbeiten oder Sachverhalte herleiten, die nicht explizit in dem zugrunde liegenden Material genannt werden
|
II |
formulieren |
Gefordertes knapp und präzise zum Ausdruck bringen
|
I |
herstellen |
nach anerkannten Regeln Zubereitungen aus Stoffen gewinnen, anfertigen, zubereiten, be- oder verarbeiten, umfüllen, abfüllen, abpacken und kennzeichnen
|
II, III |
implementieren |
Strukturen und/oder Prozesse mit Blick auf gegebene Rahmenbedingungen, Zielanforderungen sowie etwaige Regeln in einem System umsetzen
|
II, III |
informieren |
fachliche Informationen zielgruppengerecht aufbereiten und strukturieren
|
II |
interpretieren, deuten |
auf der Grundlage einer beschreibenden Analyse Erklärungsmöglichkeiten für Zusammenhänge und Wirkungsweisen mit Blick auf ein schlüssiges Gesamtverständnis aufzeigen
|
III |
kennzeichnen |
Markierungen, Symbole, Zeichen oder Etiketten anbringen, die geltenden Konventionen und/oder gesetzlichen Vorschriften entsprechen
|
II |
optimieren |
einen gegebenen technischen Sachverhalt, einen Quellcode oder eine gegebene technische Einrichtung so verändern, dass die geforderten Kriterien unter einem bestimmten Aspekt erfüllt werden
|
II, III |
planen |
die Schritte eines Arbeitsprozesses antizipieren und eine nachvollziehbare ergebnisorientierte Anordnung der Schritte vornehmen
|
III |
präsentieren |
Sachverhalte strukturiert, mediengestützt und adressatengerecht vortragen
|
II |
skizzieren |
Sachverhalte, Objekte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und übersichtlich darstellen
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I |
übersetzen |
einen Sachverhalt oder einzelne Wörter und Phrasen wortgetreu in einer anderen Sprache wiedergeben
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II |
validieren, testen |
Erbringung eines dokumentierten Nachweises, dass ein bestimmter Prozess oder ein System kontinuierlich eine Funktionalität/Produkt erzeugt, das die zuvor definierten Spezifikationen und Qualitätsmerkmale erfüllt
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I |
verallgemeinern |
aus einer Einsicht eine Aussage formulieren, die für verschiedene Anwendungsbereiche Gültigkeit besitzt
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II |
verdrahten |
Betriebsmittel nach einem vorgegebenen Anschluss‑/ Stromlaufplan systematisch elektrisch miteinander verbinden
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I, II |
vergleichen, gegenüberstellen, unterscheiden |
nach vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten problembezogen Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln und gegenüberstellen sowie auf dieser Grundlage ggf. ein gewichtetes Ergebnis formulieren
|
II |
wiedergeben |
wesentliche Information und/oder deren Zusammenhänge strukturiert zusammenfassen
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I |
zeichnen |
einen beobachtbaren oder gegebenen Sachverhalt mit grafischen Mitteln und ggf. unter Einhaltung von fachlichen Konventionen (z. B. Symbole, Perspektiven etc.) darstellen
|
I, II |
zeigen, aufzeigen |
Sachverhalte, Prozesse o. a. sachlich beschreiben und erläutern
|
I, II |
zusammenfassen |
das Wesentliche sachbezogen, konzentriert sowie inhaltlich und sprachlich strukturiert mit eigenen Worten wiedergeben
|
I, II |