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Berufliche Schulen

Bildungsplanarbeit Berufskollegs Assistenz

Schwerpunkt Kommunikationstechnik: Praktikum

Vorbemerkungen

Fachliche Vorbemerkungen

1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Faches)
Unsere Informationsgesellschaft wäre ohne eine entsprechende Kommunikationstechnik nicht möglich. Informationen effizient und schnell vom Sender zum Empfänger zu bringen, ist eine Schlüsseltechnologie der heutigen Zeit. Kommunikationstechnik verwenden die Schülerinnen und Schüler täglich im schulischen, privaten und später auch im beruflichen Bereich.
Abhängig von der Schwerpunktsetzung der Schule wird entweder das Fach „Kommunikationstechnik“ oder das Fach „Kommunikationstechnik/Energietechnik“ mit dem dazugehörigen Praktikum unterrichtet. Das erste Schuljahr ist in beiden Schwerpunkten identisch, die Differenzierung findet erst im zweiten Schuljahr statt.
Zielsetzung des Faches „Kommunikationstechnik“ ist es, dass die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die Technologien bekommen, die hinter modernen Kommunikationssystemen stehen. Es geht um grundlegende Funktionsweisen und die wichtigsten Merkmale dieser Systeme, die im Rahmen der Digitalisierung der Arbeits- und Lebenswelt eine immer wichtigere Rolle spielen. Neben der Kommunikation ist der Umgang mit elektrischer Energie ein zentrales Thema in unserem Lebensumfeld. Deshalb werden beim Schwerpunkt Energietechnik im zweiten Schuljahr elektrische Maschinen und Systeme zur Energiewandlung betrachtet und analysiert. Elektrische Energie, wenn nachhaltig aus erneuerbaren Energien erzeugt, ist aus unserer technisierten Welt nicht mehr wegzudenken.

2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen kommunikationstechnische Systeme und analysieren Kenngrößen der Systeme. In Versuchsszenarien bauen die Schülerinnen und Schüler Testsysteme auf oder sie nutzen Simulationswerkzeuge, um Vorgänge darzustellen. Die Schülerinnen und Schüler werten die gewonnenen Daten aus und dokumentieren diese.

3. Ergänzende fachliche Hinweise
Schuljahr 1 – Schwerpunkt Kommunikationstechnik:
Im ersten Schuljahr nutzen die Schülerinnen und Schüler Simulationssoftware im Bereich der Netzwerktechnik in Verbindung mit der Rechnerinfrastruktur, um Problemstellungen zu analysieren.
Schuljahr 2 – Schwerpunkt Kommunikationstechnik:
Im zweiten Schuljahr nutzen die Schülerinnen und Schüler Messsysteme im Bereich der Übertragungstechnik, um Problemstellungen zu analysieren.
Schwerpunkt Energietechnik:
Die Schülerinnen und Schüler führen Messungen an Motorprüfständen durch und analysieren dabei die Eigenschaften der jeweiligen Elektromaschinen. Dies beinhaltet Messungen von Strom, Spannung, Leistung, Drehzahl und Drehmoment. Die Messergebnisse werden dann von den Schülerinnen und Schüler dokumentiert.

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.

Schuljahr 1

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

20

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Erstellung eines Besucherzählers oder eines Gästebuchs für die eigene Webseite
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1

Client und Server Architektur

15

Die Schülerinnen und Schüler erstellen Webseiten, die sie mithilfe eines Webservers ihren Mitschülern zur Verfügung stellen.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler entwerfen eigene Webseiten aus verschiedenen Elementen des HTML-Befehlssatzes. Mithilfe von Serverskripten (php) und Browserskripten (JavaScript) entwickeln sie die Funktionalität ihrer Webseiten maßgeblich weiter.

HTML

  • Liste
  • Tabellen
  • Bilder
Schülersteckbrief
  • Links (Verweise)
Glossar
php
Besucherzähler, Gästebuch
JavaScript
Umwandlung Dezimalzahl in Binärzahl

BPE 2

Codierung und Übertragung von Zeichen

15

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen mithilfe geeigneter Lehrmittel die Funktionsweise der seriellen Schnittstelle RS232/V24.

BPE 2.1

Die Schülerinnen und Schüler analysieren den zeitlichen Verlauf des Handshaking beim Verbindungsauf- und -abbau. Sie bestimmen die Übertragungsgeschwindigkeit für gesendete Zeichen und werten Protokolle zur Übertragung von Textdateien, wie z. B. XMODEM, aus.

Serielle Schnittstelle RS232 / V24

  • Parameter
  • Datenrahmen
  • Handshaking
  • Filetransfer

BPE 3

Lokale Netzwerke (LAN)

20

Die Schülerinnen und Schüler simulieren konkrete Netzwerkszenarien, um die korrekte Konfiguration der einzelnen Komponenten (z. B. Router, DHCP-Server, DNS-Server) überprüfen zu können. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und konfigurieren lokale Netzwerke.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln und überprüfen mithilfe geeigneter Simulationssoftware die korrekte IP-Konfiguration von lokalen Netzwerken (LAN).

Lokale Netzwerke (LAN)

  • IP Adressen
  • Subnetze
  • Routing
  • private IP-Adressen
  • VPN
  • VLAN

BPE 3.2

Die Schülerinnen und Schüler analysieren mithilfe geeigneter Simulationssoftware die Funktionsweise von Netzwerkprotokollen. Sie entwickeln die Konfigurationen für die verwendeten Server (DHCP-Server, Webserver, DNS-Server).

Protokolle

  • ARP
  • DHCP
  • TCP
  • HTTP
  • DNS
  • IPv6
geeignete Simulationssoftware

Zeit für Leistungsfeststellung

10

70

80

Schuljahr 2

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

20

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Fledermausdetektor zur Umsetzung der hochfrequenten Signale in den hörbaren Frequenzbereich
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 4

Signale übertragen

25

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen Signale im Frequenzbereich unter Berücksichtigung des Tiefpassverhaltens der elektrischen Leitung. Schließlich vergleichen sie verschiedene Leitungscodes hinsichtlich Schrittgeschwindigkeit, Gleichstromfreiheit und Möglichkeiten zur Taktrückgewinnung.

BPE 4.1

Die Schülerinnen und Schüler analysieren Reflexionen auf Leitungen, ermitteln deren Laufzeiten und berechnen daraus die Länge der Leitung (Fehlerortsbestimmung). Sie analysieren mithilfe von Simulationsprogramme Leitungseigenschaften wie den Wellenwiderstand.

Elektrische Leitung als Übertragungskanal

  • Reflexionen auf Leitungen
  • Fehlerortsbestimmung
  • Abschlusswiderstand
  • Wellenwiderstand
BNC-Leitungen

BPE 4.2

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Strategien, um gezielt einzelne Oberwellen im Spektrum eines Signals zu analysieren. Sie wenden Simulationsprogramme an, um ihre Messwerte zu überprüfen und das Spektrum zu veranschaulichen.

Fourieranalyse
unbekanntes Signal auf der Ringleitung (Analyse mit Bandpass und Oszilloskop)
PSPICE: Bandpass und Transientenanalyse
PSPICE: FFT-Funktion

BPE 4.3

Die Schülerinnen und Schüler analysieren unter Zuhilfenahme geeigneter Lehrmittel und Simulationsprogramme Leitungscodes und stellen damit die Wirkungsweise und Eigenschaften der Codes dar.

Codewandler

  • binär: V.24 Leitungscode
  • Binär: AMI bzw. HDB3
V.24, AMI, HDB3, PSPICE: AMI-Erzeugung

BPE 5

Modulation

25

Die Schülerinnen und Schüler erzeugen selbstständig modulierte Signale und übertragen auf diese Art und Weise Informationen, ehe sie diese beim Empfang wieder demodulieren. Dabei beachten sie die Eigenschaften der Übertragungsstrecke.

BPE 5.1

Die Schülerinnen und Schüler analysieren unter Zuhilfenahme geeigneter Lehrmittel und Simulationsprogramme modulierte Signale und bestimmen relevante Kenngrößen im Zeit- und im Frequenzbereich.

Amplitudenmodulation

  • im Zeitbereich
  • im Frequenzbereich
  • AM: Modulation / Demodulation mit Diode
  • AM: Modulation / Demodulation mit Multiplizierer
Oszilloskop (Hüllkurve, Modulationsgrad)
Spektrum z. B. mit PSPICE (FFT)

BPE 5.2

Die Schülerinnen und Schüler führen unter Zuhilfenahme geeigneter Lehrmittel und Simulationsprogramme Modulationen durch und bestimmen relevante Kenngrößen im Zeit- und im Frequenzbereich. Dabei wenden sie Multiplexverfahren zur Mehrfachausnutzung eines Übertragungskanals an.

Multiplexverfahren

  • Pulsamplitudenmodulation (PAM)
  • Pulscodemodulation (PCM)
Sample & Hold Schaltung, PSPICE: PAM und PCM, Aliasing bei Verletzung des Nyquistkriteriums

Zeit für Leistungsfeststellung

10

70

80

Operatorenliste

In den Zielformulierungen der Bildungsplaneinheiten werden Operatoren (= handlungsleitende Verben) verwendet. Diese Zielformulierungen legen fest, welche Anforderungen die Schülerinnen und Schüler in der Regel erfüllen. Zusammen mit der Zuordnung zu einem der drei Anforderungsbereiche (AFB; I: Reproduktion, II: Reorganisation, III: Transfer/Bewertung) dienen Operatoren einer Präzisierung der Zielformulierungen. Dies sichert das Erreichen des vorgesehenen Niveaus und die angemessene Interpretation der Standards.

Anforderungsbereiche


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
II
abschätzen
auf der Grundlage von begründeten Überlegungen Größenordnungen angeben
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
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
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
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
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
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
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
I
übersetzen
einen Sachverhalt oder einzelne Wörter und Phrasen wortgetreu in einer anderen Sprache wiedergeben
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
I
verallgemeinern
aus einer Einsicht eine Aussage formulieren, die für verschiedene Anwendungsbereiche Gültigkeit besitzt
II
verdrahten
Betriebsmittel nach einem vorgegebenen Anschluss‑/ Stromlaufplan systematisch elektrisch miteinander verbinden
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
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

Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg

Stuttgart, 07.09.2024
Bildungsplan für das Berufskolleg
hier: Berufskolleg für elektrotechnische Assistenten
Berufskolleg für technische Assistenten (Bildungsplan zur Erprobung)
Vom
Aktenzeichen KM 41-6623-3/4/1

I.

II.

Für das Berufskolleg gilt der als Anlage beigefügte Bildungsplan.
Der Bildungsplan gilt
für das Schuljahr 1 ab 1. August 2023.
für das Schuljahr 2 ab 1. August 2024.

Praktikum Kommunikationstechnik – Bildungsplan zur Erprobung
Bildungsplan für das Berufskolleg
Elektrotechnische Assistenten
Schwerpunkt Kommunikationstechnik

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