Suchfunktion

Berufliche Schulen

Bildungsplanarbeit Berufskollegs Assistenz

Verfahrenstechnisches und umwelttechnisches Praktikum

Vorbemerkungen

Fachliche Vorbemerkungen

1. Fachspezifischer Bildungsauftrag
Im Sinne einer Bildung zur nachhaltigen Entwicklung, auch im Hinblick auf den Klimawandel und dessen Auswirkungen, untersuchen die Schülerinnen und Schülern im Rahmen des „Verfahrenstechnischen und umwelttechnischen Praktikums“ passende technische Problemstellungen. Hierbei bietet das Praktikum die Chance, theoretische Inhalte in der Praxis anzuwenden und sie auf Validität und Machbarkeit zu überprüfen.
Eine enge Verzahnung von Theorie und Praxis ist die Basis für die Bearbeitung beruflich relevanter problemorientierter Handlungssituationen und wird durch die fächerübergreifende Zusammenarbeit mit den Fächern „Physik“, „Physikalische Chemie“, „Umweltanalytisches Praktikum“, „Mathematik I“ und „Berufsbezogene Datenverarbeitung“ verwirklicht.
Durch eine situativ angepasste Sozialform wie z. B. Einzel- oder Partnerarbeit werden die Schülerinnen und Schüler kognitiv aktiviert und individuell gefördert. Die gewählte Problemstellung ermutigt die Schülerinnen und Schüler dazu, eigene Ideen, Arbeitsabläufe und Lösungsansätze zu entwickeln.
Die in dem Praktikum durchgeführten Versuche sollen einerseits zum Verständnis der Theorie beitragen und andererseits die in der beruflichen Praxis angewandten Messverfahren eines Umweltschutztechnischen Assistenten, einer Umweltschutztechnischen Assistentin nahebringen. In der beruflichen Praxis sind ein gewissenhaft geführtes Protokoll und eine nachvollziehbare Auswertung unabdingbar. Schließlich werden durch die gewissenhafte Dokumentation und Auswertung der Messdaten die in der Industrie geltenden Prinzipien der Guten Laborpraxis vermittelt, eine wichtige Anforderung im beruflichen Arbeitsumfeld.
Das Fach „Verfahrenstechnisches und umwelttechnisches Praktikum“ baut auf Inhalte des Faches „Mathematik I“ auf und setzt diese anwendungsbezogen um.

2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene Kompetenzen
In Verknüpfung mit den Vorerfahrungen aus den Fächern „Verfahrenstechnik/Umwelttechnik“ und „Berufsbezogene Datenverarbeitung“ können die Schülerinnen und Schüler in diesem Praktikum, je nach Wahl der Schwerpunkte und Ausstattung der Schule, umwelttechnische Problemstellungen praktisch lösen und neue Lösungswege entwickeln. So ergibt sich für die Schülerinnen und Schüler folgende Wahlmöglichkeiten:
  • Transport und Behandlung von Feststoffen und Flüssigkeiten
  • betriebliche Umwelttechnik
  • energetische Umwelttechnik
  • thermische Verfahrenstechnik

Die realen Versuche und Aufbauten ermöglichen die Kombination von vorhandenem Hintergrundwissen der angebotenen Stundentafel zur Entwicklung eigener Lösungsstrategien. Dadurch werden die Fähigkeiten und Fertigkeiten zum selbstverantwortlichen Handeln im betrieblichen Umfeld gestärkt – eine wichtige Kompetenz.

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.
*Von den Wahlgebieten der BPE 1 – 4 sind auch in Abhängigkeit der Wahl im „Ergänzenden Praktikum“ zwei zu unterrichten.

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.
Entwicklung einer Steuerung für eine Pelletabfüllanlage
Aufbau, Steuerung und Funktionsprüfung einer Neutralisationsanlage
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1*

Transport und Behandlung von Feststoffen und Flüssigkeiten

25

Die Schülerinnen und Schüler bestimmen die relevanten Parameter von Feststoffen und wenden geeignete Zerkleinerungsverfahren an. Sie analysieren verschiedene Fördersysteme, bestimmen deren Kennlinien und vergleichen diese.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler wenden Zerkleinerungs- und Analyseverfahren zur Beurteilung von Schüttgütern an.

Versuche zur Zerkleinerung und Trennung
von Feststoffen

  • Kreuzschlagmühle
Korngrößenbestimmung
  • Kugelmühle
Klassieren
  • Mörsermühle
Zerkleinerungsgrad
  • Siebanalyse

BPE 1.2

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Parameter von Fördersystemen.

Druckverhältnisse in Rohrnetzen
Druckverhältnisse in Abwasserleitungen
  • Ruhedruck
  • Fließdruck
  • Druckverlust
  • Volumenstrom
  • Messgeräte

BPE 1.3

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die charakteristischen Größen von Fördersystemen.

Betriebsverhalten von Pumpen
Vergleich geregelter und ungeregelter Pumpen
  • Förderhöhe
  • Kennlinien
  • Betriebspunkt

BPE 1.4

Die Schülerinnen und Schüler bestimmen das Verhalten von Feststoffen in Sedimentationsvorgängen und von flüssigkeitsdurchströmten Filtermaterial.

Physikalische Verfahren zur Behandlung von belastetem Wasser

  • Versuche zur Sedimentation

  • Versuche zur Filtration (DarcyKonstante)
Aktivkohle, Flockung, Belüftung

BPE 2*

Betriebliche Umwelttechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler wenden steuerungstechnische Kenntnisse aus der Computertechnik an Laboraufbauten an. Sie entwickeln Lösungen für praktische Problemstellungen.

BPE 2.1

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln physikalische Größen und stellen diese grafisch dar.

Durchführung von Durchflussmessung, Füllstandsmessung und ‑wägung sowie Messwerterfassung
Wirkdruckverfahren, Schwebekörper

BPE 2.2

Die Schülerinnen und Schüler werten analoge Signale mittels Messschnittstellen aus und entwickeln Messprozesse.

Sensoren und Messverfahren zur Umsetzung nichtelektrischer Größen in elektrische Größen
Temperatur, Druck, Füllstand, Durchfluss

BPE 2.3

Die Schülerinnen und Schüler bestimmen die notwendigen logischen Grundfunktionen und führen einen steuerungstechnischen Aufbau durch.

Steuerungen mit logischen Grundfunktionen
UND‑, ODER‑, NICHT-Funktion, Speicherfunktion,
VPS oder SPS

BPE 2.4

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln einfache, steuerungstechnische Aufbauten und überprüfen diese auf Funktion.

Einfache Steuerungen
Verknüpfungssteuerung, Ablaufsteuerung

BPE 2.5

Die Schülerinnen und Schüler analysieren das Reglerverhalten an einem Modell und beurteilen die Qualität der jeweiligen Regelung.

Verhalten von unstetigen und stetigen Reglern
Zweipunktregler
P‑, PI‑, PID-Regler, Führungsverhalten, Störverhalten

BPE 3*

Energetische Umwelttechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler analysieren umwelttechnische Anlagen zur Energieumwandlung und ordnen die ermittelten Kennwerte im Rahmen des Nachhaltigkeitsbegriffes ein.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln Kennwerte von Wärmepumpen und stellen diese dem Realbetrieb gegenüber.

Bestimmung der Leistungsziffer einer Wärmepumpe
Jahresarbeitszahl (JAZ), Coefficient of Performance (COP)

BPE 3.2

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Verhalten von Solarmodulen und beurteilen die Randbedingungen bezogen auf den Einfluss auf das Leistungsvermögen der Bauteile.

Ermittlung der Verhaltensweise von Solarmodulen
Bestrahlungsintensität, Temperaturverhalten
Bestimmung der Kennlinie eines Solarmoduls
Maximum Power Point (MPP)

BPE 3.3

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Verhalten von Windkraftanlagen und beurteilen die Einflussfaktoren hinsichtlich deren Einfluss auf das Leistungsvermögen der Anlagen.

Untersuchung des Verhaltens verschiedener Windkraftanlagenmodelle
Savonius Rotor, Ausrichtung

BPE 3.4

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Verhalten von Wasserkraftanlagen und beurteilen die Randbedingungen hinsichtlich deren Einfluss auf das Leistungsvermögen der Anlagen.

Untersuchung des Verhaltens verschiedener Wasserkraftturbinenmodelle
Francis‑, Pelton‑, Kaplanturbine

BPE 4*

Thermische Verfahrenstechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen Anlagen zur Wärmebereitstellung sowie die zum Betrieb notwendigen Brenn- bzw. Ersatzbrennstoffe auf deren Emissionen auf die belebte und unbelebte Umwelt. Sie führen wärmebasierte Untersuchungen unter Verwendung technischer Verfahren durch.

BPE 4.1

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Betriebsweisen von wärmetechnischen Anlagen und ordnen die ermittelten Wirkungsgrade in den aktuellen Diskurs zur Nachhaltigkeit ein.

Kenngrößen eines Heizungssystems
Stoffbilanz, Energiebilanz, Wärmeübertragung, thermischer Wirkungsgrad

BPE 4.2

Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Abgaswerte von wärmetechnischen Anlagen unter Beachtung der aktuellen Abgasgrenzwerte.

Abgasmessungen in Abhängigkeit von
Regelgrößen
Temperatur, CO-Wert, Luftüberschuss, Rußzahl

BPE 4.3

Die Schülerinnen und Schüler führen thermische Versuche zur Ermittlung von Energiegehalt oder Abbau-/Umbaugrad durch.

Parameter zur Kennzeichnung von Müll
Glühverlust
  • Brennwert
  • Kompostierbarkeit
  • Reifegrad

BPE 4.4

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln einfache Anlagen zur Rauchgasreinigung und bauen diese auf. Sie untersuchen ausgewählte Parameter vor und nach dem Reinigungsprozess.

Gasreinigungsanlagen
Filter, Nasswäsche
Volumenströme
Druck, Temperatur, Feuchte, Durchfluss

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 umweltschutztechnische 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 2 ab 1. August 2024.

Verfahrenstechnisches und umwelttechnisches Praktikum – Bildungsplan zur Erprobung
Bildungsplan für das Berufskolleg
Umweltschutztechnische Assistenten

Fußleiste