Fachschule für Technik - Fächerbeschreibung

  • Lernbereich I

     

 

Im Fach Betriebliche Kommunikation werden die Fachschüler auf ihre Kooperations- und Führungsaufgaben im Betrieb vorbereitet. Sie erfahren die sachlich und taktisch richtigen Verhaltensweisen für Gespräche und Verhandlungen mit Vorgesetzten, Mitarbeitern und Geschäftspartnern.

Weitere Fächer des Lernbereiches I sind Berufsbezogenes Englisch und Betriebswirtschaftslehre.

     
  • Lernbereiche II + III

     

 

Das Fach Technische Mathematik schult die Fachschüler im Erfassen mathematisch-technischer Problemstellungen, im Lösen mittels mathematischer Denk- und Ausdrucksweise und im anwendungsbezogenen Verwerten der Ergebnisse.

Inhalte:

  • Grundlegende mathematische Operationen
  • Lineare Zusammenhänge
  • Funktionen
  • Rechnen mit komplexen Größen
  • Differenzial- und Integralrechnung

 

Im Fach Elektrotechnik lernen die Fachschüler elektrische Vorgänge und elektrische Schaltungen zu analysieren, Bauelemente der Elektrotechnik mit Hilfe von Datenblättern sachgerecht auszuwählen, elektrische Größen messtechnisch zu erfassen und zu berechnen.

Inhalte:

  • Grundgesetze und Grundschaltungen der Elektrotechnik
  • Zeitlich verändernde Größen
  • Kapazität und Induktivität
  • Schaltungen mit Kondensatoren und Spulen

 

 

Das Fach Digital- und Mikrocomputertechnik umfasst die Teilgebiete Digitaltechnik und Mikrocomputertechnik.

Im Teilgebiet Digitaltechnik lernen die Fachschüler an praxisnahen Beispielen systematische Lösungsansätze. Sie setzen aktuelle Bauelemente ein und lernen, Schaltungen zu entwerfen, zu dokumentieren und zu testen. Von besonderer Bedeutung sind dabei computergestützte Entwurfsverfahren für Schaltungen mit programmierbaren Logikbausteinen.

Inhalte:

  • Codes, Codierung
  • Grundschaltungen
  • Speicherglieder
  • Analyse und Synthese digitalter Schaltungen

 

Im Teilgebiet Mikrocomputertechnik erarbeiten die Fachschüler die grundlegenden Aufgaben und Wirkungsweisen der verschiedenen Mikrocomputerkomponenten und deren Zusammenwirken im gesamten System. Der PC dient als unentbehrliches Werkzeug zum Entwurf, zur Simualtion, zur Dokumentation und zum Funktionstest.

Inhalte: 

  • Mikrocomputer, Mikrocontroller
  • CPU, Eingabe, Ausgabe, Speicher
  • Abarbeitung von Befehlen
  • Programmierung in Assembler
  • Aufbau eines (eigenen) µC-Systems

 

Im Fach Planung und Dokumentation lernen die Fachschüler Methoden für die Entwicklung von Schaltungskomponenten, Geräten und Anlagen. Neben funktionellen Vorgaben sind auch Bestimmungen und Normen einzuhalten. Zum Einsatz kommen hier computergestützte Verfahren.

Inhalte:

  • Projektierung und Dimensionierung von Bau- bzw. Anlagenteilen
  • Projektmanagement
  • Erstellung fertigungsbezogener Unterlagen

 

Im Fach Elektronik lernen die Fachschüler in der Grundstufe die grundlegenen Bauelemente, Schaltungen und Verfahren der Elektronik kennen. Dabei lernen sie, elektronische Schaltungen zu analysieren, nach Vorgabe zu entwerfen und zu dimensionieren sowie die erforderlichen Schaltungskomponenten mit Hilfe von Datenblättern auszuwählen.

Inhalte:

  • Gleichrichten
  • Stabilisieren
  • elektronische Schalter
  • elektronsiche Verstärker
  • elektronische Anzeigen

In der Fachstufe erwerben die Fachschüler spezifische Kenntnisse über energietechnische und signalverarbeitende elektronische Systeme.  Die Fachstufe des Fachs Elektronik dient der Verstärkung des automatisierungs- bzw. antriebstechnischen Profils.

Inhalte:

  • Bauelemente der Leistungselektronik 
  • Netzteildimensionierung
  • ungesteuerte Gleichrichter
  • gesteuerte Gleichrichter
  • Schaltnetzteile
  • Drehstrom-Wechselrichter
  • Unterschwingverfahren
  • Raumzeigermodulation
  • Umrichter
  • Betriebsarten von Umrichtern
  • Struktur vernetzter Servoantriebe
  • Operationsverstärkerschaltungen
  • Analog-Digital-Wandler
  • Digital-Analog-Wandler

 

 

 

Im Fach Technische Informatik erwerben die Fachschüler in der Grundstufe die Fähigkeit, mit modernen EDV-Anlagen und aktuellen Betriebssystemen zu arbeiten. Darüber hinaus lernen sie die Grundstrukturen und die Methoden des Programmierens in der Programmiersprache C.

Inhalte:

  • Systembestandteile eines Rechners
  • Betriebssystem
  • Dateisystem
  • Datentypen der Programmiersprache C
  • Zeigerarithmetik
  • Grundstrukturen der Programmiersprache C
  • Unterprogrammtechniken

 

Die Fachstufe des Faches Technische Informatik prägt die Profilierung der Fachschule auf den Bereich Automatisierungstechnik/ Antriebstechnik. Hier lernen die Fachschüler die objektorientierten Paradigmen der Sprache C++ kennen. Außerdem erwerben die Fachschüler spezifische Kenntnisse zur Auswahl und Wartung von Betriebssystemen.

Inhalte Objektorientierung:

  • Klassen, Objekte
  • Attribute und Operationen
  • Sichtbarkeit, Kapselung, Geheimnisprinzip 
  • Objekte von vordefinierten Klassen anwenden
  • Klassen selbst finden, deklarieren und anwenden
  • verteilte Systeme - Assoziationen
  • UML-Klassendiagramm
  • UML-Sequenzdiagramm
  • UML-Zustandsdiagramm
  • verschiedene Projekte, fächerübergreifend mit den Fächern Automatisierungs- und Kommunikations-systeme sowie Anlagen- und Systemservice.

Inhalte Betriebssysteme:

  • Struktur von Betriebssystemen
  • Konfiguration von Betriebssystemen 
  • Datensicherheit
  • Updates
  • Multiuser Konfigurationen
  • Rechte
  • Prozessverwaltung

Hinweis:  Weitere Informationstechnische Inhalte sind in den Fächern Automatisierungs- und Kommunikationssysteme bzw. Anlagentechnik und Systemservice zu finden (-->>Link).

Das Fach Automatisierungs- und Kommunikationssysteme  vermittelt dem Fachschüler in der Grundstufe steuerungstechnische Handlungskompetenz durch den Umgang mit industriellen Steuerungsgeräten, durch die Analyse praxisnaher Steuerungsaufgaben und durch das Anwenden praxisrelevanter Beschreibungsmittel und Lösungsverfahren.

Inhalte:

  • Signale (binär, digital, analog)
  • Datentypen
  • binäre Grundverknüpfungen
  • Struktur eines Automatisierungssystems
  • Programmiersprachen / Hochsprachenprogrammierung
  • Struktur eines Automatisierungsprojekts
  • Standardfunktionsblöcke
  • selbst definierte Funktionsblöcke
  • Grundlagen der Elektropneumatik
  • Entwurfsverfahren
  • einfache Ablaufsteuerungen
  • Sicherheitsaspekte

Die Fachstufe des Faches  Automatisierungs- und Kommunikationssysteme verstärkt die Ausrichtung der Fachschule für Technik auf das Profil Automatisierungs- und Antriebstechnik.

Die Fachschüler erwerben im Teilgebiet Prozesssteuerung und Prozessregelung spezifische Kenntnisse über Automatisierungssysteme.

 Inhalte:

  • Vertiefung Ablaufsteuerungen
  • Vertiefung Hochsprachenprogrammierung
  • Anwendung und Programmierung von Bussystemen
  • Regelungen
  • Visualisierung von Prozessgrößen
  • OPC-Server/Client
  • Kommunikation über Ethernet  TCP/IP
  • Echtzeit-Ethernet
  • Antriebsregelungen

Hinweis: Die Inhalte werden teilweise fächerübergreifend mit den Fächern  Anlagentechnik und Systemservice, Regelungstechnik, Informationstechnik und Servo-Antriebstechnik unterrichtet. (-->>Link) 

Im Teilgebiet Mikrocomputertechnik des Faches Automatisierungs- und Kommunikationssysteme vertiefen die Fachschüler die im Fach Digital- und Mikrocomputertechnik der Grundstufe erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten, indem sie eigenständig praxisorientierte Aufgabenstellungen mit Mikrocomputern bzw. Mikrocontrollern lösen.

 Inhalte:

  • Vertiefung der Kenntnisse von Mikrocontrollern
  • Simulations- und Testumgebungen
  • Hochsprachenprogrammierung
  • Programmierprojekte

Im Fach Anlagentechnik und Systemservice erwerben die Fachschüler in der Grundstufe Kenntnisse über fachliche Vorschriften und werden mit den Problemen der elektromagnetischen Verträglichkeit vertraut. In beiden Lernbereichen gewinnen die Fachschüler wichtige Erkenntnisse über die Sicherheit elektrischer Geräte und Anlagen und erwerben damit notwendige Grundvoraussetzungen für alle anwendungsbezogenen Unterrichtsfächer, einschließlich der Anfertigung einer Technikerarbeit.

Inhalte:

  • fachliche Vorschriften nennen und deren Bedeutung erklären
  • ausgewählte Beispiele aus Gesetzen, Verordnungen und Bestimmungen erörtern
  • Schutzmaßnahmen gegen gefährliche Körperströme erläutern
  • Messverfahren zur Überprüfung von Schutzeinrichtungen anwenden
  • Installationsschaltungen anfertigen, Zählerplatz installieren
  • Prüfung in elektrischen Anlagen
  • Auswirkungen von elektromagnetischen Feldern auf den Menschen und auf technische Einrichtungen kennen
  • EMV-gerechtes Konstruieren
  • Zertifizieren

 

In der Fachstufe des Faches Anlagentechnik und Systemservice erwerben die Fachschüler spezifische Kenntnisse in den Teilgebieten Antriebstechnik und vernetzte Rechneranlagen. Auch dieses Fach vertieft die Spezialisierung der Fachschule auf das Profil Automatisierungs- und Antriebstechnik.

Im Teilgebiet Antriebstechnik lernen die Fachschüler die Funktionsweisen von Stromwendermaschinen und Drehfeldmaschinen und das Zusammenwirken von Arbeits- und Antriebsmaschine. Im Vordergrund stehen dabei elektronisch geregelte Antriebssysteme mit fremderregten Gleichstrommotoren und Drehstrom-Asynchronmotoren. 

Inhalte:

  • Funktionsprinzip von Stromwendermaschinen
  • Kennlinien von Stromwendermaschinen
  • Steuerung der fremderregten Gleichstrommaschine
  • Berechnungsbeispiele Stromwendermaschinen
  • Drehfeld
  • Funktionsprinzip von Drehfeldmaschinen
  • Kennlinien von Drehfeldmaschinen
  • Lastkennlinien
  • System Arbeits- und Antriebsmaschine
  • Berechnungsbeispiele Asynchronmaschine
  • Schaltungen mit Asynchronmaschinen
  • Asynchronmaschine am Frequenzumrichter
  • Synchronmaschine am Servoverstärker
  • Vernetzte Servoantriebe
  • Antriebskonzepte

Im Teilgebiet vernetzte Rechneranlagen lernen die Fachschüler den Aufbau und das Zusammenwirken der Hardware-Komponenten von Rechnern und Rechnernetzen. Sie lernen Netzwerkkomponenten auszuwählen und geeignete Vernetzungsmöglichkeiten anzuwenden.

Inhalte:

  • Hardwarekomponenten
  • Netzwerktopologien
  • Netzwerkprotokolle
  • Multiprotokollbetrieb
  • Software zur Analyse der Datenströme anwenden.

 

Wahlpflichtfächer:

  • Kommunikationssysteme 
  • Grundlagen WEB
  • Sensorik
  • Energieerzeugungssysteme
  • VDE-Vorschriften
  • Regelungstechnik
  • Servo-Antriebstechnik
     
  • Technikerarbeit

     

  Im Rahmen ihrer Ausbildung an der Fachschule für Technik fertigen die Schüler eine Technikerarbeit an. Sie erwerben dabei die Fähigkeit, ein Fachproblem selbständig zu analysieren, zu strukturieren und praxisgerecht zu lösen.  Darüber hinaus fördert die dabei notwendige Teamarbeit das kooperative Denken und Handeln. Die Arbeit wird fächerübergreifend angelegt und kann sich auf alle Anwendungsfächer beziehen. Die Ergebnisse der Technikerarbeit werden präsentiert.