Modulhandbuch Fachrichtung Mechatronik 2020/21 · 2020. 11. 26. · Zusammenarbeit und Abstimmung mit anderen Fachschulen Technik in Niedersachsen. Dazu wurde im Jahr 2008 ein Arbeitskreis

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Modulhandbuch

Fachrichtung Mechatronik

2020/21

Version 6.1 vom Oktober 2020

© Kollegen und Kolleginnen der FR Mechatronik

2

Inhaltsverzeichnis 0.

Vorwort ........................................................................................................................... 3

0.1.

Fachkompetenzen in den Bereichen Wissen und Fertigkeiten ................................ 4

0.2.

Soziale und persönliche Kompetenzen.................................................................... 4

0.3. Neue Rahmenrichtlinie ............................................................................................. 6

0.4. Stundentafel Mechatronik ........................................................................................... 9

1.

Fächer im Lernbereich 1 (LB1) ......................................................................................11

1.1.

Betriebswirtschaft (BEWI).......................................................................................11

1.2.

Deutsch - Kommunikation (DEKO) .........................................................................13

1.3.

Englisch – Kommunikation (ENKO) ........................................................................16

1.4.

Mathematik (MATH) ...............................................................................................18

1.5.

Mitarbeiterführung, Berufs- und Arbeitspädagogik (MFBA) .....................................21

1.6.

Naturwissenschaften (NAWI) .................................................................................23

1.7.

Politik (POLI) ..........................................................................................................28

2.

Fächer im Lernbereich 2 (LB2) ......................................................................................30

2.1. Computer Aided Design (CADG) ...............................................................................30

2.2. Grundlagen der Datenverarbeitung (GRDV) ..............................................................32

2.3. Grundlagen der Elektrotechnik (GRET) ......................................................................34

2.4. Technische Mechanik (TEME) ...................................................................................37

3. Fächer im Lernbereich 3 (LB3) .........................................................................................39

3.1. Mechatronik (MEAT) ..................................................................................................39

3.2. Automatisierungs-, Netzwerk- und Fluidtechnik (AUNF) .............................................47

3.3. Robotik, Qualitäts- und Produktionsmanagement (RQPM) ........................................57

3.4. Projektarbeit (PROJ) ..................................................................................................64

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0. Vorwort Das vorliegende Modulhandbuch für den Studiengang zum staatlich geprüften Techniker/zur

staatlich geprüften Technikerin der Fachrichtung Mechatronik an der Technikakademie der

Stadt Braunschweig soll als Informationsquelle dienen, sowohl für Studierende der Fachrich-

tung, für Studienplatzbewerber, für Lehrkräfte als auch für externe Stellen. Insbesondere für

externe Stellen ergibt sich damit ein Überblick über die von den Absolventen und Absolventin-

nen der Fachrichtung erbrachten Studienleistungen auf inhaltlicher und organisatorischer Ebe-

ne. Das Modulhandbuch liegt zum freien Download für alle interessierten Personen und Institu-

tionen im Netz bereit und darf zum Zwecke der Bewerbung, des Studienplatzwechsels bzw. der

Anerkennung von Kreditpunkten für die Aufnahme eines Studiums an einer Hochschule ver-

wendet werden. Partnerhochschulen können auf Anfrage gerne zusätzlich Einsicht nehmen in

die im Studiengang verwendeten Unterrichtsskripte, Musterlösungen und Formelsammlungen.

Der inhaltliche und organisatorische Aufbau des Modulhandbuchs orientiert sich am Modul-

handbuch der Technischen Universität Clausthal im Bachelorstudiengang Maschinenbau. Für die

Bewerbung an ausländischen Hochschulen wurde eine englischsprachige Version des Modul-

handbuchs erstellt.

Der Studiengang Mechatronik startete an der Technikakademie der Stadt Braunschweig mit dem

Schuljahr 2009/10. Im Schuljahr 2004/05 wurden jedoch bereits mechatronische Lehrinhalte in

einem Schwerpunkt Mechatronik im Studiengang Maschinentechnik angeboten. Die Lehrinhalte

des eigenständigen Studiengangs und des letztmalig im Schuljahr 2008/09 angebotenen

Schwerpunkts unterscheiden sich im Detail.

Die Aufstiegsfortbildung zum staatlich geprüften Techniker/zur staatlich geprüften Technikerin

der Fachrichtung Mechatronik ist im Deutschen Qualifikationsrahmen (DQR) auf der Stufe DQR

6 verortet.

Das für den eigenständigen Studiengang Mechatronik entwickelte Curriculum entstand in enger

Zusammenarbeit und Abstimmung mit anderen Fachschulen Technik in Niedersachsen. Dazu

wurde im Jahr 2008 ein Arbeitskreis der Fachrichtungen Mechatronik gegründet. Die Lehrinhal-

te des Studiengangs orientieren sich zudem in besonderem Maße an den Erfordernissen der

Unternehmen, Institute und Institutionen in der Region Braunschweig-Wolfsburg-

Südostniedersachsen. Schwerpunkte liegen damit im Bereich des Fahrzeugbaus und der Fahr-

zeugtechnik, aber auch in der Fabrikautomation sowie in der Luft- und Raumfahrttechnik.

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0.1. Fachkompetenzen in den Bereichen Wissen und Fertigkeiten

Die Fächer und Lerngebiete sollen den Studierenden eine solide technisch-wissenschaftliche

Basis vermitteln. In den Fächern und Lerngebieten werden daher nicht nur fachliche Inhalte

vermittelt. Die Aufstiegsfortbildung in der Fachrichtung Mechatronik wird folglich unter keinen

Umständen nur kompensatorisch oder komplementär definiert, d.h. sie ist kein Reparaturbe-

trieb für etwaige Defizite der Erstausbildung. Vermitteltes Wissen (im Sinne von kognitiven

Lernzielen) sowie vermittelte Fertigkeiten und Methoden (im Sinne von instrumentellen Lern-

zielen) sind im Studiengang Mechatronik auf das Leitbild Industrie 4.0 ausgerichtet. Schlagworte

in diesem Zusammenhang sind Wissensvernetzung, interdisziplinäres Denken und Handeln,

bivalentes Denken sowohl in Bauräumen als auch in Signalen, Prozessoptimierung und -

validierung, Prozessdokumentation, Total Quality Management sowie das methodische Arbeiten

mit Werkzeugen der Projektplanung und des Qualitätsmanagements. Bedingt durch das in der

Mechatronik sehr breit angelegte inhaltliche und methodische Spektrum werden Fachkompe-

tenzen in den Bereichen Wissen und Fertigkeiten fach- bzw. lerngebietsspezifisch gelistet.

0.2. Soziale und persönliche Kompetenzen

Soziale und persönliche Kompetenzen (im Sinne von affektiv-motivationalen Lernzielen) wer-

den in diesem Modulhandbuch fach- und lerngebietsübergreifend definiert. Soziale und persön-

liche Kompetenzen beziehen sich auf so genannte Schlüsselqualifikationen, welche den Erwerb

von Fachkenntnissen unterstützen und ermöglichen. Zu nennen sind u.a. mutter- und fremd-

sprachliche Kompetenzen, interpersonelle, interkulturelle und soziale Kompetenzen, Lernkom-

petenzen, mediale Kompetenz und Bürgerkompetenz, unternehmerische und kulturelle Kompe-

tenz. Weiterhin sollen sich soziale und persönliche Kompetenzen an den pädagogischen Leitsät-

zen der Erwachsenenbildung orientieren. Diese sind:

Lebenslanges Lernen als Lernen in der Wissensgesellschaft

Lernautonomie als eigenverantwortliches und selbstgesteuertes Lernen

Selbstreflektiertes Lernen als Voraussetzung für individualisiertes Lernen

Kooperatives Lernen als Lernen in den Sozialformen Gruppen- und Partnerarbeit

Kommunikation als teamorientiertes, vernetztes und multimediales Lernen

Transparenz von Lernzielen und Leistungsanforderungen

Wissensvermittlung als Anknüpfen an vorhandenes Vorwissen und Verknüpfung mit

praktischen Anwendungen

Wissensvermittlung nach konstruktivistischen und kognitivistischen Ansätzen

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Als spezifische Einzelziele können u.a. definiert werden:

Soziale Ziele

Die Studierenden sind fähig und bereit

mit anderen Lernenden in den verschiedenen Sozialformen des Unterrichts zu interagie-

ren.

Problemstellungen zusammen mit anderen Lernenden gemeinschaftlich zu bearbeiten.

eigenverantwortlich in der Gruppe zu arbeiten.

andere Meinungen und methodische Herangehensweisen zu akzeptieren.

Konflikte in der Gruppen- oder Partnerarbeit fair und kooperativ zu lösen.

in der Gruppen- und Partnerarbeit einfühlend und hilfsbereit zu agieren.

gegenüber anderen Lernenden sich wertschätzend zu verhalten und zu äußern.

Handlungsentscheidungen in der Gruppe zu treffen und im Plenum zu vertreten.

Ergebnisse der Partner- und Gruppenarbeit im Plenum vorzustellen.

geleistete Gruppenarbeit zu reflektieren.

Wortmeldungen und Referaten anderer Lernender aufmerksam zu folgen.

unterschiedliche Kommunikationsebenen zu erkennen und zu benennen.

Persönliche Ziele


das eigene Lern- und Arbeitsverhalten zu analysieren und zu reflektieren.

Verbesserungspotentiale zu erkennen, Maßnahmen zu definieren und umzusetzen.

das eigene Kommunikations- und Interaktionsverhalten zu analysieren und zu reflektie-

ren.

individuelle und gruppenspezifische Lernstrategien zu erarbeiten.

sich individuelle Lernziele zu setzen.

kontrolliert, reflektiert und mit eigener Initiative Lernsituationen mit zu gestalten.

Aufgaben systematisch und strukturiert zu lösen.

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0.3. Neue Rahmenrichtlinie

Vom Niedersächsischen Kultusministerium wurde für das Schuljahr 2020/21 eine neue Rah-

menrichtlinie für die Fachschule Technik erlassen. Die Rahmenrichtlinie ist über den folgenden

Link einsehbar:

https://www.nibis.de/uploads/nlq-velbinger/20.01.nA_RRL_alleFR_FS-Technik.pdf

Die Rahmenrichtlinie gilt für neue Studierende ab dem Schuljahr 2020/21 als verbindlich und

muss daher von den jeweiligen Fachschulen umgesetzt werden. Semester im zweiten Jahr der

Ausbildung in Voll- und Teilzeit genießen Bestandsschutz und werden weiterhin nach der alten

Stundentafel unterrichtet. Ziel der neuen Rahmenrichtlinie ist, den Unterricht an der Fachschule

Technik kompetenzorientiert zu gestalten. Die didaktischen Grundsätze sind:

- Handlungsorientierung

- berufliche Handlungskompetenz

- Fachkompetenz (Wissen und Fertigkeiten)

- Selbstkompetenz

- Sozialkompetenz

- Methodenkompetenz (einschließlich Medienkompetenz)

- Kommunikative Kompetenz

- Lernkompetenz

In der Rahmenrichtlinie wird dazu ausgeführt:

"Die Anwendung des aktuellen Stands der Technik, auch vor dem Hintergrund der rasanten Ent-

wicklung digitaler Technologien, charakterisiert das Berufsbild. Die damit einhergehenden, tief

greifenden Veränderungen in der Wirtschaft, in Arbeitsprozessen und im Kommunikationsverhal-

ten führen zu einer Auflösung der klassischen Trennung in prozess- und produktorientierte berufs-

spezifische Handlungsfelder zugunsten eines die Schnittstellen vernetzenden, stärker systemorien-

tierten und unternehmerischen Handlungskontextes. Dabei wird dieser Handlungskontext in Zu-

kunft immer mehr von Aspekten der Nachhaltigkeit und Globalisierung geprägt. Die fremdsprachli-

che kommunikative Kompetenz bildet hier die Basis für internationales Agieren."1

1 S. 3 der Rahmenrichtlinie im Abschnitt 1.5. Ziele und didaktische Grundsätze für den berufsbezoge-

nen Lernbereich

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Nach den Vorgaben der Rahmenrichtlinie ist die Stundentafel in Form kompetenzorientierter

Module anzuordnen. Die Vermittlung von Lerninhalten und Kompetenzen erfolgt vornehmlich in

Form von Lernsituationen. Dazu sind fachliche und methodische Inhalte in einen situativen

Lernkontext zu stellen. Die Module weisen folgende Struktur auf:

Titel: Der Titel benennt den beruflichen Handlungsbereich, der bearbeitet werden soll.

Zeitrichtwert: Der Zeitrichtwert gibt die Gesamtstundenzahl an, die für die Bearbeitung des

Moduls vorgesehen ist.

Kompetenzen: Für die Module werden Kompetenzen beschrieben, die am Ende des Lernpro-

zesses erreicht werden.

Unterrichtshinweise: Die Hinweise sind für die Arbeit in den didaktischen Teams gedacht. Sie

beschränken sich auf einige Anregungen.

Als Rahmenvorgabe für den Erwerb der Fachhochschulreife gilt:

Lernbereiche Gesamtwochenstunden

Berufsübergreifender Lernbereich 14

mit den Fächern

Deutsch/Kommunikation

Englisch/Kommunikation

} 6 = 240 h

Naturwissenschaft

Mathematik

} 6 = 240 h

Politik } 2 = 80 h

Folgende Module sind in der neuen Rahmenrichtlinie vorgegeben:

Module US OS Zeitrichtwerte

1 Projekte planen, realisieren und auswerten X 200 h

2 Technische Lösungen erweitern X 400 h

3 Technische Lösungen entwickeln X 320 h

4 Technische Lösungen oder Prozesse optimieren X 280 h

5 Produktionsprozesse planen und steuern ( ) ( ) 160 h

6 Führungsaufgaben und Personalverantwortung

übernehmen

( ) ( ) 160 h

7 Qualität prüfen und verbessern ( ) ( ) 160 h

8 Ökonomisch und nachhaltig handeln ( ) ( ) 160 h

920 h 920 h 1840 h

8

Für die Unterstufe im Schuljahr 2020/21 erfolgt folgende Zuweisung von Lerngebieten bzw.

Fächern zu den Modulen:

Module Zugeordnete Lerngebiete Zeitrichtwerte

1 1. Technische Mechanik 200 h/200 h

2 1. Computer Aided Design

2. Grundlagen der Datenverarbeitung

3. Grundlagen Elektrotechnik

4. Physik

5. Chemie und Werkstoffkunde

400 h/400 h

6 1. Mitarbeiterführung, Berufs- und Arbeitspädagogik 80 h/160 h

8 1. Betriebswirtschaftslehre

80 h/160 h

760 h

Die in den Modulen 6 und 8 jeweils fehlenden 80 h werden in der Oberstufe im Fach Projektar-

beit geleistet. Für die Oberstufe im Schuljahr 2021/22 sind folgende Zuordnungen geplant:

Module Zugeordnete Lerngebiete Zeitrichtwerte

3 1. Konstruktion

2. Elektrische Antriebstechnik

3. Elektronik

4. Sicherheit von Anlagen und Prozessen und Instandhaltung

320 h/320 h

4 1. Steuerungs- und Regelungstechnik

2. Mechatronische Systeme/Fluidtechnik

3. Netzwerke und Busssysteme

4. Robotik

280 h/280 h

5 1. Produktionsmanagement

2. Anlagenprogrammierung

160 h/160 h

6 2. Projektarbeit 80 h/160 h

7 1. Qualitätsmanagement

2. Sensorik

3. Messtechnik

160 h/160 h

8 2. Projektarbeit 80 h/160 h

1080 h

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0.4. Stundentafel Mechatronik Für die Fachrichtung Mechatronik wurde mit dem Schuljahr 2018/19 eine neue Stundentafel

eingeführt. Die neue Stundentafel ist abgestimmt mit der Stundentafel in der Fachrichtung Ma-

schinentechnik in der Unterstufe und ermöglicht eine bessere Abstimmung. Für Studierende der

Fachrichtungen Mechatronik und Maschinentechnik ist damit ein Fachrichtungswechsel nach

der Unterstufe möglich. Die unten abgebildete Tabelle zeigt die Stundentafel für Studierende der

Oberstufe.

LB1 Fach Stundenzahl Studienjahr BEWI Betriebswirtschaft 2 US DEKO Deutsch-Kommunikation 3 US ENKO Englisch-Kommunikation 3 US MATH Mathematik 6 US MFBA Mitarbeiterführung, Berufs- und Arbeitspädagogik 2 US POLI Politik 1 US gesamt 17

Fach: Naturwissenschaften - NAWI LB1 Lerngebiet Stundenzahl Studienjahr CHWK Chemie und Werkstoffkunde 2 US PHYS Physik 2 US gesamt 4

Fach: Computer Aided Design LB2 Lerngebiet Stundenzahl Studienjahr CADG Computer Aided Design (Grundlagen) 2 US gesamt 2

Fach: Grundlagen der Datenverarbeitung - GRDV LB2 Lerngebiet Stundenzahl Studienjahr GRDV Grundlagen der Datenverarbeitung 2 US gesamt 2

Fach: Grundlagen Elektrotechnik - GRET LB2 Lerngebiet Stundenzahl Studienjahr GRET Grundlagen Elektrotechnik 2 US gesamt 2

Fach: Technische Mechanik - TEME LB2 Lerngebiet Stundenzahl Studienjahr TEME Technische Mechanik 5 US gesamt 5

Unterrichtsstunden in der Unterstufe (US) insgesamt: 32

10

Fach: Mechatronik LB3 Lerngebiet Stundenzahl Studienjahr ELAS Elektrische Antriebstechnik und Sensorik 3 OS KONA Konstruktion 3 OS ELEK Elektronik 1 OS SPIN Sicherheit von Anlagen und Prozessen und Instandhal-

tung 2 OS

gesamt 9

Fach: Automatisierungs-, Netzwerk- und Fluidtechnik - AUNF LB3 Lerngebiet Stundenzahl Studienjahr ANPR Anlagenprogrammierung 2 OS FLUT Fluidtechnik* 0 OS MESY Mechatronische Systeme 2 OS METE Messtechnik 2 OS NEBU Netzwerke und Bussysteme 2 OS STRE Steuerungs- und Regelungstechnik 2 OS gesamt 10

Fach: Robotik, Qualitäts- und Produktionsmanagement – RQPM LB3 Lerngebiet Stundenzahl Studienjahr PROM Produktionsmanagement 2 OS QUMA Qualitätsmanagement 1 OS ROBO Robotik 2 OS gesamt 5

Fach: Projektarbeit – PROJ LB3 Lerngebiet Stundenzahl Studienjahr PROJ Projektarbeit 4 OS gesamt 4

Unterrichtsstunden in der Oberstufe (OS) insgesamt: 28 * Aus organisatorischen Gründen wird im Schuljahr 2020/21 das Lerngebiet Fluidtechnik durch da Lerngebiet Mecha-tronische Systeme ersetzt.

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1. Fächer im Lernbereich 1 (LB1)

1.1. Betriebswirtschaft (BEWI) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 1

Fachbezeichnung: Betriebswirtschaft (BEWI)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkraft: OStR Dipl.-Ing. Klein

Sprache: Deutsch

Curriculare Zuordnung: Pflicht

Lehrform: Unterricht im Klassenverband

Arbeitsaufwand: 160 h: 80 h Unterricht und 80 h Selbststudium

Kreditpunkte: In Abstimmung

Voraussetzungen: Keine

Fachkompetenz

Wissen:


- über breites und integriertes betriebswirtschaftliches Wissen hin-

sichtlich der rechtlichen Stellung von Unternehmen, des unternehme-

rischen Handelns sowie der betrieblichen Kosten- und Leistungs-

rechnung zu verfügen.

- über einschlägiges Wissen in Bezug auf Schnittstellen der Betriebs-

wirtschaft zu anderen Bereichen (Produktionsplanung, Qualitätsma-

nagement, Controlling, …) zu verfügen.

- die Bedeutung der betriebswirtschaftlichen Funktionen Beschaffung,

Leistungserstellung, Absatz, Finanzierung, Rechnungslegung und

Rechnungsführung auf die Unternehmensführung zu reflektieren.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- Berechnungsverfahren und Einheiten aus dem Bereich der Beschaf-

fungsplanung und der Kostenrechnung sicher zu nutzen und anzu-

wenden.

- neue Lösungen für aktuelle betriebliche Problemstellungen unter be-

sonderer Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit zu erarbeiten und

zu beurteilen.

- die komplexen rechtlichen Zusammenhänge bei Zustandekommen

und Erfüllung von Rechtsgeschäften in Abhängigkeit von unterschied-

lichen betrieblichen Rahmenbedingungen analytisch zu erfassen.

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Inhalte: 1. Grundlagen:

Wirtschaften, Bedürfnisse, Bedarf, Güter

Minimal- und Maximalprinzip

Betrieb und Haushalt, Produktionsfaktoren

2. Aufbau des Betriebes:

Rechtsformen (KG, OHG, GmbH, AG), Kaufmannseigenschaft

Organisationsstrukturen und Aufgaben des Managements

3. Unternehmensführung und Organisation:

Stakeholder, Organisationsstrukturen

Aufgaben des Managements, Standortfaktoren

4. Marketing:

Ziel des Marketings

Preis-, Kommunikations-, Distributions- und Produktionspolitik

5. Grundlagen des externen Rechnungswesens:

Aufgaben des Rechnungswesens

Abgrenzung zur Kosten- und Leistungsrechnung

Inventur, Inventar und Bilanz

Technik der Buchhaltung, Jahresabschluss

6. Grundlagen der Kosten- und Leistungsrechnung:

Einordnung in das System des Rechnungswesens

Fixe und variable Kosten, Einzel- und Gemeinkosten

7. Vollkostenrechnung:

Kostenartenrechnung (Material-, Personal-, kalkulatorische Kosten)

Kostenstellenrechnung (Betriebsabrechnungsbogen)

Kostenträgerrechnung (Divisions-, Äquivalenz-, Zuschlagskalkulation)

Erstellung von Angeboten aus der Zuschlagskalkulation

8. Grundlagen des bürgerlichen Rechts:

Gliederung des Rechtssystems, BGB und HGB

Rechtssubjekte und Rechtsobjekte

Rechtsgeschäfte (Kauf - und Werkvertrag)

Recht der Leistungsstörungen

Prüfungsleistungen: 3 Klausuren, Leistungsnachweise, Referate

Medienformen: Tafel, Beamer, Arbeitsbuch

Literatur: Arndt Beiderwieden, Michael Wagner, Kosten- und Leistungsrechnung, Bil-

dungsverlag EINS, Köln, neueste Auflage

Die selben Autoren, Beschaffung, Bildungsverlag EINS, Köln, neueste Auflage

Weitere Literatur: Bürgerliches Gesetzbuch (BGB), Beck dtv, aktueller Gesetzstand

Handelsgesetzbuch (HGB), Beck dtv, aktueller Gesetzstand

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1.2. Deutsch - Kommunikation (DEKO) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 1

Fachbezeichnung: Deutsch – Kommunikation (DEKO)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkraft: L´ Kloiber

Sprache: Deutsch





Voraussetzungen: Keine

Fachkompetenz

Wissen:


- Analyse als sachliche Aussage zu verstehen.

- die unterschiedlichen Wirkungsmöglichkeiten schriftlicher Texte zu

beurteilen.

- Sachtexte, appellierende Texte und emotionale Texte zu unterschei-

den.

- die inhaltlichen und gestalterischen Anforderungen bei der Erstellung

von Facharbeiten, Projektarbeiten, Referaten und Präsentationen zu

kennen.

- aktuelle Bewerbungsverfahren und Bewerbungsanforderungen zu

kennen.

- Argumentationsformen zu kennen.

- plausible, rationale und emotionale Begründungen einzuordnen.

- Sprachliche Grundlagen kennen und anwenden zu können.

- Visuelle Medien beschreiben und analysieren zu können.

- Formen der Geschäftskommunikation und der Dokumentation an-

wenden zu können.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- die neuen Rechtschreib- und Zeichensetzungsregeln anzuwenden.

- die Gestaltungsmöglichkeiten mündlicher und schriftlicher Textsor-

ten zu kennen und anzuwenden.

- Facharbeiten und Projektarbeiten logisch zu strukturieren und zu ge-

stalten.

- Zitate nachzuweisen und Literaturverzeichnisse anzulegen.

- Bewerbungsunterlagen zu erstellen.

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- Bewerbungsgespräche/Assessmentcenter vorzubereiten und durch-

zuführen.

- Thesen, Argumente, Beispiele logisch zu strukturieren und zu formu-

lieren.

- Visuelle Medien bei der Argumentation zu nutzen.

Inhalte: 1. Übersicht

2. Präsentieren/Methodentraining:

Erster Umgang mit Präsentationstechniken

Recherche, Zitiertechnik, Quellennachweis

formale Kriterien eines Handout

3. Sprachanalyse /Vertiefung sprachlicher Grundlagen:

Lesetechniken (Scannen, punktuelles Lesen, strukturiertes Lesen)

Arbeitsmethoden zur Analyse von Texten, grammatische Struktur

4. Inhalte von Sachtexten wiedergeben:

Sachtexte lesen und verstehen

Bestimmung von Intention und Textsorte

Verfassen einer Inhaltsangabe

5. Beschreibung und Analyse von visuellen Medien:

Schaubilder (z.B.: Balken-, Säulen-, Kurven-, Kreisdiagramm)

Werbeplakate, filmische Sequenzen

6. Geschäftskommunikation:

Briefe nach DIN 5008 gestalten

Wirkung von Briefen auf Leser einschätzen

Briefe sachgerecht schreiben

Telefonieren im geschäftlichen Bereich

7. Bewerbung:

Auswerten von Stellenangeboten

Bewerbungsmappe erstellen (Anschreiben, Motivationsschreiben,

hierarchischer und chronologischer Lebenslauf)

Bewerbungsgespräch

Assessment-Center (Rollenspiel)

8. Dokumentieren:

Bericht (technischer Bericht)

Telefongespräche dokumentieren (Gesprächsnotiz)

Protokollieren (Ergebnis- und Verlaufsprotokoll)

9. Argumentieren und diskutieren:

Aufbau eines Arguments

zielgruppengerechtes Argumentieren

3-Schritt und 5-Schritt-Diskussionsbeitrag

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Diskussionen leiten (Rolle des Moderators)

mündliche Stellungnahme als Überzeugungsrede

schriftliche Stellungnahme

10. Projektarbeiten:

Wissenschaftliche Textgestaltung (Sprache, Plagiate)

Gliederung

Zitiertechnik

Quellennachweis

Prüfungsleistungen: 2-3 Klausuren, Leistungstests, Referate

Medienformen: Tafel, Beamer

Literatur: Dietrich, Dussa, Güven: Deutsch Werkzeug Sprache, Verlag Handwerk und

Technik, neueste Auflage

Weitere Literatur: -

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1.3. Englisch – Kommunikation (ENKO) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 1

Fachbezeichnung: Englisch – Kommunikation (ENKO)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkraft: StR´ Nünemann-Meyer

Sprache: Englisch





Voraussetzungen: keine

Fachkompetenz

Wissen:


- Kenntnisse erweiterter Sprachstrukturen zu erwerben.

- inhaltliche und gestalterische Anforderungen an mündliche und

schriftliche Kommunikationsformen zu kennen.

- englische technische und branchenspezifische Fachtermini zu kennen

und anzuwenden.

- Kenntnisse interkultureller Einflüsse aufzuweisen.

- Vor- und Nachteile von unterschiedlichen erneuerbaren Energiequel-

len in der Zielsprache zu beschreiben.

- Präsentationstechniken anzuwenden.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- erweiterte zielsprachliche Strukturen zu verwenden.

- unterschiedliche Sprachrollen besetzen zu können.

- Inhalte nichtsprachlicher Informationsträger wiederzugeben.

- Bewerbungsunterlagen zusammenzustellen und zu verfassen.

- Bewerbungsgespräche vorzubereiten und durchzuführen.

- Korrespondenzen erforderlicher Art im Geschäftsleben zu verfassen.

- branchenbezogenes Fachvokabular sicher zu verwenden.

- Medien funktionsgerecht und zielgruppengerecht einzusetzen.

- Sachtexte und Filme zu aktueller berufsbezogener Thematik (alterna-

tive Energiequellen, Materialien, Erfindungen, Globalisierung u.a.) zu

verstehen und zu diskutieren.

- kurze Präsentationen zu beruflicher Thematik vorzubereiten und vi-

suell zu gestalten, ein Handout vorzubereiten.

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Inhalte: 1. Das neue Unternehmen:

Kennenlernen und Kommunikation in der Firma

Organigramm des Unternehmens

2. Produktion und Produkt:

Werkzeuge und Technologie, Fügen und Montage

Fehlerbehebung, Instandhaltung, Gewährleistung

Sicherheit am Arbeitsplatz

3. Materialien:

Energie und Umwelt

Materialien, Formen und ihre Eigenschaften

Testverfahren

4. Steuerungstechnik:

Informationstechnik

5. Auslandseinsatz:

Arbeitssuche/Globalisierung

Geschäftsbrief/Geschäftskommunikation

Bewerbungsschreiben, Lebenslauf

Bewerbungsgespräch, telefonieren

Diskussion, Verhandlung, Leitung eines Gruppengesprächs

Prüfungsleistungen: 2 -3 Klausuren, Leistungstests, Referate


Literatur: W.Büchel, C.Carey, M.Schäfer: Technical Milestones, Klett, Stuttgart, 2013.


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1.4. Mathematik (MATH) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 1

Fachbezeichnung: Mathematik (MATH)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkraft: StR Dipl.-Ing. Herzog

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- Wissen über die fundamentalen mathematischen Ideen und Methoden

zu erwerben.

- Wissen über mathematische Verknüpfungen und Methoden zu erwer-

ben, welche die Lernbereitschaft und Lernaufnahme unterstützen.

- Mathematik als Kommunikationsmöglichkeit wissenschaftlicher Pro-

bleme zu verstehen.

- Wissen über Gleichungen und Funktionen zu erlangen.

- die Definition funktionaler Probleme zu meistern.

- Texte mit mathematischen Problemstellungen zu analysieren und ma-

thematisch zu erfassen.

- Wissen über Trigonometrie und komplexe Berechnungen mit theoreti-

schen und modellbasierten Konzepten zu erwerben.

- komplexe Berechnungen mit Hilfe eines Taschenrechners durchzufüh-

ren.

- trigonometrisches Wissen anzuwenden.

- Kenntnisse der Differential- und Integralrechnung auf technische Pro-

blemstellungen anzuwenden.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- komplexe Berechnungen mit Hilfe eines TR durchzuführen.

- Formelschreibweisen und –umstellungen sicher durchzuführen.

- Gleichungen und Gleichungssysteme von Hand sicher zu lösen.

- Funktionen zu konstruieren und grafisch darzustellen.

- den Einfluss von funktionalen Parametern analytisch zu erfassen und

zu beurteilen.

- Funktionen mit Hilfe der Differentialrechnung zu konstruieren und zu

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diskutieren.

- unbestimmte und bestimmte Integrale sicher zu lösen.

- Inhalte des Faches Mathematik in Fächern des Lernbereichs 2 anzu-

wenden und zu nutzen.

- mittels Software (GeoGebra) geometrisch zu konstruieren und Funk-

tionen zu analysieren

- Lösungen für neue Problemstellungen analytisch zu erfassen, zu erar-

beiten und zu beurteilen.

Inhalte: 1. Stoffwiederholung Sekundarstufe I:

Bruchrechnung

Termvereinfachung

Binomische Formeln

Satz des Pythagoras

Seitenverhältnisse am rechtwinkligen Dreieck

Gleichungen und Formelumstellung

2. Darstellung, Auswertung und Anwendung von ganzrationalen Funk-

tionen 1. und 2. Ordnung und Radizieren:

Darstellung von Funktionen

Erfassung von Messreihen inkl. grafischer Darstellung

Zeichnerisches Integrieren und Differenzieren

Erstellen einfacher Differentiations- und Integrationsregeln

Ableitung und Flächenfunktion

Lineare Gleichungen und Gleichungssysteme

Lineare Funktionen mit Anwendungen

Quadratische Funktionen und Gleichungen mit typischen Anwendungen

Lineare Kennlinien in der E-Technik (Widerstand, Diode, Spannungsquelle)

3. Darstellung, Auswertung und Anwendung von Exponentialfunktio-

nen und Logarithmieren:

Logarithmen und Logarithmengesetze

Exponentialgleichungen und -funktionen

Anwendungen (Kapitalverzinsung, Auf- und Entladung Kondensator,

Leistungs- und Spannungspegel in dB, Wachstum und Zerfall)

4. Darstellung, Auswertung und Anwendung von ganzrationalen Funk-

tionen höherer Ordnung:

Linearfaktoren, Produktform

Polynomdivision, Nullstellenberechnung

5. Differentialrechnung:

Grenzwerte an Definitionsgrenzen

Ableitungsfunktion, Schreibweisen für Ableitungen

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Funktionen und ihre Ableitung (qualitativ)

Ableitungsregeln

Kurvendiskussion ganzrationaler Funktionen

Extremwertaufgaben

Anwendungen der Kurvendiskussion

6. Integralrechnung:

Flächenfunktion, Stammfunktion, Integrationsregeln

Flächenberechnung, Fläche zwischen 2 Funktionsgrafen

Anwendung der Integralrechnung in der Elektrotechnik

Übungen zur Integralrechnung

Prüfungsleistungen: 4 Klausuren und Abschlussprüfung

Medienformen: Tafel, Beamer, Taschenrechner Casio fx991-DEX, GeoGebra

Literatur: Berthold Heinrich, Juliane Brüggemann, Christoph Berg, u.a.

Mathematik - Fachhchschulreife Technik, Cornelsen, neueste Auflage

Weitere Literatur: Heinz Rapp, Mathematik für Fachschule Technik und Berufskolleg, Springer

Vieweg, Berlin und Wiesbaden, neueste Auflage

Siegfried Völker u.a., Mathematik für Techniker, Hanser, München und Leipzig,

neueste Auflage

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1.5. Mitarbeiterführung, Berufs- und Arbeitspädagogik (MFBA) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 1

Fachbezeichnung: Mitarbeiterführung, Berufs- und Arbeitspädagogik (MFBA)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkraft: OStR Dipl.-Ing. Peusch

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- Einflüsse auf den Lernprozess zu kennen.

- die didaktisch-methodische Strukturierung eines Lernprozesses zu

kennen.

- die Grundlagen der Kommunikation zu kennen.

- die Einflussfaktoren von Motivation zu kennen und analysieren kön-

nen

- Wege und Methoden der Konfliktlösung zu kennen.

- Grundlagen von Führung und Organisation des Führens zu kennen.

- rechtliche Rahmenbedingungen von Arbeitsverhältnissen und Ar-

beitsverträgen zu kennen.

- die Grundzüge des deutschen Sozial- und Arbeitsrechts zu kennen.

- die Gruppenmoderation als Methode zu kennen.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- die äußeren und individuellen Bedingungen eines Lernprozesses zu

beurteilen und zu optimieren

- die äußeren und situativen Bedingungen eines Kommunikationspro-

zesses zu beurteilen.

- die persönlichen Voraussetzungen der Kommunikationspartner zu be-

achten.

- Einflussfaktoren auf das Führungsgeschehen zu bewerten.

- Führungsstile hinsichtlich ihrer Situationsangemessenheit zu beurtei-

len.

- Mitarbeiter hinsichtlich ihrer Handlungstypologie zu charakterisieren.

- Konfliktsignale zu interpretieren und angemessen zu reagieren.

- formale Voraussetzungen von Abmahnungen und Kündigungen zu

kennen und anzuwenden.

22

Inhalte: 0. Einführung

1. Berufs- und Arbeitspädagogik

Einführung in die allgemeine Pädagogik

Lerntheorie

Berufsausbildung und Ausbildungsvertrag

Betriebliche Ausbildung

2. Mitarbeiterführung

Personalplanung

Der deutsche Qualifikationsrahmen DQR

Personalverwaltung

Beendigung des Arbeitsverhältnisses

Arbeitsvertrag

Bewerbung

Das Vorstellungsgespräch

Das Assessmentcenter

Einstellungstests

Das Mitarbeitergespräch

Das Arbeitszeugnis

Konflikte am Arbeitsplatz

Gesprächsführung und Verhandlungstechniken

Führungsstile und -techniken

Verständlichkeit von Texten und Mitteilungen

Hochstatus und Tiefstatus

Motivation

Vortragstechnik

Körpersprache

Interkulturelle Kompetenz

Die neue Stelle als Führungskraft

3. Weitere arbeitsrechtliche Themen

Prokura und Handlungsvollmacht

Arbeitsrecht und Arbeitsgerichtsbarkeit

Tarifrecht

Betriebliche Mitbestimmung

Schutzbestimmungen für Arbeitnehmer

Sozialversicherung

Prüfungsleistungen: 2 Klausuren, Leistungsnachweise, Referate


Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskript MFBA, TAB, Braunschweig, neueste Auflage

Weitere Literatur: Fein, Pini-Karadjuleski, Betriebliche Kommunikation, Fachschulen und Berufs-

kollegs, Bildungsverlag EINS, neueste Auflage

23

1.6. Naturwissenschaften (NAWI) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 1

Fachbezeichnung: Naturwissenschaften

Lerngebiet: Chemie und Werkstoffkunde (CHWK)

Studienjahr: 1 (US)


Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- grundlegende Prinzipien der anorganischen Chemie wie Atomaufbau,

Periodensystem der Elemente, Bindungsarten, Säuren- und Basen zu

beschreiben.

- die wichtigsten Stoffklassen der organischen Chemie zu erkennen und

ihre Eigenschaften zu erläutern.

- die wichtigsten Kunststoffe zu kategorisieren und zu beschreiben.

- Begriffe aus der Werkstoffkunde, Kennwerte, Erfordernisse und Be-

ziehungen zu erkennen und zu erläutern.

- Zusammenhänge zwischen Werkstoffkunde und Fertigungstechnik zu

erkennen.

- Produktionsverfahren unter dem Aspekt der Produktivität, der Öko-

nomie, des Qualitätsmanagements, der Umweltverträglichkeit und der

gesetzlichen Vorschriften zu analysieren, zu evaluieren und auszuwäh-

len.

- Beispiele für Produktionsverfahren nach DIN 8580 zu benennen.

- grundlegende Prinzipien der Fügetechnik, der Gießereitechnik, der

Umformtechnik und der Zerspanungstechnik zu beschreiben.

- das Zusammenspiel von Fertigungsverfahren und Fertigungseinrich-

tung zu reflektieren.

- Verfahren der generativen Fertigungstechnik auszuwählen, zu be-

schreiben und anzuwenden.

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Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- technologische Trends und Entwicklungsziele zu reflektieren.

- verschiedene Fertigungsverfahren anhand ihrer wesentlichen Eigen-

schaften miteinander zu vergleichen.

- Prüfverfahren für mit gewählten Fertigungsverfahren gefertigte Werk-

stücke auszuwählen.

Inhalte: 1. Chemie

Atom und Atommodell

Periodensystem der Elemente

Elektropositive und elektronegative Elemente

Säurebildner und Basenbildner

Chemische Bindung

Säuren und Basen

Chemische Reaktionen

Organische Chemie (Kohlenwasserstoffe, Aromaten, Amine, Alkohole, Ether,

Carbonsäuren, Fettsäuren, Ester, Fette und Öle, Seifen)

2. Kompendium Kunststoffe

Thermoplaste

Duroplaste

Elastomere

Polyurethane

Recyclingcodes

3. Werkstoffkunde

Werkstoffaufbau

Zweistoff-Legierungen (Phasendiagramme: Peritektikum, Eutektikum ,

Eutektoid, Intermetallische Phasen)

Stahlherstellung (Sauerstoffblasverfahren, Elektrostahlherstellung)

Eisen-Kohlenstoff-Schaubild

Metallografie, ZTU-Schaubild, Härten, Wärmebehandlung, Metallurgie

Zugversuch, Härteprüfung, Kerbschlag-Biege-Versuch

Nicht-Eisen-Metalle

4. Fügen (Schweißen)

Gasschmelzschweißen

Lichtbogenhandschweißen, Metalllichtbogenschweißen

Wolfram-Inertgasschweißen

Laserstrahlschweißen

Unterpulverschweißen

Widerstandsschweißen

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5. Weitere Technologien (optional)

Gießen

Tiefziehen, Massivumformen

Trennen, Schleifen, Drehen und Zerspankräfte

6. Generative Fertigungsverfahren (optional)

Sintern, 3D-Druck

Prüfungsleistungen: 2 Klausuren, 1 benotete Exkursion

Medienformen: Tafel, Beamer, 3D-Drucker

Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskripte CHWK 1 und 2, TAB, Braunschweig, neu-

este Auflage

Weitere Literatur: Wolfgang Weißbach, Werkstoffkunde, Springer Vieweg, Berlin und Wiesbaden,

neueste Auflage

Helmuth Behnisch, Kompendium der Schweißtechnik (Band 1 bis 4), DVS, Düs-

seldorf, neueste Auflage

Klaus-Jürgen Matthes, Werner Schneider, Schweißtechnik, Hanser, München

und Leipzig, neueste Auflage

Heinz Tschätsch, Jochen Dietrich, Praxis der Umformtechnik, Springer Vieweg,

Berlin und Wiesbaden, neueste Auflage

Heinz Tschätsch, Jochen Dietrich, Praxis der Zerspantechnik, Springer Vieweg,


26

Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 1

Fachbezeichnung: Naturwissenschaften

Lerngebiet: Physik (PHYS)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkräfte: StR Dipl.-Ing. Kirschke und OStR Dipl.-Ing. Peusch

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- physikalisches und kinematisches Grundwissen in anderen Fächer und

Anwendungsgebieten einzusetzen.

- grundlegendes Wissen in den Themengebieten Statik und Dynamik

sowie die Fachbegriffe Kraft, Arbeit/Energie, Leistung und Wirkungs-

grad in anderen Fächern anzuwenden.

- grundlegendes Wissen in den Themengebieten Hydrodynamik und

Thermodynamik in anderen Fächern anzuwenden.

- Wissen über Schwingungen und Wellen, Akustik und weitere Wissens-

gebiete anzuwenden und dieses Wissen für technische Produkte und

Verfahren einzusetzen.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- frei und unter Anleitung Experimente durchzuführen.

- physikalische Lösungsverfahren zu erarbeiten.

- physikalisch-mathematische Modelle zu erarbeiten.

Inhalte: 1. Kinematik und Dynamik

Geschwindigkeit und Beschleunigung

Freier Fall, senkrechter Wurf, waagerechter Wurf, schiefer Wurf

Rotation

Reibungsarbeit, potentielle Energie, kinetische Energie

Energieerhaltung

Leistung und Wirkungsgrad

Impuls

Impulserhaltung (Ziolkowskische Raketengleichung)

Gerader Stoß und ungerader Stoß

Elastischer Stoß und unelastischer Stoß

Drehmoment und Rotationsenergie

Drehimpuls, Drehimpulserhaltung

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2. Schwingungen und Wellen

Amplitude, Frequenz

Überlagerung von Schwingungen

Schwebung, Federschwingung, Pendelschwingung, Dämpfung

Longitudinalwellen, Transversalwellen

Augenblickswert einer Welle

Dopplereffekt

Schallwellen: Schallstärke, Schallgeschwindigkeit, Schalldruckpegel

Dämpfung, Dämmung, Reflexion

3. Wärmelehre (Thermodynamik)

Festkörper. Längenänderung

Dichteanomalie des Wassers

Ausdehnung von Gasen, Zustandsgleichung der Gase

Wärmeenergie, Spezifische Wärmekapazität

Nullter Hauptsatz der Thermodynamik

Stoffmenge in Mol

Zustandsänderungen der Gase: Isobare, Isochore, Isotherme, Adiabate

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Kreisprozesse: Dampfmaschine, Stirling, Carnot, Otto, Diesel

Entropie und Enthalpie

2. Hauptsatz der Thermodynamik, T-s-Diagramme

Mollier-Diagramm (h-s)

4. Elektrochemie (optional):

Faradaysche Gesetze, Batterie, Akkumulator

Brennstoffzelle

Prüfungsleistungen: 2 -3 Klausuren

Medienformen: Tafel, Beamer, Unterrichtsversuche, Unterrichtsfilme

Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskript PHYS, TAB, Braunschweig, neueste Auflage

Weitere Literatur: Helmut Lindner u.a., Physik für Ingenieure, Hanser, München und Leipzig, neu-

este Auflage

Paul Tipler, Gene Mosca, Physik für Ingenieure, Springer, Berlin und Heidel-

berg, neueste Auflage

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1.7. Politik (POLI) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 1

Fachbezeichnung: Politik (POLI)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkraft: StD Dr. Marx

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- wirtschaftspolitische Grundpositionen zu kennen und zu verstehen.

- die Grundzüge der angebots- und nachfragebasierten Wirtschaftstheo-

rien kennen.

- gegenwärtige makroökonomische Gegebenheiten kennen und beurtei-

len.

- die soziale Marktwirtschaft kennen und beurteilen.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- Informationen eigenhändig zu beschaffen und auszuwerten.

- Informationsquellen bzgl. der inhärenten politischen Tendenzen ein-

zuordnen.

- verschiedenartigste Medien und Quellen zu nutzen.

- Ausarbeitungen und Vorträge unter Beachtung fachwissenschaftlicher

Vorgehensweisen anzufertigen.

- makroökonomische Daten methodenkompetent zu erarbeiten und zu

bewerten.

Inhalte: 1. Politische Partizipation

Interesse für Politik und für politische Beteiligung

Statistik im Vergleich zu Studierendenbefragung

Phänomen des Wutbürgers

2. Beteiligung an der Willensbildung

Zentrale Partizipationsmöglichkeiten

Meinungsfreiheit

Vereinigungsfreiheit und Versammlungsfreiheit

Wahlen

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3. Lobbyismus

Veranschaulichung und Vertiefung der Einflussnahme von Interessenver-

bänden an politischen Prozessen und politischer Meinungsbildung.

4. Wege aus der Legitimationskrise

Kritik an repräsentativen politischen Systemen

Vorschläge zur Stärkung der politischen Einflussnahme

(direkte Demokratie, liquid democracy, Wahlpflicht, Loskammern)

5. Herausforderungen des sozialen Ausgleichs in der Wirtschaftsord-

nung

Entstehung und Verteilung der Markteinkommen

Finanzierung und Umverteilung des Steueraufkommens

Ausgestaltung der sozialen Marktwirtschaft

Alternativ:

1. Grundlagen der volkswirtschaftlichen Theorie

2. Wirtschaftsmodell nach Keynes

3. Marktwirtschaft

4. Grundprinzipien der Wirtschaftspolitik

5. Soziale Randbedingungen der Volkswirtschaftslehre

6. Soziale Gerechtigkeit

Prüfungsleistungen: 1 Klausur


Literatur: -


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2.1. Computer Aided Design (CADG) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 2

Fachbezeichnung: Computer Aided Design - Grundlagen

Lerngebiet: Computer Aided Design - Grundlagen (CADG)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkraft: StD` Dipl.-Ing. Dietze

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- erworbenes Wissen im technischen Zeichnen auf die CAD-Technologie

zu übertragen.

- CAD-technische Probleme zu analysieren.

- CAD-Systeme nach technischen Erfordernissen anzuwenden.

- die Position und Aufgaben von CAD-Systemen in einer Unternehmens-

prozesskette zu kennen.

- CAD-technische Informationen abzuleiten.

- Maschinenbautechnische, geometrische und datentechnische Kennt-

nisse miteinander zu verknüpfen.

- in Netzwerken zu arbeiten (Netzwerklaufwerke, Ausgabeeinheiten).

- die Module „Part Design“, „Drafting“, "Assembly Design" und "DMU Ki-

nematics" von CATIA V5 und deren Funktionen anwendungsspezifisch

einzusetzen.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- das dreidimensionale rechnergestützte Modellieren zu beherrschen.

- CAD-technische Problemstellungen zu analysieren und CAD-

technische Informationen abzuleiten.

- anpassungsfähige CAD-Modelle zu erarbeiten.

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- eigene Entwürfe mit der vorgestellten Software fachgerecht zu erstel-

len.

- Fehler zu analysieren und zu verbessern.

Inhalte: Einführung in CATIA V5

Sketcher - Profile

Sketcher - Operationen

Erzeugen von Solids

Erzeugen von komplexen Solids

Grundlagen technischer Zeichnung, Zeichnungsvorlagen

Erstellen von Zeichnungsableitungen mit normgerechter Bemaßung

Erzeugen der Parts für BG Abtriebswelle

Erzeugen von zusammengesetzten Solids

Einführung Assembly Design

Erstellen von Baugruppen

Zusammenführen von Baugruppen

Zeichnungserstellung von Baugruppen

Stücklistenerstellung

Baugruppen-Analyse

Kinematik Simulation von Baugruppen

Prüfungsleistungen: 2 - 3 Klausuren, digitale Zeichenmappe

Medienformen: Beamer-Präsentation der Software und ihrer Funktionen; Arbeitsblätter im

pdf-Format; Anwendungs-Software: CATIA V5-R27 Studentenversion von CV5

(auf Heimarbeits-PCs)

Literatur: Online Dokumentation CV5; Catia V5 - Herdt Verlag


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2.2. Grundlagen der Datenverarbeitung (GRDV) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 2

Fachbezeichnung: Grundlagen der Datenverarbeitung

Lerngebiet: Grundlagen der Datenverarbeitung (GRDV)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkräfte: OStR Dipl.-Ing. Peusch und StR Dipl.-Ing. Kirschke

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- digitale Schaltkreise zu analysieren, zu planen und zu entwerfen.

- die wesentlichen Funktionen von PC-Hardware und Hardwarekompo-

nenten zu beschreiben.

- Dateien und Programme im Betriebssystem (LAN) zu bedienen.

- Standardprogramme zu bedienen.

- kleinere Programme in einer Programmiersprache zu entwerfen.

- bestehende Applikationen zu dokumentieren und zu präsentieren.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- Informationen zu kodieren und zu dekodieren.

- digitale Schaltungen zu entwerfen, aufzubauen, zu berechnen und zu

optimieren.

- Bauelemente eines Computers zu beschreiben, auszuwählen und zu

konfigurieren.

- Officeprogramme optimiert anzuwenden.

- grundlegende Programme in einer Programmiersprache zu entwerfen

und zu optimieren.

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Inhalte: 1. Einführung und Kodierung:

Binärcode, Hexadezimalzahlen, Oktalzahlensystem

Boolesche Algebra und Logikschaltungen

Logikgatter (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR)

2. Digitale Logikschaltungen:

Grundlegende Schaltfunktionen

Zusammengesetzte Logikverknüpfungen

Schaltungsvereinfachung mit dem Karnaugh-Diagramm

Addierer

3. Personalcomputer:

Mainboard

Prozessor

Bussysteme

Speicher und Datenträger

Grafik

4. Programmieren in C++:

Compiler, Interpreter, Operatoren und Variablen

Abfragen

Schleifen

Felder

Funktionen

Unterprogramme

5. Arbeiten mit Bürosoftware

Textverarbeitungsprogramm

Tabellenkalkulationsprogramm

Präsentationsprogramm

Prüfungsleistungen: 3 Klausuren

Medienformen: Tafel, Beamer, CODESYS, MS-Office/Open Office, Devil C++ Compiler

Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskript GRDV, TAB, Braunschweig, neueste Auflage


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2.3. Grundlagen der Elektrotechnik (GRET) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 2

Fachbezeichnung: Grundlagen der Elektrotechnik

Lerngebiet: Grundlagen der Elektrotechnik (GRET)

Studienjahr: 1 (US)


Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- Ladung, Ladungstransport und Ladungsverschiebung als Grundlage

der Elektrizitätslehre zu erkennen.

- die elektrische Spannung als Ursache für den Stromfluss im elektri-

schen Feld zu erkennen.

- die wichtigsten analogen elektrischen Schaltungen zu beschreiben und

in Bezug auf ihre Wirkungsprinzipien auszulegen.

- die wichtigsten Funktionsprinzipien und geeignete Anwendungen für

analoge elektrische Schaltungen zu bewerten.

- sich das für die Analyse und den Entwurf moderner Schaltungen not-

wendige praktische und theoretische Wissen anzueignen.

- das erworbene Wissen durch Laborversuche zu festigen und die eige-

ne Teamarbeitsfähigkeit zu entwickeln und zu fördern.

- die Zusammenhänge von Spannung, Strom, Leistung und Arbeit zu er-

kennen.

- den elektrischen Strom als Ursache für die Entstehung eines magneti-

schen Feldes zu erkennen.

- das Phänomen der Spannungsinduktion zu erkennen und auf die

Funktion von elektrischen Maschinen (Transformator, Motor) anzu-

wenden.

- die Kenngrößen sinusförmiger Spannungen und Ströme zu benennen

und mathematisch zu beschreiben.

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Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- einfache Versuche nach Anleitung aufzubauen und durchzuführen.

- Anleitungstexte zu verstehen und in ein physikalisch-mathematisches

Modell umzusetzen.

- Versuchsbeobachtungen auf eine wissenschaftliche Begründung zu-

rückzuführen und mit anderen Phänomenen (auch Alltagsphänome-

nen) zu verknüpfen.

- elektrotechnische Formeln und Einheiten herzuleiten und zu verifizie-

ren.

- gegebene Formeln auszuwählen und umzustellen.

- lineare Gleichungssysteme zur Netzwerkberechnung aufzustellen und

mit dem Taschenrechner oder mit Hilfe eines Computeralgebrasy-

stems (CAS) zu lösen.

- Umkehrfunktionen anzuwenden.

- Kennwerte aus einer Magnetisierungskennlinie abzulesen.

- Wechselstromkreise mit Hilfe der komplexen Rechnung zu berechnen

und mit Hilfe von Zeigerdiagrammen darzustellen.

Inhalte: 1. Grundbegriffe der Elektrizitätslehre

Grundlegende Versuche zur Elektrostatik

Elektrischer Strom

Berührungselektrizität

Kraftwirkungen elektrostatischer Ladungen

Influenz

Elektrisches Feld, elektrische Spannung

Stromrichtung

Elektrischer Widerstand

2. Elektrisches Feld und Kondensator

Elektrische Feldstärke

Faraday´scher Käfig

Kondensator

Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren

Bauformen von Kondensatoren

Lade- und Entladevorgang am Kondensator

Energie des elektrischen Feldes und des geladenen Kondensators

3. Gleichspannung und Gleichstrom

Reihenschaltung von Widerständen, Spannungsteiler

Parallelschaltung von Widerständen, Stromteiler

Bauformen von Widerständen und Farbcode

Fest eingestellter unbelasteter Spannungsteiler

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Potenziometerschaltung als Spannungsteiler

Stromteiler, belasteter Spannungsteiler

Einfache Netzwerkberechnungen

Kirchhoffsche Regeln, Brückenschaltung

Stern-Dreieck-Umwandlung

Ersatzspannungsquelle

Netzwerke mit mehreren Spannungsquellen

Energie und Leistung im Gleichstromnetzwerk

Leistungsanpassung

3. Magnetisches Feld und Spule

Vereinfachtes Modell für magnetische Effekte in Festkörpern und Molekülen

Vereinfachtes Modell für die Entstehung des Elektromagnetismus

Elektromagnetische Grundgrößen

Magnetischer Kreis

Magnetisierungsarbeit und Kraft eines Magnetpols

Hysterese

Stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld

Entstehung eines magnetischen Drehmoments (Elektromotor)

Kräfte auf eine einzelne bewegte Ladung

Kräfte zwischen stromdurchflossenen Leitern

Bewegung eines stromlosen Leiters in einem Magnetfeld (Generator)

Lenzsche Regel

Induktionsgesetz

Energie des Magnetfelds

Reihenschaltung und Parallelschaltung von Spulen

Schaltvorgänge an Spulen

4. Wechselspannung und Wechselstrom

Was ist Wechselstrom?

Vorteile und Nachteile von Wechselstrom

Widerstand, Reaktanz und Impedanz

Reihenschaltungen im Wechselstromkreis

Parallelschaltungen im Wechselstromkreis

Gemischte Schaltungen im Wechselstromkreis



Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskript GRET, TAB, Braunschweig, neueste Auflage

Weitere Literatur: Heinz-Josef Bauckholt, Grundlagen und Bauelemente der Elektrotechnik, Han-

ser, München und Leipzig, neueste Auflage

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2.4. Technische Mechanik (TEME) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 2

Fachbezeichnung: Technische Mechanik

Lerngebiet: Technische Mechanik (TEME)

Studienjahr: 1 (US)

Lehrkraft: L Dipl.-Ing. Lührs

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:

Die Studierenden zeigen die Fähigkeit und die Bereitschaft

- physikalische und technische Gesetzmäßigkeiten miteinander zu ver-

knüpfen.

- die wissenschaftlich-technischen und ökonomischen Zusammenhänge

und ihre konsistente Anwendung in maschinenbautechnischen Kon-

struktionen zu erkennen.

- zur Abstraktion technischer Aufgabenstellungen und zur Konzeptent-

wicklung hinsichtlich praktischer Anwendungen.

- technische Probleme algorithmisch zu beschreiben, mathematisch zu

lösen, auch mit Hilfe der Datenverarbeitung sowie die Rechenresultate

zu bewerten und einzuordnen.

- die Begriffe Kraft und Kraftmoment zu erläutern.

- das Prinzip des Freimachens von Bauteilen anzuwenden.

- Flächen- und Linienschwerpunkte zu bestimmen.

- die Standsicherheit von Körpern zu bestimmen.

- mechanische Spannungen und Beanspruchungen zu ermitteln.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- zur Anwendung von grafischen und analytischen Verfahren zur Lö-

sung von Kräfte- und Momentengleichgewichten.

- zum Lösen von linearen Gleichungssystemen mit mathematischen

Verfahren und mit dem Taschenrechner.

- zum Lösen von quadratischen Gleichungen mit mathematischen Ver-

fahren und mit dem Taschenrechner.

- zur Anwendung der Infinitesimalrechnung im Themengebiet Biegung.

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Inhalte: 1. Statik

Einführung und Modellbildung

Kraft, Gewichtskraft und Drehmoment

Zentrales Kräftesystem

Allgemeines Kräftesystem in der Ebene

Freischnitt

Loslager, Festlager, feste Einspannung, Seil, Kette, Feder, Pendelstange

Kräftegleichgewicht

Seil auf Rolle, Flaschenzug

Streckenlasten (Rechteck, Dreieck)

Mehrteilige Systeme

Flächenschwerpunkt, Linienschwerpunkt

Kippmoment

Satz von Pappus/Guldin

Reibung

Fachwerk (mit Ritterschem Schnittverfahren)

2. Festigkeitslehre

Elastische und plastische Verformung

Elastizitätsmodul und Hookesches Gesetz

Streckgrenze, Zugfestigkeit

Zugbeanspruchung, Zugverformung

Druckbeanspruchung, Flächenpressung, Lochleibung

Nennspannung, zulässige Spannung

Sicherheitsgrad

Zugspannungen in dünnwandigen Behältern

Statisch unbestimmte Systeme

Scherkraft und Gleiten

G-Modul und Poissonzahl

Biegemoment, Biegeverformung, neutrale Faser

Flächenträgheitsmoment, polares Flächenträgheitsmoment

Torsion und Torsionsmoment

Knicken



Literatur: Dieter Lührs, Unterrichtsskript TEME, TAB, neueste Auflage

Weitere Literatur: Karlheinz Kabus, Mechanik und Festigkeitslehre, Hanser, neueste Auflage

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3.1. Mechatronik (MEAT) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 3

Fachbezeichnung: Mechatronik (MEAT)

Lerngebiet: Elektrische Antriebstechnik und Sensorik (ELAS)

Studienjahr: 2 (OS)


Sprache: Deutsch





Voraussetzungen: Erfolgreicher Abschluss der Unterstufe

Fachkompetenz

Wissen:


- elektrische Antriebe (DC und AC) sowie Transformatoren zu projektie-

ren, umzusetzen, in Betrieb zu nehmen und zu warten.

- Motoreigenschaften mit Hilfe von Ersatzschaltbildern zu berechnen.

- verschiedene Sensoren zu planen, umzusetzen und zu evaluieren.

- Einsatzmöglichkeiten von Sensoren zu beurteilen.

- aktuelle Entwicklungen in der Sensorik zu verfolgen.

- sensorische Phänomene auf ihre physikalischen Grundlagen zurückzu-

führen.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- E-Motor Kennlinien aufzunehmen und auszulesen.

- Zeigerdiagramme für elektrische Maschinen zu erstellen.

- Kennlinien von Sensoren aufzunehmen und auszulesen.

- Sensoren fachgerecht zu verschalten.

- geeignete Sensoren auszuwählen und für den jeweiligen Anwendungs-

fall anzupassen (Linearisierung, Empfindlichkeit).

Inhalte: 1. Gleichstrommaschinen

Grundlagen: Magnetisches Feld, Kommutator

Ankerrückwirkung

Gleichstromreihenschlussmotor, Drehzahlregelung (Feldschwächung)

Gleichstromnebenschlussmotor

Fremderregter Motor, permanenterregter Motor, Doppelschlussmaschine

Servomotoren

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2. Transformator

Leerlauf, Kurzschluss, Betriebsverhalten unter Last

Spartrafo, Dreiphasenwechselstromtransformator

3. Asynchronmaschine

Käfigläufer, Schleifringmotor

Drehzahlregelung, Frequenzumrichter

4. Drehstromsynchronmaschine

5. Wechselstrommaschine

Pulsweitenmodulation, Phasenanschnittsteuerung

6. Resistive Sensoren:

Dehnungsmessstreifen, Brückenschaltung

7. Thermometer:

Thermoelement und Peltiereffekt

Pyrometer

Linearisierung

Thermistor: NTC, PTC

Widerstandsthermometer

8. Piezosensoren

Piezoelektrische Sensoren, piezoresistive Sensoren

9. Feuchtemessung

10. Kapazitive Sensoren

11. Induktive Sensoren

12. Potentiometrische Sensoren

13. Magnetfeldsensoren:

Wiegandsensor, Hallsensor

Magnetoresistiver und –striktiver Sensor

14. Regensensor

15. Laserentfernungsmessung

16. Ultraschall

17. Optoelektronik:

Fotowiderstand, Fotodiode, Fototransistor

Leuchtdiode (LED), Optokoppler

Prüfungsleistungen: 3 Klausuren, Abschlussprüfung

Medienformen: Tafel, Beamer, Laborversuche

Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskripte ELAS1 und ELAS2, TAB, Braunschweig,

neueste Auflage

Weitere Literatur: Klaus Fuest u.a., Elektrische Maschinen und Antriebe, Springer Vieweg, Berlin

und Wiesbaden, neueste Auflage

Ekbert Hering, Gerd Schönfelder, Sensoren in Wissenschaft und Technik, Vie-

weg + Teubner, Wiesbaden, neueste Auflage

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Lernbereich: 3


Lerngebiet: Konstruktion (KONA)

Studienjahr: 2 (OS)

Lehrkraft: L Dipl.-Ing. Lührs

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- grundlegende Methoden des konzeptionellen Konstruktionsentwurfs

zu studieren.

- Konstruktionen zu erstellen und (auch rechnerisch) auf ihre Funktion

zu überprüfen.

- Belastungen und Beanspruchungen einer Konstruktion zu erkennen

und zu analysieren und die Konstruktion belastungsgerecht auszule-

gen.

- Wissen zu erwerben zum methodischen Entwerfen von Apparaten,

Maschinen und Anlagen.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- methodische Konstruktionsstrategien erfolgreich einzusetzen.

- Konstruktionen nach allgemeinen Gestaltungsregeln zu bewerten.

Inhalte: 1. Maschinendynamik:

Trägheitsmoment (Prinzip von d´Alembert)

Satz von Steiner

Lineare Bewegungen

Rotatorische Bewegungen

Mechanische Linearschwingungen (frei/ungedämpft und gedämpft)

Mechanische Drehschwingungen (frei/ungedämpft und gedämpft)

Erzwungene Schwingungen (Federkraft-, Kraft- und Massenkrafterregung)

2. Methodisches Konstruieren (fakultativ)

Ablauf des Konstruktionsvorgangs

42

Aufgabenstellung und Anforderungsliste

Funktionsdenken und Prinziplösungen

(konventionell, intuitiv und diskursiv)

Grundregeln der Gestaltung: einfach, eindeutig, sicher, funktions-, anforde-

rungs-, festigkeits-, beanspruchungs- und fertigungsgerecht

3. Ausarbeitung der Dokumentation (fakultativ)

Arbeitsschritte, Systematik der Fertigungsunterlagen, Erzeugnisgliederung,

Zeichnungssysteme, Stücklistensysteme

4. Weitere Themen (fakultativ)

Normzahlen, Aufbau und deren Anwendung

Toleranzen, Passungen

Grundtoleranzgrade

Lage der Toleranzfelder

Form- und Lagetoleranzen

Oberflächenbeschaffenheit, technische Oberflächen (Rautiefe)

5. Weitere fakultative Themen

Festigkeit und zulässige Spannungen

Beanspruchungs- und Belastungsarten

Allgemeiner Festigkeitsnachweis

Sicherheit, Versagensarten

Art und Verlauf der Beanspruchung,

Einzelbeanspruchung

Zusammengesetzte Spannungen (Festigkeitshypothesen)

Statische und dynamische Festigkeitswerte

(u.a. Grenzspannungslinie, Dauerfestigkeitsschaubilder)

Statische Bauteilfestigkeit

(überschlägige Berechnung gegen Fließen bzw. Bruch, Stützwirkung, Ablauf

zur statischen Bauteilfestigkeit)

Dynamische Bauteilfestigkeit

(Überschlägige Dimensionierung, Kerbwirkung und Stützwirkung, Oberflä-

chengüte)

Prüfungsleistungen: 2 Klausuren und Abschlussprüfung


Literatur: Herbert Wittel, Dieter Muhs, Dieter Jannasch, joachim Voßiek, Roloff/Mattek:

Maschinenelemente, Berlin, Springer-Verlag.

Weitere Literatur: Karl-Heinz Kabus: Mechanik und Festigkeitslehre, München, Hanser Verlag

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Lernbereich: 3


Lerngebiet: Elektronik (ELEK)

Studienjahr: 2 (OS)


Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- die grundlegenden Eigenschaften von Halbleitern zu beschreiben.

- grundlegendes Wissen über Dioden, bipolare Transistorschaltungen

und Feldeffekttransistoren anzuwenden.

- den Einsatz von Elektronikbauelementen und Elektronikschaltungen

zu erkennen und zu bewerten.

- Analysewerkzeuge für die grundlegenden Halbleiterschaltungen zu

entwickeln, auch mit Hilfe von Laborversuchen.

- Kennlinien und Kenndaten von elektronischen Bauelementen zu in-

terpretieren.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- Elektronikbauelemente anhand von Kennlinien zu beschreiben und

auszuwählen.

- Schaltungen mit Elektronikbauelementen zu entwerfen und zu be-

rechnen.

Inhalte: 1. Halbleiter und Dioden:

Eigenschaften, Paarbildung, Rekombination, Dotierung

Gleichrichterschaltungen (M1, M3, B2, B6), Gleichrichtwert, Welligkeit,

Glättungskondensator

Z-Diode, Kapazitätsdiode, Schottkydiode, Tunneldiode

2. Transistor:

Bipolare und Feldeffekt-Transistoren, Grundschaltungen, Kennlinien

3. Leistungselektronik:

Schaltnetzteile, DIACS, TRIACS, Thyristoren, IGCTs

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4. Elektronische Schaltungstechnik:

Siebschaltungen, Begrenzerschaltung. Spannungsstabilisierung mit Z-Diode,

Freilaufdiode, zweistufige Vorverstärker, Differenzverstärker,

Konstantstromschaltung mit JFET



Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskript ELEK, TAB, Braunschweig, neueste Auflage

Weitere Literatur: Dieter Zastrow, Elektronik, Springer Verlag, Berlin und Heidelberg, neueste

Auflage

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Lernbereich: 2


Lerngebiet: Sicherheit von Anlagen und Prozessen und Instandhaltung (SPIN)

Studienjahr: 2 (OS)


Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- wesentliche Instandhaltungskonzepte zu beschreiben.

- Verknüpfungen von Instandhaltungsmaßnahmen und konstruktiven

und fertigungstechnischen Konzepten und Strategien zu erkennen.

- Sicherheitskonzepte zu entwickeln und anzuwenden.

- konstruktive und fertigungsspezifische Gefährdungen zu erkennen

und zu bewerten.

- elektrotechnische Schutzmaßnahmen zu erkennen und zu bewerten.

- radiologische und chemietechnische Schutzmaßnahmen zu erkennen

und zu bewerten.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- Lösungsmöglichkeiten für Instandhaltungsaufgaben zu entwickeln und

anzuwenden.

- zerstörungsfreie Prüfverfahren richtig auszuwählen.

- Übertragungen von gesetzlichen Vorschriften in die betriebliche Praxis

zu leisten.

- Gefährdungen durch Giftstoffe und Drogen für die Mitarbeitergesund-

heit zu erkennen und Vermeidungskonzepte zu entwickeln.

Inhalte: 1. Maschinensicherheit

2. Elektrotechnische Sicherheit:

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Elektrische Anlagen und Schutzmaßnahmen

3. Arbeitsschutz beim Schweißen

46

4. Radioaktivität:

Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung

Abklingfunktion und Halbwertszeit, Eindringtiefe von Strahlung

Aktivität, Strahlendosis, Äquivalentdosis

Schädlichkeit von Strahlung

Geigerzähler

5. Gefahrstoffe

6. Drogen und Alkohol am Arbeitsplatz

7. Weitere Themen:

Aufgaben der Fachkraft für Arbeitssicherheit

Aufgaben der Berufsgenossenschaft

Aufgaben der Instandhaltung

8. Betriebsmittel

9. Instandhaltungsmanagement

10. Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit

11.Lean Maintenance

12. Total Productive Management

13.Instandhaltungskosten

14. Optimierung der Instandhaltungsintensität:

Wartungspläne

15. Umweltmanagement (DIN ISO 14000)

16. Spezifische Probleme der Instandhaltung:

Korrosion und Korrosionsschutz, Reibung und Verschleiß, Kavitation

17. Zerstörungsfreie Prüfverfahren:

Eindringprüfung, Schallemissionsprüfung, Durchstrahlungsprüfung

Wirbelstromprüfung, Magnetpulverprüfung, Ultraschallprüfung

Prüfungsleistungen: 2 Klausuren, 1 bewertete Exkursion


bfe Lernprogramm, Elektrische Anlagen, Schutzmaßnahmen und deren Prü-

fung, bfe Verlag, Oldenburg

Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskript SPIN, TAB, Braunschweig, neueste Auflage

Weitere Literatur: Gerhard Kiefer, VDE 100 und die Praxis, VDE, Berlin und Offenbach, neueste

Auflage

47

3.2. Automatisierungs-, Netzwerk- und Fluidtechnik (AUNF) Studiengang: Mechatronik

Lernbereich: 3

Fachbezeichnung: Automatisierungs-, Netzwerk- und Fluidtechnik (AUNF)

Lerngebiet: Anlagenprogrammierung (ANPR)

Studienjahr: 2 (OS)


Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- die wichtigsten elektrotechnischen Elemente in automatisierten Anla-

gen zu benennen und funktional zu beschreiben.

- Abläufe zu erfassen, anzuordnen und einzurichten.

- Funktionen und Arbeitsabläufe logisch zu planen und darzustellen.

- Programm- und Befehlsstrukturen in FUP, CFC und AWL nach DIN EN

61131-3 zu planen und anzuwenden.

- verschiedene Lösungsmethoden anzuwenden bzw. nachzuvollziehen.

- Steuerketten in automatisierten Anlagen zu projektieren und anzupas-

sen.

- Speicherbausteine zum Zweck der Signalzustandsspeicherung, der

Verriegelung und der Reihenfolgebildung einzusetzen.

- Systeme zu analysieren und Fehler zu beheben.

- Arbeitsergebnisse zu dokumentieren und zu präsentieren.

- einfache Funktionsbausteine in ST zu erstellen und in Programme ein-

zufügen.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- automatisierungstechnische Problemstellungen normgerecht aufzuar-

beiten.

- einfache und komplexere Programme in den Sprachen FUP, CFC und

AWL zu entwickeln.

- eigene Programme in der Simulation zu testen.

- Fehlersuchen strukturiert durchzuführen.

48

- Aufgaben der Inbetriebnahme, der Wartung und Instandhaltung wahr-

zunehmen.

Inhalte: 1. Elemente von automatisierten Anlagen

Speicherprogrammierbare Steuerungen

Haupt- und Steuerstromkreis

Sicherungen, Hauptschalter, Hauptschütze, Motorschutzschalter, Wende-

schützschaltung, Taster (Öffner, Schließer, Wechsler), Endlagenschalter,

Leuchtmelder, Bimetallrelais, Hilfsschütze, NOT-Aus-Taster

2. Elemente von SPS-Programmen

Variable, Datentypen (Gültigkeitsbereiche), Speicherorte von Operanden,

Literale, Programme, Funktionen und Funktionsbausteine

SPS-Modelle: Ablaufsprache (AS), Kontaktplan (KOP), Funktionsbaustein-

sprache (FUP), Anweisungsliste (AWL), Strukturierter Text (ST), freigrafi-

scher Funktionsplaneditor (CFC)

3. Programmierung in CODESYS

Selbsthaltung

Speicherfunktionen (SR und RS): bistabile Kippglieder

Verriegelung, Reihenfolgebildung

Auswertung von Flanken, Binäruntersetzer

Zeitgeber: Impulssetzung, Ein- und Ausschaltverzögerung

Zähler: Aufwärts- und Abwärtszähler

Vergleichsfunktionen

Rechenoperatoren

Anlegen von benutzerdefinierten Funktionsbausteinen in ST

Einfügen von benutzerdefinierten ST-Funktionsbausteinen in FUP und CFC-

Programme.



CODESYS; bfe Lernprogramm, SPS – Einführung in speicherprogrammierbare

Steuerungen, bfe Verlag, Oldenburg

Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskript ANPR, TAB, Braunschweig, neueste Auflage

Weitere Literatur: Matthias Seitz, Speicherprogrammierbare Steuerungen für die Fabrik- und

Prozessautomation, Hanser, München und Leipzig, neueste Auflage

Jochen Petry, IEC 61131-3 mit CODESYS V3: Ein Praxishandbuch für SPS-

Programmierer, 3S-Smart-Software Solutions GmbH (Hrsg.)

49


Lernbereich: 3


Lerngebiet: Mechatronische Systeme

Studienjahr: 2 (OS)

Lehrkraft: StR Dr.-Ing. Lubnow

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- Messtechnische Systeme mit der Software LabView zu programmieren

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- Programmierung von Steuerungs- und Regelungsfunktionen mit

LabView durchzuführen.

Inhalte: 1. LabView-Kurs

Einführung in LabView

Erstellung von Vis und SubVIs

Schleifen und Schieberegister

Darstellung von Daten auf Schreibern

Arrays und Graphen

Darstellung von Daten auf Graphen

Case-Strukturen

Formelknoten

Strings und Datei I/O

Datenformatierung

Grundlegendes zur Planung und zum Design von VIs

Techniken zur Fehlerbehandlung

Unterschiedliche Programm-Architekturen

Designrichtlinien für Benutzeroberflächen

Dynamisches Gestalten mit Eigenschaftsknoten

Datenmanagement-Techniken

Datei-I/O für Fortgeschrittene

Konzepte zur Erstellung großer LabVIEW-Anwendungen

Speicher und Leistungsfähigkeit

50

Datenerfassung mit LabView:

DAQ-Systemkomponenten

Measurement & Automation Explorer

Analogdatenerfassung

Ausgabe einer analogen Spannung

Zähler

Steuern der Digital-I/O-Leitungen Prüfungsleistungen: 2 Klausuren

Medienformen: Tafel, Beamer, NI LabView

Literatur: -


51


Lernbereich: 3


Lerngebiet: Messtechnik (METE)

Studienjahr: 2 (OS)


Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- Messtechnische Systeme zu planen, aufzustellen, in Betrieb zu nehmen

und zu evaluieren nach der gestellten technischen Anforderung.

- Elemente von messtechnischen Systemen zu entwerfen.

- Messreihen zu analysieren.

- Ausgleichskurven für Messreihen zu erstellen.

- Fehlerrechnungen mit partieller Differentiation durchzuführen.

- Mittel- und Effektivwerte mit Hilfe der Integralrechnung zu ermitteln.

- Filterschaltungen zu analysieren und einzusetzen.

- Fouriertransformationen mit Hilfe der Integralrechnung durchzufüh-

ren.

- Pegeldiagramme mit Hilfe der Logarithmenrechnung zu analysieren

und zu erstellen.

- Multimeter auszuwählen und Kennwerte fachgerecht zu analysieren.

- Schaltungen zur Widerstandsmessung stromrichtig und spannungs-

richtig aufzubauen und die Ergebnisse zu evaluieren.

- Oszilloskope auszuwählen und fachgerecht einzusetzen.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- Messtechnische Schaltungen fachgerecht aufzubauen.

- Messungen mit analogen und digitalen Multimetern durchzuführen.

- Oszilloskope, Funktionsgeneratoren und Spektrumanalysatoren fach-

gerecht einzusetzen und die Messergebnisse zu analysieren.

52

Inhalte: 1. Messtechnische Grundlagen

Grundbegriffe: Messgröße, Messwert, Einheit

SI-Einheiten

Prüfen, Messen, Kalibrieren, Justieren, Eichen

Messprinzip, Messgerät, Messsystem

Genauigkeit und Abweichungen, relative Messunsicherheit

Systematische Abweichungen

(Nichtlinearität, Nullpunktverschiebung und Hysterese)

Stochastische Abweichungen

Mittelwert, Standardabweichung, Median

Normalverteilung

Objektivität, Reliabilität, Validität

Ausgleichskurven, Kovarianz, Korrelationskoeffizient

Empfindlichkeit analoger und digitaler Messeinrichtungen

Wechselgrößen: Mittelwert, Betragsmittelwert, Effektivwert

Filterschaltungen: Hochpass, Tiefpass, Bandpass, Bandsperre

Frequenzgang

Fouriertransformation (Spektrumanalysator)

Pegelrechnung in dBm: Abstand, Maß, Pegeldiagramm, Klirrfaktor

2. Messen mit dem Multimeter

Analoge Multimeter: Drehspulmesswerk, Dreheisenmesswerk, Bimetall-

messwerk

Digitale Multimeter: Vorwiderstand, Shunt, AD-Wandler, Echteffektiv-

wert, Crest-Faktor, Transienten

Messen von elektrischen Grundgrößen: Spannung, Strom, Widerstand,

Blindwiderstand, Leistung: Drehstromnetze, Arbeit

3. Messen mit dem Oszilloskop

Grundbegriffe: x-y-Betrieb, y-t-Betrieb, Triggerung, Bandbreite, Abtastra-

te, Jitter, Aliasing

Messtechnische Übungen: Amplitude, Frequenz, Phasenverschiebung,

Störimpulse von kurzer Dauer (Glitch)



Literatur: Magnus Peusch, Unterrichtsskript METE, TAB, Braunschweig, neueste Auflage

Weitere Literatur: Thomas Mühl, Einführung in die elektrische Messtechnik, Springer Vieweg,


53


Lernbereich: 3


Lerngebiet: Netzwerke und Bussysteme (NEBU)

Studienjahr: 2 (OS)

Lehrkraft: OStR Dipl.-Ing. Elouardi

Sprache: Deutsch






Fachkompetenz

Wissen:


- verschiedene Bussysteme zu installieren und zu verwalten.

- Netzwerke zu installieren und zu verwalten.

- verschiedene Netzwerkkomponenten in Netzwerke zu integrieren in

Abhängigkeit von technischen und ökonomischen Aspekten.

- über integriertes Wissen über die Grundlagen der Netzwerktechnik

und ihre Protokolle zu verfügen.

- über integriertes Wissen über die Netzwerkkomponenten und ihre

Einsatzbereiche zu verfügen.

- über integriertes Wissen über Bussysteme und ihre Anforderungen zu

verfügen.

Fachkompetenz

Fertigkeiten:


- Netzwerke fachgerecht zu planen.

- verschiedene Netzwerkkomponenten unter Berücksichtigung der

technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkte in die Netze zu inte-

grieren.

- verschiedene Bussysteme zu planen und qualitativ zu beurteilen.

- Anwendungsmöglichkeiten von Netzwerken und Bussystemen in der

Automatisierungstechnik zu diskutieren.

- Netzwerk- und Busprotokolle mit Arduino MCU und Logicanalyzer

(low cost) zu lesen und zu interpretieren.

Inhalte: 1. Übersicht:

Digitale Größen und Einheiten

Parallele und serielle Datenübertragung

Abgrenzung Netzwerke und Bussysteme

Protokolle

Echtzeit-Kommunikation

54

Anforderungen an industrielle Netzwerke

2. Übertragungssysteme:

Technische Systeme zur Übertragung von Informationen (Funk, Kabel, LWL)

3. OSI-Modell und Einführung in die Netzwerktechnik:

OSI-Modell im Überblick

Grundlagen Ethernet: physikalische Übertragung

Übertragungsmedien und Topologie

Netzwerkkomponenten (Hub, Bridge, Switch, Router)

Datenformate, Adresse und Paket

4. Kommunikation im lokalen Netz:

CSMA: Medienzugriffsrechte

Die physikalische MAC-Adresse

Adress Resolution Protokoll (ARP)

5. Kommunikation bei netzübergreifender Verbindung:

IP-Adresse, IP-Datenpaket

Transportprotokolle: TCP und UDP

6. Administration und Analyse von Netzwerken:

Documents

Modulhandbuch Fachrichtung Mechatronik 2020/21 · 2020. 11. 26. · Zusammenarbeit und Abstimmung mit anderen Fachschulen Technik in Niedersachsen. Dazu wurde im Jahr 2008 ein Arbeitskreis