Ingenieurpädagogik Maschinenbau-Automatisierungstechnik (B.Sc.)

Mathematik 1

Voraussetzungen:
Schulmathematik

Gesamtziele:
Schaffung eines gemeinsamen mathematischen Fundaments für die Studierenden des Studiengangs.

Inhalt:
Matrizenrechnung, lineare Gleichungssysteme, Vektorrechnung,
Funktionen: elementare Funktionen, Grenzwerte und Stetigkeit.
Funktionen: Ableitungen, Geometrische Interpretation der Ableitung, Optimierung Integralrechnung.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Klausur (90 Minuten) als benotete Prüfungsleistung,
Zwischenprüfung: Midterm, entspricht 10 % der Gesamtnote.

Werkstoffe 1

Voraussetzungen:
Keine.

Gesamtziele:
Kennenlernen der wichtigsten im Maschinenbau verwendeten Werkstoffe und deren Eigenschaften, insbesondere Verformungs- und Festigkeitseigenschaften. Die Eigenschaften und Eigenschaftsänderungen sollen mit festkörperphysikalischen Grundlagen erklärt werden können.

Inhalt:
Allgemein: Werkstoffgruppen, Werkstoffeigenschaften, Ressourcenschonender Maschinenbau, Aufbau der Materie, Bindungsarten, Kristallsysteme, Ideal-/Realkristall Metalle: Plastische Verformung, Maßnahmen zur Festigkeitssteigerung, Diffusion, Kaltverfestigung, Erholung und Rekristallisation, Legierungskunde, Zustandsdiagramme Kunststoffe: Bildung von Makromolekülen, Struktur und mechanisches Verhalten, Thermoplaste, Elastomere, Duromere, Prüfung und Verarbeitungseigenschaften von Kunststoffen.
Labor Metalle (3 Laborübungen): 1. Härtemessung und Metallographie, 2. Zug-, Torsions-, Kerbschlagbiegeversuch, 3. Dehnungsmessung und Spannungsanalyse, Labor Kunststoffe (2 Laborübungen): 1. Prüfung von Kunststoffen, 2. Erkennen von Kunststoffen

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Werkstoffe 1 (Metalle) und Werkstoffe 1 (Kunststoffe): Gemeinsame Klausur (90 Minuten) als benotete Prüfungsleistung.
Labor Werkstoffe 1 (Metalle): Eingangstest und schriftliche Ausarbeitung als unbenotete Studienleistung; Labor Werkstoffe 1 (Kunststoffe): Abschlusstest, der zu unbenotetem Schein führt.

Konstruktion 1 (Teil 1)

Voraussetzungen:
Grundkenntnisse Technisches Zeichnen, nachzuweisen in einem Eingangstest. Im Rahmen eines Tutoriums müssen fehlende Eingangsvoraussetzungen in der ersten Semesterhälfte erarbeitet werden.

Gesamtziele:
Studierende müssen in der Lage sein, Technische Zeichnungen und einfache Konstruktionen zu erstellen. Maschinenelemente müssen in einfacheren konstruktiven Ausarbeitungen richtig eingesetzt, ausgelegt und gestaltet werden können.

Inhalt:
Konstruktionslehre 1: Konstruktiver Entwurf 1.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Konstruktionslehre 1: Entwurf 1, entspricht 2/9 der Gesamtnote.
Maschinenelemente 1: Klausur (120 Minuten) als benotete Prüfungsleistung, entspricht 5/9 der Gesamtnote.
Konstruktionslehre 2: Entwurf 2, entspricht 2/9 der Gesamtnote.
Zwischenprüfung: Testate während der Entwürfe.

Festigkeitslehre 1

Voraussetzungen:
Keine.

Inhalt:

Allgemeiner Spannungs- und Verformungszustand, Werkstoffverhalten,
Grundbelastungsfälle, Festigkeitshypothesen, Spannungsanalyse, Festigkeitsnachweis

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Klausur (90 Minuten) als benotete Prüfungsleistung entspricht 80% der Gesamtnote.
Zwischenprüfung: Midterm-Klausur (60 Minuten) entspricht 20 % der Gesamtnote.

Technische Mechanik 1

Voraussetzungen:
Keine.

Gesamtziele:
Der Modul führt in das sichere Konstruieren und Berechnen von Maschinen und Komponenten unter primär statischer Belastung ein. Reibungsphänomene zwischen den Teilen untereinander werden berücksichtigt. Einfache Bewegungsvorgänge können in verschiedenen Koordinatensystemen beschrieben werden.

Inhalt:
Axiome der Statik, Schnittmethode, Äquivalenz und Gleichgewicht, ebene Systeme starrer Körper, räumliche Statik, Schwerpunktsberechnung, Schnittgrößen von Balken. Reibungsvorgänge wie Haften, Gleiten, Rollen, Luftwiderstand und Seilreibung. Kinematik des Punkts: Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung bei geradliniger Bewegung, Bahn- und Normalbeschleunigung bei allgemeiner Bewegung, vektorielle Beschreibung in Polarund Zylinderkoordinaten.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Klausur (90 Minuten)

Fertigungstechnik

Voraussetzungen:
Vorpraktikum.

Gesamtziele:
Grundlegender Überblick über das Gebiet der Fertigungstechnik, Erlernen der wichtigsten in der industriellen Produktion eingesetzten Verfahren in der Fertigungstechnik.

Inhalt:
Grundlagen der Fertigungstechnik, Qualitätsmerkmale, Stahlerzeugung, Urformen, Umformen, Trennen und Fügen in der Metallbearbeitung, Kunststoffverarbeitung, Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, Beschichten.

Inhalte der Laborübungen:

• Labor für Umformtechnik und Zerspanung, Teil A: Walzen, Fließpressen, Rundkneten, Tiefziehen, Drücken, Zerteilen

• Labor für Umformtechnik und Zerspanung, Teil B: Aufbau und Funktion einer CNC-Drehmaschine, Zerspanungskräfte beim Drehen, Aufbau und Funktion einer HSC-Fräsmaschine, HSC-Fräsen (Auswirkungen bei alternativen Schnittgeschwindigkeiten, Gleich- und Gegenlauffräsen), Aufbau und Funktion einer Honmaschine, Langhubhonen von Zylinderbüchsen, Geometrische Messtechnik (Rundheit, Rauhheit)

• Labor für Kunststofftechnik, Spritzgießen, Extrusion, Extrusionsblasformen, Thermoformen, Formpressen von Duroplasten

• Labor für Werkstoff- und Fügetechnik, Clinchen, Punktschweißen, Bolzenschweißen, Elektrodenschweißen, MAG, MIG, WIG, Plasmaschneiden

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Fertigungstechnik: Klausur (90 Minuten) als benotete Prüfungsleistung.
Labor Fertigungstechnik: Laboreingangstest und Anwesenheit, unbenotete Studienleistung.

Mathematik 2

Voraussetzungen:
Mathematik 1.  

Gesamtziele:
Grundlagen der komplexen Rechnung, Differenzialgleichungen und Funktionen mehrerer Variabler.

Inhalt:
Kurven in Parameterdarstellung, Differenzialrechnung von Funktionen mehrerer Variabler, Komplexe Zahlen, Differenzialgleichungen und Differenzialgleichungssysteme.

Labor: MATLAB-Übungen (lineare Gleichungssysteme, Systeme von Differenzialgleichungen, Approximation).

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Mathematik 2: Klausur (90 Minuten) als benotete Prüfungsleistung.
Mathematische Anwendungssoftware: Bericht, Testat, unbenoteter Schein.

Werkstoffe 2

Voraussetzungen:
Werkstoffe 1.

Gesamtziele:
Kennenlernen der wichtigsten im Maschinenbau verwendeten Werkstoffe und deren Eigenschaften mit dem Schwerpunkt auf Stähle. Welche Gefügeänderungen treten bei verschiedenen Wärmebehandlungen auf und wie ändern sich dadurch die Werkstoffeigenschaften? Für welche Anwendungen sind die entsprechenden Werkstoffe besonders geeignet?

Inhalt:
Ausscheidungshärtung, Stahlkunde, Stahlherstellung, Eisen-Kohlenstoff-Diagramm, Umwandlung der C-Stähle, Wärmebehandlungsverfahren (Normalglühen, Härten, Vergüten etc.), Unlegierte und legierte Baustähle, Vergütungsstähle, Höchstfeste Stähle, Stähle für die Randschichthärtung, Nichtrostende Stähle, Eisengusswerkstoffe, Al- und Cu-Legierungen, Faserverbundwerkstoffe.
Labor Werkstofftechnik 2 (5 Laborübungen)
1. Kaltverformung und Rekristallisation
2. Ausscheidungshärtung von Al-Legierungen
3. Schwingfestigkeitsprüfung
4. Knicken
5. Wärmebehandlung von Stählen

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Werkstofftechnik 2: Klausur (90 Minuten) als benotete Prüfungsleistung.
Labor Werkstofftechnik 2: Eingangstests und schriftliche Ausarbeitung als unbenotete Studienleistung.

Konstruktion 1 (Teil 2)

Voraussetzungen:
Grundkenntnisse Technisches Zeichnen, nachzuweisen in einem Eingangstest. Im Rahmen eines Tutoriums müssen fehlende Eingangsvoraussetzungen in der ersten Semesterhälfte erarbeitet werden.

Gesamtziele:
Studierende müssen in der Lage sein, Technische Zeichnungen und einfache Konstruktionen zu erstellen. Maschinenelemente müssen in einfacheren konstruktiven Ausarbeitungen richtig eingesetzt, ausgelegt und gestaltet werden können.

Inhalt:
Maschinenelemente 1: Verbindungselemente und Lager/Führungen.
Konstruktionslehre 2: Konstruktiver Entwurf 2.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Konstruktionslehre 1: Entwurf 1, entspricht 2/9 der Gesamtnote.
Maschinenelemente 1: Klausur (120 Minuten) als benotete Prüfungsleistung, entspricht 5/9 der Gesamtnote.
Konstruktionslehre 2: Entwurf 2, entspricht 2/9 der Gesamtnote.
Zwischenprüfung: Testate während der Entwürfe.

Festigkeitslehre 2

Voraussetzungen:
Festigkeitslehre 1. 

Inhalt:
Schwingfestigkeit, Kerbwirkung, Technische Biegelehre, Festigkeitsnachweis.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Klausur (90 Minuten) als benotete Prüfungsleistung.

Elektrotechnik

Voraussetzungen:
Mathematik 1, Mathematik 2. 

Inhalt:

Elektrische Felder, Spannung, Strom, elektrischer Widerstand, Grundstromkreis, Ersatzspannungs- und Ersatzstromquelle, Widerstandsschaltungen, Kapazitäten, Induktivitäten, Magnetische Felder, Lorentzkraft, Induktionsgesetz, Wechselstromlehre, Drehstrom, Grundlagen Elektromotoren.

Prüfungsleistung/Studienleistung:

Klausur (90 Minuten) als benotete Prüfungsleistung.

Angewandte Informatik 1

Voraussetzungen:
Grundkenntnisse mit MS-Windows. 

Inhalt:

Erläuterung eines C-Compilers (LCC), Praktisches Training, Elemente der Programmiersprache C, Praktische Übungen und Anwendungen.

Prüfungsleistung/Studienleistung:

Studienarbeit.
Zwischenprüfung: Benotete Zwischentestate, die im Verlauf des Semesters durchgeführt werden.

Technische Mechanik 2

Voraussetzungen:
Technische Mechanik 1.

Gesamtziele:
Sicheres Konstruieren und Berechnen von Maschinen und Komponenten unter dynamischer Belastung. Sowohl die klassischen Berechnungsmethoden wie das Newtonsche Bewegungsgesetz, auch in der Fassung nach d’Alembert, der Impuls- und der Drallsatz als auch die Energiemethode können angewendet werden. Die durch dynamische Belastungen entstehenden Schwingungen und Wellen können mathematisch beschrieben, technisch bewertet und mögliche Resonanzen vermieden werden.

Inhalt:
Kinetik des Massenpunktes, Grundgesetz der Bewegung von Newton, Methode von d’Alembert, gekoppelte Systeme von Massepunkten, Schwerpunktsatz. Kinetik von starren Körpern bei Drehung um eine feste Achse, Massenträgheitsmomente, Drallsatz, Arbeit, Leistung, Energie, Arbeitssatz. Kinematik der ebenen Bewegung einer Scheibe und von Getrieben – grafische Methode. Kinetik ebener Scheiben. Schwingungsberechnung linearer Systeme mit einem Freiheitsgrad, Identifikation schwingungstechnischer Parameter (Masse, Dämpfung, Feder), Eigenfrequenz und Eigenschwingung, erzwungene harmonische Schwingungen, Frequenzgang, Resonanz. Einführung in die Entstehung, Ausbreitung und Interferenz mechanischer Wellen, stehende Wellen, Schall mit Kenngrößen, DOPPLER-Effekt.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Gemeinsame Klausur (120 Minuten) als benotete Prüfungsleistung.

Konstruktion 2

Voraussetzungen:
Die Lernziele der Module des 1. Studienabschnittes werden vorausgesetzt. Bestandener CAD-Test ist Voraussetzung für die Teilnahme an Konstruktionslehre 3. Für Studierende, die den CAD-Test am Ende der Blockveranstaltung vor Semesterbeginn nicht bestehen, besteht die Möglichkeit in der ersten Semesterhälfte den CAD-Test zu wiederholen.

Gesamtziele:
Studierende müssen in der Lage sein, das CAD-System ProE für die Gestaltung von Bauteilen und Baugruppen in komplexeren konstruktiven Ausarbeitungen über Solid Modelling (z.B. Getriebe) richtig einzusetzen und Maschinenelemente nach dem Stand der Technik auszulegen.

Inhalt:

Vorlesung „Maschinenelemente 2“: Funktion, Auslegung, Berechnung und Konstruktion von Zahnradgetriebe, Achsen und Wellen, Kupplungen, Schweißverbindungen, Riementrieb;

Vorlesung/Übung „Konstruktionslehre 3“: Entwurf (Hausarbeit): Konstruktion, Berechnung, Detailzeichnungen (z.B.: eines Getriebes)

Seminar „CAD 1“: Vorlesungen und Übungen

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Maschinenelemente 2: Klausur (120 Minuten) als benotete Prüfungsleistung, entspricht 4/8 der Gesamtnote.
Konstruktionslehre 3: Konstruktiver Entwurf 3, entspricht 4/8 der Gesamtnote.
CAD: Testat (unbenotet).
Zwischenprüfung: Testate während Entwurf.

Thermodynamik / Fluidmechanik 1

Voraussetzungen:
Keine.

Gesamtziele:
Das Modul bietet eine Einführung in die technische Thermodynamik und die technische Strömungslehre. Der Studierende soll in die Lage versetzt werden, einfache thermodynamische/strömungsmechanische Vorgänge und Prozesse quantitativ zu beschreiben und zu analysieren.

Inhalt:
Ideale Gase, reale Stoffe, Zustandsänderungen des idealen Gases, 1. und 2. Hauptsatz der Thermodynamik, Kreisprozesse, Wärmeübertragung, Hydro- und Aerostatik, Erhaltungssätze für Impuls und Energie, Aerodynamik, thermische Zustandsgleichung des idealen Gases, Zustandsgrößen, ideale und reale Strömungsvorgänge.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Wärmelehre 1, Strömungslehre 1: gemeinsame Klausur (120 Minuten) als
benotete Prüfungsleistung.
Technische Physik 2: Testat, unbenotet.
 

Analog- und Digitalelektronik

Voraussetzungen:
Grundlagen Mathematik und Elektrotechnik.

Gesamtziele:
Verstehen und Anwenden einfacher analoger und digitaler Schaltungen der Elektronik.

Inhalt:
Halbleiterbauelemente: Dioden, Thyristoren, Transistoren, Operationsverstärker, jeweils mit Grundschaltungen und Anwendungen;
Digitaltechnik: Boolesche Algebra, Schaltnetze, Schaltwerke, FlipFlops, Speicherbausteine, programmierbare Logikbausteine, AD- und DA-Wandler. Laborübungen: AD-, DA-Wandler, Operationsverstärker, Digitaltechnik.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Elektronik: Klausur (90 Minuten) als benotete Prüfungsleistung.
Labor Elektronik: Schriftliche Ausarbeitung als unbenotete Studienleistung.

Angewandte Informatik 2

Voraussetzungen:
EDV 1.

Inhalt:

Elemente der Windows-Programmierung, Aufbau eines Windows-Programms, Windows-Menüerzeugung (Selektion), Windows-Maskenerzeugung (Interaktion mit dem Programm), Windows-Grafikelemente, Individuelle Projektarbeit, Office-Paket besprechen und durch individuelle Übungen vertiefen.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Studienarbeit, Bewertung der Projektarbeit.

Schulpraxis 1 mit Begleitseminar

Es handelt sich um ein Teilmodul der Schulpraxis, das aus einem Schulpraktikum und einem Begleitseminar zum Schulpraktikum besteht.

Inhalte

• Erwartungen an das Praxissemester reflektieren
• Im Praxissemester: Organisation, Inhalte, Ziele, Aufgaben von Studierenden und Ausbildungs ¬ lehrern
• Anforderungen an Lehrenden an beruflichen Schulen
• Formulieren von Beobachtungsaufträgen
• Hospitation: Wahrnehmung und Unterscheidung von Beschreibung, Wirkung und Interpretation von Lehr-und Lernprozessen; Unterrichtsbeobachtung und Mitschrift: Formulieren von Beobachtungsaufträgen zur Unterrichtsanalyse
• Anregungen und Hilfen zur Planung von Unterrichtsstunden
• Reflexion der schulpraktischen Erfahrungen
• Auswertung der Beobachtungsaufträge: Anforderungen und Unterrichtsanalyse
• Merkmale guten Unterrichts
• Praktikumserfahrungen und Konsequenzen für das weitere Studium

Teilnahmevoraussetzungen

• Nach Studien-und Prüfungsordnung: keine
• Empfohlen: Grundkenntnisse der Ingenieurwissenschaften; Grundkenntnisse in Erziehungswissenschaft und Berufspädagogik und/oder Fachdidaktik von Vorteil

Teilnahme

Das Begleitseminar wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten. Das Schulpraktikum wird von den Studierenden festgelegt. Das Teilmodul kann wahlweise im 3./4. oder 5. Semester absolviert werden.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Dieses Modul ist ein Teilmodul der Schulpraxis. Siehe daher Schulpraxis 2.

Schulpraxis 2 mit Begleitseminar

Es handelt sich um ein Teilmodul der Schulpraxis, das aus einem Schulpraktikum und einem Begleitseminar zum Schulpraktikum besteht.

Inhalte

• Einflussgrößen und Modelle von Unterricht
• Didaktische Modelle und ihre Bedeutung für die Analyse und Planung von Unterricht
• Ablauf der Unterrichtsplanung/Unterrichtsvorbereitung
• Möglichkeiten der Evaluation von Unterricht
• Unterrichtsphasen und Lernphasen (Artikulation)
• Bedeutung des Transfers
• Fokus: der Unterrichtseinstieg
• Lernen lernen: Lernberatung und Lernstrategien
• Reflexion schulpraktischer Erfahrungen
• Auswertung von Beobachtungsaufträgen
• Unterrichtsplanung, Didaktische Modelle, Unterrichtsphasen

Teilnahmevoraussetzungen

• Nach Studien-und Prüfungsordnung: keine
• Empfohlen: Schulpraktikum SP1; Begleitveranstaltung zum Schulpraktikum 1

Teilnahme

Das Begleitseminar wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten. Das Schulpraktikum wird von den Studierenden festgelegt. Das Teilmodul kann wahlweise im 4./5. oder 6. Semester absolviert werden.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Teilnahmebestätigung und Praktikumsbericht incl. didaktischer Studie.

Allgemeine und spezielle erziehungswissenschaftliche Grundlagen

Das Modul besteht aus den folgenden zwei Teilmodulen:

Inhalte

a) Einführung in die Erziehungswissenschaft (EG 1):

• Pädagogik-Erziehungswissenschaft -Bildungswissenschaft. Spannungsfelder des Gegenstandsbezugs im Kontext verschiedener Wissenschaftsparadigmata
• Erziehungs-und bildungstheoretische Grundlagen: Antike Paideia, neuzeitlicher Allgemeinbildungsanspruch und spezielleBildung
• Sozialisationstheoretische Grundlagen: Institutionalisierung von Bildungsprozessen; Schule und Gesellschaft
• Educational Governance: Steuerung von Bildungssystemen
• Forschungsbasierte Erziehungswissenschaft: Grundansätze und Methode
• Pädagogische Ethik und pädagogische Gegenwartsfragen: Individualität und Bildsamkeit, Diversität, Heterogenität, inklusive Bildung

b) Einführung in das Studium der Berufspädagogik (EG 2)

• Die Verhältnisbestimmung von allgemeiner und spezieller Bildung: Historisch-ideengeschichtliche Perspektiven zum Verhältnis von Berufsbildung im Kontext von Politik, Gesellschaft und Allgemeinbildungsanspruch
• Schultheorie im Spannungsfeld von geisteswissenschaftlich-philosophischen und sozialwissenschaftlichen Reflexionsbemühungen
• Grundlagen der Schul-und Unterrichtsforschung
• Entwicklung des beruflichen Schulwesens und der Berufspädagogik
• Theorien und Konzepte der Berufspädagogik
• Berufspädagogische Forschungsfragen und -schwerpunkte

Teilnahmevoraussetzungen

keine

Teilnahme

Das Teilmodul "Einführung in die Erziehungswissenschaft" wird jeweils im Wintersemester und "Einführung in das Studium der Berufspädagogik" im Sommersemester angeboten. Die Teilmodule können vom 3. - 7. Semester frei belegt werden. Es bestehen keine inhaltlichen Abhängigkeiten von anderen Pädagogikmodulen.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Prüfungsformen können variieren und werden von den Dozierenden zu Beginn der Veranstaltungen festgelegt. Das Modul wird benotet. Weiteres regelt die Prüfungsordnung.

Grundlagen der Berufspädagogik

Das Modul besteht aus den folgenden zwei Teilmodulen:

Inhalte

Lehrveranstaltung a.) Geschichte, Theorien und Modelle der Berufspädagogik (GBP 1):

• Historische Entwicklung der beruflichen Bildung und der Berufspädagogik
• Geschichte und aktuelle Bedeutung der Schul-und Bildungstheorie für die Berufspädagogik
• Genese und Bedeutung didaktischer Modelle des Lehrens und Lernens für die Berufspädagogik: Bildungstheoretische Didaktik –Lehr-/Lerntheoretische Didaktik –Konstruktivistische Didaktik
• Ausgewählte Unterrichtskonzepte und ihre Bedeutung für die Berufspädagogik: Grundlagen des handlungs-und projektorientierten Unterrichts
• Unterricht zwischen Lehrerorientierung und Schülerzentrierung
• ausgewählte Themen der Bildungsforschung
• Theorien der Berufspädagogik im Vergleich

Berufspädagogik zwischen Theorie und Praxis: Alltagstheorien und wissenschaftliche TheorienLehrveranstaltung b.) Organisatorische Strukturen der beruflichen Bildung (GBP 2):

• Bildungssysteme im Vergleich: zwischen Integration und Selektion (Umgang mit Heterogenität in der beruflichen Bildung)
• Struktur der beruflichen Aus-und Weiterbildung in der BRD
• Organisationsformen und Tätigkeitsstrukturen in der beruflichen Bildung am Beispiel der betrieblichen Personalentwicklung (Genese, Schwerpunkte und Strategien der Innerbetrieblichen Aus-und Weiterbildung heute)
• Lernende Schulen/Organisationen: Schulentwicklung in beruflichen Schulen
• Qualitätssicherung in der beruflichen Bildung
• Pädagogische Professionalisierung in der beruflichen Bildung
• (Berufliche) Bildung als lebenslanger Prozess
• Berufsbildung im Dualen System: über-und außerbetriebliche Bildung, Ausbildungsverbünde, Lernkooperationen und Ausbildungsformen

Teilnahmevoraussetzungen

keine

Teilnahme

Das Teilmodul "Einführung in die Erziehungswissenschaft" wird jeweils im Wintersemester und "Einführung in das Studium der Berufspädagogik" im Sommersemester angeboten. Die Teilmodule können vom 3. - 7. Semester frei belegt werden. Es bestehen keine inhaltlichen Abhängigkeiten von anderen Pädagogikmodulen.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Prüfungsformen können variieren und werden von den Dozierenden zu Beginn der Veranstaltungen festgelegt. Das Modul wird benotet. Weiteres regelt die Prüfungsordnung.

Grundlagen der Fachdidaktik

Das Modul besteht aus zwei Seminaren:

Inhalte

a) Einführung in die Fachdidaktik (GFD 1)

• Technikverständnis –Definitionen, Mehrperspektivität
• Typische und -untypische Tätigkeitsfelder von Facharbeiterinnen und Facharbeitern, Ingenieurinnen und Ingenieuren
• Qualifikationen –Schlüsselqualifikationen -Kompetenzen –berufliche Handlungskompetenz
• Ausgewählte Ergebnisse und Arbeiten der (gewerblich-technisch orientierten) empirischen Lehr-Lernforschung
• Bildungs-und Ausbildungsplanvorgaben für das berufliche Schulwesen sowie der betrieblichen Ausbildung
• Didaktische Konzeptionen bei besonderer Berücksichtigung des Lernfeldkonzepts: Berufsspezifische Handlungsfelder, Lernfelder und Lernsituationen
• Medien für die Vermittlung und Erarbeitung technikrelevanter Lehr-, Lern-, Kommunikations-und Präsentationsprozesse

b) Methoden für die Aus-und Weiterbildung(GFD 2)

• Arbeitsweisen bzw. Methoden für Lehr-, Lern-und Interaktionsprozesse in den Bereichen Unterricht, Aus-und Weiterbildung
• Kommunikation und Präsentation innerhalb unterschiedlicher didaktischer Konzepte und Lehr-Lern-Szenarien
• Charakterisierung und Strukturierung von Lehr-Lern-Arrangements
• Praktische Durchführung ausgewählter Arbeitsweisen und Methoden zur Förderung von Fach-, Methoden-, Personal-und Sozialkompetenz
• Ausgewählte empirische Forschungsergebnisse zu didaktischen Strategien und Lehr-Lern-Formaten

 Teilnahmevoraussetzungen

keine

Teilnahme

Die Seminare "Einführung in die Fachdidaktik (GFD 1)" und "Methoden der Aus-und Weiterbildung(GFD 2)" werden jeweils zum Wintersemester angeboten. Die Teilmodule können vom 3. - 7. Semester frei belegt werden. Es bestehen keine inhaltlichen Abhängigkeiten von anderen Pädagogikmodulen.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Prüfungsformen können variieren und werden von den Dozierenden zu Beginn der Veranstaltungen festgelegt. Das Modul wird benotet. Weiteres regelt die Prüfungsordnung.

Lernen durch Engagement (Service Learning)

Das Modul besteht aus zwei Teilmodulen:
Die Theorie des Service Learning (Vorlesung) wird in eigenständiger Projektarbeit selbst erfahren und umgesetzt.

Inhalte

Allgemeine Schwerpunkte:

• Event-und Kampagnenmanagement
• Grundlagen der Kinder -Jugend-und Seniorenarbeit
• Service Design
• Service Marketing
• Handeln in anderen Lebenswelten

"Fachliche" Schwerpunkte:

• Umweltmanagement
• Berufsorientierung (-zentrum)
• Experimente in der Ideenwerkstatt
• Technik begreifen
• für Technik begeistern
• die Angst vor Technik nehmen

Teilnahmevoraussetzungen

keine
Es wird empfohlen, das Modul nicht vor dem 5. Semester zu belegen.

Teilnahme

Das Teilmodul "Didaktische Konzepte im Bereich Service Learning" wird jeweils nur im Sommersemester und das Projekt im Sommer- und Wintersemester angeboten. Die Teilmodule können prinzipiell vom 3. - 7. Semester frei belegt werden, dennoch wird es vor dem 5. Semester nicht empfohlen. Es bestehen keine inhaltlichen Abhängigkeiten von anderen Pädagogikmodulen.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Prüfungsformen können variieren und werden von den Dozierenden zu Beginn der Veranstaltungen festgelegt. Das Modul wird benotet. Weiteres regelt die Prüfungsordnung.

Steuerungs- und Regelungstechnik

Voraussetzungen:
Mathematik, Physik, Technische Mechanik, Elektrotechnik, Elektronik, EDV.

Gesamtziele:
Fähigkeit zur Entwicklung und Projektierung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und Numerischen Steuerungen (NC), Entwicklung und Berechnung von ein- und mehrschleifigen Regelungen im Zeit- und Frequenzbereich.

Inhalt:
Steuerungstechnik: Steuern und Regeln, Grundlagen der Steuerungstechnik, Entwicklung von Steuerungssystemen, Steuerungsarten, Relaissteuerungen, Ablaufsteuerungen, SPS-Steuerungen, SPS-Programmiersprachen, SPS-Programmierung in AWL, FUP, KOP mit STEP7, Aufbau und Arbeitsweise von SPS, NC-Steuerungen, NC-Programmierung; serielle Schnittstellen.
Regelungstechnik: Signalflussbild, Übertragungselemente, LAPLACETransformation, Übertragungs- und Frequenzgangfunktion, Testfunktionen, Pol-Nullstellenplan, Stabilität von Regelkreisen, NYQUIST-Kriterium, BODE-Verfahren, Simulation mit MATLAB/Simulink.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Steuerungstechnik, Mathematik 3, Regelungstechnik: Gemeinsame Klausur (120 Minuten) als benotete Prüfungsleistung.
Labor Steuerungstechnik und Regelungstechnik: Schriftliche Ausarbeitung als unbenotete Studienleistung.

Entwicklung und Produktion

Voraussetzungen:
Module des ersten Studienabschnitts.

Gesamtziele:
Grundsätzliches Verständnis für den gesamten Unternehmensprozess, Detailliertes Verständnis für die Abläufe in den Teilprozessen: Produktionsplanung und Produktionsdurchführung sowie Erlernen der wesentlichen Werkzeuge und Methoden zur Anwendung in diesen Teilprozessen. Dieses Modul soll die Grundlage dafür bilden, dass in den weiteren Modulen zur Vertiefung der Fertigungstechnologien direkt in die Tiefe der jeweiligen Technologien eingestiegen werden kann.

Inhalt:
Arbeitsvorbereitung (4 CP): Eingliederung der Arbeitsvorbereitung in die
Unternehmensorganisation, Einführung in die Arbeitsorganisation, Produktionsprogrammplanung, Materialbedarfsplanung, Kapazitäts- und Terminplanung, Fertigungsteuerung, Personalplanung und Entlohnungssysteme, Instandhaltung, Moderne Produktionssysteme.

Produktions- und Unternehmensplanung (4 CP): Ergonomie, MTM-UAS-Analyse, Fertigungsgerechte Produktgestaltung, Prozeß-FMEA, Strukturierte Planung von Produktionssystemen, Funktionsbereiche in einem Unternehmen, Wirtschaftliche Kenngrößen in einem Unternehmen, Managementfunktionen in einem Unternehmen, Erfolgreiches Agieren von Unternehmen im Umfeld von Markt und Wettbewerb.

Labor (2 CP): Einführung in die Kapazitäts- und Terminplanung, PPS-System, EDV-gestützte Produktionsplanung und –controlling.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Arbeitsvorbereitung und Produktionsplanung: Gemeinsame Klausur (120 Minuten) als benotete Prüfungsleistung

Unternehmensplanung: Über Eingabe von Planungsdaten in Rechnersystem als Gruppenarbeit, Einzelpräsentationen und Einzeltest.

Labor Arbeitsvorbereitung und Produktionsplanung: Modellaufbau am Rechner, schriftliche Ausarbeitung als unbenotete Studienleistung.

Mess- und Antriebssysteme

Voraussetzungen:

Grundlagen Elektrotechnik, Elektronik, technische Mechanik.

Gesamtziele:

Antriebsysteme konzipieren, auslegen, aufbauen und in Betrieb nehmen. Messaufgaben in der Automatisierungs- und Prozesstechnik durchführen. Komponenten zur Messwerterfassung auslegen, gemessene Signale analysieren, weiterverarbeiten und darstellen.

Inhalt:

Grundlagen Messtechnik:

Grundlegende Begriffe und Methoden der Messtechnik, wie bspw. systematische und zufällige Messabweichungen, Messmittelfähigkeitsanalyse, Ausgleichsrechnung, statisches und dynamisches Verhalten von Messeinrichtungen, Fehlerfortpflanzung, Aufbau von Messketten. Messen elektrischer Größen sowie ausgewählter physikalischen Größen wie z. B. Temperatur, Druck, Kraft, Volumenstrom. 

Sensortechnik und Messwertverarbeitung:

Messsysteme für eine Geometrieerfassung (1D, 2D, 3D, Rauheit, Oberfläche), Koordinatenmesstechnik. Inkrementelle Wegmesssysteme, Bildverarbeitung und Lasermesstechnik, Sensorsysteme für die Automatisierungstechnik. Signalerfassung und  -filterung. Frequenzanalyse. 

Antriebssysteme:

Bewegungsgleichungen mit Einfluss von Trägheitsmomenten, Getriebewirkungsgrad und Getriebeübersetzung, Lastkennlinien von Arbeitsmaschinen mit Übungen. Dynamik-, Genauigkeit-, Leistungsbetrachtungen, typische Antriebssysteme wie Spindel/Mutter, Zahnstange/Ritzel, elektrische Motorprinzipien (Gleichstrom-, Synchron-, Asynchronmotoren, Linearmotoren, Schrittmotoren),  Peripheriekomponenten (Bremsen, Drehgeber, Resolver), Aufbau von Stellern und Umrichtern (Blockschaltbilder).

Labor:
Inbetriebnahme und Kennlinienmessung von Drehstrommotoren, Messmittelfähigkeitsuntersuchung,Koordinatenmesstechnik, Inkrementelle Wegmesssysteme, Linearsynchronmotor, Programmierung einer Sensorkennlinie, Bildverarbeitung, Temperatur-, Durchfluss- und Druckmessung.

Prüfungsleistung/Studienleistung:

Klausur Mess-u. Antriebssysteme (120 Minuten).
Labor: Berichte, unbenoteter Schein.

Wahlpflichtmodul 1

Voraussetzungen:
Verständnis der ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen des Maschinenbaus (Module Semester 1 bis 4).

Gesamtziele:
Fachliche Vertiefung in einem ersten vom Studierenden gewählten Anwendungsbereich.

Inhalt:
Fachliche Vertiefung der ingenieurwissenschaftlichen Kenntnisse und Kompetenzen in einem gewählten Fachgebiet des Maschinenbaus, einschließlich der Vertiefung in einem zugeordneten Laborbereich.
Die Studierenden wählen aus der Liste der folgenden Wahlmodule das Modul Anwendung 1:
- Automatisierung und Robotik
- Kunststofftechnik
- Werkzeugmaschinen
- Strömungstechnik
- Sustainable Energy Systems (Unterrichtssprache englisch)
- Produktionsmanagement
- Umformtechnik/Laser Material Processing (teilweise Unterrichtssprache Englisch)
- Bauteilsicherheit
- Hybride Energiewandler
- Wahlpflichtmodul im Ausland erbracht
Hinweis: Die gewählten Module Anwendung 1 und Anwendung 2 müssen sich unterscheiden. Weitere Informationen zu den Wahlmodulen sind der Beschreibung des gewählten Moduls zu entnehmen.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Weitere Informationen zu den Wahlmodulen sind der Beschreibung des gewählten Moduls zu entnehmen.

Wahlpflichtmodul 2 (*)

Voraussetzungen:
Verständnis der ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen des Maschinenbaus (Module Semester 1 bis 4).

Gesamtziele:
Fachliche Vertiefung in einem ersten vom Studierenden gewählten Anwendungsbereich.

Inhalt:
Fachliche Vertiefung der ingenieurwissenschaftlichen Kenntnisse und Kompetenzen in einem gewählten Fachgebiet des Maschinenbaus, einschließlich der Vertiefung in einem zugeordneten Laborbereich.
(*) Bei den Anwendungen 2 gemäß Wahlpflichtkatalog ist zwingend Fertigungsautomatisierung zu wählen.

Hinweis: Die gewählten Module Anwendung 1 und Anwendung 2 müssen sich unterscheiden. Weitere Informationen zu den Wahlmodulen sind der Beschreibung des gewählten Moduls zu entnehmen.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Weitere Informationen zu den Wahlmodulen sind der Beschreibung des gewählten Moduls zu entnehmen.

Projektarbeit 2 (**)

Voraussetzungen:
Verständnis der ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen des Maschinenbaus (Module Semester 1 bis 4).

Gesamtziele:
Vertiefung der Kenntnisse und Fähigkeiten in einer anwendungsspezifischen Aufgabenstellung durch integrierte Verwendung bisher erworbener Kompetenzen.

Inhalt:
Die Studierenden bearbeiten im Team von mindestens 3 Personen unter Anleitung ein spezifische Aufgabenstellung aus dem Bereich der jeweils gewählten Anwendung 1 oder Anwendung 2 unter Verwendung der Methoden des wissenschaftlichen und ingenieurmäßigen Arbeitens, des Projektmanagements und geeigneter Präsentationstechniken.

(**) Bei der Projektarbeit 2 ist zwingend ein Thema aus dem Bereich "Elektrische Antriebe" zu wählen.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Bericht, Präsentation, mündliche Prüfung.