Modulbeschreibung - Hochschule Esslingen

Modulbeschreibung NwT, Fassung vom 21. September 2012, gültig ab WS 2012/13
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Modulbeschreibung
Lehramt an Gymnasien Naturwissenschaft und Technik (NwT)
Kooperationsmodell in der Lehrerbildung
Eberhard Karls Universität Tübingen
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Hochschule Esslingen
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Inhalt
1 Pflichtmodule ................................................................................................................ 3 1.1 Messtechnik, Technische Mathematik (NWT06)....................................................... 3 1.1.1 1.2 Fachdidaktik (NWT07) ............................................................................................ 5 1.2.1 2.1 NWT06: Technische Mechanik mit Festigkeitslehre .......................................... 3
Modulveranstaltung: NWT07 .......................................................................... 5 Stoff- und Energieflüsse (NWT09) ........................................................................... 8 2.1.1 NWT09: Konstruktion und CAD ....................................................................... 8 2.1.2 NWT09: Produktionstechnik .......................................................................... 11 2.2 Informations- und Energieflüsse (NWT10) ............................................................. 13 2.2.1 NWT10: Elektrische Messtechnik ................................................................... 13 Modulbeschreibung NwT, Fassung vom 21. September 2012, gültig ab WS 2012/13
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1
Pflichtmodule
1.1
Messtechnik, Technische Mathematik (NWT06)
1.1.1 NWT06: Technische Mechanik mit Festigkeitslehre
Modulveranstaltung:
NWT06
Titel:
Technische Mechanik
Veranstaltungsart:
Vorlesung (5 SWS)
Aufwand:
150 Stunden
Leistungspunkte:
5
Verwendbarkeit:
Pflichtmodul im Studiengang Naturwissenschaft und Technik – Lehramt an Gymnasien
Zulassungsvoraussetzungen:
Keine
Empfohlene Vorkenntnisse:
Mathematische und physikalische Grundlagen
Inhalt:
A) Ebene Stereostatik
-
Einführung, Grundbegriffe, Axiome, Zentrales Kräftesystem, Allgemeines Kräftesystem, einteilige und mehrteilige Systeme, Schwerpunkt, Balken
B) Elastostatik, Festigkeitslehre
-
Einführung, Beanspruchungsarten, Zugbeanspruchung, Druckbeanspruchung, Biegebeanspruchung, Schubbeanspruchung, Torsionsbeanspruchung, Sonderfälle Grundbelastung, Zusammengesetzte Beanspruchung
Lernziele/Kompetenzen:
Grundprinzipien der Mechanik (Abgrenzen, Freimachen, Gleichgewicht, Schnittreaktionen)
Grundlagen der Festigkeitslehre
Basis für Konstruktionslehre
Literatur:
-
Gross/Hauger/Schnell: Technische Mechanik
-
Holzmann/Meyer/Schumpich: Technische Mechanik
-
Dietmann: Einführung in die Elastizitäts- und Festigkeitslehre
-
Manuskript
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Prüfungsmodalitäten:
Schriftliche Prüfung (120 min.)
Termin wird von Prüfungsamt Esslingen vorgegeben
Eine verbindliche Prüfungsanmeldung muss am letzten Werktag (bis12:00 Uhr) vor dem eigentlichen Prüfungstermin in ILIAS erfolgen.
Benotung:
Das Modul wird benotet.
Dauer des Moduls/Turnus:
1 Semester, im Sommersemester
Maximale Teilnehmerzahl
35
Anmeldeformalitäten:
siehe Vorlesungsverzeichnis im Campus Portal für Studium und Lehre
(http://campus.verwaltung.uni-tuebingen.de)
Modulverantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Helmut von Eiff, Hochschule Esslingen
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1.2
Fachdidaktik (NWT07, NWT08)
1.2.1
Modulveranstaltung: NWT07
Modulveranstaltung:
NWT07
Titel:
Fachdidaktik 1
Veranstaltungsart:
Vorlesung (2 SWS)
Prakt. techn. Umsetzung, „Labor“ (3 SWS)
Aufwand:
150 Stunden
Leistungspunkte:
5
Verwendbarkeit:
Pflichtmodul im Studiengang Naturwissenschaft und Technik – Lehramt an Gymnasien
Zulassungsvoraussetzungen:
Keine
Empfohlene Vorkenntnisse:
Mathematische und physikalische Grundlagen
Inhalt:
-
Reflexionsebenen, Professionalisierung, didaktische Theorien und Modelle, Lerntheorien Bildungsplanvorgaben für das allgemeinbildende und berufliche Schulwesen
-
Schlüsselqualifikationen und Kompetenzen
-
Unterrichtsformen, Lernfelder, Lernsituationen, Lern-Arrangements
-
Handlungsorientierung, technikrelevante Handlungskompetenz, berufsspezifische
Handlungsfelder
-
Ganzheitliche Technikdidaktik, technikdidaktische Konzeptionen, Medieneinsatz
-
Relevanz von Arbeitsweisen bzw. Methoden und Methodenwechsel im Technikunterricht
Charakterisierung und Strukturierung technikrelevanter Arbeitsweisen und Methoden
-
Praktische Durchführung und Erprobung (Anwendungen im technischen Kontext)) ausgewählter Arbeitsweisen und Methoden zur Förderung von Sach-, Personal- und Sozialkompetenz
Lernziele/Kompetenzen:
-
erziehungswissenschaftliche Grundlagen verstehen und anwenden
-
theoretische Grundlagen der Didaktik und Fachdidaktik verstehen und umsetzen
-
technikrelevante fachdidaktische Grundkenntnisse vermitteln
-
adäquates Technikverständnis wecken, entwickeln und festigen
-
sensibilisieren für die Relevanz von Arbeitsweisen und Methoden für den Unterrichtserfolg
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-
Kenntnisse über technikunterrichtsrelevante Arbeitsweisen und Methoden vermitteln
-
Merkmale und Strukturierungsmöglichkeiten (Reduktion, Sachlogik, …) verdeutlichen
-
Anwendungsbeispiele für technikunterrichtsrelevante Arbeitsweisen und Methoden aufzeigen und in der Praxis umsetzen
-
Erfahrungen sammeln im Anwenden ausgewählter Arbeitsweisen und Methoden
Literatur:
-
Bader, Reinhard und Bonz, Bernhard (Hrsg.): Fachdidaktik Metalltechnik. Baltmannsweiler 2001, Schneider Verlag Hohengehren
-
Bonz, Bernhard (Hrsg.): Beiträge zur Methodik in der beruflichen Bildung. Stuttgart
1996, Holland & Josenhans Verlag
-
Bonz, Bernhard (Hrsg.): Didaktik der beruflichen Bildung. Baltmannsweiler 2001, Schneider Verlag Hohengehren
-
Bonz, Bernhard und Ott, Bernd (Hrsg.): Allgemeine Technikdidaktik - Theorieansätze und
Praxisbezüge. Baltmannsweiler 2003, Schneider Verlag Hohengehren
-
Bonz, Bernhard: Methoden der Berufsbildung - Ein Lehrbuch. Stuttgart 1999, Hirzel Verlag
-
Helling, Klaus: Methoden für die Vermittlung fachlicher Qualifikationen sowie für die
Förderung von Schlüsselqualifikationen. Ludwigsburg 1992, Polyskript
-
Henseler, Kurt und Höpken, Gerd: Methodik des Technikunterrichts. Bad Heilbrunn
1996, Verlag Julius Klinkhardt
-
Hüttner, Andreas: Technik unterrichten. Haan-Gruiten 2002, Verlag Europa-Lehrmittel
-
Ott, Bernd: Ganzheitliche Berufsbildung - Theorie und Praxis handlungsorientierter
Techniklehre. 2. Auflage, Stuttgart 1998, Franz Steiner Verlag
-
Ott, Bernd: Grundlagen des beruflichen Lernens und Lehrens. 2. Auflage, Berlin 2002,
Cornelsen Verlag
-
Pahl, Jörg-Peter: Bausteine beruflichen Lernens im Bereich Technik, Teil 2: Methodische
Konzeptionen für den Lernbereich Technik. Alsbach/Bergstraße 1998, Leuchtturm Verlag
-
Umwelt Technik 1, Lehrerband. Stuttgart 2006, Ernst Klett Verlag
-
Umwelt Technik 1. Stuttgart 2006, Ernst Klett Verlag
-
Wiechmann, Jürgen (Hrsg.): Zwölf Unterrichtsmethoden. Weinheim 1999, Beltz Verlag
-
Wilkening, Fritz: Unterrichtsverfahren im Lernbereich Arbeit und Technik. Ravensburg
1977, Otto Maier Verlag
-
Wittwer, Wolfgang (Hrsg.): Methoden der Ausbildung - Didaktische Werkzeuge für Ausbilder. 2. Auflage, Köln 2001, Fachverlag Deutscher Wirtschaftsdienst
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Prüfungsmodalitäten:
Zulassungsvoraussetzung zur Modulprüfung ist die erfolgreiche Teilnahme an den praktischen Einheiten im Labor.
Die Modulnote setzt sich aus einer Studienleistung (Hausarbeit (HA)) und einer Prüfungsleistung (Kolloquium (MP)) zusammen. In die Note gehen die Studienleistung zu 3 Teilen und
die Prüfungsleistung zu einem Teil ein.
Abweichungen von diesen Prüfungsmodalitäten und weitere Details werden zu Beginn der
Veranstaltung bekannt gegeben.
Eine verbindliche Prüfungsanmeldung muss am letzten Werktag (bis12:00 Uhr) vor dem eigentlichen Prüfungstermin in ILIAS erfolgen.
Benotung:
Das Modul wird benotet.
Dauer des Moduls/Turnus:
1 Semester, jeweils im Sommersemester
Maximale Teilnehmerzahl
35
Anmeldeformalitäten:
siehe Vorlesungsverzeichnis im Campus Portal für Studium und Lehre
(http://campus.verwaltung.uni-tuebingen.de)
Modulverantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Coenning, Hochschule Esslingen
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2
Wahlmodule
2.1
Stoff- und Energieflüsse (NWT09)
2.1.1 NWT09: Konstruktion und CAD
Modulveranstaltung:
NWT09
Titel:
Konstruktion und CAD
Veranstaltungsart:
Konstruktion (3 SWS)
CAD (2 SWS)
Aufwand:
150 Stunden
Leistungspunkte:
5
Verwendbarkeit:
Wahlmodul im Studiengang Naturwissenschaft und Technik – Lehramt an Gymnasien
(Aus 3 Modulen sind 2 zu wählen)
Zulassungsvoraussetzungen:
Keine
Empfohlene Vorkenntnisse:
Keine
Inhalt:
A) Konstruktion
-
Technisches Zeichnen
Freihandzeichnung
Darstellung (Maßstab, Ansichten, Regeln …)
Schnitte (Entstehung, Schnittarten, Regeln, …)
Bemaßung (Grundregeln, Sonderfälle, Regeln…)
Gruppenzeichnungen, Stücklisten, Schriftfeld
Darstellung von Maschinenelementen
Technische Oberflächen (Beschaffenheit, Oberflächenangaben,…)
Maßtoleranzen, Passungen, Form- und Lagetoleranzen
Darstellung und Auslegung ausgewählter Konstruktionselemente
-
Konstruieren
Vorgehensweise Konstruieren
Einführung Fertigungstechnik
Fertigungsgerechtes Gestalten
-
Projekt Konstruktion
Aufgabenstellung
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Planen, Konzipieren, Entwerfen, Ausarbeiten
Freihandzeichnung, morphologischer Kasten, CAD
Dokumentation
B) CAD
-
Grundlagen Autodesk Inventor 2010
-
Bauteile
Skizzen erstellen (Arbeitsebne, Arbeitsachse usw.)
Bemaßung und Abhängigkeiten festlegen
Elemente erstellen (Extrusion, Drehung, Bohrung usw.)
Vervielfältigen und Wiederverwenden von Skizzen und Elemente
-
Zusammenbau und Zeichnungserstellung
Montage der Bauteile (Struktur Zusammenbaumodelle)
Zeichnungslayout und Ansichten (Schnitte usw.) erstellen
Lernziele/Kompetenzen:
Das Modul vermittelt die Grundlagen des Technischen Zeichnens, des rechnerunterstützten
Konstruierens (CAD) und der Gestaltungslehre. Dies ist die Grundlage für das Modul ”Konstruktion und Fertigung”.
Literatur:
-
Hoischen; Hesser: Technisches Zeichnen, Cornelsen-Verlag, ISBN 978-3-589-24130-9
-
diverse Autoren: Tabellenbuch Metall, Europa-Lehrmittel, ISBN 978-3-8085-1070-4
-
Manuskripte zur Vorlesung
Prüfungsmodalitäten:
CAD - Schriftlicher Test
Technisches Zeichnen Test
Technisches Zeichnen-Übungen
Konstruktion – Projekt
Eine verbindliche Prüfungsanmeldung muss am letzten Werktag (bis12:00 Uhr) vor dem eigentlichen Prüfungstermin in ILIAS erfolgen.
Benotung:
Das Modul wird benotet, Gesamtnote setzt sich aus den Teilnoten CAD, Technisches Zeichnen und Konstruktion zusammen.
Dauer des Moduls/Turnus:
1 Semester, Sommersemester
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Maximale Teilnehmerzahl
35
Anmeldeformalitäten:
siehe Vorlesungsverzeichnis im Campus Portal für Studium und Lehre
(http://campus.verwaltung.uni-tuebingen.de)
Modulverantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Helmut von Eiff, Hochschule Esslingen
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2.1.
Stoff- und Energieflüsse (NWT09)
2.1.2 NWT09: Produktionstechnik
Modulveranstaltung:
NWT09
Titel:
Produktionstechnik
Veranstaltungsart:
Vorlesung (2 SWS)
Labor (3 SWS)
Aufwand:
150 Stunden
Leistungspunkte:
5
Verwendbarkeit:
Wahlmodul im Studiengang Naturwissenschaft und Technik – Lehramt an Gymnasien
(Aus 3 Modulen sind 2 zu wählen)
Zulassungsvoraussetzungen:
Keine
Erforderliche Vorkenntnisse:
Technische Zeichnungen lesen und verstehen, CAD-Inventor
Inhalt:
A) Vorlesung
-
Urformen: Druck-/Feinguss, Spritzguss, Sintern, Pulverspritzguss, Galvanoformung
-
Umformen: Gesenkformen, Strang-/Fließpressen, Ziehen, Biegen, Rundkneten
-
Trennen: Scherschneiden, Drehen, Fräsen, Bohren, Abtragen
-
Fügen: Schweißen, Löten, Kleben, Fügen durch Umformen
B) Labor
-
Exkursionen zur Vorlesung
-
CAM (Computer Aided Manufacturing), KOSY
-
Labor Umformen, Zerspanen
-
Fertigen in der Schule (Heißer Draht, Dekupiersäge, Unimat, Gießen, Schmuckherstellung, Schweißen)
-
Materialkunde
-
Qualitätssicherung
C)
Projekt
-
Gestaltung einer Unterrichtseinheit
-
Produktionstechnik
Das Modul vermittelt einen Überblick über die Möglichkeiten und Grenzen einzelner
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Produktionsverfahren. Die Durchgängigkeit von CAD über CAM zu CAQ soll gezeigt werden.
Ein besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, dass die vermittelten Inhalte in der Schule
umgesetzt werden können.
Literatur:
-
Skript zur Vorlesung
Prüfungsmodalitäten:
Klausur, 90 Minuten
Projekte
Eine verbindliche Prüfungsanmeldung muss am letzten Werktag (bis12:00 Uhr) vor dem eigentlichen Prüfungstermin in ILIAS erfolgen.
Benotung:
Das Modul wird benotet.
Dauer des Moduls/Turnus:
1 Semester, Wintersemester
Maximale Teilnehmerzahl
35
Anmeldeformalitäten:
siehe Vorlesungsverzeichnis im Campus Portal für Studium und Lehre
(http://campus.verwaltung.uni-tuebingen.de)
Modulverantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Manfred Plank, Hochschule Esslingen
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2.2
Informations- und Energieflüsse (NWT10)
2.2.1 NWT10: Elektrische Messtechnik
Modulveranstaltung:
NWT10
Titel:
Elektrische Messtechnik
Veranstaltungsart:
Vorlesung (4 SWS)
Labor (1 SWS)
Aufwand:
150 Stunden
Leistungspunkte:
5
Verwendbarkeit:
Wahlmodul im Studiengang Naturwissenschaft und Technik – Lehramt an Gymnasien
(Aus 3 Modulen sind 2 zu wählen)
Zulassungsvoraussetzungen:
Keine
Empfohlene Vorkenntnisse:
Grundlagen der Physik und Elektrotechnik
Inhalt:
Allgemeine Grundlagen, elektrische Hilfsmittel, elektrische Messverfahren, elektronische
Hilfsmittel und Verfahren, elektronische Messgeräte, elektrische Messung nichtelektrischer
Größen, elektrische Messanlagen
Lernziele/Kompetenzen:
-
Erkennen der Bedeutung des Messens für naturwis. Erkennen und technisches Schaffen
-
Erkennen der Notwendigkeit der Normung von allg. benötigten Begriffen und Methoden
-
Kennenlernen der Regeln für die Angabe der Fehlergrenzen von Messgeräten
-
Kennenlernen und Zuordnung der wichtigsten Messwerke und ihrer Funktionsweise
-
Kennenlernen elementarer Messschaltungen und Messverfahren in der Elektrotechnik
-
Kennenlernen üblicher Hilfsmittel zur Durchführung und Auswertung von Messungen
-
Kenntnisse über die Anwendungsmöglichkeiten von Messmitteln zur Bestimmung vorgegebener Parameter und Größen
-
Kenntnisse über die elektrische Erfassung nichtelektrischer Messgrößen
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Literatur:
-
Skript zur Vorlesung
-
Bergmann, Kurt; Elektrische Messtechnik, Elektrische und elektronische Verfahren, Anlagen und Systeme; Vieweg+Teubner Verlag; 6. Auflage 2000
-
Nerreter, Wolfgang; Grundlagen der Elektrotechnik; Hanser Verlag; 2. Auflage 2011
Prüfungsmodalitäten:
Schriftliche Prüfung, Dauer 90 min
Eine verbindliche Prüfungsanmeldung muss am letzten Werktag (bis12:00 Uhr) vor dem eigentlichen Prüfungstermin in ILIAS erfolgen
Benotung:
Das Modul wird benotet
Dauer des Moduls/Turnus:
1 Semester, jeweils im Wintersemester
Maximale Teilnehmerzahl
14
Anmeldeformalitäten:
siehe Vorlesungsverzeichnis im Campus Portal für Studium und Lehre
(http://campus.verwaltung.uni-tuebingen.de)
Modulverantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Coenning, Hochschule Esslingen