Einleitung
Für den zu realisierenden Unterrichtsentwurf hat sich der Autor der hier vorliegenden Arbeit den Ausbildungsberuf des Mechatronikers ausgesucht. Mechatroniker sind Metallfachkräfte und Elektrofachkräfte in einem. Die Ausbildung dauert in der Regel 3,5 Jahre und ist so gestaltet, dass sie selbstständig an mechanischen und elektrotechnischen Anlagen arbeiten dürfen. Ebenso sind die Grundlagen der Pneumatik, Hydraulik und der Steuerungstechnik notwendig. Die Ausbildung kann, wenn möglich auf drei Jahre verkürzt werden. Mechatroniker können vielseitig eingesetzt werden. Zum Beispiel für die Wartung, Inbetriebnahme oder Montage von mechatronischen Systemen. Diese Tätigkeiten werden an unterschiedlichen Arbeitsorten durchgeführt. Da das Ausbildungsspektrum breit gefächert ist, können unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt werden. Beispielsweise werden in manchen Unternehmen die Schwerpunkte am Elektroniker orientiert. Der Grund dafür ist die unterschiedliche Spezialisierung in den Betrieben. Dies kann zum einen die elektronische aber auch die mechanische Instandhaltung sein. Die Einsatzgebiete der Mechatroniker sind ganz verschieden. Von Automobilbau bis Stahlindustrie über Elektroindustrie ist alles möglich. Die Ausbildungsvergütung der verschiedenen Lehrjahre liegt zwischen 830 – 1120€ Brutto. Das Einstiegsgehalt liegt bei durchschnittlich 2000 – 2500€.
Der Beruf Mechatroniker gibt es seit 1998. 2011 wurde die gestreckte Abschlussprüfung eingeführt. Das bedeutet, dass die damalige Zwischenprüfung in gewissem Maß in die Endnote der Abschlussprüfung mit einfließt. Als Mechatroniker sollte man bestimmte Eigenschaften mitbringen. Dazu gehören Spaß an den auszuführenden Tätigkeiten, Gewissenhaftigkeit, Englischkenntnisse, logisches Denken, Reisebereitschaft für anstehende Montagen und Teamarbeit.
Die Ausbildung ist inhaltlich festgelegt in Ausbildungsordnung und Rahmenlehrplan. Die Ausbildungsordnung enthält Vorgaben zum betrieblichen Ausbildungsplan. Die Inhalte des Rahmenlehrplanes werden durch die Kultusministerkonferenz festgelegt und mit den Inhalten des betrieblichen Ausbildungsplans abgeglichen. Anschließend werden auf Basis der Rahmenlehrpläne länderspezifische Lehrpläne für den Ausbildungsberuf verfasst.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung.
- 2. Fachwissenschaftliche Analyse ......
- 2.1 Auswahl des Fachinhalts...
- 2.2 Berechnung und Funktoinsgrundlage eines Pneumatikzylinders............
- 3. Didaktische Analyse.........
- 3.1 Bedingungsanalyse.......
- 3.2 Exemplarische Bedeutung.
- 3.3 Gegenwartsbedeutung.......
- 3.4 Zukunftsbedeutung..
- 3.5 Sachstruktur..
- 3.6 Didaktische Reduktion.
- 4. Handlung benennen..
- 5. Kurze Erläuterungen zu den Aufgabenstellungen
- 6. Literaturverzeichnis …......
- 7. Abbildungsverzeichnis
- 8. Anhang.......
- 8.1 Abbildungen der CNC Fräsmaschine...........
- 8.2 Arbeitsblätter mit den dazugehörigen Lösungen........
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Der vorliegende Text analysiert die Funktionsweise eines doppeltwirkenden Pneumatikzylinders und zeigt seine Relevanz für die Ausbildung von Mechatronikern auf. Die Arbeit fokussiert auf die fachwissenschaftliche und didaktische Analyse des Themas.
- Die Relevanz von pneumatischen Steuerungen in der modernen Automatisierung.
- Die Funktionsweise eines Pneumatikzylinders und seine Bestandteile.
- Die Bedeutung der Pneumatik im Ausbildungsberuf des Mechatronikers.
- Die didaktische Aufbereitung des Themas und seine Relevanz für das Lernen und Lehren in der Technikdidaktik.
- Die Entwicklung von didaktischen Materialien für die Ausbildung.
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung gibt einen Überblick über den Ausbildungsberuf des Mechatronikers und seine Bedeutung in der heutigen Zeit.
Die fachwissenschaftliche Analyse befasst sich mit der Relevanz von automatisierten Steuerungen und der Funktionsweise eines Pneumatikzylinders.
Die didaktische Analyse untersucht die Relevanz des Themas für die Ausbildung von Mechatronikern und beleuchtet die didaktischen Möglichkeiten der Vermittlung des Lernstoffes.
Die Kapitel 4 und 5 beschäftigen sich mit den Handlungsbeschreibungen und den Erläuterungen zu den Aufgabenstellungen.
Der Anhang enthält Abbildungen zur CNC Fräsmaschine sowie Arbeitsblätter mit den dazugehörigen Lösungen.
Schlüsselwörter
Die wichtigsten Schlüsselwörter des Textes sind: Pneumatikzylinder, doppeltwirkend, Automatisierung, Mechatronik, Ausbildung, Didaktik, Technikdidaktik, CNC Fräsmaschine, Arbeitsblätter.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Aufgaben eines Mechatronikers?
Mechatroniker arbeiten an mechanischen und elektrotechnischen Anlagen. Sie sind zuständig für Wartung, Inbetriebnahme und Montage mechatronischer Systeme in Branchen wie dem Automobilbau oder der Elektroindustrie.
Wie funktioniert ein doppeltwirkender Pneumatikzylinder?
Im Gegensatz zu einfachwirkenden Zylindern wird beim doppeltwirkenden Pneumatikzylinder die Druckluft von beiden Seiten zugeführt, um sowohl das Ausfahren als auch das Einfahren der Kolbenstange aktiv zu steuern.
Warum ist Pneumatik für die Ausbildung zum Mechatroniker wichtig?
Pneumatische Steuerungen sind ein Kernbestandteil der modernen Automatisierungstechnik. Mechatroniker müssen die physikalischen Grundlagen und Berechnungen beherrschen, um Anlagen instand halten zu können.
Was beinhaltet der Rahmenlehrplan für Mechatroniker?
Der Rahmenlehrplan legt die fachlichen Inhalte wie Metallbearbeitung, Elektrotechnik, Steuerungstechnik (Pneumatik/Hydraulik) und IT-Grundlagen fest, die während der 3,5-jährigen Ausbildung vermittelt werden.
Was ist eine „gestreckte Abschlussprüfung“?
Das bedeutet, dass die Prüfung in zwei Teile aufgeteilt ist, wobei der erste Teil bereits während der Ausbildung stattfindet und in die Endnote der Abschlussprüfung einfließt.
Welche didaktische Bedeutung hat das Thema Pneumatik im Unterricht?
In der Technikdidaktik dient der Pneumatikzylinder als exemplarisches Beispiel für automatisierte Bewegungsabläufe. Er ermöglicht die Verknüpfung von Theorie (Berechnung) und Praxis (Aufbau von Steuerungen).
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- Jan-Niklas Brüggemann (Author), 2018, Berechnung und Funktionsbeschreibung eines doppeltwirkenden Pneumatikzylinders, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/446753
