Klassenstufe 11
In der Klassenstufe 11 wird im Fach Technik notwendiges Basiswissen für die Automatisierungstechnik vermittelt. Dazu gehören neben den Begriffen zur Steuerungs- und Regelungstechnik auch eine Einführung in die Messtechnik und das Technische Zeichnen. In Klassenstufe 12 kann eine vertiefende Spezialisierung in Elektrotechnik oder Maschinenbautechnik gewählt werden.
Klassenstufe 12, Fachrichtung Elektrotechnik
Das Fach Technik wird als Leistungskursfach mit einer Spezialisierung auf elektrotechnische Themen fortgesetzt. Der Lehrplan unterscheidet dabei zwischen Lernbereichen und Wahlbereichen. Während Lernbereiche von allen Schulen gleich umgesetzt werden, kann die Schule durch die Auswahl bestimmter Wahlbereiche ein bestimmtes Anwendungsgebiet betonen.
Wir kombinieren Elektrotechnik mit Mikrocomputertechnik.
Für die Umsetzung der Lehrplaninhalte steht ein umfangreich ausgestatteter Laborraum mit 16 Rechnern und fachspezifischen Programmen sowie 8 Arbeitsplätzen für das praktische Experimentieren zur Verfügung.
Lernbereich 1: Gleichstromkreis
Wir erweitern die aus Physik bekannten Grundlagen zur Reihen- bzw. Parallelschaltung von ohmschen Widerständen mit weiteren Bauelementen: nichtlinearer Widerstand, Spule und Kondensator. Es gibt jede Menge praktischer Versuche. Wir stellen Messwerte grafisch dar und werten diese aus.
Lernbereich 2: Wechselstromkreis
Wir untersuchen das Verhalten der aus Lernbereich 1 bekannten Baulemente,
wenn die Ladungsträger periodisch
ihre Richtung ändern.
Lernbereich 3: Halbleiterbauelemente
Halbleiterbauelemente wie Transistor oder Diode sind ein wichtiger Grundbaustein der digitalen Technik. Sie lernen die Eigenschaften und die Funktionsweise dieser Bauelemente kennen.
Lernbereich 4: Digitaltechnik
Mit den Halbleiterbauelementen lassen sich die Grundelemente der digitalen Technik zusammenbauen. In der Klassenstufe 11
haben Sie bereits die logischen Funktionen NICHT, UND bzw. ODER kennengelernt.
Jetzt verbinden wir diese Bausteine zu größeren Schaltungen, die als Baugruppen in kleinen und großen
Computern zu finden sind. Dazu zählen z. B. Addierer, Codierer, Register und Zähler.
In der Abbildung sehen Sie den Ausschnitt einer Schaltung, die von 0 bis 7 zählen kann. Wir können solche Schaltungen mit unserer Software erstellen und simulieren und auch mit unserer Labortechnik praktisch aufbauen und testen.
Lernbereich 5: Mikrocomputertechnik
Mikrocomputersysteme bestehen aus typischen Komponenten. Dazu gehören u. a. Prozessor, Arbeitsspeicher, Schnittstellen und das Bussystem. In diesem Lernbereich lernen Sie die einzelnen Teile genauer kennen. Hinzu kommen Begriffe wie Interrupt, Cache und die Befehlsabarbeitung im Prozessor.
Ein Blick auf moderne Entwicklungen der Mainboard- und Prozessor-Hersteller und ein Vergleich des PC mit anderen Rechnerarchitekturen rundet den Inhalt ab.
Der Mikrocomputer des Experimentierbausatzes erlaubt es uns - ganz im Sinne der ersten Themen unseres Kurses - die elektrischen Signale auszulesen und am Bildschirm darzustellen. Wir können also die Kommunikation zwischen den Komponenten sichtbar machen.
In der Kursstufe 13 setzen wir diesen Lernbereich mit dem Wahlbereich "Programmierung von Mikrocomputersystemen" fort.
Wahlbereich 3: Informationsdarstellung
Damit wir die Schaltungen im Lernbereich 4 (Digitaltechnik) entwickeln können, benötigen Sie Kenntnisse darüber, wie Ziffern, Sonderzeichen und Buchstaben in computerlesbarer Form dargestellt werden.
Wahlbereich 4: Rechnernetze 1
Von der Vernetzung von Endgeräten bis zum "Internet der Dinge" (IoT): Wir behandeln
die technischen Komponenten, die Strukturen eines Netzwerks und beschäftigen uns mit der Protokollfamilie TCP/IP.
Mit unserer PC-Technik können wir ein kleines Netzwerk selbst herstellen und konfigurieren.