Einsatz von E-Learning zur Lernfeldumsetzung am Beispiel moderner Gebäudeinstallationen

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung

2 Gebäudeinstallationen - Veränderungen in der Erwerbsarbeit
2.1 Wandel der Facharbeit
2.2 Gebäudesystemtechnik
2.2.1 EIB - Funktionsprinzip und Aufbau
2.2.2 EIB - Technische Daten

3 Gebäudesystemtechnik und duale Berufsausbildung
3.1 Strukturelle Rahmenbedingungen der dualen Berufsausbildung im Berufsfeld ET/IF
3.2 Identifikation betroffener Ausbildungsberufe und Lernfelder
3.2.1 Analyse der Ausbildungsordnungen
3.2.2 Analyse der Rahmenlehrpl ä ne
3.3 Auswahl des didaktischen Konzepts zur Lernfeldumsetzung
3.3.1 Gesch ä fts- und Arbeitsprozessorientierung
3.3.2 Möglichkeiten der Lernfeldumsetzung

4 Einsatz von E-Learning zur Lernfeldumsetzung
4.1 Zur Bedeutung des Begriffs E-Learning
4.2 Lernplattform moodle
4.2.1 Struktureller Rahmen
4.2.2 Lernaktivit ä ten
4.3 Ein Leitfaden zum Einsatz von E-Learning zur Lernfeldumsetzung
4.4 Umsetzungsbeispiel mit moodle

5 Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Prinzip Installation EIB (nach Wellers 1995, 71)

Abb. 2: Prinzip Topologie EIB (nach Busch 2005, 69)

Abb. 3: Zeitrahmen und Lernfelder als Teilprozesse eines Geschäftsprozesses (nach BIBB 2003a, 6)

Abb. 4: Organisation industrieller Ausbildungsberufe (nach BIBB 2003a, 5)

Abb. 5: Organisation der Ausbildungsberufe im Handwerk (nach Bauer 2003, 17)

Abb. 6: Definition Geschäfts- und Arbeitsprozesse nach dem integrativen Ordnungsprinzip (nach Brandt; Pahl 2005, 157)

Abb. 7: Beziehungen zwischen Handlungsfeld, Lernfeld und Lernsituation (nach Bader 2003, 213)

Abb. 8: GAHPA-Modell (Petersen 2003)

Abb. 9: Begriffsraum E-Learning (nach Hettinger 2008, 11)

Abb. 10: Startbildschirm Teilnehmer

Abb. 11: Lernaktivitäten in moodle

Abb. 12: Administration eines moodle-Kurses

Abb. 13: Beispiel für einen moodle-Chat

Abb. 14: Beispiel für ein moodle-Glossar

Abb. 15: PC- und Internet-Zugang und zeitlich ausreichende Zugangsmöglichkeiten an den drei Lernorten (nach Fogolin; Zinke 2005, 23)

Abb. 16: Zusammenfassung PC- und Internet-Zugang aus den drei Studien

Abb. 17: Lernaufgabe 0.1

Abb. 18: Ansicht Datenbank als Trainer

Abb. 19: Lernaufgabe 1.1

Abb. 20: Ergebnis der Diskussion im Chat

Abb. 21: Lernaufgabe 1.2

Abb. 22: Lernaufgabe 1.3

Abb. 23: Lernaufgabe 1.4

Abb. 24: Lernaufgabe 2.1

Abb. 25: Lernaufgabe 2.2

Abb. 26: Lernaufgabe 3.1

Abb. 27: Lernaufgabe 3.2

Abb. 28: Lernaufgaben 3.3 und 3.4

Abb. 29: Lernaufgabe 4.1

Abb. 30: Lernphase 5

Abb. 31: Lernaufgabe 6.1

Abb. 32: Lernaufgabe 6.2

Abb. 33: Lernphase 7

Abb. 34: Lernphase 8 und Lernaufgabe 9.1

Abb. 35: Lernaufgabe 9.2

Abb. 36: Lernaufgaben 9.3 und 9.4

Abb. 37: Lernphase 10

Abb. 38: Lernphase 11

Abb. 39: Reflexionsphase

Aus dem Anhang

Abb. A 1: Bewertungen Übersicht

Abb. A 2: Bewertung nach Lernaktivität

Abb. A 3: Übersicht Bewertungen

Tabellenverzeichnis

Tab. 1: Definitionen von Begriffen der Gebäudetechnik (nach Meyer u.a. 2002, 80)

Tab. 2: Identifizierte Berufsbildpositionen und Qualifikationen des Elektronikers FR: EGT (vgl. BMWA 2003b, 1119ff)

Tab. 3: Identifizierte Berufsbildpositionen und Qualifikationen des Elektronikers für GIS (vgl. BMWA 2003a, 1158ff)

Tab. 4: Überblick Analyseergebnis Elektroausbildungsberufe (ohne die eingangs ausgeschlossenen Berufe)

Tab. 5: Zusammenfassung der betroffenen Lernfelder

Tab. 6: Zuordnungsmatrix (nach Koschei 2004, 75)

Tab. 7: Umsetzung von Geschäftsprozessen mit Arbeitsprozessen und Handlungsphasen zu einem Lernprozess mit Lernphasen (nach Petersen 2003)

Tab. 8: Überblick Definitionen E-Learning

Tab. 9: Übersicht Lernplattformen

Tab. 10: Matrix Lernaktivitäten und ihre Funktionen (in Anlehnung an Hilgenstock; Jirmann 2005, 38 nach Höbarth 2007, 63)

Tab. 11: Geschäftsprozess mit Arbeitsprozessen und Handlungsphasen

Tab. 12: Der Geschäftsprozess als Grundlage für den arbeits- und handlungsorientierten Lernprozess

Tab. 13: Eine Arbeitsaufgabe (Qualifikation) in ihren drei Dimensionen (nach Petersen; Wehmeyer 2003)

Tab. 14: Auszug aus der Unterrichtrahmenplanung (nach Petersen 2003)

Aus dem Anhang

Tab. A 1: Geschäftsfeld des Elektronikers FR: EGT (Petersen 2003)

Tab. A 2: Prüfen des Geschäftsprozesses: Umstellung einer Elektroinstallation auf EIB (nach Petersen 2003)

Tab. A 3: Unterrichtsrahmenplanung (nach Petersen 2003)

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Mit der Neuordnung 2003 ist ein Perspektivwechsel in der Elektrotechnikausbildung gelun- gen (Rauner 2004, 3). Die Lehrpläne orientieren sich nicht mehr an der Fachwissenschaft, son- dern nehmen die aktuellen Herausforderungen der elektrotechnischen Berufsarbeit auf. In An- betracht des starken Wandels der Berufsarbeit mit neuen Technologien, Techniken und einer erhöhten Anforderung an die Gesellen und Facharbeiter in Bezug auf die selbstständige Organi- sation und Disposition der Arbeit waren die Inhalte der Elektroausbildungsberufe von 1987 nicht mehr zeitgemäß. Zusätzlich mussten für die Gestaltung der Ordnungsmittel, denen die Berufsausbildung unterliegt, neue Vorgaben berücksichtigt werden. Seit 1996 empfiehlt die Kultusministerkonferenz der Länder (KMK) die Strukturierung der Lehrpläne nach Lernfeldern. Konkrete berufliche Inhalte und eine Orientierung an Geschäfts- und Arbeitsprozessen werden für eine Ausbildung von beruflicher Handlungskompetenz zu Grunde gelegt. (vgl. KMK 2007)

Die beruflichen Schulen standen und stehen damit vor der Herausforderung der Umsetzung dieser Lernfelder im Unterricht. Die alten Methoden und Strukturen der Lehrpläne mit ihrer berufsfeldbreiten Grundbildung, die an der Fachsystematik der Elektrotechnik orientiert war, gibt es nicht mehr und eine Handlungsorientierung sowie eine Orientierung des Unterrichts an ganzheitlichen Geschäfts- und Arbeitsprozessen und an der Berufsarbeit ist mehr den je gefor- dert. Daher geht mit der Umsetzung der neuen Lehrpläne die Forderung nach neuen Methoden und Medien einhehr. Seit 1998 wurden mehrere Modellversuche mit dem Schwerpunkt auf dem Einsatz von Neuen Medien in der beruflichen Bildung durchgeführt. Diese ersten Impulse sollen in dieser Hausarbeit aufgegriffen und vertieft werden, so dass ein Leitfaden als Hilfsmittel zur Lernfeldumsetzung mit E-Learning für Lehrkräfte entsteht, vorgestellt und in einem ersten Bei- spiel umgesetzt wird.

Das Thema E-Learning ist gerade in den letzten Jahren in der Aus- und Weiterbildung ein stark wachsendes Thema, obgleich bereits seit der Verbreitung der Computertechnik auch das computergestützte Lernen Thema in der Pädagogik war (vgl. z.B. Rauner 1971, Seidel; Lipsmeier 1989). Ein Bestätigung für das schnelle Wachstum in den letzten Jahren ergibt sich aus den 915.000 Webseiten, die laut der Suchmaschine google.de am 30. März 2002 das Wort E- Learning enthielten (vgl. Baumgartner 2002, 4) und deren Anzahlt heute (22. Juli 2008) bereits auf 60.900.000 Webseiten gestiegen ist. Dies verdeutlicht die Notwendigkeit einer Implementierung von E-Learning in die berufliche Erstausbildung.

Um ein konkretes Beispiel für eine erste Umsetzung und Anwendung des Leitfadens vorzu- stellen, wird ein aktuelles Thema der elektrotechnischen Berufsarbeit aufgenommen. Immer mehr gewerbliche Gebäude und auch private Haushalte werden mit der modernen Bustechnik z.B. zur Steuerung von Licht, Energie und Sicherheit ausgestattet. Aufgrund dieses Wandels ist es notwendig, dass die zukünftigen Facharbeiter und Gesellen im Anbieten, Installieren und Instandhalten dieser Technik ausgebildet werden. Bevor im Kapitel 3 der Zusammenhang der Gebäudesystemtechnik und der dualen Berufsausbildung im Berufsfeld ElektrotechnikInformatik (ET/IF) hergestellt wird, stellt das Kapitel 2 den Wandel der Facharbeit und die modernen Techniken und Technologien der Gebäudeinstallation vor.

Die erste Problemstellung dieser Arbeit ist dann die Überprüfung des Berufsfeldes Elektro- technik-Informatik auf das Vorhandensein eines passenden anerkannten Ausbildungsberufs. Die Struktur und Ordnung der Ausbildung innerhalb des Berufsfeldes ET/IF wird kurz im Kapitel 3.1 beschrieben. Die Analyse der Ordnungsmittel im Kapitel 3.2 identifiziert einen Ausbildungsberuf und ein bestimmtes Lernfeld auf dessen Grundlage ein Beispiel für eine Lernfeldumsetzung auf einer E-Learning-Plattform erstellt und präsentiert wird.

Da seit der Einführung bereits mehrere didaktische Ansätze zur Umsetzung des Lernfeld- Konzeptes entwickelt wurden, soll in Kapitel 3.3 in einem vergleichenden Verfahren ein be- stimmtes didaktisches Konzept ausgewählt werden, das in dieser Arbeit im Beispiel zum Einsatz kommt.

Im vierten Kapitel komme ich dann zum Kern meiner Arbeit. Nachdem die Bedeutung und das Verständnis des Begriffs E-Learning für diese Arbeit in Kapitel 4.1 diskutiert wurden, wird im Kapitel 4.2 die verwendete E-Learning-Plattform moodle vorgestellt. Den von mir entwickel- ten Leitfaden zur Lernfeldumsetzung mit E-Learning stelle ich im Kapitel 4.3 vor. Er soll Lehr- kräften bei der Integration und Nutzung einer E-Learning-Plattform an ihrer Schule und bei der Entwicklung von Kursen auf einer E-Learning-Plattform eine Hilfe sein. Dazu werden die unter- schiedlichen, wichtigen Punkte des Leitfadens, der dabei als eine Checkliste dient, abgearbeitet. Im Anhang A1 ist dieser Leitfaden für den praktischen Einsatz durch Lehrkräfte mit Leitfragen ausgestattet. Abschließend wird in Kapitel 4.4 das konkret erarbeitete Beispiel auf der moodle- Plattform des Instituts für Arbeit und Technik (biat) der Universität Flensburg vorgestellt und erläutert. Dem Leser steht dafür neben den Screenshots im Text ein Teilnehmer-Zugang auf der Plattform zur Verfügung.

Das Kapitel 5 enthält eine Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse und Erkenntnisse dieser Arbeit. In einem kurzen Ausblick werden weitere Anwendungs- und Verzweigungsmöglichkeiten innerhalb des vorgestellten Beispiels und beim Einsatz der moodle-Plattform in der beruflichen Schule beschrieben.

Für die Berufsbildung stellen Euler u. a. (2005, 432) heraus, dass Pilotanwendungen von E- Learning erprobt werden, jedoch kaum darauf bezogene Forschung betrieben wird. Auch diese Arbeit beschränkt sich auf die Erarbeitung eines Konzeptes zur Umsetzung von Lernfeldern mit E-Learning in einem bestimmten elektrotechnischen Bereich und wird keine Evaluationsergebnisse liefern. Zusätzlich eine Evaluation dieses Konzeptes durchzuführen, würde den Rahmen dieser Arbeit überschreiten. Ich bin jedoch unbedingt daran interessiert, dieses Konzept während meiner zukünftigen Berufstätigkeit auszuprobieren.

In der gesamten Arbeit wird für eine bessere Lesbarkeit für Berufsbezeichnungen und Personen wie Teilnehmer, Schüler oder Lehrkräfte durchgehend der kollektive Plural verwendet.

2 Gebäudeinstallationen - Veränderungen in der Erwerbsarbeit

2.1 Wandel der Facharbeit

Der Wunsch nach einem höheren Lebensstandard mit mehr Komfort im privaten Hausbau führt zu einer größeren Komplexität von Systemen in der Gebäudetechnik. In gewerblichen Ge- bäuden werden schon länger die automatisierenden Techniken für die Gebäudeinstallationen vorgesehen. Kaum ein größerer Bauauftrag wird heutzutage ohne eine Forderung nach aktuellen Gebäudeautomatisierungstechniken unter Einbeziehung von Bustechniken ausgeschrieben (vgl. Jenewein, 2002, 10). Die Anforderungen an die Elektroinstallation nehmen somit stetig zu.

Durch diese Entwicklung steigt die Nachfrage der Betriebe nach einer Qualifizierung ihrer Facharbeiter und Gesellen für diesen Bereich. „Gut ausgebildete Fachkräfte sind eine wichtige Grundlage für den Erfolg der Betriebe.“ (ZVEH 2008, 19)

Im Jahresbericht 2004/2005 des Zentralverbandes der Deutschen Elektro- und Informations- technischen Handwerke (ZVEH) wird über die Entstehung der Initiative „Intelligentes Woh- nen“¹ des ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik und Elektronikindustrie e.V. berichtet (vgl. ZVEH 2005, 29ff). Zentrale Ziele dieser Initiative sollen die Vermittlung von Wissen für End- kunden und Betriebe und somit eine gesteigerte Verbreitung von Gebäudeautomation auf dem Markt sein. Zusätzlich soll die Kontaktaufnahme zu Fachbetrieben für Gebäudetechnik, die seit kurzem das Zeichen INTRATEC² tragen, erleichtert werden (ebd.). Für die Weiterentwicklung eines Betriebes zum Fachbetrieb für Gebäudetechnik werden inzwischen 17 Weiterbildungsmo- dule³ durch die ZVEH und angeschlossene Weiterbildungsstätten angeboten. Im aktuellen Jah- resbericht 2007/2008 der ZVEH wird die Dringlichkeit einer Weiterbildung bzw. einer fundier- ten Ausbildung in diesem Bereich unterstrichen: „Intelligentes Wohnen ist am Markt angekom- men. Die Nachfrage nach hochwertiger Technologie steigt.“ (ZVEH 2008, 19)

Die umfassende Neuordnung der Elektroberufe im Jahre 2003 zeigt, dass auch für die Ausbil- dung im dualen System durch den Wandel der Arbeit eine Anpassung der Inhalte als notwendig erachtet wird. Ein weiterer Grund für die Neuordnung war der Wandel der Arbeitsorganisation innerhalb eines Betriebes hin zu Prozessorientierung, flachen Hierarchien, Teamarbeit und flä- chendeckender Einsatz der Informationstechnologie und die Veränderungen in den unterneh- mensübergreifenden Prozessen und Strukturen (vgl. BIBB 2003a/b, 4). Daher muss zusätzlich die gewerkeübergreifende Zusammenarbeit, „die zweifellos als wichtigste Konsequenz der technologischen Integration immer bedeutsamer wird“ (Jenewein 2002, 11), Gegenstand der Aus- und Weiterbildung von Facharbeitern und Gesellen sein.

Wieweit die Gebäudesystemtechnik und die Zusammenarbeit der Gewerke bei der Neuord- nung der Ausbildungsberufe 2003 tatsächlich berücksichtigt wurden, wird im Kapitel 3.2 unter- sucht.

2.2 Gebäudesystemtechnik

Da die Begriffe Gebäudeautomatisierung, Gebäudesystemtechnik, Gebäudeleittechnik und Gebäudetechnik in der Literatur unterschiedlich verwendet werden, sollen sie für diese Arbeit an dieser Stelle definiert werden. Meyer u.a. (2002, 80) schlagen unter Einbeziehung der VDINormen die folgende Gliederung der Begriffe vor, der ich folgen möchte:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 1: Definitionen von Begriffen der Gebäudetechnik (nach Meyer u.a. 2002, 80)

Die Begriffe teilen die Gebäudeautomation in zwei Bereiche. Die GLT wird hauptsächlich im Arbeitsbereich der Industrie zu finden sein, während die GST vornehmlich Gegenstand der Ar- beit des Handwerks ist. Das Beispiel, das während dieser Arbeit entwickelt werden soll, befasst sich mit modernen Gebäudeinstallationen und hat daher seinen Fokus im Bereich der Gebäude- systemtechnik.

Meyer u.a. (2002, 83) haben in ihrem Artikel eine Übersicht verschiedener Fabrikate der Ge- bäudesystemtechnik erstellt, die diese Technik nun nach dem Busmedium ordnet. Dabei wird zwischen der extra zu verlegenden Busleitung, der Informationsübertragung über das Versor- gungsnetz und der Übertragung über Funk unterschieden. Während bei der zumeist zweiadrigen Busleitung aus Kupfer oder dem Lichtwellenleiter die Information über diese zusätzliche Lei- tung geht, wird bei der Übertragung über die Spannungsversorgungsleitung, die Information auf die Signalspannung aufmoduliert. Eine dritte Möglichkeit ist die Übertragung der Informationen mittels eines Funksignals. Als typische Beispiele sind der Europäische Installationsbus (EIB) mit einer zweiadrigen Busleitung und das Local Control Network (LCN) mit einer einadrigen Busleitung als Vertreter der extra Busleitung aus Kupfer, der Netzbux X-10 als Vertreter für die Übertragung über das Spannungsversorgungsnetz und der EIB-Funk-Bus für die Funkübertra- gung zu nennen. Mit dem Local Operating Network (LON) ist es möglich, alle drei Prinzipien zu realisieren.

Weil der EIB in der Gebäudesystemtechnik weit verbreitet ist und die European Installation Bus Association (EIBA) inzwischen auch durch den Zusammenschluss zur EIB/KNX⁴ -Gruppe die anderen beiden Prinzipien der Signalübertragung realisiert hat, wird er in dieser Arbeit für die Unterrichtsgestaltung ausgewählt und im folgenden Kapitel näher beschrieben.

2.2.1 EIB - Funktionsprinzip und Aufbau

Wird der EIB mit einem zweiadrigen Bus betrieben (häufigste Installationsvariante lt. EIBA), werden alle an der Automatisierung beteiligten Aktoren und Sensoren darüber verbunden (vgl. Abb. 1). Die Schaltvorgänge, die sonst z.B. in den Lichtschaltern vorgenommen wurden, wer- den jetzt über dieses Aktoren- und Sensorensystem gesteuert. Sensoren registrieren eine physi- kalische Größe wie z.B. Wärme, Licht oder Druck und wandeln diese in eine elektrische um. Der Sensor in einem Lichtschalter registriert einen Tastendruck, den er als Telegramm ‚Ein’ über die Busleitung zu dem zugehörigen Aktor sendet, der die entsprechende Beleuchtung über ein Relais einschaltet. Der Aktor wandelt also diese elektrische Größe in eine physikalische um. Diese Funktionen werden zuvor über die EIB-Tool-Software (ETS), die auf einem PC installiert ist, der zusätzlich an den Bus angeschlossen wird, in den Tastsensor und den Schaltaktor ein- programmiert. (vgl. Grunow 2002, 138)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Prinzip Installation EIB (nach Wellers 1995, 71)

Neben der Verwendung eines Sensoren- und Aktorensystems für die Automatisierung der Schaltvorgänge folgt der Aufbau eines EIB-Systems einer bestimmten Topologie aus Bereichen und Linien (vgl. Abb. 2). Die einzelnen Bereiche und Linien werden jeweils über die Bereichs linie bzw. die Hauptlinien mittels so genannter Bereichs- bzw. Linienkoppler miteinander ver- bunden. Eine Linie kann maximal 64 Teilnehmer enthalten, eine Hauptlinie 15 einzelne Linien verbinden und eine Bereichslinie 15 Bereiche mit jeweils einer Hauptlinie. Damit können ma- ximal 14400 Teilnehmer an einem Installationsbus (INSTABUS) angeschlossen werden (vlg. Busch 2005, 69).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Prinzip Topologie EIB (nach Busch 2005, 69)

Jede EIB-Komponente bekommt über die ETS eine physikalische Adresse und eine Gruppenadresse zugewiesen. Die physikalische Adresse dient dazu, ein Gerät eindeutig zu kennzeichnen. Dabei wird eine Adresse mit folgender Logik vergeben: Bereich.Linie.Ger ä t . Zum Beispiel kennzeichnet 3.4.2. das Gerät 2 aus dem Bereich 3 und der Linie 4.

Die Gruppenadressen werden vergeben, um darzustellen, welche Geräte innerhalb eines Sys- tems zusammenarbeiten. Dazu werden zunächst Hauptgruppen gebildet, welche die Komponen- ten bezüglich ihrer Funktionen, wie z.B. Beleuchtung, Heizung oder Jalousie, aufteilen. Darun- ter können Untergruppen gebildet werden, die z.B. die Etagen oder weitere Funktionen wie z.B. fahren oder Lamellen verstellen festlegen. Darunter gibt es noch eine letzte Ebene, der dann bestimmte Räume zugeordnet werden. So könnte die Gruppenadresse 3/4/1 für die Beleuchtung (3) in der 4. Etage (4) im Raum Nr. 1 (1) gelten. (vgl. Meyer 2005, 110ff) In dem nun alle an der Beleuchtung beteiligten Komponenten durch die ETS dieser Gruppenadresse zugeordnet werden, wird die Funktion realisiert, die beim Betätigen des Schalters in Raum Nr. 1 in der 4. Etage das Licht einschaltet.

2.2.2 EIB - Technische Daten

Die Topologie kann in Baum-, Stern- oder Linienstruktur aufgebaut werden, wobei eine Linie eine Länge von 1000m nicht überschreiten darf. Bei der Konzeption einer Topologie ist darauf zu achten, dass kein Ring entsteht, da sonst das Telegramm immer im Kreis laufen könnte und die Übermittlung nicht funktioniert (vgl. Busch 2005, 68). Bei der Verdrahtung mittels einer YCYM2x2x0,88 bzw. einer J-Y(St)Y2x2x0,8 Leitung wird ein Adernpaar für die Signalübertra- gung genutzt während das andere Adernpaar Reserve ist. (vgl. Wellers 1995, 71) Als Bus- zugriffsverfahren wird ein Multi-Master-Betrieb gewählt bei dem jeder Teilnehmer gleich- berechtigt ist. Die seriell übertragenen Telegramme werden nach dem Prinzip der CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) auf den Bus geschickt, um eine Kolli- sionserkennung zu realisieren und keines der Telegramme zu verlieren.

Über Schnittstellen kann der EIB an andere Systeme angeschlossen werden, so dass eine Kombination z.B. mit ISDN jederzeit möglich ist. (vgl. Grunow 2002, 139) Diese große Flexibilität ist ein weiterer Grund für die Verbreitung der EIB-Technologie und damit für die Auswahl dieser Technik für diese Arbeit.

3 Gebäudesystemtechnik und duale Berufsausbildung

In diesem Kapitel wird der Zusammenhang von der Gebäudesystemtechnik und der Ausbildungsberufe des Berufsfeldes ET/IF untersucht.

Dazu werden im Kapitel 3.1 zunächst die strukturellen Rahmenbedingungen vorgestellt, de- nen ein Ausbildungsberuf allgemein und das Berufsfeld ET/IF im Speziellen unterliegt. Im Ka- pitel 3.2 werden in einem strukturierten analytischen Verfahren auf der Grundlage der zuvor beschriebenen strukturellen Rahmenbedingungen die entsprechenden Ausbildungsberufe identi- fiziert. Besonders berücksichtigt wird dabei die Gebäudesystemtechnik, da ein Beispiel für mo- derne Gebäudeinstallation und nicht für Gebäudeüberwachung (Gebäudeleittechnik) gesucht wird. Im Kapitel 3.3 erstelle ich eine Kriterienliste für eine Lernfeldumsetzung auf der Grund- lage der KMK-Rahmenlehrpläne, anhand derer ich einige Möglichkeiten der Lernfeldumsetzung vergleiche und ein didaktisches Konzept für mein Umsetzungsbeispiel auswähle.

3.1 Strukturelle Rahmenbedingungen der dualen Berufsausbildung im Be- rufsfeld ET/IF

Aufgrund der Dualität der Berufsausbildung in Deutschland und der Länderhoheit in schuli- schen Angelegenheiten liegen jedem Ausbildungsberuf zwei wesentliche Ausbildungsvorgaben zugrunde: Die Ausbildungsordnung für die betriebliche Ausbildung, die bundesweit Gültigkeit hat und der Rahmenlehrplan der einzelnen Bundesländer. Gesetzliche Grundlagen dafür bilden das Berufsbildungsgesetz bzw. die Handwerksordnung und die Schulgesetze der Bundesländer. Entsprechend des „Gemeinsamen Ergebnisprotokolls betreffend das Verfahren bei der Abstim- mung von Ausbildungsordnungen und Rahmenlehrplänen im Bereich der beruflichen Bildung […]“ der Kultusministerkonferenz der Länder (KMK 1972) werden bei der Entwicklung neuer Ausbildungsberufe diese zwei Papiere in einem Koordinierungsausschuss bei ihrer Entstehung abgestimmt. Dadurch soll gewährleistet sein, dass die Ausbildungspartner Schule und Betrieb die Inhalte der Ausbildung annäherungsweise zur gleichen Zeit in der Schule und im Betrieb vermittelt werden. Theorie und Praxis sollen besser verbunden werden.

Grundlage aller beruflichen Ausbildung in einem Ausbildungsberuf ist die Ausbildungsord- nung, welche die Ausbildungsdauer, die Struktur und die Zielsetzung der Berufsausbildung, das Ausbildungsberufsbild sowie Regelungen zu Prüfungen enthält. Zu den Berufsbildpositionen werden weitere Qualifikationen ausformuliert und in einem Ausbildungsrahmenplan mit inhalt- licher und zeitlicher Gliederung für die betriebliche Ausbildung in einem Anhang der Ausbil- dungsordnung veröffentlicht.

Dieser Ausbildungsrahmenplan wird von den Betrieben zu einem Ausbildungsplan für die in- dividuelle Ausbildung innerhalb der Betriebe verarbeitet. In den Verordnungen der IT-Berufe von 1997 wurde erstmals versucht, mittels Zeitrahmen neben der sachlichen Gliederung eine zeitliche Gliederung für den Betrieb vorzugeben (vgl. BMBF 1997, 1764f), die bei der Neuordnung 2003 noch detaillierter ausgeführt wurde (vlg. BMWA 2003a, 1161ff). Der Verlauf der betrieblichen Ausbildung und der Verlauf der Ausbildung in der Berufsschule sollen auf diese Weise eine größere Abstimmung erlangen, als in den Ausbildungsberufen zuvor.

Für die schulische Ausbildung wird ein Rahmenlehrplan entworfen, den jedes Bundesland entsprechend anpassen kann. Seit 1996 empfiehlt die KMK in einer Handreichung für die Erar- beitung von Rahmenlehrplänen (KMK 2007) die Fächerstruktur aufzulösen und die Inhalte in Lernfeldern zu organisieren. „Lernfelder sind durch Zielformulierung, Inhalte und Zeitrichtwer- te beschriebene thematische Einheiten, die an beruflichen Aufgabenstellungen und Handlungs- abläufen orientiert sind.“ (ebd., 14) Diese Handreichung resultiert aus jahrelangen Diskussionen und den damit verbundenen Forderungen nach einer Arbeits- und Geschäftsprozessorientierung in der dualen Berufsausbildung.

Die folgende Abbildung 3 verdeutlicht, wie die Lernfelder und Zeitrahmen für die Neuordnung 2003 für die industrielle Ausbildung aus berufstypischen Arbeitsprozessen abgeleitet wurden. Das Bundesinstitut für berufliche Bildung (BIBB) (2003a, 7) versteht die Teilprozesse dabei als vollständigen Handlungsablauf aus analysieren, planen, durchführen, kontrollieren, dokumentieren und bewerten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Zeitrahmen und Lernfelder als Teilprozesse eines Geschäftsprozesses (nach BIBB 2003a, 6)

Eine vollständige zeitliche Abstimmung von Zeitrahmen und Lernfeldern wird aufgrund der unterschiedlichen Auftragslagen der Betriebe nicht immer realisierbar sein, doch ist durch die Zeitrahmen ein erster Schritt zur Verbindung von Theorie und Praxis gemacht.

Das Berufsprofil der meisten industriellen Ausbildungsberufe im Berufsfeld ET/IF zeichnet sich heute durch eine gleichmäßige Aufteilung in Kern- und Fachqualifikation aus (vlg. z.B. BMWA 2003a, 1144). Diese sind nicht strikt nacheinander angeordnet, sondern gehen ineinan- der über (vgl. Abb. 4). In den Verordnungen der Handwerksberufe ist das Strukturierungskon- zept mit gemeinsamer beruflicher Grundbildung, gemeinsamer Fachbildung und berufsspezifischer Fachbildung aus der Neuordnung von 1987 beibehalten worden (vgl. Abb. 5). Daher ist weder eine in einander übergehende Aufteilung der Inhalte noch eine explizite zeitliche Gliederung durch Zeitrahmen in den Verordnungen des Handwerks von 2003 zu finden. Bauer (2004, 33) attestiert den Handwerksberufen aus der Neuordnung von 2003 trotzdem eine bessere inhaltliche Abstimmung als in den abgelösten Curricula.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Organisation industrieller Abb. 5: Organisation der Ausbildungsberufe Ausbildungsberufe (nach BIBB 2003a, 5) im Handwerk (nach Bauer 2003, 17)

Zusätzlich wurde bei den neuen Berufen von 2003 die „gestreckte Prüfung“ zunächst zur Erpro- bung als eine neue Form der Abschlussprüfung eingeführt. Dabei wird die Zwischenprüfung durch den ersten Teil der Abschlussprüfung (40% der Abschlussnote) in Form eines komplexen Arbeitsauftrages, der schriftlich zu erledigen ist und begleitende situative Gesprächsphasen ent- hält, ersetzt. Der zweite Teil (60% der Abschlussnote), der neben dem Arbeitsauftrag die Prü- fungsbereiche Systementwurf, Funktions- und Systemanalyse und Wirtschafts- und Sozialkunde beinhaltet, findet zum Ende Ausbildungszeit statt. Für den Arbeitsauftrag kann der Betrieb zwi- schen einem realen Kundenauftrag, den der Auszubildende durchführt, und einer betriebsüber- greifend entwickelten praktischen Aufgabe entscheiden. Beide Varianten enthalten ein Fachge- spräch von 30 bzw. 20 Minuten.

3.2 Identifikation betroffener Ausbildungsberufe und Lernfelder

Seit der letzten Neuordnung der Elektroberufe im Jahre 2003 umfasst das Berufsfeld ET/IF heute (Juli 2008) 21 Ausbildungsberufe, von denen sechs durch das Handwerk und 15 in der Industrie geregelt sind. Die Vielfalt der Ausbildungsberufe wird dadurch verstärkt, dass einige Ausbildungsberufe Schwerpunkte oder Fachrichtungen haben. Konkret gehören die folgenden

21 Berufe dazu (vgl. Petersen 2007):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Um die Berufe und die Lernfelder zu identifizieren, welche die moderne Gebäudeinstallation zum Gegenstand haben, werden in den folgenden zwei Kapiteln die Ausbildungsordnungen und die Rahmenlehrpläne der einzelnen Ausbildungsberufe analysiert. Dabei wird zunächst der Be- zug zur Gebäudeautomation allgemein und danach zur Gebäudesystemtechnik im Besonderen gesucht.

3.2.1 Analyse der Ausbildungsordnungen

Anhand der Ausbildungsberufsbezeichnung und der daraus abgeleiteten völlig anderen Ausrichtungen können die IT-Berufe⁵, der mathematisch-technische Assistent, der Elektroniker für luftfahrttechnische Systeme, der Mikrotechnologe, der Mechatroniker, der Elektroniker für Maschinen- und Antriebstechnik (Hw und IH), die Fachkraft für Veranstaltungstechnik, der KFZMechatroniker und der Hörgeräteakustiker von vornherein ausgeschlossen werden.

Bei der weiteren Betrachtung der Ausbildungsberufsbezeichnungen fallen dann im Bezug auf die Gebäudeautomation zwei Ausbildungsberufe besonders auf: der Elektroniker für Energieund Gebäudetechnik (EGT) (Hw) und der Elektroniker für Gebäude- und Infrastruktursysteme (GIS) (IH). In den Ausbildungsordnungen dieser beiden Berufe können erste Berufsbildpositionen mit einem Bezug zur Gebäudeautomation identifiziert werden. Die Tabelle 2 listet zunächst die Positionen des Elektronikers der FR: EGT auf.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 2: Identifizierte Berufsbildpositionen und Qualifikationen des Elektronikers FR: EGT (vgl. BMWA 2003b, 1119ff)

In den zugehörigen Qualifikationen zu den Berufsbildpositionen aus dem Ausbildungsrahmenplan, die hier aus Platzgründen nicht aufgelistet werden, wurde der Bezug besonders deutlich (vgl. BMWA 2003b, 1119ff).

Auch beim Ausbildungsberuf der Industrie wird in den zugehörigen Qualifikationen der fol- genden Berufsbildpositionen eine Verbindung zur Gebäudeautomation erkannt (vgl. BMWA 2003a, 1158ff):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 3: Identifizierte Berufsbildpositionen und Qualifikationen des Elektronikers für GIS (vgl. BMWA 2003a, 1158ff)

Der industrielle Ausbildungsberuf ist grundsätzlich stärker auf die Gebäudeleittechnik und die Überwachung von Automatisierungseinrichtungen ausgelegt. Die Einsatzbereiche „1. Wohn- und Geschäftsgebäude, 2. Betriebsgebäude, 3. Funktionsgebäude und -anlagen, 4. Infrastruktur- anlagen, 5. Industrieanlagen“ (BMWA 2003a, 1145) deuten ebenfalls ab dem zweiten Punkt auf größere Anlagen und Umgebungen hin. Der Ausbildungsberuf aus dem Handwerk hat haupt- sächlich den Schwerpunkt auf der Gebäudesystemtechnik und somit zum gesuchten Schwer- punkt.

Als nächstes werden die Ausbildungsberufe Informationselektroniker (Hw) und Systeminformatiker (IH) untersucht. Bei der Auswertung der Berufsbildpositionen des Informationselektronikers kann am Rande ein Zusammenhang zur Gebäudeautomation hergestellt werden. Sein Schwerpunkt liegt allerdings eindeutig auf Informations- und Telekommunikationssystemen. Da der Systeminformatiker zu den in 2003 neugeordneten Ausbildungsberufen gehört und er somit die gemeinsamen Kernqualifikationen enthält, hat er stärker eine elektrotechnische Prägung als der Informationselektroniker. In erster Linie hat er jedoch ebenfalls die Technik der Informations- und Telekommunikationssysteme zum Gegenstand der Ausbildung. Eine gewerkeübergreifende Arbeit in Bezug auf moderne Gebäudeinstallationen ist mit diesen Ausbildungsberufen und den beiden zuvor untersuchten Elektronikern gut denkbar.

Im nächsten Schritt wird der letzte übrige Ausbildungsberuf im Handwerk überprüft: Anhand der Berufsbildpositionen des Systemelektronikers ist zu erkennen, dass dieser Ausbildungsberuf vorrangig in Fertigungsprozesse und ihre Systeme und Geräte einbezogen ist. Damit beschäftigt sich auch dieser Ausbildungsberuf nicht explizit mit der Automatisierung von Gebäuden.

Es bleiben nun zuletzt im Handwerk die beiden verbliebenen Fachrichtungen des Elektronikers: Die Bezeichnungen der Fachrichtungen spiegeln sehr gut ihre Inhalte wieder, so dass der Elektroniker in der Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik als einziger Ausbildungsberuf im Handwerk bleibt, der sich mit Gebäudesystemtechnik beschäftigt.

Um die Analyse abzuschließen, fehlen noch die weiteren Ausbildungsberufe aus der Indust- rie: der Elektroniker für Betriebstechnik, für Automatisierungstechnik und für Geräte und Sys- teme. Anhand der Einsatzgebiete in Verbindung mit den Qualifikationen der Ausbildungsberufe Elektroniker für Betriebstechnik und für Geräte und Systeme lassen sich keine Verbindungen zur Gebäudesystemtechnik finden. Der Elektroniker für Automatisierungstechnik hat nur einen vernachlässigbaren Bezug zur Gebäudeautomation im Sinne einer modernen Gebäudeinstalla- tion.

Zwischenfazit

Die Tabelle 4 auf der nächsten Seite visualisiert die Analyseergebnisse der Ausbildungsord- nungen.

Die Inhalte der Ausbildungsordnungen wurden zunächst nach einem Bezug zur Gebäudeau- tomation und dann im Speziellen zur Gebäudesystemtechnik untersucht. Die Ausbildungsberufe Elektroniker mit der Fachrichtung EGT und der Elektroniker für GIS haben die größte Schnitt- menge mit der Gebäudeautomatisierung im Sinne moderner Gebäudeinstallationen. Damit steht ein Ausbildungsberuf im Handwerk und einer aus der Industrie für die Ausbildung im Bereich der Gebäudeautomatisierung für das Umsetzungsbeispiel in dieser Arbeit zur Verfügung.

Der Bezug zu Bussystemen und damit zur gesuchten Gebäudesystemtechnik ist beim Hand- werksberuf besser zu erkennen. Der Industrieberuf ist offener gestaltet, weist durch sein Einsatzgebiet aber vielmehr auf die Gebäudeleittechnik als auf die Gebäudesystemtechnik. Durch die Formulierungen mit „Systemen“ und „Geräten“ ist die Umsetzung flexibel gestaltbar, so dass auch dort die Gebäudesystemtechnik behandelt werden könnte. Ich möchte daher bei der Analyse der Lehrpläne noch beide Berufe berücksichtigen.

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Tab. 4: Überblick Analyseergebnis Elektroausbildungsberufe (ohne die eingangs ausgeschlossenen Berufe)

3.2.2 Analyse der Rahmenlehrpläne

Zusätzlich zu den ersten vier Lernfeldern, die bei allen Elektroberufen von 2003 identisch sind, ist auch das 5. Lernfeld bei diesen beiden Berufen gleich. Die weiteren Lernfelder sind dem Titel nach inhaltlich ähnlich.

Im 3. Lernfeld werden das erste Mal Steuerungs- und Regelungsprozesse, sowie Sensoren und Aktoren erwähnt und somit ein erster geringer Bezug zur Gebäudeautomation ersichtlich (vgl. Zusammenfassung in Tab. 5 auf S. 16). In den letzten gemeinsamen Lernfeldern 4 und 5 ergibt sich kein Bezug zur Gebäudeautomation.

Das 6. Lernfeld, das bereits das 2. Lernfeld im 2. Ausbildungsjahr ist, beschäftigt sich in beiden Ausbildungsberufen mit der Fehlerdiagnose in elektrotechnischen Anlagen. Beim Elektroniker für GIS heißt es konkret „Gebäudetechnische Anlagen inspizieren und prüfen“ (KMK 2003a, 14), jedoch ist von Automatisierungssystemen inhaltlich noch keine Rede. Hinweise dazu bieten die Inhalte des Lernfeldes beim Elektroniker im Handwerk: Sensoren und Aktoren werden hier aufgeführt (vgl. KMK 2003b, 16).

Im 7. Lernfeld tauchen in den Inhalten beider Berufe Bussysteme, Sensoren und Aktoren auf. In der Zielformulierung im Industrieausbildungsberuf wird die Gebäudeautomatisierung folgen- dermaßen umschrieben: Die Schülerinnen und Schüler „informieren und beraten über Vorzüge von Informationsübertragungssystemen in der Gebäudetechnik, insbesondere hinsichtlich Wirt- schaftlichkeit, Ökobilanz, Komfort und Flexibilität in der Nutzung.“ (KMK 2003a, 15) Dadurch ist die Formulierung in Bezug auf die Technik und das Fabrikat sehr offen gehalten. Die weiteren Zielformulierungen bilden einen gesamten Geschäftsprozess von der Analyse der Kunden- anforderung bis zur Übergabe an den Kunden ab. Die Formulierung im Handwerksausbildungs- beruf ist etwas knapper und ohne Erwähnung des Kunden, beschreibt jedoch ebenfalls einen gesamten Geschäftsprozess eines Kundenauftrages für „Steuerungen“. Durch die Aufzählung von „Bussysteme[n] und deren spezifische[n] Einsatzgebiete“ und „Gebäudesystemtechnik“ in den Inhalten des Lernfeldes wird der Bezug zur Gebäudesystemtechnik sehr deutlich. Explizit sollen bei der Planung „gewerkeübergreifende Aspekte“ berücksichtigt werden (KMK 2003b, 17).

Nur der Elektroniker für GIS hat auch im 8. Lernfeld die „Einbindung zusätzlicher Komponenten in automatisierte gebäudetechnische Systeme“ (KMK 2003a, 16) zum Gegenstand. Dieses Lernfeld hat seinen Schwerpunkt bei den regenerativen Energiequellen und der Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik sowie der Kostenrechnung. Der Elektroniker aus dem Handwerk beschäftigt sich währenddessen mit Motoren (vgl. KMK 2003b, 18).

Mit dem 9. Lernfeld beginnt das 3. Ausbildungsjahr und die Gebäudeautomation wird wieder in beiden Ausbildungsberufen behandelt (vgl. KMK 2003a/b, 17/19). Es fällt auf, dass der Kontext, in dem die Bussysteme Gegenstand sind, komplexer wird. Im Handwerk sollen Anlagen für Zweckbauten ausgestaltet werden und in der Industrie ist an dieser Stelle von gewerkeübergreifender Arbeit und Zusammenarbeit mit Fremdfirmen die Rede.

Der Elektroniker in der Fachrichtung EGT wird mit dem Lernfeld 10 in die Funktionsweise von Hausgeräten eingeführt (vgl. KMK 2003b, 20). Der Elektroniker für GIS beschäftigt sich weiterhin vor allem in großen Anlagen mit der Gebäudeautomation und ihrer Überwachung durch Visualisierungssysteme. Dafür wird hier der Begriff Gebäudemanagement angewendet und ein großer Bezug zur Gebäudeleittechnik ersichtlich (vgl. KMK 2003a, 18).

Im Lernfeld 11 werden im Handwerk die Realisierung und Instandhaltung von Anlagen der regenerativen Energietechnik behandelt (vgl. KMK 2003b, 21). In der Industrie sind weiterhin Gebäudeautomatisierungssysteme Thema der Ausbildung. Der Schwerpunkt liegt nun auf der Instandhaltung dieser Systeme. (vgl. KMK 2003a, 19)

Das Hauptgewicht der letzten beiden Lernfelder 12 und 13 liegt entsprechend den berufsbe- zogenen Vorbemerkungen (Teil IV des Rahmenlehrplanes) auf der Durchführung komplexer Projekt-Aufgabenstellungen im beruflichen Einsatzgebiet der Auszubildenden. (vgl. KMK 2003a/b, 7) Sie sollen insbesondere auf die ganzheitliche und integrative Abschlussprüfung vor- bereiten. Daher ist es hier möglich, die Gebäudesystemtechnik als Grundlage für ein Projekt zu wählen.

Fazit

Die folgende Zusammenfassung (vgl. Tab. 5) verdeutlicht, dass die Gebäudeautomation in der Schule in beiden Ausbildungsberufen erst relativ spät zum Gegenstand der Ausbildung wird.

Kursiv gedruckte Lernfelder zeigen an, dass die Gebäudeautomation nicht konkret im Inhalt oder an den Zielformulierungen zu erkennen ist, aber trotzdem als Grundlage für eine Ausbildung in dem gesuchten Bereich dienen könnte. Das Lernfeld mit der stärksten Ausprägung in der Gebäudeautomation ist in beiden Ausbildungsberufen das Lernfeld 7. Eine Vertiefung findet dann jeweils im Lernfeld 9 statt.

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Tab. 5: Zusammenfassung der betroffenen Lernfelder

Insgesamt gesehen hat der Industrieberuf innerhalb der Lernfelder eine stärkere Ausprägung in Bezug auf die Gebäudeautomation, bleibt dabei jedoch bei der Ausrichtung auf Gebäudeleitsysteme. Somit wird der Bezug zum jeweiligen Schwerpunkt der Gebäudeautomation, der auch schon bei den Ausbildungsrahmenplänen festgestellt wurde, auch in den Lernfeldern deutlich. Die Überwachung und Visualisierung steht vermehrt im Mittelpunkt der Ausbildung in der Industrie. Der Auszubildende im Handwerk hingegen erhält eine breitere Ausbildung, indem weitere Technologien wie regenerative Energiequellen und elektrische Maschinen in den Lernfeldern zusätzlich Gegenstand der Ausbildung sind.

Bei der Analyse der Ausbildungsordnungen konnten im Ausbildungsberuf des Handwerks inhaltlich mehr Berufsbildpositionen und Qualifikationen für die Gebäudeautomation als im Industrieausbildungsberuf identifiziert werden. Zusätzlich ist die Ausrichtung auf die Gebäudesytemtechnik hier größer.

Da für den Ausbildungsberuf aus dem Handwerk in beiden Ordnungsmitteln der Bezug zur Gebäudesystemtechnik deutlich wurde, wird er als Grundlage für die Erarbeitung eines Bei- spiels zur Lernfeldumsetzung mit E-Learning gewählt. Zusätzlich war die inhaltliche Gewich- tung in der Ausbildungsordnung und damit in der Berufsarbeit größer als im Ausbildungsberuf der Industrie.

Das zweite Ergebnis der Analyse der Lernfelder und der Ausbildungsordnungen ist, dass die gewerkeübergreifende Zusammenarbeit, der neben Jenewein (2002, 11) auch Bloy (2002, 18f) in Aufsätzen eine große Bedeutung zuschreibt, in beiden Ausbildungsberufen seinen Platz gefunden hat. Somit wird diese Forderung für beide Berufe erfüllt. Eine Umsetzungsvariante wäre in der Schule durch Ausbildungsberufsübergreifende Lernfeldprojekte denkbar. Diese sollen in dem vorgestellten Beispiel aber keine Berücksichtigung finden.

Die zumeist fehlende Konkretisierung in Bezug auf die Technik innerhalb der Lernfelder birgt Vor- und Nachteile bei der Lernfeldumsetzung.

Einerseits ist der Lehrende an der Berufsschule frei in der Wahl der Komponenten und kann nach den individuellen Gegebenheiten der jeweiligen Schule entscheiden, welche er einsetzt. Zusätzlich kann so leichter auf die Fabrikate Bezug genommen werden, die in den jeweiligen Betrieben vermehrt eingesetzt werden. Viele Lernfelder des industriellen Elektronikers sind so offen formuliert, dass die Gebäudeautomation in fast jedem Lernfeld behandelt werden kann.

Andererseits fühlten sich die Lehrer besonders bei der Einführung der Lernfelder allein gelassen bei der Umsetzung. Es herrschte große Unsicherheit, wie die komplexen Lernfelder mit einer großen Stundenanzahl und im Vergleich dazu kurzen Zielformulierungen und Inhalten im Unterricht umgesetzt werden sollten (vgl. z.B. Tauschek; Reuter 2003, 120 oder Reetz; Seyd 2006, 250). Im folgenden Kapitel sollen daher Ansätze aus Wissenschaft und Praxis aufgezeigt werden, wie die Lernfelder umgesetzt werden können.

3.3 Auswahl des didaktischen Konzepts zur Lernfeldumsetzung

Der Rahmenlehrplan bietet in Teil III didaktische Grundsätze, die zunächst auf Kriterien zur Umsetzung von Lernfeldern untersucht werden. Weiterhin werden die Teile I, II und IV nach weiteren Kriterien untersucht, um anhand der entstandenen Kriterienliste Möglichkeiten zur Lernfeldumsetzung aus Zeitschriftenartikeln und Ergebnissen aus Modellversuchen vorzustellen und zu überprüfen. Abschließend wird ein didaktisches Konzept als Grundlage für die Umsetzung der Lernfelder mit E-Learning ausgewählt.

In Teil III der Rahmenlehrpläne der zu analysierenden Ausbildungsberufe wird der Bezug zum „konkreten beruflichen Handeln“ und zur Selbstständigkeit betont. Durch „Situationen, die für die Berufsausübung bedeutsam sind“ und die dann „selbstständig geplant, durchgeführt, überprüft, ggf. korrigiert und schließlich bewertet werden“ sollen, kann ein „ganzheitliches Erfassen der beruflichen Wirklichkeit“ (KMK 2003a/b, 5) gefördert werden.

Während die Teile I und II keine weiteren Anhaltspunkte für eine Umsetzung der Lernfelder bieten, werden im Teil IV weitere Hinweise gegeben: Die Lernfelder sollen sich an „beruflichen Arbeits- und betrieblichen Geschäftsprozessen“ (KMK 2003a/b, 7) orientieren. Zusätzlich sollen kundenorientiertes Berufshandeln sowie auftrags- und projektorientierte Aufgabenstellungen in Kooperation mit anderen Lernorten besonders berücksichtigt werden. „[…] Ökonomische bzw. betriebswirtschaftliche Aspekte sind in den Lernfeldern integrativ zu vermitteln.“ (ebd.) Insgesamt soll dadurch eine „berufliche Handlungskompetenz“ (ebd.) erworben werden.

Zusammenfassend können für eine Kriterienliste, an denen sich die Lernfeldumsetzung orientieren sollte, aus den KMK-Rahmenlehrplänen die folgenden Punkte festgehalten werden:

- Selbstständig geplante, durchgeführte und bewertete Situationen, die für die Berufsausübung bedeutsam sind
- Ganzheitliche Prozesse, welche die Wirklichkeit abbilden
- Berufliche Arbeitsprozesse und betriebliche Geschäftsprozesse
- auftrags- und projektorientierte Aufgabenstellungen, die betriebswirtschaftliche Aspekte integrieren Dadurch soll
- berufliche Handlungskompetenz ausgebildet und
- zu konkretem beruflichen Handeln,
- selbstständigen Handeln und
- kundenorientierten Berufshandeln befähigt werden.

Werden die Lernfelder der beiden Ausbildungsberufe betrachtet, fällt auf, dass sie so konzipiert sind, dass jedes Lernfeld einen Teilprozess des berufstypischen Arbeitsprozesses darstellt (vgl. BIBB 2003a, 7 und BIBB 2003b, 9). Anhand der Titel der jeweils 13 Lernfelder ist diese Tatsache gut zu erkennen. Zum Beispiel lautet der Titel des ersten Lernfeldes „Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen“ und der Titel des vierten Lernfeldes „Informationstechnische Systeme bereitstellen“. Entweder wird analysiert und geprüft, geplant und ausgeführt, realisiert, erweitert, in Stand gehalten, usw., nicht aber werden alle Tätigkeiten im Fluss ausgeführt. Betrachtet man die Inhalte eines Lernfeldes, ist selten auch ein ganzer Geschäftsprozess sondern meist nur ein Arbeitsprozess abgebildet.

Anhand der Ergebnisse der Analyse der Teile I-IV des Rahmenlehrplanes, ist die Forderung nach ganzheitlichen Prozessen und Arbeits- und Geschäftsprozessen nicht zu übersehen. Daher muss ein Umsetzungskonzept für die Lernfelder, diese wieder zusammenführen oder zumindest weitere Inhalte, die für die Komplettierung des beruflichen Arbeits- und des betrieblichen Geschäftsprozesses fehlen, mit aufnehmen.

Inzwischen lassen sich viele Ansätze und Beispiele zur Umsetzung von Lernfeldern finden. Die Spannweite reicht dabei von Handreichungen von Lehrern für Lehrer über umfassend ausgearbeitete Konzeptionen aus einigen Landesinstituten bis zu theoretisch, wissenschaftlich fundierten Umsetzungskonzepten. Verschiedene Modellversuche (z.B. SELUBA, SEDIKO, GAB, nebal) haben durch die Entwicklung von Lernsituationen sowie Lern- und Arbeitsaufgaben zur Lernfeldumsetzung ebenfalls einen Beitrag zu diesen Konzepten geleistet.

Da alle Beispiele entsprechend der Forderung der KMK im Zusammenhang mit Geschäftsund Arbeitsprozessen beschrieben sind, legt das nächste Kapitel 3.3.1 zunächst eine Definition von Geschäfts- und Arbeitsprozessen fest.

3.3.1 Geschäfts- und Arbeitsprozessorientierung

Brandt und Pahl (2005) beschäftigen sich mit den definitorischen und didaktischen Unsicher- heiten bei der Umsetzung der Forderung nach Geschäfts- und Arbeitsprozessorientierung. Da diese Wortkombination in Bezug auf ihr Zusammenspiel mehrere Interpretationen zulässt, herrscht schon bei der Gestaltung von Rahmenlehrplänen Unsicherheit. Brandt und Pahl (2005, 157) nennen zunächst vier mögliche Verhältnisse von Arbeits- und Geschäftsprozessen: Der Geschäftsprozess und der Arbeitsprozess können als Synonym füreinander (1. Variante) oder als disjunktive Begriffe (2. Variante) verstanden werden. Die dritte Variante bildet das konjunktive Ordnungsprinzip, bei dem Arbeitsprozesse und Geschäftsprozesse eine gemeinsame Schnitt- menge haben. Zuletzt können die Begriffe als integrativ betrachtet werden. Dabei gibt es wieder zwei Möglichkeiten, bei denen entweder der Geschäftsprozess oder der Arbeitsprozess als das jeweilige Element des anderen gesehen werden kann. Eine Analyse von Rahmenlehrplänen aus- gewählter Elektro- und Metallberufe durch Brandt und Pahl (2005, 161) zeigt, dass die KMK die Verwendung dieser Begriffe nicht verbindlich definiert hat und deshalb in den Lernfeldern selbst kaum Erläuterungen zu Geschäfts- und Arbeitsprozessen vorkommen. Daher treten nicht nur bei der Gestaltung sondern auch bei der Umsetzung Schwierigkeiten auf.

In den Rahmenlehrplänen wird ausdrücklich ein Bezug zu Arbeits- und Geschäftsprozessen sowie zu konkretem beruflichen Handeln gefordert. Für diese Arbeit definiere ich deshalb Arbeits- und Geschäftsprozesse nach dem integrativen Ordnungsprinzip, bei dem Arbeitsprozesse innerhalb von Geschäftsprozessen liegen (vgl. Abb. 6), da diese Interpretation meiner Meinung nach der Formulierung im Rahmenlehrplan mit „beruflichen Arbeits- und betrieblichen Geschäftsprozessen“ (KMK 2003a/b, 7) am nächsten kommt. Ein Geschäftsprozess umfasst einen betrieblichen Auftrag von der Auftragserteilung bis zur Abrechnung. Ein Arbeitsprozess ist als eine berufliche Aufgabe als ein Teil davon zu sehen.

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Abb. 6: Definition Geschäfts- und Arbeitsprozesse nach dem integrativen Ordnungsprinzip (nach Brandt; Pahl 2005, 157)

3.3.2 Möglichkeiten der Lernfeldumsetzung

In einschlägigen Zeitschriften der Berufsbildung finden sich gerade in den Jahren nach der Neuordnung 2003 der Elektroberufe einige Handreichungen und Beispiele wie die Lernfelder „mit Leben gefüllt“ werden können. Die eingangs aufgestellte Kriterienliste soll bei der Identifikation eines Konzepts für mein Umsetzungsbeispiel die Grundlage bilden.

Zuerst soll der Artikel von Bader (2003), der auf seinen Erfahrungen durch die wissenschaft- liche Begleitung des Modellversuchverbundes SELUBA beruht, vorgestellt werden. Für sein Umsetzungskonzept versteht er das Lernfeld-Konzept als ein System bestehend aus der Makro- ebene (Curriculumentwicklung auf Grundlage der KMK-Handreichung), der Mesoebene (didak- tische Planung und curriculare Organisation der Schule) und der Mikroebene (Ausgestaltung und Erprobung konkreter Lehr-/Lernarrangements). Der Lehrende muss dieses System verstan- den haben und dadurch ein Verständnis für die Entstehung der Lernfelder entwickeln, um sie später wieder in Lernsituationen umwandeln zu können. Eine Lernsituation wird aus Baders Sicht (2003, 210) nicht aus den Lernfeldern abgeleitet, sondern entsteht in einem „von Erfah- rung ausgehenden, durch Kreativität angereicherten und von Reflexion nach begründeten Krite- rien begleiteten Findungsprozess.“ (ebd.) Lernfeld, Lernsituation sowie berufliche und gesell- schaftliche Handlungsfelder stehen dabei in einem engen Zusammenhang zueinander (vgl. Abb. 7).

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Abb. 7: Beziehungen zwischen Handlungsfeld, Lernfeld und Lernsituation (nach Bader 2003, 213)

Das Handlungsfeld ist ein Aufgabenkomplex mit beruflich- und gesellschaftsbedeutsamen Handlungssituationen, zu denen befähigt werden soll. Lernfelder sind didaktisch begründete, schulisch aufbereitete Handlungsfelder. Sie fassen komplexe Aufgabenstellungen zusammen, deren Bearbeitung in handlungsorientierten Lernsituationen erfolgt. Es entsteht eine die Lern- felder konkretisierende Lernsituation mit Bezug zum beruflichen Handlungsfeld. (vgl. Bader 2003, 211)

Im Gegensatz zu Baders Definition von Lernsituationen schneidet Koschei (2004, 74) Lern- situationen aus Lernfeldern aus. Dazu werden die Zielformulierungen und die Inhalte aus je ei- nem Lernfeld in je eine Zuordnungsmatrix eingetragen, in der zusätzlich die enthaltenden Kom- petenzen und die möglichen Medien aufgelistet werden. Das Vorgehen wird am folgenden Beispiel durch die Zuordnung der nummerierten Inhalte zu einer Zielformulierung aus dem Lernfeld 1 (vgl. z.B. 2003a, 9) vorgestellt:

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Tab. 6: Zuordnungsmatrix (nach Koschei 2004, 75)

Aus dieser Matrix werden dann die Lernsituationen entwickelt. Die Lernsituation 1.3 hat z.B. den Titel „Funktionsprüfung der elektrischen Anlage einer Baustelle“ (Koschei 2004, 76). Diese Situation ist mehreren Zielformulierungen zugeordnet und beinhaltet eine Problemstellung, die dann analysiert, geplant, ausgeführt, bewertet und reflektiert wird. Diese Lernsituation bildet die Wirklichkeit ab, ist jedoch von einem betrieblichen Geschäftsprozess mit Auftragsannahme, Auftragsdurchführung und Übergabe weit entfernt.

Einen anderen Ansatz zur Umsetzung des Lernfeldkonzeptes mittels Arbeits- und Geschäfts- prozessen bietet Euchler (2003) in seinem Beispiel, das während des Modellversuchs nebal (Netzbasierte Lehr-/Lernkonzepte) entstanden ist. Er führt an seiner Schule ein Leitprojekt über die gesamte Ausbildungsdauer des Elektronikers in der Fachrichtung Energie- und Gebäude- technik durch. Auf diese Weise entsteht ein Lernfeldprojekt, in dem alle Lernfelder zusammen behandelt werden: Ein Gelände, das denselben Grundriss wie das Schulgelände mit Schulge- bäuden und Turnhalle hat, soll völlig neu gestaltet werden. Das Hauptgebäude soll mit einer Töpferei, einer ärztlichen Gemeinschaftspraxis, einer PC-Firma, einem Designstudio mit kleiner Druckerei, einer Tischlerwerkstatt und zwei exklusiven Wohnungen ausgestattet werden. Das Nebengebäude soll einen Münzwaschsalon beherbergen und in der Turnhalle soll ein metallver- arbeitender Betrieb mit einer automatisierten Fertigungsstrecke angesiedelt werden. Mit diesem Leitprojekt können alle Lernfelder abgedeckt werden. Lernsituationen werden hier für die ein- zelnen Abschnitte von einzelnen Lehrenden konzipiert und im Team abgesprochen. Der gesamte Geschäftsprozess bildet dafür den Rahmen.

Laut Petersen⁶ (2005) gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten, die Inhalte der Lernfelder im Unterricht umzusetzen. Dabei geht er davon aus, dass jedes Lernfeld immer nur einen Teil eines Geschäftsprozesses abbildet und daher nur alle gemeinsam einen ganzheitlichen Arbeits- und Geschäftsprozess abbilden.

Die erste Variante nennt er die 1:1-Variante, die dem vorgestellten Konzept von Euchler ent- spricht. Die zweite Variante ist die Prozess-Variante, die den ganzheitlichen beruflichen Ar- beitsprozessen und betrieblichen Geschäftsprozessen aus dem eingangs festgehaltenen Kriterienkatalog ebenfall gut entspricht. Dazu müssen die Lernfelder, die jeweils nur einen Teil eines Geschäftsprozesses beinhalten, prozessübergreifend verbunden werden. Grundlage für die Lern- feldumsetzung sollen mehrere berufliche Arbeits- und Geschäftsprozesse sein, die in ihrer Komplexität mit dem Ausbildungsstand der Jugendlichen wachsen und nach dem GAHPA⁷ - Modell didaktisch aufbereitet sind. Es wird dabei nicht ausgeschlossen, dass einige Lernphasen zur fachlichen Vertiefung oder Einführung eingefügt werden. Mit dem GAHPA-Modell, das in mehreren deutschen und europäischen Arbeits- und Fallstudien wie der bundesweiten Studie zu den IT-Berufen im Auftrag des Bundesinstituts für Berufsbildung und dem Leonardo-da-Vinci II Projekt EUQuaSIT⁸ entwickelt und erprobt (vgl. Petersen 2005, 165) wurde, ist es möglich, das komplexe Gebilde Geschäfts- und Arbeitsprozess auf drei Ebenen zu visualisieren (Abb. 8). Die erste Ebene enthält die Arbeitsprozesse, die zweite Ebene gliedert die Arbeitsprozesse in Handlungsphasen und diese werden auf der dritten Ebene in Arbeitsaufgaben für die einzelnen Facharbeiter unterteilt (Petersen 2005, 167).

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Abb. 8: GAHPA-Modell (Petersen 2003)

Die Struktur und Anzahl der Arbeitsprozesse ist dabei abhängig von „Inhalt und Gegenstand des Geschäftsprozesses, der Branche (z.B. Industrie, Handel, Handwerk, Dienstleister, Verwal- tung usw.), der jeweiligen Betriebsgröße (Klein-, Mittel, Großbetrieb) und der Betriebs-, Ab- lauf- und Arbeitsorganisation.“ (Petersen 2003) Dabei stellen die Arbeitsprozesse zunächst die wesentlichen Abschnitte des Geschäftsprozesses dar. Es werden auf dieser Ebene bewusst keine detaillierten Prozessschritte abgebildet, sondern ein Überblick über den prozessartigen Verlauf des Geschäftsprozesses gegeben.

Aus diesen noch recht komplexen Arbeitsprozessen lassen sich Struktur und Anzahl der Handlungsphasen wieder auf der gleichen Grundlage abgrenzen. Damit bildet die Anordnung der einzelnen Handlungsphasen den wesentlichen zeitlichen Ablauf der Arbeiten in den Arbeitsprozessen modellhaft ab. Dabei gehören zeitlich parallele, wiederkehrende oder in sich verschachtelte Arbeiten immer zu einer einzelnen Handlungsphase.

Auf der letzten Ebene werden aus den Handlungsphasen einzelne, konkrete Arbeitsaufgaben, die inhaltlich nicht weiter sinnvoll zerlegt werden können, abgeleitet. Die Struktur und die Anzahl der Aufgaben ergeben sich wieder aus den Handlungsphasen. Insgesamt sind somit alle Ebenen von Arbeits- und Geschäftsprozessen bestimmt.

Wird eine einzelne Arbeitsaufgabe beschrieben, setzt diese unterschiedliche berufliche und fachliche Fähigkeiten und Kompetenzen voraus. Somit wird deutlich, dass zwischen den Arbeitsaufgaben und den Qualifikationen und Berufen der Fachkräfte ein Zusammenhang hergestellt werden muss, der ebenfalls ein einer weiteren Ebene visualisiert werden kann.

Für die Umsetzung dieses Modells in einen Lernfeldunterricht kann der Geschäftsprozess in seiner Struktur von Arbeitsprozessen und Handlungsphasen in einen Lernprozess in einer Struktur von arbeits- und handlungsorientierter Lernphasen (LP) und Unterrichtseinheiten (UE) umgewandelt werden (vgl. Tab. 7). Jede Lernphase wird dann mit einer oder mehreren Lernaufgaben (LA) ausgestaltet. (vgl. Petersen 2003)

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Tab. 7: Umsetzung von Geschäftsprozessen mit Arbeitsprozessen und Handlungsphasen zu einem Lernprozess mit Lernphasen (nach Petersen 2003)

Neben dem Vorteil den Geschäftsprozess gut visualisieren zu können, steht als weiterer Vor- teil bei dieser Lernfeldumsetzung der gesamte Geschäftsprozess und nicht nur eine einzelne Arbeitsaufgabe im Mittelpunkt. Wird ein Geschäftsprozess mit dem Modell aufbereitet, wird das Lernen in der Schule für die Auszubildenden weniger abstrakt, denn die einzelne Arbeitsaufgabe steht immer im Zusammenhang zu dem gesamten Prozess, der überschaubar ist. Anhand des Modells kann die einzelne Arbeitsaufgabe immer einer bestimmten Handlungsphase und einem bestimmten Arbeitsprozess und damit dem genauen Bezugspunkt innerhalb des Modells zugeordnet werden und der Bezug zur Berufsarbeit hergestellt werden.

[...]

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¹ www.intelligenteswohnen.com (16.09.2008)

² www.intratec.com (16.09.2008)

³ vgl. www.zveh.de (16.09.2008)

⁴ KNX - Konnex (www.knx.de, 16.09.2008)

⁵ Dazu zählen: IT-Systemelektroniker, Fachinformatiker, IT-System-Kaufmann und Informatikkaufmann

⁶ Siehe auch www.elektroberufe-online.de (16.09.2008) Lernfeldumsetzung

⁷ GAPHA - Geschäftsprozess: Arbeitsprozess, HandlungsPhasen, Arbeitsaufgaben

⁸ Ergebnisse siehe www.biat.uni-flensburg.de/bibb-it/ (16.09.2008) und www.euquasit.net (16.09.2008)