Anlage 1a
Anlage 1A.2.2
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LEHRPLAN DER FACHSCHULE FÜR CHEMIE
AUSBILDUNGSZWEIG BIOCHEMIE UND BIOTECHNOLOGIE
I. STUNDENTAFEL
(Gesamtstundenzahl und Stundenausmaß der einzelnen
Unterrichtsgegenstände)
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Wochenstunden
Pflichtgegenstände *) Klasse Summe Lvpfl.
1 2 3 4 Gruppe
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1 Religion ......................... 2 2 2 2 8 (III)
2 Deutsch .......................... 3 2 2 2 (I)
3 Lebende Fremdsprache (Englisch) .. 2 2 1 - (I)
4 Geschichte ....................... - - 2 - (III)
5 Geographie und Wirtschaftskunde .. 2 - - - (III)
6 Wirtschaftliche Bildung,
Rechtskunde und
Politische Bildung ............... - - 2 2 III
7 Bewegung und Sport ............... 2 2 2 2 (IVa)
8 Mathematik und angewandte
Mathematik ....................... 4 3 - - (I)
9 Elektronische Datenverarbeitung
und angewandte elektronische
Datenverarbeitung ................ - 2 - - I
10 Physik und angewandte Physik ..... 4 3 - - (II)
11 Stöchiometrie .................... 2 2 - - I
12 Allgemeine und anorganische Chemie 5 2 2 1 I
13 Analytische Chemie ............... 2 2 2 2 I
14 Analytisches Laboratorium ........ 10 10 9 - I
15 Organische Chemie ................ - 4 2 2 I
16 Organisch-präparatives
Laboratorium ..................... - - 5 - I
17 Mikrobiologie *1) ................ - 2 3 6 I
18 Biochemie und biochemische
Technologie *2) .................. - - 2 3 I
19 Laboratorium für Biochemie und
Lebensmittelchemie *2) ........... - - - 14 I
20 Chemische Verfahrenstechnik ...... - - 2 2 I
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Gesamtwochenstundenzahl 35- 35- 35- 35- 144 *)
38 38 38 38
21 Pflichtpraktikum ................. mindestens vier Wochen vor
Eintritt in die letzte
Klasse.
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Freigegenstände *) Wochenstunden Lvpfl.
1 2 3 4 Gruppe
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Stenotypie ........................... 2 2 - - (V)
Lebende Fremdsprache (Englisch) ...... - - - 2 (I)
Technisches Zeichnen und Darstellende
Geometrie ............................ 2 - - - II
Betriebswirtschaft ................... - - - 2 II
Angewandte elektronische
Datenverarbeitung .................... - - 2 - I
Aktuelle Fachgebiete ( ) ............. - - 2 2 I bis
VI
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Unverbindliche Übungen *)
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Bewegung und Sport .......... (bis zu) 2 2 2 2 (IVa)
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Förderunterricht *)
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Deutsch .............................. *3) *3) *3) *3) (I)
Lebende Fremdsprache (Englisch) ...... *3) *3) *3) - (I)
Mathematik und angewandte Mathematik . *3) *3) - - (I)
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*1) Mit Übungen.
*2) Einschließlich Umwelttechnik.
*3) Bei Bedarf in jeder Klasse ein oder zwei Kurse zu jeweils höchstens 8 Unterrichtsstunden innerhalb möglichst kurzer Zeit (bis zu 3 Unterrichtsstunden pro Woche).
*) Durch schulautonome Lehrplanbestimmungen kann von der Stundentafel abgewichen werden und sind die im Hinblick auf die Gesamtwochenstundenzahlen erforderlichen Abweichungen von der Wochenstundenaufteilung in den einzelnen Pflichtgegenständen festzulegen; siehe Anlage 1A Abschnitt Ia.
II. ALLGEMEINES BILDUNGSZIEL
Siehe Anlage 1A.
III. ALLGEMEINE DIDAKTISCHE GRUNDSÄTZE
Siehe Anlage 1A.
IV. LEHRPLÄNE FÜR DEN RELIGIONSUNTERRICHT
Siehe Anlage 1A.
V. BILDUNGS- UND LEHRAUFGABEN DER EINZELNEN UNTERRICHTSGEGENSTÄNDE,
AUFTEILUNG DES LEHRSTOFFES AUF DIE EINZELNEN SCHULSTUFEN, DIDAKTISCHE
GRUNDSÄTZE
A. Pflichtgegenstände
2. DEUTSCH
Siehe Anlage 1A.
- 3. LEBENDE FREMDSPRACHE (Englisch) Siehe Anlage 1A.
4. GESCHICHTE
Siehe Anlage 1A.
- 5. GEOGRAPHIE UND WIRTSCHAFTSKUNDE Siehe Anlage 1A.
- 6. WIRTSCHAFTLICHE BILDUNG, RECHTSKUNDE UND POLITISCHE BILDUNG Siehe Anlage 1A.
7. BEWEGUNG UND SPORT
Siehe Anlage 1A.
- 8. MATHEMATIK UND ANGEWANDTE MATHEMATIK Siehe Anlage 1A.2.1.
- 9. ELEKTRONISCHE DATENVERARBEITUNG UND ANGEWANDTE ELEKTRONISCHE
DATENVERARBEITUNG
Siehe Anlage 1A.
- 10. PHYSIK UND ANGEWANDTE PHYSIK
Siehe Anlage 1A.2.1.
11. STÖCHIOMETRIE
Siehe Anlage 1A.2.1.
- 12. ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Siehe Anlage 1A.2.1.
Lehrstoff:
- 1. Klasse (5 Wochenstunden):
Siehe Anlage 1A.2.1.
- 2. Klasse (2 Wochenstunden):
Allgemeine Chemie:
Atomkern. Elektronenhülle. Atom- und Ionenbindung. Periodizität von
Eigenschaften.
Anorganische Chemie:
Elemente der 7., 6. und 5. Hauptgruppe des Periodensystems und ihre Verbindungen (Vorkommen, Eigenschaften, Herstellung, Nutzung).
- 3. Klasse (2 Wochenstunden):
Siehe Anlage 1A.2.1.
- 4. Klasse (1 Wochenstunde):
Allgemeine Chemie:
Elementumwandlung, Zerfallsreihen.
Anorganische Chemie:
Elemente der 1. bis 8. Nebengruppe des Periodensystems (Vorkommen, Eigenschaften, Herstellung, Nutzung).
Didaktische Grundsätze:
Siehe Anlage 1A.2.1.
13. ANALYTISCHE CHEMIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Siehe Anlage 1A.2.1.
Lehrstoff:
- 1. Klasse (2 Wochenstunden):
Siehe Anlage 1A.2.1.
- 2. Klasse (2 Wochenstunden):
Gravimetrie:
Fällungen mit verschiedener morphologischer Ausbildung, Verwendung
organischer Fällungsreagentien.
Volumetrie:
Säure/Base-, Redox-, Fällungs- und komplexometrische Titrationen.
Instrumentelle Methoden:
Elektrogravimetrie. Potentiometrie. Konduktometrie. Ionenaustausch. Extraktion. Kolorimetrie. Nephelometrie.
- 3. Klasse (2 Wochenstunden):
Systematischer Halbmikrotrennungsgang:
Theoretische Zusammenhänge, Störungen und ihre Umgehungen.
Instrumentelle Methoden:
Elektrochemische, spektroskopische und chromatographische Methoden. Enzymatische Analyse.
- 4. Klasse (2 Wochenstunden):
Trennen chemischer Verbindungen:
Physikalische und chemische Methoden.
Instrumentelle Bestimmung chemischer Verbindungen:
Infrarot-, UV-VIS- und Massenspektroskopie. Viskosität. Ultrazentrifuge. Elektrophorese. Elektronenmikroskopie.
Didaktische Grundsätze:
Siehe Anlage 1A.2.1.
- 14. ANALYTISCHES LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe:
Siehe Anlage 1A.2.1.
Lehrstoff:
- 1. Klasse (10 Wochenstunden):
Siehe Anlage 1A.2.1.
- 2. Klasse (10 Wochenstunden):
Quantitative Analyse:
Gravimetrische und titrimetrische Bestimmungen.
Instrumentelle Analyse:
Elektrogravimetrie. Potentiometrie. Konduktometrie. Kolorimetrie
und Nephelometrie.
Trennverfahren:
Ionenaustausch. Extraktion.
- 3. Klasse (9 Wochenstunden):
Halbmikroanalyse:
Kationen und Anionen in einfachen Salzgemischen. Vollanalysen.
Aufschluß unlöslicher Substanzen.
Analyse von Rohstoffen und technischen Produkten:
Mineral- und Abwasseranalysen. Düngemittel. Legierungen. Minerale.
Trenn- und Reinigungsoperationen von organischen Substanzen:
Destillation von Gemischen. Reinigung von Lösungsmitteln. Absolutieren. Extraktion. Chromatographie.
Instrumentelle Methoden:
Potentiographie. Polarographie. Ionensensitive Elektroden. Dead-Stop-Titration. Elektrophorese. Elementaranalyse organischer Substanzen.
Didaktische Grundsätze:
Siehe Anlage 1A.2.1.
15. ORGANISCHE CHEMIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Siehe Anlage 1A.2.1.
Lehrstoff:
- 2. Klasse (4 Wochenstunden):
Organische Moleküle:
Strukturen und chemische Bindungen. Eigenschaften reaktiver
Zwischenstufen. Reaktionstypen und Mechanismen.
Monofunktionelle Stoffklassen:
Alkane, Alkene, Alkine, Diene. Halogenalkane. Alkohole, Ester, Aldehyde, Ketone. Carbonsäuren und ihre Derivate. Amine.
Polyfunktionelle Stoffklassen:
Polyole und Fettsäureester. Substituierte Carbonsäuren und ihre Derivate (Halogen-, Hydroxy- und Oxocarbonsäure); Aminocarbonsäuren, Proteine.
- 3. Klasse (2 Wochenstunden):
Kohlenhydrate:
Monosaccharide. Polysaccharide.
Aromaten:
Benzol und Derivate, Substitutionsregeln. Phenole. Chinone.
Aromatische Stickstoffverbindungen. Kondensierte Aromate.
Cyclische Verbindungen:
Alicyclen. Heterocyclen.
- 4. Klasse (2 Wochenstunden):
Naturstoffe:
Farbstoffe und Pigmente. Alkaloide.
Makromolekulare Stoffe:
Synthetische Polymere. Proteine. Sequenzierungs- und Syntheseprinzipien.
Lipide:
Lipide und Terpene. Steroide. Tenside.
Didaktische Grundsätze:
Siehe Anlage 1A.2.1.
- 16. ORGANISCH-PRÄPARATIVES LABORATORIUM Siehe Anlage 1A.2.1.
17. MIKROBIOLOGIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die in der Praxis des Fachgebietes gebräuchlichsten Theorien und Methoden der Biologie und der Mikrobiologie sowie die gebräuchlichsten Methoden der Gentechnik kennen und gewandt anwenden können.
Lehrstoff:
- 2. Klasse (2 Wochenstunden):
Entstehung des Lebens:
Chemische Evolution, Entwicklungsgeschichte des Lebens mit Kulturformen. Belebte und unbelebte Materie; pflanzliche und tierische Organisation.
Zelle:
Bau und Funktion der Zellorganellen. Physiologie.
Vererbung:
Molekulargenetik, Vererbungsgesetze. Richtlinien der Mutation.
Gewebe:
Ein- und Vielzelligkeit. Zellteilung. Vermehrung. Pflanzliche und tierische Gewebe. Physiologische Bedeutung.
- 3. Klasse (3 Wochenstunden):
Mikrobiologie:
Arten und Bedeutung der Mikroorganismen im Stoffkreislauf der Natur. Morphologie. Physiologie. Systematik. Bedeutung im medizinischen, saprophytischen und industriellen Bereich. Viren, Phagen und Rickettsien. Einfache mikrobiologische Arbeitsmethoden.
Organe:
Bau und Leistung pflanzlicher und tierischer Organsysteme. Grundorgane und ihre physiologische Bedeutung.
- 4. Klasse (6 Wochenstunden):
Organe:
Mikroskopische und makroskopische Untersuchungen pflanzlicher und tierischer Ein- und Mehrzeller. Anfertigen und Färben von Schnitten. Darstellung des Zellkernes pflanzlicher und tierischer Zellen. Präparation und Analyse von Chromosomen und ihrer Sonderformen. Physiologische Untersuchungen. Isolierung von Geweben und Organen.
Humanbiologie:
Bau und Physiologie des Menschen. Fortpflanzung. Immunbiologie
(Gesundheit und Krankheit).
Mikrobiologie:
Mikrobiologische Präparation. Färbemethoden. Wachstum auf verschiedenen Nährböden. Sterilisation und Entkeimung. Zellteilungen und Zellkolonien. Anreicherungs- und Reinzuchtverfahren. Keimzahlbestimmungen. Physiologische Untersuchungsverfahren. Untersuchungskriterien und Bestimmungsverfahren. Keimschädigende Einflüsse (Antibiotika, Desinfektionsmittel). Chemische Einflüsse auf Ein- und Mehrzeller.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit auf Aufgaben der beruflichen Praxis. Daher kommt sorgfältiger Literaturarbeit und Arbeitsplanung besondere Bedeutung zu.
Die Gedächtnisbelastung der Schüler wird minimiert und die Motivation erhöht, wenn schon auf kurzen theoretischen Abschnitten Perioden von praktischen Übungen folgen, wobei ein Blocken des theoretischen und/oder des praktischen Unterrichtes vorteilhaft sein kann.
Manche Übungen bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen entsprechend dem Stand des theoretischen Unterrichtes. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Ausarbeitung eines Praktikumsberichtes verlangt.
Das durchschnittliche Ausmaß der Übungen beträgt in der 3. Klasse 2 Wochenstunden und in der 4. Klasse 4 Wochenstunden.
- 18. BIOCHEMIE UND BIOCHEMISCHE TECHNOLOGIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll die für die Praxis des Fachgebietes bedeutsamen biochemischen Mechanismen sowie Zusammenhänge biochemischer Abläufe in der Zelle und im Organismus kennen. Er soll die gebräuchlichsten biochemisch-technologischen Verarbeitungsmethoden kennen.
Der Schüler soll die häufigsten Lebensmittelinhaltsstoffe sowie typische Methoden zu ihrer Untersuchung, Bestimmung und Beurteilung kennen. Er soll die einschlägigen Erfordernisse des Umweltschutzes kennen.
Lehrstoff:
- 3. Klasse (2 Wochenstunden):
Proteine:
Konformation, Struktur, Eigenschaften, Funktion.
Enzyme:
Katalyse, Aktivität, Mechanismen, Kinetik, Coenzyme, Effektoren.
Gewinnung und Reinigung.
Nucleinsäuren:
Struktur, Aufbau, Replikation, Transkription, Translation, Proteinbiosynthese, genetischer Code, Regulation der Genexpression.
Stoffwechsel:
Proteolytische Enzyme, Auf- und Abbau der Aminosäuren, Harnstoffzyklus. FDP-, PP- und KDPG-Weg, Citratzyklus (Ablauf, Bedeutung im Stoffwechsel). Energieausbeute. Atmungskette.
Biochemische Technologie:
Alkoholische Gärung, ketonische Gärung, Säuregärung. Lebensmitteltechnologie.
- 4. Klasse (3 Wochenstunden):
Lipide:
Fette, Fettsäurestoffwechsel, Phospholipide, Glycolipoide,
Lipoproteide. Wechselbeziehungen im Stoffwechsel.
Biologische Membranen:
Aufbau und Bestandteile. Transportmechanismen. Stoffaustausch
innerhalb der Zelle.
Naturstoffe als Lebensmittel:
Autoxidation von Lipiden. Amadori-Umlagerung. Verdaulichkeit von
Proteinen. Reaktionen der Kohlenhydrate mit
Lebensmittelinhaltsstoffen.
Aromastoffe:
Natürliche und synthetische Aromastoffe, Analyse,
Bildungsmöglichkeiten.
Zusatzstoffe:
Vitamine, Mineralstoffe, Farbstoffe, Süßstoffe,
Konservierungsmittel, Dickungsmittel, Feuchthaltemittel,
Komplexbildner.
Kontaminanten:
Toxine, Schwermetalle, Radionuklide, Pestizide, Pharmaka.
Biochemische Technologie:
Antibiotika, Pharmaka. Aerober und anaerober Abbau von Biomassen.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit auf Aufgaben des Fachgebietes.
Die Erkenntnis der typischen Probleme des Fachgebietes wird zweckmäßigerweise aufbauend auf die Kenntnisse aus Biologie und organischer Chemie vermittelt.
- 19. LABORATORIUM FÜR BIOCHEMIE UND LEBENSMITTELCHEMIE
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll biochemische Arbeitsmethoden des Fachgebietes beherrschen. Er soll Probleme aus den Gebieten der Biochemie, der Lebensmittelchemie und der einschlägigen Umwelttechnik lösen können.
Lehrstoff:
- 4. Klasse (14 Wochenstunden):
Biochemie:
Herstellung von Gewebe- und Zellhomogenisaten. Bestimmung und Isolierung von Proteinen, Nucleinsäuren, Lipiden und Enzymen. Methoden zur Reinigung und Charakterisierung (fraktionierte Fällung, Membrantrennung, chromatographische Verfahren, elektrophoretische Methoden, Zentrifugationstechniken). Enzymkinetik (Aktivitätsbestimmungen, Michaelis-Konstante, Effektoreneinfluß). Immunologische Verfahren. Radiochemische Methoden.
Lebensmittel:
Analyse und Beurteilung.
Kosmetika:
Analyse und Beurteilung.
Umwelttechnik:
Biologische Untersuchungsverfahren. Chemische Analysemethoden.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterien für die Lehrstoffauswahl sind die Vielseitigkeit und die Häufigkeit der biochemischen Arbeitsmethoden sowie der Beitrag zur systematischen Einführung in die Methoden der Praxis. Daher kommt sorgfältiger Literaturarbeit und Arbeitsplanung besondere Bedeutung zu.
Zur Praxisnähe gehören auch die Verwendung von prozeßrechnergesteuerten Geräten sowie der Einsatz der elektronischen Datenverarbeitung zur Auswertung der Meßergebnisse.
Die Gedächtnisbelastung der Schüler wird minimiert und die Motivation erhöht, wenn schon auf kurze theoretische Abschnitte Perioden praktischer Übungen folgen, wobei ein Blocken des theoretischen oder praktischen Unterrichtes vorteilhaft sein kann.
Manche Übungen bedürfen der Vorbereitung durch kurze Vorbesprechungen entsprechend dem Stand des theoretischen Unterrichtes. Den Anforderungen der Praxis entsprechend, wird von den Schülern die Ausarbeitung eines Laboratoriumsberichtes verlangt.
- 20. CHEMISCHE VERFAHRENSTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe:
Der Schüler soll den Aufbau und die Wirkungsweise der in der Praxis des Fachgebietes gebräuchlichsten Maschinen, Apparate und verfahrenstechnischen Operationen einschließlich der Sicherheitsmaßnahmen und des Umweltschutzes kennen. Er soll Materialdurchsatz und Energiebedarf abschätzen können.
Lehrstoff:
- 3. Klasse (2 Wochenstunden):
Mechanische Operationen:
Fördern von Flüssigkeiten und Gasen, Trennen von Feststoffen und
von dispersen Systemen; Vereinen von Stoffen.
Energietechnik:
Wärmetransport, Wärmeaustausch.
- 4. Klasse (2 Wochenstunden):
Energietechnik:
Kälteerzeugung, Gefriertechnik.
Thermische Operationen:
Verdampfen, Destillieren, Extrahieren, Kristallisieren.
Biochemisch-technische und biologisch-technische Prozesse:
Bioreaktoren, Meß- und Regelungstechnik.
Didaktische Grundsätze:
Hauptkriterium für die Lehrstoffauswahl ist die Anwendbarkeit in der chemisch-technischen Praxis, weshalb besonders auf dem Stand der Technik angepaßte Lehrinhalte zu achten sein wird.
Dem Umweltschutz und den Sicherheitsmaßnahmen im Betrieb kommt besondere Bedeutung zu.
Bildtafeln, Skizzenblätter und praxisübliche Unterlagen erhöhen die Anschaulichkeit des Unterrichtes.
21. PFLICHTPRAKTIKUM
Siehe Anlage 1A.
B. Freigegenstände
STENOTYPIE
Siehe Anlage 1A.
LEBENDE FREMDSPRACHE (Englisch)
Siehe Anlage 1A.
TECHNISCHES ZEICHNEN UND DARSTELLENDE GEOMETRIE
Siehe Anlage 1A.
BETRIEBSWIRTSCHAFT
Siehe Anlage 1A.
ANGEWANDTE ELEKTRONISCHE DATENVERARBEITUNG
Siehe Anlage 1A.
AKTUELLE FACHGEBIETE
Siehe Anlage 1A.
C. Unverbindliche Übungen
BEWEGUNG UND SPORT
Siehe Anlage 1A.
D. Förderunterricht
Siehe Anlage 1A.
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