Der Schwerpunkt Mechatronik ist aus dem klassischen Schwerpunkt Technik hervorgegangen. Es vereint die ingenieurwissenschaftlichen Basisdisziplinen Metalltechnik und Elektrotechnik, erweitert um die Betrachtung der Funktionalität komplexer technischer Systeme, in der mechanische, elektronische und datenverarbeitende Komponenten verknüpft werden.
Zukunftsfähige technische Lösungen erfordern neben fundiertem technischem Fachwissen verstärkt vernetztes Denken, um auch bei komplexen Problemstellungen erfolgreiche und nachhaltig wirksame Entscheidungen treffen zu können. Die Mechatronik als Ingenieurwissenschaft stellt die Funktionalität eines komplexen technischen Systems sicher, indem mechanische, elektronische und datenverarbeitende Komponenten verknüpft werden. Zielsetzung des Schwerpunkts Mechatronik ist es, die in technischen Produkten und in der betrieblichen Praxis gängige Verschränkung von Maschinenbau und Elektrotechnik auch im Unterricht abzubilden.
Ziele des Unterrichts sind im Einzelnen:
- technisches Grundlagenwissen aus den Bereichen Maschinenbau und Elektrotechnik sowie der Mechatronik am Beispiel ausgewählter Themen zu vermitteln,
- typische Arbeitsmethoden wie Analysieren, Problem lösen, experimentelles Arbeiten sowie Modellbildung und -bewertung einzusetzen,
- disziplinübergreifende Fachsprache anzuwenden,
- die Einsicht vermitteln, dass die Realisierung technischer Ideen von einer Vielzahl von Faktoren wie z. B. von Werkstoffen, Fertigungsverfahren, ökonomischen und ökologischen Aspekten oder gesellschaftlicher Akzeptanz abhängt sowie
- durch verantwortungsbewusstes Handeln und Beachtung von Umweltschutz- und Sicherheitsvorschriften negative Auswirkungen des Arbeitsprozesses auf die Umwelt zu minimieren.
Standorte Technischer Gymnasien mit dem Schwerpunkt Mechatronik
Das Technische Gymnasium mit dem Schwerpunkt Gestaltungs- und Medientechnik (TGG) vermittelt Kenntnisse und Fertigkeiten aus dem Bereich Design und Medienanwendung. Es bereitet so einerseits auf eine Arbeitswelt vor, die zunehmend Anforderungen in medientechnischer Hinsicht stellt. Für ein Studium oder eine Ausbildung im Bereich Produktdesign oder Mediendesign legt das TGG darüber hinaus wichtige Grundlagen und schafft eine erste Orientierung.
Das Fach Gestaltungs- und Medientechnik beinhaltet die Bereiche Produktgestaltung und Mediengestaltung. Grundsatz ist für beide die Auseinandersetzung mit Fragestellungen der visuellen Kommunikation sowie mit produktspezifischen Grundlagen. Damit einher geht vor allem die Förderung problemorientierter, sach- und prozessbezogener Denk- und Gestaltungsfähigkeiten. Das Fach Gestaltungs- und Medientechnik fördert sowohl den Einstieg in eine Berufsausbildung als auch die Studierfähigkeit für alle Fachrichtungen. Darüber hinaus vermittelt der Unterricht Grundlagen für Studiengänge mit gestalterischer sowie medientechnischer Ausrichtung.
Standorte Technischer Gymnasien mit dem Schwerpunkt Gestaltungs- und Medientechnik
Der Unterricht am Technischen Gymnasium mit dem Schwerpunkt Informationstechnik vermittelt ein umfangreiches Wissen im gesamten naturwissenschaftlichen und technischen Bereich. Schwerpunkte liegen in den Bereichen Informationstechnik, Digitaltechnik sowie Computer- und Medientechnik.
Die Schülerinnen und Schüler erhalten im TGI ein breit gefächertes Wissen in Informationstechnik, das insbesondere für ein späteres Studium im Bereich Naturwissenschaften, Technik, Informatik sowie Ingenieurwissenschaften eine gute Grundlage bildet und beste Berufsaussichten enthält.
Der Unterricht im Technischen Gymnasium mit dem Schwerpunkt Informationstechnik ermöglicht anhand ausgewählter und exemplarischer Einheiten eine Orientierung in der von Informationsverarbeitung geprägten Umwelt. Er vermittelt darüber hinaus ein allgemeines Verständnis für die in alle Lebensbereiche eingreifende Informationstechnik und Digitalisierung. Damit leistet das Fach Informationstechnik einen wesentlichen Beitrag zur Allgemeinbildung. Ein Ziel des Unterrichtes am TGI ist es, das Interesse an technischen Fragestellungen zu fördern und zu vertiefen, technikwissenschaftliche Grundlagen zu vermitteln und die Einsicht zu wecken, technische Problemlösung als Veränderung der Umwelt zu erfassen.
Das Fach Informationstechnik ist das prägende Fach mit folgenden Zielen:
- Erwerb eines informationstechnischen Grundlagenwissens anhand ausgewählter Themen,
- Erlernen und Anwenden ingenieurwissenschaftlicher Arbeitsmethoden: Analysieren, Lösungswege suchen, Ergebnisse experimentell überprüfen, Grenzen von Modellvorstellungen erkennen und Teilsysteme entwickeln,
- Erziehen zu Sorgfalt beim Aufbau und der Durchführung von Versuchen und beim Arbeiten am Rechner,
- Entwickeln der Fähigkeit, Ergebnisse darzustellen und zu beurteilen,
- Einüben von Problemlösestrategien anhand informationstechnischer Problemstellungen,
- Gewinnen der Einsicht, dass die Umsetzung informationstechnischer Ideen von einer Vielzahl von Faktoren abhängt.
- Hinführen zum Verständnis technikgeschichtlicher Entwicklungen,
- Erkennen der gesellschaftlichen Auswirkungen der Datenverarbeitung und Vernetzung, und der damit verbundenen Sicherheits- und Schutzmaßnahmen.
Standorte Technischer Gymnasien mit dem Schwerpunkt Informationstechnik
Das Technische Gymnasium mit dem Schwerpunkt Technik und Management vermittelt eine fundierte, breit angelegte Grundbildung und bildet deshalb eine solide Vorbereitung auf viele Studiengänge. Die Kombination der Disziplinen Technik und Betriebswirtschaftslehre ist vor allem eine gute Basis für zukunftsträchtige Studiengänge aus dem Bereich Technik und Wirtschaft: Wirtschaftsingenieurwesen, Wirtschaftsmathematik, Betriebswirtschaftslehre oder Volkswirtschaftslehre.
Der Schwerpunkt Technik und Management fördert den Ingenieurnachwuchs, der an der Schnittstelle von Technik und Management einen wichtigen Aufgabenbereich bearbeitet. Im Unterricht des Schwerpunktfachs Technik und Management stehen die Übertragung und Umsetzung ingenieurwissenschaftlicher Erkenntnisse und Verfahren in technische Systeme im Mittelpunkt – unter Berücksichtigung wirtschaftlicher, rechtlicher und sozialer Gesichtspunkte. Dabei gewinnen Schülerinnen und Schüler Erfahrungen und Einsichten und erlangen Kompetenzen, die ihnen dabei helfen, die Denk- und Arbeitsweisen der Technik, verknüpft mit wirtschaftswissenschaftlichen Grundlagen zu begreifen. Die technischen und betriebswirtschaftlichen Lehrplaneinheiten sind aufeinander bezogen und werden vernetzt unterrichtet.
Ziele des Unterrichts sind:
- Grundlagenwissen aus den Bereichen Maschinenbau und Betriebswirtschaft am Beispiel ausgewählter Themen zu vermitteln,
- Ingenieur- und wirtschaftswissenschaftliche Arbeitsmethoden, Analysieren, Problem lösen, experimentelles Arbeiten und Bewerten erlernen,
- Umsetzen theoretischer Kenntnisse in die Praxis, Arbeiten im Team, systematische Darstellung und Beurteilung von Ergebnissen in einer Projektarbeit.
Standorte Technischer Gymnasien mit dem Schwerpunkt Technik und Management
Der Unterricht im Technischen Gymnasium mit dem Schwerpunktfach Umwelttechnik soll die Schülerinnen und Schüler befähigen, ihre eigene Verantwortung der Umwelt und nachfolgenden Generationen gegenüber zu erkennen und aktiv wahrzunehmen. Um dieser Verantwortung gerecht werden zu können, sind auch technische Systeme notwendig, die es erleichtern, die natürlichen Lebensgrundlagen auf Dauer zu erhalten. Technik und Umwelt sollen dabei als vernetzte Systeme betrachtet werden.
Der stetig wachsende globale Bedarf an Energie und das Streben der Menschen nach einem hohen Maß an Mobilität und Lebensqualität machen technische Systeme erforderlich, die den Erhalt der Umwelt und des Klimas nicht gefährden. Nur wenn Technik und Umwelt in Einklang miteinander gebracht werden können, lassen sich die natürlichen Lebensgrundlagen wie saubere Luft und sauberes Wasser auf Dauer erhalten.
Der Unterricht am TGU verknüpft umfassende naturwissenschaftliche Grundlagen aus den Bereichen Chemie, Physik und Biologie mit technologischen Anwendungen aus den vielfältigen Bereichen der Umwelt- und Energietechnik. Die Themenfelder Gebäudetechnik, Mobilität, Erneuerbare Energien, Abfall und Recycling sowie Umweltschutz mit Gewässerschutz und Luftreinhaltung sind Schwerpunkte.
Im Schwerpunktfach werden Technik und Umwelt als vernetzte Systeme betrachtet, bei denen nicht nur das technisch Machbare im Vordergrund steht. Im Sinne einer Bildung zur nachhaltigen Entwicklung das Bewusstsein geschaffen, dass technische Systemlösungen nicht nur nach ökologischen, sondern auch nach ökonomischen Kriterien beurteilt werden und darüber hinaus noch gesellschaftlich erwünscht sein müssen.
Der Schwerpunkt Angewandte Naturwissenschaften des Technischen Gymnasiums verfolgt das Ziel, jungen Menschen mit ausgeprägtem naturwissenschaftlichem Interesse sowohl eine Grundlagenwissenschaft auf gymnasialem Niveau zu vermitteln als auch für den Beruf des Technischen Assistenten zu qualifizieren. Dies wird möglich durch Überschneidungen der fachtheoretischen Inhalte der Ausbildung mit den Lehrplaninhalten des Beruflichen Gymnasiums.
Die weitgehende Überschneidung der fachtheoretischen Inhalte in der Ausbildung zum chemisch- bzw. physikalisch-, pharmazeutisch-technischen Assistenten oder umweltschutztechnischen Assistenten mit den Lehrplaninhalten des Beruflichen Gymnasiums ermöglicht, die allgemeine Hochschulreife als gymnasialen Abschluss mit dem Beruf des staatlich anerkannten technischen Assistenten zu verbinden. Die enge Verzahnung zwischen Theorie und Praxis hält den zeitlichen Mehraufwand in Grenzen.
Mit der Doppelqualifikation Allgemeine Hochschulreife und Assistentenberuf können die Absolventinnen und Absolventen nach der Ausbildung ein Studium aufnehmen oder direkt in den Assistentenberuf einsteigen. Bei der Wahl der beruflichen Tätigkeit eröffnet die allgemeine Hochschulreife weitere Entwicklungsmöglichkeiten. Darüber hinaus gewährleistet die berufliche Qualifikation eine fundierte Basis in den jeweiligen naturwissenschaftlichen Studiengängen und erleichtert das Grundstudium in erheblichem Maße.
Standorte Technischer Gymnasien mit dem Schwerpunkt Angewandte Naturwissenschaften
Die Elektrotechnik und die mit ihr eng verbundene Informationstechnik spielen in der heutigen Zeit eine immer wichtigere Rolle. In fast allen Berufen werden in zunehmendem Maße Kenntnisse auf diesen Fachgebieten vorausgesetzt. Der Wandel der Gesellschaft durch die rasante Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik zwingt zu einer veränderten Betrachtungsweise der Elektrotechnik.
Im Schwerpunktfach Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Elektro- und Informationstechnik wird dieser Entwicklung Rechnung getragen. Es werden nicht nur wertvolle Kenntnisse für Studium und Beruf erworben; komplexe Problemstellungen können nur durch Denken in Zusammenhängen und den Einsatz vielfältiger Lösungsstrategien bewältigt werden. Wesentliches Hilfsmittel hierbei ist der Computer.
Der Schwerpunkt Elektro- und Informationstechnik deckt folgende Bereiche ab:
- Digitaltechnik
- Elektronik
- Energietechnik
- Computertechnik
- Medientechnik
- Informationstechnik
Einziger Standort eines Technischen Gymnasiums mit diesem Schwerpunkt ist die Werner-Siemens-Schule in Stuttgart.
