Пояснительная записка
Особенности организации образовательного процесса.
Настоящий курс предлагает использование систем автоматизированного проектирования и устройства 3D печати как инструмента для
обучения школьников компьютерному моделированию и прототипированию на занятиях. Занятия проводятся в группах учащихся одного
возраста, являющихся основным составом объединения. Состав группы – постоянный. Система работы кружка включает в себя теоретические
и практические занятия, ориентирована на большой объем практических творческих работ с использованием компьютера. Освоение материала
в основном происходит в процессе практической творческой деятельности.
Цель программы:
- формирование и развитие у обучающихся интеллектуальных и практических компетенций в области создания пространственных
моделей;
- обучить основам проектирования в Tinkercad и научить распечатывать модели на 3d-принтере.
Задачи первого года обучения:
обучающие:
- научить пользоваться САПР (системой автоматизированного проектирования) в объеме, достаточном для уверенного 3Dмоделирования несложных декоративных изделий, сувениров и бытовых предметов;
- научить использовать технологии «цифрового производства», в основном 3D-печать, для изготовления спроектированных объектов,
понимать и учитывать особенности и ограничения используемых технологий;
- научить базовым навыкам ручной работы и использования инструментов, необходимых для финишной обработки и сборки
изготовленных объектов.
- помочь освоить основные принципы работы в Tinkercad, научить создавать модели;
- научить использовать высокотехнологичное оборудование (3D принтер) при подготовке проектов;
развивающие:
- способствовать развитию пространственного мышления учащихся за счет работы с пространственными образами (преобразование
этих образов из двухмерных в трехмерные и обратно);
воспитывающие:
- обозначить ценность инженерного образования;
- сформировать навыки командной работы над проектом;
- сориентировать учащихся на получение технической специальности.
ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Предметные
Обучающиеся будут знать:
Принципы работы с программами параметрического 3D-моделирования,
Устройство 3D-принтера, возможности и ограничения технологии 3D-печати.
Обучающиеся будут уметь:
Создавать 3D-модели деталей и сборочные модели декоративных изделий или несложных технических устройств, в основном по
образцу или готовым чертежам, изготавливать сконструированные модели на 3D-принтере.
Выполнять ручную доводку и сборку полученных изделий.
Разработать и изготовить игрушку, сувенир, простые практически полезные предметы (коробочки, подставки, держатели и т. п.)
Личностные:
• готовность и способность обучающихся к саморазвитию;
• мотивация деятельности;
• самооценка на основе критериев успешности этой деятельности;
• навыки сотрудничества в разных ситуациях, умение не создавать конфликты и находить выходы из спорных ситуаций;
• этические чувства, прежде всего доброжелательность и эмоционально-нравственная отзывчивость.
Метапредметные:
• освоение способов решения проблем творческого характера в жизненных ситуациях;
• формирование умений ставить цель
• создание творческой работы, планировать достижение этой цели, создавать наглядные динамические графические объекты в процессе
работы;
• оценивание получающегося творческого продукта и соотнесение его с изначальным замыслом, выполнение по необходимости
коррекции либо продукта, либо замысла.
• строить рассуждение от общих закономерностей к частным явлениям и от частных явлений к общим закономерностям, строить
рассуждение на основе сравнения предметов и явлений, выделяя при этом общие признаки.
• формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий;
• подготовка графических материалов для эффективного выступления.
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
1. Техника безопасности в компьютерном классе. Что такое 3D технология?
Теория: Организационные вопросы. Правила техники безопасности на занятиях. Инструменты, необходимые для работы. Планируемые
виды деятельности и результаты. История возникновения 3d технологий.
2. 3D - моделирование. Программы. Системы CAD и CAM
Теория: Программы. 3D – моделирование и печать. Изучение и сравнение программ для моделирования.
3. Существующие online базы с готовыми 3D моделями. Знакомство с графическим редактором Tinkercad и его основными
настройками. Регистрация в системе Tinkercad
Теория: Знакомство с программой Tinkercad и его основными настройками: панель управления, панель инструментов, графические
примитивы, масштабирование изображения объекта.
Практика: Регистрация в системе Tinkercad.
4. Обзор возможностей Tinkercad. Обучение
Теория: Прохождение уроков, обучение начальным навыком моделирования.
Практика: Работа с объектами: изменение положения, размеров, цвета. Работа с простыми объектами.
5. Геометрические тела и их проекции, усвоение понятий геометрических форм.
Теория: Простые трехмерными объекты: параллелепипед, пирамида, конус, сфера.
Практика: Создание и редактирование простых 3D объектов: параллелепипед, пирамида, конус, сфера. Наложение текстуры.
Копирование объектов.
6. Общие определения и понятия при создании трехмерных объектов
Теория: Создание сложной 3D-модели, состоящей из одинаковых элементов.
Практика: Создание сложной 3D модели, состоящей из трехмерных простых объектов. Использование авторских объектов.
Тестирование.
7. Трехмерная модель. Принципы трехмерного моделирования
Теория: Проектирование и объемное моделирование изделий в Tinkercad.
Практика: Проектирование и объемное моделирование изделий в Tinkercad.
8. 3D принтеры и печать
Теория: Что представляет собой процесс 3D печати? История возникновения и развития технологии 3D печати. Общие сведения о 3D
принтере и 3D печати.
9. Проектирование собственной модели. 3D-рисование. Техника безопасности при работе с 3D принтером
Теория: Изучение техники безопасности при работе с 3D принтером.
Практика: Проектирование модели на заданную тему «Брелок».
10. Настройка 3D принтера. Обзор CAM Cura и Repetier Host.
Практика: Настройка 3D принтера.
11. Подготовка 3D модели к печати. Печать на 3D принтере.
Практика: Создание собственного проекта на принтере.
12. Практическая работа в online программе для 3D моделирования – Tinkercad.
Практика: Создание модели чашки (кружки). Создание модели кубика с текстом. Создание модели домик в лесу. Создание модели
ключ. Задание по выбору: «Ключница», «Скейтборд», «Спиннер».
13. Этапы реализации идеи в 3D принтере (Идея / Модель / Печать на 3D принтере).
Практика: Поиск информации. Анализ полученной информации. Создание банка идей на основе собранной и обработанной
информации. Выбор наилучшего варианта. Разработка эскиза модели в целом и деталей с учетом найденных изделий-аналогов. Выполнение
отдельных деталей модели в 3D редакторе. Моделирование объекта в целом. Нанесение размеров на модель. Печать изделия.
14. Работа на 3D принтере.
Практика: Отработка навыков работы на 3D принтере.
15. Обработка напечатанной модели.
Практика: Окончательная обработка изделия после печати.
Формой подведения итогов является подготовка изделия к презентации перед учащимися, освоение воспитанниками основных
положений моделирования и печати.
Тематическое планирование, 35 часов
Тема занятия
№
п/п
1
2
3
4-5
6-7
8-9
1011
1213
1415
1617
1819
2021
2223
2425
2627
2829
3031
3233
34
Количество
часов
Вводное занятие. История возникновения и развития технологии 3D печати.
Правила техники безопасности на занятиях. Техника, необходимая для работы.
Программы для 3D – моделирование и печать.
Знакомство с 3D принтерами, их видами и особенностями. Техника безопасности при работе с
3D принтером.
Знакомство с графическим редактором Thinkerсad. Основные возможности.
Интерфейс программы Tinkercad. Изменение размеров объекта. Группировка. Выравнивание.
Работа с текстом.
Работа с объектами: изменение положения, размеров, цвета. Работа с простыми объектами.
1
1
1
2
Создание и редактирование простых 3D объектов: параллелепипед, пирамида, конус, сфера.
Наложение текстуры. Копирование объектов.
Элементарные геометрические фигуры.
2
Основные способы построения моделей. Преобразование объектов.
2
Построение простых объектов.
2
Построение сложных объектов. Практическая работа – брелок.
2
Моделирование чашки(кружки)
2
Моделирование кубика с текстом
2
Моделирование снеговика
2
Моделирование изделия ключ
2
Моделирование изделия спиннер
2
Моделирование скейтборда
2
Моделирование домик в лесу
1
2
2
2
2
35
Заключительное занятие. Подведение итогов.
1
