Методическая разработка
курса
« 3D моделирование и печать на 3D принтере»
для внеурочной деятельности
Данная разработка предназначена для занятий кружка или групп обучающихся во внеурочной деятельности для развития инженерно-технических компетенций и формирования навыков самостоятельного освоения новых программных сред.
Создание рисунков в простых графических редакторах (Paint. exe) от плоского эскиза до построения сложных трехмерных моделей примитивными средствами формирует у обучающихся представления о необходимости использовать программы, которые обладают инструментарием и функционалом профессиональных графических сред. Поэтому предлагается освоить на 2 этапе программу SketchUp, доступно и достаточно просто позволяющую моделировать трехмерные объекты графики. Затем можно работать в среде 123D Design Autoexec, которая ближе по своим возможностям к профессиональному уровню.
Для обучающихся младших классов владение навыками работы в разных программных средах полезно с точки зрения понимания структуры окна, панелей инструментов и закономерностей управления ими.
Важной составляющей занятий являются задания для индивидуальных творческих проектов, выполнение которых формирует результативный подход к обучению и дает возможность внешней оценки через их выставку и защиту перед широкой аудиторией.
Обучающийся на заключительном этапе получает возможность увидеть печатную модель, которая может быть продемонстрирована как результат его личных достижений в передовой области современных информационно-коммуникационных технологий.
Курс рассчитан на учеников 5-7 классов, но может быть использован и для начинающих осваивать эти технологии обучающихся старших классов.
Занятия проводятся по 1 часу в неделю с учетом требований СанПИН, огранивается время работы за компьютером, обязательным блоком обсуждения домашних работ. Выявление недостатков позволяет учитывать и корректировать формируемые знания, умения каждого обучающегося, способствует развитию его личностного опыта.
Цель: освоить основы 3D моделирования в разных программных средах
с выводом на 3D принтер.
Задачи:
- изучить базовый инструментарий программной среды по созданию простых трехмерных моделей;
- освоить технологию 3D печати трехмерных моделей;
- уметь выполнять преобразование графических файлов в файлы для печати;
- уметь строить сложные конструкции из простых базовых элементов;
- развивать стремление к созданию востребованных в реальной жизни объектов 3D моделирования.
Формы занятий и контроля:
Внеурочное занятие на 40-45 минут в программной графической среде
в сочетании с теоретическим блоком, содержащем информацию
по определению базовых понятий.
Промежуточный контроль – завершенные графические модели в рамках нескольких занятий на практическом уровне и тестирование по теории базовых представлений о связях и составе элементов конструкции.
Итоговый контроль – индивидуальный творческий проект по созданию графической модели и ее «печатное» представление на 3D принтере.
Содержание курса.
№ | Тема | Количество часов |
1 | Техника безопасности. | 1 |
2 | Моделирование в программной среде графического редактора Paint. | 6 |
3 | Моделирование в программной среде графического редактора SketchUp. Защита индивидуального творческого проекта. | 9 |
4 | Моделирование в программной среде графического редактора 123D Design Autodesk. Работа над индивидуальным творческим проектом. | 16 |
5 | Печать на 3D принтере и защита ИТП | 2 |
Итого | 34 |
Занятие №1.
Тема:
Правила поведения и техники безопасности в кабинете ВТ (вычислительной техники).
Что такое трехмерная модель.
Цель занятия: Общее знакомство с базовыми понятиями трехмерного моделирования и средой программирования PAINT. EXE.
Этапы занятия.
Правила поведения и техники безопасности в кабинете ВТ.Кабинет –> вычислительная техника –> электрические приборы –> безопасность –> правила поведения –> подписи в журнале по ТБ
после завершения инструктажа. Что такое трехмерная модель (теория).
Реальный объект –> модель –> виды моделей –> изображение
на плоскости + трехмерная модель –> геометрические фигуры –> базовые характеристики: длины + площади + объемы -> единицы измерения.
Paint. exe -> графическая среда -> структура окна -> инструментарий: назначение -> приемы работы.
Презентация с конспектом теории по теме.
Практическая часть.Создание личных папок на ПК -> класс + фамилия –> характеристики файлов и папок.
Д:/ -> именная папка –> графическая среда (системная) –> основы работы с инструментальной средой –> сохранение файлов.
Постановка задания:
нарисовать робота из примитивных геометрических фигур: линия, прямоугольник, круг –> простой образец из прямоугольника, круга, линий –> сохранить с именем РОБОТ1.ВМР.
Усовершенствовать модель РОБОТА1 с помощью цвета и сложных конструкций из примитивных элементов, сохранить его под именем РОБОТ2.
Занятие №2.
Тема:
Создание трехмерной модели в графической среде для рисования.
Цель: создать трехмерную модель средствами графического редактора PAINT. EXE.
Этапы занятия.
Проверка домашней работы.Просмотр и анализ выполнения домашней работы на экране
с помощью презентации слайдов: фамилия ученика + скриншот его модели или прямая демонстрация экранов учащихся по ЛВС на ИД. Повторение теории.
Устный опрос по основным понятиям:
моделирование, модель, ее виды, характеристики. Практическая часть.
Постановка задания:
создать трехмерную модель РОБОТА –> особенности конструирования трехмерной модели в графической среде для изображения плоских фигур (индивидуальные консультации в процессе работы).
Сохранить под именем РОБОТ3. Домашнее задание:
создать трехмерную модель по выбору:
Матрешка, Снеговик, Чебурашка, Ракета, Самолет - Игрушка.
Занятие №3.
Тема:
Создание сложной трехмерной модели.
Цель: Способствовать формированию навыков поэтапного подхода
к созданию трехмерной модели и умений выполнять преобразование базовых элементов, создание информационного продукта под «заказ».
Этапы занятия.
Проверка домашней работы.Презентация из слайдов:
фамилия ученика + скриншот домашней работы.
Просмотр и оценка выполнения домашней работы.
Обсуждение важных характеристик и особенностей при построении трехмерных моделей.
Практическая часть.
Постановка задания:
создать трехмерную модель по теме: «МЕБЕЛЬ»
(шкаф, диван, стол, стул и т. п.) -> выделение этапов работы над моделью –> бумага, эскиз, элементы –> создание «заготовок» элементов сложной конструкции (детализация) –> размер детали –> сборка образца модели –> копирование –> преобразования (соединение, вложение, склеивание, повороты, наклоны и т. п.) –> результат: группа однотипных моделей.
Сохранить под именем МЕБЕЛЬ. Домашнее задание:
Создать трехмерную модель любой мебели «под заказ» .
Занятие №4.
Тема:
Работа над сложной трехмерной моделью.
Цель: Содействию развитию навыков результативного подхода
к созданию трехмерной модели и умений анализировать на соответствие требованиям «заказчика».
Этапы занятия.
Проверка домашней работы.Презентация из слайдов:
фамилия ученика + скриншот домашней работы.
Просмотр и оценка выполнения домашней работы.
Обсуждение важных характеристик и особенностей при построении трехмерных моделей. Анализ уровня завершенности построения и соответствия модели критериям поставленной задачи.
Практическая часть.
Постановка задания:
продолжить работу над трехмерной моделью по теме: «МЕБЕЛЬ»
(шкаф, диван, стол, стул и т. п.) -> анализ деталей сложной конструкции –> размер, цвет, материал детали –> уточнение образца модели –> преобразования (соединение, вложение, склеивание, повороты, наклоны и т. п.) –> результат: завершенная модель в соответствии с условиями поставленной задачи.
Сохранить под именем МЕБЕЛЬ. Домашнее задание:
Завершить работу над трехмерной моделью предыдущего урока.
Занятие №5.
Тема:
Корректировка сложной трехмерной модели.
Цель: Анализ и корректировка созданной трехмерной модели в соответствии с требованиями «заказчика».
Этапы занятия.
Проверка домашней работы.Презентация из слайдов:
фамилия ученика + скриншот домашней работы.
Просмотр и оценка выполнения домашней работы.
Обсуждение характеристик модели на соответствие требованиям «заказчика», внесение изменений. Формулирование общих правил построения и критериев стандартизации при моделировании типовых объектов.
Практическая часть.
Постановка задания:
выполнить анализ и корректировку трехмерной модели по теме: «МЕБЕЛЬ» в соответствии с требованиями «заказчика»
(шкаф, диван, стол, стул и т. п.) -> размеры, дизайн, назначение –> изменение образца модели –> преобразования (соединение, вложение, склеивание, повороты, наклоны и т. п.) –> результат: .
Сохранить под именем МЕБЕЛЬ. Домашнее задание:
Корректировка трехмерной модели заказанной мебели.
Занятие №6.
Тема:
Стилевые решения для группы трехмерных моделей.
Цель: Ввести понятие стиля, единообразия, типового решения при проектировании сложной трехмерной модели.
Этапы работы:
Проверка домашней работы.Презентация из слайдов:
фамилия ученика + скриншот домашней работы.
Просмотр и общая оценка выполнения домашней работы в категории.
Обсуждение особенностей построенных трехмерных моделей.
Практическая часть.
Постановка задания:
создать трехмерную модель по теме: «Элементы ДОМА»
(спальня, детская, зал, ванная, туалет и т. п.) -> выделение этапов работы над моделью –> бумага, эскиз, элементы –> создание «заготовок» элементов сложной конструкции (детализация) –> размер детали –> сборка образца модели –> копирование –> преобразования (соединение, вложение, склеивание, повороты, наклоны и т. п.) –> работа с цветом и материалом -> результат: группа разнотипных элементов в сложной конструкции модели.
Сохранить под именем Элементы дома. Домашнее задание:
Создать трехмерную модель жилого или нежилого помещения дома (работа по заказу).
Занятие № 7 (итоговое).
Выставка графических работ учащихся по теме: «Собери ДОМ».
Цель: оценить результаты работы учащихся через выставку графических моделей, созданных в среде PAINT. EXE.
Этапы работы:
Выставка работ на экран и информационный киоск (информатор).Презентация из слайдов:
фамилия ученика + скриншот домашней работы.
№ | Автор элемента | Назначение | Соответствие назначению: | Оценка: | Общий итог: |
Мой ДОМ.
Просмотр и оценка созданных проектов.
Подведение итогов выставки на основе независимого выбора самих учеников. Рефлексия: работа с дистант - пультами или информатором.
Заключение.
Представлен блок занятий для 1 четверти. Понятие «заказ» связано с необходимостью создания качественного информационного продукта, востребованного как товар (профессионализм).
Анализируя результаты, педагог может внести коррективы во 2 часть программы, где сменится программная среда и станет более удобным инструментарий для реализации тех же заданий. Обучающиеся должны понимать отличия сред, стремиться изучать назначение и приемы управления инструментами и пользоваться справочным интерфейсом для достижения высокого уровня применения (профессиональный подход).
