Начала прототипирования

Программа «Начала прототипирования» развивает способности обучающихся к творческой деятельности, учит представлять свои идеи, обобщать и систематизировать полученные знания, формировать собственный взгляд на проблему и пути ее решения. В ходе освоения программы дети учатся работать в команде и приобретают навыки общения.

Программа способствует развитию пространственного мышления, учит создавать 3D-модели объектов и их прототипы на 3D-принтерах.

Программа предполагает изучение теоретического материала и практическую деятельность учащихся при оформлении и представлении работы. Необходимо поддерживать баланс между приобретением новых мыслительных навыков, освоением фундаментальных знаний в предметной области и формированием практических навыков работы с компьютером.

Необходимым условием реализации курса является применение методики проектной деятельности с учащимися.

преподаватели

Пичугина Ксения Васильевна, педагог дополнительного образования

Содержание программы

1.Введение (2 часа)
Теория: Правила поведения за компьютером. Понятия моделирования и конструирования. Знакомство с этапами выполнения проекта.
Практика: Выполнение модели кубика из бумаги.

2.Понятия моделирования и конструирования (6 часов)
2.1.Моделирование и конструирование. Плоскость.
Теория: Определение моделирования. Плоскость. Геометрические примитивы. Координатная плоскость.
Практика: Построение плоских фигур по координатам.
2.2.Объемные фигуры
Теория:
Объемные фигуры. Развертка куба.
Практика: Изготовление объемной фигуры по развертке.
2.3. Трехмерные координаты
Теория
: Трехмерные координаты. Построение объемных фигур по координатам. Размеры.
Практика: Построение замка с помощью объемных фигур на плоскости.
3. Среда Autodesk: Tinkercad (18 часов)
3.1. Autodesk Tinkercad
Теория:
Регистрация в on-line web-сервисе Tinkercad. Вход в сервис, знакомство с навигацией и основными инструментами.
Практика: Выполнение обучающих практических заданий.
3.2. Моделирование в Tinkercad
Теория
: Моделирование в Tinkercad: копирование, комбинирование объектов, группирование, создание объектов по размерам и выстраивание объектов с использованием размеров, создание отверстий, профилей путем группирования и вычитания объектов.
4. 3D-печать (4 часа)
4.1. Технология 3D-печати
Теория:
Презентация технологии 3D-печати. Виды 3D-принтеров. Материал для печати.
Практика: Виды принтеров (сравнительный анализ, настройка, заправка, извлечение пластика).
4.2. Подготовка проектов к 3D-печати
Теория
: Подготовка проектов к 3D-печати. Сохранение модели в формате *.stl.
Практика: подготовка и вывод 3D-моделей на 3D-печать с помощью ПО PICASO 3D Polygon 3D-принтера PICASO 3D DESIGNER. 3D-печать проекта.
5. 3D-редактор Autodesk Inventor
5.1 Начало работы и основы параметрического моделирования.
Теория.
Создание Фигуры, Чертежа, Сборки. Отличия.
Практика. Создание Фигуры, Чертежа, Сборки. Отличия.
5.2 Основные методы моделирования в Autodesk Inventor.
Теория.Основные методы моделирования в Autodesk Inventor.
Практика. Создание твердотельных моделей. Создание тела.
5.3 Среда создания эскизов (плоских контуров) в Autodesk Inventor.
Теория
. Среда создания эскизов. Команды построения эскиза. Практика. Построение эскиза: отрезок, прямоугольник, окружность.
5.4 Установка размеров. Зависимость. Равенство. Сохранение эскиза.
Теория.
Установка размеров. Зависимость. Равенство. Сохранение эскиза.
Практика. Создание эскиза детали.
5.5 Инструмент моделирования Autodesk Inventor Выдавливание. Настройка Выдавливания.
Теория.
Выдавливание. Настройка Выдавливания.
Практика.
Создание модели объекта с помощью выдавливания.
5.6 Инструмент моделирования Дуга. Виды Дуг. Параметры построения. Сопряжение.
Теория.
Дуга. Виды Дуг. Параметры построения. Сопряжение.
Практика. Создание модели объекта с помощью дуг.
5.7 Создание Фигуры. Операция Вращение.
Теория.
Создание Фигуры. Операция Вращение.
Практика. Создание Фигуры.
5.8 Элемент отверстие. Свойства элемента. Типы отверстий.
Теория.
Элемент отверстие. Свойства элемента. Типы отверстий.
Практика. Создание отверстий.
5.9 Элемент массив: прямоугольный и круговой массив. Зеркальное отображение элементов
Теория.
Элемент массив. Прямоугольный и Круговой массив. Зеркальное отображение элементов

5.10 Редактирование параметров и выбор материала детали. Изменение физических свойств детали.
Теория.
Редактирование параметров и выбор материала детали.
Практика.
Редактирование параметров и выбор материала детали.
5.11 Сборка. Создание простой сборки из 2-х фигур.
Теория.
Сборка. Создание простой сборки из 2-х фигур.
Практика. Создание простой сборки из 2-х фигур.

5.12 Импорт и Экспорт данных в Autodesk Inventor.
Теория.
Импорт и Экспорт данных в Autodesk Inventor.
Практика. Создание объектов с помощью Импорт и Экспорт данных.

5.13 Творческий проект: от идеи до 3D-печати
Практика:
3D-печать творческого проекта

Цели программы

Развитие пространственного мышления, обеспечивающего ориентацию в пространстве, эффективное усвоение знаний, овладение разнообразными видами деятельности, а также реализация способностей и интересов у школьников в области 3D- моделирования и 3D-печати.

Результат программы

· личностные:

формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации учения;

· метапредметные:

освоенные обучающимися универсальные учебные действия: самостоятельность планирования и осуществления учебной деятельности (в процессе создания модели и программы) и организации учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками.

· предметные:

после изучения программы учащиеся должны знать:

- правила безопасной работы;

- интерфейс программы Tinkercad и Autodesk Inventor

- задачи и основные этапы проектирования;

- основные принципы трёхмерных проектирования;

- основы построения композиции и технического дизайна;

- системные способы нанесения размеров на чертеж и их редактирование;

- основные приемы работы с прикладной компьютерной системой автоматизированного проектирования, выбранной для изучения;

- основные принципы и приемы моделирования трехмерных объектов в компьютерных системах;

- основные понятия, способы и типы компьютерной графики, особенности воспроизведения графики на экране монитора и при печати на принтере.

после изучения программы учащиеся должны уметь:

- использовать основные команды и режимы прикладной компьютерной системы автоматизированного проектирования;

- создавать и вносить изменения в чертежи (двухмерные модели) объектов проектирования средствами компьютерной прикладной системы;

- использовать основные команды и режимы системы трехмерного моделирования;

- создавать модели объектов, деталей и сборочные конструкции;

- применять основные инструменты и операции работы, в том числе и в on-line- средах, для 3D- моделирования;

- создавать и представлять авторские проекты с помощью программ трехмерного моделирования.

- создавать трёхмерных моделей;

- планировать работу над проектом;

- оформлять документацию к проекту;

- создать материальную модель(прототип) посредством 3D-печати

- представить результаты проектирования;

приобрести навыки:

- построения композиции при создании графических изображений;

- использования меню, командной строки, строки состояния прикладной компьютерной системы автоматизированного проектирования;

- нанесение размеров на чертеж;

- работа с файлами, окнами проекций, командными панелями в системе трехмерного моделирования;

- создание криволинейных поверхностей моделей объектов;

- проектирования несложных трехмерных моделей объектов;

- работы в группе над общим проектом.

Особые условия проведения

Отбора детей для обучения по программе не предусмотрено.

Материально-техническая база

Персональные компьютеры с процессорами класса Intel Core с тактовой частотой не ниже 2 ГГц, оперативной памятью не ниже 1Гб, объем жесткого диска не менее 40 ГБ, объединенные в локальную сеть и содержащие на жестких дисках необходимое программное обеспечение с выходом в сеть интернет.

Сканер, принтер (цветной и черно-белый), наушники, цифровые фото-, видеокамеры, мультимедиа проектор, экран, школьная доска, локальная сеть.