Управление образования Березовского городского округа Березовское муниципальное автономное учреждение дополнительного образования «Центр детского творчества» ПРИНЯТО: На педагогическим совете БМАУДО ЦДТ Протокол № 7 от 14.08.2024 г. УТВЕРЖДАЮ Директор БМАУДО ЦДТ Е.В. Комарова Приказ № 114 от 14.08.2024г. Рабочая программа педагога к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Основы 3D печати и моделирования» Возраст учащихся: 12-17 лет Срок реализации: 1 год Составитель программы: Бахарев Владимир Алексеевич, педагог дополнительного образования г. Березовский Пояснительная записка Рабочая программа педагога по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Основы 3D печати и моделирования» является частью дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы и представляет собой календарнотематическое планирование по текущему году обучения. Цель и задачи программы Цель: Формирование у учащихся пространственного, объемного мышления и первоначальных технических навыков и умений в области трехмерной компьютерной графики. Задачи образовательной программы: 1. Образовательные дать учащимся представление о трехмерном моделировании; познакомить с основными инструментами и возможностями создания и обработки моделей в программах FreeCad, Blender, Orca Slicer; научить ориентироваться в трехмерном пространстве сцены; научить эффективно использовать базовые инструменты создания объектов; научить модифицировать, изменять и редактировать объекты или их отдельные элементы; научить объединять созданные объекты в функциональные группы; научить создавать простые трехмерные модели; осуществлять проектную деятельность; cформировать практические навыки: разработки 3D-детали, печати, познакомить с устройством, ремонтом, обслуживанием и эксплуатацией 3D принтера; обучить подготовке оптимальной программы для печати на 3D принтере; тестирования и их оценивания. 2. Развивающие: показать практическую значимость 3D-технологий и способствовать развитию общего кругозора учащихся, интереса к новым современным технологиям; развивать пространственное воображение, умения анализа и синтеза пространственных объектов; способствовать расширению кругозора в области знаний, связанных с компьютерными технологиями; способствовать развитию инженерно-конструкторских, творческих способностей, фантазии и эстетического вкуса; способствовать ориентированию учащихся на будущие профессии. 3. Воспитательные: способствовать формированию потребности к осознанному использованию компьютерных технологий при обучении в школе и в повседневной жизни; воспитывать готовность к саморазвитию в сфере информационных технологий; воспитывать самостоятельную личность, умеющую ориентироваться в новых социальных условиях; воспитывать информационную культуру как составляющую общей культуры современного человека. Планируемые результаты В рамках данного курса 3D-моделирование и 3D печать» учащиеся получают следующие знания и умения: понимают принципы создания и редактирования трехмерных моделей; понимают принципы работы 3D-принтера; умеют создавать несложные модели; умеют самостоятельно (под руководством педагога) печатать несложные модели. Личностные результаты: - формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики; - осознание ценности пространственного моделирования; - осознание ценности инженерного образования; - формирование сознательного отношения к выбору будущей профессии; - формирование информационной культуры как составляющей общей культуры современного человека; - формирование коммуникативной компетентности в процессе образовательной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности. Метапредметные результаты: - умение ставить учебные цели; - умение использовать внешний план для решения поставленной задачи; - умение планировать свои действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации; - умение осуществлять итоговый и пошаговый контроль выполнения учебного задания по переходу информационной обучающей среды из начального состояния в конечное; - умение сравнивать результат действий с эталоном (целью); - умение вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения задачи с ранее поставленной целью; - умение оценивать результат своей работы, а также самостоятельно определять пробелы в усвоении материала курса. - владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности; - умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы; - умение создавать, применять и преобразовывать графические объекты для решения учебных и творческих задач; - умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации. Предметные результаты: - умение использовать терминологию моделирования; - умение работать в среде 3D редакторов и САПР; - приобрести навыки работы в среде 3D-моделирования и освоить основные приемы выполнения проектов трехмерного моделирования; - освоить элементы технологии проектирования в 3D-системах и применять их при реализации исследовательских и творческих проектов. - умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности; - владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности; - умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы; - умение создавать, применять и преобразовывать графические объекты для решения учебных и творческих задач; - умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации. Учебный (тематический) план № п/п Название раздела, темы Количество часов Всего Теория Практика 2 2 0 41 11 30 1. 2. Введение Основы моделирования в FreeCAD. 2.1. 2.2. Основные понятия моделирования Изучение примитивов 4 12 3 4 1 8 2.3. Изучение примитивов и создание эскизов Построение модели на одной плоскости Инструменты создания моделей 8 2 6 Итоговый проект: «3D моделирование детали (устройства)». Основы Blender Знакомство с ПО, интерфейс, управление. Основы навигации. Основы полигонального моделирования. Редактирование моделей. Экспорт и импорт моделей Устройство 3D принтера. Обслуживание 3D принтера. Модификация 3D принтера. Ограничения 3D принтера. Основы работы в OrcaSlicer. Знакомство с ПО, интерфейс, управление. Создание и настройка профиля принтера. 2.4. 2.5. 2.6. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 5. 5.1. 5.2. Форма аттестации Беседа, наблюдение контрольное упражнение, защита творческой 4 1 3 5 1 4 8 0 8 10 1 4 1 6 0 1 3 1 1 0 2 5 1 4 3 1 1 1 8 2 3 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 1 0 0 1 работы, промежуточная аттестация 5.3. 5.4. 5.5. 6. 7. Создание и настройка профиля прутка. Настройка процесса печати. Нарезка модели, подготовка файла для печати, запуск печати. Самостоятельные тематические проекты учащихся. Промежуточная аттестация Общее количество часов: 0 0 1 0 0 0 0 2 2 6 0 6 2 0 2 72 21 51 Календарно-тематическое планирование Месяц сентябрь сентябрь сентябрь №п/п Название темы Общие сведения оборудования и ПО в курсе «Основы 3D печати и моделирование» Введение в моделирование. Техника безопасности и правила поведения Основные понятия моделирования сентябрь Верстак Part октябрь Верстак Part октябрь Верстак Sketcher октябрь Верстак Sketcher октябрь Верстак Part Design ноябрь Верстак Part Design Содержание Часы Знакомство с оборудованием и терминологией 2 Формы контроля Опрос Техника безопасности и правила поведения на рабочем месте 2 Опрос Установка ПО, знакомство с терминологией Изучение инструментов верстака Использование инструментов верстака Изучение инструментов верстака Использование инструментов верстака Изучение инструментов верстака Использование инструментов верстака 2 Опрос 2 Опрос 2 Практическ ая работа 2 Опрос 2 Практическ ая работа 2 Опрос 2 Практическ ая работа Примечание ноябрь Изучение примитивов и создание эскизов ноябрь Изучение примитивов и создание эскизов ноябрь Изучение примитивов и создание эскизов декабрь Изучение примитивов и создание эскизов декабрь Построение модели на одной плоскости Инструменты создания моделей декабрь декабрь Инструменты создания моделей январь Инструменты создания моделей январь Итоговый проект: «3D моделирование детали (устройства)» Понятие эскиза. Создание геометрии в эскизах. Практические работы. Изучение основных групп инструментов моделирования. Практические работы. Особенности и применение инструментов, «Выдавливание», «Вращение», «Переходная форма», «Сдвиг эскиза вдоль траектории» Изучение основных процедур построения моделей. Практические работы. Понятие рабочих осей. Понятие рабочей точки. Рабочая точка, созданная по умолчанию. Практические работы. 2 Опрос, практическ ая работа 2 Практическ ая работа 2 Практическ ая работа 2 Практическ ая работа Практические работы. 2 -Выдавливание, вращение, вырезание -Массивы -Построение моделей в разных плоскостях -Булевы операции с моделями -Построение по траектории тела -Сборка -Экспорт и импорт моделей Самостоятельная работа, получение навыков творческого моделирования в FreeCAD. 2 Практическ ая работа Практическ ая работа 2 Практическ ая работа 2 Практическ ая работа 2 Практическ ая работа январь Итоговый проект: «3D моделирование детали (устройства)» Самостоятельная работа, получение навыков творческого моделирования в FreeCAD. Самостоятельная работа, получение навыков творческого моделирования в FreeCAD. Самостоятельная работа, получение навыков творческого моделирования в FreeCAD. 2 Практическ ая работа январь Итоговый проект: «3D моделирование детали (устройства)» 2 Практическ ая работа февраль Итоговый проект: «3D моделирование детали (устройства)» 2 Практическ ая работа февраль Защита итогового проекта Публичное представление печатной 3D модели. Знакомство с основными понятиями и элементами программы. 2 Практическ ая работа февраль Знакомство с ПО, интерфейс, управление. Основы навигации. 2 Опрос февраль Основы полигонального моделирования. Работа с полигональным моделированием на практике. Импорт и редактирование моделей. Обзор форматов для экспорта, экспорт моделей. 2 Практическ ая работа. март Редактирование моделей. Экспорт и импорт моделей. 2 Практическ ая работа. март Редактирование моделей. Экспорт и импорт моделей. 2 Практическ ая работа. март Обслуживание 3D принтера Диагностика неисправностей 3D принтера и их устранение. 2 Опрос март Модификации и ограничения 3D принтера Подбор и замена комплектующих, возможности и физические ограничения FDM и фотополимерной печати. 2 Опрос апрель Знакомство с ПО, интерфейс, управление. Общая информация о ПО, изучение интерфейса, формирование навыков в использовании 2 Опрос, практическ ая работа. специализированног о ПО. апрель Создание и настройка профиля принтера и профиля прутка Настройка процесса печати Создание профилей принтера и прутка. 2 Практическ ая работа Формирование оптимальной программы печати. 2 Практическ ая работа апрель Нарезка модели, подготовка файла для печати, запуск печати. 2 Практическ ая работа май Самостоятельные и тематические проекты учащихся. 2 Практическ ая работа май Самостоятельные и тематические проекты учащихся. 2 Практическ ая работа май Самостоятельные и тематические проекты учащихся. 2 Практическ ая работа май Промежуточная аттестация Защита самостоятельного итогового проекта. Применение полученных знаний для анализа и корректировки полученной программы для 3Dпринтера Самостоятельная разработка проектов на тематику праздников, самостоятельное проектирование Самостоятельная разработка проектов на тематику праздников, самостоятельное проектирование Самостоятельная разработка проектов на тематику праздников, самостоятельное проектирование Самостоятельная разработка проекта от идеи до физического воплощения, демонстрация и презентация своего проекта и готового изделия 2 Практическ ая работа апрель Всего: 72