Кружок прототипирование что это

Программа внеурочной деятельности «Прототипирование»

Программа разрабатывалась в рамках проекта «Точка Роста».

Просмотр содержимого документа
«Программа внеурочной деятельности «Прототипирование»»

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Раисинская средняя школа»

Убинского района Новосибирской области

на заседании МО учителей эстетико-оздоровительного и естественно-научного цикла
Протокол № ____1___

Заместитель директора по ВР

в рамках проекта Точка Роста

для учащихся 3-4 классов (34 ч)

срок реализации: 1 год

Составитель: учитель технологии

Гусакова Марина Владимировна

Пояснительная записка
Программа опирается на Федеральный закон № 273-ФЗ от 29.12.2012 года «Об
образовании в Российской Федерации», который определяет образование как единый
целенаправленный процесс воспитания и обучения, являющийся общественно значимым
благом и осуществляемый в интересах человека, семьи, общества и государства.
Нормативным ориентиром в образовательном процессе организаций
дополнительного образования следует считать направленность на: формирование и
развитие творческих способностей детей; удовлетворение их индивидуальных
потребностей в интеллектуальном, нравственном, физическом и (или) профессиональном
совершенствовании; организацию их свободного времени.
Программа учитывает особенность стандартов второго поколения – равно
значимость усвоения содержания образования (знания, умения, навыки) и овладения
деятельностью, обеспечивающей эффективное использование этого содержания.
При разработке программы использованы следующие нормативно-правовые и
документы:

— Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам (Приказ Минобрнауки России от 29.08.13 г. № 1008);

-СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству,
содержанию и организации режима работы образовательных организаций ДО детей».
Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 02 июля 2014г №41
1.1. Актуальность программы
«3 D моделирование и прототипирование» имеет в своей основе деятельность,
направленную на развитие умений и качеств, необходимых человеку 21 века. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание
возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование
умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.
Практическая значимость предмета
Обусловлена тем, что в настоящий момент во всем мире отдается предпочтение
развитию механики, электроники, новых технологий. Вероятно, дальнейшие успехи
страны будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального
потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день
технологий. Введение в образовательный процесс 3D моделирования и конструирования,
применение аддитивных технологий в производстве изделия позволяет сделать обучение
детей более интересным и соответственно, более эффективным. Главное преимущество –
возможность изготовить реальную модель, смоделированную по своим задумкам.

Направленность программы
Техническая, развивающая
Уровень программы
Стартовый, т.к. изучение 3D моделирования предполагает использование и
реализацию общедоступных форм организации материала, и минимальную начальную
сложность материала. Программа предусматривает развитие пространственного мышления, воображения, умение представлять объемные предметы через изображение, на начальном этапе, затем уметь перенести задуманное в реальность, через выполнение геометрических тел и предметов, а далее создание несложных конструкций при работе на 3D-ручке. Работу на 3D принтере учащиеся будут осуществлять на более высшей ступени, а пока им будет вполне достаточно материала данной программы, чтобы развивать пространственное мышление, умение мысленно представлять, видеть и создавать объемные предметы по ранее выполненным эскизам и чертежам.
Адресат программы 9-10 лет, это учащиеся 3-х классов средней школы.
Для данного возраста характерны проявление лидерских качеств, высокая
социальная активность, особенно в группах, потребность в общении «на равных», время
экспериментов. Все возрастные особенности учтены при составлении программы.
Объем и срок освоения программы
Объем программы – 34 часа. Срок освоения – 1 год.
Продолжительность занятий: по 1 часу в неделю. Занятия ведутся по группам.
Формы обучения: очная
Особенности организации образовательного процесса.
Занятия по программе происходят в одновозрастных группах. На каждом занятии рассматриваются новые задания, связанные с предыдущей темой, обязательно с усложнением уже изученного.
Формы организации образовательного процесса:

— индивидуально-групповая.
1.2. Цель и задачи программы
Цель: Развитие творческого потенциала и научно-технической компетенции
обучающегося, используя материалы по введению в прототипирование.
Задачи программы:
личностные:
— воспитание у обучающихся интереса к техническим видам творчества;
— развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в
коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;
— развитие социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия,
самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца.
метапредметные:
— развитие творческой активности;
— самостоятельность в принятии оптимальных решений в различных ситуациях;
— развитие внимания, оперативной памяти воображения, мышления
(логического, комбинаторного, творческого).
предметные (образовательные):
— сформировать знания и умения в области разработки трехмерных
моделей, создания и редактирования деталей и сборок.
— изучить возможности 3-ручки, научиться использовать её для
создания прототипа.
Формы проведения занятий:

— теоретические занятия (лекция, беседа, обсуждение);

-практические занятия (сборка моделей с применением знаний о соответствующих
механизмах по теме 3D-ручкой, прототипирование, творческие проекты).

• Особенности проектирования изделий – прототипов уже известных моделей.
• Подготовка моделей для изготовления.
• Разработка изделий по собственному замыслу
• Работа в команде
• Разработка изделий по заданию • Выполнение итогового задания

Тема 9. Подведение итогов (1ч):
• Обобщение полученных знаний.
• Обсуждение результатов проделанной работы.
• Подведение итогов обучения на курсе, возможности дальнейшего применения
полученных знаний.

Источник

Программа «Прототипирование»

В сферу профессиональных обязанностей высококвалифицированного специалиста входят навыки прямого и обратного проектирования, подготовки заданий для цифрового производства, а также умение программировать встраиваемые автоматические системы.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Прототипирование» предназначена для школьников, желающих продолжить изучение способов и технологий моделирования трехмерных объектов с помощью программного обеспечения КОМПАС-3D c последующей печатью на 3D принтере.

Новизна данной программы состоит в одновременном изучении как основных теоретических, так и практических аспектов прототипирования, что обеспечивает глубокое понимание инженерно-производственного процесса в целом. Во время прохождения программы, обучающиеся получают знания, умения и навыки, которые в дальнейшем позволят им самим планировать и осуществлять трудовую деятельность.

Программа направлена на воспитание современных детей как творчески активных и технически грамотных начинающих инженеров, способствует возрождению интереса молодежи к технике, в воспитании культуры жизненного и профессионального самоопределения.

Педагоги

Иванова Людмила Владимировна, преподаватель высшей квалификационной категории.

Преподаваемые учебные предметы, курсы, дисциплины (модули): информатика и ИКТ, программирование.

Общий (педагогический) стаж работы: 16

Содержание программы

I. Введение. Техника безопасности.

Тема 1. Введение. Техника безопасности

Теория. Инструктаж по технике безопасности. Инструктаж по пожарной безопасности и электробезопасности. Инструктаж по санитарии. Распорядок дня. Расписание занятий. Программа занятий на курс.

II. Интерфейс системы КОМПАС-3D. Операции построения и редактирования.

Тема 1. Интерфейс системы КОМПАС-3D. Построение геометрических объектов.

Теория. Компактная панель и типы инструментальных кнопок. Создание пользовательских панелей инструментов. Простейшие построения.

Практика. Настройка рабочего стола. Построение отрезков, окружностей, дуг и эллипсов.

Тема 2. Редактирование в КОМПАС-3D

Теория. Простейшие команды в 3D Компас.

Практика. Сдвиг и поворот, масштабирование и симметрия, копирование и деформация объектов, удаление участков кривой и преобразование в NURBS-кривую.

III. Создание чертежей.

Тема 1. Оформление чертежей по ЕСКД в Компас 3D.

Теория. Знакомство с методами разработки конструкторской документации. Правила и ГОСТы.

Практика. Подготовка 3D модели и чертежного листа.

Тема 2. Вставка видов на чертежный лист, произвольные виды

Теория. Виды и слои. Фантомы.

Практика. Чертёж. Создание видов втулочно-пальцевой муфты.

Тема 3. Линии, разрезы и сечения

Теория. Типы линий, разрезы и сечения.

Практика. Добавление вида по стрелке и вида-разреза в чертеж втулочно-пальцевой муфты.

Тема 4. Вставка размеров

Теория. Построение размеров и редактирование размерных надписей.

Практика. Создание рабочего чертежа уголка с нанесением размеров.

IV. Трехмерное моделирование.

Тема 1. Управление окном Дерево построения

Тема 2. Построение трехмерной модели прямоугольника и окружности

Теория. Формообразующие операции (построение деталей).

Практика. Создание болта и отверстия.

Тема 3. Операции (выдавливание, вращение, кинематическая операция, операция по сечениям)

Практика. Моделирование тела вращения на примере вала.

Тема 4,5,6. Операции (выдавливание, вращение, кинематическая операция, операция по сечениям)

Практика. Создаем 3D модель Корпус. Шкив. Компас 3D.

Тема 7. Операции (выдавливание, вращение, кинематическая операция, операция по сечениям)

Практика. Создание твердотельной детали.

Тема 8. Создание 3D модели. Сечение

Теория. Разрез модели, разрез по линии и местный разрез. Сечение поверхностью. Плоскость и направление отсечения.

Тема 9. Проект «Моделирование объектов по выбору»

V. Библиотеки в КОМПАС-3D.

Тема1. Использование менеджера-библиотек

Тема 2. Импорт и экспорт графических документов.

VI. Моделирование сборочных чертежей в КОМПАС-3D.

Тема 1. Проектирование спецификаций.

Тема 2. Создание модели сборочного чертежа сварного соединения

Тема 3. Сборка. Болтовое соединение

Тема 4. Резьбовые соединения деталей

Тема 5. Спиннер. Сборка

Тема 6. Проект «Создание модели сборочного чертежа по выбору»

VII. Компас 3D анимация.

Тема1. Анимация сборки примитивного двигателя

Тема 2. Анимация сборки кривошипа

Тема 3. Сборка и анимация домкрата

Тема 4. Создание анимации кулачка с толкателем

Тема 5. Проект «Создание анимации механизма по выбору»

VIII. 3D печать.

Тема 1. Введение. Сферы применения 3D-печати

Тема 2. Типы принтеров и компании. Технологии 3D-печати.

Тема 3. Настройка Blenderи единицыизмерения. Параметр Scale.

Тема 4. Основная проверка модели (non-manifold).

Теория. Неманифолдная (не закрытая/не герметичная) геометрия 3D объекта. Non-manifold-геометрия.

Тема 5. Проверки solid и bad contiguosedges. Самопересечение (Intersections).

Тема 6. Плохие грани и ребра (Degenerate). Искаженные грани (Distorted)

Тема 7. Толщина (Thikness). Острые ребра (Edgesharp).

Тема 8. Свес (Overhang). Автоматическое исправление.

Тема 9. Информация о модели и ее размер. Полые модели.

Тема 10. Экспорт моделей. Цветная модель (vertexcolor).

Тема 11. Модель c текстурой (texturepaint). Модель c внешней текстурой

Тема 12. Запекание текстур (bake). Обзор моделей.

Тема 13. Факторы, влияющие на точность.

Тема 14. Проект «Печать модели по выбору».

IX. 3D-сканирование

Тема 1. Что такое 3D сканер и как он работает? История появления

Тема 2. Методы трехмерного сканирования.

Тема 3. Технологии трехмерногосканирования.

Тема 4. Программное обеспечение для 3D сканера. Обзор 3D-сканера Sense.

Тема 5. Обработка файла после сканирования.

Тема 6. Проект «Сканирование объекта по выбору и обработка файла»

Цели программы

предметные:

— знакомство учащихся с комплексом базовых технологий, применяемых при моделировании

— приобретение навыков и умений в области конструирования и инженерного черчения, эффективного использования систем

— приобретение опыта создания трехмерных, анимированных объектов.

метапредметные:

— способствовать развитию творческого потенциала обучающихся, пространственного воображения и изобретательности

— способствовать развитию логического и инженерного мышления

— содействовать профессиональному самоопределению.

личностные:

— способствовать развитию ответственности за начатое дело

— сформировать у обучающихся стремления к получению качественного законченного результата

— сформировать навыки самостоятельной и коллективной работы

— сформировать навыки самоорганизации и планирования времени и ресурсов.

Результат программы

— самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

— самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

— соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;

— оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения;

— владеть основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;

— 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;

— создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

— осмысленно осуществлять чтение эскизов, чертежей, моделей;

— организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение;

— осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих чувств, мыслей и потребностей; планирования и регуляции своей деятельности; владение устной и письменной речью, монологической контекстной речью;

— формировать и развивать компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий и прототипирования;

— формировать и развивать техническое мышление, уметь применять его в познавательной, коммуникативной, социальной практике и профессиональной ориентации;

Материально-техническая база

На занятиях используется техническое оснащение:

Источник

Роботы Образование Творчество

Чемпионат компетенций. Зачем школьникам прототипирование?

Сегодня с технологией прототипирования не знаком разве что ленивый. Если кратко, то это промежуточный этап между компьютерным проектированием и непосредственным изготовлением изделия. Опытный образец, своеобразная упрощенная версия конечного продукта, способная выявить недостатки на этапе создания. И не просто выявить, а избежать возможных ошибок при запуске в серийное производство.

Не зря прототипирование называют еще контролем качества. Согласитесь, произвести и переделать с нуля готовый продукт куда сложнее и дороже, чем его прототип! Умение качественно и правильно изготовить образец сегодня является необходимой компетенцией специалиста на любом производстве. Этим объясняется растущее число олимпиад и конкурсов по прототипированию, а также неподдельный интерес к направлению самих предприятий.

Как показывает практика, лучший специалист не тот, кто закончил школу и институт с красным дипломом. А тот, кто к 11 классу попробовал себя в разных сферах деятельности, и, обучаясь у профессионалов углубленно освоил и получил востребованную профессию, в том числе по программе ранней профориентации ЮниорПрофи.

Что это такое?

Появившись еще в 2014 году, программа быстро завоевала популярность в России, а спустя некоторое время и во всем мире. Сегодня соревнования по методике JuniorSkills проводятся по 17 компетенциям, среди которых Интернет вещей, Автоматизация сельскохозяйственных процессов, Инженерный проект, Прототипирование. Все они максимально приближены к производству.

Чего только стоят задания для школьников по 3Dмоделированию! Сконструировать и изготовить модель «нефтяной качалки», водометного двигателя, промышленного манипулятора, станка для рисования на шариках, стартовые фермы для удержания ракет и механизмов их раздвигания.

На соревнованиях ребята изготавливают макеты технологических узлов, деталей, элементов, корпусов. Например, чертеж зубчатого зацепления с указанием модуля зуба и межосевого расстояния. На фестивале PROFEST-2019 участникам необходимо было только лишь по одному описанию изготовить потерявшуюся деталь машины, которую невозможно ни найти, ни купить.

Так кто же такие прототиписты?

По наблюдениям специалистов, в это направление приходят ребята с базовой робототехнической подготовкой. Тот, кто отлично разбирается в платформах WeDo и Ev3, участвует в соревнованиях различного уровня и занимает призовые места. Тот, кто вырос из езды по линии, захотел большей свободы, возможности самореализации, изобретательства и творчества.

Ведь если вдуматься, чистой робототехники не бывает, в любых соревнованиях нужны какие-то знания производственных технологий. Например, корпус того же робота можно смоделировать и распечатать на 3D принтере, как, собственно, раму, колеса, соединительные элементы да и любые другие детали. Занимаясь робототехникой, ребята волей или неволей создают прототипы своих будущих и настоящих роботов. Просто один готовит вручную (режет, гнет, крутит), а другой моделирует и распечатывает на 3D принтере.

Благо, возможности сегодня позволяют. Например, многочисленные Кванториумы, Сириусы, да и просто центры детского творчества, руководители которых заинтересованы в развитии инженерно-технического творчества своего региона. Главное желание и участие в государственных программах и грантах, считает Елена Валерьевна Тюгаева, руководитель учебного центра «Униматик» из Екатеринбурга.

Физики или лирики?

Даже в такой, казалось бы, творческой категории как прототипирование, без инженерно-технического образования не обойтись. На PROFESTе будущие инженеры-дизайнеры за три дня (а это в общей сложности 12 часов) должны были выполнить пять заданий по пяти модулям:

А значит, необходимы знания физики – технологии материалов, температуры усадки для выбора режима работы и сочетания разных видов пластиков. Математики – для многочисленных расчетов, геометрии – для того, чтобы различать оси координат, распознавать и изображать геометрические фигуры. Необходимы базовые знания черчения – для чтения и выполнения чертежей, нанесения размеров на объект, расположения видов, обозначения материалов. Информатики – для работы в программе Компас, в том числе копирования, вставки, удаления, зеркального отображения данных.

Прототипирование – это направление будущего, доступное для изучения каждому ребенку старше 10 лет (а именно таков возраст участия в соревнованиях). Хотя, по мнению, специалистов, все зависит от индивидуальных особенностей и возможностей ребенка!

Источник

Программа кружка «Прототипирование» для 1-4 класса

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ГОРОДА МОСКВЫ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ 1324

Принята на заседании методического Утверждаю Директор ГБОУ____________ ФИО «___»_______________20___г.

(педагогического) совета от «___»______

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «Прототипирование»

НАПРАВЛЕННОСТЬ: техническая

Уровень программы: базовый

Возраст обучающихся: 7 – 1 6 лет

Срок реализации: 1 год

Колесник Владислав Игоревич,

педагог дополнительного образования

СОДЕРЖАНИЕ

1. Пояснительная записка…………………………………………………… 3

2. Учебный (тематический) план…………………………………………. 7

3. Содержание учебного (тематического) плана ………………………….9

4. Формы контроля и оценочные материалы ………………………………11

5. Организационно-педагогические условия реализации программы……13

6. Список литературы, используемой при написании программы ……….15

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Направленность Программы

Актуальность Программы

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Прототипирование» (далее – Программа) технической направленности, ознакомительного уровня. Программа кружка «3D-моделирование и прототипирование» ориентирована на развитие конструкторских способностей детей и формирование пространственного представления за счет освоения базовых возможностей среды трехмерного компьютерного моделирования.

Педагогическая целесообразность Программы

Педагогическая целесообразность Программы заключается в том, что она отвечает потребности общества в развитии эмоциональной сферы и творческой культуры обучающихся. Занятия по Программе способствуют достижению следующих результатов:

· единству коллективного взаимодействия и максимальному творческому проявлению каждого исполнителя;

· мотивации к саморазвитию и готовности получать специальные компетентности.

Отличительная особенность Программы состоит в том, что развитие навыков трехмерного моделирования и объемного мышления будет способствовать дальнейшему формированию взгляда обучающихся на мир, раскрытию роли информационных технологий в формировании естественнонаучной картины мира, формированию компьютерного стиля мышления, подготовке обучающихся к жизни в информационном обществе. 3D-моделирование сложных трехмерных объектов применяется в архитектуре, строительстве, энергосетях, инженерии, дизайне интерьеров, ландшафтной архитектуре, градостроительстве, дизайне игр, кинематографе и телевидении, деревообработке, 3d печати, образовании и др.

Цель и задачи Программы

научить решению задач моделирования объёмных объектов средствами информационных технологий; сформировать гражданскую позицию, патриотизм и обозначить ценность инженерного образования; воспитать чувство товарищества, чувство личной ответственности во время подготовки и защиты проекта, демонстрации моделей объектов; сформировать навыки командной работы над проектом; сориентировать учащихся на получение технической инженерной специальности; научить работать с информационными объектами и различными источниками информации; приобрести межличностные и социальные навыки, а также навыки общения.

Категория обучающихся

Программа разработана для обучающихся 7-16 лет. Формы и методы организации деятельности ориентированы на индивидуальные и возрастные особенности обучающихся.

Прием на обучение по Программе осуществляется на добровольной основе в соответствии с интересами и склонностями детей, на основании заявления родителей (законных представителей, опекунов).

Сроки реализации Программы

Программа рассчитана на 1 год обучения. Продолжительность обучения составляет 111 часов. Количество часов на изучение того или иного раздела может варьироваться в зависимости от потребностей обучающихся.

Формы организации образовательной деятельности и режим занятий

Программа реализуется 2 раза в неделю по 1 часу. Программа включает в себя разные формы работы: аудиторные, открытые и зачетные занятия, репетиции на сцене, выступления, выезды на конкурсы и фестивали. Форма обучения: очная групповая. Численный состав группы 15 человек. Группа формируется по уровню подготовки с учетом возрастных и индивидуальных психофизических особенностей обучающихся.

Планируемые (ожидаемые) результаты освоения Программы

· освоят элементы технологии проектирования в 3D-системах и будут применять знания и умения при реализации исследовательских и творческих проектов;

· приобретут навыки работы в среде 3D-моделирования и освоят основные приемы и технологии при выполнении проектов трехмерного моделирования;

· освоят основные приемы и навыки создания и редактирования чертежа с помощью инструментов 3D-среды;

· овладеют понятиями и терминами информатики и компьютерного 3D-проектирования;

· овладеют основными навыками по построению простейших чертежей в среде 3D-моделирования;

· научатся печатать с помощью 3D принтера базовые элементы и по чертежам готовые модели.

· смогут научиться составлять план исследования и использовать навыки проведения исследования с 3D моделью;

· освоят основные приемы и навыки решения изобретательских задач и научатся использовать в процессе выполнения проектов;

· усовершенствуют навыки взаимодействия в процессе реализации индивидуальных и коллективных проектов;

· будут использовать знания, полученные за счет самостоятельного поиска в процессе реализации проекта;

· освоят основные этапы создания проектов от идеи до защиты проекта и научатся применять на практике;

· освоят основные обобщенные методы работы с информацией с использованием программ 3D-моделирования.

· смогут работать индивидуально, в малой группе и участвовать в коллективном проекте;

· смогут понимать и принимать личную ответственность за результаты коллективного проекта;

· смогут без напоминания педагога убирать свое рабочее место, оказывать помощь другим учащимся;

· будут проявлять творческие навыки и инициативу при разработке и защите проекта;

· смогут взаимодействовать с другими учащимися вне зависимости от национальности, интеллектуальных и творческих способностей.

Источник