Пояснительная записка

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «3D-моделирование» имеет техническую направленность, и способствует формированию начальных технических знаний, умений и развитию пространственного мышления учащихся. Уровень сложности – ознакомительный.

Программа разработана на основе:

• Федерального закона от 29 декабря 2012 года № 273 - ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» (редакция от 03.08.2018г.);
•  приказа Министерства просвещения Российской Федерации «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам» от 09 ноября 2018 года № 196;
• Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.09.2020 № 28 "Об утверждении санитарных правил СП 2.4. 3648-20 "Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи";

с учетом:

• распоряжения правительства Российской Федерации от 04.09 2014 г. № 1726-р «Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей»;
• письма Министерства образования и науки РФ от 18.11. 2015 г. № 09-3242 «О направлении информации»;
• письма Министерства образования и науки РФ от 29.03. 2016 г. № ВК641/09 «О направлении методических рекомендаций»;
• письма комитета по образованию Администрации Великого Новгорода от 26.10.2015 №        4665 «О направлении методических рекомендаций»;
• Устава ДД(Ю)Т им. Лёни Голикова;
• приказа директора от 31.08. 2018 № 298 об утверждении «Положения о требованиях к дополнительным общеобразовательным программам, порядке их разработки и экспертизы вмуниципальном автономном учреждении дополнительного образования «Дворец детского (юношеского) творчества имени Лёни Голикова».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Актуальность

 

Актуальность программы определяется запросом общеобразовательных организаций в части расширения и углубления знаний в предметных областях информатика, математика и др., формирования прикладных компетенций в области будущего инженерно-технического и технологического образования посредством овладения новейшими информационными технологиями для успешной социализации и адаптации в современном обществе, а также основополагающими принципами Концепции развития дополнительного образования, что способствует:

- созданию необходимых условий для личностного развития учащихся, позитивной социализации и профессионального самоопределения;

- удовлетворению индивидуальных потребностей учащихся в интеллектуальном, нравственном развитии, а также в занятиях научно-техническим творчеством;

- формированию и развитию творческих способностей учащихся, выявление, развитие и поддержку одаренных детей.

 

Педагогическая целесообразность

 

Педагогическая целесообразность программы заключается в метапредметностиприобретаемых знаний, умений и навыков, которые помогут учащемуся оптимально использовать информационные технологии.

Реализация программы органично вписывается в единое образовательное пространство. Программа соответствует новым стандартам обучения, которые обладают отличительной особенностью, способствующей личностному росту учащихся, его социализации и адаптации в обществе.

Полученные на занятиях знания становятся для учащихся необходимой теоретической и практической основой их дальнейшего участия в техническом творчестве, выборе будущей профессии, в определении жизненного пути.

Занятия 3D-моделированием являются эффективным фактором для развития обучающегося. Они воспитывают внимательность, терпеливость, старательность, желание конструировать, практически использовать полученные теоретические знания в школе, ответственное отношение к труду.

В процессе выполнения различных заданий у обучающихся вырабатываются точность воспроизведения, пространственное воображение, удержание в памяти элементов действий, самоконтроль при выполнении заданий. Занятия способствуют интеллектуальному развитию.

 

Цель программы

 

Формирование и развитие творческих способностей детей в области технического моделирования на основе современных технологий в процессе освоение основных навыков работы в системе автоматизированного проектирования (САПР) AutodeskInventor.

 

Планируемые результаты

 

Личностные	- формирование установки на бережное отношение к материальным и духовным ценностям; - формирование культуры общения; - формирование информационной культуры, как составляющей общей культуры современного человека; - развитие навыков творческого подхода к поставленной задаче; - формирование мотивации к работе на результат; - развитие интереса к техническому творчеству – желание в дальнейшем совершенствовать навыки и умения в области конструирования и проектирования, а также находить им практическое применение; - формирование сознательного отношения к выбору других образовательных программ следующего уровня с ориентацией на художественное или инженерное 3D-моделирование; - формирование ответственного отношения к выбору будущей профессии
Метапредметные	- становление у детей развитых форм самоанализа и самоконтроля; - формирование коммуникативных навыков, умения взаимодействовать в группе; - привлечение учащихся к обмену информацией в ходе свободного общения на занятиях; - развитие внимания, пространственного воображения и образного мышления; - развитие познавательного интереса и технической эрудиции, умения самостоятельно искать и изучать необходимую информацию; - формирование навыков планирования в процессе решения конкретных задач; - умение рационально применять полученные знания, сформированные навыки и умения в своей повседневной и учебной деятельности
Предметные	- знание общих принципов оформления чертежей и построения моделей; - умение моделировать в процессе совместного обсуждения алгоритм проектирования, использовать его в ходе работы; - умение создавать эскизы с указанием размерностей и других условных обозначений; - знание приемов и последовательности выполнения технологических операций; - умение создавать 3D-модели деталей в программе AutodeskInventor по образцу или готовым чертежам; - умение применять навыки использования САПР AutodeskInventor в объеме, достаточном для уверенного 3D-моделирования деталей (а также декоративных изделий, сувениров, бытовых предметов и т.д.); - владение технической терминологией.

 

Способы оценки результативности

 

Входной контроль.

Цель: оценка общего уровня подготовки учащихся перед началом освоения программы.

Форма входного контроля: анкетирование.

Текущий контроль.

Цель: контроль усвоения полученных знаний, умений и навыков путем мониторинга качества, правильности выполнения практических работ на протяжении всего курса.

Формы текущего контроля: беседа, педагогическое наблюдение в ходе выполнения практических заданий, этапов проекта; самооценка обучающимися своих знаний и умений.

Промежуточный контроль.

Цель: оценка усвоения полученных знаний, умений и навыков.

Формы текущего контроля: опрос, практическая работа, творческая работа.

Итоговый контроль.

Цель: оценка уровня и степени освоения образовательной программы.

Форма итогового контроля: зачет по итогам выполнения индивидуального творческого проекта и его презентации.

Задачи программы:

- сформировать представление о трехмерном моделировании, назначении, промышленном и бытовом применении, перспективах развития;

- освоить основные инструменты и операции работы в программной среде AutodeskInventor для 3D-моделирования;

- обучить основным принципам и отработать практические навыки создания трехмерных моделей;

- обучить читать и выполнять чертежи деталей;

- способствовать развитию интереса к изучению и практическому освоению программ для 3D-моделирования;

- способствовать формированию творческой личности.

 

Возраст обучающихся:8-9 лет.

Сроки реализации программы. Программа рассчитана на 1 год обучения – 68учебных часа.

Формы и режим занятий: Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 учебных часа по 40 мин. Между занятиями предусмотрены 10-минутные перерывы.

Учебный план

Тема	Кол-во часов
	Всего	Теор.	Практ.
Тема 1. Введение в курс	2	2	-
Тема 2. Чертежи	4	1	3
Тема 3. Основы моделирования деталей в AutodeskInventor	24	10	14
Тема 4.Продвинутые приемы моделирования	24	5	19
Тема 5. Закрепление навыков 3D-моделирования	6	-	6
Тема 6. Выполнение итоговой работы	8	-	8
Форма аттестации	Зачет по итогам выполнения и презентации творческого проекта
ИТОГО:	68	18	50

 

Календарный учебный график

Год обучения	Дата начала обучения	Дата окончания обучения	Всего учебных недель	Всего учебных дней	Количество учебных часов	Режим занятий
1  год	01.09.	31.05.	34	34	68	1 раз/2 ч

 

Учебно-тематический план

№ п/п	Название раздела, темы	Количество часов			Формы аттестации, контроля
		всего	теория	практика
1.	Тема 1. Введение в курс	2	2	-	Беседа, анкетирование
1.1	Вводное занятие. Цели и задачи программы. Понятие о 3D-моделировании и инженерной графике. Знакомство с AutodeskInventor.	2	2	-	-
2.	Тема 2. Чертежи	4	1	3	ПР, пед. наблюдение
2.1	Понятие чертежа. Основные виды изображения деталей. Правила построения.	2	1	1	-
2.2	Освоение навыков оформления чертежей. Выполнение проекции детали с простановкой размеров.	2	-	2	Практическая работа
3.	Тема 3. Основы моделирования деталей в AutodeskInventor	24	10	14	ПР, пед. наблюдение, опрос
3.1	Особенности пользовательского интерфейса AutodeskInventor. Создание документа «деталь».	2	1	1	-
3.2	Последовательность и техника построения 2D-эскиза.	2	1	1	-
3.3	Получение 3D-модели из двумерного изображения. Операция преобразования «выдавливание».	2	1	1	-
3.4	Получение 3D-модели из двумерного изображения. Операция преобразования «вращение».	2	1	1	-
3.5	Сочетание операций «выдавливание» и «вращение».	2	1	1	-
3.6	Операции постобработки модели. Поверхности и операции с ними	4	2	2	-
3.7	Операции повторения на эскизе и в 3D: массивы	4	2	2	-
3.8	Операции повторения на эскизе и в 3D: зеркальное отражение.	2	1	1	-
3.9	Комбинирование операций. Моделирование простого изделия.	4	-	4	Практическая работа
4.	Тема 4. Продвинутые приемы моделирования	24	5	19	Беседа, пед. наблюдение, ПР
4.1	Поверхности, их создание, придание толщины. Операция «сдвиг по линии».	4	1	3	-
4.2	Объединение и вычитание тел.	4	1	3	-
4.3	Криволинейные поверхности, пересечение объемов.	4	1	3	-
4.4	Мультитела.	4	1	3	-
4.5	Лофт по направляющей.	4	1	3	-
4.6	Совместное использование разных операций. Моделирование детали в разных плоскостях.	4	-	4	Практическая работа
5.	Тема 6. Закрепление навыков 3D-моделирования	6	-	6	Практическая работа
5.1	Моделирование изделия по заданным параметрам.	6	-	6	Практическая работа
6.	Тема 7. Выполнение итоговой работы	8	-	8	ТР, презентация итоговой ТР
6.1	Выполнение итогового творческого проекта.	6	-	6	Творческая работа
6.2	Презентация выполненных итоговых проектов.	2	-	2	Презентация итоговой работы, зачет
	Итого:	68	18	50

 

 

 

 

Содержание

 

Тема 1. Введение в курс(2 ч)

Теория:Вводное занятие. Цели и задачи программы. Инструктаж по технике безопасности. Правила поведения в компьютерном классе, правила техники безопасности при работе с компьютерной техникой.

Понятие о 3Д-моделировании и инженерной графике.

Знакомство с AutodeskInventor: возможности программы и сферы применения.

Практика: Выявление общего уровня подготовки учащихся – анкетирование.

 

Тема 2.Чертежи(4 ч)

Теория: Понятие чертежа. Основные виды изображения деталей: главный вид (вид спереди), вид сверху, вид слева. Дополнительные виды и их необходимость. Расположение видов на чертеже, правила построения видов и их проекции.

Типы линий. Понятие размера. Размерные линии. Масштаб.

Практика: Выполнение проекции детали с простановкой размеров.

 

Тема 3. Основы моделирования деталей в AutodeskInventor(24ч)

Теория: Особенности пользовательского интерфейса AutodeskInventor: панели для 2Д и 3Д построений, режимы работы, клавиши навигации, создание документа «деталь», выбор шаблона детали, плоскости построения эскизов, сохранение. Способы нахождения и создания рабочих плоскостей.

Последовательность и техника построения 2D-эскиза. Опорные элементы и их построение. Правила изображения основных фигур на плоскости при создании 2D-эскиза: эскизные операции, зависимости.

Базовая операция преобразования из 2D-плоскости в 3D-пространство «выдавливание»: простые приемы, установка размеров, варианты и использование операции.

Базовая операция преобразования из 2D-плоскости в 3D-пространство «вращение»: эскиз, плоскость эскиза, ось вращения, варианты и особенности использования, массив по оси.

Сочетание операций «выдавливание» и «вращение».

Операции постобработки модели. Поверхности и операции с ними: элементы скругление, фаски, сопряжение, отверстия, оболочка, сложные элементы.

Операции повторения на эскизе и в 3D: зеркальное отражение, массивы. Виды массивов и способы их применения.

Практика: Знакомство с пользовательским интерфейсом, его элементами и базовыми инструментами AutodeskInventor.

Творческая композиция с использованием всех возможностей операции «выдавливание».

Творческая композиция с использованием всех возможностей операции «вращение».

Комбинирование операций: совместное использование разных операций (круговые массивы, вращение с вырезанием, моделирование в разных плоскостях и др.). Моделирование простого изделия.

Моделирование изделий: «Брелок», «Ваза», «Канцелярские принадлежности», «Штурвал», «Кувшин с ручкой», «Колонна».

 

Тема 4. Продвинутые приемы моделирования(24 ч)

Теория: Поверхности, их создание, придание толщины.

Операция «сдвиг по линии». Объединение и вычитание тел.

Криволинейные поверхности, пересечение объемов.

Мультитела. Введение в многотельные детали. Лофт по направляющей.

Мультитела и работа с поверхностями.

Совместное использование разных операций. Моделирование в разных плоскостях.

Практика: Выполнение заданий по моделированию различных объектов. Каждое задание нацелено как на подкрепление навыков, выработанных на предыдущих занятиях, так и на освоение новых приемов 3D-моделирования.

Моделирование деталей.

Работа с поверхностями. Операции с поверхностями.

Моделирование изделий: «Ажурный кувшин», «Щит», «Колесо», «Канцелярские принадлежности», «Колокол».

 

Тема 5. Закрепление навыков 3D-моделирования (6 ч)

Практика:Моделирование изделия по заданным параметрам.

 

Тема 6. Выполнение итоговой работы (8 ч)

Практика: Свободное творческое проектирование. Обучающиеся выполняют свой (или выбирают предложенный преподавателем) индивидуальный творческий проект. Презентации итоговых проектов.

 

 

Методическое обеспечение

Критерии оценки результатов.

 

1. Умение читать и понимать чертежи.

2. Выполнение несложных чертежей.

3. Разработка 3D-моделей (качество выполнения, оригинальность модели, методика выполнения, способы создания моделей).

4. Качество созданных моделей.

5. Умение выполнять поиск необходимой информации для решения конкретных задач.

6. Правильность выполнения операций по разработке усложненных деталей.

7. Инженерный подход к решению любых поставленных задач.

 

Формы и методы организации педагогической деятельности.

 

Занятия проводятся в комбинированной форме и имеют в своей структуре проверку закрепления информации и практических навыков на предыдущем занятии, объяснение и наглядную демонстрацию нового материала, практическую деятельность обучающихся и контроль правильности выполнения заданий.

Преобладающаяформа занятий – практико-теоретическая. Все задания курса выполняются с помощьюперсонального компьютера в приложении AutodeskInventorProfessional в процессе объяснения и наглядной демонстрации материала.Форма занятий направлена на активизацию познавательной деятельности, на развитиетворческой активности учащихся.

Методы обучения:

- объяснительно-иллюстративные – демонстрация приемов работы с соответствующим программным обеспечением;

- практические (репродуктивные) – моделирование изделий с использованием пошаговых инструкций;

- частично-поисковые – конструирование изделий на основе технического задания, с помощью преподавателя;

- метод проектов – индивидуальные или групповые;

- индивидуальные – задания в зависимости от достигнутого уровня развития воспитанника;

Выбор метода обучения зависит от содержания занятия, уровня подготовки и опыта обучающихся. На занятиях преобладают репродуктивный и репродуктивно-творческий методы.

Наряду с объяснительно-иллюстративными и репродуктивными методами обучения применяются исследовательские и частично-поисковые. При использовании проблемно-поисковых методов обучения используются такие приемы:

- создание проблемной ситуации (заключается в постановке конкретной технической задачи или выполнении творческого задания);

- организация коллективного обсуждения возможных подходов к разрешению проблемной ситуации и анализ результата.

 

Материально-техническое обеспечение

 

Оборудованный кабинет 3D-моделирования (компьютеры с установленным программным обеспечением и выходом в интернет).

Хорошим подспорьем для организации работы в лаборатории служат комплекты готовых документов и модели деталей.

Для практических работ обучения потребуются:

1. Установленное программное обеспечение (AutodeskInventorProfessional).

2. Практические задания.

3. Демонстрационные видео-ролики.

4. Комплекты чертежей и комплекты конструкторской документации.

5. Проектор с экраном для демонстрации материала преподавателем.

 

 

Список литературы

 

Зиновьев Д., студия Vertex«Основы проектирования в AutodeskInventor». – 2016;

Большаков В.П., Основы 3D-моделирования. Изучаем работу в Auto-CAD. КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor: Учебный курс/ В.П.Большаков. - СПб: Питер,2013;

Электронный учебник AutodeskInventor.

 

Интернет ресурсы:

 

-adsk.tmm-sapr.org (блогпопродуктамAutodesk);

-inventor-ru.typepad.com (блогAutodeskInventorнарусскомязыке).