МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ муниципальное автономное общеобразовательное учреждение – средняя общеобразовательная школа № 2 Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности «Трехмерное моделирование» (6-8 класс) г. Богданович, 2023 г. Содержание Пояснительная записка Раздел 1. Ожидаемые результаты освоения дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы Раздел 2. Содержание дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы Раздел 3. Тематическое планирование дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы Приложение № 1 Материально-техническое обеспечение. Критерии оценки результатов итоговой аттестации обучающихся Приложение № 2 Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение Список литературы для учащихся Список литературы для учителя Электронные ресурсы Технические средства обучения Пояснительная записка Нормативно-правовая основа: 1. Федеральный Закон от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» (далее – ФЗ); 2. Федеральный закон РФ от 24.07.1998 № 124-ФЗ «Об основных гарантиях прав ребенка в Российской Федерации» (в редакции 2013 г.); 3. Стратегия развития воспитания в РФ на период до 2025 года (распоряжение Правительства РФ от 29 мая 2015 г. № 996-р); 4. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28 сентября 2020 г. № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи» (далее – СанПиН); 5. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 23.08.2017 г. № 816 «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ»; 6. Приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 05.05.2018 № 298 «Об утверждении профессионального стандарта «Педагог дополнительного образования детей и взрослых»; 7. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 09.11.2018 г. № 196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам» (далее – Порядок); 8. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 30 сентября 2020 года № 533 «О внесении изменений в Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам, утвержденный приказом Министерства просвещения Российской Федерации от 9 ноября 2018 г. № 196«; 9. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 03.09.2019 № 467 «Об утверждении Целевой модели развития региональных систем дополнительного образования детей»; 10. Письмо Минобрнауки России от 18.11.2015 № 09-3242 «О направлении информации» (вместе с «Методическими рекомендациями по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы)»; 11. Письмо Минобрнауки России от 28.08.2015 № АК-2563/05 «О методических рекомендациях» (вместе с «Методическими рекомендациями по организации образовательной деятельности с использованием сетевых форм реализации образовательных программ». 12. Письмо Минобрнауки России от 29.03.2016 № ВК-641/09 «О направлении методических рекомендаций» (вместе с «Методическими рекомендациями по реализации адаптированных дополнительных общеобразовательных программ, способствующих социально-психологической реабилитации, профессиональному самоопределению детей с ограниченными возможностями здоровья, включая детей-инвалидов, с учетом их особых образовательных потребностей»); 13. Приказ Министерства общего и профессионального образования Свердловской области от 30.03.2018 г. № 162-Д «Об утверждении Концепции развития образования на территории Свердловской области на период до 2035 года». Актуальность программы заключается в преемственности развития творческой активности учащихся в процессе технологической подготовки в школе. Вызвана постоянно растущей ролью информации в жизни человека на современном этапе, сталкиваясь с которой неподготовленный человек не в состоянии правильно ее обработать и использовать в своей профессиональной деятельности. Огромный поток научной, технической и другой информации требует от современного человека высокой мыслительной культуры; навыков точной и быстрой ориентации в научных теориях, экономических и технических проектах; умений грамотно вычленить и рационально решить любую теоретическую или практическую проблему. В основу данной программы заложено духовно-нравственное, художественно-эстетическое и техническое воспитание обучающихся среднего школьного возраста через знакомство с современными способами обработки конструкционных материалов. Образовательная программа актуальна, поскольку современная ситуация в стране предъявляет системе дополнительного образования детей социальный заказ на формирование творческой, целостной самодостаточной личности, обладающей широким кругозором, запасом необходимых ценностных ориентиров, без которых невозможно органичное существование человека в окружающем мире. Занятия будут проводиться на базе кабинетов цифрового и гуманитарного профилей «Точка роста» МАОУ-СОШ № 2 ГО Богданович. Данная программа рассчитана на 1 год обучения обучающихся 6-8 классов в возрасте 12-14 лет и ориентирована на обеспечение условий для конкретного творческого труда, изучение основ компьютерного моделирования и изготовления изделий с применением 3D-принтера. Занятия проводятся один раз в неделю по 2 академических часа в объеме 68 часов в год. Рекомендуемое количество учащихся в объединении до 30 человек. Учитывая индивидуальные особенности развития детей, местные условия, интересы обучающихся, в программе возможны изменения в продолжительности и порядке прохождения тем. Цель программы - знакомство с технологиями трехмерного моделирования и приобретение знаний и навыков, необходимых для решения конкретных практических задач. Реализация намеченной цели осуществляется путѐм решения следующих задач: Обучающих: •Ознакомиться с современными технологиями проектирования и производства изделий, основанными на использовании компьютерной техники; •Освоить методы решения простейших конструкторских и технологических задач; •Изучить основы 3D печати; •Изучить устройство и принцип работы 3D принтера; •Приобрести навыки компьютерного трѐхмерного геометрического моделирования изделий; •Получить основные знания по документированию процессов проектирования и технологической подготовки производства изделий. Развивающих: •Развивать художественно - творческие способности учащихся; •Развивать фантазию, память, эмоционально - эстетическое отношение к предметам и явлениям действительности; •Формировать творческую индивидуальность в различных направлениях технического и декоративно - прикладного творчества; •Формировать представление о мастере как о творческой личности; Воспитывающих: •Прививать любовь к техническому творчеству; •Пробуждать интерес к обработке материалов и к еѐ новым, современным направлениям; •Развивать терпение, настойчивость, трудолюбие; •Формировать навыки работы в коллективе. •Приобрести знания основ технологической культуры. •Развивать у обучающихся навыки познавательной, творческой деятельности; Формы и методы работы. При реализации программы, используются технология личностноориентированного обучения, дифференцированный подход, в воспитательном процессе — технология коллективной творческой деятельности. В ходе реализации образовательной программы полученные в процессе учебной деятельности теоретические знания закрепляются на практических занятиях, отрабатываются умения и закрепляются приобретенные навыки. Основными формами организации обучения являются: -лекционные занятия, сообщения, беседы и имеют своей целью создание условий для развития способностей слушать и слышать, видеть и замечать, концентрироваться на нужном, наблюдать и воспринимать. -индивидуальные занятия способствуют более качественному усвоению практических навыков и умений; -групповые занятия обеспечивают дифференцированный подход к обучению, повышают качество теоретических знаний; -зачет выявляет уровень обученности воспитанников; -включение детей в творческий процесс; -изготовление сувениров помогает увидеть конечный результат, фиксировать успех, достижение других воспитанников, выявляет недостатки; -выполнение каждым членом коллектива творческого задания позволяет выявить оригинальные находки и получить более интересный конечный результат; -выполнение самостоятельных работ помогает воспитаннику и педагогу видеть результаты образовательного процесса, способствует укреплению познавательного интереса, дает возможность корректировать образовательный процесс на индивидуальных занятиях; -творческие работы позволяют видеть конечный результат образовательного процесса, выявляют уровень творчества каждого воспитанника; -коллективные творческие дела помогают сплотить коллектив. Основными методами обучения на занятиях являются: -практический (работа в программах трехмерного моделирования); -наглядный (иллюстрация, демонстрация, просмотр видеоматериалов); -словесный (объяснение, рассказ, беседа, лекция, дискуссия); -работа с литературой (чтение, изучение, конспектирование). Основные принципы обучения: -доступность: -научность; -наглядность; -последовательность и системность; -учет индивидуальных особенностей обучающихся. Раздел 1. Ожидаемые результаты освоения общеобразовательной общеразвивающей программы дополнительной Планируемые результаты освоения программы Личностные результаты: формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности, обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики; развитие осознанного и ответственного отношения к собственным поступкам при работе с графической информацией; 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 сличать 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 с помощью тестовых компьютерных программ, а также самостоятельно определять пробелы в усвоении материала программы. Предметные результаты: умение использовать терминологию моделирования; умение работать в среде КОМПАС 3D; формирование представления об основных изучаемых понятиях: модель, эскиз, сборка, чертѐж; повышение уровня развития пространственного мышления и, как следствие, уровня развития творческих способностей; обобщение имеющихся представлений о геометрических фигурах, выделение связи и отношений в геометрических объектах; формирование навыков, необходимых для создания моделей широкого профиля и изучения их свойств; документирование результатов труда и проектной деятельности; проектирование виртуальных и реальных объектов и процессов, использование системы автоматизированного проектирования; моделирование с использованием средств программирования; выполнение в 3D масштабе и правильное оформление технических рисунков и эскизов разрабатываемых объектов; грамотное пользование графической документацией и техникотехнологической информацией, которые применяются при разработке, создании и эксплуатации различных технических объектов; осуществление технологические процессов создания материальных объектов, имеющих инновационные элементы. умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учѐбе 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; поиск и выделение необходимой информации в справочном разделе учебников; владение устной и письменной речью. В процессе учебной деятельности воспитанники должны: -приобрести социальные знаний, понимание социальной реальности и повседневной жизни; -сформировать в себе позитивное отношение к базовым ценностям нашего общества и к социальной реальности в целом; -приобрести опыт самостоятельного социального действия; -овладеть приемами правильного пользования инструментами, приборами и приспособлениями; -уметь самостоятельно работать со специальной литературой и изготавливать изделия по ним и по своему замыслу; -уметь художественно оформлять изготовленные своими руками изделия; -выработать личностные качества: усидчивость, аккуратность, точность. Содержание программы предусматривает подведение воспитанников к осознанному выбору одной из рабочих профессий по профилю. По завершению изучения данной программы воспитанники должны овладеть следующими знаниями, умениями и навыками: Должны знать: - принципы организации рабочего места и основные правила техники безопасности; - основные понятия графики, графического изображения (чертѐж, эскиз, технический рисунок); - навыки компьютерного трѐхмерного геометрического моделирования изделий - иметь понятие о конструировании и моделировании; - знать устройство и принцип работы 3D принтера и его наладки; - технологический процесс изготовления изделий; - способы экономного расходования материалов, электроэнергии, бережного обращения с инструментами, оборудованием и приспособлениями; - правила безопасности труда, производственной санитарии, пожарной безопасности и внутреннего распорядка в процессе выполнения работ. Должны уметь: - рационально организовывать рабочее место. - соблюдать правила охраны труда; - уметь читать и выполнять чертежи, эскизы, технические рисунки; - использовать станочное оборудование в процессе изготовления изделия; - выполнять простейшие операции по подготовке станка к работе; - выполнять простейшие расчѐты стоимости изделия; - выполнять и защищать творческие проекты; - проектировать простые изделия; - бережно обращаться с оборудованием, приспособлениями и инструментами; - экономно расходовать материалы и электроэнергию; Должны освоить, отработать и закрепить следующие навыки: Ознакомиться с современными технологиями проектирования и производства изделий, основанными на использовании компьютерной техники; Освоить методы решения простейших конструкторских и технологических задач; Способы отслеживания и контроля результатов Оценка и контроль деятельности учащихся осуществляется в форме творческих отчетов. На творческий отчет каждый воспитанник представляет свою творческую, самостоятельную работу определенного уровня сложности. Оценка работ производится по уровням: низкий, средний, высокий. При оценке творческих заданий применяется коллективная оценка, т.е. воспитанники сами оценивают каждую представленную творческую работу. Воспитанники на практических, творческих занятиях сами выбирают область деятельности, которая им интересна. Педагог поощряет инициативу и самостоятельность и, если возникает необходимость, корректирует технологическое, художественное направление в работе учащихся. Формы организации учебных занятий: проектная деятельность, самостоятельная работа; работа в парах, в группах; творческие работы; знакомство с научно-популярной литературой. Формы контроля: опрос; практические работы; мини-проекты. Методы обучения: Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов). Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей). Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.). Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий). Групповая работа. В течение года, для определения результативности проводятся опросы. В конце обучения обучающиеся разрабатывают итоговый проект по 3D моделированию в программе «КОМПАС 3D». Раздел 2. Содержание общеразвивающей программы дополнительной общеобразовательной Раздел 1. Введение 1.1 Модели и моделирование. Принципы и особенности моделирования Теория: Обзор программы курса. Инструктаж по ТБ. Виды и свойства моделей, методы моделирования. Практика: Ознакомление с практическими приемами соблюдения ТБ 1.2 Рабочее место и комплекс программного обеспечения Теория: Интерфейс программного обеспечения. Включение и выключение устройства. Основные функции меню. Режимы открытия и сохранения файлов. Практика: Работа на ПК в программе 3D моделирования. 1.3 Экскизирование и макетирование в 3D моделировании Теория: Этапы моделирования: эскиз-макет-прототип-модель. Практика: разработка эскиза и макета объекта из доступных материалов. 1.4 Знакомство с принципами трехмерного моделирования Теория: Интерфейс программного обеспечения. Масштабирование, поворот, дублирование. Практика: Работа на ПК в программе 3D моделирования. 1.5 Творческая и зачетная творческая работа в Lego Digital Designer Теория: Особенности творческого моделирования. Различные подходы к творческому моделированию. Практика: Создание 3D модели в Lego Digital Designer. Раздел 2. Работа с 3D моделями 2.1 Знакомство с программой Tinkercad. Теория: Режим редактирования. Экструдирование объекта. Работа с разными видами модели. Текстурирование. Практика: Работа на ПК в программе 3D моделирования. 2.2 Методы создания 3D объектов (4 часа) Теория: Режим редактирования. Мотоды построения объекта – выдавливание, вырезание, вращение. Работа с разными видами модели. Текстурирование. Практика: Работа на ПК в программе 3D моделирования 2.5 Рендеринг моделей Теория: Интерфейс и настройки рендера, выбор освещения и сцены. Практика: Рендер модели. 2.6 Творческая работа в Tinkercad (2 часа) Теория: Особенности творческого моделирования. Различные подходы к творческому моделированию. Практика: Разработка 3D модели в Tinkercad Раздел 3. 3D печать 3.1 Знакомство с принципами 3D печати Теория: Строение и принцип работы принтера, его основные настройки. Виды пластиков для печати. 3.2 Принцип работы 3D принтера Теория: Подготовка принтера к печати, температурные режимы, настройка скорости печати и заполнения модели. Практика: настроечные работы с принтеров. 3.3 Виды и свойства пластиков для печати Теория: Температурные режимы для разных видов пластика. Практика: Печать 1 слоя различными пластиками. 3.4 Работа с программой-слайсером Теория: Понятие слайсинг модели, параметры слайсинга. Знакомство с программой-слайсером. Слайсинг модели. Практика: Конвертирование модели в слайс-файл. 3.5 Подготовка 3D принтера к печати (2 часа) Практика: Подготовка принтера к печати, выбор и установка температурного режима, настройка скорости печати и заполнения модели. 3.7 Печать модели Практика: Контроль печати, расхода пластика и температурного режима. Раздел 4. Итоговая работа Кейс 1 4.1 Вводное занятие. Теория: Выбор и обоснование темы проекта. Подходы к выполнению проектной деятельности. Анализ выбранного направления работы ТРИС – методиками. 4.2 Предпроектное исследование Теория: Этапы выполнения проекта. Практика: Поиск информации в сети Интернет. 4.3 Дизайн-проектирование Практика: Разработка эскиз-проекта. 4.4 Макетирование Практика: Разработка макета. Анализ недостатков макет-модели. 4.5 Освоение методов работы в программе 3D моделирования Tinkercad (3 часа) Практика: Разработка 3D модели на основе макета с учетом выявленных недостатков. 4.6 Разработка прототипа (3 часа) Практика: Разработка 3D модели на основе макета, наложение текстуры. Подбор параметров будущей печати. 4.7 Приобретение навыков работы с 3D-печатью Практика: Настройка принтера. Печать модели. 4.8 Подготовка к презентации продукта. Теория: Способы презентации, цели презентации продукта. Практика: подготовка презентационных материалов. 4.9 Представление и защита проекта. Практика: Презентация продукта. Ответы на вопросы. Самоанализ проекта. Рефлексия. Раздел 3. Тематическое планирование дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы № Тема занятия 1 Модели и моделирование. Принципы и особенности моделирования. 2 часа 2 Рабочее место и комплекс программного обеспечения 2 часа 3 Экскизирование и макетирование в 3D моделировании 2 часа 4 Знакомство с принципами трехмерного моделирования 2 часа 5 Творческая работа в Lego Digital Designer 2 часа 6 Зачетная творческая работа в Lego Digital Designer 2 часа 7 Знакомство с программой Tinkercad. 2 часа 8 Методы создание простейших 3D объектов 2 часа 9 Методы создание 3D объектов сложной формы 2 часа 10 Создание 3D объектов методом вращения 2 часа 11 Текстурирование в 3D моделировании 2 часа 12 Рендеринг моделей 2 часа 13 Творческая работа в Tinkercad 2 часа 14 Творческая работа в Tinkercad 2 часа 15 Знакомство с принципами 3D печати 2 часа 16 Принцип работы 3D принтера 2 часа 17 Виды и свойства пластиков для печати 2 часа 18 Работа с программой-слайсером 2 часа 19 Подготовка 3D принтера к печати 2 часа 20 Подготовка 3D принтера к печати 2 часа 21 Печать модели 2 часа 22 Кейс 1. Вводное занятие 2 часа 23 Кейс 1. Предпроектное исследование 2 часа 24 Кейс 1. Дизайн-проектирование 2 часа 25 Кейс 1. Макетирование 2 часа 26 Кейс 1. Освоение методов работы в программе 3D моделирования Tinkercad 2 часа 27 Кейс 1. Освоение методов работы в программе 3D моделирования Tinkercad 2 часа 28 Кейс 1. Освоение методов работы в программе 3D моделирования Tinkercad 2 часа 29 Кейс 1. Разработка прототипа 2 часа 30 Кейс 1. Разработка прототипа 2 часа 31 Кейс 1. Разработка прототипа 2 часа 32 Кейс 1. приобретение навыков работы с 3D-печатью 2 часа 33 Кейс 1. Подготовка к презентации продукта 2 часа 34 Кейс 1. Представление и защита проекта 2 часа ИТОГО: 68 часов Приложение № 1 Материально-техническое обеспечение. Для реализации содержания программы педагогу необходимо иметь: 1. Компьютер с установленным ПО- 10 шт. 2. 3D принтер - 1 шт. 3. Расходные материалы (пластик PLA) Критерии оценки результатов итоговой аттестации обучающихся Для оценки качества знаний, умений и навыков обучающихся используется уровненная система оценки. Определение уровней исходит из степени усвоения программного материала обучающимися: 1. Высокий уровень: обучающийся знает: -современные технологии проектирования и производства изделий, основанные на использовании компьютерной техники; -методы решения простейших конструкторских и технологических задач; -основы трехмерной печати различными методами; -основы настройки 3D принтера; -способы компьютерного трѐхмерного геометрического моделирования изделий в различных программах; -основные приѐмы по документированию процессов проектирования и технологической подготовки производства изделий. 2. Средний уровень: Обучающийся знает: -современные технологии проектирования и производства изделий, основанные на использовании компьютерной техники; -методы решения простейших конструкторских и технологических задач; -основы трехмерной печати; -способы компьютерного трѐхмерного геометрического моделирования изделий; 3. Низкий уровень: -обучающийся постоянно обращается за помощью к педагогу при работе с программным обеспечением, изготовлении изделий; в работе допускает небрежность, невнимателен, начатое дело не всегда доводит до конца. Приложение № 2 Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение Список литературы для учащихся: А.А. Богуславский, Т.М. Третьяк, А.А. Фарафонов. КОМПАС-3D Практикум для начинающих–М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006 г. (серия «Элективный курс Профильное обучение») Азбука КОМПАС 3D V15. ЗАО АСКОН. 2014 год. 492 с. Анатолий Герасимов. Самоучитель. КОМПАС 3D V12. - БХВ-Петербург. 2011 год. 464с. Потемкин А. Твердотельное моделирование в системе КОМПАС-3D. – С-П: БХВ-Петербург 2014г. Список литературы для учителя: КОМПАС-3D LT. Трехмерное моделирование. Практическое руководство. КОМПАС-3D LT: учимся моделировать и проектировать на компьютере. Разработчик А.А. Богуславский, И.Ю. Щеглова, Коломенский государственный педагогический институт. Электронные ресурсы: http://www.kompasvideo.ru/lessons/ - Видео уроки КОМПАС 3D http://kompas-edu.ru - Методические материалы размещены на сайте «КОМПАС в образовании» http://www.ascon.ru – сайт фирмы АСКОН. http://kursak.net/prakticheskie-raboty-v-sapr-kompas-3d/ - Практические работы в САПР «Компас-3D» Технические средства обучения демонстрационное оборудование, предназначенное для демонстрации изучаемых объектов; вспомогательное оборудование и устройства, предназначенные для обеспечения эксплуатации учебной техники, удобства применения наглядных средств обучения, эффективной организации проектной деятельности, в т. ч. принтер, сканер. дополнительные мультимедийные (цифровые) образовательные ресурсы, интернет-ресурсы, аудиозаписи, видеофильмы, слайды, мультимедийные презентации, тематически связанные с содержанием курса; Программное обеспечение: КОМПАС-3D LT