Слайд 1
ЭКСПО-ярмарка образовательных проектов
МКУ «Управление образования Олекминского района
Проект «Кружок инженерного
3D-моделирования и
прототипирования».
МБОУ «Кыллахская СОШ» Олекминского района РС(Я)
Руководитель кружка: Баишева О.В., учитель ИЗО, черчения
Апрель 2018
Слайд 2
Цель проекта: Выбрать и закупить оборудование для
“цифрового прототипирования”
(3D-принтеры, лазерный станок)
Слайд 3Цель работы кружка:
обучение детей 7-10 классов
основам инженерного
3D-моделирования и прототипирования.
Задачи:
понимание функционирования и устройства технических систем, умение разработать, по техническому заданию, модель работоспособного технического устройства, для его последующего изготовления.
Слайд 4Введение
В идеале, обучение инженерному и художественному направлениям 3D-моделирования должно проводиться параллельно.
3D-моделирование или конструирование? Практика показала, что такое различие есть, и оно чрезвычайно существенно. Под умением моделировать понимается способность воспроизвести средствами изучаемого пакета САПР некий существующий трехмерный объект, например по найденной в Интернете картинке. Это эквивалентно навыкам чертежника, который может начертить деталь, но не обязан понимать, как она работает.
Собственно 3D-конструирование – это уже следующий этап развития. К сугубо техническим навыкам инженерного 3D-моделирования должно быть добавлено понимание функционирования и устройства технических систем, умение разработать, по техническому заданию, модель работоспособного технического устройства, для его последующего изготовления. Тут ребенку понадобится и развитое пространственное воображение, и знание физики, и хотя бы базовое понимание свойств различных материалов (на уровне «прочно»/«непрочно», слишком тонко/толсто и т. п.), возможностей и ограничений доступных технологий, стандартных приемов конструирования, умение решать несложные конструкторские (и даже изобретательские) задачи.
Слайд 5
3D-принтеры. Технология 3Dпечати позволяет изготовить (с учетом различных ограничений) почти любые
геометрические формы. 3D-принтер компактен (сравнительно с другими станками), может быть установлен прямо в классе, прост и безопасен в использовании.
Слайд 63D ПРИНТЕР НА УРОКАХ ШКОЛЫ
Технология. Учащиеся смогут создавать макеты и реализовывать собственные уникальные проекты.
Химия.
Проектируя трехмерные наглядные пособия, преподаватель сможет с легкостью продемонстрировать всевозможные реакции и молекулы.
Математика. 3д принтеры для школы позволяют наглядно демонстрировать сложные математические модели.
Физика. Преподаватель сможет воочию показать, как выглядит электрическая цепь и другие явления, рассматриваемые на уроке.
Биология. Вместо изучения картинки ДНК каждый ученик может распечатать кусочек двойной спирали и воочию увидеть, как выглядит вся система.
История. Создавая трехмерные изображения предметов эпохи, можно сделать урок более увлекательным и интересным. Визуальная демонстрация какого-либо предмета поможет ученикам не отвлекаться и позволит сосредоточиться на обсуждаемой теме.
Изобразительное искусство. Дети смогут учиться рисовать не только «в плоскости», но и проектировать объемные фигуры и изображения, создавая что-то поистине уникальное и интересное.
Слайд 7
3Д-печать может использоваться также в «инженерных» классах, в особенности в школах
с уклоном на информатику или математику. Ведь лучший способ получить готовые инженерные кадры — это привлечь школьников к реальным проектам, которые можно «пощупать» и «потрогать».
Слайд 8Основным недостатком 3D-принтера является крайняя медлительность, свойственная этой технологии. Время изготовления
детали пропорционально ее объему, и кубически зависит от линейных размеров (т.е. при увеличении размеров вдвое, время печати возрастает в 8 раз). Существенными недостатками являются также характерная слоистость изделий, малая точность и небольшой выбор материалов (пластиков).
Слайд 9
Использование 3D печати открывает быстрый путь к итерационному моделированию. Ученики могут
разрабатывать 3D детали на различных программах как Catia, Solidworks, Autodesk, 3 ds Max, а также на программах бесплатного распространения (OpenSCAD). Применение 3D технологии неизбежно ведет к увеличению доли инноваций в ученических проектах. Ученики вовлекаются в процесс самой разработки и производства создаваемой детали.
Слайд 10Обучение детей, начиная с 6-7 класса, основам инженерного 3D-моделирования и конструирования
возможно, целесообразно, продуктивно, с энтузиазмом воспринимается детьми и приносит им реальную пользу. • Сочетание компьютерного моделирования и физического изготовления смоделированных изделий чрезвычайно важно и позволяет раскрыть творческий потенциал ребенка в технической области.
Использование 3D-принтеров на уроках изобразительного искусства и черчения, «тянет» за собой целую вереницу необходимых знаний в моделировании, физике, математике, программировании. 3D-печать — это мощный образовательный инструмент, который может привить ребёнку привычку не использовать только готовое, но творить самому.
Слайд 11
Термин «прототипирование» подчеркивает быстрое изготовление единичных экземпляров изделий, с целью физической
проверки конструкции. 3D-печать – одна из технологий «цифрового производства», при которой детали изготавливаются послойным наращиванием материала (например, тонкой нитью расплавленного пластика, лазерным спеканием тонкого слоя порошка, фотополимеризацией жидкого мономера и др.). «Цифровая мастерская» (она же «FabLab») - мастерская, оборудованная набором станков для «цифрового прототипирования», в совокупности с преподавателями или инструкторами, которые помогают грамотно и безопасно использовать это оборудование для реализации разнообразных творческих проектов.
Слайд 12Выводы:
Технология 3D печати важна в образовании.
Любой преподаватель в наше время должен
идти в ногу со временем, отслеживать технологические новинки и знакомить с ними учащихся. Ученики должны стремиться быть в курсе текущих промышленных новинок.
Технология 3D печати довольно новая, но она развивается действительно очень быстро. Совсем недавно быстрое прототипирование было ограничено в школах из-за высокой стоимости оборудования, расходных материалов. Но появилась технология послойного наращивания, и школьники в нашей школе с радостью используют данную технологию для быстрого прототипирования и мелкосерийного производства.
В настоящее время 3D настолько доступны (как приобретение самой машины, так и расходных материалов), что об этой технологии можно не только рассказывать, но и активно пользоваться на занятиях.