Дополнительная общеразвивающая программа
«Лаборатория Инженерного творчества»
Направленность: техническая
Уровень программы: ознакомительный
Возраст учащихся: 8-17 лет
срок реализации: 2 года
Автор-составитель:
Одноколенко Сергей Олегович
Учитель математики
МОУ Горицкая СОШ
«Образовательный центр»
Горицы, 2019г.
Оглавление
Введение..............................................................................................................................................3
Общая характеристика курса.............................................................................................................3
Цели курса...........................................................................................................................................4
Место курса в учебном плане............................................................................................................5
Формы проведения занятий...............................................................................................................5
Общеучебные умения, навыки и способы деятельности................................................................5
Ожидаемые результаты......................................................................................................................5
Требования в материально-техническому обеспечению................................................................6
Требования к информационному обеспечению...............................................................................6
Примерное тематическое планирование..........................................................................................7
2
Введение
Роботизация и информатизация общества в РФ привела к изменению промышленного
производства. Среди новшеств можно выделить два существенных аспекта:
•
массовое внедрение числового программного управления;
•
автоматизация и роботизация технологических процессов
•
переход инженерного проектирования в САПР
•
возможность создания малых промышленных производств.
Эти процессы повлекли за собой «кадровый голод» в инженерной среде. Поэтому
необходимо выявлять детей предрасположенных к техническим наукам на раннем этапе и
создавать условия для развития их способностей. Данная программа курса «Лаборатория
инженерного творчества» создана с целью развития навыков технического творчества у
детей.
Общая характеристика курса
Программа рассчитана на 68 учебных часов и адаптирована под использование
открытых технологий (open source).
Цель образовательной программы заключается в том, чтобы:
•
ознакомить детей с возможностями и инструментами компьютерного моделирования и
прототипирования;
•
дать возможность учащимся раскрыть свой творческий потенциал с помощью систем
автоматизированного проектирования (САПР) и инструментов прототипирования и
трёхмерной печати (3-d ручка, 3-d принтер);
•
позволить детям приобрести навыки инженерного моделирования;
С помощью 3-d ручки дети младшего возраста смогут создавать законченные композиции,
миниатюры и модели как по готовым так и по собственным шаблонам.
Дети старшей группы, используя средства САПР (FreeCad, LibreCad, ThikerCad), научатся
создавать и редактировать 3-d модели.
С помощью 3-d принтера они смогут создавать реальные объекты по готовым 3-d моделям.
В процессе работы по курсу дети будут выполнять как и учебные задания так и работы,
необходимые для нужд школы (украшения, таблички, учебные пособия).
В конце года обучения проводится отчётная выставка по результатам работы детей.
Работа по курсу делится на два Модуля:
3
Модуль «3-D ручка» (34 часа)
Начальный этап обучения. Здесь дети учатся работать с помощью 3-D ручки. Сначала
штрихуя и обводя готовые шаблоны. Далее они пробуют создавать собственные изделия по
своим шаблонам. Следующим этапом идёт создание сложных трёхмерных объектов с
помощью сборки «нарисованных» комплектующих. Финальным этапом является создание
законченной композиции или сложной модели. В этом модуле происходит поиск детей
склонных к компьютерному моделированию.
Модуль «3-D печать» (34 часа)
На этом этапе дети знакомятся с системами автоматического проектирования. Изучают
общие принципы работы и особенности применения 2-D и 3-D проектирования. На этом
этапе работа по курсу вступает с тесное взаимодействие с предметом черчение — часть
заданий выполняется в системе LibreCAD. В результате дети приобретут навык создания
чертежей и трёхмерных моделей. Далее учащиеся знакомятся с принципами технологии 3-D
печати и адаптируют свои предыдущие работы для печати.
Цели курса
Формирование
информационно-коммуникативной
компетентности
учащихся, обучение методам компьютерного моделирования и средств информационных
коммуникационных технологий; воспитание многогранно развитой личности, грамотно
использующей современные компьютерные технологии и системы с числовым программным
управлением для решения различных учебных, бытовых и творческих задач; развитие
информационной культуры школьников; привитие культуры труда индивидуального и
совместного.
Основные задачи:
•Знакомство с работой инструмента «3D-ручка»
•сформировать умения строить модели по схемам;
•получить практические навыки конструктивного воображения при разработке
индивидуальных или совместных проектов;
•проектирование технического, программного решения идеи, и ее реализации в виде
функционирующей модели;
•развитие умения ориентироваться в пространстве;
•знакомство с программами FreeCAD, LibreCAD, системой 3D-печати Repetier;
•Через создание собственных проектов прослеживать цепочку «идея-чертёж-модельпрототип-готовое изделие»
•Расширение области знаний о профессиях;
•Умение учеников работать в группах.
•Воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности в работе.
4
Место курса в учебном плане
Учебный план предусматривает изучение 3D-моделирования в объёме 68 часов за 2 года — 1
раз в неделю. Возраст детей для первого модуля: 8-13 лет, для второго модуля 12-17 лет.
Формы проведения занятий
Предполагается индивидуальная и групповая (коллективная) работа учащихся над
заданиями и проектами. Учащиеся обучаются в группах с постоянным составом. Набор в
группы свободный. На занятиях используется фронтальная демонстрация (с применением
наглядных пособий, проекционной техники), практическая работа, беседа, элементы лекции,
учебные состязания между обучающимися.
Общеучебные умения, навыки и способы деятельности
Программа предусматривает формирование у учащихся общеучебных умений и
навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенции. В этом
направлении приоритетами для учебного предмета «Лаборатория инженерного творчества»
являются: определение адекватных способов решения учебной задачи на основе заданных
алгоритмов; комбинирование известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не
предполагающих стандартное применение одного из них; использование для решения
познавательных и коммуникативных задач различных источников информации, включая
энциклопедии, словари, Интернет-ресурсы и базы данных; владение умениями совместной
деятельности (согласование и координация деятельности с другими ее участниками;
объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива; учет
особенностей различного ролевого поведения).
Ожидаемые результаты
Знания:
•
общие сведения о компьютерном моделировании и современном состоянии
инженерных наук и сопутствующих информационных системах, правила безопасной
работы со станками с ЧПУ, 3-D ручкой и персональными компьютерами;
•
основные этапы развития компьютерного моделирования и проектирования, области
применения автоматизированных систем и систем проектирования, расширение
знаний о профессиях в данной области и смежных наук;
•
знания о применении автоматизированных систем и моделирования на реальных
производствах;
•
правила и порядок чтения технической документации (схем, технологических карт,
инструкций);
•
принципы связи компьютерных и микроконтроллерных систем;
5
Умения:
•
использовать 3D-ручку для творчества и моделирования;
•
читать и создавать графические чертежи в САПР;
•
самостоятельно решать
моделированием;
•
использовать станки с ЧПУ для моделирования и создания готовых элементов и
изделий;
•
работать с научно-технической литературой, с журналами, инструкциями,
тематическими ресурсами Интернет, с видеотекой (изучать и обрабатывать
информацию по теме проекта);
•
работать в группах.
технические
задачи,
связанные
с
черчением
и
•
•
рационально организовать свое рабочее место с учетом эргономических, санитарногигиенических и эстетических требований;
•
использовать полученные навыки при изучении других учебных дисциплин (физика,
математика, иностранный язык и др.).
Требования в материально-техническому обеспечению
•
Оборудование рабочих мест «Лаборатории инженерного творчества»
•
3D-ручка — 12 комплектов;
•
3D-принтер с АРМ осператора — 2 комплекта;
•
Лазерно-гравировальный станок с ЧПУ и АРМ оператора — 1 компл;
•
АРМ с установленными программами FreeCAD, LibreCAD и доступом в глобальную
сеть (используются средства ИЦ школы);
•
Принтер (Используются средства ИЦ школы);
•
АРМ преподавателя с проектором — 1 компл.
Требования к информационному обеспечению
Основная литература:
1. Матюшичев К.В. Введение в векторную графику на основе Inkscape. Учебное пособие
2. Группа авторов. Руководство по LibreCAD. Руководство пользователя
3. Группа авторов. Руководство по FreeCAD. Руководство пользователя
Интернет-ресурсы:
1. https://top3dshop.ru
6
2. https://www.freecadweb.org/
3. https://librecad.org/
4. http://robbo.ru/
5. https://3dtoday.ru/
Примерное тематическое планирование
Приложение1. Файл тематическое планирование.pdf
7
