Пояснительная записка
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа
технической направленности «Основы 3D моделирования» составлена для
организации внеурочной деятельности учащихся среднего звена основной школы
и ориентирована на обучающихся, проявляющих интересы и склонности в области
информатики, математики, физики, моделирования. Освоение данного
направления позволяет решить проблемы, связанные с недостаточным уровнем
развития абстрактного мышления, существенным преобладанием образновизуального восприятия над другими способами получения информации.
Деятельность по моделированию способствует воспитанию активности
школьников в познавательной деятельности, развитию высших психических
функций (повышению внимания, развитию памяти и логического мышления),
аккуратности, самостоятельности в учебном процессе.
Поддержка и развитие детского технического творчества соответствуют
актуальным и перспективным потребностям личности и стратегическим
национальным приоритетам Российской Федерации.
Актуальность данной программы состоит в том, что она направлена на
овладение знаниями в области компьютерной трехмерной графики
конструирования и технологий на основе методов активизации творческого
воображения, и тем самым способствует развитию конструкторских,
изобретательских, научно-технических компетентностей и нацеливает детей на
осознанный выбор необходимых обществу профессий, как инженер- конструктор,
инженер-технолог, проектировщик, дизайнер и т.д.
Работа с 3D графикой – одно из самых популярных направлений
использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не,
только профессиональные художники и дизайнеры.
Данные направления ориентируют подростков на рабочие специальности,
воспитывают будущих инженеров – разработчиков, технарей, способных к
высокопроизводительному труду, технически насыщенной производственной
деятельности.
Новизна данной программы состоит в том, что занятия по 3D
моделированию помогают приобрести глубокие знания в области технических
наук, ценные практические умения и навыки, воспитывают трудолюбие,
дисциплинированность, культуру труда, умение работать в коллективе. Знания,
полученные при изучении программы «Основы 3D-моделирования», учащиеся
могут применить для подготовки мультимедийных разработок по различным
предметам – математике, физике, химии, биологии и др. Трехмерное
моделирование служит основой для изучения систем виртуальной реальности.
Цели:
Повышать интерес молодежи к инженерному образованию.
Показать возможности современных программных средств для
обработки трёхмерных изображений.
Познакомить с принципами и инструментарием работы в
трехмерных графических редакторах, возможностями 3D печати.
Задачи:
Развитие творческого мышления при создании 3D моделей
Сформировать у учащихся единую систему понятий, связанных с созданием
трехмерных и плоскостных моделей объектов;
Показать основные приемы эффективного использования систем
автоматизированного проектирования;
Сформировать логические связи с другими предметами (геометрией,
черчением, информатикой) входящими в курс среднего образования;
Формирование интереса к технике, конструированию, программированию,
высоким технологиям, к основам метода прямоугольных проекций и
построения аксонометрических изображений с помощью программы
КОМПАС-3D;
Дать понятие математического описания геометрического объекта;
Ознакомить с важнейшими правилами выполнения чертежей, условными
изображениями и обозначениями, установленными государственными
стандартами, библиотеками КОМПАС-3D;
Формирование навыков моделирования через создание виртуальных
объектов в предложенной среде конструирования и научить анализировать
форму и конструкцию предметов и их графические изображения, понимать
условности чертежа читать и выполнять эскизы и чертежи деталей;
Познакомить с методами и способами хранения графической информации с
помощью компьютера, дать понятия графических примитивов, алгоритма
построения геометрических объектов;
Научить самостоятельно работать с учебными и справочными пособиями.
Изучить порядок использования ГОСТов ЕСКД и правила оформления
графической (чертежи) и текстовой (спецификации) документации.
Расширение области знаний о профессиях. Получение начальных навыков
профессиональной деятельности по профессиям чертежник, чертежникконструктор.
Участие в олимпиадах, фестивалях и конкурсах технической направленности
с индивидуальными и групповыми проектами.
Место в учебном плане
Программа рассчитана на 1 год, с проведением занятий 2 раз в неделю.
Продолжительность занятия 60 минут.
Содержание занятий отвечает требованию к организации внеурочной
деятельности. Подбор заданий отражает реальную интеллектуальную подготовку
детей, содержит полезную и любопытную информацию, способную дать простор
воображению.
Результаты освоения личностные, метапредметные и предметные результаты
освоения учебного предмета
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 курса.
Предметные результаты:
умение использовать терминологию моделирования;
умение работать в среде графических 3D редакторов;
умение создавать новые примитивные модели из имеющихся
заготовок путем разгруппировки-группировки частей моделей и их
модификации;
умение самостоятельно определять цели своего обучения,
ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе 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.
Формы организации учебных занятий:
проектная деятельность самостоятельная работа;
работа в парах, в группах;
творческие работы;
индивидуальная и групповая исследовательская работа;
знакомство с научно-популярной литературой.
Формы контроля:
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.
Требования к уровню подготовки.
Учащийся должен знать:
– основные средства офисных программ для разработки технических документов;
– современные средства вычислительной техники и основы автоматизированного
проектировании САПР;
– структуру систем автоматизированного проектирования;
– общие сведения о системе КОМПАС-3D;
– основные приемы работы в системе КОМПАС-3D;
– дополнительные возможности системы;
– порядок подготовки технических документов.
Учащийся должен уметь:
– управлять масштабом изображения и сдвигать изображение в окне документа;
– работать с документами КОМПАС-3D;
– задавать параметры объектов;
– использовать приемы точного черчения в КОМПАС-3D;
– проставлять линейные, угловые, радиальные размеры и наносить штриховку;
– строить фаски и скругления;
– использовать и управлять видами;
– работать с текстом в документах КОМПАС-3D;
– создавать и оформлять рабочий чертеж;
– создавать сборочные чертежи и чертежи деталировок;
– создавать спецификации и работать с ними;
– выводить документы на печать;
Уметь по чертежу детали создавать 3д модель детали;
Уметь преобразовывать 3д модель детали;
Уметь переводить из одного формата в другие, и выводить на печать;
Содержание курса
Основные виды
Колдеятельности Использование
во
обучающихся на оборудования
часов
внеурочном
занятии
Правила техники
Знакомство
с
Освоение нового Компьютер,
1. Введение в
компьютерное безопасности.
основными
материала.
проектор,
моделирование Знакомство с основными понятиями
Просмотр
интерактивная
определениями.
компьютерного
учебных
доска.
Знакомство с понятием
моделирования.
фильмов.
моделирования и
Изучение основных
Систематизация
компьютерного
понятий 3Dучебного
графического
моделирования, обзор
материала.
моделирования. Общее
программ для 3Dпредставление о работе с моделирования.
программами 3DПроверка
моделирования.
полученных знаний.
2. Знакомство с
Знакомство
с
Ознакомление с
Освоение нового Компьютер,
программой
программой КОМПАС.
программой
материала.
проектор,
КОМПАС-3D Установка программы и КОМПАС. Изучение
Наблюдение за
интерактивная
применение. Изучение
основ работы в
демонстрациями доска.
интерфейса программы. программе КОМПАС.
учителя.
Построение простой
Проверка
Выполнение
геометрической фигуры полученных знаний.
лабораторной
и установка размеров.
работы.
Моделирование
конструирование.
Построение
Анализ геометрической Изучение способов
Освоение нового Компьютер,
3.
2D чертежей формы объекта.
построения
материала.
проектор,
Создание нового
геометрической
Анализ графиков, интерактивная
чертежа. Заполнение
формы объекта.
таблиц, схем.
доска.
основной надписи
Создание 2D-модели.
Объяснение
вручную. Построение
Проверка
наблюдаемых
вспомогательных
полученных знаний.
явлений.
прямых. Определение
Выполнение
масштаба. Построение
лабораторной
основной линии.
работы.
Моделирование
конструирование.
4.
Построение
Базовые способы
Изучение способов
Освоение нового Компьютер,
3D моделей
построения моделей.
построения объемной
материала.
проектор,
Редактирование и
модели. Создание 3DВыполнение
интерактивная
измерение. Применение модели. Проверка
лабораторной
доска.
№п/п
Модуль
Содержание
Целевая установка
5.
6.
вспомогательной
геометрии в режиме 3D.
Построение чертежа из
3D модели. Основные
приемы создания
элементов моделей.
Способы
редактирования.
Сложные 3D- Способы создания
модели и
сложного 3D объекта.
сборочные
Способы оптимизации
чертежи.
работы в системе 3D
Компас. Планирование
сборки. Построение
сборочного чертежа.
полученных знаний.
работы. Анализ
проблемных
ситуаций.
Моделирование
конструирование.
Создание сложной
3D-модели. Создание
деталей сборки.
Построение
сборочных чертежей.
Проверка
полученных знаний.
Проектная
деятельность
Разработка модели.
Презентация и
защита итогового
проекта.
Освоение нового
материала.
Выполнение
лабораторной
работы. Анализ
проблемных
ситуаций.
Моделирование
конструирование.
Освоение нового
материала.
Моделирование
конструирование.
Систематизация
учебного
материала.
Работа с научнопопулярной
литературой.
Программирован
ие. Слушание и
анализ
выступлений
своих товарищей.
Создание собственного
проекта. Погружение в
проблемную область и
формализация
конкретной проблемы
или актуальной задачи.
Целеполагание,
формирование
концепции решения.
Технологическая
подготовка.
Компьютер,
проектор,
интерактивная
доска.
Итого 102
Модуль 1. Введение в компьютерное моделирование.
Цель: ознакомление обучающихся с основами 3D-моделирования.
Содержание:
– принципы создания 3D-моделей, виды 3D-моделирования;
– анализ 3D-графических пакетов для моделирования;
Модуль 2. Знакомство с программой КОМПАС-3D.
Цель: ознакомление обучающихся с программой КОМПАС-3D.
Содержание:
– изучения интерфейса программы;
– знакомство с основными инструментами программы.
Модуль 3. Построение 2D чертежей.
Цель: изучение технологии построения 2D чертежей.Содержание:
– построение плоских геометрических объектов;
– выполнение расчетно-вычислительных операций.
Модуль 4. Построение 3D моделей
Цель: изучение принципов построения 3D моделей.Содержание:
– создание пространственных моделей;
– создание моделей путём выдавливания;
– создание моделей с помощью вращения.
Модуль 5. Сложные 3D-модели и сборочные чертежи.
Цель: изучение принципов построения сложных моделей и сборки
деталей.Содержание:
– создание сложных моделей по сборочному чертежу;
– чтение сборочного чертежа.
Модуль 6. Проектная деятельность
Цель: реализация итогового проекта в КОМПАС 3D.Содержание:
– самостоятельный выбор темы и составление плана работы над проектом;
– тестирование и защита итогового проекта.
Календарно-тематическое планирование
№
Основные модули программы
Всего
Теория
Практика
Формы
аттестации/контроля
Модуль 1. Введение в компьютерное моделирование
1.1
1.2
1.3
Вводное занятие
Введение в технологию
компьютерногографического
моделирования.
Инструментарий графического
1
1
Беседа
1
1
Наблюдение
2
1
1
Наблюдение
компьютерного моделирования
Модуль 2. Знакомство с программой КОМПАС-3D
2.1
Введение в систему КОМПАС 3
1
1
2.2
Интерфейс КОМПАС 3 D
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
4
1
3
Наблюдение,
практическая работа
2.3
Графические примитивы, инструменты
измерения и привязки, системы
координат
Беседа, опрос
2.4
Деление отрезка на части
2
2
Наблюдение,
практическая работа
2.5
Построение перпендикуляра к прямой
2
2
Наблюдение,
практическая работа
2.6
Деление окружности на равные части
2
2
Наблюдение,
практическая работа
2.7
Построение овала
2
2
Наблюдение,
практическая работа
3.1
Модуль 3. Построение 2D чертежей
Построение геометрических
примитивов
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
3.2
Построение чертежа простейшими
командами с применением привязок
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
3.3
Построение параллельных прямых
2
2
Наблюдение,
практическая работа
3.4
Простановка размеров
2
2
Наблюдение,
практическая работа
3.5
Редактирование объектов
2
2
Наблюдение,
практическая работа
3.6
Построение чертежа плоской детали с
элементами сопряжения
3
2
Наблюдение,
практическая работа
3.7
Осевая симметрия
1
1
Наблюдение,
практическая работа
3.8
Создание трех стандартных видов
2
1
1
Наблюдение,
практическая работа
3.9
Построение разреза
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
1
Модуль 4. Построение 3D моделей
4.1
Общие сведения о трёхмерном
моделировании
2
1
1
Наблюдение,
практическая работа
4.2
Создание модели с помощью
операцииВыдавливание
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
4.3
Дерево модели
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
4.4
Создание модели с помощью
операцииВращение
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
4.5
Создание модели с помощью
операции вырезать Вращением
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
4.6
Разработка собственной модели.
3
3
Наблюдение,
практическая работа
Модуль 5. Сложные 3D-модели и сборочные чертежи
5.1
Создание тел вращения
4
1
3
Наблюдение,
практическая работа
5.2
Конструирование сложных деталей по
заданному чертежу
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
5.3
Создания массива
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
5.4
Понятие о сборочной единице.
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
5.5
Общие сведения о соединениях деталей.
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
5.6
Изображения на сборочных чертежах.
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
5.7
Выполнение сборочных чертежей в
системе КОМПАС 3D
3
1
2
Наблюдение,
практическая работа
1
1
Беседа
1
1
Опрос
Реализация итогового проекта
20
20
Презентация и защита
итогового проекта
Всего
102
Модуль 6. Проектная деятельность
6.1
6.2
6.3
Определение проблемы
Работа с
техническим заданиемитогового
проекта
23
79
Перечень информационно-методических материалов и источников
1. Миронова Р.С., Миронов Б.Г. Сборник заданий по черчению:
Учеб. пособие для немашиностр. спец.техникумов.- М.: Высш.
школа, 1984.
2. Баранова И.В. КОМПАС - 3 D для школьников. Черчение и
компьютерная графика. Учебное пособие дляучащихся
общеобразовательных учреждений. – М.: ДМК Пресс, 2009.
3. Система автоматизированного проектирования КОМПАС -3 D V12
(компания АСКОН).
4. Программа "Геометрическое черчение" Чистякова В.В. СПб, 2009г.