Информационная система сопровождения деятельности федеральных инновационных площадок

3D-технологии как средства обеспечения новых образовательных возможностей профессиональной деятельности педагога в реализации задач формирования технологических и общекультурных компетентностей в системе внеурочной деятельности

2011

Высокие современные технологии с каждым днём проникают всё глубже в повседневную жизнь отдельного человека и общества в целом. Интерактивные, мобильные, мультимедийные, 3D-технологии образовали Digital мир с новейшими видами коммуникаций. Для детей нашего времени цифровая среда стала привычной и «родной».

Моделирование объектов методом послойного наплавления было открыто в 1980-х, в 1995 году стали использоваться понятия «3D-принтер», «3D-печать».

3D-печать является мощным образовательным инструментом, который способен привить ученику привычку не только использовать готовую информацию, но и творить самому. А для этого необходима вереница знаний в моделировании, программировании, математике, физике. Это является двумя основными «выгодами», которые получает образование от использования 3D-технологий.

Однако, наш опыт показал, что представленная технология является успешной в реализации задач не только формирования технологических, но и общекультурных компетентностей, формируемых преимущественно в рамках гуманитарных дисциплин, в частности музейного образования.

Первой проектной работой такого плана в МАОУ СОШ № 8 стало создание учащимся 11 класса трёхмерной модели музейных экспонатов ЯНАО для сохранения артефактов в программе SOLIDWORKS.

Проект выполнял Глущенко Валерий в рамках внеурочной деятельности.

Образовательная практика «IT-SCHOOL - Лабытнанги» с 2017 года является одним из кластеров федеральной инновационной площадки «Интеллектуальный центр «Маленькое Сколково».

Основная идея практики - это выстроенная структура образовательной среды по развитию технического творчества, повышению уровня компетенций по русскому и английскому языкам.

В интеллектуальном центре школы дети осваивают приёмы конструирования, моделирования, робототехники.

Практика основана на следующих принципах: 1) принцип инженерного опережающего образования. 2) метапредметный характер образования. 3) принцип преемственности и непрерывности.

Основа образовательной практики - проектная самостоятельная деятельность ребят.

Тема проекта и его основная идея возникли у школьника после экскурсии  в городской краеведческий музей на выставку «Предметы-помощники коми-зырян, первых поселенцев Лабытнанги». Это предметы начала ХХ в., которые экспонировались впервые. Коллекцию составляют деревянные маслобойка и ковши, ведерко и корытце, скалка; деревянные прялки, веретено, стиральная доска; инструменты для выделки шкур – скребки, доски; пяла для плетения рыболовных сетей, поплавок из берёсты и другие.

Экспонатам много лет, время безжалостно к свидетелям прошлого. Именно поэтому необходимо бережно и внимательно относиться к историческим артефактам. Актуальность работы заключается в том, что используя современные технологии, можно создать прототипы экспонатов, распечатать их и изучать, тем самым привлекая ребят к изучению истории с применением современных гаджетов.

В работе была выдвинута гипотеза о том, что использование во внеурочной деятельности прототипов трехмерных изображений различных исторических эпох повысит уровень метапредметных компетенций обучающих.

В соответствии с этим были определены задачи работы:

1. Изучить вредные влияния на музейные экспонаты.
2. Изучить основы работы на 3D принтере.
3. Изучить основы работы в среде SOLIDWORKS.
4. Внести экспонаты в программу SOLIDWORKS.
5. Распечатать прототипы.
6. Создать каталог STL файла для печати прототипов.
7. Сформировать экспозицию из созданных 3-D моделей.
8. Выявить уровень интереса в использовании IT-технологий во внеурочной деятельности для обработки информации, в том числе этнографической.

Работа по оцифровке музейных экспонатов была начата с обработки орнаментов народов Севера.

Объекты были смоделированы в программе SOLIDWORKS. Это программа, которая  позволяет создавать 3D-модели различной сложности от простых болтиков до полнофункциональной модели ракеты.

Трехмерное моделирование существенно превосходит по преимуществам линейное проектирование. Программа SolidWorks позволяет увидеть будущее изделие в объёме с разных сторон и придать ему реалистичности отображения в соответствии с избранным материалом для пробной оценки дизайна.

Процесс построения трёхмерной модели основан на формировании объёмных геометрических элементов и выполнении разных операций между ними. Такой принцип в определённой степени напоминает конструктор «LEGO». Модель создается из шаблонных элементов (блоков), она подлежит редактированию путем добавления/удаления данных блоков или посредством изменения их характерных параметров. SOLIDWORKS позволяет работать в объемном виртуальном пространстве, благодаря чему происходит приближение компьютерной модели к облику будущего изделия.

«Погружение» в элементы музейной педагогики осуществлялось через экскурсии, самостоятельное оформление экспозиции, теоретический анализ существующих 3-D моделей экспонатов.

Проект получил положительную оценку специалистов. Глущенко Валерий стал дипломантом II степени муниципального этапа конкурса научно-исследовательских работ и творческих проектов «Ступень в будущее» и лауреатом I степени Всероссийского проекта «Созидание и творчество. Осенний конкурс» 2018-2019 год.

Для школьника значимо, что музей этнографической культуры народов Севера, функционирующий в рамках реализации проекта «Муниципальная инновационная площадка «Этнокультурный центр «Яляко» (муниципальное автономное образовательное учреждение дополнительного образования «Центр детского творчества» г. Лабытнанги), заинтересован в результатах его работы и готов принять в дар новые экспонаты, выполненные на основе 3-D технологий.

Таким образом, в школе был получен опыт формирования технологических и общекультурных компетентностей учащихся в системе внеурочной деятельности посредством интеграции естественно-математического и гуманитарного подходов к образованию.

 

Список использованных  источников

1. Научная и учебно-методическая литература

  1.1. Гайсина С.В. Робототехника, 3D-моделирование и прототипирование. Реализация современных направлений в дополнительном образовании : Метод. пособие.  -  СПБ: КАРО, 2017. - 208 с.

  1.2. Канесса Э., К. Фонда, Марко З.  Доступная 3D печать для науки, образования и устойчивого развития. -  МЦТФ, 2013,

  1.3. Огановская Е.Ю. Робототехника. 3D-моделирование и прототипирование на уроках и во внеурочной деятельности: Метод. пособие. -  СПБ:КАРО, 2017. - 256 с.

  1.4. Строганов Р. 3D печать. Коротко и максимально ясно . - LittleTinyH Books,  2016

1. Интернет-ресурсы

  2.1. https://www.solidworks.com/sw/docs/Student_WB_2011_RUS.pdf

  2.2. https://cadinstructor.org/cg/solidworks/

  2.3. https://studfiles.net/preview/3827111/

  2.4. http://restavracia-r.ru/page2.php?post=32

Назад