Цели, задачи и образовательные результаты

Курс преследует цель формирования у учащихся как предметной компетентности в области технического проецирования и моделирования с использованием информационных компьютерных технологий, так и информационной и коммуникативной компетентности для личного развития и профессионального самоопределения.

 

Для этого решаются следующие задачи:

1. ознакомление с предметом автоматизированного проектирования и профессиональной деятельностью инженеров-проектировщиков, дизайнеров;

2. овладение практическими навыками работы с современными графическими программными средствами;

3. обучение выработке мотивированной постановки задачи проектирования, ее творческого осмысления и выбор оптимального алгоритма действий;

4. овладение навыками индивидуальной и групповой деятельности в разработке и реализации проектов моделей объектов;

5. индивидуальная и множественная мотивация к изучению естественно-математических и технологических дисциплин, основывающихся на использовании современных систем компьютерного проектирования и моделирования.

Задачи решаются посредством:

1. проведение теоретических и практических занятий по тематике курса;

2. выборы различных заданий для самостоятельной работы;

3. углубленного изучения тематики посредством подготовки рефератов;

4. самостоятельного выбора учениками объекта проектирования, разработки и публичной защиты проекта;

5. использование в ходе реализации индивидуального проекта различных информационных ресурсов;

6. выполнение как индивидуальных, так и групповых заданий на проектирование и компьютерное моделирование различных объектов

Планируемые результаты обучения

У учащихся должно сложиться представление о:

1. эволюции развития систем автоматизированного проектирования (САПР);

2. задачах и основных этапах проектирования;

3. общих вопросах построения композиции и технического дизайна;

4. основных способах работы с программами 3D-моделирования;

5. основных принципах моделирования трехмерных объектов компьютерных системах;

6. путях повышения своей компетентности через овладения навыками компьютерного проектирования и моделирования.

Участие в занятиях должно помочь учащимся:

1. понять роль и место конструктора-проектировщика в формировании окружающей человека предметной среды;

2. повысить свою компетентность в области компьютерного проектирования;

3. повысить свою информационную и коммуникативную компетентность.

 

Учащиеся будут знать:

1. характеристики и основные принципы построения композиции при создании графических изображений;

2. основные принципы освещения объектов на предметной плоскости;

3. основные понятия, способы и типы компьютерной графики, особенности воспроизведения графики на экране монитора и при печати на 3D-принтере;

4. принципы работы прикладной компьютерной системы автоматизированного проектирования в программе TinkerCad, приемы использования меню, командной строки, панели инструментов, строки состояния;

5. принципы работы в системе трехмерного моделирования в программе TinkerCad, основные приемы работы с файлами, окнами проекций, командными панелями;

6. приемы формирования криволинейных поверхностей;

7. особенности системного трехмерного моделирования;

8. приемы моделирования материалов.

 

Учащиеся будут уметь:

1. использовать основные команды и режимы программы TinkerCad;

2. использовать основные команды и режимы системы трехмерного моделирования.

 

Учащиеся приобретут навыки:

1. построения композиции при создании графических изображений;

2. использования меню, командной строки, строки состояния программы TinkerCad;

3. нанесение размеров на чертеж;

4. работа с файлами, окнами проекций, командными панелями в системе трехмерного моделирования;

5. создание криволинейных поверхностей моделей объектов;

6. проектирования несложных трехмерных моделей объектов;

7. работы в группе над общим проектом.

 

Описание места учебного предмета в учебном плане

На уровне предметного содержания занятия техническим моделированием создают условия для воспитания:

- трудолюбия, творческого отношения к учению, труду, жизни (привитие детям уважительного отношения к труду, трудовых навыков и умений самостоятельного конструирования и моделирования изделий, навыков творческого оформления результатов своего труда и др.);

- ценностного отношения к здоровью (освоение приемов безопасной работы с инструментами, понимание детьми необходимости применения экологически чистых материалов, организация здорового созидательного досуга и т.д.).

Программа « Техническое моделирование » выделяет и другие приоритетные направления, среди которых:

- интеграция предметных областей в формировании целостной картины мира и развитии универсальных учебных действий;

- формирование информационной грамотности современного школьника; - развитие коммуникативной компетентности;

- формирование умения планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации;

Программа дает возможность ребенку как можно более полно представить себе место, роль, значение и применение материала в окружающей жизни. Программой предусматриваются тематические пересечения с такими дисциплинами, как математика (построение геометрических фигур, расчет необходимых размеров и др.), физика, химия. Программа « Техническое моделирование» предусматривает большое количество развивающих заданий поискового и творческого характера. Раскрытие личностного потенциала школьника реализуется путём индивидуализации учебных заданий. Ученик всегда имеет возможность принять самостоятельное решение о выборе задания, исходя из степени его сложности. Он может заменить предлагаемые материалы и инструменты на другие, с аналогичными свойствами и качествами. В программе уделяется большое внимание формированию информационной грамотности на основе разумного использования развивающего потенциала информационной среды образовательного учреждения и возможностей современного школьника. Передача учебной информации производится различными способами (рисунки, схемы, технологические карты, чертежи, условные обозначения). Включены задания, направленные на активный поиск новой информации – в книгах, словарях, справочниках.

Развитие коммуникативной компетентности происходит посредством приобретения опыта коллективного взаимодействия, формирования умения участвовать в учебном диалоге, развития рефлексии как важнейшего качества, определяющего социальную роль ребенка.

Программа курса предусматривает задания, предлагающие разные виды коллективного взаимодействия: работа в парах, работа в малых группах, коллективный творческий проект, презентации своих работ.

Содержание программы составлено на 34 часа (1 час в неделю).

Структура программы состоит из 6 образовательных блоков (теория, практика).

Все образовательные блоки предусматривают не только усвоение теоретических знаний, но и формирование деятельностно-практического опыта. Практические знания способствуют развитию у детей творческих способностей, умение пользоваться разнообразными инструментами, оборудованием, приспособлениями, а так же умение воплощать свои фантазии, как и умение выражать свои мысли. Результаты обучения достигаются в каждом образовательном блоке.

 

Содержание предмета

Курс рассчитан на 1 год обучения. Занятия проводятся по одному часу в неделю. В рамках курса общим объемом 34 часа предполагается развитие пользовательских навыков работы с компьютером и 3D-принтером, использование готовых программных продуктов, облегчающих и автоматизирующих труд в сфере конструирования. Курс не требует серьезного знания математического аппарата и языков программирования.

Курс построен по модульному принципу. Каждая тема представляет собой законченный учебный модуль, включающий теоретический материал, практические упражнения, задания для самостоятельной работы.

Преподавание курса включает традиционные формы работы с учащимися: лекционные, практические занятия и самостоятельную работу. Все эти формы проводятся в компьютерном классе. Практические занятия проводятся по одному заданию для всех одновременно. Самостоятельная работа предназначена для выполнения индивидуального задания. Упор в усвоении курса сделан на практические занятия.

№ урока Разделы Темы Кол-во часов

1. Введение

1.   Введение. Техника безопасности 1
2.   Понятие моделирования и модели 1
3. Объемные фигуры, трехмерная система координат 1

2. Геометрические объекты

 
4. 3D-моделирование в программе TinkerCad. Интерфейс программы 1
5. Инструментальная панель. Настраиваемые примитивы 1
6.

Отверстия Проект:"Стакан для карандашей"

2
7.  
8. Изменение модели, группировка модели 1
9. Использование вспомогательной плоскости. Проект: "Домик" 1
10. Самостоятельная работа по теме «Геометрические объекты» 1

3. Создание объектов

 
11. Горячие клавиши. Проект: "Лодка" 1
12.

Шестерни. Проект: "Простой механизм"

Проект: "Простой механизм"

2

13.
14. Самостоятельная работа по теме «Простые модели» 1

4. Редактирование

 
15.

Редактирование детали

2
16.  
17. Операции «импорт» и «конвертирование» 1
18. Операция «Удаление части объекта» 1
19. Самостоятельная работа по теме «Редактирование детали» 1

5. Моделирование и проектирование

 
20. Построение сложных объемных объектов в 3D моделирование. 1
21.

Проект: "Автомобиль"

2
22.  
23. Работа с конструкторами в TinkerCad 1
24.

Проект: "Самолет"

2
25.  
26.

Создание движущихся механизмов

Проект: "Погрузчик"

2
27.  

6. Создание индивидуального проекта

 
28. Создание эскиза, определение актуальности, целей и задач проекта 1
29. Работа над моделью. Теоретическое обоснование выбора программы и способа построения модели 1
30.

Работа над проектом

3
31.  
32.  
33.

Защита проекта

 

2
34.  

 

Методы преподавания и учения

Предполагается использовать:

1. лекции в незначительном объеме при освещении основных положений изучаемой темы;

2. практические занятия для разбора типовых приемов автоматизированного моделирования и проектирования;

3. индивидуальную (самостоятельную) работу (роль преподавателя консультирующая).

4. проектную деятельность, как форму итогового контроля усвоения материала

 

Формы контроля

Это теоретические зачеты, отчеты по самостоятельным и практическим работам, оценка разработанных проектов с учетом их участия в конкурсах школьных проектов.

Из способов оценивания предлагается мониторинговая модель, как наблюдение за работой, описание особенностей поведения ребенка. Фиксируются не только эффективность выполнения учебных заданий, но и то, какие качества личности и какие умения при этом развились, и на сколько они сформировались.