Мастер-класс по 3 D- моделированию

Автор: Зиннатуллин Фидарис Файсалович

Организация: МБОУ «АСОШ №7»

Населенный пункт: Республика Татарстан, г. Арск

Цель: формирование и развитие интеллектуальных и практических компетенций в области создания пространственных моделей.

Задачи:

• сформировать положительное отношение к алгоритмам трехмерного моделирования;
• сформировать умения ориентироваться в трехмерном пространстве;
• дать представление о трехмерном моделировании, назначении, перспективах развития;
• модифицировать, изменять объекты или их отдельные элементы;
• создавать простые трехмерные модели.

Форма проведения: лекция с элементами презентации, практическая работа.

Ход мастер-класса

Организационный момент.

Учитель:

Добрый день уважаемые коллеги. Меня зовут Зиннатуллин Фидарис Файсалович. Я работаю учителем физики и информатики в МБОУ «АСОШ №7». В рамках федерального проекта «Современная школа» национального проекта «Образование» в нашей школе с сентябре 2019 года был открыт Центр цифрового и гуманитарного профилей «Точка роста». С открытием Центра в школе появилось принципиально новое образовательное пространство, оформленное в едином стиле и оснащенное современным оборудованием

Под новый образовательный центр сделали ремонт в 5 кабинетах. Единый брендинг, логотипы, сочетание серого, белого, черного и красного цветов - были главными требованиями при оформлении кабинетов и проектных зон, утвержденные на федеральном уровне. В кабинетах проходят занятия по информатике, технологии, ОБЖ и внеурочной деятельности. Помещения оснастили 3D-принтерами, интерактивными панелями, вычислительной техникой, конструкторами по робототехнике, манекенами-тренажерами для отработки навыков оказания первой доврачебной помощи, квадрокоптерами, шлемами виртуальной реальности и другим оборудованием. Сегодня наши учащиеся получили возможность изучать 3Д- печать, осваивать виртуальную реальность, с помощью специального оборудования и муляжей изучать основы безопасности жизнедеятельности и основы оказания первой медицинской помощи, заниматься робототехникой. Мы сегодня с уверенностью можем сказать, что ребят заинтересовали 3D-принтеры и квадрокоптеры. Ничего подобного раньше у нас не было. Центр «Точка роста» открыл дорогу нам к передовым технологиям .

Центр «Точка роста» расширил возможности для предоставления качественного современного образования обучающимся, а ресурсы Центра помогут сформировать у ребят современные цифровые и технологические навыки.

В ноябре 2019 года я принял участие в работе I Всероссийского Форума руководителей Центров образования цифрового и гуманитарного профилей «Точка роста»: «Национальный проект «Образование»: сообщество, команда, результат» в городе Москва.

Я являюсь руководителем кружка по 3 Д- моделированию. Почему именно этот кружок? На сегодняшний день 3Д- моделирование- это шаг в будущее, это перспективно, это востребовано. В настоящее время у меня накоплен опыт по преподаванию 3Д- моделированию, и я хочу с вами поделиться результатами работы или даже с небольшими успехами в работе с 3 д принтером. Желающих записаться в кружок было много. Так как 3 Д принтер был для нас новшеством, поэтому в первый год работы я выбрал старшие классы. Но как покажет история, можно было выбрать и классы по младше. Хотя желающих ходить и заниматься 3 д моделированием в начале года ( когда только привезли 3 д принтер) было много. Но в силу не знания, боязни, небольшого страха, как работать с этим принтером, (как распечатывать и т.п вопросов было много) было решено взять на кружок учащихся старших классов.

Вначале я бы хотел вас познакомить с 3 Д принтером. Это принтер- Гергулес стронг 2019. Это новая модель в линейке продуктов компании Импринта. Соответственно производителем является компания Импринта, Россия, город Красноярск. Данный 3D принтер разработчики относят к полупромышленным продуктам нового поколения. Модель выполнена в современном дизайне, в армированном стальном корпусе. В 3D принтере реализована новая система приточно-вытяжной системы циркуляции воздуха, что расширяет возможности по использованию материалов для 3D печати. Он оснащен экструдером со сменными соплами. ( у нас имеются сопла диаметром 0.3, 0.5 и 0.8 мм). И поэтому мы может подбирать оптимальный режим качества 3D печати, варьируя скоростью построения и толщиной слоя. Вместе с принтером привезли и расходный материал - это пластик классификации АВС и PLA.

3 D принтер Hercules Strong 2019 – один из самых больших принтеров в своем сегменте. Большое поле и стабильная непрерывная работа более 150 часов (так написано в одном из форумов техподдержки) позволяет печатать габаритные изделия целиком. В Китае говорят даже дома распечатывают уже. Программы для 3Д моделирования могут помочь превратить некоторые идеи в красивые модели, которые в последствии можно будет использовать в разных целях. Сначала мы просмотрели огромное количество редакторов для 3Д программ. Они в основном отличаются интерфейсом и функциональными возможностями. (например : Open scad, Wings , Autodesk, Leocad, Slic3r и т.п) Но остановились мы на TinkerCad , так как в нём есть весь необходимый функционал. Этот редактор достаточно прост и как бы за короткие сроки его может освоить даже новичок. Более подробно и детально с функционалом этого редактора я вас знакомить не буду. Если есть желание, в Интернете можно найти подробную инструкцию и алгоритм работы этого редактора.

В начале года после установки 3Д принтера мы распечатали простые и элементарные модели. Постепенно начали сами моделировать и распечатывать модели животных и птиц. В основном получались своеобразные сувениры.

Я хочу представить вашему вниманию перечень некоторых практических работ:

И после того как начались предметные недели начали моделировать и распечатывать нужные для предметов модели. Так. для недели географии распечатали «глобус». Для технологии – «шкатулку». Не забыли и физкультуру. Преподаватель физкультуры Б.Р попросил смоделировать «кубок». По его просьбе распечатали пока только кубок по футболу. В дальнейшем планируем смоделировать и распечатать кубок по баскетболу, волейболу и другим спортивным дисциплинам. Для недели физики и астрономии распечатали бюст Гагарина. Во время праздника 8 марта смоделировали цветок розу. Во время недели английского языка – «двухэтажный автобус и достопримечательность Англии – Бик бен» . В школе функционирует шахматная зона. Для них мы смоделировали и распечатали шахматы. Теперь с нашими шахматами играют ученики нашей школы. Примечательно то, что иногда шахматные фигуры теряются или портятся. И тогда на помощь приходим мы. Мы моделируем и распечатываем с учащимися потерявшиеся фигуры. Распечатали своеобразный символ, посвященный 76-летию Победы в Великой Отечественной войне. Ученик 8 класса Талипов Динар смоделировал респиратор, который мы распечатали и передали в кабинет ОБЖ для использования в качестве защитного средства. Он является моделью, так как пластик - это твёрдое тело, и он плотно не прилегает к лицу.

Уважаемые коллеги. Когда я начал вести кружок, я поставил себе цель -заинтересовать учащихся 3Д- моделированию. Считаю, что с поставленной целью я справился. Приятно, что мы попали в проект и в числе5 образовательных учреждений в Арском районе получили Центр для дальнейшего развития школьников в соответствии с требованиями времени. Благодаря этому, школа была оснащена 3 Д принтером. А 3 Д принтер- это новшество, это своеобразный ноу-хау. Поэтому заинтересовать учащихся было довольно легко. Желающих записаться в кружок 3 Д- моделирования было очень много. Ученики начальных классов изъявили такое желание. Но тут возникли некоторые но ! Во - первых, для меня самого 3 Д принтер- это новшество. Нужно самому научиться работать с ним, изучить литературу по 3Д-моделированию. Научиться моделировать, изучить интерфейс, найти программу для работы с 3 Д принтером. И таких вопросов с каждым днём становилось всё больше и больше. Бывало так, что во время распечатывания принтер зависал, выдавал ошибку. Но постепенно, шаг за шагом мы с этими трудностями справились.

Главное, у учеников появилось желание создавать что-то более сложное и интересное на 3D-принтере, так как данный вид деятельности открывает самые широкие возможности для творчества

Одним из минусов, наверное, является тот факт , что ученики хотят забрать себе свои готовые, распечатанные модели. С одной стороны, как учитель физики, я подсчитал себестоимость модели. Допустим , модель розы к 8 марта. Распечатка занимает 6 часов. В техпаспорте указано: энергопотребление 550 Вт, = 0.55 кВт. Умножаем на 6 часов =3.3 кВт. Умножаем 1 кВт энергии на 7.32 рубля , получаем 25 рублей за энергию. Теперь расходный материал. PLA пластик рулон стоит 1500 р. Его хватает на 5 роз. То есть, на1 розу уходит 300 рублей. Плюс электроэнергия 25 рублей = получается 325р. Учащиеся горят желанием получить свою модель домой! Но благодаря администрации школы мы пришли к компромиссу. В кабинете информатики создали выставку работ учащихся, где модели учащихся будут храниться как экспонаты. И получается, их труды, их модели войдут в историю школы!

Доброй традицией школы стало награждение учащихся грамотами за успехи по 3 Д- моделированию.

Заключительным этапом работы кружка является выполнение проектной работы. Проектируют, моделируют, изготавливают готовую продукцию для проектной работы учащиеся самостоятельно. После защиты проектной работы, подводя итог, радуешься, что дети не только познакомились с техникой, но научились владеть техникой моделирования. Радуют и результаты ЕГЭ по информатике. Ученик нашей школы в этом году набрал 75 баллов.

Заканчивая свое выступление, хочу сказать, что Центр «Точка роста» открыл дорогу нам к передовым технологиям .

Конечно, не все обучающиеся станут великими специалистами в области IT-технологий, но полученные знания пригодятся в дальнейшей жизни.

Спасибо за внимание. До свидания.

Опубликовано: 13.01.2025