ДООП «3Д моделирование и прототипирование для начинающих»

Новизна программы проявляется в оригинальных приёмах, методах, педагогических технологиях и нестандартной формой изучения дисциплин: технологии и математики с прикладными науками: электротехникой, микроэлектроникой, и др. и привносит в них современные технологические решения, инструменты и приборы. Процесс обучения организован на основе системно-деятельностного подхода и проектной технологии. Через освоение технологий прототипирования школьники получат возможность развивать свои исследовательские, инженерные и проектные компетенции, владение которыми критически необходимо для развития изобретательства, инженерии и молодежного технологического предпринимательства.

преподаватели

Филин Михаил Дмитриевич

Содержание программы

1.  Вводное занятие. Техника безопасности. (2 часа)

Теория: Знакомство с группой. План работы объединения. Знакомство с курсом. Инструктаж по технике безопасности и пожарной безопасности. Правила работы с электрическими приборами. Правила поведения в лаборатории и на перемене. (2 часа)

2.  Основы изобретательства и инженерии. (4 часа)

Теория: Просмотр образовательного видеоконтента по данной тематике, прослушивание аудиоконтента. Просмотр презентаций. (4 часа)

3.  Двумерное проектирование. (12 часов)

Теория: Эскизирование. Основы черчения и инженерной графики. Правила оформления чертежей. Основы CorelDraw. (2 часа)

Практика: Создание эскиза детали на бумаге. Создание эскиза в CorelDraw. (10 часов)

4.  Лазерный ЧПУ станок. (6 часов)

Теория: Виды станков. Устройство станка и его возможности. Типы обрабатываемых материалов. Настройка. Техника безопасности. Программное обеспечение для управления станком. (2 часа)

Практика: Выбор материала, настройка станка, создание управляющей программы. (4 часа)

Кейс 1. Создание брелока. Приложение 3.

5. Трехмерное моделирование. (36 часов)

Теория: Изучение основных принципов построения 3Д-моделей. Виды программ для 3Д-моделирования. Полигональное моделирование. Моделирование с использованием САПР. (6 часов)

Практика: Изучение TinkerCad, Fusion 360, Blender3D. (30 часов)

6. 3Д-принтер и 3Д-печать. (16 часов)

Теория: Виды 3Д-принтеров. Изучение различных технологий печати. Разновидности материалов для печати, их свойства. Конструкция FDM принтера. Конструкция SLA принтера. Слайсер, подготовка модели к печати. Постобработка напечатанных деталей. (4 часа)

Практика: Настройка 3Д-принтера. Выбор слайсера. Подбор параметров печати. Подготовка управляющей программы. Запуск печати на принтере. (12 часов)

Кейс 2. Петля. Приложение 4.

7. 3Д-сканер. (4 часа)

Теория: Изучение основных понятий и принципов работы сканера. Типы 3Д-сканеров. Обработка полученной отсканированной информации. Создание 3Д-модели отсканированного объекта. (2 часа)

Практика: Сканирование объекта. Обработка полученной информации. Создание 3Д-модели. (2 часа)

8. Электроника. Микрокомпьютер Arduino. (16 часов)

Теория: Изучение основных понятий электроники. Электрический ток. История появления электронных устройств. Микрокомпьютер Arduino, устройство и принцип действия. Обзор электронных компонентов, датчиков, модулей. Программирование микроконтроллера. Arduino IDE. TinkerCad. (4 часа)

Практика: Сборка электронных устройств на базе Arduino. (12 часов)

Кейс 3. Умный уличный светильник. Приложение 5.

9. Основы пайки электронных компонентов. (6 часов)

Теория: Изучение основных понятий и принципов работы паяльника. Виды паяльников. Технология пайки. Виды припоев и флюсов. (2 часа)

Практика: Пайка электронной схемы. Распайка электронной схемы. (4 часа)

10. Фрезерная обработка материалов. (6 часов)

Теория: Изучение основных понятий и принципов работы фрезерного станка. Виды станков. Конструкция станка. Типы фрез. Виды обрабатываемых материалов. Режимы резания. Программное обеспечение для подготовки управляющей программы. (4 часа)

Практика: Настройка станка. Подготовка управляющей программы. Запуск обработки. (2 часа)

11. Введение в проектную деятельность. (6 часов)

Теория: Изучение основных понятий и принципов проектной деятельности. Этапы проектной деятельности. Жизненный цикл проекта. Практическое применение. Основы командной работы. Scrum. (2 часа)

Практика: Командообразование, выявление лидерских качеств, игры на развитие коммуникабельности и навыки ведения переговоров. Публичные выступления. (4 часа)

12. Создание презентаций. (2 часа)

Теория: Виды и способы презентации работ. Изучение способов создания презентаций. Использование различных конструкторов. Создание презентаций на свободную тематику. (2 часа)

13. Публичные выступления. (4 часа)

Теория: Обсуждение и выбор темы для выступления. Подготовка. (2 часа)

Практика: Презентация тем. (2 часа)

14. Разработка проектов (свободная тематика). (20 часов)

Теория: Подведение итогов, рефлексия, обсуждение дальнейшего развития проектов. (2 часа)

Практика: Обсуждение идей, постановка целей, определение задач. Создание условий. Работа над проектом. Презентация результатов. (18 часов)

Цели программы

Цель программы – формирование уникальных компетенций по работе высокотехнологичным оборудованием, изобретательства и инженерии, и их применение в практической работе и в проектах.

Результат программы

В результате освоения программы учащиеся должны получить следующие результаты:

Предметные результаты:

  • демонстрировать понимание необходимости непрерывного обучения техническим специальностям.
  • проявлять знания в области электроники.
  • уметь использовать навыки работы над проектом, ведения проектной документации, использования наработок из предыдущих проектов.
  • проявлять технологические навыки конструирования.
  • проявлять навыки научно – исследовательской, инженерно – конструкторской и проектной деятельности.
  • проявлять навыки современного организационно – экономического мышления, обеспечивающих социальную адаптацию в условиях рыночных отношений.
  • проявлять навыки владения техническими средствами и программами для организации удалённого процесса обучения.
  • проявлять умения работать дистанционно в команде и индивидуально, выполнять задания самостоятельно и коллективно бесконтактно.
  • проявлять навыки использования социальных сетей в образовательных целях.

Личностные результаты:

  • уметь генерировать идеи;
  • уметь аргументированно отстаивать свою точку зрения;
  • уметь искать информацию в свободных источниках и структурировать ее;
  • уметь работать в команде;
  • уметь грамотно письменно излагать свои мысли;
  • уметь критически мыслить и объективно оценивать результаты своей работы;
  • уметь обрабатывать аналитические данные и прогнозировать результаты.

Метапредметные результаты:

  • иметь устойчивый интерес к техническим знаниям;
  • иметь учебную мотивацию и мотивацию к творческому поиску;
  • иметь комплексные знания в области информатики.

Материально-техническая база

Материально-техническое обеспечение, необходимое для реализации программы: 

  • стол ученический компьютерный – 17 шт.;
  • стул ученический – 17 шт.;
  • стол преподавателя – 1 шт.;
  • стул преподавателя – 1 шт.;
  • стол ученический для групповых работ – 3 шт.;
  • сетевой удлинитель – 10 шт.;
  • сетевой фильтр – 5 шт.;
  • корзина для мусора – 3 шт.