Инженерная графика. Инженерное компьютерное проектирование_20-21-2. Программа Инженерное компьютерное проектирование
 Скачать 1.7 Mb.
|
|
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДВОРЕЦ ДЕТСКОГО (ЮНОШЕСКОГО) ТВОРЧЕСТВА ФРУНЗЕНСКОГО РАЙОНА САНКТ-ПЕТЕРБУРГА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «Инженерное компьютерное проектирование» Возраст учащихся от10 до 17 лет Срок реализации 4 года Разработчики: Панкратова Людмила Павловна, методист Григорян Артем Арменович Педагог дополнительного образования 2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Направленность и уровень освоения Направленность дополнительной общеразвивающей образовательной программы «Инженерное компьютерное проектирование» - техническая. Уровень освоения – углубленный. Актуальность программы Любой человек, хоть немного работающий за компьютером, сталкивается с трехмерной графикой. Многие просто не обращали на это внимания: наличие красивых элементов оформления, 3D-моделей и анимированных сцен давно считается нормой практически во всех коммерческих программных пакетах, приложениях интернета, презентациях и рекламных роликах. Это не удивительно – ведь мы живем в мире, измеряемом тремя координатами. Нас окружают объемные объекты со свойственными им визуальными особенностями: цветом, прозрачностью, блеском и пр. Закономерно, что создатели компьютерных приложений стараются как можно больше приблизить элементы интерфейса и само изображение на экране к условиям реального мира – так оно и красивее, и привычнее для восприятия. Развитие информационных технологий постоянно выдвигают новые требования к современному инженеру-конструктору. Информационные технологии кардинально изменили принципы конструирования буквально за последнее десятилетие: процесс разработки изделий стал более интенсивным; значительно увеличилась их надежность и точность. Конструкторская деятельность стала более привлекательной для молодежи. Автоматизированное проектирование выделилось в отдельную отрасль, в результате чего сфера конструирования благодаря высоким технологиям стала более эффективной. Плоды технической фантазии всегда стремились вылиться на бумагу, а затем и воплотиться в жизнь. Если раньше представить то, как будет выглядеть дом или интерьер комнаты мы могли лишь по чертежу или рисунку, то с появлением компьютерного трехмерного моделирования стало возможным создать объемное изображение спроектированного сооружения. Оно отличается фотографической точностью и позволяет лучше представить себе, как будет выглядеть проект, воплощенный в жизни, внести определенные коррективы. 3D модель обычно производит гораздо большее впечатление, чем все остальные способы презентации будущего проекта. Передовые технологии позволяют добиваться потрясающих результатов. В трехмерную модель очень легко вносить любые изменения. Можно изменять проект, убирать одни детали и добавлять новые. Фантазия человека практически ничем не ограничена, и он может выбрать именно тот вариант, который подойдет для реализации цели наилучшим образом. Образовательная программа содержит три блока разной направленности: Блок 1 «Инженерное компьютерное проектирование в судостроении» (ИКПС) и блок 2 «Базовое инженерное компьютерное проектирование» общего характера (БИКП). Блок 3 «Компьютерный инжиниринг» - специализированный модуль. 3 Особенности программы Образовательной программой предусмотрено не просто обучение приемам, методам, навыкам и технологиям, а формирование инженерных компетенций: базовых, ключевых, универсальных и специальных. Была построена модель инженерных компетенций на базе коммуникативной компетенции, которая является основой для формирования всех компетенций. Инженерные компетенции позволяют учащемуся успешно строить свою учебную деятельность, а в дальнейшем стать конкурентоспособным, эффективно работающим сотрудником, независимо от выбранной специальности. Образовательная программа «Инженерное компьютерное проектирование» реализует блочно- модульную модель обучения с возможностью формирования индивидуальных образовательных маршрутов, в том числе за счет разных точек входа в обучение. В отличие от стандартного подхода к обучению, ориентированного, в основном, на передачу знания, модульный подход нацелен на формирование разного вида компетенций. В основу методики обучения заложена интеграция реального и виртуального образовательного пространства за счет использования организационных форм и средств, включающих работу учащихся с бумагой и картоном с последующей реализацией проекта на компьютере в графическом 3D редакторе. В рамках сетевого сотрудничества создана система ранней профессиональной навигации учащихся, заключены договора с учебными заведениями и другими организациями. Проводятся совместные мероприятия с вузами и предприятиями: экскурсии, Дни открытых дверей, встречи со специалистами, участие в организации соревнований для учащихся, подведении итогов и награждении и главное использование электронного пространства позволяет развивать скорость мышления, расширять кругозор, визуальное внимание, склонность к разумному риску, последовательность в достижении цели, настроенность на победу. Адресат программы Программа предназначена для детей в возрасте от 10 до 17 лет, которые проявляют интерес к техническому творчеству и компьютерным технологиям. Для обучения в рамках данной программы не предъявляется требований к специальным знаниям и умениям по предметам. Принимаются все дети (мальчики и девочки), которые по состоянию здоровья не имеют противопоказаний для работы за компьютером. Цель программы – развитие конструкторских способностей детей и формирование пространственного представления за счет освоения базовых возможностей среды трехмерного компьютерного моделирования. Задачи: Обучающие задачи 1. Сформировать представление о системах 3D моделирования и 2D проектирования; 2. Обучить основным приемам работы в 3D и 2D системе 3Ds max и AutoCAD , 3. Научить создавать базовые детали и простейшие модели твердотельных объектов; 4. Научить применять знания, полученные на уроках черчения, физики, технологии и геометрии. Развивающие задачи 1. Развитие умения исследовать, умения общаться, умения взаимодействовать, умения доводить дело до конца и т.д. 2. Развитие памяти, внимательности и наблюдательности, творческого воображения и фантазии через моделирование 3D-объектов; 4 Развитие информационной культуры за счет освоения информационных и коммуникационных технологий. Воспитательные задачи 1. Сформировать гражданскую позицию, патриотизм и обозначить ценность инженерного образования; 2. Воспитать чувство товарищества, чувство личной ответственности во время подготовки и защиты проекта, демонстрации моделей объектов;. 3. Воспитать нравственные качества по отношению к окружающим (доброжелательность, чувство товарищества, толерантность и т.д.). 4. Сформировать навыки командной работы над проектом; 5. Сориентировать учащихся на получение технической инженерной специальности. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ Условия набора и формирования групп Прием в группына1-й год обучения осуществляется в начале учебного года без предварительного отбора. На2-й год обучения принимаются дети, которые прошли программу 1- го года обучения или вновь поступающие, которые по результатам входного контроля показали результаты, позволяющие продолжить обучение. На3-й год обучения принимаются дети, которые освоили программу 2-го года обучения и/или уровень знаний и умений соответствуют требованиям программы 3-го года обучения. На4-й год обучения принимаются дети, которые освоили программу 3-го года обучения и/или уровень знаний и умений соответствуют требованиям программы 4-го года обучения Уровень подготовки определяется по результатам анкетирования, собеседования и тестирования. На первый год обучения формируются группы не менее 12 учащихся, на второй год – не менее 12, на 3-й год и 4-й годы – не менее 12 человек. Реализация программы возможна в очном, заочном и дистанционном формате. Режим занятий В соответствии с Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 04.07.2014 № 41 «Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно- эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей» (вместе с «СанПиН 2.4.4.3172-14. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы») (Зарегистрировано в Минюсте России 20.08.2014 № 33660) длительность занятий обучающихся до 10 лет в коллективах с компьютерной техникой по 2 по 30 минут, для остальных обучающихся – 2 по 45 минут. Группа 21 и 22 – по 2 часа 2 раза в неделю Группа 31 – 2 часа 1 раз в неделю. Материально-техническое обеспечение Для продуктивных занятий компьютерными проектами необходимы: 1. Компьютерный класс не менее чем на 12 рабочих мест, 2. Локальная сеть, 3. Выход в интернет с каждого рабочего места, 4. Сканер, принтер черно-белый и цветной, 5. Акустическая система (колонки, наушники, микрофон), 6. Интерактивная доска или экран, 5 7. Программное обеспечение офисные программы – пакет MSOffice; графические редакторы – векторной и растровой графики; CAD/CAM системы разработки AutoCAD, Fusion 360; 3D-редакторы 3D max, Blender; Платформы (движки) для сборки 3D проектов Unreal Engine, Unity 3D; Рабочее место обучаемого включает: Компьютер (системный блок + монитор); Наушники и микрофон. Рабочее место педагога: Компьютер (системный блок + монитор); Колонки и наушники + микрофон; Принтеры: цветной и черно белый; Сканер Кадровое обеспечение Педагог, обладающий ИКТ-компетенцией на уровне тьютора или педагога-консультанта, владеющего проектной и исследовательской технологиями обучения, имеющий высшее педагогическое образование или курсы переподготовки. Особенности организации образовательного процесса Образовательный процесс в рамках программы «Инженерное компьютерное проектирование» направлен на развитие творческих способностей, проектных и исследовательских навыков, логического и аналитического мышления. В проведении исследования с использованием того или иного метода следует использовать соответствующие картотеки (протокол), где обозначается: время, место, выборка испытуемых, если речь идѐт о людских ресурсах, учѐт контрольной группы, первоначальные данные исследования и т.д. Обучающиеся, основываясь на прежнем опыте и знаниях, высказывают предположения о путях разрешения проблемной ситуации, обобщают ранее приобретенные знания, выявляют причины явлений, объясняют их происхождение, выбирают наиболее рациональный вариант разрешения проблемной ситуации. В качестве словесных методов в рамках проблемного обучения используется эвристическая и проблемно-поисковая беседа, метод мозгового штурма. Планируемые результаты Предметные: Освоят элементы технологии проектирования в 3D системах и будут применять знания и умения при реализации исследовательских и творческих проектов; приобретут навыки работы в среде 3D моделирования и освоят основные приемы и технологии при выполнении проектов трехмерного моделирования; овладеют основными методами исследования и научатся использовать их при реализации исследовательских проектов; Метапредметные: смогут научиться составлять план исследования и использовать навыки проведения исследования с 3D моделью: освоят основные приемы и навыки решения изобретательских задач и научатся использовать в процессе выполнения проектов; Будут использовать знания, полученные за счет самостоятельного поиска в процессе реализации проекта; 6 Личностные: Усовершенствуют навыки взаимодействия в процессе реализации индивидуальных и коллективных проектов; Смогут работать индивидуально, в малой группе и участвовать в коллективном проекте; Смогут понимать и принимать личную ответственность за результаты коллективного проекта; Смогут взаимодействовать с другими учащимися вне зависимости от национальности, интеллектуальных и творческих способностей; Смогут без напоминания педагога убирать свое рабочее место, оказывать помощь другим учащимся. 7 Учебный план 1-го года обучения к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Инженерное компьютерное проектирование» Модуль «Компьютерный инжиниринг» Возраст учащихся – 10 -17 лет. Срок реализации 4 года № п/п Название раздела, темы Количество часов Формы контроля Всего Теория Практика 1 Вводное занятие. Основные приемы работы в 2D и 3D системе 4 1 3 Собеседование, опрос 2 Знакомство с основами теории проектирования 2D 32 10 22 Опрос 3 Создание сцен с использованием разработанных моделей в 2D и 3D средах 20 4 16 Тестирование, соревнования 4 Технология разработки эскизов чертежей 16 4 12 Тестирование 5 Технология разработки чертежей 14 4 10 Наблюдение, практическая работа 6 Технология создания и сборка 3D моделей в средах проектирования 20 4 16 Наблюдение, практическая контрольная работа 7 Текстурирование, развертка, постановка света. Фотореалистичный рендеринг. Простейшая анимация объектов 24 6 18 Наблюдение, практическая контрольная работа 8 Разработка проекта 18 6 12 Наблюдение, практическая контрольная работа 9 Итоговое занятие. Защита проектов 4 1 3 Презентация работ Итого 152 40 126 8 Учебный план 2-го года обучения к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Инженерное компьютерное проектирование» Модуль «Компьютерный инжиниринг» Возраст учащихся – 10 -17 лет. Срок реализации 4 года № п/п Название раздела, темы Количество часов Формы контроля Всего Теория Практика 1 Вводное занятие. Основные приемы работы в 2D и 3D системе 4 1 3 Собеседование, опрос 2 Знакомство с основами теории проектирования 2D 32 10 22 Опрос 3 Разработка объектов в платформах сборки 2D и 3D проектов 20 4 16 Тестирование, соревнования 4 Технология создания эскизов и 2D и 3D объектов 16 4 12 Тестирование 5 Технология разработки чертежей и 3D моделей для платформ 14 4 10 Наблюдение, практическая работа 6 Технология создания и сборка 3D моделей в средах проектирования 20 4 16 Наблюдение, практическая контрольная работа 7 Основы дополненной и виртуальной реальности, работа с системой захвата движения. 24 6 18 Наблюдение, практическая контрольная работа 8 Разработка проекта 18 6 12 Наблюдение, практическая контрольная работа 9 Итоговое занятие. Защита проектов 4 1 3 Презентация работ Итого 152 40 126 9 Учебный план 3-го года обучения к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Инженерное компьютерное проектирование» Модуль «Компьютерный инжиниринг» Возраст учащихся – 10 -17 лет. Срок реализации 4 года № п/п Название раздела, темы Количество часов Формы контроля Всего Теория Практика 1 Вводное занятие. Основные приемы работы в 2D и 3D системе 4 1 3 Собеседование, опрос 2 Основы теории проектирования 2D и 3D 14 4 10 Опрос 3 Разработка объектов в платформах сборки 2D и 3D проектов 10 2 8 Тестирование, соревнования 4 Технология создания эскизов и 2D и 3D объектов 8 2 6 Тестирование 5 Технология разработки чертежей и 3D моделей для платформ 12 4 8 Наблюдение, практическая работа 6 Технология создания и сборка 3D моделей в одной среде проектирования 6 1 5 Наблюдение, практическая контрольная работа 7 Основы дополненной и виртуальной реальности. 18 4 14 Наблюдение, практическая контрольная работа 8 Итоговое занятие. Защита проектов 4 1 3 Презентация работ Итого 76 19 57 10 Учебный план 4 года обучения к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Инженерное компьютерное проектирование» Модуль «Компьютерный инжиниринг» Возраст учащихся от 10 до 17 лет. Срок реализации 4 года № п/п Название раздела, темы Количество часов Формы контроля Всего Теория Практика 1 Вводное занятие. Основные приемы работы в 3D системе 2 2 4 Собеседование, опрос 2 Знакомство с основами теории проектирования 6 10 16 Опрос 3 Основные возможности программы 3D системы CreoElements/ProSchoolsEdition 4 16 20 Тестирование, соревнования 4 Технология создания базовых моделей 4 16 20 Тестирование 5 Создание простейших 3Dмоделей 8 28 36 Наблюдение, практическая работа 6 Технология разработки чертежей 4 16 20 Наблюдение, практическая контрольная работа 7 Технология сборки моделей 6 18 24 Опрос, наблюдение 8 Итоговое занятие: защита проектов 2 2 4 Презентация работ Итого 144 30 114 11 ГБУ ДО ДДЮТ Фрунзенского района Санкт-Петербурга Календарный учебный график к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Инженерное компьютерное проектирование» Возраст учащихся от 10 до 17 лет. Срок реализации 4 года Год обучения Дата начала обучения по программе Дата окончания обучения по программе Всего учебных недель Количество учебных часов Режим занятий Возможные формы проведения занятий 2 год 01.09.2020 09.06.2021 38 152 2 раза в неделю по 2 часа 3 год 01.09.2020 02.06.2021 38 76 1 раз в неделю по 2 часа 12 Рабочая программа 1 года обучения к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Компьютерный инжиниринг» Возраст учащихся от 10 до 17 лет. Срок реализации 4 года Задачи: Обучающие задачи 1. Сформировать представление о системах 3D моделирования и 2D проектирования; 2. Обучить основным приемам работы в 3D и 2D системе 3Ds max и AutoCAD , 3. Научить создавать базовые детали и простейшие модели твердотельных объектов; 4. Научить применять знания, полученные на уроках черчения, физики, технологии и геометрии. Развивающие задачи 1. Развить умения исследовать, умения общаться, умения взаимодействовать, умения доводить дело до конца и т.д. 2. Развить память, внимательность и наблюдательность, творческое воображение и фантазию через моделирование 3D-объектов; 3. Развить информационную культуру за счет освоения информационных и коммуникационных технологий. 4. Развить цифровую грамотность за счет использования цифровых технологий. Воспитательные задачи 1. Сформировать гражданскую позицию, патриотизм и обозначить ценность инженерного образования; 2. Воспитать чувство товарищества, чувство личной ответственности во время подготовки и защиты проекта, демонстрации моделей объектов;. 3. Воспитать нравственные качества по отношению к окружающим (доброжелательность, чувство товарищества, толерантность и т.д.). 4. Сформировать навыки командной работы над проектом; 5. Продолжить ориентировать учащихся на получение технической инженерной специальности. Содержание программы |