Рабочая программа реализуется в 59 классе Составитель учитель технологии Чередник Павел Андреевич
 Скачать 59.6 Kb.
|
|
Модуль «3D-моделирование, прототипирование и макетирование» рабочей программы учебного предмета «Технология» Модуль «3D-моделирование, прототипирование и макетирование» рабочей программы учебного предмета «Технология» составлен на основе учебно-методического комплекта «Технология. 3D-моделирование и прототипирование» Копосов Д.Г. Рабочая программа реализуется в 5-9 классе Составитель: учитель технологии Чередник Павел Андреевич Место работы: МОУ СОШ «Траектория успеха» Адрес образовательной организации: г.о. Воскресенск, с. Ашитково, ул. Школьная д.1 Модуль разработан с учетом следующих нормативных документов: Федерального закона от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации». Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 1897 (ФГОС ООО). Концепции преподавания предметной области «Технология» в образовательных организациях Российской Федерации, реализующих основные общеобразовательные программы, утвержденной протоколом заседания коллегии Министерства просвещения Российской Федерации от 24 декабря 2018 г. № ПК-1вн. Примерной основной образовательной программой основного общего образования, одобренной решением федерального учебно-методического объединения по общему образованию 8 апреля 2015 г. № 1/15 (с изменениями от 04.02.2020 № 1/20). Модуль «3D-моделирование, прототипирование и макетирование» включает в себя содержание, посвящённое изучению основ трёхмерного моделирования, макетирования и прототипирования, освоению навыков создания, анимации и визуализации 3D-моделей с использованием программного обеспечения графических редакторов, навыков изготовления и модернизации прототипов и макетов с использованием технологического оборудования. Базовым программным обеспечением (далее – ПО) для модуля являются распространяемые на условиях свободного программного обеспечения (СПО) кросс платформенные Windows, Linux САПР FreeCAD или OpenSCAD. При этом программа модуля останется актуальной и при использовании коммерческого ПО 3D-моделирования Autodesk Fusion 360, SolidWorks, КОМПАС 3D. Распределение учебных часов.
Планируемые предметные результаты освоения модуля «3D-моделирование, прототипирование и макетирование» за уровень обучения Современные технологии и перспективы их развития Выпускник научится: называть и характеризовать актуальные и перспективные технологии материальной и нематериальной сферы, где востребованы технологии 3D-моделирования, прототипирования и макетирования; Выпускник получит возможность научиться: осуществлять анализ и давать аргументированный прогноз развития технологий в сферах, рассматриваемых в рамках предметной области; Формирование технологической культуры и проектно-технологического мышления обучающихся. Выпускник научится: выявлять и формулировать проблему, требующую технологического решения; определять цели проектирования субъективно нового продукта или технологического решения; готовить предложения технических или технологических решений с использованием методов и инструментов развития креативного мышления, в том числе с использованием инструментов, таких как дизайн-мышление, ТРИЗ и др.; планировать этапы выполнения работ и ресурсы для достижения целей проектирования; применять базовые принципы управления проектами; следовать технологическому процессу, в том числе в процессе изготовления субъективно нового продукта; оценивать условия применимости технологии, в том числе с позиций экологической защищенности; прогнозировать по известной технологии итоговые характеристики продукта в зависимости от изменения параметров и/или ресурсов, проверять прогнозы опытно-экспериментальным путем, в том числе самостоятельно планируя такого рода эксперименты; в зависимости от ситуации оптимизировать базовые технологии, проводить анализ возможности использования альтернативных ресурсов, соединять в единый технологический процесс несколько технологий без их видоизменения для получения сложносоставного материального или информационного продукта; проводить оценку и испытание полученного продукта; проводить анализ потребностей в тех или иных материальных или информационных продуктах; описывать технологическое решение с помощью текста, схемы, рисунка, графического изображения и их сочетаний; анализировать возможные технологические решения, определять их достоинства и недостатки в контексте заданной ситуации; применять базовые принципы бережливого производства, включая принципы организации рабочего места с учетом требований эргономики и научной организации труда; проводить и анализировать разработку и/или реализацию продуктовых проектов, предполагающих: определение характеристик и разработку материального продукта, включая планирование, моделирование и разработку документации в информационной среде, в соответствии с задачей собственной деятельности или на основе самостоятельно проведенных исследований потребительских интересов, изготовление материального продукта на основе технологической документации с применением элементарных (не требующих регулирования) и сложных (требующих регулирования/настройки) рабочих инструментов/технологического оборудования, модификацию материального продукта по технической документации и изменения параметров технологического процесса для получения заданных свойств материального продукта, встраивание созданного информационного продукта в заданную оболочку, изготовление информационного продукта по заданному алгоритму в заданной оболочке; проводить и анализировать разработку и/или реализацию технологических проектов, предполагающих: модификацию (комбинирование, изменение параметров и требований к ресурсам) заданного способа (технологии) получения требующегося материального продукта (после его применения в собственной практике), разработку инструкций и иной технологической документации для исполнителей, разработку способа или процесса получения материального и информационного продукта с заданными свойствами; проводить анализ конструкции и конструирование механизмов, простейших роботов с помощью материального или виртуального конструктора; выполнять чертежи и эскизы, а также работать в системах автоматизированного проектирования; выполнять базовые операции редактора компьютерного трехмерного проектирования (на выбор образовательной организации). Построение образовательных траекторий и планов в области профессионального самоопределения Выпускник научится: характеризовать группы профессий, относящихся к актуальному технологическому укладу; характеризовать ситуацию на региональном рынке труда, называть тенденции ее развития; разъяснять социальное значение групп профессий, востребованных на региональном рынке труда; анализировать и обосновывать свои мотивы и причины принятия тех или иных решений, связанных с выбором и реализацией образовательной траектории; анализировать свои возможности и предпочтения, связанные с освоением определенного уровня образовательных программ и реализацией тех или иных видов деятельности. По годам обучения результаты освоения модуля. 5 класс По завершении учебного года обучающийся: Культура труда (знания в рамках предметной области и бытовые навыки): соблюдает правила безопасности и охраны труда при работе с учебным и лабораторным оборудованием; разъясняет содержание понятий «изображение», «эскиз», «материал», «инструмент», «механизм», «конструкция» и адекватно использует эти понятия; организует и поддерживает порядок на рабочем месте; осуществляет сохранение информации о результатах деятельности в формах описания, схемы, эскиза, графического изображения; использует при выполнении учебных задач научно-популярную литературу, справочные материалы и ресурсы интернета; Предметные результаты: читает элементарные эскизы, схемы; выполняет элементарные эскизы, схемы, в том числе с использованием программного обеспечения графических редакторов; характеризует основные технологические операции, виды/способы/приемы обработки конструкционных материалов; осуществляет сборку моделей; конструирует модель по заданному прототипу; имеет опыт проведения испытания, анализа продукта; получил и проанализировал опыт модификации материального или информационного продукта; Проектные компетенции (включая компетенции проектного управления): получил и проанализировал опыт изготовления материального продукта на основе технологической документации. 6 класс По завершении учебного года обучающийся: Культура труда (знания в рамках предметной области и бытовые навыки): соблюдает правила безопасности и охраны труда при работе с учебным и лабораторным оборудованием; разъясняет содержание понятий «чертеж», «форма», «макет», «прототип», «3D-модель», «программа» и адекватно использует эти понятия; может охарактеризовать два-три метода поиска и верификации информации в соответствии с задачами собственной деятельности; Предметные результаты: читает элементарные чертежи; анализирует формообразование промышленных изделий; выполняет базовые операции редактора компьютерного трехмерного проектирования; характеризует основные методы/способы/приемы изготовления объемных деталей из различных материалов, в том числе с применением технологического оборудования; получил и проанализировал собственный опыт применения различных методов изготовления объемных деталей (послойный синтез); получил и проанализировал опыт изготовления макета или прототипа; получил и проанализировал опыт модификации механизмов для получения заданных свойств (решение задачи); применяет простые механизмы для решения поставленных задач по модернизации/проектированию процесса изготовления материального продукта; может охарактеризовать технологии разработки информационных продуктов (приложений/компьютерных программ), в том числе технологии виртуальной и дополненной реальности; характеризует свойства конструкционных материалов; характеризует основные технологические операции, виды/способы/приемы обработки конструкционных материалов; характеризует оборудование, приспособления и инструменты для ручной обработки конструкционных материалов; применяет безопасные приемы обработки конструкционных материалов с использованием ручного и электрифицированного инструмента; имеет опыт подготовки деталей под окраску. Проектные компетенции (компетенции проектного управления и гибкие компетенции): может назвать инструменты выявления потребностей и исследования пользовательского опыта; может охарактеризовать методы генерации идей по модернизации/проектированию материальных продуктов или технологических систем; умеет разделять технологический процесс на последовательность действий; получил опыт выделения задач из поставленной цели по разработке продукта; получил и проанализировал опыт разработки, моделирования и изготовления оригинальных конструкций (материального продукта) по готовому заданию, включая поиск вариантов (альтернативные решения), отбор решений, проектирование и конструирование с учетом заданных свойств. 7 класс По завершении учебного года обучающийся: Культура труда (знания в рамках предметной области и бытовые навыки): соблюдает правила безопасности и охраны труда при работе с учебным и лабораторным оборудованием; разъясняет содержание понятий «станок», «оборудование», «машина», «сборка», «модель», «моделирование», «слой» и адекватно использует эти понятия; следует технологии, в том числе в процессе изготовления субъективно нового продукта; получил и проанализировал опыт оптимизации заданного способа (технологии) получения материального продукта на собственной практике; Предметные результаты: выполняет элементарные технологические расчеты; называет и характеризует актуальные и перспективные информационные технологии; получил и проанализировал опыт проведения виртуального эксперимента по избранной обучающимся тематике; создает 3D-модели, применяя различные технологии, используя неавтоматизированные и/или автоматизированные инструменты; анализирует данные и использует различные технологии их обработки посредством информационных систем; использует различные информационно-технические средства для визуализации и представления данных в соответствии с задачами собственной деятельности; выполняет последовательность технологических операций по подготовке цифровых данных для учебных станков; характеризует свойства конструкционных материалов искусственного происхождения; применяет безопасные приемы выполнения основных операций слесарно-сборочных работ; характеризует основные виды механической обработки конструкционных материалов; характеризует основные виды технологического оборудования для выполнения механической обработки конструкционных материалов; имеет опыт изготовления изделия средствами учебного станка, в том числе с симуляцией процесса изготовления в виртуальной среде; Проектные компетенции (компетенции проектного управления и гибкие компетенции): использует методы генерации идей по модернизации/проектированию материальных продуктов или технологических систем, направленных на достижение поставленных целей; самостоятельно решает поставленную задачу, анализируя и подбирая материалы и средства для ее решения; использует инструмент выявления потребностей и исследования пользовательского опыта; получил и проанализировал опыт определения характеристик и разработки материального или информационного продукта, включая планирование, разработку концепции, моделирование, конструирование и разработку документации в информационной среде, на основе самостоятельно проведенных исследований потребительских интересов. 8 класс По завершении учебного года обучающийся: Культура труда (знания в рамках предметной области и бытовые навыки): организует рабочее место в соответствии с требованиями безопасности и правилами эксплуатации используемого оборудования и/или технологии, соблюдает правила безопасности и охраны труда при работе с оборудованием и/или технологией; называет предприятия региона проживания, работающие на основе современных производственных технологий; называет характеристики современного рынка труда, описывает цикл жизни профессии, характеризует новые и умирающие профессии, в том числе на предприятиях региона проживания. Предметные результаты: описывает жизненный цикл технологии, приводя примеры; объясняет простейший технологический процесс по технологической карте, в том числе характеризуя негативные эффекты; получил и проанализировал опыт разработки (комбинирование, изменение параметров и требований к ресурсам и т. п.) технологии получения материального/информационного продукта с заданными свойствами; получил и проанализировал опыт оптимизации заданного способа (технологии) получения материального продукта на собственной практике; описывает технологическое решение с помощью текста, эскизов, схем, чертежей; составляет техническое задание, памятку, инструкцию, технологическую карту; создает модель, адекватную практической задаче; проводит оценку и испытание полученного продукта; производит настройку, наладку и контрольное тестирование технического устройства, созданного в рамках учебной деятельности; получил и проанализировал опыт моделирования и/или конструирования движущейся модели; характеризует произвольно заданный материал в соответствии с задачей деятельности, называя его свойства (внешний вид, механические, электрические, термические, возможность обработки), экономические характеристики, экологичность (с использованием произвольно избранных источников информации); характеризует применимость материала под имеющуюся задачу, опираясь на его свойства (внешний вид, механические, электрические, термические, возможность обработки), экономические характеристики, экологичность; отбирает материал в соответствии с техническим решением или по заданным критериям; называет и характеризует актуальные и перспективные технологии получения материалов с заданными свойствами; называет и характеризует актуальные и перспективные технологии для прогрессивного развития общества (в том числе в следующих отраслях: робототехника, микроэлектроника, интернет вещей, беспилотные летательные аппараты, технологии геоинформатики, виртуальная и дополненная реальность и др); Проектные компетенции (компетенции проектного управления и гибкие компетенции): имеет опыт подготовки презентации полученного продукта различным типам потребителей. 9 класс По завершении учебного года обучающийся: Культура труда (знания в рамках предметной области и бытовые навыки): организует рабочее место в соответствии с требованиями безопасности и правилами эксплуатации используемого оборудования и/или технологии, соблюдает правила безопасности и охраны труда при работе с оборудованием и/или технологией; получил и проанализировал опыт наблюдения (изучения) и/или ознакомления с современными производствами в различных технологических сферах и деятельностью занятых в них работников; получил опыт поиска, структурирования и проверки достоверности информации о перспективах развития современных производств в регионе проживания; анализирует свои возможности и предпочтения, связанные с освоением определенного уровня образовательных программ и реализацией тех или иных видов деятельности, и планирует дальнейшую образовательную траекторию; имеет опыт публичных выступлений (как индивидуальных, так и в составе группы) с целью демонстрации и защиты результатов проектной деятельности. Предметные результаты: анализирует возможные технологические решения, определяет их достоинства и недостатки в контексте заданной ситуации; оценивает условия использования технологии, в том числе с позиций экологической защищенности; в зависимости от ситуации оптимизирует базовые технологии (затратность — качество), проводит анализ альтернативных ресурсов, соединяет в единый план несколько технологий без их видоизменения для получения сложносоставного материального или информационного продукта. Проектные компетенции (компетенции проектного управления и гибкие компетенции): выявляет и формулирует проблему, требующую технологического решения; получил и проанализировал опыт разработки и/или реализации командного проекта по жизненному циклу на основании самостоятельно выявленной проблемы; имеет опыт использования цифровых инструментов коммуникации и совместной работы (в том числе почтовых сервисов, электронных календарей, облачных сервисов, средств совместного редактирования файлов различных типов); имеет опыт использования инструментов проектного управления; планирует продвижение продукта. Метопредметные и личностные результаты освоения модуля. Личностные результаты: формирование у учащегося желания вести познавательную и исследовательскую деятельность; вовлечение учеников в научно-техническую сферу науки; формирование логического и критического мышления; готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности; навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности; готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию, на протяжении всей жизни; сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной и общественной деятельности; эстетическое отношение к миру, включая эстетику научного и технического творчества; осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов; отношение к профессиональной деятельности как возможности участия в решении личных, общественных, государственных, общенациональных проблем; Метапредметными результатами освоения программы по направлению «Моделирование и прототипирование» являются: умение строить модели и анализировать их; объектное восприятие окружающего мира и развитие пространственного мышления; умение выделять из проблем задачи; умение строить исследовательскую работу, нацеленную на конечный практический результат; умение формализовать получаемый опыт и встраивать его в существующую картину мира; познания в способах производства изделия и выделение основных производственных процессов. Содержание учебного модуля ¨3D-моделирование, прототипирование и макетирование¨(54 часа) 5 класс (12 часов) Теоретические сведения. Цифровизации и виртуализация жизнедеятельности. Цифровые технологии в подготовке и планировании производства. Назначение технологий 3D-моделирования, прототипирования и макетирования. Понятие модели. Моделирование. Функции моделей. Использование моделей в процессе проектирования технологической системы. Интерфейс. Основные компоненты программы. Виды документов. Общие приемы работы. Верстаки. Командные панели. Панели инструментов. Дерево проекта. Редактор свойств. Панель примитивов. Булевы операции с примитивами. Аддитивные технологии. ЗD-принтер. Работа с ПО слайсинга. Основные настройки принтера. Контроль установок стола. Слайсинг 3D модели и G-код. Основные материалы. Методы и принципы обработки изделий полученных с помощью аддитивных технологий. Лабораторно-практические и практические работы. Решение кейсов по дальнейшему развитию цифровизации и необходимым навыкам для жизни в данных условиях. Решение кейсов выбора и развития необходимых технологий. Построение трехмерной модели с использованием панели примитивов. Выбор технологии изготовления с учетом основных технологических и декоративных свойств, минимизации отходов. Печать первой 3D-модели с использованием ранее созданного в САПР 3D-объекта. Печать 3D-модели. Постобработка полученного изделия. Рефлексия. Подведение итогов и презентация работ. 6 класс (14 часов) Теоретические сведения. Изометрическое представление и объемное эскизирование в 3D-моделировании. Приборы и инструменты для измерения тел. Система координат в пространстве. Размерности тел. Привязки и ограничения в САПР. Методы построения твёрдотельных моделей. Формообразующие операции. Операции «вытягивание», «вращение», «вырез». Лабораторно-практические и практические работы. Эскизирование по образцу. Снятие и нанесение размеров на эскиз. Исследование основных методов построения 3D модели простой детали: симметричное отображение, вытягивание, выдавливание, вращение, вырез. Симметрия, ось симметрии. Построение 3D-объекта по образцу. Построение трехмерной модели с использованием инструментов различных верстаков. Проработка идеи проекта и разработка 3D -модели изделия. Печать и постобработка изделия. Подведение итогов и презентация работ. 7 класс (12 часов) Теоретические сведения. 3D принтер. Техника безопасности. Основные элементы конструкции. Правила обращения и обслуживания. Основные материалы. Зависимость области применения аддитивных материалов от их свойств. Профессии, связанные с созданием изделий из материалов искусственного происхождения. Понятие о многодетальном изделии и принципах его 3D -моделирования. Верстак «Assembly». Меню операций сборки. Лабораторно-практические и практические работы. Соблюдение правил безопасности труда при работе ручными инструментами и на технологических машинах. Выбор технологии изготовления с учетом основных технологических и декоративных свойств, минимизации отходов. Анализ образца или изображения многодетального изделия: определение назначения, количества и формы деталей изделия, определение их взаимного расположения, способов и видов соединения деталей изделия. Сборка 3D-модели на основе библиотечных элементов. Работа над проектом: Выбор замысла и разработка 3D-моделей деталей изделия. Выполнение сборки 3D-модели, подключение необходимых библиотек элементов. Печать и постобработка изделия. Визуальный и инструментальный контроль качества деталей. Выявление дефектов и их устранение. Рефлексия. Подведение итогов и презентация работ. 8 класс (9 часов) Теоретические сведения. Обзор предприятий региона проживания, применяющих технологии 3D -моделирования, макетирования и прототипирования. Параметризация. Параметрическое моделирование. Параметрическая модель. Особенности структурного программирования. Параметризация, установление взаимосвязей сборки многодетальной 3D -модели. Анимирование и визуализация механизмов. Лабораторно-практические и практические работы. Создание модели «Вложенные кольца». Создание модели «Снежинка». Создание анимации 3D -модели динамической системы. Работа над проектом: Выбор замысла и разработка 3D -моделей деталей изделия. Выполнение сборки 3D -модели, подключение необходимых библиотек элементов. Параметрирование взаимосвязей, выполнение динамической визуализации. Рефлексия. Подведение итогов и презентация работ. 9 класс (6 часов) Теоретические сведения. 3D САПР. Обобщение и повторение. FEM-анализ нагрузки и прочности конструкций методом конечных элементов. Средства создания компьютерной графики, технологии виртуальной и дополненной реальности. Развитие 3d-технологий. Профессии, связанные с 3D -моделированием, макетированием и прототипированием. Лабораторно-практические и практические работы. Проведение анализа прочностных характеристик конструкций, модернизация конструкций. Подготовка доклада по перспективным технологиям виртуальной и дополненной реальности. Построение траекторий профессионального самоопределения, характеристика мира профессий, связанных с изучаемыми технологиями, их востребованность на рынке труда. Календарно-тематическое планирование по годам обучения.
Обеспечение программы Организационное Необходимо разделить класс на две группы, в каждой из которых должно быть до 15 чел. Учебно-методическое конспекты занятий по предмету; инструкции и презентации к занятиям; проектные задания, проекты и рекомендации к выполнению проектов, диагностические работы с образцами выполнения и оцениванием; раздаточные материалы (к каждому занятию); положения о конкурсах и соревнованиях. Материально-техническое Компьютерный класс не менее чем на 15 рабочих мест Локальная сеть Выход в интернет с каждого рабочего места Сканер, принтер Акустическая система Интерактивная доска или экран Программное обеспечение на каждом рабочем месте: офисные программы; графические редакторы - векторной и растровой графики; САПР FreeCAD /OpenSCAD или коммерческие CAD. Рабочее место обучаемого включает: Компьютер Рабочее место педагога: Компьютер 3D принтер 1 или 2 • Сканер | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||