Публикации 3D-моделирование, как средство внедрения инновационных технологий и применение цифровой образовательной среды в дополнительном образовании

Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.

Скачать публикацию

Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: 3D-моделирование, как средство внедрения инновационных технологий и применение цифровой образовательной среды в дополнительном образовании
Автор: Курганова Татьяна Валерьевна

3D-моделирование, как средство внедрения инновационных технологий и применение цифровой образовательной среды в дополнительном образовании(из опыта работы педагога)Курганова Татьяна Валерьевнапедагог дополнительного образованияМБУДО «Станция юных техников» МО «город Бугуруслан»Современная реальность заставляет по-новому взглянуть на мир, состоящий из разного рода технических и научных достижений. Сегодня на педагогов обрушивается большой поток современных технологических новинок, цифровых инноваций. Современные технологии развиваются и процесс не стоит на месте.Дополнительное образование играет важную роль в создании оптимальных условий и возможностей для полноценного развития личности ребенка, его индивидуальности. Оно обладает существенным потенциалом и благоприятными условиями для развития творческих способностей детей. В дополнительном образовании занятия не похожи на уроки в общеобразовательной школе и несут детям не только приятные минуты совместной творческой деятельности, но и служат ключом для собственного творчества и профессионального самоопределения.На примере своего опыта работы продемонстрирую, как можно использовать инновационные технологии для развития творческих способностей обучающихся.В связи с развитием современных технологий в МБУДО «Станция юных техников» г. Бугуруслана в сентябре 2021 года было открыто творческое объединение «3D-БУМ: будем учиться моделировать».Что же мы понимает под трехмерной компьютерной моделью? 3D-моделирование – это построение модели объекта по трем осям X, Y и Z (высота, ширина, глубина). 3D-моделирование позволяет с максимальной точностью продемонстрировать размер, форму, внешний вид объекта и другие его характеристики.Почему именно компьютерное 3D-моделирование? Это направление интересно, перспективно, востребовано. В настоящее время в мире, да и в России, сложно найти ту отрасль экономики, где бы не использовались 3D технологии. И с каждым годом масштабность внедрения 3D-моделирования в разные отрасли экономики только увеличивается.В современном мире работа с 3D-графикой – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера. Этой работой занимаются не только профессиональные художники, дизайнеры и архитекторы. Сейчас никого не удивишь трехмерным изображением, а вот печать 3D-моделей на современном оборудовании и применение их в различных отраслях дело новое.На сегодняшний день трудно представить изготовление широкого круга изделий без применения 3D-моделирования и использования печати на 3D-принтере. Технологии 3D-печати используются во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности. Широкое применение 3D-печать получила в производственной сфере. Она является основой для создания роботов и автоматизированных производств. Перед нами возник целый ряд педагогических вопросов: Как организовать обучение 3D-моделированию в учреждении дополнительного образования? С какого возраста принимать детей в творческое объединение? Какое компьютерное программное обеспечение использовать для работы?К моменту открытия творческого объединения я прошла обучение по программе «3D-моделирование и основы 3D-печати» и ознакомилась с опытом коллег из образовательных учреждений других городов.Обобщив педагогический опыт, я разработала дополнительную образовательную общеразвивающую программу «3D-БУМ: будем учиться моделировать». Основная цель программы - формирование и развитие у обучающихся интеллектуальных и практических компетенций в области создания пространственных моделей, освоение элементов основных базовых навыков по трёхмерному моделированию.Программа рассчитана на 2 года. Для первого года обучения реализуется по персонифицированному финансированию дополнительного образования (ПФДО). Ориентирована на возраст обучающихся 10 – 12 лет, так как у обучающихся в это время наступает самый благоприятный возраст для творческого развития. Обучающимся нравится решать проблемные ситуации, находить сходства и различия. Подросток становится способным к более сложному аналитико-синтетическому восприятию предметов и явлений.В основе моего педагогического опыта лежит творческое сочетание и применение различных форм работы, методик, приёмов, а также современных педагогических информационных технологий в процессе обучения. Такая система работы позволяет максимально раскрыть творческие способности обучающихся, привлечь к процессу творчества, реализовать интеллектуальные запросы и потребности каждого.Главное для побуждения воспитанников к творчеству – это создание условий эмоционально-комфортных для их творчества. Я ничего не навязываю, а создаю такую атмосферу на занятии, когда ребёнку хочется поделиться своими мыслями, чувствами и переживаниями.Занятие по компьютерному моделированию, как и любое другое строится от простого к сложному. Необходимо было сначала дать основы трехмерного пространства; научить их видеть оси, по которым в дальнейшем и будут создаваться модели; создавать плоскости в пространстве для построения деталей.Для первых своих трехмерных моделей мы изучали программу Paint 3D. Это усовершенствованная версия стандартного графического редактора Paint. Поэтому ребята с легкостью втянулись в процесс моделирования. Данная программа предоставляет огромный простор для творчества и реализации своих идей. Ребятам представляется возможность оживить свои трехмерные модели, если сохранить их в формате анимации или видеоролика. Также у ребят вызывает интерес использования опцию «смешанная реальность», при котором используется камера ноутбука. Все это не только развивает в детях творческое начало, но и способствует развитию воображения.Но наиболее интересен опыт при обучении 3D-моделированию в программной среде Tinkercad. Это online-сервис и среда моделирования для работы с 3D-объектами. В сети Интернет достаточно много ресурсов, где разработаны уроки по 3D-моделированию, но они ориентированы на более взрослую и продвинутую аудиторию. Программная среда Tinkercad позволяет обучаться трехмерному моделированию с 6 лет.Обучение в программе Tinkercad позволяет, не только внедрять цифровые технологии в образовательный процесс, но и на начальном этапе использовать средства цифровой образовательный среды. Цифровая образовательная среда предполагает применение электронного обучения, и дистанционных образовательных технологий, обеспечивающие доступ к образовательным услугам и сервисам в электронном виде.В этой программе мы создали личный кабинет, доступ в который есть у каждого обучающегося творческого объединения «3D-БУМ». Ребята могут работать над своими проектами с любого электронного устройства (компьютер, ноутбук, планшет, телефон) в любое время. И мне, как педагогу, легко контролировать выполнение всех заданий. Это удобное обучение при переходе на дистанционную форму обучения или отсутствие обучающегося по уважительной причине на занятиях. Ребята дома выполняют полученное задание, а я через личный кабинет вижу их результат.В программе присутствуют все основные инструменты. Дополнительная рабочая плоскость и линейка для удобства позиционирования. В формах находятся все основные примитивы для создания 3D-моделей. Комбинируя фигуры из этого раздела, можно создать большинство моделей. Фигуры могут создавать часть объекта, так и быть отверстием в модели.Первые занятия в программной среде Tinkercad начинаю с практической работы «Брелок». При моделировании брелока происходит знакомство со многими возможностями редактора: работа с разными формами, использование инструментов группировки и разгруппировки, зеркального отображения и выравнивания. Обучающиеся создают свои первые модели под руководством педагога и постепенно переходят в самостоятельную деятельность. Изготавливая 3D-модель, ребята учатся проектировать, моделировать, анализировать, оценивать, корректировать. Во время работы над трехмерной моделью, обучающийся должен продумать до мелочей свой продукт деятельности, если необходимо зарисовать эскиз на бумаги, но в основном, применяя свое пространственное воображение, сразу проектируют 3D-модель в программе.В своей работе придерживаюсь принципу: «Только самостоятельное творчество детей на занятиях разбудит их «дремлющие» способности». На своих занятиях данный метод я реализую в форме выполнения творческих проектов. При этом под творческим проектом понимается самостоятельная творческая работа, выполненная под моим руководством. Качество же выполнения творческого проекта зависит от того, насколько прочны знания, умения и навыки обучающихся, приобретенные на занятиях. Хотелось бы отметить, что при организации подобных форм творческой деятельности, у обучающихся появляется возможность использовать результаты детского творчества при обучении «следующего» поколения, использую форму наставничества. Для ребят это переход в позицию взрослого, который дает большой стимул к познанию, ведь в этом случае воспитанник учится не потому, что так хотят взрослые, а потому что это нужно ему самому, чтобы научить кого-то другого.Предлагаю посмотреть момент создания 3D-модели в ускоренном виде, так как такой процесс занимает большое количество времени (). Данный видеоролик я подготовила для освоения базовых навыков создания самолета. И направить их творческие идеи для дальнейшего воплощения трехмерной модели военного самолета, который мы приурочили ко Дню защитника отечества. В итоге у обучающихся получаются разнообразные самолеты.Именно при изучении программы Tinkercad у ребят появилась возможность распечатать свои трехмерные модели на 3D-принтере. И с большой радостью и гордостью унести свои модели домой.На первых этапах моделирования ребята смогли показать свои первые результаты. Обучающиеся приняли участие во Всероссийском конкурсе работ по 3D-моделированию, посвященный 120-летию со дня рождения Уолта Диснея «120 years of Disney». Где необходимо было разработать трехмерный сюжет из мультфильма и представить защиту своего проекта. По итогам конкурса у нас призовое 3 место. И это было только начало. Сейчас обучающиеся творческого объединения «3D-БУМ» неоднократные победители и призеры конкурсов, олимпиад, фестивалей и флешмобах различного уровня. Особо значимые из них: Всероссийском конкурсе научно-популярных видео «ЗНАЕШЬ? НАУЧИ!», Областной конкурс «Во славу Отечества!», городские и областные научно-практические конференции, Окружной конкурс мобильных роботов «Ультработ», Областной конкурс «Космос 3D», Всероссийский конкурс «3D-мейкер», Открытый конкурс «Проектируем Новый год в Tinkercad», областной конкурс творческих работ обучающихся по информатике и информационным технологиям «ОренИнфо».3D-моделирование - это прежде всего практика, требующая большого внимания и терпения, чтобы получить нужную нетривиальную форму объекта. Поэтому, чем больше пробуешь, больше практического опыта получишь, тем лучше. Изучение 3D-моделирования в дополнительном образовании открывает широкие возможности для студентов создавать принципиально новые продукты труда, осваивать новые вершины в изучении современных технологий. Учащиеся получают практические знания по моделированию и параметрическому проектированию, создают собственные инженерные и технические проекты, развивают инженерно-технические способности и обеспечивают свою конкурентоспособность в профессиональных областях технической направленности. Благодаря инновационным технологиям и цифровой образовательной среде любое занятие можно организовать на высшем уровне для развития творческих способностей. В дополнительном образовании каждый педагог ставит перед собой главную задачу - научить ребенка созидать, творить, получать от этого процесса удовольствие. Правильно определив способности обучающегося, максимально раскрыть и развить его талант, направить весь его потенциал на созидание и на помощь другим.В заключении хочется сказать, что мы для себя ставим важную задачу - сотрудничество школ города с дополнительным образованием. Благодаря творческим и деловым контактам можно улучшить содержание и уровень подготовки различных массовых мероприятий: соревнования и выставки между образовательными организациями, которые практикуют 3D-моделирование.