Мастер-класс по применению программы Sweet Home в рамках реализации модуля 3моделирование и прототипирование объектов.

Применение программы Sweet Home в рамках реализации модуля 3моделирование и прототипирование обьектов.

Работа выполнена: учителем технологии Лазаревой Ольгой Николаевной

1. Поисковый этап

1.1 Выявление потребности и формулировка проблемы

В наше время трехмерные модели стали очень популярными, их можно встретить в разных сферах жизни: в фильмах, компьютерных играх, архитектурных проектах и даже в медицине. Трехмерные модели – это изображения, которые имеют не только высоту и ширину, но и глубину. Они позволяют создать реалистичные и объемные объекты, которые можно рассматривать с разных сторон.

Создание трехмерных моделей – это очень увлекательный и интересный процесс. В современном мире появилось много инструментов, которые помогают нам в этом деле. Сегодня существуют специальные программы, с помощью которых можно создавать трехмерные модели. Например, Blender, SketchUp, Tinkercad и многие другие. Они позволяют создавать модели простыми инструментами, добавлять цвета и текстуры, выполнять анимацию и многое другое. В современных условиях быстроразвивающихся информационно- коммуникационных технологий к числу инновационных образовательных технологий целесообразно отнести и технологии 3D – моделирования. Например, в качестве образовательных технологий 3D - моделирование можно применить в следующих случаях: проведение 3D - уроков и 3D - лекций; 3D - моделирование наиболее сложного физического или химического эксперимента учителем или программистом; создание обучающимися собственных 3D - моделей, 3D - изображений или 3D - роликов.

Применение в школе технологий 3D - моделирования способствует:

развитию творческих способностей обучающихся;профориентации обучающихся на инженерные и технические специальности;развитию познавательного интереса у обучающихся;улучшению восприятия учебного материала обучающимися;концентрации внимания обучающихся на учебном материале;организации внеурочной деятельности обучающихся по разным направлениям;проведению конкурсов и других мероприятий. Основными достоинствами 3D-моделирования является как раз наглядность, информативность и реалистичность.

1.2 Цель и задачи

Цель: Ознакомить обучающихся с определениями и применением трехмерной графики и трехмерного моделирования, программы для работы с трехмерной графикой.

Задачи:

Образовательная: познакомиться с этапами получения трехмерного изображения, программными пакетами, позволяющими создавать трёхмерную графику.

Развивающая: развитие интереса к предмету; формирование приёмов логического мышления; развитие способность анализировать и обобщать, делать выводы

Воспитательная: воспитание аккуратности, точности, самостоятельности;

Здоровьесберегающая: соблюдение санитарных норм при работе с компьютером, соблюдение правил техники безопасности, оптимальное сочетание форм и методов, применяемых на уроке.

Оборудование: интерактивная доска, проектор, презентация «Трехмерное моделирование».

1.3 Историческая справка

Вся история воспитания и обучения ведет свой отсчет с начала развития человеческой цивилизации. Практически во всех древних культурах начало обучению и появлению школ дало возникновение письменности. Тогда школа совсем не напоминала современную. К учителю приходил один единственный ученик, и не было никаких школьных зданий. В дальнейшем греческие философы и ораторы стали брать на обучение уже по несколько учеников, чтобы читать им лекции о различных умных вещах. Кстати, слово «школа» переводится с греческого языка, как «досуг». Кабинетная система обучения в России прошла длительный путь от создания кабинетов для преподавания до личных кабинетов для самих преподавателей.

Кабинет является не только фоном, красивым дополнением, но и инструментом, который мощно стимулирует ученика и становится помощником учителя. Именно поэтому кабинет является одной из важных составляющих образовательного процесса.

Сначала кабинеты были только для учеников, где они получали новые знания, развивались как личности. Но со временем кабинетов становилось все больше, школы и школьное образование процветало. Постепенно появлялись дополнительные кабинеты, и учительская не исключение. Основной функцией учительской является отдых преподавателей, а так же хранение важных бумаг. В настоящее время учебные кабинеты должны выполнять роль не только помещений для учебного процесса, но и для проведения внеурочных занятий. Поэтому интерьер должен быть трансформируемым и многофункциональным.

1.4 Выявление требований к интерьеру

I. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. При разработке интерьеров школы (в частности разработки архитектурных, технологических, колористических решений, подборе и размещении оборудования, отделочных материалов) должны соблюдаться в полном объеме действующие нормативные и правовые акты Российской Федерации, нормативные и Правовые акты Московской области, в том числе на обязательной основе должны быть учтены федеральные образовательные стандарты, Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ, СанПиН 2.4.2.2821-10, СП 251.1325800.2016, СП 118.13330.2012, а также требования Технического задания, приложением к которому являются настоящие требования, и Технологическое задание - приложение 1 к Техническому заданию.

2. Внутренние пространства школы подразделяются на: общешкольные (общественные) пространства; учебные пространства-секции; блоки административно-бытовых помещений; технические помещения и помещения для прокладки инженерных коммуникаций.

3. Общешкольные (общественные) пространства: входные группы, блоки помещений обеденного зала, актового зала, библиотечно-информационного центра: комфортны в доступности для обучающихся в направления движения от учебных пространств-секций, без препятствий в передвижении помещений (хаотичное пересечение плоскости потолка коробами инженерных коммуникаций не допускается);

4. Учебные пространства-секции: для начальной школы не более четырех учебных помещений, закрепляемых за классами, со спальнями и игровыми (или четырех учебных помещений, закрепляемых за классами, с кабинетом музыки и лаборантской), рекреациями и санитарно-бытовыми помещениями.

5. Входные группы:

1) Тамбур: входные двери не менее чем на 2/3 визуально проницаемые стеклянные - стены – без выступающих декоративных элементов, с отделкой.  

2) Зона ожидания родителей: стены – без выступающих декоративных элементов, с отделкой, пригодной к ежедневной влажной уборки с грязеотталкивающими свойствами . 

3) Гардеробы учеников: оборудуются дверью с электронным замком , наружные перегородки и дверь в виде декоративных решеток с модульным орнаментом с обеспечением просматриваемости и вентилируемости гардеробов

4) Вестибюль: стены – без выступающих декоративных элементов на уровне 2 м, с отделкой, пригодной к ежедневной влажной уборки с грязеотталкивающими свойствами , на стенах – информационные стенды

5) Поста охранника располагается с турникетами и отделяет зону ожидания от основного вестибюля.

6) Основные лестницы: стены – без выступающих декоративных элементов, с отделкой, пригодной к ежедневной влажной уборки ,линии поручней плавные, без острых углов, выпуклостей и декоративных деталей

6. Учебные кабинеты: 1) зонирование учебных кабинетов: учебная зона (рабочие места учеников); игровая зона между учебной зоной и стеллажами для методических пособий (для начальной школы); познавательная зона отдыха между учебной зоной и стеллажами для методических пособий (для основной школы); в специализированных кабинетах вместо познавательной зоны предусматривается зону для экспериментов; зона учителя; санитарная зона (умывальник, кулер, мусорное ведро);

2) трансформация учебного кабинета: вариант 1 «фронтальная форма обучения»;- вариант 2 «групповая форма обучения»; вариант 3 «открытое пространство, объединенное с рекреацией» для 1 классов начальной школы и зоны естественно-научного цикла;

3) в вариантах оборудования помещений 1 и 2 должны соблюдаться размеры проходов и расстояния в сантиметрах: между рядами столов - не менее 60 см; между рядом столов и наружной продольной стеной - не менее 50 – 70 см; между рядом столов и внутренней продольной стеной (перегородкой) - не менее 50 см; от последних столов до стены (перегородки), противоположной классной доске, - не менее 70 см, от задней стены, являющейся наружной, - 100 см; от демонстрационного стола до учебной доски - не менее 100 см; от первой парты до учебных досок - не менее 240 см; наибольшая удаленность последнего места обучающегося от учебных досок – 860 см; высота нижнего края учебных досок над полом - 70 – 90 см; расстояние от классных досок до первого ряда столов в кабинетах квадратной или поперечной конфигурации при четырехрядной расстановке мебели - не менее 300 см. угол видимости доски (меловой) от края доски длиной 3,0 м до середины крайнего места обучающегося за передним столом должен быть не менее 45 градусов для обучающихся начального общего образования; самое удаленное от окон место занятий не должно находиться далее 6,0 м;

4) в варианте оборудования помещения расположением ученических столов вдоль окон и левосторонним естественным освещением;

5) классные доски: классная доска с использованием мела, трехэлементная магнитная, изготовлена из материалов, имеющих высокую адгезию с материалами, используемыми для письма, хорошо очищаться влажной губкой, быть износостойкими, иметь темно-зеленый цвет и антибликовое покрытие, оборудована лотком для задержания меловой пыли, хранения мела, тряпки, держателя для чертежных принадлежностей; интерактивная доска (электромагнитный экран или емкостная технология); маркерная доска (магнитная) дополнительная (нестационарная);

6) рабочее место ученика (всего 25 мест- при делении на две группы по 12 и 13 человек)

7. Обеденный зал:

1) зонирование должно предусматривать функциональное и визуальное отделение: зоны мытья рук; зоны (линия) раздачи; зоны принятия пищи.

8. Спортивные залы:

1) уроки физкультуры связаны с повышенной травмоопасностью, поэтому в блоке спортивного зала не допускается никаких лишних предметов, острых углов, скользких покрытий;

2) интерьер должен располагать к привлечению детей и подростков к занятиям спортом;

3) для полноценных и разнообразных занятий физической культурой необходимо качественное оборудование, пригодное к универсальному использованию зала в зависимости от направленности занятий.

1.5 Виды дизайн оформления школьных помещений

Жизнерадостные и функциональные интерьеры помогают учиться и познавать мир

Приятный и функциональный интерьер в рамках небольшого бюджета. Организованное  пространство школы не только настраивает детей на усвоение знаний, но и  влияет на отношение учителей к работе.  Красочное оформление, креативный дизайн вдохновляют всех жителей школы, помогают учиться и познавать мир, заниматься  творчеством. Цветовое решение удачно сочетается с  подбором ученической мебели. А так как в школах нет средств, чтобы привлечь к работе профессиональных дизайнеров  и этих самых средств вечно не хватает на нормальный ремонт и обустройство помещения, мы попробуем сделать школу уютной из того, что имеем, тем более что современные технологии позволяют оптимизировать затраты.

Каждая школа начинается с парадного входа

Какой хотят видеть школу ученики, учителя и родители?  Красивый, яркий, необычно оформленный вход  вызывает интерес к тому, что  в ней происходит, и побуждает к творчеству и обучению, создает хороший рабочий настрой с самого утра.

Вместо обычной покраски, холл школы можно окрасить в яркие жизнерадостные тона, подобрав интересные цветовые сочетания.

Внимание: Следует обратить серьезное внимание на то, чтобы материал, который мы будем использовать для настенного, напольного и потолочного покрытия,  был  безопасным,  гигиеничным, износостойким, потому что это наиболее обитаемое школьное пространство.  Лучший выбор — это водоэмульсионная краска: она красиво и эстетично смотрится, будет радовать глаз и не потребует особого ухода. Не следует использовать масляную краску — она долго сохнет и является пожароопасной.

Комбинировать можно в трех вариантах:

• Родственные или близкие цвета (желтый и бежевый, или черный и серый, или голубой и белый и т.д.);

• Однотонные цвета разные по насыщенности — «градиент»;

• Разные цвета (подбираются оттенки, сходные по насыщенности).

Коллективная работа учащихся на уроках технологии или во время летней трудовой практики, на занятиях кружка «Умелые руки»  поможет добавить жизнерадостности стенам холла.

Графическое оформление помещений

Сами школьные учебники могут дать нам дизайнерскую идею оформления. Их сюжеты несут познавательные моменты. Они будут  очень полезны для учеников.  В школе учиться можно везде: перед школой, на лестницах, в коридоре, за столами в столовой в школьном дворе.

Стены школы всегда выигрывают, если на них разместить рисунки,  плакаты, панно, фотоколлажи, которые  выполнены самими школьниками.  Эти искренние работы красивы и  всегда имеют эмоциональный отклик.

Школьные лестницы —  помощь образовательному процессу

Оформление лестниц своими руками тоже можно направить в правильное русло. Цветовое решение   развивает интереса учеников к получению знаний.

Использование близких цветов — делает эту школьную зону яркой

Любуясь красочным оформлением лестничных маршей, ученики такой школы будут развивать в себе уважение к чужому труду, любовь к искусству.

Использование в оформлении лестницы рисунков  с  самоклеящейся пленкой

А при желании, лестницы тоже могут развивать эстетический вкус и  выполнять образовательную функцию, помогая запомнить важные данные.

Немного о вспомогательных помещениях

Школа – это не только классы и коридоры, но и масса других, не менее важных помещений. Поговорим немного и о них.

Идеи интерьера учительской

Школьная учительская — это пространство для работы и отдыха нескольких человек. В учительской хранится методическая литература, тетради, документы, посуда и другие мелочи. Работники школы отдают много сил и энергии учебно-воспитательному процессу, поэтому попробуем  создать в учительской комфортное пространство для работы и отдыха, реализации профессиональных навыков и творческих задумок.

Неплохо, если интерьер учительской сочетает в себе:

• Элементы «домашнего» и офисного интерьера, которые будут располагаться в системе  и являться логическим продолжением пространства;

• По возможности следует организовать несколько отдельных рабочих столов, которые можно нестандартно расставить;

• Помещение должно быть светлым и аккуратным.

Поговорим о школьной библиотеке

Если библиотека правильно организована графически, она может лучше привлечь внимание к литературе. Между стеллажами расстояние должно быть не менее 75 см; проход между главными стеллажами  должен быть не менее 120 см; между стеной и стеллажом необходимо выдержать расстояние не менее 45 см.

О школьной столовой

Наряду со спокойными оттенками,  в столовой можно использовать яркие материалы. Здесь неукоснительно должно выполняться требование — гигиеничность и простота в уборке.

Современный музей образовательного учреждения

Пространство школьного музея можно использовать  как   центр для проведения различных мероприятий патриотической направленности. Для того чтобы увлечь ребят, пространства школьного музея надо заполнить новыми разнообразными, интересными  формами работы  музейными материалами и экспозициями.

Чтобы обрисовать обстановку, которую хочется  создать в таком музее,  давайте рассмотрим несколько вариантов декоративного оформления постоянных и временных экспозиций.

1.7 Выбор программы для выполнения дизайна помещений школы

SketchUp (самая простая программа по дизайну , однако требует мощьного компьютера.

Remplanner –позволяет пользователям самостоятельно сделать полноценные рабочие чертежи для ремонта своей квартиры, но является платной.

Sweet Home 3D- Может эта программа не удовлетворит серьезных дизайнеров, но обычные пользователи могут найти ее весьма полезной и, что главное, простой. В создании сложных проектов Sweet Home 3D не поможет, а вот небольшие эксперименты с этим приложением легко осуществить. Например, если вы хотите посмотреть, как будет выглядеть шкаф рядом с диваном, а также стоит ли ставить телевизор у этой стены. Буквально за пять минут можно легко набросать план помещений. Поэтому данная программа была выбрана для выполнения дизайн-проета кабинета технологии и здания гимназии.

1.8 Исследование первоначальных чертежей здания гимназии

Для возможности выполнения дизайна гимназии был отсканирован и изучен технический паспорт школы. Здание располагается по адресу: г. Казань,ул.Батыршина,д.15,строениеА.В здании имеется 3 этажа,45 учебных кабинетов. Форма коробки здания напоминает твёрдый знак. Копии планов гимназии прилагаются в приложении А

1.9 Чертёж здания гимназии с учётом внесённых конструктивных изменений

Чертёж первого этажа представлен на рисунке.

Чертёж второго этажа представлен на рисунке.

Чертёж третьего этажа представлен на рисунке.

Чертёж крыши представлен на рисунке

Подробный чертёж этажей представлен в приложениях Б,В.Г.

2. Основной этап

Чертёж кабинета технологии с мебелью представлен на рисунке.

Оснащение кабинета мебелью и оборудованием представлено в таблице.

Далее была разработана 3D модель помещения.

2.1 Выбор материалов для отделки помещений

Для окрашивания помещений(стен и потолков) рекомендуется водоэмульсионная краска. Виды водоэмульсионных красок различаются, поскольку имеют разные полимеры, входящие в состав. Выделяются несколько основных типов: акриловые; силикатные; силиконовые; поливинилацетатные; минеральные. В состав акриловых добавлены акриловые смолы, благодаря которым готовый продукт приобретает устойчивость к воде. После покраски водоэмульсионной краской поверхность можно мыть, это не ведет к ее смыванию. В ней содержится латекс.

В качестве напольного покрытия рекомендуется применение коммерческого линолеума с высокой защитой от истирания.

2.2 Выбор тематического оформления школьных кабинетов

В разработке дизайна ставилась задача – разработать единую систему оформления классов, но при этом вариативную, что бы можно было адаптировать дизайн к каждому предмету. И по-возможности внедрить некоторые принципы современных образовательных пространств – предусмотреть разные активности, в том числе и игровые, дать возможность учителям и ученикам взаимодействовать с пространством и менять его.

Всего на 4 класса приходится 10 предметов

• Математика, финансовая грамотность

• Биология, Химия, Физика

• История География Обществознание

• Литература, Русский-язык

В каждый класс введён свой цветовой акцент, что бы он добавлял пространству структуру, настроение, а самое главное – зондировал функциональную область.

Далее были распределены разные типы зон. Стену, на которой школьная доска – никак не оформлена, что бы не отвлекать внимание учеников. Стена, противоположная этой стене была самая насыщенная по материалу, что бы ученики могли там работать. Далее идет иллюстративная зона. Зона для крепления материалов и зона для работы с учебным материалом.

Благодаря такой системе-конструктору довольно быстро спроектировали все классы. С одной стороны они смотрятся в едином стиле, с другой - каждый обладает своей индивидуальностью.

Правильное проектирование класса - это пол-дела. Очень важно, что бы пространство было живым – на доски вешали актуальную, интересную информацию, проекты учеников – все это постоянно обновлялось, менялось. Поверхности для проверки знаний использовались, придумывались новые задания, конкурсы, игры. Ученики вставали с парт и начинали что-то делать. Лишь тогда пространство может быть образовательным, когда его используют в образовательной деятельности.

2.3 Расчёты по наполнению кабинетов мебелью и оснащением

Количество мебели и оборудования, необходимое для оснащения кабинета технологии, представлено в таблице.

Вид мебели и оборудования	Количество единиц	Стоимость	Итого стоимость
Стол учебный	13	3500	45500
Стол настилочный	2	5000	10000
Стул учебный	30	1500	45000
Шкаф для выставочных работ	1	12000	12000
Примерочная	1	1500	1500
Шкаф-стенка	1	25000	25000
Стол компьютерный со стойкой	1	5000	5000
Стол учителя с выкатной тумбой	1	9500	9500
Тумба под мойку с мойкой	1	4000	4000
Доска учебная	1	15000	15000
Доска интерактивная	1	50000	50000
Стенды учебные	6	4500	27000
Гладильная доска	4	3000	12000
Чехол для гладильной доски	4	400	1600
Утюг	4	1200	4800
Оверлок	1	17000	17000
Швейная машина универсальная	19	7500	142500
Манекен 44р	2	8500	17000
Манекен 32	1	6500	6500
Проектор	1	6000	6000
плакатница	2	2000	4000
жалюзи	4	6000	24000
Тумба в примерочной	1	3500	3500
Стул учителя	2	1200	1200
ноутбук	2	25000	50000
аптечка	2	1500	3000
Огнетушитель в ёмкости	2	3500	7000
Итого	110	-	549600

Помимо мебели и оборудования необходимо приобретение раздаточного материала, плакатов съёмных и образцов тканей.

Для проведения занятий на ноутбуках в гимназии имеется передвижной компьютерный класс.

2.4 Технология создания дизайн проекта

В начале проектирования задаются размеры помещения в программе Sweet Home 3D.

Далее чертятся стены, пол и потолок. После чего все поверхности(пол, потолок, стены) окрашиваем выбранным колером или принтом. Выбираем фактуру для пола и потолка. Из каталога выбираем окна и двери и устанавливаем их согласно плану гимназии. Из каталога программы выбирается мебель. Ей задаются необходимые размеры, цвет и фактура. Мебель размещаем на плане согласно нормам САНПИН. Выбирается из каталога оборудование. Также размещается согласно плана интерьера. Оконные проёмы оформляются занавесками, под подоконники устанавливаем отопительные радиаторы. Полученный план в программе имеет вид сверху и 3D вид. Есть возможность виртуального посещения с камерой по полученному проекту помещения.

2.6 Контроль качества дизайн проекта по нормам санпин

Гигиенические требования

к условиям обучения в общеобразовательных учреждениях»Санитарно-

эпидемиологические правила СанПиН 2.4.2.1178-02При оборудовании учебных помещений соблюдаются следующие размеры проходов и расстояния между предметами в см:между рядами двухместных столов-не менее 60:

между рядом столов и наружной продольной стеной -не менее 50-70:

между рядом столов и внутренней продольной стеной (перегородкой)

или шкафами, стоящими вдоль этой стены -не менее 50-70:от последних столов до стены (перегородки), противоп оложной классной доске, -не менее 70. от задней стены, являющейся наружной. -не менее 100; а при наличии оборотных классов -120:от демонстрационного стола до учебной доски -не менее 100: от первой парты до учебной доски -2.4 -2,7м;наибольшая удалѐнность последнего места обучающегося от учебной доски -860:высота нижнего края учебной доски над полом -80-90:угол видимости доски (от края доски длиной Зм .

2.7 Экономическое обоснование

Себестоимость проекта складывается из стоимости различных затрат и рассчитывается по формуле/1/:

С=С1+С2+С3+Ао,

где С-себестоимость изделия. С1-Стоимость материалов.

С2-Стоимость коммунальных услуг.С3-стоимость собственного труда.

Ао - Амортизация (износ) оборудования-0.05% от

стоимости оборудования.

Себестоимость дизайн -проекта технологии представлена в таблице

№	Наименование материалов, инструментов и оборудования	Кол-во	Цена за весь объём.
1	Оборудование и мебель	110	549600
2	Краска водоэмульсионная: Белая для потолка S покраски 66мкв. Белая для стен S покраски 132 Колер для краски	1-3кг 3-3кг 3-0,2г	195 585 360
3	Линолеум коммерческий	66мкв.	33000
4	Отчисления за коммунальные платежи: Свет	15w в ч.	24ч. изготавливалось изделие. 24*3,69=88,56
5	Зарплата		3*8*50=1200-13процентов подоходный налог =1200-156=1044
	Итоговая стоимость изделия		584872,56

3. Заключительный этап

3.1 Самоанализ. Оценка готового проекта

В результате применения программы по 3Dмоделированию на уроках учащиеся

Усовершенствуют навыки работы в программе Sweet Home 3D, научатся добавлять новые виды мебели и оборудования в программу.

3.2 Выводы.

По итогам занятий с применением 3Dграфики и моделирования ученики смогут ответить на вопросы:

В чем отличие трехмерной графики от двумерного изображения?

Назовите примерно абстрактной трехмерной модели.

Что такое анимация?

Где в жизни мы можем встретить трехмерные изображения?

Какой принцип печати физического объекта лежит в основе 3D печати?

Список литературы.

1 Дж. Ли, Б. Уэр. Трёхмерная графика и анимация. - 2-е изд. - М.: Вильямс, 2002. - 640 с.

2 Д. Херн, М. П. Бейкер. Компьютерная графика и стандарт OpenGL. - 3-е изд. - М., 2005. - 1168 с.

3 Э. Энджел. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL. - 2-е изд. - М.: Вильямс, 2001. - 592 с.

4 В. П. Иванов, А. С. Батраков. Трёхмерная компьютерная графика / Под ред. Г. М. Полищука. - М.: Радио и связь, 1995. - 224 с. - ISBN 5-256-01204-5

5 Г. Снук. 3D-ландшафты в реальном времени на C++ и DirectX 9. - 2-е изд. - М.: Кудиц-пресс, 2007. - 368 с. - ISBN 5-9579-0090-7

6 https://poisk-ru.ru/s43350t9.html

Приложение А

Чертёж 1 этажа здания

30