Рабочая программа для 5-9 классов курса внеурочной деятельности «3D моделирование» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования, на основе основной образовательной программы основного общего образования МБОУ «СОШ №12», плана внеурочной деятельности МБОУ «СОШ №12», примерной программы внеурочной деятельности (Копосов Д.Г. Примерная рабочая программа «3D-моделирование и прототипирование». – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний,2019 г.)
Курс реализуется с 5 по 9 класс, рассчитан на 175 часов (всего), 35 часов в год, 1 час в неделю.
Развитие творческого мышления при создании 3D моделей.
Формирование интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям.
Развитие логического, алгоритмического и системного мышления.
Формирование навыков моделирования через создание виртуальных объектов в предложенной среде конструирования.
Углубление и практическое применение знаний по математике (геометрии).
Расширение области знаний о профессиях.
Участие в олимпиадах, фестивалях и конкурсах технической направленности с индивидуальными и групповыми проектами.
Требования к результатам освоения учебного предмета.
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;
освоят основные приемы и навыки создания и редактирования чертежа с помощью инструментов 3D-среды;
овладеют понятиями и терминами информатики;
овладеют основными навыками по построению простейших чертежей в среде 3D- моделирования:
научатся печатать с помощью 3D принтера базовые элементы и по чертежам готовые модели.
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;
усовершенствуют навыки взаимодействия в процессе реализации индивидуальных и коллективных проектов;
будут использовать знания, полученные за счет самостоятельного поиска в процессе реализации проекта;
освоят основные этапы создания проектов от идеи до защиты проекта и научатся применять на практике;
освоят основные обобщенные методы работы с информацией с использованием программ 3D-моделирования.
Личностные:
смогут работать индивидуально, в малой группе и участвовать в коллективном проекте;
смогут понимать и принимать личную ответственность за результаты коллективного проекта;
смогут без напоминания педагога убирать свое рабочее место, оказывать помощь другим учащимся;
будут проявлять творческие навыки и инициативу при разработке и защите проекта;
смогут работать индивидуально, в малой группе и участвовать в коллективном проекте;
смогут взаимодействовать с другими учащимися вне зависимости от национальности, интеллектуальных и творческих способностей.
Промежуточная аттестация проводится с соответствие с «Положением о формах, периодичности и порядке текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации учащихся» в форме, утвержденной планом внеурочной деятельности МБОУ «СОШ №12».
| Содержание | Форма организации учебного занятия / основные виды учебной деятельности |
| Введение в 3D моделирование (2 час) |
| Инструктаж по технике безопасности. 3D технологии. Понятие 3D модели и виртуальной реальности. Области применения и назначение. Навигация в Sculptris Alpha 6. | Лекция |
| Общее управление Sculptris Alpha 6 (7 часов) |
| Слайдер размера. Переключатель размера. Слайдер силы. Переключатель силы. Аэрограф. Инвертирование. Настройки. Кисть. Материал. Окраска | Лекция, практикум/ работа с опорными схемами |
| Кисти лепки Sculptris Alpha 6 (7 часов) |
| Складка. Рисование. | Практикум |
| Сплющивание. Раздутие. Зажим | Практикум |
| Сглаживание. Сокращение. | Практикум |
| Инструменты GLOBAL BRUSH (3 часа) |
| Вращение. Масштабирование. Захват. | Практикум |
| Управление утилитами SCULPT MODE (5 часов) |
| Сокращение выбранного. Подразделение всего. Кисть маскирования. Каркас. Симметричный режим | Практикум |
| Управление сценой (4 часа) |
| Новая сфера. Новая плоскость. Импорт. Открыть. Сохранить. Установить GoZ. | Практикум |
| Окно настроек SCULPT MODE (Лепки) (21 час) |
| Запомнить настройки. Восстановление после сбоев. | Практикум |
| Фон. Туманный фон. Сохранить изображение. | Практикум |
| Пространство кисти. Размер и сила давления. Компенсация на линии симметрии. | Практикум |
| Свободная камера. Ширина поля взгляда | Практикум |
| Автоцентр Анимированный поворотный стол | Практикум |
| Навигация с помощью планшета | Практикум |
| Экспорт нормалей вершин в OBJ | Практикум |
| Режим деформации. | Практикум |
| Сохранение параметров | Практикум |
| Обзор режима PAINT (Окраски) (20 часов) |
| Разрешение. Плотность маппинга. | Практикум |
| Кисти и инструменты. Цвет окраски. | Практикум |
| Окраска рельефом. Сравнивание рельефа. | Практикум |
| Заливка. Имидж кисти и текстуры. | Практикум |
| Отбор цвета. Маска высот. | Практикум |
| Продвинутые инструменты. | Практикум |
| Поверхностный угол спада. | Практикум |
| Сочетание цвета и рельефности | Практикум |
| Высота от геометрии | Практикум |
| Горячие клавиши Sculptris (1 час) |
| Традиционная навигация Sculptris | Практикум |
| Традиционная навигация ZBrushn | Практикум |
| Введение в технологию трехмерной печати (5 часов) |
| Основные технологии 3-D печати | Практикум |
| Первая модель в OpenSCAD | Практикум |
| Печать модели на 3D принтере | Практикум |
| Конструктивная блочная геометрия (21 час) |
| Графические примитивы в 3D-моделировании. Куб и кубоид | Практикум |
| Шар и многогранник | Практикум |
| Цилиндр, призма, пирамида | Практикум |
| Поворот тел в пространстве | Практикум |
| Масштабирование тел | Практикум |
| Вычитание геометрических тел | Практикум |
| Пересечение геометрических тел | Практикум |
| Моделирование сложных объектов | Практикум |
| Рендеринг | Практикум |
| Объединение геометрических тел | Практикум |
| Выпуклая оболочка | Практикум |
| Немного о векторах | Практикум |
| Сумма Минковского | Практикум |
| Творческий проект | Практикум |
| Экструзия (13 часов) |
| Двухмерные объекты | Практикум |
| Линейная экструзия. Работа с текстом | Практикум |
| Линейная экструзия. Работа с фигурами | Практикум |
| Линейная экструзия. Смещение | Практикум |
| Экструзия вращением | Практикум |
| Экструзия вращением. Работа с текстом | Практикум |
| Экструзия контуров | Практикум |
| Повторение и обобщение материала | Практикум |
| Творческая работа (1 час) |
| Творческая работа | Практикум |
| Параметрическое моделирование (27 часов) |
| Парадигмы программирования | Практикум |
| Парадигмы программирования. Переменные | Практикум |
| Структурное программирование | Практикум |
| Структурное программирование. Использование условий. | Практикум |
| Функции. | Практикум |
| Тригонометрические функции | Практикум |
| Рекурсия | Практикум |
| Рекурсивное дерево | Практикум |
| Дерево Пифагора | Практикум |
| Тернарная условная операция | Практикум |
| Импорт STL-файлов. Использование библиотек | Практикум |
| Повторение и обобщение материала | Практикум |
| Творческий проект (3 часа) |
| Творческий проект | |
| 3D моделирование в Autodesk Fusion 360 (19 часов) |
| Знакомство с интерфейсом | Практикум |
| Элементарные понятия: плоскость, грань, ребро, высота. | Практикум |
| Создание простых форм и манипуляции с объектами. | Практикум |
| Рисование плоских фигур. | Практикум |
| Позиционирование новой плоскости относительно объектов. | Практикум |
| Позиционирование объектов относительно друг друга. | Практикум |
| Проект. Построение конструкций с применением пневматики. | Практикум |
| Инструмент Extrude (Вытянуть). | Практикум |
| Инструмент Snap (Оснастка). | Практикум |
| Инструмент Loft+Shell (Оболочка). | Практикум |
| Обработка кромок. | Практикум |
| Инструменты Split Face (Разбить грань) и Split Solid (Разбить тело). | Практикум |
| Инструмент Sweep (Развертка). | Практикум |
| Создание объекта перемещением вдоль линии. | Практикум |
| Инструменты Pattern (шаблон). | Практикум |
| Использование цвета | Практикум |
| Инструмент Revolve (Вращать). Тело вращения. | Практикум |
| Работа с текстом | Практикум |
| Изменение моделей, скачанных из интернета. | Практикум |
| Печать 3D моделей (12 часов) | |
| Технологии 3D печати. Экструзия. 3D принтер MakerBot Replicator+ .Особенности подготовки к печати | Практикум |
| Ознакомление с панелью управления принтера MakerBot Replicator+ | Практикум |
| Приложение MakerBot Print. Интерфейс приложения MakerBot Print. | Практикум |
| Импорт модели в программу MakerBot Print. | Практикум |
| Настройка печати. | Практикум |
| Выбор высоты слоя. | Практикум |
| Выбор толщины оболочки. | Практикум |
| Регулировка процентного заполнения детали. | Практикум |
| Настройка скорости печати. | Практикум |
| Установка флажков для печати основания и опор. | Практикум |
| Печать модели. | Практикум |
| Постобработка модели. | Практикум |
| Творческие проекты (4 часа) | |
| Выполнение творческих заданий и мини-проектов по созданию 3D моделей. Разработка проекта. | Самостоятельная работа |
| Выполнение творческих заданий и мини-проектов по созданию 3D моделей. . Работа над проектом. | Самостоятельная работа |
| Выполнение творческих заданий и мини-проектов по созданию 3D моделей. Печать | Самостоятельная работа |
| Выполнение творческих заданий и мини-проектов по созданию 3D моделей. Презентация. | Самостоятельная работа |
| № п/п | Дата по плану | Дата по факту | Название раздела Тема занятия, тип занятия (теоретическое, практическое) | Количество часов | Примечание |
| 1. | | | Введение в технологию трехмерной печати | 3 | |
| 1.1 | | | Основные технологии 3-D печати | 1 | |
| 1.2 | | | Первая модель в OpenSCAD | 1 | |
| 1.3 | | | Печать модели на 3D принтере | 1 | |
| 2 | | | Конструктивная блочная геометрия | 21 | |
| 2.1 | | | Графические примитивы в 3D-моделировании. Куб и кубоид | 1 | |
| 2.2 | | | Шар и многогранник | 1 | |
| 2.3 | | | Цилиндр, призма, пирамида | 1 | |
| 2.4 | | | Поворот тел в пространстве | 1 | |
| 2.5 | | | Поворот тел в пространстве. Проект | 1 | |
| 2.6 | | | Масштабирование тел | 1 | |
| 2.7 | | | Вычитание геометрических тел.1 мод | 1 | |
| 2.8 | | | Вычитание геометрических тел.2 мод | 1 | |
| 2.9 | | | Вычитание геометрических тел.3 мод | 1 | |
| 2.10 | | | Вычитание геометрических тел.4.мод | 1 | |
| 2.11 | | | Пересечение геометрических тел.мод 1 | 1 | |
| 2.12 | | | Пересечение геометрических тел.мод 2 | 1 | |
| 2.13 | | | Моделирование сложных объектов | 1 | |
| 2.14 | | | Рендеринг | 1 | |
| 2.15 | | | Объединение геометрических тел.1 мод | 1 | |
| 2.16 | | | Объединение геометрических тел.2 мод | 1 | |
| 2.17 | | | Выпуклая оболочка | 1 | |
| 2.18 | | | Немного о векторах | 1 | |
| 2.19 | | | Сумма Минковского | 1 | |
| 2.20 | | | Творческий проект | 1 | |
| 2.21 | | | Творческий проект | 1 | |
| 3 | | | Экструзия | 10 | |
| 3.1 | | | Двухмерные объекты.мод.1 | 1 | |
| 3.2 | | | Двухмерные объекты.мод.2 | 1 | |
| 3.3 | | | Линейная экструзия. Работа с текстом | 1 | |
| 3.4 | | | Линейная экструзия. Работа с фигурами | 1 | |
| 3.5 | | | Линейная экструзия. Смещение | 1 | |
| 3.6 | | | Экструзия вращением | 1 | |
| 3.7 | | | Экструзия вращением. Работа с текстом | 1 | |
| 3.8 | | | Экструзия контуров. Мод 1 | 1 | |
| 3.9 | | | Экструзия контуров. Мод 2 | 1 | |
| 3.10 | | | Повторение и обобщение материала | 1 | |
| 4 | | | Творческая работа | 1 | |
| 4.1 | | | Творческая работа | 1 | |
| | | | ИТОГО: | 35 | |
| № п/п | Дата по плану | Дата по факту | Название раздела Тема занятия, тип занятия (теоретическое, практическое) | Количество часов | Примечание |
| 1. | | | Введение в технологию трехмерной печати | 2 | |
| 1.1 | | | Основные технологии 3D-печати (повторение и обобщение) | 1 | |
| 1.2 | | | Печать модели на 3D-принтере (повторение и обобщение) | 1 | |
| 2. | | | Экструзия | 3 | |
| 2.1 | | | Конструктивная блочная геометрия (повторение) | 1 | |
| 2.2 | | | Массивы данных 1 | 1 | |
| 2.3 | | | Массивы данных 2 | 1 | |
| 3 | | | Параметрическое моделирование | 27 | |
| 3.1 | | | Парадигмы программирования 1 | 1 | |
| 3.2 | | | Парадигмы программирования 2 | 1 | |
| 3.3 | | | Парадигмы программирования. Переменные 1 | 1 | |
| 3.4 | | | Парадигмы программирования. Переменные 2 | 1 | |
| 3.5 | | | Парадигмы программирования. Параметризация | 1 | |
| 3.6 | | | Структурное программирование 1 | 1 | |
| 3.7 | | | Структурное программирование 2 | 1 | |
| 3.8 | | | Структурное программирование 3 | 1 | |
| 3.9 | | | Структурное программирование 4 | 1 | |
| 3.10 | | | Структурное программирование 5 | 1 | |
| 3.11 | | | Структурное программирование 6 | 1 | |
| 3.12 | | | Структурное программирование 7 | 1 | |
| 3.13 | | | Структурное программирование. Использование условий. | 1 | |
| 3.14 | | | Функции 1 | 1 | |
| 3.15 | | | Функции 2 | 1 | |
| 3.16 | | | Функции 3 | 1 | |
| 3.17 | | | Функции 4 | 1 | |
| 3.18 | | | Тригонометрические функции 1 | 1 | |
| 3.19 | | | Тригонометрические функции 2 | 1 | |
| 3.20 | | | Тригонометрические функции 3 | 1 | |
| 3.21 | | | Рекурсия | 1 | |
| 3.22 | | | Рекурсивное дерево | 1 | |
| 3.23 | | | Дерево Пифагора 1 | 1 | |
| 3.24 | | | Дерево Пифагора 2 | 1 | |
| 3.25 | | | Тернарная условная операция | 1 | |
| 3.26 | | | Импорт STL-файлов. Использование библиотек | 1 | |
| 3.27 | | | Повторение и обобщение материалы | 1 | |
| 4 | | | Творческая работа | 3 | |
| 4.1 | | | Творческая работа | 1 | |
| 4.2 | | | Творческая работа | 1 | |
| 4.3 | | | Творческая работа | 1 | |
| | | | ИТОГО: | 35 | |
| № п/п | Дата по плану | Дата по факту | Название раздела Тема занятия, тип занятия (теоретическое, практическое) | Количество часов | Примечание |
| 1. | | | Введение в 3D моделирование | 1 | |
| 1.1 | | | Инструктаж по технике безопасности. 3D технологии. Понятие 3D модели и виртуальной реальности. | 1 | |
| 2 | | | 3D моделирование в Autodesk Fusion 360 | 19 | |
| 2.1 | | | Знакомство с интерфейсом | 1 | |
| 2.2 | | | Элементарные понятия: плоскость, грань, ребро, высота. | 1 | |
| 2.3 | | | Создание простых форм и манипуляции с объектами. | 1 | |
| 2.4 | | | Рисование плоских фигур. | 1 | |
| 2.5 | | | Позиционирование новой плоскости относительно объектов. | 1 | |
| 2.6 | | | Позиционирование объектов относительно друг друга. | 1 | |
| 2.7 | | | Проект. Построение конструкций с применением пневматики. | 1 | |
| 2.8 | | | Инструмент Extrude (Вытянуть). | 1 | |
| 2.9 | | | Инструмент Snap (Оснастка). | 1 | |
| 2.10 | | | Инструмент Loft+Shell (Оболочка). | 1 | |
| 2.11 | | | Обработка кромок. | 1 | |
| 2.12 | | | Инструменты Split Face (Разбить грань) и Split Solid (Разбить тело). | 1 | |
| 2.13 | | | Инструмент Sweep (Развертка). | 1 | |
| 2.14 | | | Создание объекта перемещением вдоль линии. | 1 | |
| 2.15 | | | Инструменты Pattern (шаблон). | 1 | |
| 2.16 | | | Использование цвета | 1 | |
| 2.17 | | | Инструмент Revolve (Вращать). Тело вращения. | 1 | |
| 2.18 | | | Работа с текстом | 1 | |
| 2.19 | | | Изменение моделей, скачанных из интернета. | 1 | |
| 3 | | | Печать 3D моделей | 12 | |
| 3.1 | | | Технологии 3D печати. Экструзия. 3D принтер MakerBot Replicator+. Особенности подготовки к печати | 1 | |
| 3.2 | | | Ознакомление с панелью управления принтера MakerBot Replicator+ | 1 | |
| 3.3 | | | Приложение MakerBot Print. Интерфейс приложения MakerBot Print. | 1 | |
| 3.4 | | | Импорт модели в программу MakerBot Print. | 1 | |
| 3.5 | | | Настройка печати. | 1 | |
| 3.6 | | | Выбор высоты слоя. | 1 | |
| 3.7 | | | Выбор толщины оболочки. | 1 | |
| 3.8 | | | Регулировка процентного заполнения детали. | 1 | |
| 3.9 | | | Настройка скорости печати. | 1 | |
| 3.10 | | | Установка флажков для печати основания и опор. | 1 | |
| 3.11 | | | Печать модели. | 1 | |
| 3.12 | | | Постобработка модели. | 1 | |
| 4 | | | Творческие проекты | 3 | |
| 4.1 | | | Выполнение творческих заданий и мини-проектов по созданию 3D моделей. Разработка проекта. | 1 | |
| 4.2 | | | Выполнение творческих заданий и мини-проектов по созданию 3D моделей. Работа над проектом. | 1 | |
| 4.3 | | | Выполнение творческих заданий и мини-проектов по созданию 3D моделей. Печать | 1 | |
| | | | | | |
| | | | ИТОГО: | 35 | |