Пояснительная записка
Рабочая программа «3D моделирование и печать» составлена на основе образовательной программы «Лаборатория юного линуксоида» (http://younglinux.info) Составитель Марков А.А. Предназначена для организации внеурочной деятельности учащихся 6 класса основной школы и ориентирована на обучающихся, проявляющих интересы и склонности в области информатики, математики, моделирования, компьютерной графики. В курсе решаются задачи по созданию и редактированию 3D моделей с помощью специализированного редактора трехмерной графики Blender.
Поддержка и развитие детского технического творчества соответствуют актуальным и перспективным потребностям личности и стратегическим национальным приоритетам Российской Федерации.
Базовой основой для проектирования региональной стратегии развития научно-технического творчества, учебно-исследовательской деятельности обучающихся и молодежи являются нормативные и правовые акты:
Федеральный закон «О науке и государственной научно-технической политике» от 23.08.1996 № 127-ФЗ (ред. от 02.07.2013).
Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ.
Указ Президента РФ от 1 июня 2012 года № 761 «Национальная стратегия действий в интересах детей на 2012-2017 годы».
Концепция развития дополнительного образования детей от 4 сентября 2014 года № 1726-р.
Нормативно-правовая база образовательной программы системы внеурочной деятельности. ФГОС НОО.
Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам (от 29.08.2013 г.).
Преобладающей формой текущего контроля выступает самостоятельные практические работы в виде проектов.
Цели:
заинтересовать учащихся, показать возможности современных программных средств для обработки графических изображений;
познакомить с принципами работы 3D графического редактора Blender;
сформировать понятие безграничных возможностей создания трёхмерного изображения.
Задачи:
дать представление об основных возможностях создания и обработки изображения в программе Blender;
научить создавать примитивные трёхмерные картинки, используя набор инструментов, имеющихся в изучаемом приложении;
ознакомить с основными операциями в 3D - среде;
способствовать развитию алгоритмического мышления;
формирование навыков работы в проектных технологиях;
продолжить формирование информационной культуры учащихся;
профориентация учащихся.
Общая характеристика
Основным содержанием данного курса является формирование умений по созданию и редактированию трехмерных моделей, изучение особенностей и приемов манипулирования виртуальными объектами в среде приложения Google SketchUp, с постепенным усложнением заданий, выполняемых в них. Итоги тем подводятся по результатам разработки обучающимися творческих мини-проектов 3D моделей с последующим обсуждением и защитой этих проектов.
Место в учебном плане
Программа рассчитана на 1 год, с проведением занятий 1 раз в неделю. Продолжительность занятия 45 минут.
Содержание занятий отвечает требованию к организации внеурочной деятельности. Подбор заданий отражает реальную интеллектуальную подготовку детей, содержит полезную и любопытную информацию, способную дать простор воображению.
УМК учителя
|
УМК ученика
|
Программа
|
Учебники,
методические пособия
|
Дидактические пособия
|
Учебник
|
Сборник задач
|
Использование ЭИ
|
Рабочая программа «3D моделирование», составленная на основе образовательной
программы
«Лаборатория юного линуксоида»
(http://younglinux.info)
Составитель Марков А.А.
|
- Прахов Андрей Blender. 3D-моделирование и
анимация. Руководство для начинающих-СП.: БХВ, 2009
http://blender3d.org.ua/book/Blender_242
|
http://blender3d.org.ua/book/Blender_242
Blender-school.ru - Шаг за шагом
|
- Прахов Андрей Blender. 3D-моделирование и анимация.
Руководство для начинающих-СП.: БХВ, 2009.
|
http://blender3d.org.ua/book/Blender_242
|
http://blender3d.org.ua/book/Blender_242
|
Результаты освоения личностные, метапредметные и предметные результаты освоения учебного предмета
Личностные результаты:
формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности, обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;
формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики;
развитие осознанного и ответственного отношения к собственным поступкам при работе с графической информацией;
формирование коммуникативной компетентности в процессе образовательной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.
Метапредметные результаты:
умение ставить учебные цели;
умение использовать внешний план для решения поставленной задачи;
умение планировать свои действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации;
умение осуществлять итоговый и пошаговый контроль выполнения учебного задания по переходу информационной обучающей среды из начального состояния в конечное;
умение сличать результат действий с эталоном (целью);
умение вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения задачи с ранее поставленной целью;
умение оценивать результат своей работы с помощью тестовых компьютерных программ, а также самостоятельно определять пробелы в усвоении материала курса.
Предметные результаты:
умение использовать терминологию моделирования;
умение работать в среде графических 3D редакторов;
умение создавать новые примитивные модели из имеющихся заготовок путем разгруппировки-группировки частей моделей и их модификации;
умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;
умение создавать, применять и преобразовывать графические объекты для решения учебных и творческих задач;
умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации;
поиск и выделение необходимой информации в справочном разделе учебников;
владение устной и письменной речью.
Формы организации учебных занятий:
проектная деятельность самостоятельная работа;
работа в парах, в группах;
творческие работы;
индивидуальная и групповая исследовательская работа;
знакомство с научно-популярной литературой.
Формы контроля:
практические работы;
мини-проекты.
Методы обучения:
Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов).
Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей).
Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.).
Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий).
Групповая работа.
-
Учебно-тематический план
№ п/п
|
Наименование раздела
|
Общее количество часов
|
Теория
|
Практика
|
1.
|
История трех мерной графики. Знакомство с программой Blender
|
2
|
1
|
1
|
2.
|
Введение в трёхмерную графику. Создание объектов и работа с ними
|
15
|
5
|
10
|
3.
|
Материалы и текстуры объектов.
|
2
|
1
|
1
|
4.
|
Освещение и камеры.
|
2
|
1
|
1
|
5.
|
Мир и Вселенная.
|
4
|
1
|
3
|
6
|
Основы анимации
|
1
|
1
|
|
7
|
Создание и печать 3D моделей
|
7
|
1
|
6
|
8
|
Защита проектов
|
1
|
1
|
|
|
Итого
|
34
|
12
|
22
|
Содержание курса
Тема 1. Вводное занятие.
Области использования 3-хмерной графики и ее назначение. Демонстрация возможностей 3-хмерной графики. История Blender. Правила техники безопасности.
Тема 2. Введение в трёхмерную графику. Создание объектов и работа с ними.
Основные понятия 3-хмерной графики. Элементы интерфейса Blender. Типы окон. Навигация в ЗD-пространстве. Основные функции. Типы объектов. Выделение, перемещение, вращение и масштабирование объектов. Цифровой диалог. Копирование и группировка объектов.
Тема 3. Основы моделирования.
Режим редактирования. Сглаживание. Инструмент пропорционального редактирования. Выдавливание. Вращение. Кручение. Шум и инструмент деформации. Создание фаски. Инструмент децимации. Кривые и поверхности. Текст. Деформация объекта с помощью кривой. Создание поверхности.
Тема 4. Материалы и текстуры объектов.
Общие сведения о текстурировании в 3-хмерной графике. Диффузия. Зеркальное отражение. Материалы в практике.
Тема 5. Освещение и камеры.
Типы источников света. Теневой буфер. Объемное освещение. Параметры настройки освещения. Опции и настройки камеры.
Тема 6. Мир и Вселенная.
Использование цвета или изображения в качестве фона. Добавление тумана к сцене. Звездное небо. Окружающий свет.
Тема 7. Основы анимации.
Общие сведения о 3-мерной анимации.
Тема 8. Создание и печать 3D моделей
Технологии 3D печати. Экструзия. 3D принтер «Альфа» особенности подготовки к печати. Приложение Netfabb Basic. Интерфейс приложения Repetier-Host. Выполнение проекта.
7. Требования к уровню подготовки выпускников
В результате обучения:
учащиеся должны знать: основы графической среды Blender, структуру инструментальной оболочки данного графического редактора;
учащиеся должны уметь: создавать и редактировать графические изображения, выполнять типовые действия с объектами в среде Blender.
Знания, полученные при изучении курса «Основы 3D-моделирования», учащиеся могут применить для подготовки мультимедийных разработок по различным предметам – математике, физике, химии, биологии и др. Трехмерное моделирование служит основой для изучения систем виртуальной реальности.
8. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение образовательного процесса
Аппаратные средства
Персональные компьютеры.
Локальная сеть с доступом в Интернет.
Мультимедийный проектор с поддержкой 3D.
- Учебно-бытовой 3d принтер «Альфа»
-
Технические характеристики
|
Размер печати
|
200 х 200 х 200 мм
|
Скорость печати
|
50 мм/с
|
Толщина слоя
|
0,1 -0,3 мм
|
Количество экструдеров
|
1 шт
|
Диаметр сопла экструдера
|
0,3 мм
|
Расходный материал
|
ABC/PLA пластик
|
Диаметр расходного материала
|
1,75 мм
|
Габариты
|
410 x420 x390 мм
|
Вес
|
13 кг
|
Тип корпуса
|
закрытый
|
Программное обеспечение
|
Repetier-Host
|
Программные средства:
Операционная система.
Антивирусная программа.
Aрхиватор.
Текстовый редактор, растровый и векторный графические редакторы.
Браузер.
Приложения для 3D графики:
Редактор трехмерной графики SketchUp.
3D редактор Autodesk.
Редактор STL файлов.
Приложение для управления 3D принтером Repetier-Host.
Учебно-методическое обеспечение курса
Залогова Л.А. Компьютерная графика. Практикум/Л.А Залогова. - М: Лаборатория Базовых Знаний, 2005. - 320с.
Прахов А.А. Blender. 3D-моделирование и анимация. Руководство для начинающих, - СПб.: 2009;
Хесс Р. Основы Blender. Руководство по 3D-моделированию с открытым кодом. 2008;
Хронистер Дж. Blender. Руководство начинающего пользователя (Blender Basics 2.6)/ 4-е издание;
№
|
Дата
плани
руемая
|
Дата
факти
ческая
|
Тема
|
Вид деятельности
|
История трех мерной графики. Знакомство с программой Blender (2 ч.)
|
1
|
|
|
Области использования 3-хмерной графики и ее назначение. Демонстрация возможностей 3-хмерной графики. ТБ.
|
Знакомство с правилами поведения и техники безопасности. Усвоение терминологии 3D моделирования.
|
2
|
|
|
История Blender.
|
Изучение интерфейса приложения. Отработка действий с инструментами.
|
Введение в трёхмерную графику. Создание объектов и работа с ними (15ч)
|
3
|
|
|
Основные понятия 3-хмерной графики.
|
Изучение интерфейса приложения. Отработка действий с инструментами.
|
4
|
|
|
Основные понятия 3-хмерной графики.
|
Знакомство с режимами навигации в сцене.
|
5
|
|
|
Элементы интерфейса Blender
|
Знакомство с режимами навигации в сцене.
|
6
|
|
|
Элементы интерфейса Blender
|
Отработка действий навигации в сцене.
|
7
|
|
|
Типы окон
|
Отработка действий с инструментами
|
8
|
|
|
Навигация в ЗD-пространстве
|
Отработка действий с инструментами.
|
9
|
|
|
Основные функции Blender
|
Отработка действий с инструментами.
|
10
|
|
|
Основные функции Blender
|
Отработка действий с инструментами.
|
11
|
|
|
Типы объектов.
|
Отработка действий с инструментами.
|
12
|
|
|
Выделение, перемещение, вращение и масштабирование объектов.
|
Отработка действий с инструментами.
|
13
|
|
|
Выделение, перемещение, вращение и масштабирование объектов.
|
Отработка действий с инструментами.
|
14
|
|
|
Выделение, перемещение, вращение и масштабирование объектов.
|
Отработка действий с инструментами.
|
15
|
|
|
Цифровой диалог. Копирование и группировка объектов.
|
Отработка приемов группирования.
|
16
|
|
|
Копирование и группировка объектов.
|
Отработка действий редактирования внутри группы.
|
17
|
|
|
Копирование и группировка объектов.
|
Отработка приемов измерения.
|
Материалы и текстуры объектов. (2 часа)
|
18
|
|
|
Общие сведения о текстурировании в 3-хмерной графике.
|
Изучение приемов редактирования 3D объектов.
|
19
|
|
|
Диффузия. Зеркальное отражение. Материалы в практике
|
Изучение приемов редактирования 3D объектов.
|
Освещение и камеры (2 часа).
|
20
|
|
|
Типы источников света. Теневой буфер. Объемное освещение
|
Изучение приемов редактирования 3D объектов.
|
21
|
|
|
Параметры настройки освещения. Опции и настройки камеры.
|
Изучение приемов редактирования 3D объектов.
|
Мир и Вселенная ( 4 часа)
|
22
|
|
|
Использование цвета или изображения в качестве фона
|
Изучение конструкционных инструментов.
|
23
|
|
|
Добавление тумана к сцене
|
Выполнение приемов точных построений.
|
24
|
|
|
Звездное небо
|
Выполнение приемов точных построений
|
25
|
|
|
Окружающий свет.
|
Освоение приемов работы с 3D текстом. Редактирование готовых моделей.
|
Основы анимации (1 час)
|
26
|
|
|
Общие сведения о 3-мерной анимации
|
Знакомство с дополнительными приемами редактирования отсканированных моделей.
|
Создание и печать 3D моделей (7 часов)
|
27
|
|
|
Технологии 3D печати. Экструзия. 3D принтер «Альфа» особенности подготовки к печати. Приложение Netfabb Basic. Интерфейс приложения Repetier-Host.
|
Выбор темы проекта. Подготовительные операции.
|
28
|
|
|
Выполнение проекта.
|
Знакомство с технологиями 3d печати.
|
29
|
|
|
Выполнение проекта.
|
Знакомство с особенностями подготовки принтера.
|
30
|
|
|
Выполнение проекта.
|
Правка STL моделей. Печать на 3D принтере
|
31
|
|
|
Выполнение проекта.
|
Работа над проектом.
|
32
|
|
|
Выполнение проекта.
|
Работа над проектом.
|
33
|
|
|
Выполнение проекта.
|
Работа над проектом.
|
34
|
|
|
Защита проектов
|
Обсуждение и защита проекта.
|
|