Курсы дополнительного образования «Основы 3D моделирования. 3D печать»

0
0
Материал опубликован 11 July

Курсы дополнительного образования «Основы 3D моделирования. 3D печать»


1.Резюме проекта

Целевая аудитория: школьники 7-11 классов, студенты 1-2 курсов, слушатели центра занятости населения.

Необходимое оборудование:

Ноутбук Lenovo ThinkPad X121e Black 11.6" HD(1366х768) AMD E300.2GB DDR3.320GB

Видеопроектор Sаnуо (переносной)

Доска интерактивная Hitachi StarBoard (HT-FX-82)

Компьютер I Pentium 4

Моноблоки HP 3420 AIO

Принтер HP LaserJet1320

Устойчивый Интернет

Рабочие места слушателей- кабинет «Информатики»

(все это имеется в наличии)

3D принтеры (необходимо купить)

Рабочая учебная программа курса

Введение

Моделирование компьютерных объемных изделий, 3D графика применяются в проектировании и являются современной заменой моделирования и макетирования из конструкционных материалов (бумага, пластик, дерево, металл и т. д.).

Программой курса «Основы 3D моделирования. 3D печать» предусмотрено ознакомление учащихся с компьютерным объемным моделированием и приобретение знаний и умений, необходимых для выполнения цифровых объемных моделей несложных изделий. Теоретическое и практическое знакомство с аддитивными технологиями.

Для создания объемных компьютерных моделей используют специальное программное обеспечение. Одной из особенностей данных программ является потребность в значительных ресурсах компьютера, таких как, оперативная память и тактовая частота процессора. Поэтому программы для 3D графики использовали сначала на предприятиях, которые имели соответствующую технику. С развитием компьютерной техники такого рода программы стали применяться на обычных персональных компьютерах.

Среди локальных программ для создания 3D графики есть и бесплатные версии для образовательных учреждений. Но любая такая программа требует инсталляции. К тому же бесплатные версии имеют урезанные функции. Поэтому для реализации целей и задач данного курса была выбрана он - лайн ресурс - Tinkercad.com. Он обладает большинством базовых возможностей 3D редакторов.

Особенности программы:

Созданные модели можно сохранять на сервере либо загружать их на локальный диск в формате файлов STL. Tinkercad работает с несколькими сервисами трехмерной печати (Ponoko, Shapeways и i.Materialise) и принтерами MakerBot. Для некоммерческого использования сервис бесплатен, однако имеет урезанный функционал.

Сервис Tinkercad, предназначенный для создания трехмерных моделей в браузере и их материализации посредством 3D-печати, получил крупное обновление. Теперь на нем гораздо проще создавать модели разнообразной формы, есть заготовки для создания букв, цифр и других востребованных символов. Также стало гораздо проще менять размеры моделей и удалять их.

Tinkercad создан с использованием технологии WebGL, которая делает возможным отображение трехмерной графики в браузере. Для работы с сервисом не требуется устанавливать никаких дополнительных приложений, достаточно лишь браузера, поддерживающего WebGL (Chrome, Firefox или Opera 12 Alpha).

Браузеры:

Google Chrome 10

Mozilla Firefox 4

Операционная система:

Microsoft Windows 10

Apple, OS X 10.6  

Необходимым условием для полноценной работы в Tinkercad.com требуется постоянный и качественный доступ в Интернет.

Программа рассчитана на 20 часов. Для освоения базовых возможностей программы учащимся выделено 7 часов. Для разработки собственного 3D проекта, отводится еще 7 часов. Изучение аддитивных технологий 4 часа. Для печати и презентации работы – 2 час.

Возраст обучающихся: 7-11 класс, студенты первого, второго курса.

Теоретическую часть занятий следует соединить с практическими упражнениями. При условии недостаточного количества компьютеров, учащихся можно объединять в пары. Основная деятельность учащихся проектирование и объемное моделирование изделия. Перед учащимися ставится два задания:

создать эскиз оригинального изделия из нескольких деталей, используя найденные образцы и другую информацию;

выполнить трехмерную модель оригинального изделия, которую можно изготовить в мастерской или на 3D принтере.

Третья часть курса предполагает презентацию творческой работы учащегося.





Учебный план

п\п

Содержание занятия

Количество часов

1

Общие сведения о компьютерном объемном моделировании. Изучение редактора Tinkercad.com

7

2

Проектирование и объемное моделирование изделий в tinkercad.com

7

3

Аддитивные технологии

4

4

3D печать модели проекта

1

5

Презентация и оценка результатов проектной деятельности

1


Всего

20


2.Обоснование выбора модели принтера

Для реализации учебной программы необходимо купить 3 D принтер

Сравнительные характеристики 3 D принтеров

Модель

Wanhao Duplicator 7 v 1.5

31999 руб.

Wanhao Duplicator D10

18499 руб.

Anycubic Mega-S

22499 руб.

Назначение

архитектура, дизайн, медицина, образование, производство

архитектура, дизайн, образование

дизайн, образование

Рабочий материал

фотополимерная смола

PLA

ABS, HIPS, PLA, Woodfill

Технология формирования слоев

DLP/LCD/SLA

PJP/FDM/FFF

PJP/FDM/FFF

Минимальная толщина слоя

0,035мм

0,05мм

0,05мм

Максимальная толщина слоя

0.5мм

0,3мм

0,3мм

Скорость построения

0,5мм/с

80мм/с

100мм/с

Ширина рабочего пространства

120мм

118мм

210мм

Высота рабочего пространства

180мм

126мм

205мм

Интерфейсы

USB

USB, SD

USB. SD

Основная (родная) рабочая программа

Creation Workshop

CURA, Simplify 3D, host by Repitator

CURA

Поддерживаемые файловые форматы

STL

-

AMF, OBJ, STL

Совместимость с операционными системами

Linux, Mac OS X, Windows

-

Linux, Mac OS X, Windows 7 и новее



Анализируя данные характеристики принтеров, рекомендую приобрести модель Anycubic Mega-S за 22499 руб. Цена и характеристики подходят для данного вида деятельности.

3.Описание вида деятельности

Учебно-тематический план

Тема занятия


Примечания

 Общие сведения о компьютерном объемном моделировании.


Виды графики. Основные сведения о типах графических файлов.

3Dграфика


Знакомство с графическим редактором Tinkercad.com и его основными настройками: панель управления, панель инструментов, графические примитивы, масштабирование изображение объекта.

Практическая работа № 1. Знакомство с редактором. Настройка своего аккаунта.

Создание аккаунта в google регистрация в ПО Tinkercad


Работа с объектами: изменение положения, размеров, цвета.

Практическая работа № 2. Работа с простыми объектами.


Работа с простыми трехмерными объектами: параллелепипед, пирамида, конус, сфера.

Практическая работа № 3. Создание и редактирование простых 3D объектов: параллелепипед, пирамида, конус, сфера. Наложение текстуры.


Копирование объектов.

Практическая работа № 4. Создание сложной 3D модели, состоящей из одинаковых элементов


Практическая работа № 5. Создание сложной 3D модели, состоящей из трехмерных простых объектов.


Практическая работа № 6. Создание сложной 3D модели. Использование авторских объектов.

Тестирование

Проектирование и объемное моделирование изделий в tinkercad.com


Постановка задачи. Составление плана выполнения творческого задания. Поиск информации, которая необходима для выполнения творческого задания

Работа с источниками (традиционными, электронными)

Анализ полученной информации. Создание банка идей на основе собранной и обработанной информации. Выбор наилучшего варианта. Разработка эскиза модели в целом и деталей с учетом найденных изделий-аналогов


Выполнение отдельных деталей модели в 3D редакторе


Продолжение работы над отдельными деталями модели в 3D редакторе.


Моделирование объекта в целом


Моделирование объекта в целом. Нанесение размеров на модель. Окончательная доработка творческого задания


Создание материалов для презентации: вид изделия с различных точек зрения (скриншоты). Работа над презентацией.


Аддитивные технологии


Печать модели


Презентация и оценка результатов проектной деятельности

Конференция


Ориентировочный перечень объектов проектирования и моделирования:


Предметы интерьера, игрушки, сувениры, музыкальные инструменты, спортивный инвентарь.

Литература:

Официальный сайт программы «TinkerCad» https://tinkercad.com/

Аддитивные технологии: учебное пособие / А. И. Рудской, А. А. Попович, А. В. Григорьев, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. - Санкт- Петербург : Изд-во Политехнического ун-та, 2020. - 251 с.: ил., табл., цв. ил.; 26 см.; ISBN 978-5-7422-5589-5

4.Финансовый план в Excel-таблице

Финансовый план (расходы на первый месяц)

Расходы

Цена в руб

3Д принтер Anycubic Mega-S

22499

Расходные материалы ABS, HIPS, PLA, Woodfill

 

Материал PLA, тип пруток круглый, диаметр 1,75мм, комплект12 шт.

514

ABS-пластик 1.75 мм (1 кг) Фиолетовый, Пластик для 3D принтера

1390

Сеть Интернет

900

Зарплата преподавателя (20 ч в месяц)

10000

Итого:

35303

Доход

 

Стоимость обучения на курсах на 1 учащегося

5000

12 учащихся в группе

60000

Итого:

60000

Прибыль

24697





 

Финансовый план (расходы за месяц)

 

 

Расходы

Цена в руб.

 

 

 

 

Расходные материалы ABS, HIPS, PLA, Woodfill

 


Материал PLA, тип пруток круглый, диаметр 1,75мм, комплект12 шт.

514


ABS-пластик1.75 мм (1 кг) Фиолетовый, Пластик для 3D принтера

1390


Сеть Интернет

900


Зарплата преподавателя (20 ч в месяц)

10000

 

Итого:

12804

 

Доход

12804

 

Стоимость обучения на курсах на 1 учащегося

5000

 

12 учащихся в группе

60000

 

Итого:

60000

 

Прибыль

47196

Проект является прибыльным, освоение инновационных технологий пользуется спросом.

Преподаватель высшей квалификационной категории Симбирцева Наталья Юрьевна

в формате Microsoft Word (.doc / .docx)
Комментарии
Комментариев пока нет.