Прототипирование. Сферы применения. Раздел 3D-моделирование, прототипирование, макетирование
Раздел 3. 3D-моделирование, прототипирование, макетирование
Тема урока: Прототипирование. Сферы применения.
Понятие «прототипирование». Виды прототипов: промышленные, архитектурные, транспортные, товарные.
Цель:
познакомиться с понятием «прототипирование»;
различать виды прототипов;
понимать преимущества применения прототипов;
определять последовательность этапов прототипирования.
Задачи
Образовательные: научить анализировать полученную информацию; объяснять свою точку зрения, высказывать свое мнение, сопоставлять факты.
Развивающие: способствовать формированию и развитию познавательного интереса обучающихся к предмету, развитию самостоятельности обучающихся, содействовать развитию пространственного мышления, конструкторских способностей, технологической и компьютерной грамотности и использовании их в повседневной жизни, способствовать развитию ценностных ориентиров, собственной позиции на основе предлагаемого материала.
Воспитательные: содействовать совершенствованию коммуникативных навыков, трудовой, экологической и экономической культуре, отработке навыков безопасной жизнедеятельности.
Форма работы учащихся: индивидуальная, групповая.
Тип урока: Урок открытия нового знания.
Оборудование: компьютер, мультимедийная презентация; кейсы для урока, рабочая тетрадь.
Технология: элементы опережающего обучения, деятельностного обучения, проблемного обучения,
Планируемые результаты | ||
Предметные | Метапредметные | Личностные |
- организовывать рабочее место в соответствии с изучаемой технологией; – соблюдать правила безопасного использования ручных и инструментов и оборудования; – грамотно и осознанно выполнять технологические операции в соответствии изучаемой технологией. | самостоятельно выбирать способ решения поставленной задачи, используя для этого необходимые материалы, инструменты и технологии; опытным путём изучать свойства различных материалов; овладевать навыками измерения величин с помощью измерительных инструментов, оценивать погрешность измерения, уметь осуществлять арифметические действия с приближёнными величинами; уметь создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач; уметь оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения; выбирать форму представления информации в зависимости от поставленной задачи; выбирать форму представления информации в зависимости от поставленной задачи; уметь самостоятельно планировать пути достижения целей; уметь соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата; делать выбор и брать ответственность за решение; вносить необходимые коррективы в деятельность по решению задачи или по осуществлению проекта; признавать своё право на ошибку при реализации проекта, такое же право другого на подобные ошибки | ценностное отношение к достижениям российских инженеров и учёных; умение создавать эстетически значимые изделия из различных материалов; развитие интереса к исследовательской деятельности, реализации на практике достижений науки; осознание ценности безопасного образа жизни в современном технологическом мире, важности правил безопасной работы с инструментами; активное участие в решении возникающих практических задач из различных областей; воспитание бережного отношения к окружающей среде, понимание необходимости соблюдения баланса между природой и техносферой; формирование готовности и способности к самообразованию, саморазвитию, самовоспитанию на протяжении всей жизни |
УУД | ||||
Личностные | Познавательные | Регулятивные | Коммуникативные | Предметные |
| проявлять познавательный интерес и активность в обсуждении предлагаемой проблемы урока; определять мотив и смысл деятельности; толерантно относиться к мнению других людей; определять для себя жизненно-важные ценности; | искать и отбирать необходимую информацию для решения учебной задачи; приобретать новый опыт в процессе трудовой деятельности осмысливать полученную информацию: сравнивать, анализировать; определять причинно-следственные связи изучаемых понятий; делать выводы на основе полученного нового опыта. | уметь самостоятельно формулировать цель урока; планировать, осуществлять процессы самоконтроля и оценка результатов своей деятельности; совершенствовать умения работать в группе, представлять свои результаты труда. владение умениями совместной деятельности в группе: согласование и координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива; | отражать в устной и письменной форме результаты своей деятельности предметной и интеллектуальной. умение воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию; развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, вступать в активный диалог, понимая иную точку зрения. | знать смысл понятий «прототипирование», «виды прототипов»; различать виды прототипов, понимать преимущества применения прототипов знать последовательность этапов прототипирования, уметь разнообразить творческий проект интерактивными элементами; |
Оборудование
Для учителя: компьютер, мультимедийная презентация
Для ученика: рабочие листы для урока, рабочая тетрадь, ручка
Ход урока:
1.Приветствие
2. Мотивация, целеполагание (слайд 1)
-Подумайте и скажите мне пожалуйста, какой смысл заложен в известную русскую пословицу:
«Семь раз отмерь, один раз отрежь»? (Перед тем, как что-либо сделать, необходимо всё тщательно обдумать.)
- Представим, что мы работаем над крупным проектом: создаем какую-то модель, техническое устройство, сайт и т.п, где риск ошибиться достаточно высок и дорого нам обойдется. Как в этом случае «семь раз отмерить»?
(Изготовить пробный образец, создать «черновую» модель -прототип, протестировать функционал устройства для проверки работоспособности в целом, провести испытания взаимодействия и работы по различным сценариям).
-Попробуем сформулировать тему нашего урока: Прототипирование. Сферы применения. (Слайд 2)
Откройте рабочие тетради и запишите сегодняшнее число и тему урока.
3. Осуществление учебных действий по освоению нового материала
( Слайд 3)-Внимательно прочитайте план урока, какие новые термины вам встретились?
Прототипирование часто вызывает вопросы, особенно среди тех, кто встречается с этим понятием впервые. Итак, давайте разберёмся, что это такое, простыми словами. Прототипирование - это создание модели будущего продукта, которая позволяет визуализировать его основные функции и принцип работы. Это важный этап в разработке, так как он даёт возможность обнаружить недочёты и исправить их до начала массового производства. С момента появления идеи и до конечного результата, прототип может многократно изменяться. Это процесс постоянного тестирования и улучшения.
(Слайд 4) – Запишите определение себе в тетрадь
(Слайд 5) В каждой области оно имеет свои особенности, но общий принцип один – предварительная оценка модели будущего проекта. Это даёт возможность не только проверить функционал, но и оценить удобство, дизайн, восприятие потребителями. Для наглядности представьте, что вы решаете создать новый велосипед. Прототипирование позволит вам осуществить моделирование различных вариантов рамы, колёс, сиденья до того, как начнётся производство. Вы сможете испытать их на прочность, удобство, лёгкость управления. Таким образом, ещё до выпуска продукта на рынок удаётся максимально адаптировать его под нужды конечных пользователей.
(Слайд 6) Прототипирование – неотъемлемая часть процесса инноваций. Оно помогает превратить идею в реальный продукт, минимизируя при этом риски и издержки. В наш век быстрых технологических изменений, способность быстро адаптироваться и тестировать новые идеи является ключом к успеху.
(Слайд 7) Прототипирование применяется в самых разных сферах: от разработки новых товаров до создания программного обеспечения и даже в строительстве. Технологии и методы прототипирования могут сильно отличаться. Одним из распространённых методов является создание 3D моделей с использованием специализированного программного обеспечения. Это позволяет быстро вносить изменения и делает весь процесс более гибким и доступным. В некоторых случаях, например в производстве одежды, прототип может быть сделан из дешёвых материалов, чтобы оценить крой и удобство изделия.
(Слайд 8) Прототипирование может быть применено не только к физическим продуктам. В условиях цифровизации важность быстрого тестирования идей и интерфейсов неумолимо растёт. Мобильные приложения, сайты, онлайн-сервисы – везде могут находить применение принципы прототипирования.
(Слайд 9) Виды прототипов по своему назначению делятся на 4 группы: промышленные, товарные, презентационные и транспортные.
(Слайд 10) Виды прототипов по способу реализации
1.Прототип низкой точности. Это бумажные прототипы, наброски, черновики, очень простые реализации общей идеи. Они идеально подходят для ранних стадий разработки идеи.
2.Прототип средней точности. Это организация полного функционала конечного продукта в виде структуры с представлением взаимодействия частей друг с другом.
3.Прототип высокой точности Такие прототипы часто принимают за конечный продукт, поскольку они наиболее близки к нему, передают опыт использования продукта и реальную функциональность.
(Слайд 11) Виды прототипов по типу изготовления.
Физические прототипы - созданные в физической форме, например из дерева, металла, пластика, бумаги.
Виртуальные прототипы – созданные в компьютерной программе например в AutoCAD, Компас 3D, SolidWorks
Макеты - прототипы, которые имеют форму и размер, похожие на конечный продукт, но содержат более важные функции
Важно отметить, что прототип не всегда демонстрирует окончательный внешний вид продукта. Основная его задача - проверить функциональность и принцип работы.
(Слайд 12) Этапы прототипирования 3D-моделей
Имеет значение не только сам процесс создания прототипа, но и последующее тестирование. Это помогает выявить непредвиденные слабые места и улучшить продукт, учитывая пожелания целевой аудитории.
Прототипирование также значительно ускоряет процесс разработки. Оно позволяет быстро и с минимальными затратами проверить множество идей и найти самое эффективное решение. В отличие от традиционного подхода, когда изменения вносятся уже в готовый продукт, это сокращает время и стоимость производства.
Иногда этап прототипирования может выявить, что идея вообще невозможна к реализации или не целесообразна экономически. Лучше узнать об этом на ранней стадии, чем после вложения значительных средств. Таким образом, прототипирование - это не только инструмент для разработки и испытания, но и мера предосторожности. Умение правильно использовать прототипирование позволяет снизить риски при запуске новых продуктов. Процесс создания прототипа зачастую требует командной работы многих специалистов: дизайнеров, инженеров, маркетологов. Это способствует обмену идеями и интеграции разных взглядов на продукт.
Видеоролик (6 мин10 сек)
Предлагаю вам немножко размяться и поиграть.
Сейчас нам предстоит работать, давайте вспомним личные качества, которые нам при этом помогут, если они важны - хлопаем в ладоши над головой, если нет – машем головой в стороны
Целеустремленность Умение работать четко по плану
Умение подождать Проявление инициативы
Медлительность Стойкость к неудачам
Умение концентрироваться Неразговорчивость
Дисциплина Умение выслушать точку зрения других
Замкнутость Взаимоуважение
4. Закрепление нового материала
(Слайд 13) Для закрепления нового материала предлагаю выполнить практическую работу «Применение технологии прототипирования в проектной деятельности» на рабочих листах. Проведем самодиагностику, критерии оценивания у вас в практической работе.
В заключение, прототипирование играет критически важную роль в современной разработке продуктов и услуг. Это не просто шаг в процессе создания чего-то нового, но и необходимый инструмент для проверки идей, их адаптации и улучшения. Оно даёт возможность командам работать эффективно и в конечном итоге создавать продукты, которые лучше соответствуют потребностям и желаниям потребителей. Это путь от идеи к реальности, который делает инновации возможными.
5. Подведение итогов урока. Рефлексия
Домашнее задание:
1. Проработать учебный материал.
2. Опережающее задание: подобрать информацию об истории создания 3D принтера.
(Слайд 15) Благодарю вас за урок и хочу вам пожелать никогда не останавливаться на достигнутом, пусть эти слова станут для вас девизом: Твори! Дерзай! Развивайся!