МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ВОЗНЕСЕНОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ШЕБЕКИНСКОГО

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ВОЗНЕСЕНОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ШЕБЕКИНСКОГО
РАЙОНА БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ»
Практико – ориентированный проект по теме:
«Возможности поощрения учащихся с использованием
3D моделирования»
Выполнили:
Пономарев
Сергей,
ученик 7 «А» класса и Линников
Дмитрий, ученик 11 класса
с. Вознесеновка, 2015 г.
«Возможности
поощрения
учащихся
с
использованием
3D
моделирования»
Разработка и изготовление отличительного знака поощрения школьника,
имеющего отличные успехи в учебе по итогам года.
Актуальность: возникла необходимость поощрения за успехи в учебе, т.к.
только после 11 класса можно получить медаль золотую, серебренная
отменена с 2014 года.
Цель исследования: возможности 3D принтера (новое оборудование
поступившее в школу)
Задачи исследования: получить информацию о желаемом знаке поощрения,
создать практическую вариативную модель.
Гипотеза исследования: предполагаем, что существуют возможности
поощрения с использованием 3 D принтера
Научная новизна: использование 3 D моделирование в поощрении
учащихся
Объект и предмет исследования: 3 D принтер
Практическая значимость исследования: заинтересованность учащихся в
поощрении за результативность их учебного труда.
Методы исследования: опрос, собеседование, сравнение, анализ,
моделирование.
Краткое описание структуры работы:
1. Основная часть (теоретический материал)
2. Заключение
3. Библиография
4. Приложения
1. Основная часть (теоретический материал)
В декабре 2014 г. в школе появился 3д принтер. Что это и для чего его
используют?
Используя следующий источник информации: Интернет, мы выяснили что
3D-принтер —
это периферийное
устройство,
использующее
метод
послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели. В
зарубежной литературе данный тип устройств также именуют фабберами, а
процесс трехмерной печати — быстрым прототипированием
3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием
различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип
послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.
Технологии, применяемые для создания слоев: лазерная и струйная.
К нам в школу поступил учебно-бытовой настольный 3D принтер "Альфа"
производства Центра технологической компетенции аддитивных технологий
г. Воронеж. Принтер позволяет распечатать методом послойного
наплавления, простые и прочные детали. В принтере раздаточная головка
выдавливает на охлаждаемую платформу-основу капли разогретого
термопластика. Капли быстро застывают и слипаются друг с другом,
формируя слои будущего объекта.
Характеристики нашей модели:
- материал корпуса: акрил
- тип корпуса: закрытый
- толщина наносимого слоя: 0,1-0,3 мм
- область печати: 200х200х200 мм
- габариты принтера: 410х420х390 мм
- вес: 7 кг
- интерфейс с ПК: USB – кабель
В качестве расходных материалов используется ABS и PLA пластик
толщиной прута 1,75 мм.
Этот принтер разработан для применения в учебно-образовательном
процессе и в быту. Легок в использовании и обслуживании, безопасен для
использования детьми школьного возраста. Позволяет быстро
материализовать любую нашу задумку.
Вообще принтер может применяться в архитектуре, в сфере моды, в
медицине и т.д.
Мы выяснили, что процесс печатанья на принтере достаточно длинный и
сложный. В него вовлечено много разных вещей, которые должны
взаимодействовать и слаженно работать:
• Первый шаг – это создание 3D-модели, цифрового двойника объекта,
который мы хотим напечатать (этап цифрового моделирования).
• Второй шаг – создание файла правильного формата (обычно «STL»).
• Третий шаг – преобразование цифровой модели в список команд, которые
наш 3D-принтер может понять и выполнить.
• Четвёртый шаг – запустить 3D-принтер, начать печатать и ждать результата
(печать).
• Пятый шаг – снять только что созданный объект с рабочей платформы,
удалить вспомогательные части (т.е. поддерживающие опоры и/или
подложку – если они есть), очистить его поверхности (этап конечной
обработки).
Итак, вернемся к первому шагу – создание 3D-модели, этот шаг имеет еще
второе название - «этап цифрового моделирования».
3D моделирование - создание изображений объёмных объектов (3D
Graphics, три измерения изображения, 3 измерения).
Трёхмерное изображение на плоскости в отличие от двумерного включает
построение геометрической проекции объёмной модели на плоскость с
помощью специализированных программ.
Основные функции и возможности 3D программ:
- моделирование трёхмерной графики - создание трёхмерной модели, сцены
и 3D объектов в ней;
- рендеринг (визуализация) - построение проекции модели;
- обработка и редактирование изображений;
- вывод полученного изображения на устройство вывода - принтер, дисплей.
Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть
моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих
моделей изображения, очень разнообразны. Последние годы устойчивыми
лидерами в этой области являются коммерческие продукты, такие, как:

Blender

Cinema 4D
Кроме того, существуют и открытые продукты, распространяемые свободно,
например SketchUp.
SketchUp
— бесплатная программа для быстрого создания
и редактирования трехмерной графики. SketchUp обладает рядом
преимуществ, заключающихся, в первую очередь, в почти полном отсутствии
окон предварительных настроек. В состав пакета включен плагин для Google
Earth, позволяющий после создания 3D объекта размещать его
в картографическом сервисе Google.
SketchUp прост в обращении, поскольку сделан с расчетом
на непрофессионалов.
Основные характеристики SketchUp :
— Понятный и простой в использовании интерфейс.
— Привычные с детства инструменты (линейка, карандаш, транспортир,
ластик) в трех плоскостях.
— Импорт и экспорт различных форматов двухмерной растровой
и трехмерной графики, в частности (3ds, dwg, ddf, jpg, png, bmp, psd).
— Пополняемые библиотеки компонентов, материалов и стилей.
— Полная интеграция с программой Google Earth.
Мы были впечатлены возможностями 3 D принтера в разных сферах жизни
человека, о них мы уже говорили. Возник вопрос: как можно его
использовать в школе в ближайшем будущем? Мы сразу же вспомнили о
том, что только по итогам 11 класса можно получить золотую медаль,
причем, только золотую, поскольку серебряную отменили в 2014 году.
Таких высот могут достичь лишь единицы. Что же делать нам, всем
остальным учащимся переводных классов, имеющим отличные успехи в
учебе?
Мы воспользовались Интернет – ресурсом: свободной энциклопедией
«Википедия». По словарю Ожегова: медаль – это знак в виде круглой
металлической пластинки с различными изображениями, присуждаемый в
награду за что-нибудь или отливаемый в память о каком-нибудь событии.
А школьная медаль, официально - это знак отличия. Медаль является одним
из основных видов поощрения.
Наша идея встретила большую поддержку в школьной среде. И мы
обратились к учащимся школы, предложив им шаблон (круглая форма)
будущей медали. Полученные эскизы мы с Димой рассмотрели и,
проанализировав работы, мы выявили общие элементы: отметка «5», книга,
глобус. В некоторых работах указано название школы, что нам тоже хотелось
отразить в будущей медали. Для создания нашей медали мы использовали
уже упомянутую нами программу SketchUp.
2. Заключение
Исходя из основного вида деятельности, наш проект является практико –
ориентированным, средней продолжительности с возможным переходом на
долгосрочный (имеется явная заинтересованность в использовании проекта в
других сферах школьной жизни). Проект наш внутришкольный, но может
быть использован практически в любой школе, т.к. идея поощрения с
использованием 3 D моделирования, учитывая оснащенность школ(хотя бы
одна школа в сети имеет принтер), является вполне осуществимой.
Достоинства проектно – исследовательской деятельности: особая атмосфера,
направленная
на
развитие
своих
умений,
возможность
принимать
самостоятельные решения и возможность поверить и проверить свои силы
значительно
превышают
недостатки:
увеличение
умственной
и
эмоциональной нагрузки, существование риска неудачного выполнения
работы (например, 3д принтер был взят на ремонт в ходе завершающей фазы
проекта), поэтому напряжение к сроку сдачи работы, естественно, возросло.
Однако, работа над проектом дает перспективу получения запланированного
продукта, что приводит к ситуации успеха.
В нашей работе мы опирались на центральные идеи проектно –
исследовательской деятельности:
- опережения («проект» означает «бросок в будущее»),
- разность потенциалов (между тем, что есть и каким должно быть),
- пошаговости ( в приближении «нужного будущего»),
- кооперации ресурсов и усилий,
- разветвляющейся активности.
В
нашем
практико
–
ориентированном
проекте
формировалась
деятельнастная компетенция (по типу деятельности – практическая), в
результате
которой
мы
получили
модель
медали, которую
можно
варьировать. Таким образом, была решена практическая задача заказчика
проекта, т.е. цель была достигнута.
Кроме основной компетенции, в ходе выполнения проекта формировались
дополнительные – мыслительная, информационная и коммуникативная.
3. Библиография
1. Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование: Идеи.
Методы. Примеры. — М.: Наука, 1997. — 320 с. — ISBN 5-9221-0120-X.
2. Аристов А.О. Теория квазиклеточных сетей : научная монография — М:
МИСиС, 2014. — 188с.ISBN 978-5-600-00321-7
3. Щепотьев А.В. Использование памятных и юбилейных медалей в денежном
обращении европейских стран и России.// Смоленский региональный журнал
для коллекционеров, краеведов, музейных работников «Коллекция». 2008. № 3-4. – с. 42-47.