РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА «3 D - моделирование» 10-11 классы

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ЛИЦЕЙ № 82 г. ЧЕЛЯБИНСКА»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

«3 D - моделирование»

10-11 классы

г. Челябинск

Пояснительная записка

Программа элективных курсов «3D-моделирование» разработана на основе следующих нормативных документов:

- Федерального Закона «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 № 273-ФЗ;

- Концепции развития дополнительного образования детей (утверждена распоряжением Правительства РФ от 04.09.2014 № 1726-р);

- СанПин к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей (утверждено постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 04.07.2014 № 41);

- Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам (утвержден приказом Министерства образования и науки РФ от 29.08.2013 № 1008);

- Стратегии развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года;

- Учебного плана МАОУ «Лицей № 82 г. Челябинска»;

Программа реализуется в рамках национального проекта «Образование» и входящих в него федеральных проектов «Современная школа» и «Успех каждого ребенка».

Программа направлена на развитие и поддержку детей, проявивших интерес и определённые способности к 3D-моделированию, на формирование у обучающихся ряда компетенций: информационных, общекультурных, учебно-познавательных, коммуникативных, социально-трудовых, необходимых для дальнейшего формирования и развития компетентности в выбранной сфере информационных технологий, а также на возможность приобретения опыта при работе в графических средах. Данная программа представляет собой дополнительную, общеобразовательную программу инженерной направленности и предназначена для организации внеурочной деятельности обучающихся 10 класса основной школы, ориентированных на проявление интересов и склонностей в области информатики, математики, физики, моделирования, компьютерной графики. В курсе решаются задачи по созданию и редактированию 3D-моделей с помощью специализированного редактора трехмерной графики SketchUp и 3D-графического редактора Blender .

Преобладающей формой текущего контроля выступает самостоятельные практические работы в виде проектов.

Актуальность курса обусловлена его направленностью на овладение знаниями в области компьютерной трехмерной графики, которые повсеместно используются в различных сферах деятельности и становятся все более значимыми для полноценного развития личности. Данный курс развивает творческое воображение, конструкторские, изобретательские, научно-технические компетенции школьников и нацеливает на осознанный выбор необходимых обществу профессий, таких как инженер-конструктор, инженер-технолог, проектировщик, дизайнер и т.д. Поддержка и развитие детского технического творчества соответствуют актуальным и перспективным потребностям личности и стратегическим национальным приоритетам Российской Федерации.

Новизна программы состоит в том, что создание и реализация в образовательных учреждениях программ дополнительного образования в области 3D моделирования обеспечивает современного российского школьника определенным уровнем владения компьютерными технологиями, а также социально-экономической потребностью в обучении. Дает дополнительные возможности для профессиональной ориентации школьников и их готовности к профессиональному самоопределению в области технических профессий. Занятия по 3D-моделированию формируют знания в области технических наук, дают практические умения и навыки, воспитывают трудолюбие и дисциплинированность, культуру труда, умение работать в коллективе. Полученные знания учащиеся могут применить при разработке мультимедийных презентаций в образовательном процессе. Трехмерное моделирование является основой для изучения систем виртуальной реальности.

В качестве программной среды для первого года курса выбран продукт, представляющий собой бесплатную и простую в использовании в области создания трехмерной графики программу SketchUp. SketchUp-программа для моделирования относительно простых трёхмерных объектов. Её главное достоинство-уникальный по простоте, логичности и удобству интерфейс. Второй год обучения посвящен изучению основ создания моделей средствами редактора трехмерной графики Blender.

Курс вносит значительный вклад в формирование информационного компонента общеучебных умений и навыков, выработка которых является одним из приоритетов общего образования.

Цель программы: развитие конструкторских способностей детей и формирование пространственного представления за счет освоения базовых возможностей среды трехмерного компьютерного моделирования.

Задачи программы:

1. Образовательные:

- дать учащимся представление о трехмерном моделировании, его назначении, промышленном и бытовом применении, перспективах развития;

- познакомить с основными инструментами и возможностями создания и обработки изображения в программе SketchUp;

- сформировать представления об основных возможностях создания и обработки изображения в программе Blender;

- научить ориентироваться в трехмерном пространстве сцены;

- научить эффективно использовать базовые инструменты создания объектов;

- научить модифицировать, изменять и редактировать объекты или их отдельные элементы;

- научить объединять созданные объекты в функциональные группы;

- научить создавать простые трехмерные модели;

2. Развивающие:

- способствовать развитию интереса к изучению и практическому освоению программ для 3D моделирования;

- развивать алгоритмическое, логическое мышление;

- развивать пространственное воображение, умения анализа и синтеза пространственных объектов;

- способствовать расширению кругозора в области знаний, связанных с компьютерными технологиями;

- способствовать развитию творческих способностей, фантазии и эстетического вкуса;

3. Воспитательные:

- способствовать формированию потребности к осознанному использованию компьютерных технологий при обучении в школе и в повседневной жизни;

- воспитывать готовность к саморазвитию в сфере информационных технологий;

- воспитание самостоятельной личности, умеющей ориентироваться в новых социальных условиях;

- воспитание целеустремленности и результативности в процессе решения учебных задач;

- воспитывать информационную культуру как составляющую общей культуры современного человека;

Место в учебном плане:

Программа рассчитана на 70 часов с проведением занятий 1 раз в неделю на 2 года обучения в 10 и 11 классах.

Содержание занятий отвечает требованию к организации внеурочной деятельности. Подбор заданий отражает реальную интеллектуальную подготовку детей, содержит полезную и любопытную информацию, способную дать простор воображению.

Формы подведения итогов:

Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения учащимися практических заданий на каждом уроке. В конце курса каждый обучающийся выполняет индивидуальный проект в качестве зачетной работы. На последнем занятии проводится защита проектов, на которой обучающиеся представляют свои работы и обсуждают их.

В результате обучения:

Учащиеся должны знать:

- термины 3D моделирования;

- основы графической среды SketchUp, структуру инструментальной оболочки данного графического редактора;

- основные приемы построения 3D моделей.

- способы и приемы редактирования моделей.

Уметь:

- ориентироваться в трёхмерном пространстве сцены;

- эффективно использовать базовые инструменты создания объектов;

- модифицировать, изменять и редактировать объекты или их отдельные элементы;

- объединять созданные объекты в функциональные группы;

- создавать простые трёхмерные модели реальных объектов.

Планируемые результаты:

Личностные результаты:

- формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики;

- осознание ценности пространственного моделирования;

- осознание ценности инженерного образования;

- формирование сознательного отношения к выбору будущей профессии;

- формирование информационной культуры как составляющей общей культуры современного человека;

-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, а также самостоятельно определять пробелы в усвоении материала курса.

- 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;

Предметные результаты:

- умение использовать терминологию моделирования;

- умение работать в среде графических 3D редакторов;

- приобрести навыки работы в среде 3D-моделирования и освоить основные приемы выполнения проектов трехмерного моделирования;

- освоить элементы технологии проектирования в 3D-системах и применять их при реализации исследовательских и творческих проектов.

- 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;

Учебно-тематический план

10 класс

Учебно-тематический план

11 класс

Содержание курса

10 класс

Введение. Основные понятия 3D графики в программе SketchUp (1 час)

Инструктаж по технике безопасности.

Обзорное знакомство. Принципы построения и приемы работы с инструментами.

Интерфейс. Текстовые меню. Панели инструментов (2 часа)

Интерфейс Google Sketchup. Текстовые меню: файл, редактирование, виды, камера, рисование, инструменты, окно, помощь.

Практическая работа № 1 «Изучение текстового меню»

Базовые инструменты рисования (3 часа)

Выбор, линия, дуга, кривая, полилиния, окружность, многоугольник, от руки, ластик, палитра, группа, компонент.

Практическая работа № 2 «Рисование объекта с помощью базовых инструментов (стол с вазой)».

Практическая работа № 3 «Рисование объекта с помощью базовых инструментов»(стул).

Инструменты модификаций (3 часа)

Перемещение, вращение, масштабирование, тяни-толкай, следуй за мной, контур.

Практическая работа №№ 4-5 «Рисование объекта с применением опций модификации».

Инструменты камеры и прогулки (3 часа)

Стандартные виды, вращение, панорамирование, лупа, окно увеличения, показать все, предыдущий вид, следующий вид. Создание сцен в SketchUp.

Практическая работа № 6 «Моделирование объектов с использованием инструментов камеры для навигации в сцене (шляпа)»

Менеджер материалов (3 часа)

Выбор, редактирование, текстура, непрозрачность.

Практическая работа № 7 «Использование средств менеджера материалов для визуализации созданных объектов»

Практическая работа № 8 «Разработка объекта с использованием средств менеджера материалов для визуализации (скворечник)»

Построение моделей различных объектов (13 часов)

Моделирование в SketchUp. Создание простой детали.

Практическая работа № 9 «Создание модели снеговика»

Практическая работа № 10 «Построение модели карандаша»

Практическая работа № 11 «Построение деталей для кольца с камнями»

Практическая работа № 12 «Создание кольца с камнями»

Практическая работа № 13 «Создание модели автомобиля»

Практическая работа № 14 «Создание модели самолета»

Практическая работа № 15 «Создание шахматной фигуры»

Практическая работа № 16 «Создание модели дивана»

Практическая работа № 17 «Создание модели туалетного столика»

Практическая работа№ 18 «Создание каркаса дома»

Практическая работа № 19 «Строим дом и расставляем мебель»

Практическая работа № 20 «Создание ландшафта»

Творческий проект (7 часов)

Выполнение творческого задания в виде мини-проекта по созданию 3D моделей в редакторе трехмерной графики Sketchup.

11 класс

Основы работы в программе Blender (7 часов)

Знакомство с программой Blender. Демонстрация возможностей, элементы интерфейса Blender. Основы обработки изображений. Примитивы. Ориентация в BD-пространстве, перемещение и изменение объектов в Blender. Выравнивание, группировка и сохранение объектов. Простая визуализация и сохранение растровой картинки.

Практическая работа № 1 «Пирамидка».

Практическая работа № 2 «Снеговик».

Умения: анализировать графические программы с точки зрения 3D-моделирования; анализировать пользовательский интерфейс программного средства; реализовывать технологию выполнения конкретной ситуации с помощью редактора трехмерной графики. Уметь передвигаться по 3D пространству помощью клавиш. Уметь центрировать, перемещать вращать, масштабировать объект- изменять размеры объектов Блендер, создавать сложные графические объекты с повторяющимися и /или преобразованными фрагментами. Работать с мэш-объектами среды трехмерного моделирования, определять инструменты графического редактора для выполнения базовых операций по созданию моделей.

Простое моделирование (13 часов)

Добавление объектов. Режимы объектный и редактирования. Экструдирование (выдавливание) в Blender. Сглаживание объектов в Blender. Экструдирование (выдавливание) в Blender. Подразделение (subdivide) в Blender Инструмент Spin (вращение). Модификаторы в Blender. Логические операции Boolean. Базовые приемы работы с текстом в Blender

Модификаторы в Blender. Mirror - зеркальное отображение. Модификаторы в Blender. Array - массив. Добавление материала. Свойства материала. Текстуры в Blender.

Практическая работа № 3 «Молекула вода»

Практическая работа № 4 «Капля воды »

Практическая работа № 5 «Создание кружки методом экструдирования»

Практическая работа № 6 «Создание вазы»

Практическая работа № 7 «Брелок»

Практическая работа № 8 «Гантели»

Практическая работа № 9 «Сказочный город»

Умения: включать соответствующий режим: редактирование вершин, либо ребер, либо граней, изменять размеры граней, рёбер. Использовать инструмент Экструдирования, способы сглаживания объектов, уметь применять их при необходимости. Выделять в сложных графических объектах простые (графические примитивы); планировать работу по конструированию сложных графических объектов из простых.

Создавать объекты использованием инструмента подразделения Использовать инструмент Spin для создания моделей.

Объяснять что такое «модификатор», применять этот инструмент для создания моделей.

Использовать возможности трехмерного редактора для добавления 3D-текста

Создавать объекты с использованием различных модификаторов. Изменять цвет объекта, настройку прозрачности

Основы моделирования сложных фигур (9 часов)

Управление элементами через меню программы.

Построение сложных геометрических фигур, орнаментов.

Инструменты нарезки и удаления. Клонирование и внедрение в сцену объектов из других файлов. Анимирование. Сохранение анимации. Кадры, операции над кадрами.

Практическая работа № 10 «Моделируем орнамент в Blender»

Практическая работа № 11 «Создание золотой цепочки»

Практическая работа № 12 «Анимация»

Умения:

Ориентироваться в типовом интерфейсе; пользоваться меню, различными панелями программы; использовать возможности программы для различных операций с объектами.

Моделирование с помощью сплайнов. Создание трёхмерных объектов на основе сплайнов. Модификатор Lathe. Модификатор Bevel. Сохранять анимации. Выполнять операции над кадрами.

Творческий проект (6 часов)

Выполнение творческого задания в виде проекта по созданию 3D моделей в редакторе трехмерной графики Blender.

Умения:

Анализировать графические программы с точки зрения 3D-моделирования; анализировать пользовательский интерфейс программного средства; реализовывать технологию выполнения конкретной ситуации с помощью редактора трехмерной графики.

Календарно-тематическое планирование по элективному курсу «3D-моделирование»

на 2020 – 2021 учебный год

10 класс

Календарно-тематическое планирование по элективному курсу «3D-моделирование»

Литература и информационные источники

1. Григорьев, Д. В. Внеурочная деятельность школьников. Методический конструктор [Текст] : пособие для учителя / Д. В. Григорьев, П. В. Степанов. – М. : Просвещение, 2010. – 223 с. – (Стандарты второго поколения).

2. Петелин А. SketchUp. Базовый учебный курс. Электронное издание. 2015. Руководство пользователя программой Google SketchUp.

3. Тозик В. Т. Самоучитель SketchUp / Тозик В. Т., Ушакова О. Б. – СПб: БХВ- Петербург, 2013. – 192с.

4. http://www.newart.ru/htm/myzavr/mz51.php обзор программы

5. http://rutube.ru/video/person/250762/ SketchUp – видеоуроки.

6. http://prosketchup.narod.ru/ Сайт «Просто SketchUp».

7. https://www.youtube.com/watch?v=oT0b00heZ1I Уроки по SketchUp 8. Для начинающих

8. https://www.youtube.com/user/starketchup Уроки по SketchUp на русском

9. https://informatikaexpert.ru/3d-modelirovanie/sketchup/page/2/ уроки по SketchUp.

10. Учебник

11. https://compuart.ru/article/23912

12. https://3deshnik.ru/blogs/andrew_answer/modelirovanie-v-sketchup-interfejs-sozdanie-prostoj-detali

13. https://sites.google.com/site/mir3dsketchup/

1. James Chronister - Blender Basics Учебное пособие 3-е издание Перевод: Юлия Корбут, Юрий Азовцев с. 153

2. В. Большаков, А. Бочков «Основы 3О-моделирования. Изучаем работу в AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor»

3. В. П. Большаков, В. Т. Тозик, А. В. Чагина «Инженерная и компьютерная графика»

Ресурсы Internet:

http://programishka.ru,

1. http://younglinux.info/book/export/html/72,

2. http://blender-3d.ru,

3. http://b3d.mezon.ru/index.php/Blender_Basics_4-th_edition

http://infourok.ru/elektivniy-kurs-d-modelirovanie-i-vizualizaciya-755338.html