Дорогие друзья, мы рады познакомить вас с Нуртдиновым Алмазом Расиховичем, учителем математики и информатики ГБОУ СОШ «ОЦ» с. Денискино Самарской области. Сегодня Алмаз Расихович предлагает вашему вниманию Программу внеурочной деятельности «Компьютерное моделирование и автоматизированное изготовление изделий». Данный материал будет полезен педагогам СОШ.
Краткий комментарий к статье от Алмаза Расиховича:
«Программа внеурочной деятельности «Компьютерное моделирование и автоматизированное изготовление изделий» в школе – интегрирующая, системообразующая образовательная область, показывающая применение гуманитарных, естественнонаучных знаний, элементов гуманитарной и естественнонаучной культуры, полученных при изучении всех других образовательных областей в практической деятельности человека. Результатом технологической деятельности являются продукты труда, соответствующие определенным характеристикам, заданным на стадии проектирования».
Интересного чтения…
Компьютерное моделирование и автоматизированное изготовление изделий
Посмотреть программу в полной версии
Пояснительная записка
Обучение в школе – это значительная часть жизни ребёнка, когда он не только получает знания, образование, но и приобретает жизненно важные умения и навыки, осваивает способы различных видов деятельности, которые обеспечат его востребованность на рынке труда, успешность в профессиональной и семейной жизни.
Кружок дополнительного образования «CAD/CAM-технология» в школе – интегрирующая, системообразующая образовательная область, показывающая применение гуманитарных, естественнонаучных знаний, элементов гуманитарной и естественнонаучной культуры, полученных при изучении всех других образовательных областей в практической деятельности человека. Результатом технологической деятельности являются продукты труда, соответствующие определенным характеристикам, заданным на стадии проектирования.
Важной задачей школы является создание условий для творческого развития, самореализации индивидуальных возможностей (интересов и способностей) и технической подготовки каждого школьника
В ОУ существует проблема – отсутствие необходимого оборудования. В то же время в школе имеется в наличие фрезерно-гравировальный станок с числовым программным управлением (ЧПУ) и 3Dc сканером RolandMODELAMDX-15, использование которых на уроках позволит развивать у обучающихся творческие способности, пространственное мышление и формировать следующие ИКТ-компетентности: обращение с устройствами ИКТ, создание графических объектов, поиск и организация хранения информации, Анализ информации в исследовании.
Использование фрезерно-гравировального станка позволяет включить в данные разделы проектирование и моделирование изделий для дома, и изготовление их на станке с ЧПУ. Большое количество часов в разделе «Технология домашнего хозяйства» отведено на конструирование, реализацию проекта с помощью специального программного обеспечения обработки графических изображений, изготовлении изделий на станке.
Направленность дополнительной образовательной программы:техническая.
Актуальность:Обучение дополнительного образования по кружку «CAD/CAM-технология» предполагает широкое использование межпредметных связей. Это связи с алгеброй и геометрией при проведении расчётных операций и графических построений; с химией при изучении свойств конструкционных и текстильных материалов, с физикой при изучении механических характеристик материалов, устройства и принципов работы машин, механизмов приборов, видов современных технологий; с историей и искусством при изучении технологий художественно-прикладной обработки материалов. При этом возможно проведении интегрированных занятий в рамках отдельных разделов.
Цель курса: стимулирование познавательной и творческой активности учащихся.
Задачи:
1.Ознакомиться с современными технологиями проектирования и производства изделий, основанными на использовании компьютерной техники
2. Изучить основы механической обработки резанием и более подробно – метод фрезерования
3. Изучить устройство и принцип работы настольного гравировально-фрезерного станка с ЧПУ, основные настройки и наладки.
4. Приобрести навыки компьютерного трехмерного геометрического моделирования изделий.
5. Практически освоить все операции, связанные с обработкой объемной модели детали, генерацией управляющей программы для станка с ЧПУ и получением готового изделия.
Возраст детей:кружок компьютерного моделирования и автоматизированного изготовления изделий предназначен для преподавания в общеобразовательных учебных заведениях с углубленным изучением технологии. Возрастная категория учащихся определяются местом, которое занимает механическая обработка в последовательности технологических дисциплин в данном конкретном учебном заведении. По сложности восприятия предлагаемый кружок доступен учащимся среднего школьного возраста начиная уже 7-8 класса, и поэтому может предшествовать более глубоким в смысле дисциплинам.
Сроки реализации: 2 года.
Форма обучения: формы производственного и трудового обучения.
Форма организации деятельности: групповая.
Режим занятий: продолжительность занятия составляет 1 ак.час (40 минут). Периодичность занятий - 1 раз в неделю по 1 ак.ч.
Ожидаемые результаты
Личностные результаты - это сформировавшаяся в образовательном процессе система ценностных отношений учащихся к себе, другим участникам образовательного процесса, самому образовательному процессу, объектам познания, результатам образовательной деятельности. Основными личностными результатами, формируемыми при изучении технологии в основной школе, являются:
• 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;
• формирование коммуникативной компетентности в процессе образовательной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.
• развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях, умения не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций;
• формирование установки на безопасный, здоровый образ жизни, наличие мотивации к творческому труду, работе на результат, бережному отношению к материальным и духовным ценностям.
Метапредметные результаты - освоенные обучающимися на базе одного, нескольких или всех учебных предметов способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и в других жизненных ситуациях. Основными метапредметными результатами, формируемыми при изучении технологии в основной школе, являются.
• овладение способностью принимать и сохранять цели и задачи учебной деятельности, поиска средств ее осуществления;
• освоение способов решения проблем творческого и поискового характера;
• формирование умения планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации; определять наиболее эффективные способы достижения результата;
• формирование умения понимать причины успеха/неуспеха учебной деятельности и способности конструктивно действовать даже в ситуациях неуспеха;
• освоение начальных форм познавательной и личностной рефлексии;
• использование знаково-символических средств представления информации для создания моделей изучаемых объектов и процессов, схем решения учебных и практических задач;
• активное использование речевых средств и средств информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных и познавательных задач;
• использование различных способов поиска (в справочных источниках и открытом учебном информационном пространстве сети Интернет), сбора, обработки, анализа, организации, передачи и интерпретации информации в соответствии с коммуникативными и познавательными задачами и технологиями учебного предмета; в том числе умение вводить текст с помощью клавиатуры, фиксировать (записывать) в цифровой форме измеряемые величины и анализировать изображения, звуки, готовить свое выступление и выступать с аудио-, видео- и графическим сопровождением; соблюдать нормы информационной избирательности, этики и этикета;
• овладение навыками смыслового чтения текстов различных стилей и жанров в соответствии с целями и задачами; осознанно строить речевое высказывание в соответствии с задачами коммуникации и составлять тексты в устной и письменной формах;
• овладение логическими действиями сравнения, анализа, синтеза, обобщения, классификации по родовидовым признакам, установления аналогий и причинно-следственных связей, построения рассуждений, отнесения к известным понятиям;
• готовность слушать собеседника и вести диалог; готовность признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою; излагать свое мнение и аргументировать свою точку зрения и оценку событий;
• определение общей цели и путей ее достижения; умение договариваться о распределении функций и ролей в совместной деятельности; осуществлять взаимный контроль в совместной деятельности, адекватно оценивать собственное поведение и поведение окружающих;
• готовность конструктивно разрешать конфликты посредством учета интересов сторон и сотрудничества;
• овладение начальными сведениями о сущности и особенностях объектов, процессов и явлений действительности (природных, социальных, культурных, технических и др.) в соответствии с содержанием конкретного учебного предмета;
• овладение базовыми предметными и межпредметными понятиями, отражающими существенные связи и отношения между объектами и процессами;
• умение работать в материальной и информационной среде начального общего образования в соответствии с содержанием конкретного учебного предмета.
Предметные результаты включают в себя: освоенные обучающимися в ходе изучения учебного предмета умения специфические для данной предметной области, виды деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета, его преобразованию и применению в учебных, учебно-проектных и социально-проектных ситуациях, формирование научного типа мышления, научных представлений о ключевых теориях, типах и видах отношений, владение научной терминологией, ключевыми понятиями, методами и приемами. В соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом общего образования основные предметные результаты изучения технологии в основной школе отражают:
• получение первоначальных представлений о созидательном и нравственном значении труда в жизни человека и общества; о мире профессий и важности правильного выбора профессии;
• усвоение первоначальных представлений о материальной культуре как продукте предметно-преобразующей деятельности человека;
• приобретение навыков самообслуживания; овладение технологическими приемами обработки материалов; усвоение правил техники безопасности;
• использование приобретенных знаний и умений для творческого решения конструкторских, художественно-конструкторских (дизайнерских), технологических и организационных задач;
• приобретение первоначальных навыков совместной продуктивной деятельности, сотрудничества, взаимопомощи, планирования и организации;
• приобретение первоначальных знаний о правилах создания предметной и информационной среды и умений применять их для выполнения учебно-познавательных и проектных художественно-конструкторских задач;
• владение алгоритмами и методами решения организационных и технико-технологических задач.
Содержание образовательной программы
Раздел 1. Технологии обработки конструкционных материалов
Механизация и автоматизация обработки материалов: краткая история появления и развития. Основные понятия технологического процесса. Компьютерные технологии производства изделий. Основы процесса механической обработки резанием. Режущий инструмент для гравировально-фрезерного станка. Станочные приспособления и базирование заготовки. Устройство станка и правила его эксплуатации. Технологические свойства материалов и режим вырезания. Обработка материала заготовки и отделка готового изделия.
Практическая работа:
Раздел 2. Технология домашнего хозяйства
Экранные кнопки редактора 3D Engrave. Моделирование простой гравюры. Редактирование объектов гравюры. Использование библиотеки символов. Работа с текстом. Импорт простой графики. Импорт фигурного текста. Гравирование сложного рисунка. Гравирование деталей для сборочных единиц. Редактирование шрифтовых символов. Алгоритм формирования объемного рельефа. Проекты на основе простейших контуров. Исследование особенностей рельефов. Проекты миниатюрных изделий. Решение комплексных задач. Изготовление деталей для сборочной единицы. Системы автоматизированного проектирования, их назначение.
Практические работы:
1. Моделирование простой гравюры
2. Работа с сеткой
3. Редактирование объектов
4. Идём в библиотеку
5. Создание текста
6. За рисунком – в галерею
7. Секреты гравюры (импортируемый рисунок)
8. Фотография на твоём столе
9. Моделирование офисной таблички
10. Поступил заказ на пряжку
11. Сделаем вещь красивой
12. Моделирование пуговицы
13. Моделирование брелока
14. Моделирование форм для выпечки
15. Деревянные фантазии (резная лента, орнамент цепочки, резная панель «звёздочка»)
16. Моделирование значка
17. Моделирование простой медали
18. Медальон
19. Изучение структуры экрана
20. Построение 2D элемент
21. Построение рамки и основной надписи
22. Разработка чертежа плоской детали
23. Разработка чертежа детали тела вращения
24. Выполнение 3D моделирования
25. Черчение с 3D модели
Раздел 3. Технологии исследовательской и опытнической деятельности
Творческий проект. Этапы проектирования и конструирования. Проектирование изделий на предприятии (конструкторская и технологическая подготовка). Государственные стандарты на типовые детали и документацию (ЕСКД и ЕСТД). Основные технические и технологические задачи при проектировании изделия, возможные пути их решения. Применение ПК при проектировании. Экономическая оценка стоимости выполнения проекта. Методика проведения электронной презентации проектов.
Материально-техническое обеспечение
Кабинет комплектуется следующим периферийным оборудованием:
• принтер
• мультимедийный проектор (рекомендуется консольное крепление над экраном или потолочное крепление), подсоединяемый к компьютеру преподавателя;
• экран (на штативе или настенный) или интерактивная доска;
• устройства для ввода визуальной информации (сканер, цифровой фотоаппарат, web-камера и пр.);
• акустические колонки в составе рабочего места преподавателя;
• оборудование, обеспечивающее подключение к сети Интернет (комплект оборудования для подключения к сети Интернет, сервер)
• фрезерно-гравировальный станок Roland «MODELA MDX - 15»
• лобзик Интерскол МП-100Э
• пылесос
Для освоения основного содержания учебного курса «CAD/CAM-технология» необходимо наличие следующего программного обеспечения:
- операционная система;
- браузер (в составе операционных систем или др.);
- мультимедиа проигрыватель (в составе операционной системы или др.);
- антивирусная программа;
- система автоматизированного проектирования;
- Руководство для пользователя фрезерно-гравировального станка «MODELAMDX- 15».
Список литературы
- Иващенко В.И., Бейлин А.Б., Фрадков А.И. Компьютерное моделирование и автоматизация изготовления изделий. - Москва.: «Вентана-Граф», 2006 г. – С.
- Иващенко В.И., Бейлин А.Б., Фрадков А.И. Компьютерное моделирование и автоматизация изготовления изделий. Методика преподавания CAD/CAM-технологий. - Москва.:«Вентана-Граф», 2006. – 192 С.
- Быков А.В, Силин ВВ., Семенников ВВ., Феоктистов В.Ю. ADEMCAD/CAM/TDM. Черчение, моделирование, механообработка. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 320 С.