МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
Национальный исследовательский университет
«Московский институт электронной техники»
Центр технологической поддержки образования
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по МДРМ
_______________ Коваленко Д.Г.
«_____» __________________20____г.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА-ИНТЕНСИВ
3D-ПЕЧАТЬ
Направленность: техническая
Возраст обучающихся: 14–17 лет
Срок реализации программы: 30 ак. ч.
Уровень программы: ознакомительный
Москва, 2020
1. Пояснительная записка
Технология
3D-печати
находит
применение
в
разнообразных
сферах
деятельности, что делает ее изучение актуальной задачей.
3D-печать применяется в таких отраслях, как реставрация, производство
кинофильмов и видеоигр, архитектура, гастрономия, медицина и многих других.
Данные отрасли являются важными, а также в них сосредоточены большие
денежные
средства.
Получение
знаний
и
навыков
в
области
3D-печати
предоставляет перспективы работы в этих отраслях. Овладение базовыми навыками
3D-печати возможно уже в школьном возрасте, в сензитивный для обучения период.
Таким образом, предлагаемая программа реализует социальный заказ, учитывает
возрастные особенности обучающихся и является актуальной и педагогически
целесообразной.
Дополнительная
общеразвивающая
программа
является
технически
направленной программой.
Данная программа направлена на изучение технологии 3D-печати на примере
конструктора
для
сборки
устройства,
ее
реализующего
–
3D-принтера.
Использование уникальных возможностей конструктора для сборки 3D-принтера
отличает
данную
дополнительную
общеобразовательную
программу
от
аналогичных.
Данная программа объединяет в себе изучение теоретических принципов
работы устройств такого класса и ознакомление с их практической реализацией и
предполагает следующие виды деятельности детей на занятиях:
слушание объяснений педагог и наблюдение за демонстрациями на занятиях;
изучение дидактического материала;
просмотр учебного видеоматериала;
анализ проблемных ситуаций;
решение практических задач;
наблюдение за работой 3D-принтера;
построение плана коллективной работы;
2
сборка 3D-принтера из готовых деталей и конструкций;
отладка 3D-принтера;
дидактическая (деловая) игра;
проведение совместного (с участием обучающихся всех направлений)
классного часа-экскурсии для учащихся своих классов.
Предполагается, что одновременно с изучением устройства и принципа работы 3Dпринтера дети будут наблюдать за работой действующего принтера и использовать
его в своей деятельности.
По окончании образовательной программы обучающиеся проходят экзамен по
материалам курса.
Целью дополнительной общеобразовательной программы «3D-печать» является
повышение заинтересованности молодежи в выборе технических направлений для
обучения в высших учебных заведениях.
Задачи:
Познавательные:
ознакомиться с базовыми технологиями и принципами, лежащими в основе 3Dпечати;
ознакомиться со способами аппаратной реализации данных технологий и
принципов;
получить представление об устройстве реального сложного технического
устройства.
Регулятивные:
научиться предвосхищать промежуточные и конечные результаты своих
действий, а также возможные ошибки при 3D-печати объектов;
изучить основные принципы работы над проектом;
развить умение довести проект от теоретического решения практической задачи
до работающей модели.
Коммуникативные:
развить коммуникативные навыки и умение работать в команде.
Личностные:
3
сформировать умение критично относиться к результатам своей и чужой работы
и вносить необходимые коррективы в разрабатываемое робототехническое
устройство;
развить интерес к техническим наукам;
сформировать мотивацию к дальнейшему развитию в области 3D-печати.
Возраст детей 14-17 лет.
Количество детей в группе до 11 человек.
Формы и режим занятий
Форма обучения: очная
Режим занятий: 2 занятия продолжительностью по 1 ак. ч. в день. Перерыв 10
минут в конце каждого академического часа. Во время перерыва обязательное
проветривание помещения.
Объем программы: всего 7 тем, или 8 академических часов.
Ожидаемые результаты и способы их проверки
По итогам реализации программы дети будут знать:
основные технологии и принципы, лежащие в основе технологии 3D-печати;
основные пути аппаратной реализации технологии 3D-печати;
По итогам реализации программы дети будут уметь:
осуществлять сборку узлов 3D-принтера.
По окончании реализации образовательной программы осуществляется
проведение совместного (с участием обучающихся других направлений: 3Dсканирование пространства, 3D-сканирование объектов, постобработка результатов
сканирования) классного часа-экскурсии для учащихся своих классов.
Для
отбора
заинтересованных
детей
по
направлению
3D-печать
рекомендуется проведение отборочного мероприятия, либо фронтальной беседы
(пример вопросов на отборочном мероприятии представлен в Приложении 1).
Рекомендуемые
требования
к
входному
уровню
обучающихся
по
дополнительной общеразвивающей программе «3D-печать»: межпредметные и
предметные занятия по математике, информатике и физике в пределах своего
класса.
4
2. Учебно-тематический план
№
п/п
Название раздела, тема
1
Количество часов
Формы
аттестации
(контроля) по
разделам
Всего
Теоретических
Практических
Вводное занятие. Инструктаж
по технике безопасности.
Области применения,
теоретические основы и
аппаратная реализация
технологии 3D-печати.
1
1
0
2
Механика 3D принтера.
1
0,5
0,5
3
Экструдер 3D-принтера, основы
эксплуатации, настройки
обслуживания.
Система управления 3Dпринтера
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
5
Экструдер 3D-принтера
1
0,5
0,5
6
Сборка 3D-принтера, анализ,
поиск и устранение ошибок,
допущенных в процессе сборки.
Установка и настройка 3Dпринтера
Практическое применение 3Dпринтера. Часть 1
Подготовка деталей.
Практическое применение 3Dпринтера. Часть 2
Ориентация деталей в рабочей
области.
Практическое применение 3Dпринтера. Часть 3
Выбор пластика и настроек
печати.
Практическое применение 3Dпринтера. Часть 4
Выбор допусков для печати
деталей.
Практическое применение 3Dпринтера. Часть 5 Сборка проекта
из напечатанных элементов
Знакомство с различными
материалами. Печать пробных
элементов для проверки свойств
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
2
0,5
2
Фронтальная
интерактивная
беседа
2
0
2
Фронтальная
интерактивная
беседа
2
0
2
2
1
1
Фронтальная
интерактивная
беседа
Фронтальная
интерактивная
беседа
4
7
8
9
10
11
12
5
Фронтальная
интерактивная
беседа.
Составленный
учащимися
коллективно
план работы
над проектом
Фронтальная
интерактивная
беседа
Фронтальная
интерактивная
беседа
Фронтальная
интерактивная
беседа
Фронтальная
интерактивная
беседа
Фронтальная
интерактивная
беседа
Фронтальная
интерактивная
беседа
Фронтальная
интерактивная
беседа
пластиков.
13
Разработка конструкций
позволяющих познакомиться со
свойствами гибких пластиков
6
0
6
14
Разработка конструкции
использующей различные
пластики и их свойства.
Сборка деталей проекта,
изготовленных на предыдущих
этапах.
6
0
6
2
0
2
Демонстрация полученных
знаний и навыков, презентация
разработанных конструкций.
2
0
2
Итого
30
6
22
15
16
Фронтальная
интерактивная
беседа,
проверка
выполненного
задания.
Фронтальная
интерактивная
беседа,
Консультация
преподавателя.
Презентация
полученных
обучающимися
в ходе
реализации
программы
компетенций
3. Критерии оценивания
В конце каждой темы проводится проверка знаний в форме короткого зачета,
позволяющего выявить усвоение материала обучающимися, а на последнем
занятии – интерактивная презентация (классный час-экскурсия), позволяющая
также оценить уровень освоения программы учащимися.
Также после
прохождения программы оценивается собранный учащимися 3D-принтер.
Критерии оценки полученных образовательных результатов приведены в
табл. 1.
Таблица 1
Критерии оценки освоения программы «3D-печать»
№
п/
п
Критерии оценки
6
Максимально
возможное
кол-во баллов
1
Знание основных областей применения технологии 3D-печати
5
2
Знание конструкции 3D-принтера
5
3
Знание назначения узлов 3D-принтера
5
4
Знание принципов работы узлов 3D-принтера
5
5
Умение собирать узлы 3D-принтера
5
6
Умение работать на 3D-принтере
5
ИТОГО
30
Уровни освоения программы обучающимися приведены в табл. 2.
Таблица 2
Уровни освоения образовательной программы учащимися
Параметры
оценивания
Соблюдение
правил
безопасного
труда и
внутреннего
распорядка
Уровни освоения программы
Высокий
Исполняет правила
поведения в
лаборатории,
безопасного
обращения с
оборудованием
лаборатории,
предупреждает
окружающих о
неправильных
действиях
Средний
Исполняет правила
поведения в
лаборатории,
безопасного
обращения с
оборудованием
лаборатории
7
Низкий
Ознакомлен с
правилами поведения
в лаборатории,
безопасного
обращения с
оборудованием
лаборатории
Знание
классификации
3D-принтеров и
их назначение
Сборка
аппаратной
части 3Dпринтера
объектов
Работа на 3Dпринтере
Знает классификацию Знает классификацию Знает основные
3D-принтеров, их
3D-принтеров, их
области применения
назначение. Активно
назначение
3D-принтеров
интересуется
технологией 3Dпечати и смежными
областями науки и
техники
Обучающийся хорошо Обучающийся
Обучающийся с
собирает элементы 3D- удовлетворительно
трудом собирает
принтера, может
собирает элементы 3D- элементы 3Dсамостоятельно
принтера, может
принтера, не может
определить назначение самостоятельно
самостоятельно
всех элементов,
определить назначение определить
отвечает на
некоторых элементов, назначение
поставленные
с ошибками отвечает
элементов, отвечает
вопросы.
на поставленные
лишь на некоторые
вопросы.
поставленные
вопросы.
Обучающийся может
Обучающийся может
Обучающийся может
самостоятельно
самостоятельно
самостоятельно
произвести все
включить 3D-принтер включить 3Dдействия,
и выбрать файл 3Dпринтер, не может
необходимые для
модели для печати, с
самостоятельно
начала 3D-печати:
помощью
выбрать файл 3Dвключить 3D-принтер, преподавателя может модели для печати,
выбрать файл 3Dпроизвести
произвести
модели для печати
необходимые перед
необходимые перед
произвести
3D-печатью настройки 3D-печатью
необходимые перед
и запустить процесс
настройки и
3D-печатью настройки 3D-печати.
запустить процесс
и запустить процесс
3D-печати.
3D-печати.
8
4. Организационно-педагогические условия реализации программы
Учебно-методическое обеспечение программы
Программа «3D-печать» обеспечивается учебно-методическим комплексом
(УМК), включающим в себя следующую учебно-методическую документацию:
саму дополнительную образовательную программу;
методические материалы (конспекты занятий);
мониторинг
по
дополнительной
образовательной
программе
(экзаменационные билеты, тестовые вопросы).
Материально-технические условия реализации программы.
Реализация программы осуществляется в специализированной аудитории.
Помещение должно быть оснащено в соответствии с техническими нормами
безопасности (электрические розетки должны быть в безопасном исполнении, с
возможностью отключения общим рубильником внутри рабочей зоны, весь
электроинструмент должен быть на пониженное напряжение питания до 36 вольт)1.
Для реализации программы необходимо:
1.
Оборудованная учебная аудитория;
2.
Набор комплектов для сборки 3D-принтера – не менее 1 штуки;
3.
Мультимедийный проектор, проекционный экран или интерактивная
доска;
4.
Операционная система MS Windows 7 и выше.
СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и
организации работы».
1
9
5. Учебно-информационное обеспечение программы
Нормативно-правовые акты и документы.
1. Федеральный закон от 29.12.2012 N 273-ФЗ «Об образовании в Российской
Федерации»;
2. Концепция развития
дополнительного
образования
детей
(утверждена
распоряжением Правительства Российской Федерации от 04 сентября 2014 г.№
1726-р.);
3. Приказ Министерства образования и науки РФ от 29 августа 2013 г. № 1008
«Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной
деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;
4. Методические
рекомендации
по
проектированию
дополнительных
общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы): приложение к
письму Министерства образования и науки Российской Федерации от 18.11.15 №
09-3242;
5. «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и
организации режима работы дошкольных образовательных организаций» (СанПиН
2.4.1.3049-13);
6. «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и
организации режима работы образовательных организаций дополнительного
образования детей». (СанПиН 2.4.4.3172-14);
7. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным
машинам и организации работы (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).
8. Приказ Департамента образования города Москвы от 17.12.2014 г. № 922 «О
мерах по развитию дополнительного образования детей в 2014-2015 году»;
9. Приказ Департамента образования города Москвы от 7.08.2015 г. № 1308 «О
внесении изменений в приказ Департамента образования города Москвы от 17
декабря 2014 г. № 922»;
10.
Приказ Департамента образования города Москвы от 08.09.2015 г. №
2074 «О внесении изменений в приказ № 922 от 17.12.2014 г.;
10
6. Списки рекомендуемой литературы
педагогам:
1. Доступная 3D печать для науки, образования и устойчивого развития. Э.
Канесса, К. Фонда, М. Зеннаро.
2. 3D-печать. Коротко и максимально ясно. LittleTinyH Books.
3. Инструкция по эксплуатации 3D-принтера Prusa I3.
обучающимся:
1. 3D-печать с нуля. Д. Горьков.
11
12
