Использование 3d принтера в процессе обучения

Использование 3d принтера в процессе обучения

Министерство образования Оренбургской области
ГАПОУ «Сельскохозяйственный техникум» г. Бугуруслана

Преподаватель специальных дисциплин и модулей,
высшей квалификационной категории
Михайлина Эльмира Ринатовна

Бугуруслан, 2020

3D технологии активно используются не только в бизнесе и аддитивном производстве малого и крупного масштаба, но и превращаются в один из наиболее современных трендов в образовательной отрасли. Сегодня даже на 3D принтере самой простой модификации можно изготовить полноценный высококачественный физический объект, что имеет немаловажное значение в подготовке специалистов технических и творческих специальностей. Все больше руководителей принимают решение о закупке техники этого сегмента в школы. И речь идет не только об усовершенствовании оснащения в кабинете информатики, но в упрощении подготовки учителей к обучению детей специфическим материалам.

3D печать для образования

3Д принтеры в образовании – это отличная возможность для развития пространственного мышления и творческих навыков. Практическое моделирование кардинально меняет представление детей о различных предметах и делает более доступным и понятным процесс обучения таким наукам, как программирование, дизайн, физика, математика, естествознание. Кроме того, создание чего-либо своими руками поможет переступить порог привычного для нашего общества пассивного потребления типовых товаров к воплощению своих идей в реальность.  
Сегодня покупка 3D принтеров в школы перестала быть проблемой. На рынке представлен большой выбор оборудования различного класса сложности по доступным ценам, и пользоваться им могут не только дети, но и учители.

Плюсы для преподавателя

Оборудовать кабинет всеми необходимыми для обучения образцами и макетами – удовольствие не из дешевых. Но небольшая стоимость пластика для печати на традиционных FDM устройствах позволяет каждому преподавателю в короткие сроки самостоятельно изготовить учебное пособие.
На 3D принтере можно печатать:
визуализацию сложных структур, предметов и даже формул;
макет цепной реакции или физического процесса;
имитацию фрагмента тела человека или органа;
реконструкцию имеющих историческое, археологическое или географическое значение объектов.
Поскольку 3D технологии в образовании используются очень активно, необходимую модель можно с большой вероятностью найти бесплатно на таких ресурсах, как Thingivers. Это удобно, быстро и вовсе не предполагает необходимость обучению программам для трехмерного моделирования.

Плюсы для школьников и студентов

Дети в школах, техникумах, колледжах и ВУЗах России, идущих в ногу со временем, также успели по достоинству оценить положительное влияние 3D   технологий на качество образования. В таких учреждениях учебная программа дополняется новыми предметами – основы дизайна, инжиниринга, конструирования и моделирования.
Помимо творческого развития учашиеся получают практический опыт в прототипировании. Например, на уроках трудового воспитания школьники могут самостоятельно изготавливать крепежные детали или предметы бытового назначения. При более углубленном изучении открываются возможности участия в Олимпиадах по 3D технологиям, а это – дополнительное преимущество при поступлении в технические учебные учреждения, в которых студенты получают более качественное образование.
Наглядность – неоспоримое преимущество 3D   печати. При подготовке модели погрешности и ошибки можно не заметить, в особенности без достаточного опыта, но на готовом образце все изъяны видны и откорректировать их намного проще.

В ЦВР организованы следующие объединения технического направления:

Начальное техническое моделирование
Авто-мотомоделирование
Авиа-моделирование
Устройство и ремонт компьютера
Технология обработки материалов
Художественная обработка древесины

В этом объединении учащиеся занимаются моделированием различных фигур и механизмов в CAD/CAM программах для дальнейшего их воспроизведения на станках с ЧПУ.
Для данного объединения на 3d принтере можно изготовить: различные детали к станку с ЧПУ, также и на станке можно изготовить детали 3d принтера. При тесном взаимодействии 3d принтера и станка с ЧПУ, соответствующих знаний и навыков в прототипировании, а также незначительного финансирования возможно клонирование как принтера, так и станка.

Авто-мотомоделирование

В этом объединении учащиеся учатся создавать действующую авто-мототехнику.
С помощью 3d принтера мы бы смогли воспроизводить модели прототипов, различные части и механизмы авто-мототехники для их наглядного изучения с целью понять принципы их устройства и работы, а также разрабатывать и воспроизводить новые узлы и механизмы.

Авиа моделирование

В объединении авиа-моделирования занимаются изготовлением моделей самолетов и планеров из прочных сортов пенопласта марки «Солид» методом вырезания по заранее подготовленным шаблонам.
Для данного объединения с помощью 3d принтера мы могли бы изготавливать различные подвижные части (шарниры для элеронов, тяги), лопасти, а также новые виды шаблонов для освоения новых моделей.

Устройство и ремонт компьютера

В объединении «устройство и ремонт компьютера» изучают состав и принципы работы компьютера, выявлением проблем в работе компьютера с последующим их устранением, модернизацией(моддинг) и улучшением характеристик (оверклокинг).
С помощью 3d принтера мы смогли бы изготовить различные детали и устройства для улучшения характеристик компьютера (бокс для жесткого диска для уменьшения количества шумов и вибрации, различные детали для систем охлаждения…), а так же детали для улучшения эстетического вида компьютера и другой техники.

Технология обработки материалов

В объединении «Технология обработки материалов» мы занимаемся мелкой пластикой и декоративным литьем с применением различных технологий и материалов (глина, шамот, ангобы, красители…) с их последующим обжигом.
Для данного объединения на 3d принтере мы бы могли изготовить различные виды «формы» для формовки, клеше для литья, различного вида инструменты.

Художественная обработка древесины

В данном объединении прививаются навыки к различным видам
обработки древесины: точение ( на токарных станках), рельефная резьба, плосковыемчатая резьба, скульптурная резьба (с использованием станка «дупликарвер»).
С помощью 3d принтера могли бы изготовить: различные виды макетов для всех видов резьбы, скульптуры для станка «дупликарвер», и т.д

Спасибо за внимание!




Автор: Михайлина Эльмира Ринатовна
Тел: 89228515749
E-mail: [email protected]