Актуальность. Данная дополнительная общеобразовательная программа разработана в соответствии с тенденциями развития дополнительного образования, и согласно Концепции развития дополнительного образования детей способствует:
- созданию необходимых условий для личностного развития обучающихся, позитивной социализации и профессионального самоопределения;
- удовлетворению индивидуальных потребностей обучающихся в интеллектуальном, нравственном развитии, а также в занятиях научно-техническим творчеством;
- формированию и развитию творческих способностей учащихся, выявлению, развитию и поддержке талантливых учащихся.
Актуальность дополнительной общеобразовательной программы определяется несколькими важными моментами:
- данная программа способствует достижению опережающих результатов, заложенных в Федеральном государственном образовательном стандарте среднего общего образования, в частности, по таким предметам, как информатика и технология;
- обучение по данной программе поможет формированию у подростков основ инженерной грамотности, а также основных информационно-коммуникационных компетенций;
- освоение технологий 3D-конструирования и прототипирования подростками, склонными к техническому творчеству, сокращает дистанцию от замысла до изделия, позволяет самостоятельно создавать продукты, применять полученные знания и навыки как в учебных, так и в личных целях;
- владение данными технологиями обеспечивает позитивное самоопределение подростка в среде сверстников и может помочь при профессиональном становлении (готовность к различным специализациям в рамках будущей профессии).
Технологии 3D-конструирования являются быстроразвивающимися и прогрессивными компьютерными технологиями. Стремительное развитие недорогих средств цифрового производства («домашних» 3D-принтеров и других станков с ЧПУ), а также высокоуровневых и несложных в освоении программ 3D-моделирования, делает возможным преподавание данной тематики в ОУ, начиная с 5-6 класса.
Навыки современного продвинутого инженера будущего (которые являются также и основами современной общеинженерной подготовки) включают как умение сконструировать механическую часть изделия, так и снабдить его электронной начинкой (включая микроконтроллерный «мозг»), и эту электронику запрограммировать. И, наконец, интегрируя реальный и виртуальный миры, в которых на основе различных приборов и датчиков, объединенных между собой проводными и беспроводными каналами связи и подключенных к сети Интернет, осуществлять общение между человеком и устройством. Таким образом, инженерное 3D-моделирование/конструирование и программирование (в том числе, микроконтроллеров) следует рассматривать как два взаимосвязанных и взаимодополняющих направления обучения в рамках начальной инженерной подготовки детей. Данный курс позволяет реализовать за 2 года обучения оба эти направления.
Навыки, получаемые в ходе освоения данной учебной программы, могут использоваться обучающимися в ходе выполнения работ в других объединениях технической направленности (в первую очередь робототехники, а также судо-, авто-. авиа-моделирование), на уроках технологии в школе и при самостоятельном выполнении технических проектов, в частности индивидуального проекта при получении среднего общего образования.
Отличительные особенности дополнительной общеобразовательной программы:
Программа содержит учебно-методический комплект пошаговых инструкций, описывающих построение изделий, понятных и интересных для детей, предназначенных не только для моделирования, но и для последующего изготовления.
Физическое изготовление спроектированных изделий с использованием технологий быстрого прототипирования (в основном, 3D-печати и лазерной резки) является неотъемлемой частью занятий, главным содержанием курса остается систематическое освоение приемов и возможностей твердотельного параметрического 3D-моделирования (Autodesk Inventor).
В процессе прохождения курса дети обучаются особенностям моделирования под конкретную технологию (3D-принтер, лазерный станок) и ее ограничениям, а также практической работе с этим оборудованием. При изучении технологии лазерной резки в рамках данного курса не используется ПО для создания плоской векторной графики (CorelDraw, InkScape и т.п.). Объемные изделия для лазерной резки (шкатулки, елки, салфетницы и т. п.) полностью моделируются в 3D, затем, с использованием специальных приемов, разделяются на плоские элементы. Это дает возможность моделировать сложные «коробчатые» структуры гораздо легче и точнее, чем при использовании плоских чертежей.