Социально-образовательный проект "3D принтер в каждую школу"

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

       ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ МЭРИИ Г. О. ТОЛЬЯТТИ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДВОРЕЦ  ДЕТСКОГО И ЮНОШЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА»

 ГОРОДСКОГО  ОКРУГА  ТОЛЬЯТТИ

 

445051, Самарская  область, г. Тольятти, пр-т  Ст. Разина, 99  телефон [phone], 34 -51-31, факс 34-33-89, e-mail: [e-mail]

3D принтер в каждую школу

социально-образовательный проект

в номинации: Методические рекомендации для педагогических работников системы дополнительного образования детей технической направленности

Автор проекта:

Плеханов Владимир Викторович,

педагог дополнительного образования

МБОУДО «ДДЮТ»

г.Тольятти, 2017 год

Аннотация

Данный проект является методическими рекомендациями для педагогических работников системы дополнительного образования детей технической направленности, работающих по программам связанных с 3D печатью, 3D моделированию, а так же будет интересен учителям технологии, черчения,  проектной деятельности и др.  В нашем учреждении уже несколько лет подростки 14 – 18 лет имеют возможность знакомиться с современными технологическими новинками на программе «Техника и технология 3D печати». На занятиях воспитанники занимаются научно-исследовательской деятельностью, работают на 3-D принтере и приобретают первоначальные навыки перспективно новой профессии «Оператор 3D принтера», чей спрос на рынке труда очень высок.

Предлагаемая тема проекта носит социально-образовательный характер  и пропагандирует изучение и широкое внедрение в различные сферы социальной деятельности техники и технологии 3 D печати. Сегодня и ближайшем будущем моделирование и 3D печать станет основным способом реализации инновационных проектов в самом широком спектре технологий, начиная со строительства, машиностроения и приборостроения и проникая в медицину и биоинженерию, легкую и пищевую промышленность. 

Актуальность

Молодёжь должна идти в ногу со временем, отслеживать технические и технологические новинки, изучать их с тем, чтобы использовать эти знания в своей учебной и последующей практической деятельности. Одним из таких инновационных направлений является технология 3D печати, которое очень быстро развивается и проникает в различные сферы человеческой деятельности. Актуальным на современном этапе становится вовлечение учащейся молодежи в научно-техническую и проектную деятельность. Учащиеся должны понимать значимость и престижность инженерных специальностей стремиться быть в курсе инновационных технологий и применять их в собственной творческой деятельности. Из этого складывается успешное развитие страны на основе технического прогресса. Исповедовавшейся в последние десятилетия приоритет гуманитарных специальностей - по сути является стремлением наших конкурентов ослабить научно-техническое  развитие страны, а за тем и разрушить ее суверенитет  и, в конечном итоге, носит характер латентного геноцида. Выдвигая в первоочередные задачи пути инновационного развития  экономики страны В. В. Путин сказал: «Развитие инноваций невозможно без соответствующего кадрового потенциала. Наша страна должна воспитывать собственных высококлассных специалистов, привлекать лучшие в мире кадры для нашей модернизации».  Именно на решение поставленных задач нацелен проект, являясь не только образовательным, но и социальным значимым.

Нормативно-правовое обеспечение проекта

Реализация предлагаемого проекта регламентируется широким спектром нормативно правовых документов, начиная от закона об образовании в Российской Федерации, включая нормативно правовое акты регионального уровня в сфере образования, уставы образовательных учреждений, настоящее положение, различные формы договоров

Обоснование значимости проекта
для развития системы образования г.о.Тольятти

Oбщая мировая тенденция развития IT технологий продвигает 3D печать во все сферы деятельности. В ближайшем будущем ожидается бум 3D принтеров. Как когда – то в каждой семье появился компьютер, появятся 3D принтеры. И многие полезные вещи можно будет сделать не выходя из дома. Уже сегодня ведущие американские фирмы проводят техническое перевооружение и на смену традиционного оборудования приходят 3 D принтеры. Мы не должны отстать от мирового уровня!

Данное направление в полной мере следует рекомендациям Агентства стратегических исследований по подготовки специалистов, вошедших в «Атлас профессий будущего» и создает в системе образования возможности освоения таких профессий.

Проект открывает для молодежи  мир инновационных технологий цифрового моделирования  и 3D печати. Это тренд мирового развития в самых разнообразных сферах перспективного развития общества.

Реализация проекта открывает новую образовательную траекторию для уроков по технологии и проектной деятельности, а также и для  других предметов. С помощью 3D печати можно создавать уникальные учебные пособия.

Проект воспитывает – созидательный характер, меняет сознание и жизненные приоритеты, выдвигая на первый план такие личностные качества, как способность к творческой деятельности, стремление к новым знаниям, тягу к перманентному самостоятельному образованию, используя самые разнообразные информационные ресурсы. И в конечном итоге создавая человека творца, а не потребителя. 

Проект, поможет вернуть в школьную программу черчение и в развитии этого предмета освоить цифровое моделирование. Без этих предметов невозможно решать задачи по развития промышленного потенциала страны. Все специалисты от рабочего и до руководителя промышленного предприятия должны понимать, что из себя, представляет объект промышленного производства. А это невозможно сделать, если отсутствуют навыки чтения чертежей.  Как для музыки язык общения – ноты, для танца – язык жеста, для художника – язык красок, так для инженеров - язык чертежа. Тот, кто изъял черчение из образовательной программы школы черчение - лишил страну перспектив инновационного промышленного развития. Проект направлен на устранение этой вредоносной ошибки.

Позиционируя Тольятти как столицу автостроения страны проект станет важным инструментом для подготовки специалистов различного уровня, начиная со школьной скамьи и в первую очередь для этой отрасли и, конечно же, и для других организаций и предприятий, занятых созданием промышленной продукции на территория г.о.Тольятти и за ее пределами. 

Цель. Объект и предмет исследования. Задачи.

Цель проекта - разработка инновационной образовательной траектории, базирующейся на проектной деятельности и современных IT технологиях. Выстраивание системы образовательной подготовки специалистов высшего интеллектуального уровня в структуре мирового разделения труда. Создание первого уровня подготовки специалистов для формирования новой модели экономики страны на основе эффективного промышленного производства и приоритете научно-технических и инженерных знаний.

Объект исследования - система образования ориентированная на государственные стандарты.

Предмет исследования – содержание, качество и уровень преподавания дисциплин технология и проектная деятельность в образовательных учреждениях.

Задачи проекта:

·        Переформатировать  программы обучения молодежи,  ориентировав их на инновационные проектные технологии на базе техники и технологии 3D печати

·        Подготовить специалистов для обучения молодежи по дисциплине «Техника и технологии 3D печати»

·        Создать материальную базу для преподавания в школах дисциплины  по технике и технологии 3D печати

·        Разработать комплекс методических материалов для преподавания дисциплины  по технике и технологии 3D печати

·        Вовлечь в развитие инновационных технологий 3 D печати широкий круг единомышленников в образовательных учреждениях и общественности

·        Провести широкую разъяснительно пропагандистскую работу по значимости и финансовой привлекательности инновационных инженерных специальностей 

Методологическая основа проекта.

ДДЮТ имеет опыт преподавания по программе «Основы техники и технологии 3D печати». На основе проводимых занятий отработана  методика проведения занятий. В рамках реализации проекта планируется работа по созданию комплекса методических материалов.

Основная идея предлагаемого проекта.

Идея проекта  - привнести в образовательные траектории обучения молодежи инновационные технологии и раскрыть широкий круг возможностей техники и технологии 3D печати. При использовании 3D принтера для учащихся становится возможным, разрабатывая различные изделия и оригинальный  дизайн предметов, в короткие сроки вырастить самостоятельно спроектированный физический объект. Причем возможности 3D принтеров в ряде случаев превосходят традиционные технологии. В прошлом ученики были  ограничены в  моделировании и производстве вещей, так как из инструментов производства они обладали только простым ручным инструментом и несложными обрабатывающими машинами. Сейчас же эти ограничения практически преодолены. Почти все, что можно  нарисовать на компьютере в 3D программе, может быть воплощено в реальный объект. Уже сегодня 3D печать используется очень широко в различных сферах деятельности. С помощью 3D принтеров строят дома, изготавливают автомобили, изготавливают машино-приборостроительную продукцию. Эта технология используется  в легкой промышленности при производстве обуви и одежды, в пищевой промышленности. И что чрезвычайно интересно - в биологии и медицине.

Использование 3D печати открывает быстрый путь к итерационному моделированию. Учащиеся могут разрабатывать 3D детали, печатать, тестировать  и оценивать их. Если детали не получаются, то попробовать еще раз. Изучение и применение техники и технологии 3D печати неизбежно ведет к увеличению доли инноваций в отдельных школьных дисциплинах и  проектах и в целом в образовательном процессе.

Учителя и школьники вовлекаются в процесс, начиная с  разработки простых деталей, а затем создают собственные интересные проекты, и уникальные авторские учебные пособия.

Однажды, нарисовав свою модель в CAD программе и напечатав ее на 3D принтере, они будут печатать на 3D принтере еще и еще. 3D печать может применяться не только на занятиях по техническим проектам и дизайну. Самые разные  художественные формы (скульптуры, игрушки, фигуры) могут быть напечатаны на 3D принтере и  использованы как авторские наглядные пособия.

Механизм реализации проекта.

№	Задачи	Действия (наименование мероприятий)	Срок реализации	Полученный (ожидаемый) результат
1. Подготовительный этап (2017 г.)
1	Проинформировать руководителей и педагогов школ о проекте «3D принтер в каждую школу»	Представление презентации о проекте  инновационного образовательного направления по 3D моделированию и печати	2017 г.	Привлечение широко круга педагогов и обучающихся в продвижение инновационного образовательного направления
2	Обучение педагогов школ по программе «Основы техники и технологии 3Dпечати»	Разработка и согласование программы обучения. Заключение договоров на обучение педагогов школ. Проведение обучения педагогов образовательных учреждений	2017 г. 2017 г.	Подготовленные педагоги школ для проведения занятий по технике и технологии 3D печати
2. Основной этап (2018 – 2019 г.г.)
1	Подготовительные работы по организации учебного процесса в образовательных учреждениях	Введение в образовательные программы школ предмета «Черчение и основы цифрового моделирования». Подготовка методических материалов	1-2 кв.2018	Утвержденные скорректированные образовательные программы. Разработанные методические материалы в школах по предмету «Черчение и основы цифрового моделирования»
2	Начало образовательного процесса по утвержденным программам с предметом  «Черчение и основы цифрового моделирования»	Проведение уроков в школах по основным и дополнительным программам обучения	Начало с 1.09.2018 В течение года	Внедрение инновационных предметов в образовательные программы образовательных учреждений
3. Завершающий этап (2019 г.)
1	Привлечение молодежи к дополнительным образовательным программа по 3D моделированию и печати. Реализация проектов для участия в конкурсах технического творчества	Формирование групп и проектных заданий в образовательных учреждениях.	1-2 кв.2019	Создание реальных творческих проектов с применение техники и технологии 3D печати
2	Организация проведение городского конкурса по 3D печати на базе технопарка «Жигулевская долина».	Разработка положения и проведение конкурса	3-4 кв2019	Выявление талантливой молодежи

Поддержка и участники проекта

Развитие этого направления в ходе посещения средней образовательной школы «Общеобразовательный центр «Школа»  подержал Н. И. Меркушкин,  акцентировав внимание на необходимость в первую очередь провести подготовку педагогов для продвижения инновационного направления по технологии 3 печати в школьные образовательные программы. 

Базовая организация. ДДЮТ, как организация имеющая опыт работы по программе по технике и технологии 3D печати и представляющая свои проекты на городские конкурсы 

Пилотная школа. Частное образовательное учреждение средняя образовательная школа «Общеобразовательный центр «Школа», как образовательное учреждение, внедряющее уроки технологии с применением техники и технологии 3 D печати.

Образовательные учреждения. Для реализации проекта привлекается широкий круг образовательных учреждений г.о. Тольятти  и в первую очередь те, которым уже были представлены основные положения проекта, получившие поддержку и  одобрение педагогическими коллективами, учениками и их родителями. Такими являются школа №26, 44, 93, гимназия 77. 

Технопарк «Жигулевская долина», как организация представляющая современную техническую базу и преподавателей для подготовки педагогов образовательных учреждений.

ООО «Прототип», как организация – резидент Жигулевской долины, имеющий опыт в моделировании и 3 D печати.

ЦМИТ ТГУ, как организация располагающая оборудованием и кадровым потенциалом.

ТМК, как организация, внедряющая дополнительные программы обучения по технике и технологии 3D печати.

Оценка рисков и меры, запланированные для минимизации
влияния таких факторов

Возможные риски	Меры минимизации влияния таких факторов	Примечание
Проблемы введения предмета «Черчение и основы цифрового моделирования» в образовательных учреждениях	Встречи с директорами школ, расширение временных рамок
Финансирование образовательных учреждений на приобретение 3 D принтера и расходных материалов	Спонсорская помощь, получение грандов на развитие технического творчества

Перспективы

За технологиями 3D моделирования и печати, обеспечивающими быстрое создание образцов новых изделий (прототипов) большое будущее. Не так давно люди мечтали о компьютерах в собственных домах и это осуществилось. Затем люди мечтали о связи «на ходу», появились мобильные телефоны, а современные смартфоны, которые сегодня обладают большой  мощностью, как у настольных компьютеров. Так и 3D принтеры в ближайшем будущем  станут  техникой для дома. Возможно, не в каждом доме будет по 3D машине, но 3D печать становится все более и более доступной для масс. Это позволит печатать самостоятельно придуманные вещи и продвигать их на рынок оригинальных товаров, делать запасные части для сломанной техники, создавать игрушки и игры для детей  собственного дизайна. Все это даст качественный скачек не только в доступности к новым товарам, но и к срокам обновления продукции и ее уникальности. Сейчас активно расширяется цифровая база данных 3D моделей. Любой человек может скачать понравившийся дизайн и напечатать его дома. С помощью 3D принтеров можно производить сложные конструкции в отдаленных районах (даже в космическом пространстве) или в экономически менее развитых странах.

Список литературы и интернет-источников:

1.     https://ru.wikipedia.org/wiki/Трёхмерная_графика

2.     http://lumpics.ru/programs-for-3d-modeling/

3.     https://habrahabr.ru/sandbox/103016/

Оглавление

1.	Аннотация ……………………………………………….	2
2.	Актуальность …………………………………………….	2
3.	Нормативно-правовое обеспечение проекта …………..	3
4.	Обоснование значимости проекта для развития системы образования г.о.Тольятти ……..	3
5.	Цель. Объект и предмет исследования. Задачи ……….	5
6.	Методологическая основа проекта ……………………..	6
7.	Основная идея предлагаемого проекта ………………	6
8.	Механизм реализации проекта …………………………	7
9.	Поддержка и участники проекта ……………………….	10
10.	Оценка рисков и меры, запланированные для минимизации влияния таких факторов ………………..	11
11.	Перспективы …………………………………………….	11