Актуальність. Сучасне інформаційне суспільство все більше спирається на використання автоматизованого і роботизованого обладнання, технологій швидкого прототипування (таких як 3D-друк) і програмних засобів конструювання технічних об'єктів. Сьогодні ІТ-індустрія потребує кваліфікованих фахівців, що володіють сучасними технологіями, засобами, обладнанням. Серед таких – спеціаліст, що створює на комп'ютері моделі виробів, після чого вони виготовляються на автоматизованому обладнанні. Спеціаліст такого профілю – людина креативна, ентузіаст-проектувальник, який критично мислить, володіє винахідливістю, спеціальними знаннями та уміннями.
У зв’язку з цим актуальним є питання формування у майбутніх кваліфікованих робітників ІТ-сфери компетентності в галузі 3D-моделювання та 3D-друку у процесі професійної підготовки. Для забезпечення формування зазначеної компетентності та як наслідок підвищення конкурентоспроможності майбутніх кваліфікованих робітників ІТ-сфери на ринку праці доцільним є вивчення навчального предмету «Основи 3D-друку».
Методичні рекомендації несуть iнформацiйно-роз’яснювальний характер. Їх метою є надання практичних порад для спеціалістів, які викладають основи 3D-друку та інші предметів даного напряму.
Спрямованість. Спрямованість навчальної програми - технічна. Програма спрямована на оволодіння знань і вмінь роботи з 3D-принтером, створення 3D-моделей, використання спеціального програмного забезпечення.
Педагогічна доцільність. Введення навчального предмету «Основи 3D-друку», як додаткової компетентності, розширює знання та уміння здобувачів освіти, надає можливість перевести технічну ідею в комп'ютерну модель, а потім в готовий виріб (матеріальну форму). Технологічний навчальний предмет сприяє розвитку технічного мислення, формуванню навичок роботи на сучасному обладнанні, використанню інформаційно-комунікаційних технологій, спеціального програмного забезпечення.
Мета навчального предмету:
формування у майбутніх кваліфікованих робітників ІТ-сфери компетентності в галузі 3D-моделювання та 3D-друку в процесі професійної підготовки;
підвищення конкурентоспроможності випускників закладів професійної освіти.
Завдання навчального предмету:
сформувати у здобувачів освіти знання про призначення та класифікацію 3D-принтерів, їх конструкцію, матеріали для 3D-друку;
сформувати у здобувачів освіти практичні уміння у галузі 3D-моделювання і 3D-друку щодо використання спеціального програмного забезпечення, створення 3D-моделей, налаштування і використання 3D-принтерів, виявлення і усунення дефектів 3D-друку.
Очікувані результати. Результатом засвоєння змісту навчального предмету «Основи 3D-друку» має стати здатність майбутніх кваліфікованих робітників ІТ-сфери створювати 3D-моделі, налаштовувати 3D-принтер, підбирати матеріал для друку, здійснювати друк, усувати дефекти.
Профіль здобувачів освіти. Майбутні кваліфіковані робітники ІТ-сфери.
Вимоги до здобувачів освіти. Загальна комп'ютерна та технічна грамотність, схильність до створення технічних розробок, розвинута просторова уява.
Тривалість навчання. Програма навчального предмету «Основи 3D-друку» розрахована на 17 навчальних годин, містить теоретичну (11 год) та практичну (6 год) частину.
Методи навчання. Під час викладання навчального предмету «Основи 3D-друку», враховуючи специфіку предмету і складність навчального матеріалу, доцільне використання таких методів навчання:
словесно-діалогічні (бесіда, розповідь, пояснення, опитування),
наочні (ілюстрація, демонстрація),
практичні (лабораторно-практичні роботи, виконання практичних завдань),
інтерактивні (мозковий штурм, дебрифінг).
Теоретичні заняття з поясненням нового матеріалу доцільно проводити у формі розповіді, пояснення, бесіди з ілюстрацією (показ об’єктів, зразків і процесів за допомогою електронного посібника, опорних карт, фото- або відеоматеріалів) і демонстрацією (показ предметів, обладнання і процесів у їхньому натуральному вигляді, в динаміці). Для вирішення проблемних питань або виявлення ступеня розуміння слухачами матеріалу можна застосовувати метод мозкового штурму або бесіди.
Підведення підсумків заняття може проводитись методом дебрифінгу, що дозволяє одночасно здійснити рефлексію навчальної діяльності.
Для проведення лабораторно-практичних робіт ефективним є активне застосування практичних методів у поєднанні з методами демонстрації і пояснення. При цьому необхідно послуговуватися дидактичним матеріалом (інструкційні картки до ЛПЗ, картки-завдання, опорні карти тощо), технічними засобами навчання (3D-принтер, персональні комп’ютери, мультимедійний проектор тощо).
Контроль знань проводиться із застосуванням практичних методів (виконання вправ і завдань, написання підсумкового тесту тощо). Під час тематичного контролю знань доцільним є використання словесно-діалогічних або інтерактивних методів (опитування, бесіда, мозковий штурм тощо).
Форми навчання. Під час вивчення нового матеріалу та його закріплення, на етапі актуалізації доцільно використовувати колективну форму роботи. Лабораторно-практичні заняття проводяться за самостійною та колективною формами. У ході виконання викладач може працювати зі здобувачами освіти індивідуально. Під час контролю знань (написання підсумкового тесту) кожен працює самостійно. Доцільне обговорення результатів і запитань тесту за колективною формою.
Навчально-методичне забезпечення. Для реалізації змісту навчальної програми предмету «Основи 3D-друку» необхідне таке навчально-методичне забезпечення:
Робоча навчальна програма з предмету;
Поурочно-тематичний план;
Плани уроків;
Електронний посібник;
Інструкційно-технологічні картки до лабораторно-практичних робіт;
Опорні карти, картки-завдання;
Фото-, відеоматеріали;
Завдання для тематичного та підсумкового контролю знань.
Матеріально-технічне забезпечення.
3D-принтер будь-якої моделі;
Філамент різних типів;
Зразки роздрукованих 3D-об’єктів;
Зразки дефектів роздрукованих 3D-об’єктів;
Карта пам’яті SD;
Мультимедійний проектор;
Дошка маркерна, маркери;
Персональні комп’ютери;
Програмне забезпечення.
Спеціальне програмне забезпечення для створення 3D-об’єктів (SketchUp тощо);
Програма-слайсер (Cura).