КЛАСТЕР МОДЕЛЮВАННЯ «3D SCIENCE»

Запісочний А.М.

Магістр, викладач, завідувач лабораторії
«Кластер моделювання 3D Science»
ВСП «Запорізького фахового коледжу комп’ютерних технологій
НУ «Запорізька політехніка»

КЛАСТЕР МОДЕЛЮВАННЯ «3D SCIENCE»

Постановка проблеми. Сучасні наукові та технічні досягнення надають широкій спектр технічних і технологічних новинок, які можливо застосувати не лише при вирішенні повсякденних завдань, а й у сфері освіти: в школах, коледжах або інших навчальних закладах. Процес застосування сучасних досягнень в освіті не є новим. Сучасний викладач змушений постійно опановувати великий потік сучасних технологічних наукових інновацій, починаючи з нанотехнологій, закінчуючи банальними комп’ютерно-комунікаційними технологіями, які впливають як на гуманітарні сфери освіти, так і технічні. 3D-моделювання дає можливість отримати реальні посібники для навчальних закладів будь-якого рівня.

За допомогою цієї технології можна вивчати різні предмети і напрямки: фізику і механіку (виготовлення різних наочних механізмів для проведення експериментів), географію та архітектуру (моделювання ландшафтів і проектування будівель), біологію (створення моделей органів людини, скелета), дизайн (втілення різноманітних творчих ідей).

Виклад основного матеріалу. В листопаді 2019 року в було відкрито лабораторію «Кластер моделювання 3D Science» завдяки перемозі коледжа в конкурсі соціальних проектів «Ми – це місто» від групи компаній «Метінвест».

Основною метою відкриття лабораторії є популяризація технічної освіти в м. Запоріжжі та Запорізькій області і робота з творчою молоддю з числа студентів і школярів.

Завдяки отриманим коштам в лабораторії були встановлені сучасне технологічне забезпечення, з яких:

• 3D принтери;
• ноутбуки та моноблоки для роботи в тривимірному середовищі

З програмного забезпечення в лабораторії встановлені програми з тривимірного моделювання, проектування та 3D друку: Slic3r, Blender. Також для лабораторії були встановлені програми Autodesk Fusion 360 та Recap із офіційними навчальними ліцензіями. Це дозволяє проводити в лабораторії широкий спектр дисциплін та практик з використанням, вивченням та впровадженням сучасних цифрових технологій:

Комп’ютерна графіка;

3D моделювання;

3D анімація;

3D прототипування;

3D друк

Імітаційне моделювання та випробовування.

Переваги впровадження 3D технології в освіту:

• Розвиток уяви і фантазії. Студенти бачать, як можна реалізувати той чи інший проект на практиці і візуалізувати творчі задумки.
• Потужна мотивація до наукової діяльності. Студенти освоюють тонкощі інженерного мистецтва, що дозволяє їм з легкістю зануритися в освітній процес.
• Успішне вивчення фундаментальних і прикладних дисциплін. За допомогою тривимірних зображень можна легко продемонструвати будь-які геометричні фігури, кристалічні решітки і всілякі елементи для фізичних установок.
• Наочне знайомство з тривимірною візуалізацією і моделюванням. Взаємодія з адитивною технікою у студентів розвиває конструктивне мислення. Вони на власні очі починають бачити, як можна втілювати свої конструкторські ідеї в реальність.
• Міцні міжпредметні зв’язки в застосуванні на практиці. Не буде кращої можливості застосувати формули і вивчені правила чим як у реальних завданнях на практиці і побудувати конкретний виріб згідно чіткого завдання.

В рамках реалізації основної мети лабораторії разом із викладачами коледжу проводяться факультативи з 3D моделювання, де студенти на практиці вивчають основи тривимірного моделювання, електроніки та 3D друку.

Мета факультативу – ознайомити студентів із можливостями та перспективами 3D-моделювання, його основними напрямами, сформувати практичний досвід, виробити навички проєктної діяльності, розв'язання творчих та практичних завдань дослідницького характеру, а також комунікації.

Впровадження факультативу покликаний не лише збагатити студентів теоретичними та практичними навичками. Ми хочемо, щоб студенти правильно та усвідомлено обрали свій професійний шлях, полюбили свою роботу та реалізувалися в ній як професіонали. Проєкт зовсім молодий, однак він цілком себе виправдовує. Усі студенти різні, проте всі вони талановиті, головне — розгледіти цей талант.

В рамках профорієнтаційного напрямку обладнання лабораторії використовувалось на виставках, виїздах та публічних заходах, такі як IT Forum, Книжкова Толока, StartUP Fest, IT BabyFest та Ярмарок Освіти. На них учасники наших локацій ознайомлювалися з технічним та програмним забезпеченням лабораторії, можливостями застосування 3D принтерів та на власному прикладі проходили майстер-клас з основ моделювання та 3D друку.

Також окрім цього широко та неодноразово були задіяні апаратні та програмні можливості лабораторії при проведенні засідань методичних об’єднань фахових коледжів Запорізької області. На них учасники в інтерактивному режимі знайомились та реалізовували нові підходи до проведення освітнього процесу в навчальних закладах.

Одним із перспективних напрямків в рамках реалізації мети діяльності лабораторії в якості пріоритетного заплановано освітній проєкт за напрямками «Поліграфічний дизайн», «Основи комп’ютерної анімації», «WEB-технології документообігу», «3D моделювання», із залученням наших викладачів, в рамках роботи з інклюзивною молоддю, школярів учнів 8-11 класів як очно, так і з використанням освітніх дистанційних технологій за допомогою корпоративного Google Classroom. Цей напрямок буде сприяти популяризації нашого закладу освіти в рамках профорієнтаційній роботі.

Висновки. Розвиток цивілізації - це історія безперервного навчання чогось нового, а життя людини - це постійний процес пізнання себе, навколишнього світу і свого місця в ньому. Сотні і навіть тисячі років освіту мало на увазі тісний особистий контакт учня з наставником, для чого були потрібні візити викладачів додому або відвідування шкіл. При наявності мотивації така навчання давала прекрасні результати, але була, скоріше, привілеєм обраних, ніж правом всіх. Проблему загальнодоступності освіти вирішило поява дистанційного навчання.

3D-друк дає можливість отримати наочність для навчальних закладів будь-якого рівня. В Україні, як і в усьому світі, подібні технології використовуються для втілення в реальність практично усіх об’єктів і характеризуються високим ступенем екологічності завдяки відсутності лазерів, матеріалів що ріжуться, та використання матеріалів з природньої сировини. Для вирішення даних завдань можна використовувати навіть нескладні 3D-принтери.

Використані джерела:

1. Закон України «Про фахову передвищу освіту» 2745-VII, редакція від 20.03.2020 [Електронний ресурс]: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2745-19.
2. Сучасний стан і перспективи розвитку технологій тривимірного моделювання та друкування. [Електронний ресурс]: http://enpuir.npu.edu.ua/bitstream/123456789/21883/1/Strutynska.pdf.
3. Застосування 3D принтерів в навчальних закладах [Електронний ресурс]: https://dixi.education/using-3d-printers.
4.               Вакалюк Т.А, Поліщук В.В. 3D ТЕХНОЛОГІЇ В ОСВІТІ [Електронний ресурс]: http://eprints.zu.edu.ua/24846/1/Polishchuk_APSI2017.pdf.
5. Єременко Р.П. ЗАСТОСУВАННЯ 3D ПРИНТЕРІВ В НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ [Електронний ресурс]:https://naurok.com.ua/zastosuvannya-3d-printeriv-v-navchalnih-zakladah-219477.html.