Навчальний модуль "Основи 3D-друку"

МОДУЛЬ 1. ЦИФРОВЕ ОСВІТНЄ СЕРЕДОВИЩЕ ТА БЕЗПЕЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ 3D-ДРУКУ

Тема 1.1. 3D-друк у цифровому освітньому середовищі. Безпека та налаштування обладнання

Адитивне виробництво як сучасна цифрова технологія. Місце 3D-друку в STEM/STEAM, проєктному й дослідницькому навчанні. Основні компоненти 3D-принтера Creality K1C/K1 Max. Розпакування, встановлення, перше ввімкнення, завантаження філамента, базові налаштування та калібрування. Правила безпечної роботи з нагрівальними елементами, рухомими частинами, електроживленням і матеріалами.

Орієнтовні практичні завдання: підготувати робоче місце; виконати первинне налаштування принтера; завантажити філамент; провести базову перевірку готовності до друку; скласти коротку пам'ятку з безпечної роботи.

Тема 1.2. Перший друк і технологія FDM/FFF

Принципи технології екструзійного 3D-друку FDM/FFF. Будова цифрової моделі та перетворення її на фізичний об'єкт. Підготовка тестової моделі, запуск першого друку, спостереження за процесом, зняття моделі з платформи та первинна оцінка якості.

Орієнтовні практичні завдання: підготувати тестову модель; виконати перший друк; зафіксувати основні параметри; оцінити якість отриманого об'єкта та визначити можливі напрями покращення.

 

МОДУЛЬ 2. ЕЛЕКТРОННІ РЕСУРСИ, 3D-МОДЕЛІ ТА ПІДГОТОВКА ДО ДРУКУ

Тема 2.1. Пошук, добір та правомірне використання 3D-моделей

Колекції моделей EdPro, Thingiverse, Printables, Cults та інші каталоги. Пошук моделі за навчальною метою. Формати файлів. Оцінювання якості, складності та придатності моделі до друку. Авторське право, ліцензії та умови використання цифрових моделей. Критичне оцінювання джерел.

Орієнтовні практичні завдання: знайти три моделі до однієї освітньої теми; порівняти їх за складністю, часом друку, педагогічною цінністю та ліцензійними умовами; обрати одну модель і обґрунтувати вибір.

Тема 2.2. Підготовка моделі до друку в OrcaSlicer

Встановлення та базове налаштування OrcaSlicer. Імпорт моделі. Орієнтація й масштабування. Периметри, шари, внутрішнє заповнення, швидкість друку, температура та інші базові параметри. Підтримки різних типів, кайма, ручне додавання підтримок. Розподіл моделі на об'єкти та застосування різних параметрів. Калібрувальні моделі та аналіз результатів калібрування.

Орієнтовні практичні завдання: підготувати одну модель у двох варіантах налаштувань; порівняти орієнтовний час друку та витрати матеріалу; налаштувати підтримки; підготувати файл до друку; виконати калібрувальний тест і скоригувати параметри.

 

МОДУЛЬ 3. МАТЕРІАЛИ, МОДЕЛЮВАННЯ ТА ПЕДАГОГІЧНЕ ПРОЄКТУВАННЯ

Тема 3.1. Матеріали для 3D-друку та постобробка

Основні типи пластиків для FDM/FFF-друку. Властивості матеріалів та критерії вибору відповідно до призначення виробу. Зберігання філамента. Базові способи постобробки. Оцінювання якості готової моделі.

Орієнтовні практичні завдання: порівняти властивості кількох матеріалів; обрати матеріал для конкретного навчального виробу; скласти алгоритм постобробки та безпечного завершення роботи.

Тема 3.2. Модифікація та створення 3D-моделей

Огляд програм і сервісів для 3D-моделювання. Модифікація готових моделей, зміна розмірів та окремих елементів. Основи створення простої власної моделі. Використання 3D-сканування як джерела цифрової моделі. Вибір способу створення моделі відповідно до навчального завдання.

Орієнтовні практичні завдання: модифікувати готову 3D-модель; створити простий власний об'єкт; підготувати його до друку; пояснити, як модель може бути використана на уроці або в учнівському проєкті.

 

МОДУЛЬ 4. ДІАГНОСТИКА, ОЦІНЮВАННЯ ТА ПІДСУМКОВИЙ ОСВІТНІЙ МІНІПРОЄКТ

Тема 4.1. Діагностика типових проблем 3D-друку

Типові дефекти друку та їх можливі причини: проблеми першого шару, адгезії, подачі матеріалу, підтримок, геометрії й якості поверхні. Алгоритм діагностики: спостереження - гіпотеза - зміна одного параметра - повторний тест - оцінювання результату. Використання цифрових джерел підтримки та документації.

Орієнтовні практичні завдання: проаналізувати кілька типових дефектів; визначити ймовірні причини; запропонувати послідовність дій для усунення проблеми.

Тема 4.2. Підсумковий освітній мініпроєкт

Педагогічне проєктування навчальної діяльності з 3D-друком. Визначення навчальної мети, очікуваних результатів, ролі учнів, цифрових ресурсів і критеріїв оцінювання. Вибір або створення моделі, підготовка до друку, виготовлення об'єкта та рефлексія. Аналіз доцільності використання 3D-друку порівняно з іншими засобами навчання.

Орієнтовне підсумкове завдання: розробити мініпроєкт для власного предмета або інтегрованого курсу, підготувати 3D-модель до друку, описати параметри, правила безпеки, спосіб організації діяльності учнів і критерії оцінювання результату.

 

3.2. ОРІЄНТОВНИЙ ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ

1. Аналіз прикладів використання 3D-друку в різних освітніх галузях.

2. Порівняння ліцензій та умов використання 3D-моделей у відкритих каталогах.

3. Добір моделей для конкретної навчальної теми з урахуванням часу друку та витрат матеріалу.

4. Порівняння параметрів нарізки в OrcaSlicer та їх впливу на якість, міцність і тривалість друку.

5. Аналіз властивостей матеріалів для 3D-друку та критерії їх педагогічно доцільного використання.

6. Рефлексія щодо переваг, обмежень, ризиків і ресурсних витрат використання 3D-друку в закладі освіти.

• пояснює принципи адитивного виробництва та особливості технології FDM/FFF;
• виконує базове налаштування 3D-принтера, завантаження філамента, калібрування та підготовку до друку;
• знаходить 3D-моделі у відкритих і спеціалізованих колекціях, оцінює їх якість, придатність та умови використання;
• готує модель до друку в OrcaSlicer: орієнтує, масштабує, задає периметри, заповнення, підтримки, кайму та інші параметри;
• добирає матеріал для друку відповідно до властивостей моделі й мети її використання;
• виконує базову постобробку надрукованої моделі;
• модифікує готову або створює просту власну 3D-модель для навчального завдання;
• діагностує типові дефекти друку та добирає спосіб їх усунення;
• проєктує фрагмент навчальної діяльності з використанням 3D-друку та обґрунтовує його педагогічну доцільність;
• дотримується правил безпечної роботи, авторського права, ліцензійних умов та відповідального використання цифрових ресурсів.

Результатом ефективного навчання за програмою є підготовлений і реалізований слухачем навчальний мініпроєкт: обрана або створена 3D-модель, налаштований файл для друку, виготовлений об'єкт (за наявності доступу до обладнання) та короткий педагогічний сценарій його використання в освітньому процесі.

Зверніть увагу, що практичні завдання передбачають ДРУК МОДЕЛЕЙ НА 3D-принтері та їхнє зарахування здійснюється на основі фотографій видрукованих моделей. Без видруку моделей навчання не буде вважатись завершеним, навчальний модуль не буде зарахований, а отже і не буде видано сертифіката.

Безплатний доступ до курсу надається усім педагогічним працівникам шкіл, які придбали Комплексне рішення для 3D-друку від компанії EdPro.