Создание макетов космических аппаратов аддитивным методом : рабочая программа дополнительного образования. Максим Васильевич Горбунов
и проектную деятельности, а также раскрытие творческого потенциала средствами общенаучных методов познания в области научно-технических достижений отечественной космонавтики.
Интенсивное развитие системы образования вносит значительные коррективы во «внеурочную деятельность», «трансформируя» её в «дополнительное образование», предопределяя необходимость внесения соответствующих изменений в программы. Модернизация материально-технической базы учебных заведений расширяет возможности для обеспечения соответствия новым требованиям.
Базисом данной дополнительной образовательной программы является идея популяризации астрономии как отдельной учебной дисциплины, при помощи аддитивных технологий, и возможностей их практического применения в космической отрасли. Под аддитивной технологией (АТ, Additive Fabrication, Additive Manufacturing) – понимают процесс создания трёхмерных изделий, посредством послойного наплавления или отверждения материала (пластика, металла, бетона и др.), непосредственно из цифровой модели1. Представленная программа предполагает реализацию на базе следующих аддитивных станков (3D-принтеров): экструзионных FFF (FDM) использующие в качестве материала филамент и фотополимерных LCD (SLA, DLP) работающие на жидком фотополимере, однако стоит учитывать особенности работы с каждым из них (подробнее см. рекомендации по реализации курса).
Данный курс требует достаточно серьезной технической оснащенности кабинета физики или информатики (в зависимости от реализующего данную программу учителя-предметника). В перечень необходимого оборудования входит: персональные компьютер или ноутбук, один принтер на базе любой технологии печати (однако стоит учесть, что FFF (FDM) принтеры обладают меньшей детализацией в процессе печати в отличии от LCD (SLA, DLP)), в соответствии с имеющемся принтером расходные материалы (пластик, фотополимер и др.) и т.д. (подробнее см. материально-техническое оснащение).
Создание сборных моделей космических аппаратов аддитивным методом интегрирует в себя все необходимые ресурсы для соответствия новым требованиям. Внедрение в образовательный процесс современных цифровых ресурсов в сочетании с технологиями 3D печати позволит вывести систему дополнительного образования на уровень, соответствующий современным стандартам и тенденциям развития науки и техники.
Стремительное развитие системы образование совершенствование науки и техники. Требует новых подходов в обучении и воспитании. Позволяя формировать индивидуальные образовательные траектории учащегося и личностные результаты.
Цели и задачи дополнительной общеобразовательной программы заключаются в:
1. Интеграции исторического и технического образования. Программа объединяет изучение истории отечественной космонавтики с практическим освоением современных технологий аддитивного производства. Такой междисциплинарный подход обеспечивает понимание обучающимися как исторического контекста развития космической отрасли СССР и России, так и технических аспектов создания космических аппаратов.
2. Использование готовых цифровых 3D-моделей. Программа акцентирует внимание на работе с существующими цифровыми моделями космических аппаратов. Это позволяет сосредоточиться на изучении процессов подготовки к 3D-печати, настройки параметров печати и постобработки изделий, не отвлекаясь на этапы моделирования, что оптимизирует время и повышает эффективность обучения.
3. Практико-ориентированный подход. Значительная часть программы отведена практическим занятиям, в ходе которых учащиеся непосредственно взаимодействуют с оборудованием для 3D-печати, осваивают навыки постобработки материалов и художественного оформления моделей. Это способствует развитию технических компетенций и моторных навыков.
4. Развитие технического мышления и инженерных навыков. Через анализ конструкций космических аппаратов и решение задач, связанных с подготовкой моделей к печати (масштабирование, разделение на части, оптимизация параметров печати), учащиеся развивают инженерное мышление и навыки решения технических проблем.
5. Акцент на современных технологиях производства. Введение в технологии 3D-печати и их практическое применение отражают современные тенденции в науке и промышленности. Это обеспечивает актуальность программы и способствует профориентации учащихся в направлениях, связанных с цифровым производством и аддитивными технологиями.
6. Развитие навыков командной работы и презентации. Программа предусматривает коллективную деятельность и подготовку презентаций проектов, что способствует развитию коммуникативных навыков, способности работать в команде, представлять и аргументировать результаты своей работы.
7. Формирование осознанного отношения к интеллектуальной собственности. Обсуждение вопросов, связанных с лицензиями и авторскими правами при использовании готовых 3D-моделей, воспитывает у учащихся уважение к интеллектуальной собственности и формирует правовую культуру.
8. Технологическая грамотность и безопасность. Особое внимание уделяется изучению
Фролова А. Б., Шигапов А. И. История, текущее состояние и перспективы развития аддитивных технологий, № 29. – Научные известия. – Нальчик, 2022. – С. 199.