Элективный курс «3D моделирование и визуализация»

6

Пояснительная записка

Рабочая программа курса «3D моделирование и визуализация» составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного общеобразовательного стандарта с учетом межпредметных и внутрипредметных связей, логики учебного процесса.

Курс вносит значительный вклад в формирование информационного компонента общеучебных умений и навыков, выработка которых является одним из приоритетов общего образования. Более того, информатика как учебный предмет, на котором целенаправленно формируются умения и навык работы с информацией, может быть одним из ведущих предметов, служащих приобретению учащимися информационного компонента общеучебных умений и навыков.

Материал курса излагается с учетом возрастных особенностей учащихся и уровня их знаний. Занятия построены как система тщательно подобранных упражнений и заданий, ориентированных на межпредметные связи.

Данный курс для среднего звена предназначен для общеобразовательных учебных заведений с использованием компьютеров для реализации моделирования и визуализации. Жестких ограничений к компьютерам и программному обеспечению нет (можно использовать любые современные компьютеры и программное обеспечение, имеющиеся в наличии).

В курсе программы основное внимание уделяется 3D-технологиям в целом с Blender в качестве технической основы. На многочисленных примерах рассматриваются типы алгоритмов, формируются такие понятия как модель, визуализация, рендеринг и анимация построения объектов. Рендер является графическим отображением 3D сцены или объекта. Такие особенности как материалы, освещение, oversampling и тени контролируют эффекты и качество рендера. Чем больше этих элементов вы добавляете, тем более реалистичной становится ваша сцена, но это также увеличивает время создания вашего изображения.

Преобладающей формой текущего контроля выступает самостоятельные практические работы в виде проектов.

Актуальность данного курса заключается в следующем:

• Учащийся научится свободно пользоваться компьютером;

• Освоит программное обеспечение для дальнейшего изучения в высших учебных заведениях технического направления;

• Развитие алгоритмического мышления;

• Более углубленное изучение материала и дополнительная информация;

• Создание собственных проектов анимации.

Цель курса:

• формирование первоначальных представлений об 3D моделировании и визуализации объектов анимации, а также формирование навыков работы в свободном программном обеспечении Blender Basics.

Основные задачи курса:

1. Научить обучающихся искать, отбирать, организовывать и использовать информацию для решения стоящих перед ними задач;

2. Сформировать первоначальные навыки планирования целенаправленной учебной деятельности;

3. Дать первоначальные представления о моделировании и анимации и сформировать первичные навыки работы в данной программе Blender Basics;

4. Дать представление об этических нормах работы с информацией, информационной безопасности личности и государства.

Содержание курса

В курсе «3D моделирование и визуализвция» рассматриваются:

• основные вопросы создания, редактирования 3D анимации;

• особенности работы с текстурами и объектами в программе моделирования;

• методы создания собственного проекта в виде 3D-фильма.

1. Основные понятия 3D моделирования и визуализации (Рендеринг и анимация);

2. Интерфейс Blender;

3. Работа с окнами видов;

4. Создание и редактирование объектов;

5. Материалы и текстура;

6. Настройка окружения, лампы и камеры;

7. Основы анимации, 3D текст;

8. Система частиц и их взаимодействие;

9. Связывание объектов методом «Родитель-потомок»;

10. Создание пружин, винтов и шестеренок;

11. Основы использования игрового движка, редактирование видео;

12. Практические задания;

13. Собственный проект, создание 3D-фильма.
    
    

Результаты изучения курса

На данном курсе обучения в ходе освоения предметного содержания обеспечиваются условия для достижения обучающимися следующих личностных, метапредметных и предметных результатов.

Личностные УУД

Правила поведения в компьютерном классе и этические нормы работы с информацией коллективного пользования и личной информацией обучающегося. Формирование умений соотносить поступки и события с принятыми этическими принципами, выделять нравственный аспект поведения при работе с любой информацией и при использовании компьютерной техники коллективного пользования.

Нравственно-этическое оценивание

Усвоение основного содержания разделов «Этические нормы работы с информацией, информационная безопасность личности», создание различных информационных объектов с помощью компьютера. Соблюдение правил работы с файлами в корпоративной сети, правил поведения в компьютерном классе, цель которых - сохранение школьного имущества и здоровья одноклассников.

Самоопределение и смыслообразование

Формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации учения, умения находить ответы на вопросы: «Какой смысл имеет для меня учение?» Использование в курсе «Информатика специальных обучающих программ, формирующих отношение к компьютеру как к инструменту, позволяющему учиться самостоятельно.

Система заданий, иллюстрирующих место информационных технологий в современном обществе, профессиональное использование информационных технологий, способствующих осознанию их практической значимости.

Регулятивные УУД

Система заданий, целью которых является формирование у обучающихся умений ставить учебные цели; использовать внешний план для решения поставленной задачи; планировать свои действия в соответствии с поставленной задачей и условиями её реализации; осуществлять итоговый и пошаговый контроль; сличать результат с эталоном (целью); вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения задачи с ранее поставленной целью.

Планирование и целеполагание

Система заданий, непосредственно связанных с определением последовательности действий при решении задачи или достижении цели, с формированием самостоятельного целеполагания, анализом нескольких разнородных информационных объектов с целью выделения необходимой информации.

Познавательные УУД

Общеучебные универсальные действия

1. Поиск и выделение необходимой информации в справочном разделе учебников (выдержки из справочников, энциклопедий, Интернет-сайтов с указанием источников информации, в том числе адресов сайтов), в гипертекстовых документах, входящих в состав методического комплекта, а также в других источниках информации;

2. Знаково-символическое моделирование:

• составление знаково-символических моделей, пространственно-графических моделей реальных объектов;

• использование готовых графических моделей процессов для решения задач;

• опорные конспекты - знаково-символические модели.

* Смысловое чтение:

• анализ коротких литературных текстов и графических объектов, отбор необходимой текстовой и графической информации;

• работа с различными справочными информационными источниками.

Постановка и формулировка проблемы, самостоятельное создание алгоритмов деятельности для решения проблем творческого характера: создание различных информационных объектов с использованием свободного программного обеспечения.

Коммуникативные УУД

1. Выполнение практических заданий, предполагающих работу в парах, лабораторных работ, предполагающих групповую работу.

2. Деятельность обучающихся в условиях внеурочных мероприятий.

Планируемые результаты изучения курса

К концу обучения на начальном этапе будет обеспечена готовность обучающихся к продолжению образования, достигнут необходимый уровень их развития.

Учащийся научится:

1. Осуществлять поиск необходимой информации для выполнения учебных заданий в учебниках, энциклопедиях, справочниках, в том числе гипертекстовых;

2. Осуществлять сбор информации с помощью наблюдения, опроса, эксперимента и фиксировать собранную информацию, организуя её в виде списков, таблиц, деревьев;

3. Использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы, для решения задач;

4. Основам смыслового чтения с выделением информации, необходимой для решения учебной задачи из текстов, таблиц, схем;

5. Осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков;

6. Выбирать основания и критерии для сравнения, сериации, классификации объектов;

7. Устанавливать аналогии;

8. Строить логическую цепь рассуждений;

9. Осуществлять подведение под понятия, на основе распознавания объектов, выделения существенных признаков и их синтеза;

10. Обобщать, то есть осуществлять выделение общности для целого ряда или класса единичных объектов на основе выделения сущностной связи;

11. Осуществлять синтез как составление целого из частей.

Учащийся получит возможность научиться:

1. Осуществлять выбор наиболее эффективных способов решения задач;

2. Осознанно владеть общими приёмами решения задач;

3. Формулировать проблемы, самостоятельно создавать алгоритмы деятельности при решении проблем творческого и поискового характера.

Библиография

• Методические пособия для учителя:

Автор: James Chronister - Blender Basics Учебное пособие 3-е издание Перевод: Юлия Корбут, Юрий Азовцев с.153

• Автор(ы): В. Большаков, А. Бочков «Основы 3D-моделирования. Изучаем работу в AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor»

• Автор(ы): В. П. Большаков, В. Т. Тозик, А. В. Чагина «Инженерная и компьютерная графика»

Календарно-тематическое планирование

8-9 класс 1 час/неделю, всего 34 час.

№

Наименование темы

№

урока

Дата

1

Инструктаж по технике безопасности работы в компьютерном кабинете

1

2

Основные понятия 3D моделирования и визуализации (Рендеринг и анимация)

1

3

Интерфейс Blender

2

4

Работа с окнами видов

3

5

Создание и редактирование объектов

4

6

Материалы и текстура

5

7

Настройка окружения, лампы и камеры

6

8

Основы анимации, 3D текст

7

9

Система частиц и их взаимодействие

8

10

Связывание объектов методом «Родитель-потомок»

9

11

Создание пружин, винтов и шестеренок

10

12

Основы использования игрового движка, редактирование видео

11

13

Практические задания

12

14

Собственный проект, создание 3D-фильма

13