Разработка и использование дидактических пособий из практики работы объединения трехмерного моделирования
статья

Карабут Ксения Юрьевна,

педагог дополнительного образования СПбГЦДТТ,

Санкт-Петербургский городской центр детского технического творчества

 Разработка и использование дидактических пособий из практики работы объединения трехмерного моделирования

Аннотация:

В статье рассмотрены современные тенденции в сфере 3D технологий и их изучения. Рассмотрены сложности, возникающее при обучении  в дополнительном образовании детей трехмерному моделированию и анимации. В качестве основного решения проблемы сложности обучения рассматривается создание различных дидактических материалов, облегчающих образовательный процесс для учащихся. Представлены виды пособий, использующихся на занятиях объединения  «Трехмерное моделирование и анимация».

Ключевые слова:

3D технологии, дидактические пособия, видео

Одной из задач современного образования является воспитание нового поколения, отвечающего по своему уровню развития и образу жизни условиям современного общества. Правительством Российской Федерации был утвержден глобальный проект «Современная образовательная цифровая среда», частью которого стал проект «Цифровая школа». Данный проект направлен на формирование у обучающихся информационных компетенций в условиях постоянно меняющихся и развивающихся технологий.

С развитием технологий для человека открывается огромное количество новых сфер деятельности, связанных с компьютерными технологиями. Одна из них – 3D технологии. Это направление сейчас развивается с огромной скоростью и применяется во многих сферах, таких как реклама, мультипликация, дизайн (промышленный, интерьерный, графический), виртуальная и дополненная реальность, создание игр, иллюстраций и моделей.

Однако область применения 3D не ограничиваются играми, кино и мультипликацией. Эти технологии широко применяются в медицине, архитектурных проектах, в военной и космической сферах. Освоив программу «Трехмерное моделирование и анимация», воспитанники объединения овладевают необходимыми компетенциями для продолжения дальнейшего обучения в ВУЗах и ССУЗах.

Интерес к 3D технологиям постоянно увеличивается, и с каждым годом их качество, детализация и приближенность к реальности только возрастает. Производительность техники  и её возможности расширяются, для визуализаций используют уже не один ПК, а массивы мощных серверов. Как следствие, модели становятся все более высокополигональными, текстуры воспроизводят мельчайшие детали, эффекты и симуляции становятся все более реалистичными. Прямым следствием этого процесса является сложность программного обеспечения, что делает самостоятельное освоение материала крайне трудоемким, особенно для ребенка. Очень важно не допустить у него разочарования в собственных силах, не потерять тот первый, самый искренний интерес, возникающий у любого человека, наблюдающего за многочисленными проявлениями 3D технологий, все чаще проникающих в нашу жизнь. Необходимо помочь воспитанникам, мотивированным красивыми, но крайне трудоемкими картинками, воспринимать препятствия как интересную задачу, а не как непреодолимую вершину.

В таких условиях приоритетной задачей по развитию программы стала разработка таких дидактических и методических пособий, которые максимально облегчат учащимся освоение нового сложного материала и позволят наиболее полно овладеть знаниями, использовать их в решении практических задач.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Трехмерное моделирование и анимация» реализуется в течение 3 лет и рассчитана на детей 10-14 лет, живо интересующихся 3D технологиями. На занятиях в объединении используется современное лицензионное программное обеспечение, актуальное не только в рамках обучения по программе, но и для профессиональной деятельности, как педагога, так и воспитанников.

Техническое оснащение занятий требует необходимое цифровое и аппаратное обеспечение и включает в себя:

- Autodesk 3Ds Max – профессиональное программное обеспечение для 3D моделирования, анимации и визуализации;

- Adobe Photoshop – многофункциональный графический редактор для работы с растровой графикой;

- Unity – межплатформенная среда разработки виртуальной и дополненной реальности.

- компьютеры, объединенные в локальную сеть с выходом в Интернет;

- интерактивная панель.

Целью программы является создание условий для личностной самореализации и профориентации через занятия трехмерным моделированием и анимацией. Для ее достижения в объединении был разработаны различные дидактические материалы.

Цель дидактических пособий на занятиях объединения  – использование современных цифровых и образовательных технологий, способствующих более эффективному усвоению учащимися материала программы, для реализации профильного обучения, подготовки воспитанников к проектной и исследовательской деятельности, освоению информационных технологий.

Роль дидактических материалов для успешного освоения программы заключается в том, что он максимально облегчает учащимся вхождение в достаточно сложную профессиональную программную среду и позволяет использовать ее широкий спектр возможностей при помощи специального цифрового программного обеспечения.

3D технологии – это актуальная, постоянно развивающаяся отрасль, с течением времени разветвляющаяся на все большее число самостоятельных направлений. В начале работы объединения  программа была рассчитана на меньших срок усвоения, и включала в себя базовые знания 3D технологий. По мере изучения воспитанниками основ трёхмерного моделирования и анимации, в рамках объединения возник социальный запрос на усложнение и углубление курса. Это стало понятно после проведения мониторинга учета мнений родителей и воспитанников. Более 50% респондентов хотели бы продолжить обучение в данной области с целью освоения основ профессий в области 3D технологий, что привело к углублению базового курса и добавлению более сложного материала. Эти технологии в области трехмерного моделирования сложны даже для взрослых людей, поэтому при разработке программы «Трехмерное моделирование и анимация» учебный материал адаптировался с учетом возрастных особенностей детей.

С увеличением объема изучаемого материала рос и массив информации, необходимой к усвоению, и, соответственно, создаются все новые дидактические материалы конкретно под запросы объединения. Постепенно выявились основные виды пособий, использующихся в объединении и показавших свою эффективность.

Дидактические материалы включают в себя:

- Комплект памяток. 

Памятки служат для запоминания большого объема информации, который нужно знать для свободной работы в изучаемых программах. Это документ, в котором в краткой форме представлен пройденный теоретический материал. Памятки не являются самостоятельным справочным ресурсом, но они позволяют понять информацию и выучить ее за счет регулярного использования. Они представляют собой одностраничники с крупными иллюстрациями и лаконичными подписями, которые помогают освежить знания, полученные ранее.

Памятки используются в течении всего курса, для изучения а после и повторения материалов предыдущих лет обучения.

Иллюстрация 1. Примеры памяток

Для самостоятельной работы над практическими заданиями в объединении используются печатные инструкции и видео-уроки. Инструкции представляют собой описание действий, четко разделённое на шаги с обязательной иллюстрацией и выделенными важными моментами. Они результативны для начального этапа работы, когда обучающиеся еще не успели освоить работу с новым материалом и требуется практический опыт для его закрепления.

- Пошаговые инструкции с подписями для заданий начальной сложности. Они удобны четко выделенными опорными точками в инструкции, крупными и яркими иллюстрациями, но ограничены по объему. Используются в самом начале освоения различных методов моделирования, и служат для их изучения и закрепления знаний.

Иллюстрация 2. Примеры печатных инструкций

- Инструкции без подписей способствуют формированию умения самостоятельно подбирать методы моделирования из спектра изученных возможностей. Используются на этапе упражнений, когда инструкции изменяются для развития навыков и самостоятельности учащихся. Они переходят в игровую форму, где есть только иллюстрация, а ребенок должен сам определить, как добиться изменений, произошедших с примером.

Иллюстрация 3. Примеры инструкций без подписей

- Видео-инструкции. Они служат для выполнения более сложных заданий. С усложнением материала количество этапов работы увеличивается, что привело бы к расширению объема печатных инструкций. В них для одного действия потребовалось бы 3-4 шага в печатной инструкции и по самым скромным расчетам даже наименее сложные задания в печатном виде занимали бы от пяти страниц и более. В этом случае логичным шагом является использование формата  видео, так как на нем четко видна вся последовательность действий. Видео-инструкции позволяют сохранить структуру пошагового выполнения задания без ограничения на подробность описания.

Для их создания производилась запись с экрана, которая после подвергалась обработке в специализированной программе. Получившиеся в итоге видео-инструкции выполнены без звука, с разделителями, содержащими описание последующего шага, с всплывающими подсказками (названия инструментов, горячие клавиши и т.д.). В монтаже используются функции увеличения области интерфейса в моментах выставления точных настроек или параметров. Благодаря этому простая запись с экрана приобретает структурированный вид.

Использование видео-инструкций играет важную роль при освоении программы. Во-первых, работа с ними осуществляется самостоятельно. Во-вторых, использование наглядно-образных инструкций чрезвычайно эффективно, так как показывает весь процесс выполнения упражнения. В-третьих, в ходе работы учащийся решает конкретную проблему, используя для этого свои знания, умения и навыки.

Большую роль так же играет высвобождение учебного времени за счет наглядной демонстрации учебного материала. Это время отводится на более глубокое повторение и закрепление изученного материала, создание индивидуальных проектов учащихся.

Иллюстрация 4. Пример видео-инструкций

Современные информационные технологии позволяют  создавать эстетичные, увлекательные, познавательные материалы, которые служат для повышения мотивации и познавательного интереса учащихся. Навыки в векторной и растровой графике, монтаже и записи учебных роликов являются полезными и все более необходимыми для педагогов самой разной направленности.

Разработка дидактических материалов в объединении «Трехмерное моделирование и анимация» - важный шаг в направлении повышения качества образования. Они  могут быть интересны и полезны не только для педагогов, работающих по направлению 3D технологий, но и для педагогов дополнительного образования других направленностей. Для этого необходимо, чтобы педагоги обладали достаточным уровнем знаний по программному обеспечению и имели необходимое оборудование.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Трехмерное моделирование и анимация» может быть использована педагогами других образовательных учреждений, которые модифицируют ее для достижения своих собственных целей.

Элементы программы «Трехмерное моделирование и анимация» могут интегрироваться в такие направленности, как «Авиамоделирование», «Конструирование», «Робототехника», «Судомоделирование», «Автомоделирование» и быть модифицированными под их собственные нужды. С помощью дидактических материалов возможно смоделировать объемную виртуальную модель, которую потом собрать в реальности. Памятки и инструкции помогут освоить необходимые шаги на пути создания модели, осуществить задуманные проекты.

Например, блок, посвященный дополненной реальности (AR), предоставляет широкие возможности для всех перечисленных направлений. Это и возможность демонстрации конечного результата до начала практической работы, и обсуждение модификаций, дизайна, и создание более доступной, единой информационной среды.

Список литературы

1. Варламова Л.Ф., Варламова С.И. КАЧЕСТВО УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА В ФОРМИРОВАНИИ КОМПЕТЕНЦИЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2019. – № 4.;
2. Гончарова О.В. ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗАЦИИ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕТЕЛЬНОСТИ ПЕДАГОГОВ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ УЧРЕЖДЕНИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6.;
3. Львов Л.В., Перевозова О.В. «Учебно-методический комплекс как проект трансцисциплинарного образовательного процесса формирования конкурентоспособности менеджера» Инновации в образовании 2010 г.