Расширение роботехнических наборов по помощи технологии 3D печати
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Современное школьное образование все более актуализирует возникновении проблемы, связанной со снижением познавательной активности учащихся. Высокий уровень развития и совершенствования науки и техники приводит к необходимости воспитания поколения, которое способно самостоятельно работать с новыми технологиями, быстро ориентироваться в изменяющей обстановке, актуализировать необходимые материалы и знания, то есть фактически – обладать умением быстро и самостоятельно мыслить и усваивать новые знания. В качестве одного из инструментов повышения познавательной активности сейчас все более популяризируется образовательная робототехника, реализуемая на применении робототехнических наборов и конструкторов как в дополнительном, так и основном образовании. Это считается новой педагогической технологией, основное направление которой заключается в приобщении учащихся к виду технического творчества, развитию и совершенствованию у них навыков конструирования, моделирования и программирования. Большинство регионов России сейчас активно внедряют и применяют инструментарий образовательной робототехники, считая её одним из популярных и эффективных средств, применяемых при изучении самых различных образовательных дисциплин: информатики, физики, технологии, химии, биологии и других. Это позволяет увеличить уровень мотивации учащихся, и достигать им более высоких результатов в обучении, а также мотивировать их к выбору и подготовке по профессиям инженерно-технического профиля. Одним из наиболее простых инструментариев образовательной робототехники сейчас являются робототехнические набора, обладающие в своем составе необходимой технической, электронной и программной частью, позволяя организовывать занятия по самым различным предметам и темам. Однако не всегда входящие в состав робототехнического набора комплектующие могут удовлетворить потребности преподавателей и учащихся при построении различных моделей. Выходом из данной ситуации сейчас является реализация собственных компонентов для робототехнических наборов с использованием еще одной из новых, и широко распространенных технологий – 3D печати. Применение данной технологии может позволить не только дать детям дополнительный стимул по разработке собственных решений, но и задействовать их в процессе непосредственно разработки и реализации готового решения, что актуализирует выбранную тематику исследования. Сегодня в сети Интернет появляется большое количество педагогических публикаций с опытом использования различных аспектов робототехники в учебном процессе. Интерес детей и учителей к робототехнике растёт, так же как и возможности приобретения оборудования нового поколения. Объект исследования – современные робототехнические наборы для образовательного процесса. Предмет исследования – применение технологии 3D печати для расширения возможностей робототехнических наборов в образовательном процессе. Цель исследования – рассмотреть основные возможности применения технологии 3D печати для расширения возможностей робототехнических наборов в образовательном процессе. Для достижения данной цели были определены следующие задачи: проанализировать основные проблемы применения робототехнических наборов в образовательном процессе; изучить основные возможности 3D печати в робототехнике; описать основные механизмы и инструментарий расширения робототехнических наборов; описать основные методики расширения механизмов и инструментария робототехнических наборов посредством использования технологии 3D печати; Описать основные финансовые показатели процесса расширения механизмов и инструментария робототехнических наборов посредством использования технологии 3D печати. Структура работы состоит из введения, двух глав основной части, заключения и приложений.
Анализ проблем использования современных робототехнических наборов в образовании
Организация любого школьного предмета должна выполняться таким образом, чтобы заинтересовать учащихся к получению новых знаний без необходимости принуждения к этому со стороны педагога. Это обусловлено тем фактом, что большая часть обучающихся посеща...
Открыть главуВозможности технологииD-печати в робототехнике
3D печать была придумана компанией Charles Hull и появилась еще в 1984г. Сейчас же технология 3D печати стала настолько популярной и обширной, что выполнение задачи по созданию какой-то детали или модели может быть реально воплощена в жизнь не только...
Механизмы расширения робототехнических наборов
Наиболее простым механизмом расширения робототехнического набора является приобретение дополнительных модулей, если они предусмотрены производителем данного комплекта. Либо приобретение второго набора, аналогичного уже имеющемуся набору, и объединени...
Открыть главуОписание методики
Процесс создания изделия с применением аддитивных технологий можно представить в виде последовательности действий, представленных на рисунке 2.1. Рисунок 2.1 – Схема подготовки детали для 3D-печати В соответствии с представленным алгоритмом на первом...
Применение методики расширения элементов роботехнического набора на основании технологииD–печати
При подготовки G-кода для получения качественного результата стоит обращать внимание не только на правильность проектирования 3Д-модели, но и на правильность расположения детали на платформе 3Д-принтера. Подготовка трехмерной модели к 3D-печати – это...
Основные финансовые показатели реализации методики расширения робототехнических наборов с использованием технологииD-печати
Финансовые показатели реализации проекта расширения и дополнения роботехнических наборов с применением технологии 3D-печати было принято продемонстрировать на примере разницы в стоимости одной детали, реализованной посредством 3D-печати, и детали, пр...
Открыть главуЗаключение
Одним из наиболее простых инструментариев образовательной робототехники сейчас являются робототехнические набора, обладающие в своем составе необходимой технической, электронной и программной частью, позволяя организовывать занятия по самым различным предметам и темам. Основным, и существенным недостатком робототехнических наборов серии Lego, как и в принципе любых подобных наборов, является их высокая стоимость, обусловленная стоимостью комплектующих и материалов. Исходя из данного факта была обусловлена необходимость осуществления разработки собственной методики расширения функционала базового набора за счет разработки недостающих деталей для робототехнических наборов. На основании анализа данных характеристик следует отметить, что в случае расширения функционала робототехнических наборов возможно применение различных материалов, в зависимости от требований к конечной модели. Наиболее простым для печати считается применение PLA-пластика, как наиболее безвредного и доступного. На основании результатов подсчета финансовых показателей использования методологии 3D печати следует отметить, что финансовые затраты для получения итоговых деталей снижаются от трех до пяти раз, в зависимости от вида детали. А с учетом отсутствия таких деталей в розничной продаже поштучно, а также необходимости дополнительной оплаты стоимости пересылки деталей, выбранная методология является попросту идеальным вариантом, позволяющим получать требуемые детали быстро и менее финансово затратно.
Список литературы
3D-печать в домашних условиях: 3D-принтеры, программы, процесс. // Chip. 2011. №12. С. 49-52. Александрова, В. В. Т.10. 3D Информационно-измерительные и управляющие системы : учеб. пособие / В. В. Александрова, А. А. Зайцева. – Москва: Издательство «Юнити», 2012. – 64 с. Белиовская Л. Г. Система LEGO Mindstorms NXT в современном физическом эксперименте. URL: http://www.ros-group.ru/content/ data/store/images/f4404282021.pdf (дата обращения: 10.05.2019). Дмирий Горьков. 3D печать с нуля. Диалектика-Вильямс, 2012 г. Ершов М. Г. Проектирование учебных модулей для школьного физического практикума с применением учебных наборов по образовательной робототехнике / Д. А. Антонова, А. Ю. Дерюшев, М. Г. Ершов, О. Н. Чурилов // Вестник ПГПУ. Серия «ИКТ в образовании». –— 2014. – вып.10. – С. 154 -165. Иванов Д.А. Компетентности и компетентностный подход в современном образовании. М, 2017. Ильин И. В. Систематизация и метауровень обобщения технического знания как одно из направлений реализации принципа политехнизма в обучении физике / И. В. Ильин, Е. В. Оспенникова // European Social Science Journal. – 2012. – № 3 (19). – С. 111−118. Ильин Ю. 3D принтеры: что и зачем / Ю. Ильин // САПР и графика – 2016. – № 2. – С. 12–16. Интернет ресурс: http://3dtoday.ru/wiki/3D_print_technology/ Интернет ресурс: http://make-3d.ru/articles/chto-takoe-3d-pechat Интернет-магазин деталей для набора Lego Mindstorms EV3. – URL: http://www.truewhite-deals.com. Дата обращения 10.05.2019. Канеса И. Доступная 3D печать для науки, образования и устойчивого развития / И. Канеса С. Фонда, М. Зенаро – М.: Университетская книга, 2013. – 192 с. Кристофер Б. 3D печать: третья индустриальная революция / Б. Кристофер – М.: АГРАФ, 2013. – 258 с. Лебедев О.Е. Компетентностный подход в образовании// Школьные технологии. – 2014. – № 5. – С.3-1 4. Лейбов А.М. Применение технологий 3D– прототипирования в образовательном процессе / А.М. Лейбов // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5. – С. 93. Михайлова А. Е. 3D принтер – технология будущего / А. Е. Михайлова // Молодой ученый. – 2015. – №20. – С. 40–44. Образовательная робототехника: дайджест актуальных материалов / ГАОУ ДПО «Институт развития образования Свердловской области»; Библиотечно-информационный центр; сост. Т. Г. Попова. — Екатеринбург: ГАОУ ДПО СО «ИРО», 2015. — 70 с. Оспенникова Е. В. Использование ИКТ в преподавании физики в средней общеобразовательной школе: методическое пособие/ Е. В. Оспенникова. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. – 655 с. ISBN 978−5-9963−0111−9. Оспенникова Е. В. Развитие самостоятельности школьников в учении в условиях обновления информационной культуры общества: В 2 ч.: Ч. II. Основы технологии развития самостоятельности школьников в изучении физики: моногр. – Пермь: Электронные издательские системы ОЦНТИ ПГТУ, 2013. — 328 с. ISBN 5−85 218−164−1. Ревич Ю.В. 3D в натуре / Ю. В. Ревич // Компьютерра. – 2009. – № 8. – С. 37–41. Робототехника в школе: методика, программы, проекты [Электронный ресурс] / В. В. Тарапата, Н. Н. Самылкина. — Эл. изд. — Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf: 112 с.). — М.: Лаборатория знаний, 2017. Хуторской А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты //Доклад на отделении философии образования и теории педагогики РАО 23 апреля 2018. Центр «Эйдос». Эванс Б. Практические 3D–принтеры: наука и искусство 3D–печати / Б. Эванс. – СПБ.: Apress, 2012. – 212 с. Юревич, Е. И. Основы робототехники — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург, 2015. — 416 с.
