Accessibility Tools

Web Accessibility plugin by DJ-Extensions.com

Застосування інформаційно-комунікаційних і цифрових технологій та засобів навчання у природничо-математичній, технологічній та професійній освіті

ОГЛЯД СИСТЕМ ТВЕРДОТІЛЬНОГО ТРИВИМІРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Житомирський державний університет імені Івана Франка

Мосіюк Олександр, Сікора Ярослава, Усата Олена

Фахова підготовка майбутніх учителів інформатики включає обов’язкове вивчення комп’ютерної графіки, у тому числі і програмних комплексів твердотільного моделювання. Ключовою особливістю таких програм є те, що віртуальні просторові об’єкти формуються на основі завчасно вибраних базових фігур, що поєднуються за допомогою булевих операцій. Окрім того, такий підхід до просторового моделювання є більш зрозумілим для початкового ознайомлення із 3D графікою. Це пов’язано із тим, що типові дії над множинами (об’єднання, перетин, різниця тощо) знайомі учням та студентам з математики, що полегшує розуміння застосування відповідних інструментів та зменшує час на їх вивчення.

Не менш значимим питанням є вибір програмного забезпечення для вивчення тривимірної графіки, адже необхідно враховувати ряд важливих факторів: системні вимоги програм до ПК, перевантаженість інтерфейсу відповідного ПЗ та зручність його використання для різних вікових груп. Тож охарактеризуємо системи твердотільного 3D моделювання, які доречно було б використовувати у навчальному процесі.

Класичними представниками 3D програм, основою для яких складає твердотільне моделювання, є комплекси Autodesk Invertor [1] та SolidWorks [7]. Вони є складними та ефективними системами, які використовуються у виробництві. Відповідне програмне забезпечення містить велику кількість інструментів для формування тривимірних об’єктів, у тому числі засоби для підготовки моделей до 3D друку та обробки деталей на верстатах із числовим програмним керуванням.

Якісним їх аналогом є вільнопоширювана система FreeCAD [3]. Програма майже нічим не поступається по функціоналу базовим версіям провідних CAD комплексів, проте є доступною і не вимагає значних ресурсів ПК. Таке програмне забезпечення підходить для навчання студентів у закладах фахової передвищої освіти технологічного профілю.

Важливим напрямом розвитку сучасних систем тривимірного проектування є використання хмарних сервісів. Серед таких проектів варто виділити ряд програмних комплексів: Fusion 360 [4], Onshape [5] та Solid Edge [6]. Особливо важливим є те, що для таких систем існують відкриті ліцензії як для студентів (учнів) так і для викладачів. У навчальному процесі такі комплекси доречно використовувати під час підготовки учнівських та студентських дослідних STEM-проектів.

Для початкового ознайомлення школярів із 3D графікою варто використовувати такі онлайн сервіси як BlocksCAD [2] або TinkerCAD [8]. TinkerCAD має три основних режими роботи (3D Designs, Circuits та Codeblock), у яких дозволяється виконувати моделювання, симуляцію роботи електричних схем та «програмувати» процес тривимірного конструювання об’єктів. BlocksCAD є середовищем, у якому поєднуються можливості 3D моделювання із візуальним програмуванням, що особливо ефективно для реалізації міжпредметних зав’язків математики, графіки та програмування. Ці онлайн ресурси виокремлює ще й те, що всі операції працюють у вікні звичного браузера.

Підводячи підсумок, варто зауважити на таких важливих моментах: існує велика кількість програмного забезпечення, призначеного для створення графічного 3D контенту; вибір необхідного програмного засобу для навчання тривимірної графіки має враховувати системні вимоги до ПК, зручність роботи із інтерфейсом тощо; для початкового ознайомлення учнів із сферою тривимірних технологій варто залучати програмні засоби із зручним інтерфейсом (TinkerCAD та BlocksCAD).

СПИСОК ДЖЕРЕЛ

  1. Autodesk Inventor. Офіційний сайт Autodesk: веб-сайт. URL: https://www.autodesk.com/products/inventor/(дата звернення: 09.04.2021).

  2. BlocksCAD. Офіційний сайт BlocksCAD : веб-сайт. URL: https://www.blockscad3d.com/. (дата звернення: 09.04.2021).

  3. FreeCAD. Офіційний сайт FreeCAD: веб-сайт.URL: https://www.freecadweb.org/. (дата звернення: 09.04.2021).

  4. Fusion 360. Офіційний сайт Autodesk: веб-сайт. URL: https://www.autodesk.co.uk/products/fusion-360/ (дата звернення: 09.04.2021).

  5. Onshape. Офіційний сайт Onshape: веб-сайт. URL: https://www.onshape.com/. (дата звернення: 09.04.2021).

  6. Solid Edge. Офіційний сайт Siemens: веб-сайт. URL: https://solidedge.siemens.com/en/. (дата звернення: 09.04.2021).

  7. SolidWorks. Офіційний сайт Dassault Systems: веб-сайт. URL: https://www.solidworks.com/. (дата звернення: 09.04.2021).

  8. TinkerCAD. Офіційний сайт TinkerCAD : веб-сайт.URL: https://www.tinkercad.com/. (дата звернення: 09.04.2021).