Художественное проектирование дидактического набора-конструктора для 3-d моделирования "Деревянный конь"

Министерство образования, науки и молодёжной политики Краснодарского края

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Краснодарского края «Краснодарский педагогический колледж»

ХУДОЖЕТСВЕННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДИДАКТИЧЕСКОГО НАБОРА-КОНСТРУКТОРА ДЛЯ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ

«ДЕРЕВЯННЫЙ КОНЬ»

Выполнила:

Черных Эвелина Борисовна

Руководитель: Кирячек И. А.

Краснодар, 2022

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ, ВИДЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРА 6

1.1 История развития конструктора 6

1.2 Классификация конструкторов 8

1.3 Педагогический потенциал конструктора в формировании и развитии личности 11

1.4 Технология изготовления конструкторов для 3D-моделирования……….13

2 МЕТОДИКА РАБОТЫ В ПРОЦЕССЕ ХУДОЖЕСТВЕННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ 3D-КОНСТРУКТОРА «ДЕРЕВЯННЫЙ КОНЬ» 15

2.1 Предпроектное исследование и выбор материала…..…………………….15

2.2 Разработка эскизов, чертежей, макета опытного образца……..………….18

2.3 Моделирование дидактического набора 3D-конструктора «Деревянный конь»……………………………………………………………………………...21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………… 28

ПРИЛОЖЕНИЕ 30

ВВЕДЕНИЕ

На современном этапе технических достижений, всё большую популярность в образовательных учреждениях приобретают такие виды продуктивной деятельности, как конструирование и 3D-моделирование. Данные виды педагогических технологий позволяют объединять игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью. Конструирование и моделирование предоставляют ребенку возможность экспериментировать и созидать свой собственный мир, проявлять инициативу и самостоятельность [9].

Актуальность исследования заключается в том, что концепция новых государственных образовательных стандартов сформулирована с акцентом на развитие творческого потенциала и обучающихся познавательных способностей [3]. Моделирование и конструирование становятся важными элементами и средствами работы по формированию самоопределения детей и молодежи, способствуют развитию их творческих способностей и ключевых компетенций обучающихся, таких как пространственного и образного мышления, математических способностей; совершенствуют навыки сенсорных представлений, высших психических функций (памяти, мышления, внимания) [20].

Проблемой в данной теме выступает однозначный дефицит производства конструкторов, рассчитанных на детей среднего и старшего школьных возрастов, а также немаловажной характеристикой в рассмотрении противоречий предстает экологичность материала. Наиболее оптимальным способом решения этих проблем будет создание более сложной трехмерной сборной модели из дерева, поскольку дерево – натуральный материал, не вызывающий аллергии.

Тема работы: «Художественное проектирование и моделирования дидактического набора-конструктора для 3D-моделирования «Деревянный конь».

Объект исследования: художественное проектирование и моделирование дидактического набора-конструктора для 3D-моделирования.

Предмет исследования: трехмерная модель дидактического набора-конструктора.

Целью работы является проектирование и изготовление сборной трехмерной модели конструктора «Деревянный конь».

Поставленная цель обусловила решение следующих задач:

-изучение истории возникновения и развития конструктора для 3D-моделирования;

-изучение педагогического потенциала конструирования для школьников среднего возраста;

-рассмотрение классификации конструкторов;

-исследование технологии изготовления конструкторов;

-проведение предпроектных исследований отечественных и зарубежных трехмерных моделей конструкторов;

-создание художественного проекта;

-выполнение рисунков, эскизов, чертежей, выкроек;

-технический проект конструктора;

-изготовление модели игрушки;

-изложение и демонстрирование проектного материала в пояснительной записке;

-оформление демонстрационных материалов.

Используемые методы:

-культурно-исторический метод – изучение материалов, касаемых истории возникновения и развития конструктора, его видов, технологии изготовления;

-теоретическое исследование – поиск и подробный разбор схем, чертежей по сборке моделей, а также изучение различной литературы, соответствующей теме курсовой работы, статей, интернет источников;

-графическое проектирование – выполнение рисунков, эскизов, чертежей, выкроек;

-макетирование – наглядное представление характеристик проектируемой модели из фанеры и бумаги;

-моделирование – конструирование модели «Деревянный конь».

Методологической базой для работы послужило методическое пособие: Жамбалов Б. Д., Дараев Д. Б. «Инновационные практики внедрения робототехники и 3D-моделирования в образовательный процесс».

Данное пособие посвящено кругу вопросов, связанных с использованием робототехники и 3D-моделирования в урочной и во внеурочной деятельности в школе в условиях введения ФГОС, содержащее в себе апробированные материалы, обобщающий опыт внедрения робототехники и 3D-моделирования.

Практическая значимость работы заключается в исследовании, где рассмотрены основные теоретические аспекты такие, как история возникновения, технология изготовления и классификация конструкторов, по теме: художественное проектирование и моделирование дидактического набора-конструктора «Деревянный конь». В педагогической практике в качестве учебного наглядного пособия на уроках технологии, информатики, а также на занятиях по внеурочной деятельности.

Структура пояснительной записки состоит из введения, 2 глав, заключения, списка используемой литературы и приложения.

Работа представлена пояснительной запиской и трехмерной моделью конструктора, презентационным наглядным материалом, подтверждающим процесс изготовления модели.

1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ, ВИДЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРА

1.1 История развития конструктора

Производство игрушек всегда отражает изменения, происходящие в человеческом обществе. Так, в конце XIX – начале XX века начала развиваться промышленность, средства передвижения, техника и появились новые виды игрушек, изображающих транспортные средства. В самом начале XIX века возникают первые конструкторы [17].

Первым, или одним из первых конструкторов можно по праву назвать «Анкер». Он представлял собой набор каменных блоков, с помощью которых ребенок мог соорудить различные каменные здания и сооружения. Впервые он был выпущен в 1870 году в Германии, в городе Рудольштадт. Блоки эти были отличного качества, из экологичного материала, в трех цветах: кирпич, рыжевато-коричневый известняк и синий сланец [12] (Рисунок 1). А началось все с того, что Фридрих Фребель, основатель первых детских садов, пришел к выводу, что незаменимую роль в формировании навыков познания у ребенка играет процесс построения из кубиков и блоков. С того времени педагоги обращают особое внимание на развивающие способности игры.

Рисунок 1 – первый конструктор «Анкер»

Талантливый немецкий педагог Доктор Ян Даниил Георгенс, переняв опыт Фридриха Фребеля, при помощи инженеров- новаторов братьев Густава и Отто Лилиенталь создал знаменитые кирпичики. Они нашли большой отклик, и производство встало на поток. Первый конструктор был каменным, а не деревянным, что обеспечило особую устойчивость постройкам. Стоит отметить тот интересный факт, что Альберт Энштейн в детстве коротал досуг за этими чудесными кирпичиками [12]. "Кубики Фребеля" - набор различного вида призм из кленового дерева, помогающие детям освоить понятия «целое», «половина», «четверть» [17].

Первый механический конструктор запатентован в 1901 году Фрэнком Хорнби из Ливерпуля (Великобритания) – английским изобретателем, бизнесменом и политиком, не имевшим инженерного образования. Это был металлический набор, состоящий из различных балок, уголков, колесиков, скоб, гаек, болтов, отвёртки и гаечного ключа. Но не существовало каких-либо определенных схем сборки конструкций – каждый ребёнок мог проявить фантазию и создать целый город с мостами, автомобилями и самолетами [17].

В 1947 году был изготовлен первый пластмассовый конструктор, всем известный ЛЕГО. Еще в 1932 году в Дании предприниматель Оле Кирк Кристансен запустил производство изделий из дерева, в том числе и игрушек. Но в цеху произошел пожар и было принято решение не возобновлять работу цеха, а сменить сам материал. С тех самых пор производство полностью перешло на пластмассу [12]. С 1963 года компания по производству ЛЕГО использует безопасную нетоксичную пластмассу. Эти конструкторы предназначены для самых разных возрастных групп детей [17] (Рисунок 2).

Рисунок 2 – конструктор ЛЕГО

1.2 Классификация конструкторов

Изучив историю развития конструктора с момента его возникновения, сформировались различные классификации. Согласно чему, можно распределить его по следующим категориям: размер, материал, из которого изготовлен конструктор, способы крепления, тематика. Конструкторы могут быть динамичными и статичными, электронными и интерактивными [17].

Данные о материалах, производителе конструкторов с их краткой характеристикой представлены в таблице 1 [6].

Таблица 1 – Классификация конструкторов

Вид	Материал	Характеристика	Производитель
1. Кубики от 1 года	Пластик, дерево, ткань, картон	Конструктор состоит из сенсорных блоков, с помощью которых ребенок научится различать цвета.	«База игрушек» «Эра» «Томик»
2. Объемные геометрические фигуры от 3 лет	Пластик, дерево	Простейшие конструкторы для младшего дошкольного возраста состоят из кубиков, цилиндров, конусов, арок. Также есть конструкторы для детей среднего школьного возраста с более сложными схемами сборки. Элементы не имеют никаких соединений, просто ставятся друг на друга.	«Пелси», «Классата» «Теремок»
3. Напольные конструкторы от 2 лет	Резина, пластик, полимер	Играть можно только на полу из-за больших размеров. Конструктор представлен в виде коврика или мозаики.	«ЭкоПолимеры» «Meitoku» «ОРТО ПАЗЛ»
4. Тематические наборы от 2 лет	Пластик, дерево	Позволяет проигрывать различные ситуации, развивают фантазию и воображение	«Лего Дупло» «Сити. Техник. Бионика».

Продолжение таблицы 1

5. Блочные конструкторы от 1 года	Пластик	Универсальные наборы, можно соорудить разные сюжеты в зависимости от возраста ребенка. Блок состоит из 4х креплений- выемок цилиндрической формы сверху и снизу.	«Bauer» «Lego» «MegaBlocks»
6. Электронные от 10 лет	Металл, пластик	Различные запчасти на основе электросхем; в сопровождении взрослого можно доступно объяснить естественные законы, показать устройство приборов, научить собирать электрическую цепь.	Знаток» «Эврики» «Смайл» «Makeblock» «Eitech»
7. Конструкторы с болтовым соединением от 4 лет	Металл, пластик, дерево	Позволяют развивать инженерную смекалку, сооружая множество интересных различных по своей тематике моделей. Соединяются с помощью болтов и ключей, отверток.	DiyToys «Изобретатель» «Турандина» «Самоделкин»
8. Магнитные от 2 лет	Пластик	Конструктор представляет из себя пластины различной формы или палочки с магнитными шариками; Такие позволяют изучать цвета и формы, геометрические фигуры; вводить различные объемные конструкции; строить схемы и вытягивать их в объемную конструкцию.	«Магнетик» «Смартмакс» «Магформерс» «Мак – билдинг» «Магнитой»
9. Криволиней-ные, контурные от 6 лет	Пластик	Набор изготовлен из гибких пластмассовых трубочек, которые легко сгибаются, принимая различные положения. В состав входят крепежи и палочки, разные по цвету и размеру. С их помощью создаются различные причудливые модели; ребенок развивает пространственное мышление и глазомер.	«КриКоКо»

Продолжение таблицы 1

10. Суставные от 5 лет	Пластик	Соединительные элементы напоминают суставы. Из них конструируются макеты животных, транспорта, объемные фигуры. Конструктор представляет собой пластмассовые прямоугольники, соединяющиеся между собой с помощью шарнира, благодаря вращательному соединению.	Ежик Бол» «Бинар» «Кибероны» «BlockIntellect» «3D Blocks»
11. Конструк-торы- лабиринты	Пластик	С помощью разнообразных деталей можно собрать целый городок с туннелями и горками, по дорогам которого можно катать шарики или машинки.	«Супер-лабиринт» Marbutopia BONDIBON
12. Модели для сборки от 10 лет	Дерево, металл, пластик	Можно собрать модель машины, самолета, танка, корабля и т.д. Модели реалистичны и помогают изучать исторические эпохи совместно со взрослыми.	«Эврики» Decool DoubleEagle IQ Format
14. Конструк-торы – трансформеры	Пластик	Фигурки животных, людей, супергероев превращаются в самолет, автомобиль, робота. Подвижные крепления – шарики, входящие в сферу чашу, обеспечивают трансформацию.	«Lego» Трансформер- стройка Crystaland

Современные конструкторы могут изготавливаться из одного материала, а по типу крепления его можно отнести к другому виду. К примеру, металлические изделия соединяются с помощью болтов. Или керамические конструкторы на магнитном соединении [5].

1.3 Педагогический потенциал конструктора в формировании и развитии личности

Информационно-коммуникационные и инженерные технологии становятся неотъемлемой частью образовательной деятельности, значительно повышающей ее эффективность и максимально способствующей всестороннему развитию интеллектуальной, эмоциональной или личностной сфер обучающихся. Таким образом, формируется благоприятная среда для развития инновационных направлений технического творчества – конструирование и 3D-моделирование [3].

Под моделированием понимается процесс создания моделей и их использование при формировании знаний о свойствах, структуре, отношениях, связях объектов. Особенность моделирования как метода обучения в том, что оно делает наглядным скрытые от непосредственного восприятия связи, отношение объектов, которые являются существенными для понимания фактов, явлений при формировании знаний, приближающихся по содержанию и понятиям [2]. Конструирование же – это разработка конкретного варианта изделия на основе результатов проектирования, при которой создается его конструкция [22].

У ребенка, владеющего внешними формами замещения и наглядного моделирования (использование условных обозначений, чертежей, схематических рисунков и т.п.), появляется возможность применять заместители и наглядные модели в уме, представить себе при их помощи то, о чем рассказывает субъект, заранее «видеть» возможные результаты собственных действий. Это является показателем высокого уровня развития умственных способностей [4].

Обучение по направлениям конструирования и моделирования в школе ориентировано на развитие технических и творческих способностей, формирование логического, пространственного мышления, математических способностей, умения анализировать и конструировать. Воздействие на повышение познавательной активности оказывает сочетание в данных методах словесного объяснения, практической реализации и игровой мотивации [2].

На примере изучения моделей и простейших конструкций учащиеся лучше понимают устройство современной техники. При знакомстве с приемами бумажного моделирования, самого доступного вида технического творчества, дети достигают высоких результатов при минимальном вкладе. Выполняя задания, учащиеся учатся находить оригинальные решения творческих задач [16].

Игры с конструктором организованы по типу конструктивно-творческой игры, сюжетно-ролевой игры и других типов игр. Тип и особенности игры зависят от степени подготовленности учащихся, ее особенностей, возраста группы, а также дидактических целей [21].
При обращении в процессе работы к возможностям конструктора, можно отметить некоторые преимущества его использования перед другими, традиционными видами работ, развивающих мелкую моторику (рисование, лепка или аппликация) [18].

Все эти процессы хоть и внешне похожи, но для ребёнка будут буквально разными занятиями, так как в одних условиях он активнее развивает креативное мышление, в других – упор ставится на развитие коммуникативных навыков, а в некоторых играх в первую очередь будет развиваться логическое мышление (Рисунок 3) [2].

Рисунок 3 – развитие детей при помощи моделирования

Освоение 3D-технологий – это новый мощный образовательный инструмент, который может привить школьнику привычку для воплощения собственных конструкторских и дизайнерских идей. Эти технологии позволяют развивать межпредметные связи, открывают широкие возможности для проектного обучения, учат самостоятельной творческой работе. Приобщение школьников к 3D-технологиям «тянет» за собой целую цепочку необходимых знаний в моделировании, физике, математике, программировании. По мере появления новых профессий поколению Z необходимо уметь связывать знания из разных сфер и мыслить системно [19].

1.4 Технология изготовления конструкторов для 3D - моделирования

Процесс производства игрушек из дерева начинается с моделирования и предварительного выбора материалов. Классическая технология производства предполагает заготовку древесины. Именно от того, насколько качественно проведена обработка, зависит качество игрушки – наличие сколов, срезов, заноз, неровных краев, гладкость поверхности [14].

Работа над изготовлением любого изделия начинается с творческой идеи и моделирования, включающее в себя визуализацию объекта, создание эскиза, разработку технологического рисунка и чертежа для резки.

Создаются чертежи, которые могут отличаться друг от друга к типом оборудования с программным управлением или рабочем полем. Для создания сложных чертежей специалисты рекомендуют использовать графический редактор CorelDraw, а также SketchUp.

Принцип, на котором строится технология изготовления игрушек при помощи станка числового программного управления (ЧПУ), заключается в воздействии лазерного луча на поверхность материала заготовки. Основной отличительной чертой методики является возможность менять мощность и фокусировку лазера в зависимости от поставленной задачи, создавая рисунки разной сложности, цвета и фактуры [10].

Лазерный луч позволяет наносить изображения практически на любые твердые материалы: картон, бумагу, ткани, древесину, металлы, стекло и др.

Изделия, созданные с применением такой технологии, отличаются высокой сложностью и вниманием к деталям. Раскрой материала является одним из самых популярных способов использования лазерного оборудования. Станки, которые способны использовать лазерный луч как режущий инструмент, крайне популярны в деревообрабатывающей промышленности и других отраслях (Рисунок 4) [15].

Рисунок 4 – фрезерный станок c ЧПУ по дереву

В ходе проведения исследования рассмотрены история возникновения конструктора, технология изготовления, его виды и педагогический потенциал, на основании чего можно заключить следующие выводы: моделирование и конструирование становятся важными элементами и средствами работы по формированию самоопределения детей и молодежи, способствуют развитию их творческих способностей и ключевых компетенций обучающихся. Конструктор позволяет объединять игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью, предоставляют ребенку возможность экспериментировать и созидать свой мир.

2 МЕТОДИКА РАБОТЫ В ПРОЦЕССЕ ХУДОЖЕСТВЕННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ 3d-КОНСТРУКТОРА «ДЕРЕВЯННЫЙ КОНЬ»

2.1 Предпроектное исследование и выбор материала

Тема работы – художественное проектирование дидактического набора-конструктора для 3D-моделирования «Деревянный конь». В ходе проекта изучен разнообразный теоретический материал, позволяющий проанализировать аналоги и выявить недостатки наборов для 3D-моделирования. В предпроектном исследовании проведена целенаправленная поисковая работа различных версий игрушек из дерева: игрушка-толкалка «Лошадка»; механическая игрушка «Кузнецы»; игрушка головоломка (Рисунок 5).

Рисунок 5 – клаузура видов деревянных игрушек

В основе трех игрушек лежат определенные механизмы и принцип работы. Для дальнейшего изучения выбрана деревянная игрушка-головоломка, которая подразумевает собой сборно-разборную модель. Идея игрушки заключается во взаимодействии ребенка со множеством деталей, которые собираются в определенную конструкцию и наоборот. Такой вид игрушек оказывает положительное влияние на детей и способствуют всестороннему развитию.

Решено развивать исследование в сторону дидактических наборов определенной задачи и сложности. Дидактическая игра – это многоплановое явление, которое носит развлекательный и обучающий характер. Идеальное решение для дошкольников и школьников. Это отличный способ воспитания и развития личности в момент игры, который дает положительный результат. Одним из видов дидактических игр являются конструкторы.

При рассмотрении аналогов изучены работы различных авторов и производителей конструкторов: Конструктор Лесовичок «Разборный домик», «Horse» от Laura Mathews Art, «Грузовик с кузовом» (Рисунок 6).

Рисунок 6 – клаузура аналогов конструктора для 3D-моделирования

Все три игрушки выполнены из различных видов дерева и имеют определенное количество крупных деталей, что облегчает процесс сборки и делает игрушку подходящей для всех возрастов. Чтобы игра была более реалистичной в некоторых игрушках присутствуют подвижные детали. Конструкторы производятся из дерева – экологичного материала, который полностью безопасен для здоровья детей и приятен на ощупь. С ними можно разыгрывать различные сюжетно-ролевые игры и придумывать необыкновенные истории.

При проектировании игрушки необходимо учитывать множество факторов, определяющих требования к таким изделиям и отдельно к каждой детали:

-определение функционала с учетом требований безопасности, культурологии, эргономики, а также детской возрастной физиологии и психологии;

-сырье и материалы должны соответствовать эстетическим, санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к детским игрушкам;

-доступные части крепежных деталей не могут иметь заусенцев;

-головки утопленных крепежных деталей не должны выступать над поверхностью игрушки и тп [7].

При разработке дизайн-проекта дидактического набора-конструктора для 3D-моделирования избран конструктор в виде лошади, так как на рынке игрушек не распространены анималистические модели. Выбранные модели различаются принципом сборки, типом деталей и видом дерева: конструктор из фанеры, вырезанной вдоль; конструктор из фанеры, вырезанной поперек; конструктор из цельного дерева (Рисунок 7).

Рисунок 7 – клаузура трех образов игрушки «Деревянный конь»

Также необходимо выявить реальную возможность осуществления идеи из определенного материала по задуманной технологии, определить механику движения конечностей модели, найти технологическую и стилевую концепцию.

2.2 Разработка эскизов, чертежей, макета опытного образца

В ходе анализа и копирования аналогов анималистических конструкторов принято решение разрабатывать модель конструктора в образе лошади. Эти животные давно служат человеку. С незапамятных времен лошади являются спутником человека. Они используются в хозяйстве для перевозки людей и грузов. Символ лошади многогранен и несет очень разную смысловую нагрузку у разных народов, но в основном, общим является то, что конь – это всегда олицетворение мощи, мудрости, благородства и красоты.

Проработка общей компоновки велась параллельно с выполнением поисковых, художественных и технических эскизов игрушки.

При создании трех образов коня следующим этапом проектирования главной задачей стало соблюдение анатомии животного и продумывание расположения, вид крепления. Анализируя проделанную работу по разработке трех образов в эскизах выбран вариант, выточенный из цельного дерева (Рисунок 3). Данный конструктор представляет собой набор из определенного количества деталей, который собирается единожды, а затем ребенок играет с готовым изделием, которое можно использовать в сюжетно-ролевых играх [8].

Промежуточным этапом в работе выполняется эскиз заготовки в четырех проекциях (Рисунок 8). Это необходимая составляющая при дальнейшей работе для представления о том, как изделие будет выглядеть со всех ракурсов.

Рисунок 8 – четыре проекции игрушки «Деревянный конь» в масштабе

Уточнение и корректировка эскизов происходит при помощи макетирования – вырезания деталей из бумаги и подстраивание их друг к другу. Для выявления радиуса поворота взаимных частей, детали совмещаются, затем определяется центр и при помощи циркуля выводится диапазон пропила.

После устранения погрешностей в выкройках деталей создается пробный опытный образец из фанеры (Рисунок 9).

Рисунок 9 – макетный вариант будущей игрушки из фанеры

В ходе выполнения опытного образца выбрана древесина бука, однако в процессе моделирования изделия, столкнулись с трудностями обработки данного материала. Принято решение взять древесину меньшей плотности (береза) (Рисунок 10).

Рисунок 10 – детали из древесины бука

Далее выполняется эскиз в масштабе 1:1 с подбором материалов, из которых будет изготавливаться изделие. Основным материалом стал цельный березовый брусок. Для имитации гривы и хвоста используется коричневая замшевая ткань, для крепления использованы винты с гайками (Рисунок 11).

Рисунок 11 – рисунок в масштабе 1:1 с материалами

В изготовлении анималистического конструктора первым шагом вычерчиваются индивидуальные выкройки игрушки по примерам рассмотренных аналогов, строго соблюдая соответствие с эскизами, учетом выбранного размера изделия, а также механизма, угла и глубины каждого пропила для сгибания мест крепления. Все рисунки выполняются в графическом редакторе CorelDraw (Рисунок 12).

Рисунок 12 – выкройки деталей коня

2.3 Моделирование дидактического набора 3D-конструктора «Деревянный конь»

Далее необходимо соблюдать технологическую последовательность моделирования при сборке игрушки. Двадцать две выкройки деталей коня раскладываются и обводятся на цельнокройном листе дерева, соблюдая направление волокон древесины для получения наиболее гладкой поверхности. Если резка проводится поперек волокон, то чистота поверхности может быть обеспечена только при работе острым резцом [13]. Для эффективного вырезания заготовок используется ручной или электрический лобзик. Каждая деталь вырезается по внешнему контуру, затем делается определенное углубление или пропил согласно эскизу. Также просверливаются сквозные отверстия сверлом номера 3 и 4 мм. для дальнейшего скрепления элементов между собой (Рисунок 13).

Рисунок 13 – вырезанные детали, подготовленные к первой сборке

Вырезаные детали важно собрать и проверить функциональность всех узлов механиза, которые соединяются винтами и гайками 3 и 4 мм (Рисунок 14).

Рисунок 14 – первая сборка

Следующий этап представляет собой сглаживание деталей и придания им формы специальными фрезами-шарошками по дереву средней зернистости. Рекомендуется обрабатывать каждую часть отдельно и делать по очереди противоположные части, чтобы они получались симметричными. Опираясь на эскиз (Рисунок 8; 11) стачиваем грани, стремясь передать точную форму, после чего происходит шлифовка специальными насадками – кордщетками и валиками при помощи бормашинки (Рисунок 15).

Рисунок 15 – обработанные детали

Выполняется вторая сборка с отшлифованными элементами конструктора, которые перед сборкой по отдельности покрываются специальным матовым лаком по дереву (Рисунок 16).

Рисунок 16 – вторая сборка

Следующим этапом курсовой работы для создания полного образа необходимо дополнить анималистическую игрушку гривой, хвостом и ушами. Для этого выбрана замшевая ткань коричневого цвета. Все части из ткани вырезаются по выкройке. Ткань для гривы складывается в два раза и сшивается с отступом по краю затем разрезается на пряди. Так же и изготавливается хвост, но в этом случае ткань нужно сложить в 4-5 раз. Выкройка для ушей загибается с двух краев и прошивается. Далее сверлом номер 3 сверлится отверстия в нижней части ушей (Рисунок 17).

Рисунок 17 – заготовленные грива, хвост и уши

Технология совмещения двух разных материалов производится путем приклеивания друг к другу. Нижний край гривы подворачивается вовнутрь и приклеивается суперклеем «Момент Кристалл» к шее игрушки с промежутком, не задевая стык деталей. Затем аналогичным способом присоединяется хвост. Заготовка ушей продевается на винт в верхней части головы. Деревянный конструктор готов (Приложение А).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание 3D конструктора своими руками – это кропотливый, длительный труд, требующий усердия, терпения и усидчивости. Необходимо тщательно подобрать подходящие материалы для работы над игрушкой, понять строение, анатомию животного, выбрав нужную технику и вспомогательные инструменты. Так, при изготовлении самодельной игрушки существует необходимость не только анализировать образец и планировать последовательность действий, но и контролировать себя по ходу работы, соотносить свой результат с образцом и тп. Также требуется ряд навыков такие как: ловкость движений, действий, а для работы с малогабаритными изделиями понадобится развитая мелкая моторика рук.

Для создания качественного конструктора потребовался навык в работе с инструментами. При создании требуется тренировки и большое количество времени.

Выявлено, что именно конструктор имеет очень большое значение для эмоционального и психического развития детей и даже некий потенциал. Сложность конструктора должна определятся возрастными особенностями детей.

Также в процессе работы: изучена история возникновения и развития конструктора для 3D-моделирования; изучен педагогический потенциал конструирования для школьников среднего возраста; рассмотрены классификации конструкторов; исследована технология изготовления конструкторов; исследованы отечественные и зарубежные трехмерные модели конструкторов; изложен проектный материал в пояснительной записке; оформлены демонстрационные материалы.

В работе использованы такие методы исследования, как: культурно-исторический метод; теоретическое исследование; графическое проектирование; макетирование; моделирование.

Кроме этого, в процессе работы возникли некоторые сложности. Для обработки такого материала, как бук, необходимы инструменты высокой прочности. Было принято решение заменить первоначальный вариант на березу, которая является достаточно хрупким материалом и требовала особой осторожности, на некоторых деталях появлялись трещины от которых они ломались. При вырезании частей модели из цельного дерева необходимо соблюдать направление волокон древесины. По итогу проделанной работы достигнута цель: разработан дидактический набор-конструктор для 3D-моделирования «Деревянный конь».

Практическая значимость выполняемой работы заключается в разработке дидактического набора – конструктора «Деревянный конь» так же в том, что после изучения истории возникновения, технологии изготовления и классификация конструкторов, изучения психологических аспектов в направлении данной темы, ознакомления с современными технологиями и материалами для изготовления, проведения предпроектных исследований, подбора правильных материалов, разработке эскизных предложений, конструктивных решений и выполнения чертежей, выкроек, создан проект дидактического набора-конструктора «Деревянный конь». Данная игрушка может использована в качестве украшения интерьера, наглядного пособия в художественной школе на уроках скульптуры для изучения анатомии лошади.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Специальная литература (книги)

1. Баранова Д. Н. Проектирование анималистической игрушки студентами Сергиево - Посадского института игрушки / Д. Н. Баранова / Традиционное прикладное искусство и образование / 2020 / 138-143 с.

2. Боброва, А. А. Моделирование как коррекционное средство обучения детей дошкольного возраста с задержкой психического развития / А. А. Боброва. – Москва: Издательство Молодой ученый / 2017 / 245-248 с.

3. Жамбалов Б. Д., Дараев Д. Б. Инновационные практики внедрения робототехники и 3D моделирования в образовательный процесс. Метод-ое пособие / Чита: Издат-во ПАО «Республиканская типография» / 2019 / 44 с.

4. Жуйкова, Т.П. Характеристика метода моделирования в формировании пространственных представлений у детей старшего дошкольного возраста / Москва: Издат-во «Молодой ученый» / 2012 / 294 с.

Электронные ресурсы

1. Виды конструкторов для детей [Электронный ресурс]. https://kuvyrcom.com/vidy-konstruktorov-vybiraem-konstruktor-po-vozrastu/

2. Выбор конструктора по возраст [Электронный ресурс]. https://www.akusherstvo.ru/guide/vidy-konstruktorov-vybiraem-konstruktor-po-vozrastu/

3. ГОСТ Р 53906-2010 Игрушки. Общие требования [Электронный ресурс]. https://docs.cntd.ru/document/1200086022

4. Деревянный конструктор [Электронный ресурс]. https://vash.market/detyam/igrushki-i-igry/vybiraem-derevyannyj-konstruktor.html

5. Дополнительная общеразвивающая программа социально – педагогической направленности по обучению детей робототехнике [Электронный ресурс]. https://ciur.ru/izh_dou/izh_ds281/DocLib15/ДОП%20Конструирование.pdf

6. Изделия, изготовленные на лазерном станке [Электронный ресурс]. https://vektorus.ru/blog/izdeliya-na-lazernom-stanke.html

7. Как конструкторы лего способствуют развитию детей [Электронный ресурс].  https://www.center-sozvezdie.ru/journal/kakkonstruktory-lego-sposobstvuyut-razvitiyu-detey.html

8. Как появился конструктор [Электронный ресурс]. https://magformers.ru/blog/blog15/

9. Как правильно резать древесину [Электронный ресурс]. https://www.stroy.ru/cottage/tech-other/publications_1415.html

10. Как создают деревянные игрушки [Электронный ресурс]. https://famby.com.ua/kak_sozdaut_derevyannye_igrushki_tehnologii_proizvodstva

11. Какими методами происходит процесс фрезерной резки фанеры на станках с ЧПУ [Электронный ресурс]. https://rt82.ru/typology-of-fires/kakimi-metodami-proishodit-process-frezernoi-rezki-fanery-na-stankah-s-chpu/

12. Конструирование и моделирование швейных изделий [Электронный ресурс]. https://kopilkaurokov.ru/prochee/prochee/priedmiet_konstruirovanie_i_modelirovanie_v_shkolie

13. Конструктор от истоков до наших дней [Электронный ресурс]. https://school-science.ru/5/16/34949

14. Роль детского конструктора в развитии детей [Электронный ресурс]. https://cprmo.ggtu.ru/2019/06/20/роль-детскогоконструкторавразвити/

15. Статья: Казакова А. В. «Использование 3d-технологий для обучения школьников» [Электронный ресурс]. https://nsportal.ru/shkola/tekhnologiya/library/2021/04/14/ispolzovanie-3d-tehnologiy-dlya-obucheniya-shkolnikov

16. Статья: Мустафин С. А. «Робототехника как средство развития технических способностей» [Электронный ресурс]. https://nsportal.ru/shkola/obshchepedagogicheskietekhnologii/library/2019/11/06/statya-robototehnika-kak sredstvo

17. Статья: Садовникова Е.Н. «Логопсихотерапевтическая игра на базе ЛЕГО» [Электронный ресурс]. https://www.logoped.ru/lego.htm

18. Что такое конструирование в проекте [Электронный ресурс]. https://deepcloud.ru/articles/chto-takoe-konstruirovanie-v-proekte

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

3D-конструктор «Деревянный конь»