Методика використання 3d-моделювання та друку у графічній підготовці майбутніх фахівців галузі цифрових технологій

Abstract

У статті проаналізовано специфіку графічної підготовки майбутніх фахівців у галузі цифрових технологій; обґрунтовано актуальність впровадження проєктних технологій у методику навчання 3D-моделюванню та друку, що дозволить підвищити рівень практичних умінь та навичок студентів відповідно до вимог ринку праці. Визначено особливості реалізації проєктних технологій у методиці навчання технологіям просторового моделювання з використанням спеціалізованого програмного забезпечення. З огляду на це проаналізовано сучасні програмні засоби для тривимірного моделювання і друку. Встановлено, що для побудови моделей архітектурних об’єктів найбільш ефективним є програмне середовище ArchiCAD, використання якого сприяє підвищенню якості виконуваних графічних робіт і надає можливість зробити їх більш наочними для оцінювання проєктних рішень, зокрема в процесі створення цифрових просторових моделей на основі використання BIM-технологій. У дослідженні здійснено порівняльний аналіз програмного забезпечення для 3D-друку макету та виокремлено програмне середовище Cura. Встановлено його переваги відповідно до критеріїв зручності та інтуїтивно зрозумілого інтерфейсу на етапі вивчення студентами технологій 3D-друку. Розроблено методику графічної підготовки майбутніх фахівців у галузі цифрових технологій, яка представлена на прикладі побудови моделі архітектурної споруди – університетського храму. Здійснено експериментальну перевірку доцільності використання запропонованої методики шляхом проведення педагогічного експерименту та доведено її ефективність, яка сприяє формуванню у майбутніх фахівців практичних навичок роботи з 3D-технологіями. Визначено перспективи подальших розвідок, які полягають у розробці відповідного методичного забезпечення та його впровадженні в освітній процес. Зазначено, що в подальшому є потреба у вдосконаленні методики навчання студентів технологіям 3D-моделювання та друку, зокрема для відтворення внутрішнього інтер’єру змодельованого об’єкта із використанням відповідних програмних засобів.

The article analyses the problem of graphic training of future specialists in the field of digital technologies. The relevance of the application of the project method in the process of students studying 3d-modeling and printing technologies is substantiated, which will increase the level of practical skills and abilities of students in accordance with the requirements of the labor market. Features of realization of design technologies in a technique of training of technologies of spatial modeling with use of the specialized software are defined. Modern technologies of three dimensional modelling and printing are analysed. It has been established that the ArchiCAD software environment is the most effective for building models of architectural objects, the use of which improves the quality of the performed graphic works and makes them more visual for evaluating design solutions, in particular, when creating digital spatial models based on the use of BIM-technologies. A comparative analysis of the software for 3D printing of the layout has been carried out. Based on the analysis, the Cura software environment was selected. Its advantages have been established in accordance with the criteria of convenience and an intuitive interface at the stage of studying 3D printing technologies by students. A methodology for the graphic training of future specialists in the field of digital technologies has been developed, which is presented on the example of building a model of an architectural object – a university church. For experimental verification of the effectiveness of the proposed methodology, a pedagogical experiment was carried out. The results of the experiment confirmed the effectiveness of the developed methodology, which contributes to the formation of future specialists' practical skills in working with 3D technologies. The prospects for further research have been identified, which consist in the development of appropriate methodological support and its implementation in the educational process. It is noted that in the future there is a need to improve the methods of teaching students the technology of 3D modeling and printing, in particular, to reproduce the interior of the simulated object using the appropriate software.