XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Современное образование стремительно интегрирует информационные технологии в учебный процесс, что открывает новые возможности для развития креативности, технического мышления и профессиональных навыков у обучающихся. Одной из ключевых областей, представляющих большой интерес для старшеклассников, является 3D-моделирование. Данный навык востребован в самых разных сферах, начиная от дизайна и архитектуры до игровой индустрии и кино. Однако, для эффективного обучения 3D-моделированию необходимо создать соответствующий мультимедийный курс, который бы соответствовал современным требованиям и был удобен для восприятия обучающимися. В этой статье рассматриваются теоретические основы проектирования такого курса, а также основные принципы и подходы, которые следует учитывать при его разработке.

Теоретические основы проектирования мультимедийного курса по 3D-моделированию включают в себя следующие ключевые компоненты:

1. Педагогические принципы: Определение целей и задач курса, учет возрастных особенностей учащихся, соблюдение принципа доступности и последовательности подачи материала.

2. Методология обучения: Выбор методов и подходов к обучению, таких как демонстрация, объяснение, практика, тестирование и обратная связь. Рассмотрение активных и интерактивных методов обучения.

3. Содержание курса: Определение структуры и содержания курса, включение базовых и продвинутых тем, соответствие государственным образовательным стандартам и актуальным требованиям рынка труда.

4. Информационные технологии: Выбор и использование современных программных продуктов и оборудования для 3D-моделирования, а также разработка мультимедийных материалов (видеоуроков, презентаций, интерактивных упражнений).

5. Организация учебного процесса: Планирование расписания занятий, распределение времени на теорию и практику, организация проектной деятельности и самостоятельной работы учащихся.

6. Оценка и контроль знаний: Разработка системы оценки и мониторинга прогресса учащихся, включая тесты, практические задания, проекты и итоговую аттестацию.

7. Мотивация и вовлечение: Создание условий для поддержания интереса и мотивации учащихся, использование игровых элементов, конкурсов и поощрений.

8. Коммуникация и взаимодействие: Организация форумов, чатов и других каналов для общения между учащимися и преподавателями, а также для коллективной работы над проектами.

Эти компоненты обеспечивают целостный и систематизированный подход к проектированию мультимедийного курса по 3D-моделированию, что способствует эффективному обучению и достижению высоких результатов.

Обучение 3D-моделированию играет важную роль в развитии технических навыков у обучающихся старших классов, а также в достижении личных успехов, включая раскрытие творческого потенциала. Применение 3D-моделирования и анимации в образовании даёт учителям новые инструменты для обучения, которые облегчают понимание материала учениками, усиливают их мотивацию и ускоряют усвоение значительных объёмов знаний. Трёхмерные технологии могут кардинально изменить подход образовательных учреждений к процессу обучения, сочетая и внедряя современные методы обучения.

Актуальность данной работы обусловлена тем, что в настоящее время во многих общеобразовательных организациях активно открываются Точки Роста, Кванториумы, Центры выявления и поддержки одаренных детей, центры дополнительного образования. Функционирование подобных центров стало возможным, в том числе благодаря реализации Национального проекта «Образование».

Содержание мероприятий национального проекта «Образование» включает в себя работу по направлениям, обеспечивающим совершенствование образовательной инфраструктуры, повышение профессионального мастерства педагогических работников и управленческих кадров системы образования и развитие содержания образования в целом. Проект направлен на обеспечение возможности самореализации и развития талантов по всей стране и включает в себя целый комплекс Федеральных проектов, одним из которых является Федеральный проект «Современная школа», который направлен на обеспечение возможности детям получать качественное общее образование в условиях, отвечающих современным требованиям, независимо от места проживания ребенка, организацию комплексного психолого-педагогического сопровождения участников образовательных отношений, а также обеспечение возможности профессионального развития педагогических работников [9].

Основные направления реализации национального проекта «Образование» включают: создание более одного миллиона новых мест в образовательных учреждениях и центрах дополнительного образования для детей; открытие четырёхсот детских технопарков «Кванториум», в том числе при общеобразовательных организациях; работу 80 региональных центров по выявлению и развитию способностей и талантов у детей и молодёжи; создание двадцати тысяч центров «Точка роста» в сельских школах и малых городах; модернизацию примерно 900 коррекционных школ и 340 центров цифрового образования.

Проектирование мультимедийного курса также определяется быстрым развитием сферы информационных технологий и дизайна, а также ростом интереса школьников к современным технологиям и компьютерной графике. В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 21 июля 2020 г. №474 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года» одной из актуальных задач является внедрение на уровнях основного общего и среднего общего образования новых методов обучения и воспитания, образовательных технологий, обеспечивающих освоение обучающимися базовых навыков и умений, повышение их мотивации к обучению и вовлеченности в образовательный процесс, а также обновление содержания и совершенствование методов обучения. Всё это, в совокупности, должно дать возможность для самореализации и развития талантов в нашей стране. Для достижения поставленной цели необходимо разработать правильный инструментарий для комплексной оценки образовательных достижений обучающихся.

В этом контексте, стоит задача разработки для обучающихся старших классов мультимедийного курса по 3D-моделированию, где будут внедряться новые методики обучения и способы мышления, которые стимулируют творческое мышление и развитие пространственного воображения обучающихся [1].

По итогам анализа учебно-методической литературы нами выделено следующее определение мультимедийного курса, который рассматривается как образовательный ресурс, который использует различные виды медиа (тексты, изображения, видео, аудио, анимацию и интерактивные элементы) для передачи информации и обучения. Он предназначен для самостоятельного изучения или использования в рамках учебного процесса под руководством преподавателя. Мультимедийный курс отличается от традиционного учебника тем, что он интерактивен и позволяет учащимся активно участвовать в процессе обучения, выполняя задания, проходя тесты и взаимодействуя с контентом [2].

Основные составляющие мультимедийного курса [3]:

1. Текстовая информация: лекции, пояснения, инструкции.

2. Графические элементы: иллюстрации, схемы, диаграммы.

3. Видео и анимация: демонстрации, примеры, пошаговые руководства.

4. Аудиоматериалы: объяснения, комментарии, звуковые эффекты.

5. Интерактивные элементы: тесты, опросы, игры, тренажёры.

Теоретические основы проектирования мультимедийного курса по 3D-моделированию включают в себя следующие ключевые компоненты [4]:

1. Педагогические принципы: Определение целей и задач курса, учет возрастных особенностей учащихся, соблюдение принципа доступности и последовательности подачи материала.

2. Методология обучения: Выбор методов и подходов к обучению, таких как демонстрация, объяснение, практика, тестирование и обратная связь. Рассмотрение активных и интерактивных методов обучения.

3. Содержание курса: Определение структуры и содержания курса, включение базовых и продвинутых тем, соответствие государственным образовательным стандартам и актуальным требованиям рынка труда.

4. Информационные технологии: Выбор и использование современных программных продуктов и оборудования для 3D-моделирования, а также разработка мультимедийных материалов (видеоуроков, презентаций, интерактивных упражнений).

5. Организация учебного процесса: Планирование расписания занятий, распределение времени на теорию и практику, организация проектной деятельности и самостоятельной работы учащихся.

6. Оценка и контроль знаний: Разработка системы оценки и мониторинга прогресса учащихся, включая тесты, практические задания, проекты и итоговую аттестацию.

7. Мотивация и вовлечение: Создание условий для поддержания интереса и мотивации учащихся, использование игровых элементов, конкурсов и поощрений.

8. Коммуникация и взаимодействие: Организация форумов, чатов и других каналов для общения между учащимися и преподавателями, а также для коллективной работы над проектами.

Эти компоненты обеспечивают целостный и систематизированный подход к проектированию мультимедийного курса по 3D-моделированию, что способствует эффективному обучению и достижению высоких результатов.

Рассмотрим более подробно некоторые компоненты более подробно:

I. Основные цели и задачи курса

Целью мультимедийного курса по 3D-моделированию для старшеклассников является предоставление школьникам базовых знаний и навыков в области трёхмерной графики, а также подготовка их к дальнейшему профессиональному развитию в этой сфере.

Задачи курса включают:

1. Формирование понимания принципов 3D-моделирования и его применения в различных областях.

2. Ознакомление с основными инструментами и программными продуктами для создания трёхмерных моделей.

3. Развитие навыков самостоятельного поиска и обработки информации, необходимой для выполнения проектов.

4. Воспитание творческого подхода к решению задач и развитие пространственного воображения.

5. Формирование умения работать в команде и презентовать результаты своих работ.

II. Принципы проектирования мультимедийного курса

При проектировании мультимедийного курса по 3D-моделированию для старшеклассников необходимо руководствоваться несколькими ключевыми принципами:

1. Актуальность содержания: Курс должен основываться на актуальных технологиях и методиках, соответствующих современным требованиям рынка труда.

2. Интерактивность: Мультимедийный формат предполагает активное участие учащихся в процессе обучения, что достигается через использование интерактивных упражнений, тестов и проектов.

3. Постепенное усложнение: Материалы курса должны быть структурированы таким образом, чтобы сложность заданий возрастала постепенно, от простых задач к более сложным.

4. Практикоориентированность: Основное внимание должно уделяться практическому применению полученных знаний, что обеспечивается через выполнение реальных проектов и кейсов.

5. Мотивация и заинтересованность: Курс должен быть интересен и увлекателен для учащихся, что достигается через использование ярких примеров, игр и конкурсов.

III. Структура курса

Структуру мультимедийного курса по 3D-моделированию можно представить следующим образом:

1. Вводный модуль: Основы 3D-графики, история и применение 3D-моделирования.

2. Базовый модуль: Основные инструменты и техники 3D-моделирования, работа с различными программными продуктами.

3. Продвинутый модуль: Углублённое изучение специализированных техник и инструментов, работа с текстурами, освещением и анимацией.

4. Проектный модуль: Выполнение индивидуальных и групповых проектов, презентация результатов.

5. Итоговый модуль: Оценка достижений, рекомендации по дальнейшему развитию, сертификация.

В качестве примера нами представлено примерное модульное содержание будущего мультимедийного курса по 3D-моделированию для старшеклассников [5]:

1. Основы трёхмерного моделирования: знакомство с основными понятиями и принципами трёхмерного моделирования.

2. Работа с программами трёхмерного моделирования: освоение популярных программ для создания трёхмерных моделей, таких как Blender, Tinkercad, Autodesk 3ds Max и Maya.

3. Создание трёхмерных сцен: практика в создании трёхмерных сцен с использованием изученных программ и принципов трёхмерного моделирования.

4. Визуализация и рендеринг: изучение методов визуализации трёхмерных моделей и рендеринга в различных форматах.

5. Продвинутое моделирование и анимация: освоение техник продвинутого моделирования и анимации для создания сложных трёхмерных объектов и сцен.

6. Работа с материалами и освещением: изучение принципов работы с материалами и освещением в трёхмерных сценах для создания реалистичных и качественных изображений.

7. Тестирование и оптимизация: практика в тестировании и оптимизации созданных трёхмерных моделей и сцен для улучшения производительности и качества.

8. Проектная работа: выполнение индивидуальных и групповых проектов по созданию трёхмерных моделей и сцен, с использованием изученных технологий и методик.

IV. Методы и средства обучения

Для достижения поставленных целей и задач курса необходимо использовать разнообразные методы и средства обучения:

1. Видеоуроки: Подробные объяснения и демонстрации техник 3D-моделирования.

2. Онлайн-практикумы: Практическое выполнение заданий под руководством преподавателя.

3. Форумы и чаты: Обмен опытом и обсуждение возникающих вопросов.

4. Тесты и викторины: Проверка знаний и закрепление пройденного материала.

5. Проекты и кейсы: Реализация собственных идей и участие в командных проектах.

Методика обучения 3D-моделированию должна быть основана на активном и практическом подходе, включать элементы совместной работы, учитывать индивидуальные потребности обучающихся и использовать современные технологии, что должно найти своё отражение в мультимедийном курсе [6].

При разработке методики преподавания курса по 3D-моделированию для обучающихся старших классов следует опираться на принципы активного и практического подхода, индивидуальный подход к обучающимся и применение современных образовательных технологий [7].

План разработки мультимедийного курса по 3D-моделированию для старших классов с использованием информационных технологий может быть следующим [8]:

1. Определение целей и задач курса: определение целевой аудитории, ожидаемых результатов обучения и мотивации обучающихся.

2. Выбор платформы и инструментов для создания курса: выбор программного обеспечения, сервисов и оборудования для создания интерактивных элементов и визуализации моделей.

3. Разработка структуры курса: определение количества модулей, их содержания и последовательности изучения.

4. Создание учебных материалов: разработка текстовых и графических материалов, видеоуроков, практических заданий и тестов для проверки знаний.

5. Интеграция мультимедийных элементов: добавление аудио, видео, анимации и интерактивных элементов в учебные материалы.

6. Тестирование и доработка курса: проверка работоспособности всех элементов курса, исправление ошибок и недочётов.

7. Продвижение и распространение курса: размещение курса на образовательных платформах, реклама среди целевой аудитории и привлечение обучающихся.

8. Мониторинг и оценка эффективности курса: обратная связь и анализ результатов обучения для улучшения курса в будущем.

Таким образом проектирование мультимедийного курса по 3D-моделированию для старшеклассников требует комплексного подхода, учитывающего как теоретические основы, так и практические аспекты обучения. Важнейшими элементами успеха являются актуальность содержания, интерактивность, постепенное усложнение и практикоориентированность. Следуя этим принципам, можно создать эффективный и интересный курс, который поможет учащимся освоить базовые навыки 3D-моделирования и подготовиться к дальнейшей профессиональной деятельности в этой области.

Список литературы:

1. Белов С. В. Методика формирования информационно-медийной грамотности обучающихся : учебно-методическое пособие / И.В. Белова; С.В. Белов .— Шуя : Издательство Шуйского филиала ИвГУ, 2023 .— 294 с. : ил. — ISBN 978-5-86229-473-6 .— URL: https://rucont.ru/efd/819670

2. Белов С. В. Использование интерактивных онлайн платформ в процессе обучения математике / С. В. Белов, И. В. Белова. - Текст : непосредственный // Состояние и перспективы развития ИТ-образования : сборник докладов и научных статей Всероссийской научно-практической конференции. – Чебоксары : Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, 2019. – С. 210-217.

3. Белов, С.В. Методика обучения 3D-моделированию школьников в условиях технопарка «Кванториум» / С.В. Белов, И.В. Белова // Шуйская сессия студентов, аспирантов, педагогов, молодых ученых : XVIМеждународная научная конференция : сб. ст. – Москва-Иваново-Шуя : Изд-во Иван. гос. ун-т, 2023. – С. 73-76.

4. Белов, С.В. Использование средств 3D-моделирования в детском технопарке «Кванториум» / С.В. Белов, И.В. Белова // Современные тенденции развития общего и вузовского образования : II Всероссийская научно-практическая конференция: сб. ст. – Ярославль, «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского», 2022. – С. 33-37.

5. Вознесенская, Н. В. Обучение основам 3D моделирования в среде Blender / Н. В. Вознесенская, А. Ф. Базаркин, М. С. Дедина // Учебный эксперимент в образовании. – 2017. – № 3(83). – С. 64-69.

6. Ермильева, Л. Ю. Методические рекомендации организации профильного обучения старшеклассников на примере элективного курса по информатике / Л. Ю. Ермильева, А. Н. Ермильев // Инновации. Наука. Образование. – 2021. – № 28. – С. 772-786. – EDN XDQFLE.

7. Жемчугов, В.А. Сайт учителя информатики как инструмент организации учебной деятельности / В.А. Жемчугов // Сохранение и развитие культурного и образовательного потенциала Ивановской области: сб. материалов науч. конф. – Шуя: Изд-во Шуйского филиала ИвГУ, 2023. – С. 28-29.

8. Жемчугов, В.А. Преимущества использования инструкционных карт в процессе организации проектной деятельности школьников на занятиях по 3D-моделированию / В.А. Жемчугов, С.В. Белов // Сохранение и развитие культурного и образовательного потенциала Ивановской области: сб. материалов науч. конф. – Шуя: Изд-во Шуйского филиала ИвГУ, 2024.

9. Национальный проект «Образование» // Министерство просвещения Российской Федерации. URL: https://edu.gov.ru/national-project/ (дата обращения: 10.11.2024).