Кейс 1. Современные VR / AR устройства

Краеведения и туризма»

Утверждено на заседании педагогического совета Протокол № от «» _____ 20 г.

Директор ГАУКО ДО КОДЮЦЭКТ ________________И.Ф. Каплуцевич Приказ № от «» _______ 20 г.

 

Дополнительная общеразвивающая программа

«VR/AR квантум – мобильный модуль»

Технической направленности

для учащихся 5-11 классов

Срок реализации программы – 3 месяца

 

 

Программу составила:
Шахворостова К.А.,
педагоги дополнительного образования

Романова А.А., методист

 

Калининград

2020

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

Актуальность программы. Данная программа технической направленности имеет базовый уровень освоения. Программа направлена на развитие и поддержку детей, проявивших интерес и определенные способности к художественному 3D моделированию, созданию дополненной и виртуальной реальности, на формирование у учащихся ряда компетенций: информационных, общекультурных, учебно-познавательных, коммуникативных и других, необходимых для дальнейшего формирования и развития компетентности в выбранной сфере информационных технологий.

Новизна программы. Основными направлениями в изучении технологий виртуальной и дополненной реальности, с которыми познакомятся ученики, станут начальные знания о разработке приложений для различных устройств, основы компьютерного зрения, базовые понятия 3D моделирования. Через знакомство с технологиями создания VR/AR приложений виртуальной дополненной и смешанной реальности и съемки 360 видео будут развиваться исследовательские, инженерные и проектные компетенции Освоение этих технологий подразумевает получение ряда базовых компетенций, владение которыми критически необходимо любому специалисту на конкурентном рынке труда.

Педагогическая целесообразность. В ходе практических занятий по программе дети познакомятся с виртуальной, дополненной и смешанной реальностями, поймут их особенности и возможности, выявят возможные способы применения; а также определят наиболее интересные направления для дальнейшего углубления.

Цель программы: формирование уникальных компетенций по работе с VR/AR технологиями и их применение в работе над проектами.

Задачи программы:

− погрузить участников в проектную деятельность для формирования навыков ведения проекта;

− на протяжении всех занятий формировать 4K компетенции (критическое мышление, креативное мышление, коммуникация, кооперация);

− познакомить с понятием виртуальной реальности, определить значимые для настоящего погружения факторы, сделать выводы по их сходствам и различиям, возможностям различных VR устройств;

− научить конструировать собственные модели устройств, в т.ч. используя технологии 3D сканирования и печати;

− научить снимать и монтировать собственное панорамное видео

− экспериментальным путем определить понятия дополненной и смешанной реальности, их отличия от виртуальной;

− выявить ключевые понятия оптического трекинга;

− дать основные навыки работы с одним из инструментариев дополненной реальности;

− научить создавать AR приложения нескольких уровней сложности под различные устройства.

Формы реализации программы. Программа может реализовываться в очном формате и с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий. Для реализации программы с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий необходимо использование интернет-платформ Степик, Зум, Скайп.

Сроки реализации программы – 3 месяца при нагрузке: 8 часов – очно (2 занятия в неделю), 59 часа – дистанционно, 5 часов – очная защита проектов. Общее количество часов: 72.

Формы подведения итогов реализации программы. Итог реализации образовательной программы – публичное представление учебных инженерных и исследовательских проектов перед экспертами, являющимися социальными партнерами технопарка.

По итогам защиты эксперты дают оценку проектных работ школьников в соответствии с установленной «Картой качества проекта» (Приложение 1). Обучающиеся, не защитившие проекты на последнем занятии по уважительной причине, могут быть приглашены для защиты в следующий по графику срок.

Успешно окончившими образовательную программу являются обучающиеся, защитившие итоговый проект и посетившие не менее 75 % занятий.

Ожидаемые результаты и способы определения их результативности. Прохождение программы должно сформировать у обучающихся компетенции, которые могут быть применены в ходе реализации итоговых учебных проектов по данной программе.

Личностные результаты (soft skills):

− креативное мышление,

− аналитическое мышление,

− командная работа,

− умение отстаивать свою точку зрения,

− навык презентации,

− навык публичного выступления,

− навык представления и защиты проекта

Метапредметные результаты (soft skills):

− осмысленное следование инструкциям,

− работа с взаимосвязанными параметрами.

− соблюдение правил,

− поиск оптимального решения,

− соблюдение техники безопасности,

− исследовательские навыки,

− методы генерирования идей,

− навык решение изобретательских задач,

Предметные (hard skills):

− умение активировать запуск приложений виртуальной реальности, устанавливать их на устройство и тестировать;

− навыки калибровки межзрачкового расстояния;

− сборка собственного VR устройства;

− знание и понимание принципов работы 3D сканера, обладание базовыми навыками подключения, настройки и работы с 3D сканером, умение при помощи пакетов для 3D моделирования устранить ошибки, возникшие в результате процесса сканирования и подготовить файл к печати на 3D принтере;

− умение снимать и монтировать видео 360°;

− знание и понимание основных понятий: дополненная реальность, смешанная реальность, оптический трекинг, маркерная и безмаркерная технологии, реперные точки;

− знание пользовательского интерфейса профильного ПО, базовых объектов инструментария;

− навыки создания AR-приложений, знание основ 3D моделирования;

− умение активировать запуск приложений дополненной реальности на AR очках, устанавливать их на устройство и тестировать.

 

 

Учебно-тематический план

 

№ п/п	Наименование разделов и тем	Общее кол-во часов	Количество часов
			Очно теор.	Очно практ.	Дистант. теор.	Дистант. практ.

Защита проекта

    Предзащита и доработка проекта на платформе Zoom 3 0 0 0 3   Защита проекта 5 0 5 0 0

Итого часо в:

72 4 9 18 39

Календарный учебный график

 

1. Набор на обучение производится 3 раза в календарном году.

 

	1 набор	2 набор	3 набор	4 набор
начало реализации программы	01 сентября	01 декабря	01 марта	01 июня
окончание реализации программы	30 ноября	28 (29) февраля	31 мая	31 августа
продолжительность учебного периода	3 месяца (12 недель)
комплектование групп	21-31 августа	20-30 ноября	21-31 мая	21-23 мая
сроки проведения итоговой аттестации	26 – 30 ноября	22 – 28 (29) февраля	25 – 31 мая	25-31 августа

 

2. Регламент образовательного процесса:

Продолжительность учебной недели – 7 дней с 9.00 до 20.00 час.

Количество учебных смен: 2.

· 1 смена: 09.00 – 13:00 ч.

· 2 смена: 15.00 – 20:00 ч.

 

3. Объем образовательной нагрузки:

Количество учебной нагрузки на одну группу:

· в учебном году: 72 ч.,

Занятия проводятся в группах 5-14 человек в соответствии с расписанием, утвержденным директором.

 

 

Содержание программы

 

Тема занятия	Цель	Задачи	Soft skills	Hard skills	Стадия работы над итоговым проектом

Защита проекта

Предзащита и доработка проекта подготовка к защите итогового учебного проекта разработка презентации, подготовка доклада, доработка проекта работа в команде, настойчивость, упорство, внимательность, навыки презентации работа с планом презентации, графическими редакторами, видео, инфоргафикой презентация результатов, доработка и тестирование Защита проекта публичное представления итогов проектной деятельности представление проекта, оценка результатов обучения по программе работа в команде, навыки презентации и рефлексии презентация представление полученных результатов, проектирование шага развития

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 № 273-ФЗ

2. Указ Президента Российской Федерации «О мерах по реализации государственной политики в области образования и науки» от 07.05.2012 № 599

3. Указ Президента Российской Федерации «О мероприятиях по реализации государственной социальной политики» от 07.05.2012 № 597

4. Распоряжение Правительства РФ от 30 декабря 2012 г. №2620-р

5. Проект межведомственной программы развития дополнительного образования детей в Российской Федерации до 2020 года

6. Приказ Минобрнауки России от 29.08.2013 № 1008 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»

7. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 04.07.2014 N 41 "Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 "Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей"

8. Миловская О.С. 3DS Max 2016. Дизайн интерьеров и архитектуры. – Питер, 2016. – 368 с.

9. Тимофеев С.М. 3DS Max 2014. БХВ - Петербург, 2014. — 512 с

10. Мэрдок К. Autodesk 3DS Max 2013. Библия пользователя Autodesk 3ds Max 2013 Bible. — М.: «Диалектика», 2013. — 816 с

11. Прахов А.А. Самоучитель Blender 2.7.- СПб.: БХВ-Петербург, 2016.- 400 с.

12. Чехлов Д. А.Визуализация в Autodesk Maya: Mental Ray Renderer. - М.: ДМК Пресс, 2015. - 696 c.

13. Петелин, А. Ю. 3D-моделирование в SketchUp 2015 - от простого к сложному. Самоучитель / А.Ю. Петелин. - М.: ДМК Пресс, 2015. - 370 c.

14. Уильямс Р. Дизайн. Книга для недизайнеров. – Питер, 2016. –240 с.

15. Шонесси А. Как стать дизайнером, не продав душу дьяволу. –Питер, 2015. – 208 с.

16. Лидтка Ж., Огилви Т. Думай как дизайнер. Дизайн-мышлениедля менеджеров. – Манн, Иванов и Фербер, 2014. – 240 с.

17. Клеон О. Кради как художник.10 уроков творческого самовыражения. – Манн, Иванов и Фербер, 2016. – 176 с.

18. Линовес Дж. Виртуальная реальность в Unity. / Пер. с англ. Рагимов Р. Н. – М.: ДМК Пресс, 2016. – 316 с.

19. Торн А. Основы анимации в Unity / Алан Торн. - М.: ДМК, 2016. - 176 c.

20. Хокинг Дж. Мультиплатформенная разработка на C#. – Питер, 2016. – 336 с.

21. Торн А. Искусство создания сценариев в Unity. – ДМК-Пресс, 2016. – 360 с.

22. Донован Т. Играй! История видеоигр. – Белое яблоко, 2014. – 648 с.

23. Усов В. Swift. Основы разработки приложений под iOS и macOS. – Питер, 2017. – 368с.

 

Краеведения и туризма»

Утверждено на заседании педагогического совета Протокол № от «» _____ 20 г.

Директор ГАУКО ДО КОДЮЦЭКТ ________________И.Ф. Каплуцевич Приказ № от «» _______ 20 г.

 

Дополнительная общеразвивающая программа

«VR/AR квантум – мобильный модуль»

Технической направленности

для учащихся 5-11 классов

Срок реализации программы – 3 месяца

 

 

Программу составила:
Шахворостова К.А.,
педагоги дополнительного образования

Романова А.А., методист

 

Калининград

2020

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

Актуальность программы. Данная программа технической направленности имеет базовый уровень освоения. Программа направлена на развитие и поддержку детей, проявивших интерес и определенные способности к художественному 3D моделированию, созданию дополненной и виртуальной реальности, на формирование у учащихся ряда компетенций: информационных, общекультурных, учебно-познавательных, коммуникативных и других, необходимых для дальнейшего формирования и развития компетентности в выбранной сфере информационных технологий.

Новизна программы. Основными направлениями в изучении технологий виртуальной и дополненной реальности, с которыми познакомятся ученики, станут начальные знания о разработке приложений для различных устройств, основы компьютерного зрения, базовые понятия 3D моделирования. Через знакомство с технологиями создания VR/AR приложений виртуальной дополненной и смешанной реальности и съемки 360 видео будут развиваться исследовательские, инженерные и проектные компетенции Освоение этих технологий подразумевает получение ряда базовых компетенций, владение которыми критически необходимо любому специалисту на конкурентном рынке труда.

Педагогическая целесообразность. В ходе практических занятий по программе дети познакомятся с виртуальной, дополненной и смешанной реальностями, поймут их особенности и возможности, выявят возможные способы применения; а также определят наиболее интересные направления для дальнейшего углубления.

Цель программы: формирование уникальных компетенций по работе с VR/AR технологиями и их применение в работе над проектами.

Задачи программы:

− погрузить участников в проектную деятельность для формирования навыков ведения проекта;

− на протяжении всех занятий формировать 4K компетенции (критическое мышление, креативное мышление, коммуникация, кооперация);

− познакомить с понятием виртуальной реальности, определить значимые для настоящего погружения факторы, сделать выводы по их сходствам и различиям, возможностям различных VR устройств;

− научить конструировать собственные модели устройств, в т.ч. используя технологии 3D сканирования и печати;

− научить снимать и монтировать собственное панорамное видео

− экспериментальным путем определить понятия дополненной и смешанной реальности, их отличия от виртуальной;

− выявить ключевые понятия оптического трекинга;

− дать основные навыки работы с одним из инструментариев дополненной реальности;

− научить создавать AR приложения нескольких уровней сложности под различные устройства.

Формы реализации программы. Программа может реализовываться в очном формате и с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий. Для реализации программы с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий необходимо использование интернет-платформ Степик, Зум, Скайп.

Сроки реализации программы – 3 месяца при нагрузке: 8 часов – очно (2 занятия в неделю), 59 часа – дистанционно, 5 часов – очная защита проектов. Общее количество часов: 72.

Формы подведения итогов реализации программы. Итог реализации образовательной программы – публичное представление учебных инженерных и исследовательских проектов перед экспертами, являющимися социальными партнерами технопарка.

По итогам защиты эксперты дают оценку проектных работ школьников в соответствии с установленной «Картой качества проекта» (Приложение 1). Обучающиеся, не защитившие проекты на последнем занятии по уважительной причине, могут быть приглашены для защиты в следующий по графику срок.

Успешно окончившими образовательную программу являются обучающиеся, защитившие итоговый проект и посетившие не менее 75 % занятий.

Ожидаемые результаты и способы определения их результативности. Прохождение программы должно сформировать у обучающихся компетенции, которые могут быть применены в ходе реализации итоговых учебных проектов по данной программе.

Личностные результаты (soft skills):

− креативное мышление,

− аналитическое мышление,

− командная работа,

− умение отстаивать свою точку зрения,

− навык презентации,

− навык публичного выступления,

− навык представления и защиты проекта

Метапредметные результаты (soft skills):

− осмысленное следование инструкциям,

− работа с взаимосвязанными параметрами.

− соблюдение правил,

− поиск оптимального решения,

− соблюдение техники безопасности,

− исследовательские навыки,

− методы генерирования идей,

− навык решение изобретательских задач,

Предметные (hard skills):

− умение активировать запуск приложений виртуальной реальности, устанавливать их на устройство и тестировать;

− навыки калибровки межзрачкового расстояния;

− сборка собственного VR устройства;

− знание и понимание принципов работы 3D сканера, обладание базовыми навыками подключения, настройки и работы с 3D сканером, умение при помощи пакетов для 3D моделирования устранить ошибки, возникшие в результате процесса сканирования и подготовить файл к печати на 3D принтере;

− умение снимать и монтировать видео 360°;

− знание и понимание основных понятий: дополненная реальность, смешанная реальность, оптический трекинг, маркерная и безмаркерная технологии, реперные точки;

− знание пользовательского интерфейса профильного ПО, базовых объектов инструментария;

− навыки создания AR-приложений, знание основ 3D моделирования;

− умение активировать запуск приложений дополненной реальности на AR очках, устанавливать их на устройство и тестировать.

 

 

Учебно-тематический план

 

№ п/п	Наименование разделов и тем	Общее кол-во часов	Количество часов
			Очно теор.	Очно практ.	Дистант. теор.	Дистант. практ.

Кейс 1. Современные VR / AR устройства

  Понятие виртуальной, дополненной и смешанной реальности. Тестирование существующего VR/AR устройства 2 1 1 0 0   Выявление принципов работы VR/AR устройств. Проектирование собственного VR/AR устройства 2 1 1 0 0   Сконструировать собственное VR/AR устройство. Демонстрация VR/AR устройств 2 1 1 0 0   Знакомство с ресурсами для дистанционной работы: Tinkercad, Stepik. 2 1 1 0 0

*Дистанционные занятия:

5. Прохождение курса на Stepik «Проектирование для виртуальной реальности», уроки 1 – 2: Что такое VR, AR, MR?; Викторина VR_AR 3 0 0 1 2 6. Прохождение курса на Stepik «Проектирование для виртуальной реальности», уроки 3 – 5: Что такое 3D?; 3D-моделирования-что это и для кого?; Тест 3D. 3 0 0 1 2 7. Прохождение курса на Stepik «Проектирование для виртуальной реальности», уроки 6 – 8: Изучаем технологии и решения на рынке VR; Области применения VR и AR проектов; Как разрабатывается VR-проект 3 0 0 1 2 8. Прохождение курса на Stepik «Проектирование для виртуальной реальности», уроки 9 – 10: Что такое Unity?; Установка Unity и изучение интерфейса 3 0 0 1 2 9. Знакомство с технологиями дополненной реальности 3 0 0 1 2 10. Основные решения работы с инструментарием дополненной реальности. SDK для AR проектов 3 0 0 1 2 11. Основные решения работы с инструментарием дополненной реальности. Метки 3 0 0 1 2 12. Основные решения работы с инструментарием дополненной реальности. AR-приложения 3 0 0 1 2 13. Прохождение курса на Stepik «AUTODESK FUSION 360», уроки 1 – 5: Fusion 360 Установка программы и общее понимание программы Autod; FUSION 360 ВКЛАДКА CREATE. Autodesk Fusion 360; Fusion 360 инструмент EXTRUDE. Уроки на русском. Autodesk Fusion; инструмент Revolve Autodesk Fusion 360; Инстумент Sweep Autodesk Fusion 360 3 0 0 1 2 14. Прохождение курса на Stepik «AUTODESK FUSION 360», уроки 6 – 10: Вкладка CREATE инструмент LOFT; Вкладка CREATE инструмент RIB; Вкладка CREATE инструмент WEB; Вкладка CREATE инструмент thread; Autodesk Fusion 360 - инструмент hole 3 0 0 1 2 15. Прохождение курса на Stepik «AUTODESK FUSION 360», уроки 11 – 15: Вкладка CREATE инструмент PATTERN; Fusion 360 tutorial Sketch Rectangle, circle, arc, polygon; Fusion 360 tutorial Sketch PALETTE; Вкладка MODIFY SPLIT FACE, SPLIT BODY; Вкладка CONSTRUCT 3 0 0 1 2 16. Прохождение курса на Stepik «AUTODESK FUSION 360», уроки 16 – 21: Вкладка Insert; TUTORIAL RENDER; Fusion 360 SELECT - выбор невидимой части объекта; Fusion 360 параметрическое моделирование; Autodesk Fusion 360 пропала панель, как восстановить?; Практические задания и тест 3 0 0 1 2   Работа над проектом. Формирование идеи и постановка задач. Консультация на платформе Zoom. 3 0 0 1 2   Работа над проектом. Работа с контентом, с программами. Консультация на платформе Zoom. 3 0 0 1 2   Работа над проектом. Реализация проекта. Консультация на платформе Zoom. 3 0 0 1 2   Работа над проектом. Тестирование и корректировка. Консультация на платформе Zoom. 3 0 0 1 2   Работа над проектом. Внесение изменений. Консультация на платформе Zoom. 2 0 0 0 2   Работа над проектом. Установка приложения. Консультация на платформе Zoom. 2 0 0 0 2

Защита проекта

    Предзащита и доработка проекта на платформе Zoom 3 0 0 0 3   Защита проекта 5 0 5 0 0

Итого часо в:

72 4 9 18 39

Календарный учебный график

 

1. Набор на обучение производится 3 раза в календарном году.

 

	1 набор	2 набор	3 набор	4 набор
начало реализации программы	01 сентября	01 декабря	01 марта	01 июня
окончание реализации программы	30 ноября	28 (29) февраля	31 мая	31 августа
продолжительность учебного периода	3 месяца (12 недель)
комплектование групп	21-31 августа	20-30 ноября	21-31 мая	21-23 мая
сроки проведения итоговой аттестации	26 – 30 ноября	22 – 28 (29) февраля	25 – 31 мая	25-31 августа

 

2. Регламент образовательного процесса:

Продолжительность учебной недели – 7 дней с 9.00 до 20.00 час.

Количество учебных смен: 2.

· 1 смена: 09.00 – 13:00 ч.

· 2 смена: 15.00 – 20:00 ч.

 

3. Объем образовательной нагрузки:

Количество учебной нагрузки на одну группу:

· в учебном году: 72 ч.,

Занятия проводятся в группах 5-14 человек в соответствии с расписанием, утвержденным директором.

 

 

Содержание программы

 

Тема занятия	Цель	Задачи	Soft skills	Hard skills	Стадия работы над итоговым проектом