Возможности 3d-технологий в образовании

---

Секция «
И
ННОВАЦИОННЫЕ И ЗДОРОВЬЕСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОМ ОБРАЗОВАНИИ
» 
925
УДК 37.02 
 
ВОЗМОЖНОСТИ 3D-ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ 
М. А. Гриц
1
, А. В. Дегтярева
2
, Д. А. Чеботарева
3 
Красноярский государственный педагогический университет имени В. П. Астафьева 
Российская Федерация, 660049, г. Красноярск, ул. Ады Лебедевой, 89 
E-mail: 
1
[e-mail], 
2
[e-mail], 
3
[e-mail] 
Рассмотрены возможности применения 3D-технологий в процессе обучения как школьников, 
так и студентов. В качестве основных устройств рассмотрены 3D-принтер и 3D-ручка. Отмечены 
их достоинства в образовательном процессе и описаны образовательные результаты, на которые 
могут быть нацелены использование 3D-устройств. 
 
Ключевые слова: 3D-технологии в образовании, 3D-принтер, 3D-ручка. 
THE OPPORTUNITIES OF 3D-TECHNOLOGIES IN EDUCATION 
 
M. A. Grits
1
, A. V. Degtyareva
2
, D. A. Chebotareva
3 
Krasnoyarsk State Pedagogical University named after V. P. Astafiev 
89, Ada Lebedevа str., Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation 
E-mail: 
1
[e-mail], 
2
[e-mail], 
3
[e-mail] 
The article is considered possibilities of 3D-technologies usage in the educational process of pupils 
and students. As the main devices are described 3D-printer and 3D-pen. Their advantages in educational 
process and educational results are noted as the main aims of the 3D-devices usage. 
 
Keywords: 3D-technologies in education, 3D-printer, 3D-pen. 
Высокие темпы развития техники и технологии производства выдвигают новые требования к 
уровню подготовки специалиста, что немедленно находит свое отражение в содержании образования 
и средств обучения, в том числе, начиная со школьной скамьи. 
Одной из таких технологий является технология быстрого прототипировани. 
Быстрое прототипирование (Rapid Prototyping, RP) – это послойное построение физической 3D-
модели (прототипа) в соответствии с компьютерной модели. Основное отличие этой технологии от 
традиционных методов изготовления заключается в том, что изделие создается не отделением мате-
риала от заготовки, а послойным наращиванием материала, составляющего модель, включая входя-
щие в нее внутренние и даже подвижные части. Весь процесс выполняется на специально разрабо-
танных для этой цели устройствах [1]. 
Технология быстрого прототипирования начала развиваться около лет 10 назад, но из-за доро-
говизны применяемого оборудования оставалась уделом крупных коммерческих предприятий [2]. 
Сегодня данные технологии создания прототипа изделия значительно подешевели и «шагнули» за 
рамки предприятий в повседневное использование и, что закономерно, в образовательное учрежде-
ние. С внедрением и применением устройств быстрого прототипирования стало возможным промо-
делировать полный цикл создания изделия, проиллюстрировать его жизненный цикл от этапа проек-
тирования до этапа изготовления. Увидеть будущую модель, а в некоторых случаях и реальную не 
только на экране монитора, но и в твердой копии – это бесценное подспорье для преподавателя как
в области развития наглядности учебного процесса, так и в области мотивации и в процессе овещест-
вления продуктов труда [3]. 
3D-технологии в сфере образования позволяют получить наглядные пособия и средства обуче-
ния, развить творческие способности учащихся, а также помогают привлечь внимание учеников, сде-
лать процесс обучения интересным и наглядным. 
Сегодня в сфере образование достаточное широко используется 3D-принтер, который позволя-
ет школьникам и студентам проникнуться глубоко в изучаемую тему. Создание модели от ее компь-
ютерной версии до печати реального объекта позволяют учащимся на реальных примерах освоить 

---

А
КТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ АВИАЦИИ И КОСМОНАВТИКИ
 – 2015. Том 2 
926 
идеи моделирования, познакомиться с технологией печати и т. п. Сложно представить объемную иде-
альную деталь в голове, заметить изъяны, а, распечатав деталь, ученик всегда может подкорректиро-
вать и пробовать снова и снова совершенствовать свою работу. К тому же, всегда приятно ощущать 
проделанную работу в руках. Также широко используются сами модели в учебном процессе, как 
средства обучения. Это возможность получить наглядное представление об идеях, написанных в тет-
ради. 
Трехмерная печать дает вариативность методик преподавания. Преподаватель может найти
к каждому подход и скорректировать знания о предмете у каждого учащегося. 
3D-принтеры могут стать хорошими помощниками в учебном процессе, обладая следующими 
достоинствами: 
1) печать довольно крупных моделей любых форм; 
2) печать прототипов изделий; 
3) печать геометрических объектов, тестирование математических формул на конкретных мо-
делях; 
4) некоторые технологии позволяют использовать простое и интуитивно понятное программ-
ное обеспечение. 
Также стало популярно использование 3Doodler ручки. 3D-ручка – это инструмент, способный 
рисовать не на бумаге, а в пространстве. Это настоящий технологический прорыв в области 3D-
моделирования. 
Уникальная трехмерная ручка весит меньше 200 грамм, что позволяет создавать 3D-
изображения с необычайной легкостью. Для работы не требуется никакого специального программ-
ного обеспечения и дополнительного оборудования, только источник питания. 
Для большинства людей достаточно нескольких часов чтобы научится пользоваться 3Doodler, по-
этому учащиеся могут открыть для себя новый и оригинальный способ творчества без особых проблем. 
Принцип работы прост. Вместо чернил заправляется пластиковая нить, которая используется 
так же принтерами, работающими по технологии послойного направления. 3D-ручка безопасна в ис-
пользовании, так как пластик мгновенно застывает при контакте с воздухом, а также безвреден и не 
токсичен. Чаще используется ABS пластик, потому что он долговечен, устойчив к износу, но его 
главный недостаток, это запах жженой пластмассы и усадка. 
Сфера применения 3Doodler безгранична. Ручка может помочь в сфере образования, чтобы соз-
дать прототип для научной деятельности, показать наглядный пример на уроках геометрии, черчения 
и др., а также способствует расширению детского кругозора, развитию пространственного мышления 
и моторики рук. 
По нашему мнению, 3D-технологии должны стать неотъемлемой частью образовательного 
процесса как в школах, так и в высших учебных заведениях и школах. 
Данная технология может быть использована в предметной области таких дисциплин, как: 
– 
география – для 3D-моделирования и визуализации местности, 
– 
история – для моделирования археологических находок и древних ископаемых, историче-
ских событий и т. п. 
– 
анатомия – для моделирования отдельных частей тела и органов 
– 
биология и химия – возможность создавать полноцветные молекулярные модели, наглядно 
демонстрировать цепочки ДНК, электрический заряд или устройство атома. 
– 
информатика, где раздел «Моделирование и формализация» является одним из важнейших в 
данном курсе. 
Список сфер, где может использоваться технология 3D-моделирования не заканчивается пред-
ставленными предметными областями, возможности данной технологии безграничны. 
Главным преимуществом использования данной технологии в учебном процессе является зна-
чительное повышение интереса учащихся к изучаемым темам, так как она дает возможность полу-
чить конкретный продукт, как результат их деятельности. Учащиеся могут на тактильном уровне 
оценить результат своей работы, провести анализ и скорректировать ошибки. 3D-технологии позво-
ляют сделать процесс обучения активным, активизируя исследовательскую и творческую деятель-
ность учащихся.