ВПРОВАДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ 3D-МОДЕЛЮВАННЯ В ОСВІТНІЙ ПРОЦЕС ПІДГОТОВКИ ЗДОБУВАЧІВ ТЕХНІЧНИХ ТА МИСТЕЦЬКИХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ

Анотація

Стаття присвячена вивченню можливостей застосування (впровадження) 3D-технологій у процес підготовки спеціалістів у галузі біомедичної інженерії та майбутніх учителів мистецьких дисциплін. Визначено актуальність та перспективність проблеми, обґрунтовано важливість спрямування освітньої галузі України на інноваційне навчально-методичне та технічне забезпечення.

Розглянуто феномен «сучасні інноваційні технології», зокрема 3D-технології, як ресурс, котрий володіє широкими можливостями для компетентнісного, гармонійного, творчого розвитку здобувачів та їх якісної професійної підготовки. Проаналізовано наукові праці дослідників на предмет визначення векторів застосування 3D-технологій в освітньому процесі підготовки здобувачів, подано класифікації 3D-технологій за різними показниками.

Представлено загальну характеристику 3D-технологій. Розглянуто два основні напрямки розвитку 3D-технологій: 3D-моделювання та адитивне виробництво. Окрему увагу приділено методам фіксації шару матеріалу, що застосовуються у 3D-друкуванні: SLА – стереолітографія, SLS – селективне лазерне спікання, FDM – технологія пошарового наплавлення. Зроблено опис матеріалів, що використовують у 3D-друкуванні, вказано можливі сфери їх застосування.

Зазначено, що здобувачі різних спеціальностей на початку навчання засвоюють базові знання та навички в роботі з технологіями 3D-моделювання та підготовки моделей до друку, використовуючи однакові інструменти. В процесі здобуття досвіду, студенти обирають більш спеціалізоване програмне забезпечення, котре зручніше відповідає вимогам їхньої галузі. 

Проаналізовано найпопулярніші та доступні програмні засоби для створення і роботи з 3D моделями. Онлайн сервіс Tinkercad визначено як найбільш зручний та доступний для використання в освітньому процесі. Представлено зразки робіт (ЗD-моделі протезів ока) здобувачів спеціальності «біомедична інженерія», що розроблені за допомогою Tinkercad на заняттях з «Основ 3D-моделювання». Презентовано досвід інтеграції 3D-технологій в освітній процес (проєкт «Еrasmus+ (CBHE) BioArt: «Інноваційна мультидисциплінарна навчальна програма зі штучних імплантів для біоінженерії для рівнів бакалавр та магістр» (номер 586114-EPP-1-2017-1-ES-EPPKA2-CBHE-JP).

Розглянуто можливості застосування технологій 3D-моделювання в різних галузях, зокрема архітектурі, дизайні та конструюванні костюмів, кіно- та сценічному мистецтві. Зазначено, що 3D-технології відкрили нові можливості для розвитку мистецтва, зокрема сприяли появі нового мистецького напряму, що отримав назву 3D-art. З’ясовано, що в мистецтві 3D-художники покладаються більше на інтуїтивний метод («на око»), що дозволяє реалізовувати унікальні творчі задуми.

Представлено досвід застосування 3D-технології під час підготовки здобувачів освітньо-професійної програми: Початкова освіта. Мистецтво, в рамках реалізації освітнього проєкту програми Еразмус + Модуль Jean Monnet 620252-EPP-1-2020-1-UA-EPPJMO-MODULE. «Підготовка майбутніх педагогів до впровадження європейського досвіду формування soft skills дітей дошкільного віку та учнів початкової школи засобами театральної діяльності».

Доведено, що впровадження 3D-технологій у підготовку здобувачів технічних та мистецьких спеціальностей є не лише сучасною освітньою тенденцією, а й необхідністю для адаптації здобувачів до вимог сучасного ринку праці та забезпечення високого рівня їх професійної підготовки, інтеграції нових технологій у професійне й освітнє середовище.

Перспективами подальших досліджень є розробка та реалізація нових освітніх проєктів та технологій медичної та мистецької інноватики, удосконалення освітньо-професійних програм з підготовки здобувачів, здатних працювати та бути конкурентноспроможними в умовах інноваційної економіки та освіти.