Vyšší odborná škola ekonomická a zdravotnická a Střední škola, Boskovice INOVACE PŘEDMĚTŮ ICT MODUL 9: CAD Metodika Zpracoval: Ing. Miroslav Hrdý srpen 2009
Mezi hlavní cíle tohoto modulu patří zejména začlenit počítačem podporovaný návrh do výuky žáků střední školy na technických oborech a dále poskytnou výukové materiály pro ostatní zájemce na internetovém portálu v podobě e-learningu. Žákům budou poskytnuty výukové materiály v potřebném rozsahu, který jim umožní seznámit se logickým uvažováním a prostorovou orientací. Modul je vhodné rozčlenit do probíraných kapitol s určitou strukturou. Přednášející může podle odezvy a schopností žáků některé oblasti více omezit (zcela výjimečně i vynechat), nebo naopak rozšířit o své zkušenosti. Doporučuje se také využívat nápady a náměty žáků v průběhu studia. Výuka bude probíhat na softwarovém vybavení SolidWorks. Tento produkt má naše škola k dispozici v dostačujícím počtu licencí jak pro žáky přímo ve škole tak také pro žáky, kteří si chtějí nainstalovat aplikaci v domácím prostředí. V průběhu studia se předpokládá, že žáci zvládají základní práci s osobním počítačem. To by mělo zahrnovat spuštění počítače, přihlášení a nastavení pracovního prostředí, práci s myší, práci se soubory, práci s externími paměťovými médii (USB disky), práci s internetem, operace se schránkou. Výuka bude realizována prezenční formou v učebně výpočetní techniky s nainstalovanou aplikací SolidWorks. Žáci obdrží tematický rozpis kapitol, které budou probírány a dále studijní materiály na CD nosiči. Samozřejmostí je také přístup do výukového prostředí Moodle, kde daná studijní opora bude zveřejněna v podobě e-learningových materiálů. Žáci si tudíž budou moci probíraná témata zopakovat kdykoliv z domova. Je dokonce nutností aby žáci pracovali doma, protože budou řešit domácí úkoly. V rámci ověření studijních materiálu bude probíhat ověřovací výuka. Tato výuka bude v rozsahu dvaceti vyučovacích hodin (20 x 45min). Výuka je rozplánována do deseti lekcí po dvou vyučovacích hodinách. Rozsah dvou vyučovacích hodin v jedné lekci je volen proto, že poskytuje dostatečný prostor pro teoretickou část i praktickou část, kde si žáci vyzkouší získané poznatky. Výuka v delších celcích by mohla snížit efektivitu výuky, protože velké
množství informací získaných v krátkém časovém úseku může být hůře zapamatovatelným. Naopak výuka organizovaná po jedné vyučovací hodině může představovat problém, protože probíraná látka by se musela rozdělit na malé části a tím by se mohly vytratit souvislosti v probíraných tématech. Studijní skupina je plánována o velikosti max. patnácti žáků. Větší skupiny se nedoporučují. Z hlediska délky kurzu je optimální použít jednu až dvě dvouhodinové lekce týdně, nebo i jednu dvouhodinovou lekci za čtrnáct dnů. Vyšší frekvence by způsobila kumulaci nových poznatků do krátkého časového úseku a tím i snížení efektivity výuky. Výuka CAD modulu bude rozdělena do následujících tematických celků: pracovní prostředí a ovládání SolidWorks práce se skicami, 2D modelování tvorba referenčních geometrií a práce s nimi tvorba rovinných prostorových dílů, 3D modelování tvorba rotačních prostorových dílů, 3D modelování práce s povrchy výkresová dokumentace práce se sestavami dílů vazby dílů v sestavách tiskové výstupy, závěr Podrobnější rozpis jednotlivých studijních celků: 1. Úvod, seznámení žáků s cílem studia, seznámení s aplikaci SolidWorks
Seznámit žáky s obsahem a organizací výuky Zopakovat základní znalosti potřebné pro absolvování kurzu Přednášející seznámí žáky s cílem žáci můžou dělat vlastní poznámky spolupráci s vyučujícím
Spouštění a ukončování aplikace SolidWorks Popis prostředí SolidWorks, základní nabídky a ikonová tlačítka Popis FeatureManageru, práce s pracovní plochou Vytváření nových souborů a ukládání souborů Příklady použití nápovědy Seznámení s vhodnými internetovými odkazy s probíranou tématikou 2. Práce se skicami, plošný modeling Vysvětlit žákům základní principy práce s plochou Popsat možnosti tvorby skic Vysvětlit používání konstrukčních prvků a vztahů mezi nimi Popsat možné situace při tvorbě skic jako je přeurčenost, neurčenost a podurčenost.
Přednášející seznámí žáky s cílem žáci můžou dělat vlastní poznámky spolupráci s vyučujícím Vytvoření nového dílu Výběr správné roviny pro skicu Tvorba jednoduché skici na rovině, používání vektorových konstrukčních prvků Zjišťování určenosti skici Nastavení rozměrů a parametrů skic - kótování Kótování s parametrizace a s rovnicemi
3. Tvorba referenčních geometrií Vysvětlit žákům základní principy referenčních geometrií Popsat možnosti tvorby nových rovin Seznámit žáky s používáním os Přednášející seznámí žáky s cílem. žáci můžou dělat vlastní poznámky. spolupráci s vyučujícím.
Vytvoření nové roviny Tvorba roviny, která je rovnoběžná k již vytvořené ploše Tvorba roviny, která svírá úhel s pomocnou entitou Roviny kolmé ke křivce Roviny na povrchu Tvorba os a práce s nimi 4. Tvorba plošných prostorových dílů, 3D modelování Vysvětlit žákům co je to 3D prostor Popsat žákům pomůcky při prostorovém modelování Vysvětlit žákům postupy tvorby modelů Seznámit žáky s funkcemi přidání vysunutím a odebrání vysunutím
Přednášející seznámí žáky s cílem. žáci můžou dělat vlastní poznámky. spolupráci s vyučujícím. Tvorba modelu ze skic Přidání vysunutím, odebrání vysunutím Zaoblení a skosení hran modelu Tvorba modelu tažením po křivce a spojením profilů Transformační funkce
Volba vzhledu a materiálu I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í 5. Tvorba rotačních prostorových dílů Prohloubit orientaci v prostorovém cítění Popsat žákům pomůcky při prostorovém modelování rotačních dílů Vysvětlit žákům postupy tvorby rotačních modelů Seznámit žáky s funkcemi přidání rotací a odebrání rotací Přednášející seznámí žáky s cílem.
žáci můžou dělat vlastní poznámky. spolupráci s vyučujícím. Tvorba rotačních modelů ze skic Přidání rotací, odebrání rotací Zaoblení a skosení hran modelu Tvorba modelu tažením po křivce a spojením profilů Transformační funkce rotačních dílů Volba vzhledu a materiálu - cvičení 6. Práce s povrchy
Prohloubit orientaci v prostorovém cítění Popsat žákům metody tvorby povrchových součástí Vysvětlit žákům rozdíly mezi povrchy a díly Seznámit žáky s funkcemi oříznutí a nahrazení ploch Přednášející seznámí žáky s cílem. žáci můžou dělat vlastní poznámky. spolupráci s vyučujícím.
Funkce pro práci s povrchy Vysunutý a rovinný povrch Přímková plocha Tažené povrchy po křivkách Rotované plochy Nahrazení ploch I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í 7. Tvorba výkresové dokumentace Vysvětlit podstatu a význam výkresové dokumentace Popsat metody tvorby výkresové dokumentace Naučit správné stylizaci výkresové dokumentace
Přednášející seznámí žáky s cílem. žáci můžou dělat vlastní poznámky. spolupráci s vyučujícím. Funkce pro tvorbu výkresů Pohledy modelů na výkresech Rozdělení do základních pohledů Způsoby kótování Pohledové a rozvinuté řezy Detailní pohledy a změna měřítka 8. Práce se sestavami dílů
Vysvětlit smysl používání sestav Popsat metody vkládání dílu do sestav Naučit používat vsazené knihovny normalizovaných dílů Přednášející seznámí žáky s cílem. žáci můžou dělat vlastní poznámky. spolupráci s vyučujícím.
Funkce pro tvorbu sestav Vkládání dílů do sestav Modelování dílů v sestavě Knihovna ToolBox Úprava dílů Rozložení pohledů I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í 9. Vazby dílů v sestavách Popsat a vysvětlit smysl vazeb v sestavě Používat simulaci - pohybovou studii
Přednášející seznámí žáky s cílem. žáci můžou dělat vlastní poznámky. spolupráci s vyučujícím. Vazby sestav a jejich výhody Vazba sjednocená a rovnoběžná Vazba tečná a kolmá Analýza překrytí součástí Rotační motor a zprovoznění simulace Kontrola přesahů v sestavě
10. Tiskové výstupy, závěr Naučit žáky používat tiskové výstupy a export Realizovat závěrečný test Přednášející seznámí žáky s cílem. žáci můžou dělat vlastní poznámky. spolupráci s vyučujícím.
Tisk výkresové dokumentace, formáty výkresů Export dílů v potřebných pohledech a v potřebné kvalitě zobrazení Realizace praktického závěrečného testu (45 min)