STUDIJNÍ MATERIÁLY VYUŽITÍ CAD TECHNOLOGIÍ PŘI TVORBĚ VÝUKOVÝCH OBJEKTŮ

Zvyšování kompetencí pedagogických pracovníků při tvorbě výukových objektů a využívání e-learningových aplikací v odborných předmětech strojírenských CZ.1.07/1.3.44/02.0026

STUDIJNÍ MATERIÁLY VYUŽITÍ CAD TECHNOLOGIÍ PŘI TVORBĚ VÝUKOVÝCH OBJEKTŮ

OPAVA 2014

Studijní materiály Využití CAD technologií při tvorbě studijních materiálů byly vytvořeny v rámci projektu „Zvyšování kompetencí pedagogických pracovníků při tvorbě výukových objektů a využívání e-learningových aplikací v odborných předmětech strojírenských“, reg. číslo: CZ.1.07/1.3.44/02.0026. Organizace: Střední škola technická, Opava, Kolofíkovo nábřeží 51, příspěvková organizace Autor: Ing. Jiří Schreier, Bc. Jiří Kaláč

Jazyková korektura nebyla provedena, za jazykovou stránku odpovídá autor.

.

OBSAH 1

2

Výukové objekty ................................................................................................................. 2 1.1

Definice výukového objektu ........................................................................................ 2

1.2

Znovupoužitelnost ....................................................................................................... 2

1.3

Úložiště výukových objektů ......................................................................................... 3

1.4

Dostupná úložiště v ČR ................................................................................................ 3

DIDAKTICKÉ PROSTŘEDKY .................................................................................................. 5 2.1

Volba učebních pomůcek a zásady jejich aplikace ...................................................... 5

2.2

Didaktická technika ve výuce odborných předmětů ................................................... 7

2.2.1

Dataprojektor ....................................................................................................... 8

2.2.2

Vizualizér .............................................................................................................. 8

2.2.3

Interaktivní tabule ................................................................................................ 9

2.3

3

Tvorba modelů s využitím CAD technologií a 3D skenování ..................................... 10

2.3.1

3D modelování ................................................................................................... 10

2.3.2

Technologie 3D skenování.................................................................................. 12

2.3.3

Technologie 3D tisku .......................................................................................... 13

Výukové materiály pro výuku předmětu Strojnictví ........................................................ 15 3.1

Tvorba výukových objektů ......................................................................................... 15

3.2

Příklad využití výukových objektů při tvorbě výukových materiálů .......................... 16

Seznam použité literatury ........................................................................................................ 18 Seznam příloh ........................................................................................................................... 19

ÚVOD Projekt „Zvyšování kompetencí pedagogických pracovníků při tvorbě výukových objektů a využívání e-learningových aplikací v odborných předmětech strojírenských“ reaguje na vzdělávací potřeby pedagogických pracovníků v oblasti ICT a implementací moderních vzdělávacích technologií, metod a forem vzdělávání do výuky. Jedním z předmětů, kde se změnila koncepce vzdělávání je technická dokumentace. Ruční kreslení je nahrazeno CAD technologiemi, vznikají nové obory jako např. reverzní inženýrství. Také normy týkající se zhotovování technické dokumentace zaznamenaly spoustu zásadních změn. To vyžaduje, aby pedagogičtí pracovníci byli vybaveni nejen potřebnými pedagogickými kompetencemi, ale aby v rámci odborných částí výuky bylo vyučováno podle současných potřeb praxe. Cílem vzdělávacího programu Využití CAD technologií při tvorbě výukových objektů je posílení odborných kompetencí pedagogických pracovníků zaměřené na využití CAD technologií pro tvorbu 3D modelů, včetně 3D tisku a tvorbu výkresové dokumentace strojních součástí.

1

1

VÝUKOVÉ OBJEKTY

Představme si modelovou situaci: Učitel se připravuje na vyučování konkrétního vzdělávacího tématu a dojde k přesvědčení, že pro splnění jím stanoveného výukového cíle by bylo výhodné využít počítač. Představuje si, že za pomocí datového projektoru, který je ve třídě společně s učitelským počítačem nainstalován, by mohl všem žákům přehrát vhodnou video ukázku, která se tématu hodiny dotýká a následně využít několik aktivit, které se k video ukázce váží. Jenže kde video ukázku a popis návazných aktivit získat? Uvedená situace není nijak nereálná a převedeno na konkrétní probírané učivo se s ní denně potýkají učitelé po celém vyspělém světě. Aby bylo učení v již tak komplikovaném jednadvacátém století jednodušší, vznikají úložiště výukových objektů. Jejich zřizovateli jsou ministerstva, vysoké školy, neziskové organizace atp. – zkrátka všichni, kdo chtějí učitelům pomoci s přístupem k výukovým materiálům v digitální podobě.

1.1 Definice výukového objektu Za výukový objekt se považuje jakýkoli digitální zdroj, který může být opětovně využit pro podporu vzdělávání. Výukový objekt je jakákoli digitální nebo nedigitální entita, která může být použita v učení, vzdělávání a výuce. (IEEE) Vlastnosti výukového objektu:  

malá část výukového obsahu, specifikována cílem výkonu, aktivitou, vyhodnocením žáka základní stavební prvek e-learningu, slouží k výstavbě lekce, k osvojení učiva malého rozsahu

Formy výukových objektů:     

obrázky zvuky videa texty animace

1.2 Znovupoužitelnost Původní myšlenkou pro vznik elektronických výukových objektů byla snaha autorů elearningových kurzů ušetřit si práci při jejich sestavování a využít již jednou vytvořená data. Cílem bylo rozdělit komplexní kurzy elektronického vzdělávání do monotematických, kontextově nezávislých, znovupoužitelných částí, které budou dostupné pro vytváření dalších a dalších kurzů e-learningu a tyto objekty nabídnout recipročně ostatním.

Aby učitel vhodný výukový objekt nalezl, musí jej autor detailněji popsat. Pro třídění, procházení a vyhledávání výukových objektů je nutné je opatřit specifickým typem informací o jejich obsahu, autorovi, apod. Tato „data o datech“ se nazývají metadata. A aby bylo popisování objektů jednotné, existují standardy a specifikace, které slouží pro definici metadatových struktur (např. specifikace Dublin Core nebo standard Learning Object Metadata – LOM).

1.3 Úložiště výukových objektů Úložiště digitálních objektů je definováno jako kolekce zdrojů, přístupných prostřednictvím počítačové sítě, aniž by bylo nutné předem znát strukturu kolekce. Webové stránky úložišť mají zpravidla hierarchickou strukturu podobnou takovému uspořádání dokumentů, jaké známe ze souborového systému našich počítačů. Jednotlivými složkami mohou být například vzdělávací oblasti podle rámcových vzdělávacích programů. Obecně lze úložiště rozdělit na dva typy:  

úložiště, na jehož serverech jsou uloženy všechny soubory, ze kterých se výukový objekt skládá, typickým příkladem je digitální knihovna vzdělávacích materiálů Dilleo metadatový vyhledávač objektů, který funguje na principu odkazů – jednotlivé objekty jsou zde indexovány formou metadat, samotné výukové objekty nejsou serverem shromažďovány. Příklady takových úložišť jsou: Evaluační web, Gateway to 21st Century Skills nebo MERLOT.

1.4 Dostupná úložiště v ČR V České republice existuje několik různě vyspělých a zaměřených úložišť výukových objektů, které jsou zaměřeny na studenty či učitele. Mezi nejvýznamnější z nich patří: 

Evaluační web MŠMT

Jedná se o odkazovník, který indexuje pouze popisky (metadata) výukových objektů. Cílovou skupinou jsou pedagogičtí pracovníci základních a středních škol, není třeba se registrovat. Lze vybírat z nabídky vzdělávacích softwarů, informačních zdrojů a výukových objektů. Každý zaregistrovaný objekt byl evaluován dvěma recenzenty, jejichž recenze si v systému mohou návštěvníci přečíst. 

Dilleo

Slouží, jako úložiště garantovaných výukových objektů. Vzniklo jako projekt Socrates a v současné době na něm aktivně spolupracuje pět univerzit. Databáze obsahuje více než 750 objektů, které svou kvalitou odpovídají vysokoškolským skriptům. Cílovou skupinou jsou nejen vysokoškolští studenti, ale také vysokoškolští učitelé. Pro získání přístupu k uloženým objektům je nutná registrace a následné schválení administrátorem systému.

3



Telmae

EduPort Telmae – je otevřený, editovaný zdroj vzdělávacích objektů pro učitele, jehož provozovatelem je Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze. Registrovaní uživatelé mohou vkládat vlastní objekty, které před zveřejněním procházejí křížovou recenzí. 

Edubrána

Není klasickým úložištěm, ale pouze vstupní branou do více úložišť (Dilleo, Telmae). 

Wikisource

Nejedná se v pravém smyslu o úložiště výukových objektů určené pedagogické veřejnosti, ale o projekt nadace Wikimedia, který se zabývá uchováváním volně dostupných dokumentů. 

DUMy.cz

DUMy.cz je internetový portál, který má za cíl sdílení a archivaci digitálních učebních materiálů (DUM). Využití všech publikovaných materiálů ve výukovém procesu bude zcela legální a pro jejich použití nebude nutná registrace. Díky hodnocení kvality obsahu lze odlišit materiály s přínosnějším obsahem.

4

2

DIDAKTICKÉ PROSTŘEDKY

Didaktické prostředky jsou předpokladem kvalitní a úspěšné výuky. V současné době si nedokážeme představit učitele, který by při výuce nepoužíval žádný z didaktických prostředků. Nasazení moderních didaktických prostředků do výuky umožňuje účinnější využití výukových metod, učitelům pomáhají didaktické prostředky usnadnit výuku a učinit ji zajímavější. Žákům napomáhají didaktické prostředky k lepšímu a rychlejšímu pochopení a zvládnutí učiva a tím přispívají k dosažení všech cílů v procesu výuky. V literatuře se můžeme setkat s různými způsoby chápání didaktických prostředků. Maňák1 chápe didaktické prostředky jako předměty a jevy sloužící k dosažení vytyčených cílů. Mezi didaktické prostředky patří materiální prostředky, které zajišťují, podmiňují a zefektivňují průběh vyučovacího procesu. Spolu s materiálními prostředky, vyučovací metodou a formou výuky lze dosáhnout výchovně vzdělávacích cílů. Vedle pojmu didaktické prostředky jsou také zmiňovány pojmy didaktická technika a učební pomůcky. Pedagogický slovník2 definuje didaktickou techniku jako technická zařízení, která jsou využívána za účelem zefektivnění výuky. Didaktickou technikou se rozumí buď jen přístroje, nebo i jejich programy. Obvykle se rozlišuje didaktická technika tradiční (diaprojektor, zpětný projektor a filmový projektor) a moderní (počítač s didaktickým programem, jazyková laboratoř, multimediální výukový systém aj.). Učební pomůcky jsou definovány jako předměty zprostředkující nebo napodobující realitu, napomáhající větší názornosti nebo usnadňující výuku, např. přírodniny, obrazy, schémata, symboly a modely. Současná nabídka učebních pomůcek zahrnuje širokou škálu auditivních, vizuálních, obrazových a technických pomůcek, které jsou součástí vyučování.

2.1 Volba učebních pomůcek a zásady jejich aplikace J. A. Komenský: „Proto budiž učitelům zlatým pravidlem, aby všecko bylo převáděno smyslům, kolika možno. Tudíž věci viditelné zraku, slyšitelné sluchu, vonné čichu, chutnatelné chuti a hmatatelné hmatu; a může-li něco býti vnímáno najednou více smysly, budiž to předváděno více smyslům,…“. Využití učebních pomůcek a didaktické techniky velmi úzce souvisí se skutečností, jakým způsobem člověk přijímá informace ze svého okolí. Nejvíce informací člověk přijímá:   

1 2

zrakem (87 %) sluchem (9 %) ostatní smysly (4 %)

MAŇÁK, Josef. Nárys didaktiky. 3. vyd. Brno: Masarykova univerzita v Brně, 2003, 104 s. ISBN 80-210-3123-9. PRŮCHA, Jan, Eliška WALTEROVÁ a Jiří MAREŠ. Pedagogický slovník. 4. vyd. Praha: Portál, 2003, 322 s. ISBN 80-717-8772-8.

5

Z uvedených skutečností by měly učební pomůcky sloužit především k vizualizaci předávaných informací. Didaktické prostředky a učební pomůcky pomáhají konzervovat podstatné části učiva. Neméně důležité je i zapojení mnoha smyslů do procesu učení a realizace aktivních učebních činností s didaktickými prostředky. Člověk si pamatuje:     

20 % z toho, co slyší 30 % toho, co vidí 50 % toho, co vidí a slyší 70 % toho, o čem sám mluví 90 % toho, co sám koná

V dnešní době existuje široká škála učebních pomůcek vhodných pro využití. Zařazení učebních pomůcek do výuky nemusí mít vždy pozitivní přínos. Při nesprávném didaktickém využití může být účinek i kontraproduktivní, což platí zejména při jejich nepřiměřeném využívání. Moderní vyučovací prostředky jsou nezbytnou součástí vyučování, nikdy však nemohou nahradit učitele. Sebedokonalejší a sebemodernější učební pomůcky budou vždy jen prostředkem, nikoliv cílem vyučování. Svou funkci splní jen tehdy, když je bude učitel využívat v souladu s didaktickými zásadami a metodami výuky. Učitel musí ze souboru učebních pomůcek vybírat na základě určitých hledisek, viz Obr. 1: Faktory ovlivňující volbu učební pomůcky.

Obr. 1: Faktory ovlivňující volbu učební pomůcky

3

3

zdroj: DOSTÁL, Jiří. Učební pomůcky a zásada názornosti. 1. vyd. Votobia Olomouc, 2008, 40 s. ISBN 978-807409-003-5. Dostupné z: http://www.tykva.net/files/UJAK/ucebni_pomucky.pdf

6

Obecná pravidla pro zacházení s učebními pomůckami:         

výběr vhodných pomůcek musí být zajišťován dlouhodobě ověření funkce pomůcky v přípravě na vyučování výběr pomůcky s ohledem na charakter vyučovaného předmětu a věk žáků příprava potřebného materiálu pro provoz pomůcky, ověření bezpečnostních opatření určení fáze vyučovacího procesu, v níž bude pomůcky využito uvádění pomůcek v pravý čas a na správném místě jev, který pomůcka znázorňuje, je třeba předvádět ve vývoji učební pomůcky musí být v souladu se zvolenými vyučovacími metodami a formami názorné působení učební pomůcky nesmí potlačovat rozvoj abstraktního myšlení žáků

Ne vždy lze zajistit, aby byly ve výuce přítomny skutečné předměty a jevy, anebo aby výuka probíhala v reálném prostředí. V tomto případě je vhodné zajistit alespoň jejich modely nebo vyobrazení tak, aby bylo možné skutečné prostředí žákům co nejvěrohodněji přiblížit. Náhradu skutečnosti lze provádět různými způsoby na několika stupních abstrakce, viz Obr. 2: Stupně abstrakce při využití různých didaktických prostředků.

Obr. 2: Stupně abstrakce při využití různých didaktických prostředků

4

2.2 Didaktická technika ve výuce odborných předmětů Didaktická technika může být za použití multimediální vyučovací metody ve výuce odborných předmětů využita pro dosažení efektivnějších vzdělávacích výsledků. Zpětný projektor, vizualizér, osobní počítač, dataprojektor, interaktivní tabule, tablet, elektronické hlasovací

4

zdroj: DOSTÁL, Jiří. Učební pomůcky a zásada názornosti. 1. vyd. Votobia Olomouc, 2008, 40 s. ISBN 978-807409-003-5. Dostupné z: http://www.tykva.net/files/UJAK/ucebni_pomucky.pdf

7

zařízení, televize, video, DVD představují didaktickou techniku, jejichž použití je vhodné a někdy i nezbytné ve vyučování strojírenských odborných předmětů. 2.2.1 Dataprojektor Dataprojektory patří mezi projekční techniku, která snímá pracovní plochu počítače učitele do prostoru třídy. Ve vyučování může být uplatněn pro výklad látky, kdy má učitel vytvořenou prezentaci v digitální podobě, ale i při opakování, zadávání úloh, procvičování učiva, didaktických testech, písemných pracích a dalších činnostech, kdy je třeba zobrazit třídě informace uložené v počítači. Moderní a lehké mobilní projektory dnes nabízejí vysoký světelný výkon pro kvalitní obraz i při vyšší hladině osvětlení v místnosti a mnoho dalších užitečných funkcí. Lze jimi promítat nejen to, co máme pro výuku připraveno ve svém PC, ale také informace napojením na síť internetu nebo intranetu. Dataprojektory lze využít jako DVD přehrávače, přijímače TV vysílání nebo ke snímání textu a dalších pomůcek připojením k vizualizéru. Velmi užitečné je propojení dataprojektoru s interaktivní tabulí. 2.2.2 Vizualizér Vizualizér, viz obr. 3, je zařízení, které svou podobou připomíná zpětný projektor. Ve vyučování však nabízí podstatně širší možnosti využití. Přístroj zachycuje informaci přímo z průsvitné či neprůsvitné předlohy (fotografie, knihy, letáky, příručky aj.). Snímán může být i trojrozměrný objekt nebo okolní prostor. Vizualizér z nedigitální předlohy vytváří digitální záznam, který je zvětšen a prostřednictvím datového projektoru zobrazen na projekční plátno. Digitální záznam může být uložen do paměti počítače, u některých vizualizéru do paměti zařízení.

Obr. 3: Vizualizér

Funkce vizualizéru spočívá v nasvícení předmětu postranními zářivkovými svítidly, průhledný materiál je nasvícen ze spodní strany, a snímaný obraz se pak zobrazuje přes dataprojektor na projekční ploše. 8

Výhodu tohoto zařízení je v možností využití široké škály tištěných informací, aniž bychom je museli předem složitě zpracovávat, nehrozí ani poškození materiálů, ke kterému dochází, posíláme-li je žákům na ukázku do lavic. Velkou výhodou je také snímání trojrozměrných předmětů, u kterých není vhodné kolování po třídě. 2.2.3 Interaktivní tabule V současné době se používají dva typy tabulí: Interaktivní tabule Smart Board, viz Obr. 4, a Activ Board. Užitná hodnota obou typů je přibližně srovnatelná. Hlavní rozdíl nalezneme v principu práce s tabulí a v odolnosti proti poškození. Smart Board Kombinuje výhody běžné tabule a velké dotykové obrazovky. Pro psaní a ovládání není potřeba speciální pero, stačí pouhý prst, ukazovátko či tužka. Zápisy, nakreslené obrázky a grafy lze přenést a uložit do počítače. Práce s tímto typem tabule je jednoduchá, povrch je ale citlivý k mechanickému poškození.

Obr. 4: Interaktivní tabule Smart Board

Activ Board Tento typ byl vyvinut pro potřeby školství, má tvrdý povrch, který není náchylný k poškození. K psaní na dotykovou tabuli a práci s ní je ale nutné speciální elektronické pero, které nelze nahradit jinou pomůckou. Activ Board může být používán jako klasická bílá školní tabule, povrch je upraven k psaní běžnými stíratelnými popisovači. Zápis napsaný fixem se však neukládá do počítače. Speciální software SMART Notebook vyvinutý pro interaktivní tabule umožňuje vytvářet multimediální interaktivní prezentace. Vše může následně uložit, vyexportovat do jiných 9

formátů (pdf, ppt, html aj.) a tisknout ve formě pracovních listů, upravovat a přizpůsobit vzdělávacím potřebám žáků. Interaktivní tabuli lze doplnit hlasovacím systémem. Pomocí hlasovacího systému lze rychle a snadno ověřit znalosti žáků. Díky využití přirozené hravosti a soutěživosti žáků je zde zaručena motivace žáků a učiteli se dostává kompletní přehled o znalostech celé třídy.

2.3 Tvorba modelů s využitím CAD technologií a 3D skenování 3D CAD softwarové produkty nabízejí komplexní a flexibilní sadu softwarových nástrojů pro 3D strojírenské navrhování, simulaci výrobků, tvorbu nástrojů, zakázkový vývoj a komunikaci návrhů. Umožňují navrhovat, prezentovat a simulovat výrobky na přesném 3D modelu předtím, než dojde k jejich výrobě. Vytváření digitálních prototypů v CAD aplikacích pomáhá firmám navrhovat dokonalejší výrobky, snižovat náklady na vývoj a rychleji uvádět výrobky na trh. 3D skenery slouží k rychlé a přesné digitalizaci reálných dílů. Právě pro tyto výše zmiňované skutečnosti lze uvedené technologie využít při tvorbě výukových materiálů v odborných strojírenských předmětech. Současný stav na středních odborných školách je neuspokojivý. Modely, které byly používány ve výuce, již dosluhují a nové se nevyrábějí. Pokud ano, pak jsou pro školy finančně náročné. Jedna z cest, jak přiblížit žákům skutečné strojní součásti, je jejich zobrazení ve virtuální realitě, popřípadě možnost vytištění trojrozměrných modelů. 2.3.1 3D modelování CAD systémy (Computer Aided Design – počítačem podporované navrhování) umožňují vytvářet objekty ve dvou nebo trojrozměrném prostoru. Výstupem CADu mohou být technická dokumentace nebo 3D modely, viz Obr. 5: Vizualizace 3D modelů (Autodesk Inventor).

Obr. 5: Vizualizace 3D modelů (Autodesk Inventor)

10

Autodesk Inventor obsahuje špičkové vizualizační nástroje, které zpřehledňují práci s modelem a dávají lepší představu o výsledné podobě výrobku. Uživatel pracuje s texturami reálných materiálů, rozmisťuje světla, nastavuje stíny a vytváří prostředí, kde je výrobek umístěn. Další možností prezentace modelů je využití komunikačního formátu DWF. S těmito daty lze pracovat buď ve volně dostupném programu Design Review, viz Obr. 6: Ukázka prezentace 3D modelů v Design Review, nebo v aktuálním internetovém prohlížeči (Internet Explorer, Firefox).

Obr. 6: Ukázka prezentace 3D modelů v Design Review

Aplikace umožňuje vytvářet jednoduché animace, viz Obr. 7: Ukázka rozkladu strojních zařízení, což lze využít ve výuce strojírenských předmětů ke tvorbě servisních manuálů, montážní dokumentace, instruktážních videí, apod. Výstup lze publikovat do řady formátů doc, flash, avi, pdf.

11

Obr. 7: Ukázka rozkladu strojních zařízení

2.3.2 Technologie 3D skenování Ruční 3D scanner, viz obr. 8, je zařízení pro přenos skutečných prostorových tvarů do virtuálních 3D modelů. Skener při své práci shromažďuje pomocí různých technologií údaje o tvaru a vzhledu snímaného předmětu. Shromážděné informace jsou pak základem pro tvorbu digitálního trojrozměrného modelu. Výsledná data lze dále zpracovávat pro různé účely pomocí speciálního software. Podle použité snímací technologie se 3D skenery dělí na bezkontaktní a dotykové.

Obr. 8: Ruční 3D scanner

12

Ruční 3D skenery umožňují 3D skenování objektů bez nutnosti použití referenčních značek. Kamera nasnímá objekt v reálném čase a převede jej do 3D modelu. Výhodou tohoto řešení je, že během několika minut lze naskenovat a přenést do 3D modelu jakýkoliv objekt. Výstupním 3D formátem je polygonová optimalizovaná síť (soubory s příponou *. stl), kterou lze dále zpracovávat v prostředí CAD (tvorba plošných modelů), CAE (analýzy), CAM (přímé obrábění), Rapid Prototyping (přímá výroba kovových nebo plastových prototypů). 2.3.3 Technologie 3D tisku Všechna zařízení na výrobu 3D modelů pracují na principu rozložení počítačového modelu do tenkých vrstev a jejich následném sestavení do reálného modelu v pracovním prostoru tiskárny. Na rozdíl od klasického obrábění se materiál neubírá, ale naopak je po vrstvách přidáván. Model je stavěn na základní desce, která po dokončení každé vrstvy poklesne dolů právě o tloušťku této vrstvy.

Obr. 9: 3D tiskárna PROFI3DMAKER

3D tiskárna PROFI3DMAKER, viz obr. 9, pracuje s trojrozměrným počítačovým modelem ve formátu *.stl. Dosahovaná přesnost tisku je 0,1 mm ve vodorovném rozlišení a 0,08 mm ve výšce jednotlivých vrstev. Výplň lze nastavit od plné (stoprocentní), přes vyplnění sloupky podobnými včelí pláství, až po vláskové vyplnění. 3D modely strojních součástí, viz obr. 10, lze tisknout z různých materiálů, většinou z plastů.

13

Obr. 10: 3D modely strojních součástí

14

3

VÝUKOVÉ MATERIÁLY PRO VÝUKU PŘEDMĚTU STROJNICTVÍ

3.1 Tvorba výukových objektů Pro tvorbu výukových objektů byla použita CAD technologie. Jednotlivé virtuální modely hřídelových spojek byly vymodelovány pomocí software Autodesk Inventor 2008. Modely určené pro studijní materiály lze pro větší názornost vizualizovat, jednotlivé součásti barevně odlišit nebo vytisknout pomocí 3D tiskáren.

Obr. 11: 3D modely hřídelových spojek

Obr. 12: Instruktážní animace montáže a demontáže hřídelových spojek

15

3.2 Příklad využití výukových objektů při tvorbě výukových materiálů

HŘÍDELOVÉ SPOJKY Hřídelové spojky jsou strojní součásti, které spojují trvale nebo dočasně hnací hřídel s hnaným nebo chrání hnací stroj před přetížením. Základní rozdělení hřídelových spojek:

PEVNÉ SPOJKY TRUBKOVÁ SPOJKA

 

patří mezi nejjednodušší spojky silnostěnná trubka s drážkou

16



do trubky se zasunou oba konce spojovaných hřídelů a spojí se pomocí klínů nebo per

Montáž trubkové spojky:

Postup montáže:   

slícování pera s drážkou v hřídeli nasunutí trubky spojky na konec hřídele nasunutí trubky na druhý konec hřídele

KONTROLNÍ OTÁZKY 1. Popište funkci hřídelových spojek 2. Přiřaďte zobrazené spojce název a) trubková spojka b) korýtková spojka c) kotoučová spojka

3. Popište jednotlivé části hřídelové spojky a postup montáže

17

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1] DOSTÁL, Jiří. Učební pomůcky a zásada názornosti. 1. vyd. Votobia Olomouc, 2008, 40 s. ISBN 978-80-7409-003-5. Dostupné z: http://www.tykva.net/files/UJAK/ucebni_pomucky.pdf [2] MAŇÁK, Josef. Nárys didaktiky. 3. vyd. Brno: Masarykova univerzita v Brně, 2003, 104 s. ISBN 80-210-3123-9. [3] PRŮCHA, Jan, Eliška WALTEROVÁ a Jiří MAREŠ. Pedagogický slovník. 4. vyd. Praha: Portál, 2003, 322 s. ISBN 80-717-8772-8.

18

SEZNAM PŘÍLOH Příloha č. 1: Pracovní listy

19

Zvyšování kompetencí pedagogických pracovníků při tvorbě výukových objektů a využívání e-learningových aplikací v odborných předmětech strojírenských CZ.1.07/1.3.44/02.0026

PRACOVNÍ LISTY VYUŽITÍ CAD TECHNOLOGIÍ PŘI TVORBĚ VÝUKOVÝCH OBJEKTŮ

OPAVA 2014

ZADÁNÍ 

Vytvořte virtuální model kotoučové spojky, včetně animace pomocí rozkladu na jednotlivé komponenty. Pro tvorbu výukových objektů použijte software Autodesk Inventor. Pro větší názornost jednotlivé součásti barevně odlište.



Vytvořte kompletní výkresovou dokumentaci kotoučové spojky (výrobní výkresy + výkres celkového sestavení s kusovníkem.

PŘÍKLAD ŘEŠENÍ

ZDROJOVÉ SOUBORY KE STAŽENÍ: http://www.iss.opava.cz/moodle     

animace.wmv kotouc.ipt hridel.ipt hridelova_spojka.iam výkresová dokumentace

POZNÁMKY

ZADÁNÍ 

Vytvořte virtuální model korýtkové spojky, včetně animace pomocí rozkladu na jednotlivé komponenty. Pro tvorbu výukových objektů použijte software Autodesk Inventor. Pro větší názornost jednotlivé součásti barevně odlište.



Vytvořte kompletní výkresovou dokumentaci korýtkové spojky (výrobní výkresy + výkres celkového sestavení s kusovníkem.

PŘÍKLAD ŘEŠENÍ

ZDROJOVÉ SOUBORY KE STAŽENÍ: http://www.iss.opava.cz/moodle      

animace.wmv korytko1.ipt korytko2.ipt hridel.ipt korytkova_spojka.iam výkresová dokumentace

POZNÁMKY

ZADÁNÍ 

Vytvořte virtuální model trubkové spojky, včetně animace pomocí rozkladu na jednotlivé komponenty. Pro tvorbu výukových objektů použijte software Autodesk Inventor. Pro větší názornost jednotlivé součásti barevně odlište.



Vytvořte kompletní výkresovou dokumentaci trubkové spojky (výrobní výkresy + výkres celkového sestavení s kusovníkem.

PŘÍKLAD ŘEŠENÍ

ZDROJOVÉ SOUBORY KE STAŽENÍ: http://www.iss.opava.cz/moodle     

animace.wmv trubka.ipt hridel.ipt trubkova_spojka.iam výkresová dokumentace

POZNÁMKY