Dołącz do czytelników
Brak wyników

Artykuł sponsorowany

21 września 2022

Trzy kroki do 3D w szkołach podstawowych

0 179

Modelowanie i drukowanie 3D to czynności, które mogą ożywić niemal każdą koncepcję edukacyjną, jednocześnie budując praktyczne umiejętności, takie jak rozwiązywanie problemów, praca w grupie oraz projektowanie. Wykorzystanie druku 3D w edukacji powoduje otwarcie umysłów nie tylko uczniowskich, ale co ważne, również nauczycielskich.

POLECAMY

Szanowna Dyrekcjo, drogi Nauczycielu, poniższy artykuł powstał dla Ciebie, po to, abyś przekonał/-a się, jak łatwe do zrealizowania są te tytułowe trzy kroki. Do dziś nie wiedziałeś/-aś, co to jest druk 3D, czym jest filament i co to jest Slicer? – Nic prostszego, postaram się opowiedzieć o wszystkim i w przystępny sposób to wytłumaczyć. Pewnie zastanawiacie się Państwo, kto będzie opowiadał, a będzie to praktyk, nauczyciel z zawodu i powołania, zafascynowany drukiem 3D i nowoczesnymi technologiami. Praktyk, który samodzielnie złożył kilkanaście drukarek 3D i przedrukował dziesiątki kilometrów filamentu. Nauczyciel, który stał się ambasadorem marki Banach 3D i który jest współtwórcą wyjątkowej biblioteki ze scenariuszami zajęć potrzebnych do realizacji lekcji z wykorzystaniem druku 3D – ekoSystemu Banach, ale po kolei.

 

 

Program „Laboratoria Przyszłości” szansą dla polskiej edukacji

Start programu był niespodziewany i szybki, szybko należało podjąć decyzję dotyczącą wymaganych czy możliwych zakupów, szybko też trzeba było się wdrożyć i poznać każde z urządzeń, aby mieć świadomość dobrego i sprawdzonego zakupu. Jak to zrobić, gdy nikt w najbliższym otoczeniu nie słyszał o skanerze czy drukarce 3D? Nie było to proste zadanie, również dla mnie, gdy ponad 5 lat temu zadałem pytanie dyrekcji swojej szkoły o możliwość zakupienia drukarki 3D. Tak bardzo byłem zafascynowany wschodzącą technologią i możliwością zakupu urządzenia, że nie wybrałem modelu, który wydawał mi się najbardziej odpowiedni, tylko taki, który wydawał się wielofunkcyjny, ponieważ zdecydowałem się na urządzenie 3 w1. Była to drukarka, która posiadała w sobie, oprócz modułu druku 3D, skaner oraz laser do grawerowania i pozostając w terminologii tytułu tego artykułu, można nazwać ją dramatem w trzech aktach. Dlaczego zdecydowałem się na taki model? Z bardzo prostej przyczyny: budżetu i możliwości jej nabycia w realiach braku czy trudności w zdobyciu funduszy na jakiekolwiek inne zakupy. Oprócz problemów związanych bezpośrednio ze sprzętem (słaba jakość wykonania, usterki fabryczne, brak profesjonalnego serwisu), kolejnym utrudnieniem było nakłonienie moich kolegów i koleżanek do jej wykorzystania, dodam słowo klucz, do SAMODZIELNEGO wykorzystania, ponieważ gdybym to ja zrobił i zajął się wszystkim od A do Z, chętnych na wykorzystanie byłoby dużo więcej niż te przysłowiowe kilka osób.

 

 

Wykorzystajmy tę szansę, którą dał nam program „Laboratoria Przyszłości”, do tego, aby uniknąć takich sytuacji jak ta powyżej. Dajmy szansę sobie jako nauczycielom, a także naszym uczniom na poznanie nowoczesnej technologii, która będzie doskonałym uzupełnieniem dotychczas wykorzystywanych narzędzi, a także przyczynkiem/podstawą do wyrabiania sobie umiejętności przyszłości spełniających wymogi nowoczesnego rynku pracy, którymi niewątpliwie są kreatywność, praca zespołowa czy krytyczne myślenie. Czas, abyśmy przeszli do kroku pierwszego −biblioteki modeli 3D.

Krok pierwszy – wykorzystanie darmowych bibliotek modeli

W bardzo dużym uproszczeniu drukarka 3D działa w technologii przyrostowej FDM. Jest to technologia wynaleziona i opatentowana już w 1991 roku. Budulec w przypadku druku 3D stanowi kompozyt zwany filamentem, który jest przepychany przez rozgrzaną dyszę bezpośrednio na stół roboczy. Filament ten jest układany warstwa po warstwie, z której każda z nich ma grubość ok. 0,2−0,4mm, aż do uzyskania konkretnego elementu. Nieważne, czy macie Państwo drukarkę marki Banach 3D, czy firmy X, Y, czy innej, ten proces wszędzie wygląda tak samo. Tak samo też wygląda proces znalezienia pliku do wydruku w sieci internetowej. Jest bardzo dużo darmowych bibliotek online, w których możemy pobrać gotowy model do wydruku.

Jednymi z najpopularniejszych serwisów z darmowymi modelami są thingiverse.com, cults3d.com czy turbosquid.com, wystarczy, iż otworzymy którąś z powyższych stron, znajdziemy i pobierzemy interesujący nas model, następnie otworzymy go w programie dedykowanym dla naszej drukarki, aby przygotowana została baza punktów, i możemy drukować. Modele 3D zgodne z programem nauczania oraz dostoswane do przedmiotów jest strona banach3d.pl.

Prawda, że łatwe? W dużym uproszczeniu druk 3D jest podobny do tradycyjnego druku, np. dokumentu z .pdf. Po pobraniu pliku .pdf i kliknięciu przycisku drukuj pojawia się kreator druku, w którym wybieramy, czy druk jest dwustronny, czy mają być wydrukowane konkretne strony, czy będzie wybierany druk kolorowy, czy czarno-biały. W drukarce 3D ten proces jest podobny, ale realizowany przez zewnętrzny program, który nazywa się Slicer, rekomendowany przez producenta drukarki. W tym programie wybieramy np. jakość wydruku czy ustawienia materiału podporowego. Przy druku dokumentu .pdf wybieramy przycisk drukuj i czekamy na efekt, w przypadku druku 3D proces wygląda tak samo, tylko czas oczekiwania jest dłuższy, ponieważ wydruk trwa od kilkunastu minut do kilkudziesięciu czy kilkuset godzin.

Zalety:

  • niezliczona ilość modeli 3D,
  • mnogość serwisów z darmowymi modelami,
  • rozrastająca się baza modeli,
  • możliwość publikowania swoich projektów.

Wady:

  • serwisy są w języku angielskim,
  • wyszukiwanie odbywa się w języku angielskim,
  • modele są nieposegregowane (po wpisaniu słowa history − z ang. historia, nie znajdziemy modeli dotyczących przedmiotu historia, jeżeli autor nie użył tego słowa w opisie. Wyszukiwania musimy dokonać konkretnie, np. Cheops, Giza, Ancient Egypt).

Krok drugi – własny projekt 3D

W sieci można znaleźć co najmniej kilkanaście darmowych programów do tworzenia modeli 3D. Tak naprawdę nie musimy ich szukać daleko w czeluściach internetu, ponieważ w systemach operacyjnych Windows 10 i 11 mamy program Paint3D, z którego to możemy wyeksportować plik w formacie .stl, umożliwiający wydruk trójwymiarowego modelu na drukarce 3D.

Jeżeli jednak chcemy się zmierzyć z autorskim pomysłem, to jednym z najpopularniejszych programów na start jest Autodesk Tinkercad. To darmowy program do projektowania trójwymiarowych modeli, wystarczy się w nim tylko zarejestrować, przejść w miarę intuicyjny tutorial i możemy rozpocząć projektowanie. Na start szczególnie polecam cykl ponad 20 krótkich, 5-minutowych lekcji dotyczących prawie wszystkich funkcjonalności programu opublikowanych na kanale YouTube pod adresem https://bit.ly/3LA0lFZ, w których w prosty i przejrzysty sposób autor tego artykułu wyjaśnia i pokazuje tajniki pracy z Tinkercad.

Własny projekt może być bardziej precyzyjny lub bardziej zaawansowany technologicznie. W tym celu mamy do dyspozycji bardziej rozbudowane programy, w większości instalowalne na komputerze użytkownika, a będą to np. Fusion 360, Inventor czy Solid Edge.

Programy te wywodzą się z rodziny oprogramowania CAE, która jest połączeniem programu do komputerowego rysunku technicznego (CAD − Computer Aided Design – projektowanie wspomagane komputerowo), inżynierii materiałowej, a także zależności fizycznych
(E – engineering − inżynieria). Programy tej klasy pomagają nam tworzyć modele precyzyjne z dokładnością wykonania do setnych czy tysięcznych części milimetra (oczywiście musimy wziąć poprawkę na skurcz materiałowy przy topieniu plastiku − wartości, jeśli chodzi o dokładność, nie mają zasadności przy druku 3D), pomagają też nam sprawdzić pasowania czy siły nacisku działające na poszczególne części projektu.

Jeżeli jesteśmy uzdolnieni plastycznie, możemy wybrać program Blender, który umożliwi nam rzeźbienie czy swobodne modelowanie.

Zalety:

  • możliwość tworzenia swoich modeli,
  • możliwość tworzenia precyzyjnych modeli,
  • kreatywne wykorzystanie nabytych wcześniej umiejętności,
  • rzeźbienie, swobodne modelowanie, rozwijanie nabytych umiejętności.

Wady:

  • każdego z programów należy się nauczyć, co niestety wymaga czasu,
  • każdy z programów działa w zupełnie inny sposób (np. w Tinkercad mamy bibliotekę figur, w Fusion czy Solid Edge musimy je tworzyć od podstaw),
  • Blender posiada mnóstwo funkcji, jednak samo poruszanie się po programie wymaga opanowania skrótów klawiszowych lub zmiany podejścia do projektowania,
  • Fusion, Solid Edge, Inventor wymagają podstawy znajomości rysunku technicznego i pracy w płaszczyznach.

Krok trzeci– znalezienie Świętego Graala dla druku 3D

A gdyby tak odnaleźć złoty środek? A gdyby tak istniało narzędzie lub miejsce, w którym te dwa pierwsze kroki będą w jakiś sposób ze sobą połączone? A gdyby istniało narzędzie, które odciąży nauczyciela informatyki, zaangażuje innych nauczycieli oraz pokaże, iż technologia może funkcjonować w symbiozie z edukacją? Wydawnictwo Ei System i ich flagowy produkt ekoSystem Banach 3D wypełniają tę lukę specjalnymi szkoleniami skierowanymi zarówno do nauczycieli, jak i uczniów, a także są wyjątkowym miejscem w sieci.

 

 

EkoSystem Banach 3D to miejsce w sieci, w którym znajdziemy gotowe pomysły i scenariusze zajęć, tworzone przez nauczycieli dla nauczycieli. Materiały są uszeregowane wg przedmiotów oraz poziomu edukacyjnego. Do każdego scenariusza istnieją gotowe do pobrania pliki, które wgrywamy bezpośrednio na drukarkę 3D. EkoSystem Banach 3D  jest oparty na licencji szkolnej − oznacza to, iż szkoła wykupuje jedną licencję dla całej placówki, tzn. może z niej korzystać każdy nauczyciel pracujący u Państwa w szkole. W przypadku ekoSystemu Banach 3D nie muszą mieć Państwo zakupionej drukarki Banach 3D, tworzone przez ekspertów scenariusze lekcji są kompatybilne z każdą drukarką, a sekcja z materiałami wideo czy zamkniętymi webinarami, na której wraz z innymi ambasadorami odpowiadam na wszystkie Państwa pytania, spowoduje, iż druk 3D będzie czystą przyjemnością.

 

 

Zalety:

  • ekoSystem jest kompatybilny z KAŻDĄ drukarką 3D dostępną na rynku,
  • duża ilość pomysłów/scenariuszy zajęć,
  • scenariusze tworzone przez ekspertów, nauczycieli z doświadczeniem w pracy z drukiem 3D,
  • materiały w języku polskim,
  • webinary pro tylko dla subskrybentów i niepublikowane w kanałach otwartych,
  • ekstra materiały wideo niepublikowane w kanałach otwartych,
  • scenariusze zajęć dopasowane do poziomu edukacyjnego,
  • scenariusze zajęć dopasowane do konkretnych przedmiotów oraz zajęć dodatkowych

Wady:

  • jest uzależniający, im więcej w nim przebywamy, tym więcej chcemy drukować.

„Zaopiekujemy się Twoją szkołą”

Podsumowując, nie ma idealnego sprzętu, gdyż nawet jeżeli zakupimy idealny sprzęt w oczach innych, może nie spełnić on naszych oczekiwań. Może być za trudny lub zbyt skomplikowany w obsłudze, a także może okazać się niewystarczający na nasze potrzeby. Jak sobie z tym poradzić? W jaki sposób zadbać o to, aby mieć jako dyrektor szkoły czyste sumienie, że zrobiłem/-am wszystko, co było w mojej mocy, dałem/-am nauczycielowi na przysłowiowej tacy pomoce dydaktyczne skrojone na miarę potrzeb projektu? Jak nie słuchać wymówek, „bo to jest po angielsku”, „bo ja nie będę nigdy grafikiem”, „bo to jest za trudne”, „bo nie mam pomysłu”? – odpowiedź jest prosta i znajduje się na wyciągnięcie ręki. To ekoSystem Banach 3D, program, w którym nie ma półśrodków i nie ma wymówek, nieważne dla jakiego sprzętu i jakiego producenta jest wykorzystany czy też jaki filament jest dostarczany do szkół. EkoSystem Banach 3D to przestrzeń, w której dowiecie się Państwo wszystkiego o druku 3D. Dzięki materiałom przygotowanym przez ambasadorów marki lekcje staną się atrakcyjne i angażujące, a materiały dodatkowe (karty pracy, odniesienia do integracji z innymi urządzeniami i aplikacjami) pomogą w procesie wdrożenia druku i pracy z nim. Hasło towarzyszące produktowi „Zaopiekujemy się Twoją szkołą” ma na celu nie tylko jego zastosowanie. Firma myśli długofalowo i chce zapewnić jak najlepszą jakość i różnorodność materiałów, tak aby przez następnych pięć lat projektu w Waszej szkole i Waszej klasie nie było nudy, marazmu oraz stagnacji.

 

Przypisy