Nechte své žáky, aby si osahali technologii 3D tisku od návrhu modelu až po hotový výtisk, navíc v rámci projektu, který si sami povedou.
The focus of the target group
Děti 3. trojročí (6., 7. a 8. ročník), se základní znalostí obsluhy PC, bez zkušeností s 3D modelováním a tiskem.
Necessary knowledge and skills
Děti by si měly samostatně poradit s ovládáním počítače - přihlásit se do svého poštovního účtu, vyzvednout si tam kód třídy Tinkercad, umět pracovat s myší. Pokud jde o 3D modelování a tisk, není nutná žádná praxe.
Průvodce by měl mít alespoň základní zkušenosti s programem Tinkercad, a zkušenosti s modelováním a 3D tiskem alespoň v rozsahu základního školení Prusa.
Project objectives
Projekt je zaměřen na:
- samostatné získání podkladů (fotografie, skici) ke každému domu,
- zvládnutí obsluhy kreslícího programu Tinkercad,
- zvládnutí přípravy modelu k tisku v programu Prusa Slicer,
- zvládnutí obsluhy 3D tiskárny v rozsahu nezbytném pro úspěšné vytištění objektu.
Hlavním výsledkem je, že si každý žák prakticky vyzkouší postup při vytváření a tisku 3D modelu, vedlejším výsledkem je vytvoření zmenšeného modelu centra města, kde žáci žijí a chodí do školy. Získané modely lze použít v další výuce (Jeden svět - vlastivěda, dějepis), jako rekvizity ve výtvarných instalacích, jako předměty v poznávacích hrách. Celkový počet domů není omezen, tj. v projektu mohou pokračovat v dalších letech žáci, kteří postupně dorostou.
Required equipment
Běžné PC/notebook s připojením k internetu, myš, 3D tiskárna, Tinkercad, Prusa Slicer, tisková struna PLA, celková spotřeba asi 500 m filamentu (tj. necelé 2 cívky po 750g) pro tisk v rozsahu 120 hodin, isopropylalkohol k čištění tiskové plochy, výřez fotomapy z portálu mapy.cz vytištěný v měřítku 1:200, fixy, pravítko.
Project time schedule
příprava projektu: 2,5 hodiny
projekt: 12 vyučovacích hodin po 45 minutách
tisk: celkem 21 budov a 6 menších objektů trvalo přibližně 120 tiskových hodin, jeden dům trvá mezi 2 a 4 hodinami dle velikosti při výšce vrstvy 0,2 mm a výplni 10%, nejdelší tisk jednoho objektu 12 hodin 42 minut (kostel), nejkratší tisk jednoho objektu 10 minut (fontána).
Uvedené časy jsou včetně seznámení žáků s technologií, učení se s programy a vybavením a sestavení 3D tiskárny Mini+ z předmontovaných celků. Podle míry pokročilosti žáků a stupně přípravy technického vybavení lze časové odhady redukovat na méně než polovinu, tj. příprava do 1 hodiny, projekt 5x45 minut, celková doba tisku podle počtu objektů ve výše uvedeném rámci.
Workflow
Příprava:
[v hranatých závorkách kdo udělá]
- Volba části města [průvodce] - 0,5 hodiny
je vhodné zvolit takový výsek města, aby obsahoval dostatečný počet budov vzhledem k počtu žáků, osvědčil se koeficient 2x počet žáků - rychlejší budou chtít dělat více budov; zároveň je dobré, aby budovy tvořily nějaký přirozený celek, na to je ideální náměstí, uzavřený statek apod.
- Příprava podkladové mapy [průvodce] - 1 hodina
- z leteckých map na portálu mapy.cz udělat výřez z printscreenů v měřítku 1:200 obsahující příslušnou část města a ten nechat vytisknout v reprografickém studiu na velký formát (cca. 150 Kč za tisk), měřítko je zvoleno tak, aby i největší objekty šly tisknout jako jeden kus. Okrouhlé měřítko usnadní žákům přepočty odměřených vzdáleností.
- fixem vyznačit půdorysy jednotlivých domů - pomůže žákům v orientaci, umožní v první fázi přímo odměřovat půdorysné rozměry.
- Vytvoření třídy v Tinkercadu, vytvoření účtů jednotlivých žáků [průvodce] - 0,5 hodiny
Třída v Tinkercadu umožní průvodci sledovat pokrok jednotlivých žáků.
- Instalace Prusa Sliceru na počítačů [průvodce] - 0,5 hodiny
Projekt:
- Seznámení s technologií 3D tisku, ukázka tisku [průvodce + žáci] - 45 minut: předvedení tiskárny, tisk vzorových objektů.
- Úvod do programu Tinkercad [průvodce + žáci] - 45 minut: předvést žákům jak se přihlásit do programu, ukázat tvorbu jednoduchého objektu, následně si žáci sami spontánně začnou tvořit - program je intuitivní a lze ho zvládnout bez studování dokumentace nebo sledování výukových videí - tutoriály jsou v případě potřeby k dispozici na tinkercad.com a na Youtube.
- Koordinace - [žáci] si do mapy vyznačí kdo bude pracovat na které budově, sami si hlídají aby práce postupovaly a nedocházelo k tomu, že dva žáci pracují nezávisle na stejném objektu.
- Dokumentace budov [žáci + průvodce], ideálně blok 2x45 minut: vlastivědná vycházka spojená s pořizováním fotografií (na mobil), náčrtků a poznámek pro následné vymodelování budovy, děti samy musí zhodnotit jaké podklady potřebují, chybějící podklady si mohou samostatně doplnit kdykoliv později, nebo získat z jiných zdrojů - od spolužáků, fotografie na internetu, Google Streetview atd.
- Modelování v Tinkercadu: každý [žák] vymodeluje zvolenou budovu, ze základních tvarů které jsou v Tinkercadu k dispozici skládá budovu podobně jako se skládají dřevěné kostky, používá vlastní zdroje opatřené ve fázi dokumentace budov, ale i zdroje spolužáků pokud jsou k užitku, dále mapy.cz, Google StreetView, fotografie na internetu, cílem je vystihnout charakteristické rysy budovy - základní tvar, výklenky, arkýře, členění, tvar střechy apod. Půdorysné rozměry budovy žáci mohou odměřit na vytištěné mapě, nebo změřit pomocí funkce “Měření vzdálenosti a plochy” na webu mapy.cz a přepočítat do měřítka, výškové rozměry budov je třeba odhadnout dle fotografií na základě rozměrů částí, jejichž rozměry známe (např. dveře);
- Příprava k tisku - program Prusa Slicer [průvodce + žáci] - 45 minut: toto je vhodné provést jakmile je k dispozici několik prvních modelů - vysvětlení k čemu slouží, ukázka možností ovlivnění doby a kvality tisku, použití podpěr a výplně.
- Příprava objektu pro tisk [žáci]: stažení objektu z Tinkercadu jako .stl, slicování, úprava parametrů (výplň, podpěry, výška vrstvy) - každý žák si připraví svůj objekt a pak předá informace o vhodné poloze a parametrech tomu, kdo připraví tisk více objektů najednou, což umožní připravovat tisky v délce 9-12 hodin bez nutnosti každé 2-4 hodiny obsluhovat tiskárnu;
- Tisk [žáci]: příprava tiskové plochy, zavedení filamentu, spuštění tisku
- Postprocesing [žáci] odstraní podpěry, případně vlákna, volitelně barvení domů podle fotografií.
Další podrobnosti a konkrétní zkušenosti jsou v dokumentu Poznámky v sekci Soubory.
Authors
Žáci 3. trojročí ZŠ Radostná Zdice
The author hasn't provided the model origin yet.