Moc rádi sledujeme, jak jsou naše tiskárny prověřovány na těch nejlepších univerzitách. Například architekti z ETH Zürich, inženýři ze ZHAW i University of Calgary je používají pro náročné, technologicky velmi pokročilé projekty. Tentokrát se ale podíváme na univerzitu, která využívá 3D tisk k tomu, aby změnila způsob, jakým se vyučuje matematika. Vítejte v rakouském Linci!

Na Univerzitě Johanna Keplera (JKU) v Linci se soustředí na přípravu budoucích učitelů. Takový přístup má obrovský dopad, který se navíc násobí. Zde vyvíjené nové výukové metody se totiž prostřednictvím budoucích absolventů dostanou k velkému množství dalších studentů.

Profesor Zsolt Lavicza z Pedagogické fakulty JKU to shrnuje jednoduše: „V našich projektech hodně využíváme 3D tisk, protože věříme, že se stane nedílnou součástí každodenního života.“ I proto se svým týmem zajišťuje budoucí generaci pedagogů nástroje, které v moderních učebnách skutečně využijí.

Jak přenést matematiku z obrazovky do reálného světa

Nikdo této záležitosti nerozumí lépe nežli Markus Hohenwarter, tvůrce programu GeoGebra, dynamického matematického softwaru využívaného 100 miliony studentů a učitelů po celém světě. Ačkoliv jde o fantastický nástroj pro digitální vizualizaci matematiky, Markus ví, že má své limity, které není snadné překonat.

„Obrázek řekne víc nežli tisíc slov či rovnic,“ vysvětluje Markus. Doplňuje však, že studenti mají často problém s pochopením 3D objektů pouze z obrazovky. „3D tisk je proto úžasný způsob, jak přenést do reality to, co pouze vidíte na displeji,“ říká tvůrce GeoGebry.

Díky této úvaze tak vznikl snadný, ale působivý pracovní postup – modelovat složité matematické objekty v GeoGebře, a poté je pomocí 3D tiskárny Prusa přinést do fyzické podoby.

Hry, hlavolamy a haptické modely

To už je každodenní práce Mgr. Mathiase Tejery, univerzitního asistenta na JKU, který se specializuje na výuku STEM oborů. Pracuje s budoucími učiteli na vývoji nástrojů, díky kterým se učení mění v objevování.

Skvělým příkladem je jejich hra „Genius Square“ nebo speciální 3D tištěné piškvorky. Jde o zábavný způsob, jak vyučovat logiku, prostorovou představivost nebo práci se souřadnicovým systémem, aniž by si to děti vůbec uvědomovaly. V dalším projektu skládají studenti 3D tištěné části krychle, aby pochopili princip objemu. Tedy už žádné abstraktní řezání virtuálních objektů, nyní mohou vidět a cítit, jak do sebe jednotlivé díly zapadají.

Tým také tiskne grafy složitých funkcí, díky čemuž si mohou studenti vzít rovnici doslova do ruky. „Držet 3D tištěný graf vám dá mnohem lepší představu o tom, jak se funkce chová,“ říká Mathias.

Tento přístup otevřel dveře neuvěřitelné inkluzi. Tým se podílí na projektu pro nevidomé studenty, kde tištěné modely funkcí pomáhají pochopit pojmy, které by jinak byly nedostupné. „Mohou se jich dotknout, nahmatat detaily a získat představu, o čem se bavíme,“ říká Mathias. Mít něco v ruce je podle něj úplně jiný zážitek a 3D tisk přišel, aby to studentům umožnil. „Myslím, že šlo o nástroj, který jsme postrádali,“ uzavírá.

Která tiskárna se hodí nejvíc

Aby takové projekty fungovaly ve školách, musí být současně spoleh na použité technologie. Učitelé zkrátka nemají čas řešit komplikované nastavování nebo údržbu.

„Vyzkoušel jsem mnoho tiskáren,“ vzpomíná Mathias. Když například koupil levnou, narazili na technické problémy, kvůli kterým potřebovali skutečného učitele-odborníka, aby ji vůbec mohli používat. „Teď ale zkoušíme tiskárny Prusa a od učitelů na ně máme skvělou odezvu. Nepotřebují od nás žádnou technickou podporu, prostě jen vloží soubor, stisknou tlačítko a vytisknou si to, co potřebují,“ říká Mathias.

Tým, který začínal s Original Prusa i3 MK3, teď ve velkém používá tiskárnu MK4S. „Měli jsme pocit, že je ještě jednodušší. Nepotřebujete ji kalibrovat, můžete ji přenášet na různá místa a vždycky bude fungovat,“ říká Mathias. S úsměvem také dodává, že Input Shaper je zcela zásadní věc, která mu každodenně šetří hodiny času.

Velkou výhodu pak vidí také v celém ekosystému, kam spadají také Prusamenty, u nichž je možné využít už přednastavené profily. „Prostě je jen vyberete ve sliceru,“ vysvětluje Mathias a pochvaluje si, že tyto filamenty s tiskárnou skvěle spolupracují. Své modely také sdílí s dalšími učiteli na Printables.com, čímž rovněž podporují ducha open-source komunity.

Zářivá budoucnost

Čím víc učitelů se dostává k 3D tiskárnám, tím větší je knihovna nápadů a na míru vytvořených výukových nástrojů. Pro Mathiase Tejeru je tím pádem budoucnost jasná.

„Myslím si, že za pět, šest nebo deset let bude 3D tiskárna ve škole brána jako počítače dnes,“ předpovídá. Mluví o místnosti s tiskárnami, které bude umět použít každý učitel a bude pomocí nich učit své žáky. „Myslím, že jdeme správným směrem,“ uzavírá pak Mathias svou předpověď.

S každým učitelem, který programem projde, tak univerzita v Linci posílá do světa ambasadora praktické tvůrčí výuky, a to není málo.

Nemůžeme se dočkat, co dalšího ještě na JKU vymyslí…. Tedy vytisknou!