Comment intéresser les enfants et les étudiants à divers aspects des sciences naturelles, comme la composition des substances ou la liaison des atomes des éléments de base ? Utilisez une forme amusante et interactive ! Comme l’Institut d’Enseignement et sciences humaines à l’Université de chimie et de technologie de Prague, République tchèque. L’élément clé de leur approche réussie réside dans les superbes impressions 3D réalisées avec les imprimantes 3D Original Prusa.

Tout a commencé avec un modèle pour le Programme d’éducation Prusa : Un jeu de construction magnétique avec des éléments chimiques. Des sphères imprimées en 3D de différentes tailles représentent différents atomes comme l’oxygène ou l’hydrogène. Grâce aux aimants, vous pouvez facilement les combiner en divers éléments ou substances.

Le jeu de construction est à la fois simple et réaliste : les sphères sont dimensionnées dans des proportions réalistes et les angles entre elles correspondent à leurs homologues du monde réel. Cela vous fait passer d’un « H2O » légèrement abstrait ou d’un simple motif dessiné sur un tableau noir à quelque chose que vous pouvez toucher et mieux comprendre ! Et le jeu de construction n’est limité que par le niveau de l’étudiant ou par ce que son professeur propose.

Après le succès du jeu de construction, l’université a acheté cinq autres Original Prusa MK3S+ et expérimente maintenant ce que ces imprimantes 3D peuvent faire : ce qui peut être imprimé, comment cela peut être imprimé et comment les impressions et les matériaux résistent dans diverses conditions, par exemple lorsqu’ils sont exposés à certains produits chimiques. Dans un futur proche, ils envisagent de se procurer une imprimante 3D SLA – comme la prochaine étape logique dans leur parcours d’impression.

Il ne s’agit pas que de chimie

Bien qu’il s’agisse d’une université axée sur la chimie, l’impression 3D est utilisée dans plusieurs autres domaines : par exemple, l’un des cours d’été était destiné aux étudiants en biologie. Pour les aider à mieux comprendre le sujet, le personnel a imprimé un modèle d’un crâne d’ornithorynque. C’est quelque chose que les étudiants locaux ne peuvent normalement voir que dans un manuel ou dans un bon musée (derrière une vitre). Grâce à l’impression 3D, les élèves ont pu non seulement le toucher et le voir sous tous les angles mais aussi se faire une bien meilleure idée de l’animal lui-même.

Le modèle du crâne a également suscité un intérêt naturel chez les étudiants – ils ont immédiatement voulu savoir quoi d’autre pouvait être imprimé et comment. Les plus intéressés et les plus rapides à apprendre sont, étonnamment, les enfants du premier niveau. Même s’ils apprennent encore à lire, en même temps, ils dessinent des modèles de base dans Tinkercad et les impriment avec une assistance minimale.

C’est aussi pourquoi l’Institut d’Enseignement et des Sciences Humaines travaille en étroite collaboration avec plusieurs lycées pour partager les bénéfices et le savoir-faire de l’utilisation d’une imprimante 3D en classe. Et ils donnent eux-mêmes l’exemple.

« L’impression 3D est devenue une composante essentielle de notre enseignement. Nous essayons de l’inclure le plus possible, et cela dépasse le cadre de notre université. Nous avons impliqué des élèves du primaire, des lycéens et des universitaires, » dit RNDr. Jan Havlík, >Ph.D., assistant de recherche à l’Université de Chimie et de Technologie.

Des idées et des solutions intelligentes

L’impression 3D encourage l’exploration et la recherche de solutions ou d’améliorations intelligentes – et l’environnement scolaire est idéal pour cela. Une de ces solutions intelligentes a été créée par un étudiant : Un spectromètre imprimé en 3D pour mesurer l’absorption lumineuse. Tout ce dont vous avez besoin est une boîte de tic-tac vide et un smartphone avec une application – avec cela vous pouvez mesurer la pollution de l’eau. Cette solution intelligente est un remplacement bon marché mais valable pour du matériel coûteux dans certaines situations.

Ils utilisent également l’impression 3D directement dans les laboratoires.

« Des choses autrefois compliquées à faire, et qui devaient être faites sur mesure par des entreprises spécialisées, peuvent maintenant être faites sur place. Nous n’avons pas besoin de dépenser de grosses sommes d’argent ou d’utiliser des processus d’usinage compliqués pour faire fabriquer quelque chose, » dit Jan Havlík et nous montre un exemple.

« Notre laboratoire avait besoin d’un support pouvant contenir 20 tubes à essai et être immergé dans un bain à ultrasons sans se corroder. Et nous avons donc fabriqué un support simple à partir de filament PETG, qui est parfait pour ce genre d’application et qui est presque indestructible, » dit Havlik.

Vous pouvez voir l’impression 3D sur toutes sortes de matériel de laboratoire – ils impriment beaucoup ici. Et leur choix d’imprimantes 3D Original Prusa était bon.

« Les imprimantes Original Prusa sont très robustes – je peux les mettre dans ma voiture, traverser la moitié du pays et elles fonctionnent parfaitement, la plupart du temps sans aucune calibration supplémentaire, » dit Havlik.

L’avenir de l’impression 3D dans l’éducation

Les progrès dans le domaine de l’impression 3D ont fait des imprimantes 3D un outil standard dans de nombreux domaines – tels que la science, la fabrication, l’automobile et l’éducation.

« Tout comme Internet, l’impression 3D fait désormais partie de notre quotidien. Elle nous aide d’une manière ou d’une autre chaque semaine et c’est une technologie tellement utile et pratique à avoir sous la main, » déclare Jan Havlik.

Sa prédiction pour l’avenir de l’impression 3D dans l’éducation est très positive :

« C’est maintenant à nous, enseignants, de reconnaître et d’appréhender pleinement le potentiel de ces machines et de les intégrer dans l’enseignement de manière engageante et pédagogique. Notre objectif est de trouver des moyens innovants et agréables d’utiliser l’impression 3D à son plein potentiel et de rendre notre enseignement encore meilleur et plus amusant pour tous, » Jan Havlík conclut notre visite.

– Jakub Fiedler, Štěpán Feik, Jakub Kmošek