A) Název vzdělávacího programu: Využití 3D tisku pro výuku a ve výuce pro začátečníky

B) Obsah: Podrobný přehled témat výuky a jejich anotace včetně dílčí hodinové dotace:

1. Tematický blok: Teorie 3D tisku, příprava 3D omalovánek

skládá se ze 3 částí (celková alokace 4 hodiny)

1.1. Teorie 3D tisku

Z obsahu sekce: Podstata a princip 3D tisku (příklady a srovnání s klasickými technikami); Základní popis a fungování 3D tiskárny; Materiál pro 3D tisk (termoplasty, vlastnosti, způsob použití); Základy práce s 3D perem při tvorbě omalovánky pro 3D pera (litmonky).

Cíle sekce

Účastník kurzu:

a) má obecné povědomí o principu 3D tisku, dovede vysvětlit rozdíl mezi klasickou subtraktivní výrobou předmětu a aditivní výrobou 3D tiskem a její výhodu pro Polytechnickou výchovu a pro konstrukční, technické a prakticko-činnostní vzdělávání

b) dokáže popsat základní části 3D tiskárny a jejich funkce

c) dovede popsat podstatu a vlastnosti termoplastu a obecné parametry PLA, ABS a PCL materiálů, jejich vlastnosti ve vztahu k 3D tisku a k práci s 3D perem

d) dokáže popsat podstatu práce s 3D perem a v čem se liší klasický 3D tisk objektu od limonkového systému tvorby objektu (3D tisk omalovánky a následné vyplnění obrázku 3D perem) a jejich výhody a nevýhody pro Polytechnickou výchovu a pro konstrukční, technické a prakticko-činnostní vzdělávání

1.2. Příprava šablon – 3D omalovánek

nahrání STL souborů z databáze a příprava objektů k 3D tisku

Z obsahu sekce:

Databáze STL souborů, programy vhodné pro přípravu objektů do tisku, manipulace s objekty na ploše, základní přehled parametrů tisku a možnosti jejich nastavení.

Cíle sekce

Účastník kurzu:

a) orientuje se v programu Slicer, Cura, KISSlicer (pro základní nastavení tiskových parametrů 3D tisku)

b) dokáže upravit výšku omalovánky, rozmístit objekty na plochu, vyslicovat je podle hotových nastavení k 3D tisku, dovede vygenerovat gcode pro 3D tisk

c) dovede formulovat požadavky na výtisek vůči obsluze 3D tiskárny

1.3. Obsluha 3D pera při tvorbě Litmonky

teoretická příprava na práci s 3D pery při vyplňování omalovánek pro 3D pera (dále litmonky) .

Z obsahu sekce: Popis funkcí základních typů 3D per, zásady obsluhy a manipulace s 3D pery různých výrobců, bezpečnost při práci; Principy vyplňování litmonek; Post-tisková úprava litmonky

Cíle sekce

Účastník kurzu:

a) dovede popsat základní části 3D pera, jeho funkce a základní odlišnosti různých výrobců (výhody, nevýhody)

b) ovládá zásady bezpečnosti při manipulaci a práci s 3D pery

c) zná zásady údržby 3D per

d) ovládá základní principy vyplňování ploch materiálem, spojování dílů 3D perem

e) zná základní úkony post-tiskové úpravy objektů (vytištěných na 3D tiskárně, vyplněných 3D perem)

2. Tematický blok: Nácvik dovedností – praktická část

(4 hodiny).

Z obsahu sekce: Praktické ověření teoretických vlastností, nácvik dovedností, tvorba výrobků podle předlohy – plošný objekt, výroba 3D objektu spojováním plošných litmonkových dílů.

Cíle sekce

Účastník kurzu:

a) prakticky ovládá 3D pera (nahřání, manipulace s tlačítky, výběr režimu vhodného pro daný materiál, vkládání a vyjmutí filamentu), základní údržbu přístroje

b) zvládne z STL souboru objektu vygenerovat gcode pro 3D tisk podle přednastaveného režimu a přenést do 3D tiskárny (online, offline)

c) dokáže sestavit požadavky na parametry pro 3D tisk

d) dokáže připravit 3D tiskárnu k tisku, vybrat a spustit tisk zpracovaného souboru (gcode).

KK prokáže na dvou typech výrobku

Postup od jednoduchého k náročnému:

a) klasická litmonka (vyplnit, sejmout)

Nakreslit jednoduchý obrázek, digitalizovat ho, vytvořit šablonu – omalovánku pro 3D pera, vytisknout ji na jednoduché 3D tiskárně. Litmonku vyplnit plastem za pomoci 3D pera a sejmout ji z podložky.

b) výroba 3D objektu z plošných částí

Rozkreslit objekt na jednotlivé (plošné díly) ve variantě s využitím „papírových montážních pantů“ nebo oddělené. Digitalizovat je, vytvořit šablony – omalovánky pro 3D pera, vytisknout díly na 3D tiskárně. Litmonkové díly vyplnit plastem za pomoci 3D pera.

V případě využití papírových montážních pantů díly za pomoci 3D pera spojit dohromady do 3D modelu a sejmout jej z podložky.

V případě oddělených dílů vyplněné části sejmout z podložky a po zaschnutí a post-tiskové úpravě díly za pomoci 3D pera spojit dohromady do 3D modelu.

C) Forma:

prezenční

D) Vzdělávací cíl:

Cílem semináře je vybavit účastníky základními teoretickými i praktickými znalostmi a dovednostmi pro využití 3D tiku a3D per pro výuku a ve výuce včetně neformálního a zájmového vzdělávání. Jednotlivé cíle jsou blíže specifikovány u tematických bloků vzdělávacího semináře (viz výše).

E) Hodinová dotace:

8 hodin

F) Cílová skupina:

Maximální počet účastníků je stanoven na 18 osob. Kurz je určen pro pedagogické pracovníky základních škol, pro pracovníky v zájmovém vzdělávání.

G) Plánované místo konání: ……………………………………..

H) Lektoři:

Martin Šrytr (oba tematické bloky)

autor a konstruktér 3D tiskáren

Ing. Radek Novotný, PhD. (oba tematické bloky)

konzultant, absolvent online kurzů na University of Illinois at Urbana-Champaign:

Specialization in 3D printing – 3D printing Software

https://www.coursera.org/account/accomplishments/verify/N2GQ6B4YLN7Y

Specialization in 3D printing – Application

https://www.coursera.org/account/accomplishments/verify/5RKXRFTB4Q3V

Specialization in 3D printing – Revolution

https://www.coursera.org/account/accomplishments/verify/7BCAMBUSPM9K

Blanka Rošická (2. tematický blok – Nácvik dovedností, praktická část)

CH) Odborný garant:

et Mgr. Jakub Vlach

I) Materiální a technické zabezpečení:

PC s připojením k internetu, tablet / smartphone s digitálním fotoaparátem, dataprojektor, 3D tiskárna, 3D pera, filament pro 3D tisk a 3D pera, psací potřeby, papír, tuhé lepidlo, textilie z přírodního materiálu, nůžky, špachtle, miska s vodou.

J) Způsob vyhodnocení akce:

Závěrečná reflexe proběhlých skupinových i individuálních aktivit, prezentace hotových výrobků.

K) Stanovení organizačních forem výuky:

Kombinace hromadné a kooperativní formy vyučování. Tematické bloky budou složeny vždy nejprve z přednášky a následně z praktické výuky ve skupinách i individuálně. Poměr obou organizačních forem výuky je v poměru 1:1.

L) Účastnický poplatek

1500,- Kč

M) Technické zabezpečení kurzu:

Hardware:

1x počítač ( notebook ) s nainstalovaným softwarem ( viz software )
1x 3D tiskárna pro tisk Litmonek
1x Smartphone
3D pero ( dle počtu účastníků + 3 rezervní )

Software:

Win 10
3D Builder ( freeware )
Bitmapový editor ( Gimp, Kreslení apod. freeware)
Vektorový editor ( Inscape – freeware )
TinkerCad ( freeware )
Slic3r ( freeware )