Õpetaja, prindime täna viiruseid!


Avaldaja:Laura Vetik26. Veebruar 2016

3D-printimine mõjutab mingil moel kõiki valdkondi meditsiinist ja arhitektuurist kuni moe- ja toidutööstuseni välja. Ka õppetöös annab see uusi võimalusi, aidates õppeaineid kergemini mõistetavaks teha. HITSA tellimusel valmis põhjalik juhend 3D-printimise ja printerite kasutamise kohta koolides.

Juhend valmis 2015. aasta lõpus, autoriteks on Priit Norak, Karl-Tanel Paes, Allar Aasjõe ja Tarmo Saluste.

Leiad juhendi „3D-printerid koolis“ täisversiooni siit.

Järgnevalt lühike ülevaade 3D-printerist ja selle võimalustest koolis.

Mis on 3D-printer ja milleks seda kasutatakse?

3D-printer on masin, mille abil saab digitaalsest 3D-mudelist tekitada kolmemõõtmelise eseme. Esmalt luuakse või laetakse interneti kataloogidest alla 3D-mudel, mida soovitakse välja printida, seejärel viilutab arvutiprogramm detaili kihtideks. 3D-printer hakkab peenikest plastniiti ümber sulatama ja joonistab esimese viilu prindipinnale. Selle otsa joonistab ta kõik järgmised viilud kuni valmibki soovitud 3D-mudel.

3D-printer KIT tähendab seda, et 3D-printer tuleb peale ostu ise kokku panna. KIT printerid on enamasti soodsamad ning kergesti ümber ehitatavad ja uuendatavad, sest ongi mõeldud eksperimenteerimiseks ja arenduseks. KIT printeri kokkupanek õpetab ka seda kuidas 3D-printeri põhimõte töötab, teeb lihtsamaks selle parandamise ja on niisama põnev.

3D-printimine võimaldab kiirelt ning soodsalt luua prototüüpe, millega näiteks uue toote erinevaid disaine testida; valuvorme ning vajalikke mudeleid luua; asendada katkiseid osasid mõne suurema masina/asja juures, säästed aega/raha; teha mini-tootmist, mis oleks muidu ääretult kallis.

Erinevad 3D-printimise rakendused hõlmavad endas visualiseerimist, prototüüpimist/CAD, metallivalu, arhitektuuri, haridust, tervishoidu, meelelahutust/jaemüüki ja palju muud.

Tulevik toob aga võimaluse printida erinevaid materjale korraga ning täisvärviliste printide tegemist pea iga 3D-printeriga. Samuti võib oodata tohutut arengut bio-printimises, kus ladestatakse elus rakkude kihid geelikeskkonda ja ehitatakse aeglaselt üles, et moodustada kolmemõõtmelisi bioloogilisi struktuure.

DSC_0020.JPG

Millised on 3D-printimise kasud hariduses?

3D-printer on koha sisse võtnud ka haridusvaldkonnas, kus põhirõhk on disainil ja loovusel, samuti ka tehnoloogial ja inseneerial. 3D-printimine on revolutsiooniline vahend, millele on õppeprogrammis mitmeid erinevaid rakendusi, samuti on 3D-printimise näol tegemist uue võimalusega õpetajatel oma ideid ja materjali õpilastele edastada ning arusaadavamaks teha.

Näiteks aitab 3D-printer õpilaste tähelepanu püüda. Informatsiooni visuaalselt nähtavaks tegemine aitab küll noori kaasata, kuid kolmedimensiooniliste vahendite loomine ja kasutamine köidab õpilaste uudishimu ning tähelepanu veelgi enam. 3D-printerite kasutamine muudab iga tunni hetkega koostöö arendamise ja koos töötamise kogemuseks.  

Keerulised mõisted ja mudelid ei ole enam ainult silmaga nähtavad, vaid ka käega katsutavad. Kõik, mille õpetaja tavaliselt tahvlile joonistaks, on nüüd võimalik füüsilisi käegakatsutavaid mudeleid kasutades lahti seletada. Näiteks on õpetajal võimalus printida inimese skeleti osi bioloogia tunni raames või luua prototüüpe tehnoloogia tundides.

3D-printimine annab suurepärase võimaluse eriti just kunsti ja tehnika tundides, kus 3D-printimisega on võimalik õpilaste loovaid ja metsikuid ideid reaalsuseks muuta.

Järgnevalt mõned näited, kuidas 3D-printimist õppeainetes kasutada saab:

  • Inseneeria ja disaini tundides saab välja printida prototüüpe.
  • Arhitektuuri tudengid saavad välja printida erinevate disainide 3D-mudeleid.
  • Ajaloo tundides on võimalik välja printida ajalooliste esemete või tegelaste koopiaid.
  • Graafilise disaini tundide raames saab välja printida 3D-versioone oma kunstiloomingust.
  • Geograafia tundide raames saab printida ruumilisi topograafilisi kaarte.
  • Kokandust õppivad õpilased saavad luua vorme erinevate toitude valmistamiseks (nt šokolaad).
  • Füüsikas on võimalik 3D-printida näiteks aatomite ning elektronide mudeleid.
  • Keemia tundide raames saab printida molekulide 3D-mudeleid või vahel ka labori tarvikuid, nagu katseklaasi hoidja.
  • Bioloogia tundide raames saab printida rakke, viiruseid, organeid jms.
  • Matemaatika tundide raames saab printida „probleeme“, mida oma õppimisprotsessi käigus lahendada, või matemaatilisi 3D-mudeleid.

Tutvu kindlasti ka juhendiga “3D-printerid koolis“, et lähemalt lugeda, millised on rakendusvõimalused erinevate ainete lõikes – mis kasu on 3D-printerist matemaatikas, füüsikas, keemias, bioloogias, geograafias, ajaloos (kunstiajaoos) või  tehnoloogia tunnis.

Vaata ka juhendi juurde valminud videot:

Fotod: HITSA

Samal teemal: