3D-tisk na Gimnaziji Poljane

Kje ali kdaj ste se prvič srečali z 3D-tehnologijam? Je bilo to v sklopu šole?

Dr. Rudež: s 3D-tehnologijami sem se že srečal, predno smo 3D-tiskalnik dobili na šoli. Delal sem na Inštitutu Jožeta Štefana, kjer so potekali raznoliki projekti s 3D-tehnologijami. 3D-tisk je zelo aktualen v industriji; sam imam kar nekaj prijateljev, ki delajo s 3D-tiskom, tako, da sem prišel v stik s tehnologijo že preko njih. Ogromno informacij pa sem našel na spletnih oz. družabnih omrežjih.

Je bilo nad 3D-tiskom težko navdušiti tudi sodelavce oz. vodstvo šole?

Dr. Rudež: 3D-tiskalnik je na šoli prvo leto, tako, da se projekt še razvija. Za zdaj dejavnosti potekajo preko mene, kot mentorja, upam pa, da v prihajajočih letih navdušim tudi preostale profesorje. Nekateri so se že udeležili tečaja uporabe programske opreme Sketch-Up, upam, da se jim kasneje pridružijo tudi drugi.

Na gimnaziji, kot izbirni predmet ponujate 3D-tisk, poleg tega, ste 3D-tehnologije vključili tudi v druge predmete? Povedali ste že, da pri kemiji 3D-tiskate strukturne molekule, uporabljate 3D-tiskalnik tudi pri drugih predmetih?
Dr. Rudež: Pri rednih predmetih uporabljamo 3D-tiskalnik kot nadgradnjo, dodatek oz. motivacijo za dijake. V redni kurikulum malo težje vpeljemo 3D-tehnologije zaradi časovnih omejitev. Pri izbirnih predmetih, na primer, bi lahko rekli, da nam vzame kakšnih 12 ur, da pokrijemo osnove, kar bi si pri rednem pouku težko zagotovili. Tu bi predal besedo dijakoma 3. letnika, ki obiskujeta izbirni predmet 3D-tiska, da opišeta, s čim se ukvarjata.

Pri katerih izbirnih predmetih vse 3D-tiskate?
Oskar: Pri kemiji, biologiji in izbirnih predmetih. Mislim, da bi 3D-tiskalnik lahko uporabljali tudi pri matematiki, vsaj kar se tiče geometrije. Določene principe, recimo, risanje krivulj drugega reda na stožnici, bi si veliko lažje predstavljali, če bi imeli na voljo 3D-natisnjeno stožnico te na fizični model risali krivulje. Tako bi si lažje predstavljali kaj računamo.
Jakob: S programom za 3D-modeliranje dobimo občutek za 3D-prostor in si preko tega lažje predstavljamo določene matematične like.

Potem lahko rečemo, da tudi pri kemiji lažje razumete snov, če lahko natisnete molekulo in jo fizično držite v roki?
Oskar: Da, definitivno. Kemijske strukture in molekule si včasih težko predstavljamo v prostoru. Če jih samo narišemo v 2D-prostoru z bolj in manj odebeljenimi vezmi, si jih težje predstavljamo, kot če jih imamo priložnost držati v rokah.

Mi lahko poveste malo o aktualnih projektih na šoli?
Dr. Rudež: Trenutno imamo v teku dva projekta, v mislih jih imamo sicer še kar nekaj. Eden od projektov je izbirni predmet, ki si ga je izbralo 6 dijakov. Drugi projekt se odvija v popoldanskih urah, v obliki delavnic. Na začetku so dijaki pokazali veliko zanimanja, žal pa se je projekt začel šele v drugi polovici šolskega leta, ko so dijaki najbolj obremenjeni s testi, tako, da je prišlo do določenega usipa, ki ga pripisujemo časovni komponenti.

Kaj je tisto, kar ste vi z vpeljavo 3D-tehnologij v učni načrt, želeli predati učencem?
Dr. Rudež: Menim, da je delo učitelja kot prvo prenos znanja, drugo pa navduševanje. Tudi navduševanje nad novimi tehnologijami in predstavljanje uporabnosti tehnologij v vsakdanjem življenju. To je predvsem tista komponenta navduševanja, za katero pri rednem pouku težko najdemo čas. Kurikulum tega preprosto ne dovoljuje, zato so super izbirni predmeti in tečaji, ki jih izvajamo v popoldanskih urah.

In zakaj sta si dijaka med vsemi izbirnimi predmeti, ki sta jih imela na voljo (zdravila, nevrotransmitorji, hormoni…) izbrala izbirni predmet 3D-tiska oz. 3D-modeliranja?
Oskar: Med ponujenimi vsebinami se je 3D-tisk gibal najbolj znotraj mojega interesnega področja. Pomembno mi je, da se izobražujem v tej smeri; glede na porast 3D-tiska v zadnjih letih, se mi zdi, da še zmeraj premalo ljudi razume princip 3D-tiskanja, kaj šele, da bi to delo lahko opravljali.

Ste poleg tehnologije FDM (tehnologija ciljnega nalaganja) spoznali tudi katero drugo tehnologijo 3D-tiskanja?
Dr. Rudež: Ko sem, kot učitelj raziskoval trg, sem si ogledal različne 3D-tiskalnike in tehnologije 3D-tiskanja. Vendar je tehnologija FDM najbolj »uporabniku prijazna«. Tu se še zmeraj osredotočamo precej na modeliranje, na spoznavanje 3D-orodij in 3D-tisk kot nadgradnjo. Ampak v osnovi pa se gre za 3D-modeliranje.

dr.Rudež.: Jakob, ti si že prej spoznal s 3D-tiskom?
Jakob: Da, s 3D-tiskom sem se že srečal na Zavodu 404. Tehnologija je nova in izredno uporabna, zato me je pritegnila. Z Gimnazijo Poljanami in Zavodom 404 smo izpeljali že več projektov, sodeloval sem pri enem izmed njih, kjer smo 3D-tiskali električno kolo.

Se je s tem projektom začelo vaše navdušenje nad 3D-tiskom, ali ste se s tehnologijo že prej spoznali?
Jakob: Pred tem sem se že spoznal s programom za 3D-modeliranje Blender, v šoli pa sicer uporabljamo program SketchUp.

Trenutno se veliko govori o poklicih v 3D-tisku. Je to nekaj, kar vaju zanima? Sta razmišljala o zaposlitvi v 3D-tisku oz. znotraj področja 3D-tehnologij? Že razmišljate v tej smeri, ali je prekmalu za takšna vprašanja?
Oskar: Morda težko rečem, da sem razmišljal o zaposlitvi v tej smeri, je pa zagotovo ne izključujem.

Bi lahko rekli, da bo 3D-tisk, vsaj ljubiteljsko, ostal del vajinega življenja, tudi ko zapustita gimnazijo?
Oskar in Jakob: Da.

Torej lahko rečemo, da sta vesela, da sta imela priložnost se spoznati s tehnologijo na šoli?
Oskar in Jakob: Zagotovo.

Na šoli uporabljate naš 3D-tiskalnik Zortrax M200? Ste že 3D-tiskali tudi na drugem 3D-tiskalniku ali ga poskusili sestaviti sami?
Dr. Rudež: Moje izkušnje s 3D-tiskalniki so se začele z nakupom tiskalnika na šoli. Šel sem na teren, obiskal sem inštitute in kolege, ki delajo s 3D-tiskalniki kot raziskovalci oz. v industriji in predvsem preko tega spoznaval različne opcije. Prva prava izkušnja pa je bila na šoli, ko smo kupi 3D-tiskalnik in sem tudi sam natisnil prve 3D-objekte. Prvi objekti so bili namenjeni promociji med profesorji in dijaki.

Izobraževalne ustanove se rade odločijo za 3D-tiskalnik Zortrax, ravno zato, ker je preprost za uporabo. Bi rekli, da imate veliko dela s prilagajanjem 3D-tiskalnika, ali se učenci lahko posvečajo samemu 3D-tisku in 3D-oblikovanju?
dr.Rudež: Eden izmed glavnih kriterijev pri izbiri 3D-tiskalnika je bila, čim lažja uporabniška izkušnja, da ima čim manj nastavitev oz., da je tiskalnik »trotl ziher«. Namen je bil, da se dijaki lahko osredotočijo na tisto, kar je najbolj pomembno; se pravi modeliranju in na koncu fizičnemu 3D-objektu, ki je natisnjen, tako kot mora biti. Imeli smo nekaj tehnoloških težav, ki smo jih rešili in nam niso povzročale prevelikih težav.

Izobraževalne ustanove se rade odločijo za 3D-tiskalnik Zortrax, ravno zato, ker je preprost za uporabo. Bi rekli, da imate veliko dela s prilagajanjem 3D-tiskalnika, ali se učenci lahko posvečajo samemu 3D-tisku in 3D-oblikovanju?
dr.Rudež: Eden izmed glavnih kriterijev pri izbiri 3D-tiskalnika je bila, čim lažja uporabniška izkušnja, da ima čim manj nastavitev oz., da je tiskalnik »trotl ziher«. Namen je bil, da se dijaki lahko osredotočijo na tisto, kar je najbolj pomembno; se pravi modeliranju in na koncu fizičnemu 3D-objektu, ki je natisnjen, tako kot mora biti. Imeli smo nekaj tehnoloških težav, ki smo jih rešili in nam niso povzročale prevelikih težav.

To me veseli in upam, da veste, da smo vam vedno na voljo za pomoč. Kaj pa vam predstavlja največji izziv pri delu z računalnikom?
Dr. Rudež: Zame osebno največji izziv? 3D-tiskanje je bilo nekaj popolnoma novega, tudi zame. Tudi jaz sem se moral naučiti ogromno stvari. Predvsem pa je bil izziv tehnološko gledano, 3D-tiskati zgradbe molekul, kristalov, osnovnih celic, zgradbe molekul z različnimi vezmi, krogle, povezovati valje… Pri drugem projektu, ki ga imamo pa delamo z Grasshopper rino programom (grafičnim urejevalnikom algoritmov), pa je 3D-oblikovanje, SketchUp je precej rigiden v smislu organskih oblik. Organske oblike pa so večji izziv. Namen imamo narediti natečaj za logotip Gimnazije Poljane, našo Poljansko ptico, ki je trenutno narejena v 2D, v 3D-obliki. Največji izziv sedaj bo zmodelirati 3D organsko obliko, za kar bo treba izpeljati precej obsežen tečaj in veliko se bo treba naučiti. To je eden večjih izzivov, ki ga vidim, ter kako bodo te 3D organske oblike kasneje 3D-natisnjene. Za zdaj smo tiskali le že izdelane 3D-modele, kar je enostavnejše.

Učenci naj bi se preko dela s 3D-tiskalnikom naučili reševanja problemov in sodelovanja. Ste morda opazili to tudi med svojimi učenci?
Dr. Rudež: Tu bi besedo predal našima dijakoma.
Super, naj slišimo iz prve roke.
Oskar: Seveda, posebej na področju 3D-oblikovanja je bilo potrebno veliko medsebojne pomoči. Nekateri so se hitreje spoznali s programsko opremo kot drugi. Pomagali smo si tudi z idejami, kako kaj narediti čim hitreje in najbolj efektivno.
Dr. Rudež: Jakob, ti si imel manjši problem? Jakob: Na začetku sem se precej lovil z programom. Najprej smo vsi izdelovali isto molekulo, vendar smo do nje prišli na različne načine. Kasneje smo si izmenjali informacije, o tem kako smo prišli do rezultata in tako prišli do novih načinov, kako uporabljati program.

Dr. Rudež: Kakšen problem si imel pri 3D-tiskanju molekule? Šlo se je za napako programske opreme, ki se je pokazala šele, ko smo poskušali objekt 3D-natisniti?
Jakob: šlo se je za napako programske opreme, ki je v programu nismo opazili, objekt pa je po tisku razpadel. SketchUp rob telesa zazna kot mejo in ker je bil valj zunaj kroga, je zapolnilo tudi del valja. Krogla je bila zapolnjena, SketchUp je zaznal mejo in znotraj pa je ostalo votlo.
Dr. Rudež: tako, da ko smo datoteko pretvorili v .stl obliko oz. v program, se napake v programu ni videlo. Šele, ko smo objekt 3D-natisnili se je pokazala tehnična napako, ki smo jo kasneje uspešno rešili. Napaka pa se je opazila šele pri 3D-tiskanju, ne med 3D-modeliranjem.

Veseli me, da se učite reševanja problemov tudi preko odpravljanja napak in odkrivate nove rešitve.
Dr. Rudež: Da, in to je tisto kar je izredno pomembno v življenju, znati reševati probleme.

Mi poveste kaj več o vašem projektu Poljanska ptica?
Dr. Rudež: To bo najverjetneje večletni projekt, ker je obsežen in razdeljen na več delov. Prvi del je skiciranje, modeliranje v 3D z glino in različnimi materiali, spoznavanje z organskimi oblikami. Drugi del pa je spoznavanje 3D-okolja v katerem lahko modeliramo in risanje ter zadnji del 3D-tisk. Projekt je zastavljen zelo obsežno. Prva faza se izvaja že letos, v drugi fazi, naslednje leto, pa pričakujemo tudi večji odziv dijakov, saj smo 3D-tiskalnik letos imeli v uporabi prvo leto. Takrat nameravamo projekt tudi malo večje zastaviti in predstaviti končne fizične 3D-objekte, tudi v obliki razstave.

Ste do sedaj že imeli kakšno razstavo 3D-objektov?
Dr. Rudež: Ne še, letos smo dobili 3D-tiskalnik, z profesorji smo sedaj dobro tehnološko podkovali, oblikovali tudi izbirne predmete in izpeljali tečaj, kar nam je vzelo nekaj časa, tako, da se nam je ogromno planov zamaknilo v drugo polovico šolskega leta, ki pa je zelo obremenjen del leta. V tem času pa je težko izpeljati še kaj podobnega, tako, da planiramo to za naslednje šolsko leto.

In dijaka, planirata tudi naslednje leto izbrati izbirni predmet 3D-tiska?
Jakob: Naslednje leto imam pri maturi predmet Informatiko, kjer se bomo sigurno ukvarjali tudi s 3D-tiskom.

3D-skenirali ste že?
Jakob in Oskar: Ne.

Bi vam to bilo zanimivo? Potem se bom jaz potrudila, da se vam posodi 3D-skener, da se lahko spoznate tudi s tem področjem 3D-tehnologij. Glede na to, da ste bili letos res pridni, želim, da se malo pozabavate tudi s skeniranjem.

Poleg omenjenih projektov, načrtujete tudi kaj novega, za naslednje šolsko leto?

Dr. Rudež: Poleg rednega dela so omenjeni projekti zame že kar velik zalogaj. Trenutno še nismo začeli načrtovati novih projektov, si bomo pa postopoma zagotovo zamislili še kaj.

Imate kakšno sporočilo ravnateljem šol, ki se odločajo vpeljati 3D-tehnologije v učni program? Bi rekli, da so se vaši učenci, ki so se udeležili izbirnih predmetov ali delavnic, tekom dela s 3D-tiskalnikom, naučili tudi kaj več od samega 3D-tiskanja?
Dr. Rudež: Pomembno je, da nekdo od učiteljev navduši preostale. Pri nas je pobuda od ravnatelja, za nakup 3D-tiskalnika, prišla že pred leti, vendar med učitelji ni bilo zanimanja. Mislim, da je bistveno, da se na šoli najde učitelj, ki vidi smisel v 3D-tehnologijah, vidi uporabnost, in to navdušenje prenese na dijake oz. na ravnatelja, ki ga nato finančno in projektno podpre. Verjamem, da je to ključno, da projekt zaživi.

Bi želeli še kaj deliti z nami? Morda sporočilo učencem, ki obiskujejo šolo, ki še nima 3D-tiskalnika? Lahko podelita kaj je tisto, kar sta vidva odnesla od 3D-tiska, zakaj to želita tudi za njih?
Oskar: Samo znanje, upravljanje tiskalnika in razumevanje principa tehnologije (FDM).

Se vama zdi, da bo znanje v prihodnosti dragoceno? Tudi pri iskanju zaposlitve?
Oskar: Tehnologija je že danes izredno uporabna, neprestano odkrivajo nove možnosti uporabe. Danes se veliko govori tudi o 3D-tisku hiš, iskal se bo kader, ki bo tehnologijo znal upravljati. In to smo mi.

Nekateri v industriji se bojijo izgube služb, da jih bodo nadomestili 3D-tiskalniki. Kaj mislita o tem?
Oskar: Tudi 3D-tiskalnike bo moral nekdo upravljati.

Super, to je odgovor, ki sem ga želela. Hvala vama, da sta z nami delila svojo izkušnjo. Izredno radi iz prve roke slišimo interes in pozitiven odziv na 3D-tehnologije v šolstvu. Jaz osebno pa sem tudi vesela, da se zavedata, da je 3D-tisk tehnologija prihodnosti in, da vam bo poznavanje tehnologije pomagalo tudi pri iskanju zaposlitve.