3D-учитель. Как 3D-технологии помогают современным педагогам

В последнее время модно критиковать существующую систему образования. В вину реформаторам Минобра РФ ставят ЕГЭ, излишнюю теоретизированность знаний, отсутствие современных методик. Как бы то ни было, в российские учебные заведения новые технологии проникли быстрее, чем на некоторые производства.

В рамках государственных и региональных программ в школы и вузы приобретаются 3D-принтеры и сканеры. На сайте госзакупок можно найти десятки лотов, где фигурирует 3D-оборудование. В некоторых регионах дети знакомятся с FDM-печатью даже в детском саду. Так, 27 детских садов Пермского края получат 3D-принтеры по региональной программе «Детский Техномир».

Для школ ключевым стал Приказ Министерства образования и науки РФ от 30 марта 2016 г. № 336. В соответствии с ним в перечень средств обучения современного ученика вошли 3D-принтер профессионального качества, расходные материалы для 3D-печати, конструктор для сборки 3D сканера.

Вызовы времени накладывают повышенную ответственность на учителя. Он должен не только быстро освоить новое оборудование и научить с ним работать детей, но и заинтересовать учащихся.

3D-технология имеет огромный педагогический потенциал, предоставляя возможность выводить проектную деятельность (обязательную по новым ФГОС) на современный уровень. По сути, теперь в рамках проектной работы можно создавать как реальные объекты, востребованные в школе, так и прототипы сложных устройств, проходя все этапы настоящей коммерчески-ориентированной проектной работы.

В качестве одного из примеров удачного использования 3D-технологий в школе могу предложить проект по созданию «обвеса» робота MakeBlock Ranger для использования последнего в учебной деятельности. Такой обвес позволил повысить «живучесть» робота и его датчиков при многократном использовании учебными группами, добавил функциональности за счет дополненных подвесов датчиков и блоков питания.

Интересными проектами были и архитектурные макеты, выполненные совместно с учениками других школ Петербурга. На текущий момент в рамках нашего объединения «Лаборатория проектов» мы предлагаем такие совместные варианты деятельности, помогая именно с технической стороной печати придуманных в школах города моделей.

Для высших учебных заведений использование 3D-оборудования выходит за рамки ознакомительных задач. В технических университетах возникают лаборатории аддитивных технологий, которые занимаются научными разработками. Прототипы, созданные в стенах таких лабораторий, имеют все шансы заменить изделия, изготовленные традиционными методами. Например, Лаборатории Самарского государственного аэрокосмического университета им. С.П. Королева напечатали на 3D-принтере камеру сгорания газотурбинного двигателя. В перспективе 3D-печатные двигатели могут совершить революцию в авиастроении.

Обычные студенты сталкиваются с 3D-принтерами на занятиях — часть учебных проектов невозможна без использования аддитивных технологий. Из-за этого при вузах часто создаются фаблабы и технопарки, оснащенные по последнему слову техники. Поработать в таком фаблабе могут не только студенты, но и желающие любого возраста. Правда, основная аудитория — учащиеся высших и средних учебных заведений.

Основная задача одного из крупнейших технопарков страны — ЦМИТ при Научном парке МГУ — вовлечь школьников и студентов в научно-техническую деятельность. Возможностями ЦМИТ пользуются и преподаватели МГУ, которые используют 3D-принтер для подготовки демонстрационных моделей. Рассказывает Виталий Морозов, заместитель директора Научного парка МГУ, руководитель ЦМИТ НП МГУ, куратор программы «Умник»:

 «ЦМИТ при Научном парке МГУ предоставляет студентам Университета доступ к оборудованию для реализации учебных, научных и личных проектов. В том числе, это 3D принтеры разных моделей. Также мы работаем со школьниками, помогаем организовывать детские научно-технические лагеря, в которых дети сами разрабатывают и мастерят свои проекты. Раньше это было сложно и дорого, теперь 3D принтеры легко привезти в лагерь на машине и на месте напечатать все, что будет там разработано. Если у ребенка возникает идея, он всегда может прийти к нам для консультации, воспользоваться оборудованием и прислать на 3D модель по электронной почте.

3D-технологии дают педагогам принципиально новые возможности изготовления и демонстрации различных моделей с помощью 3D печати. Теперь это дешево и быстро, модель можно скачать из интернета, разработать самостоятельно, поставить задачу перед учащимися. Например, недавно мы сделали трехмерную модель порового пространства песчаника для Геологического факультета МГУ. А для сотрудники кафедры магнетизма Физического факультета печатают у нас детали для крепления материалов в исследовательских установках магнитного поля. Это не массовая продукция, основная ее ценность в уникальности и индивидуальности для конкретного потребителя».

Можно сетовать на недостатки современной системы образования, но то, что оснащение учебных заведений меняется в лучшую сторону — неоспоримый факт. Новое оборудование постепенно изменяет и сам учебный процесс, чтобы лучше соответствовать современным реалиям в производстве и промышленности. На передовой таких изменений находятся преподаватели. Именно они осваивают сложное оборудование, учат работать с ним школьников и студентов, прививают интерес к инновациям. От их знаний и терпения зависит, станет ли 3D-принтер удобным инструментом для реализации творческих проектов или будет пылиться в кладовой, доставаемый только перед проверками Рособрнадзора.