Tehnička škola Sisak

Projekt 3.D tvornica budućnosti namijenjena je učenicima i nastavnicima u srednjim strukovnim školama za usvajanje novih inventivnih načina stjecanja znanja , kompetencija i novih ishoda učenja iz područja primjene 3.D tehnologije, ICT tehnologije i robotike. Usvojena znanja i kompetencije predstavljaju temeljne pretpostavke za funkcioniranje tvornice u budućnosti.

Projekt je usmjeren na dvije ciljne skupine : nastavnici strukovnih predmeta i praktične nastave i učenici strukovnih škola u području podizanja standarda praktične nastave , inovativnog tehničkog razmišljanja i usvajanja poduzetničkih vještina.

Za nastavnike strukovnih predmeta i praktične nastave planirano je stručno usavršavanje kroz slijedeće aktivnosti/ elemente:

1.  Stručno usavršavanje u području modernih ICT tehnologija

1.1.   Programiranje na  Android platformi / 22 nastavnika /

1.2.   Hologrami-princip rada i stvaranje holograma / 22 nastavnika /

2.  Stručno usavršavanje iz područja 3.D tehnologije

2.1.  Radionica „ 3.D Printer“-princip rada, osnovni dijelovi i praktična primjena   / 12 nastavnika /

2.2.  Studijski posjet specijaliziranom sajmu „3.D show London2015.“   Praktično upoznavanje sa radom svih tehnologija koje se danas koriste u tom segmentu / 26 nastavnika i stručnih suradnika – partnera u projektu /

2.3.  Izrada novog kurikuluma za stručno usavršavanje nezaposlenih osoba na bazi 3.D tehnologije / Specijalist za projektiranje i izradu 3.D predmeta/

Nakon stručnog usavršavanja nastavnici strukovnih škola trebaju usvojena znanja i vještine implementirati i modernizirati  postojeće kurikulume iz elektronike,  računalstva i robotike te  buduće generacije učenika poučavati o novim ishodima učenja iz navedenih područja. Na taj način postojeći kurikulumi iz elektronike, računalstva i robotike postaju moderniji i u skladu sa tehnološkim razvojem što je jedan od osnovnih elemenata općih ciljeva natječaja.

Za učenike strukovnih škola  kao drugu ciljnu skupinu planirane su aktivnosti / elementi koji trebaju učenicima pružiti usvajanje novih ishoda učenja vezanih za 3.D tehnologiju,  praktičnu primjenu robotike, poticanje inovativnih načina razmišljanja i usvajanje poduzetničkih vještina .

Planirani ishodi učenja:

Učenik će istražiti uvjete primjene rovera u specijalnim uvjetima/ minska polja, područja koja su pogođena prirodnim katastrofama, nedostupni arheološki lokaliteti, objekti zahvaćeni požarom i slično /
Učenik će istražiti svjetska dostignuća u izradi specijalnih vozila-rovera
Učenik će osmisliti osnovni inovativni dizajn rovera za specijalne namjene.
Učenik će izraditi tehničku dokumentaciju za specijalno vozilo-rover
Učenik će napraviti elemente za rover u elektronskom obliku  primjenom 3.D programa za projektiranje.
Učenik će projektirane dijelove izraditi na 3.D printeru
Učenik će proizvedene dijelove sa 3.D printera složiti prema tehničkoj dokumentaciji u složeni proizvod-rover za specijalne namjene
Učenik će obradom aluminijskih cijevi i plastičnih dijelova napraviti planirani proizvod-rover za specijalne namjene
Učenik će se koristiti gotovim algoritmom i programom te izrađivati vlastite za efikasno upravljanje robotiziranim vozilom pomoću računala.
Učenik će razlikovati robotske sustave, podsustave i elemente i njihovu funkcionalnu povezanost.
Učenik će primijeniti mikrokontroler za upravljanje robotiziranim  vozilom
Učenik će ispitati ispravnost  sustava i podsustava ugrađenih na robotsko vozilo, prikupiti podatke o radu sustava te na temelju toga donositi zaključke o njegovim mogućem poboljšanju.

Ishodi učenja usklađeni prema: Nacionalnom okvirnom kurikulumu i Zakonu o hrvatskom kvalifikacijskom okviru.

Modernizacija kurikuluma Praktične nastave  omogućiti će učenicima uspješnu izradu glavnog praktičnog rezultata: rovera- specijalnog  robotskog  vozila koji će moći samostalno obavljati slijedeće aktivnosti: ispitivanje minskih polja, istraživanje arheoloških nalazišta, gašenje požara i sličnih aktivnosti gdje postoji opasnost za ljude .Kako bi povećali  atraktivnost projekta i dodatno motivirali učenike i mentore rover će biti osmišljen i izrađen na bazi rovera koji su istraživali Mjesečevu površinu, a to znači da će upravljanje roverom biti bežičnim putem i bit će  energetski neovisan jer će koristiti solarni sustav napajanja. Na taj način će se učenici upoznati i sa tehnologijom i robotiziranim vozilima osmišljenih za specijalne namjene. U tijeku jednogodišnje realizacije projekta, ekipe učenika i mentora trebaju od istih sastavnih elemenata projektirati i izraditi osnovnu verziju rovera koja treba imati: bežični sustav upravljanja, četiri kotača, solarni sustav za napajanje, kameru i minimalno tri različita senzora.

Metode praktičnog rada učenika usmjerena je na razumijevanje tehnike , tehnologije i važnosti proizvodnje, poduzetništva i rada kao uvjet opstanka i održivog razvoja. Znanja , vještine i stavovi koje je učenik usvoji izvodeći praktični rad- rover za specijalne namjene  ostaje ugrađen u učeničku osobnost kao iskustvo u radu, dulje se pamti, motivira i postaju dobar temelj za cjeloživotno učenje.

Nakon završetka projekta svaka naredna generacija učenika treba nadograditi i usavršavati robotizirano vozilo. Na taj način osiguravamo održivost projekta u procesu realizacije kurikuluma.  Praktične nastave tijekom narednih godina. Usvojene ishode učenja u ostalim  stručnim predmetima tijekom godina ugrađujemo u razvoj rover kao specijaliziranog  vozila. Ovim inovativnim načinom razmišljanja i primjenom stečenih znanja u praksi možda tijekom godina proizvedemo i vozilo za aktivnosti na Mjesecu, jer to je buduća velika gospodarska grana u Svijetu koja se polako treba uvoditi u školski sustav. Planirani  elementi  i usvajanje novih ishoda učenja iz elektronike, robotike, programiranja i obnovljivih izvora energije su temeljne pretpostavke za povećanu konkurentnost učenika na tržištu rada nakon završetka strukovnog obrazovanja.

Planirane aktivnosti/ elementi:

1.  Formiranje učeničkog tima od 5 učenika i dva mentora

2.  Istraživanje prostora i objekata  u kojima postoji opasnost za ljude a okružuju nas: minska polja, nova nedostupna arheološka nalazišta, gašenje požara, ispitivanje područja koja su pogođena prirodnim katastrofama i slično.

3.  Projektiranje i izrada specijalnog robotiziranog  vozila – rovera  za istraživanje opasnih i nedostupnih područja  primjenom 3.D tehnologije. Osnovni  zadatak je u okviru Praktične nastave proizvesti rover primjenom 3.D tehnologije, a to znači da  minimalno 30% dijelova  rovera  treba biti proizvedeno na 3.D printeru. Izrada ili proizvodnja dijelova za rover na 3.D printeru je na neki način temelj nove industrijske proizvodnje-tvornica budućnosti, a u 5 srednjih škola će ta mogućnost proizvodnje i biti u stvarnoj funkciji. U budućnosti sva oprema i dijelovi potrebni za neko vozilo ili uređaj biti će proizvedeni ili isprintani na mjestu gdje je nastao kvar i treba samo ugraditi zamjenski modul ili dio. Drugim riječima za rezervni dio nekog stroja će trebati samo 3.D printer i dizajn elementa u  elektronskom obliku.

4.  Ljetna škola „3.D tehnologija“ –ljetna škola se sastoji od 4 radionice :

-   Radionica za 3.D modeliranje

-   Radionica 3.D printer i tehnologija printanja u prostoru

-  Radionica inventivnog i kreativnog razmišljanja i stvaranja

-  Radionica za stjecanje poduzetničkih vještina i stvaranje virtualne tvrtke

Projekt „ 3.D tvornica budućnosti“ je na određeni način nastavak IPA projekta SOELA-solarni električni automobil koji je završio 2013. Godine. Partneri i u ovom projektu su Sisačko-moslavačka županija, Strukovna škola Velika Gorica, Tehnička škola Kutina, Elektrotehnička i prometna škola Osijek i Strukovna škola Vice Vlatkovića Zadar, HZZ- Područni ured Sisak

Ovih pet strukovnih škola uspješno su  i u potpunosti realizirale vrlo zahtjevni i složeni projekt SOELA. Prvi smo  u ovom dijelu Europske unije izradili prave solarne automobile u okviru praktične nastave učenika od projektiranja pa sve do sastavljanja zadanih elemenata. Izrađeni solarni automobili uspješno su prezentirani javnosti kroz 1. Utrku solarnih automobila u Sisku 2013. godine.

Veliko iskustvo u izradi solarnih vozila  i stručnost nastavnika strukovnih predmeta i praktične nastave su sigurna garancija da će sve strukovne škole-partneri kvalitetno realizirati sve aktivnosti projekta 3.D tvornica budućnosti te uspješno prenijeti na učenike nove ishode učenja i ostvariti ciljeve projekta.

Zaključak:

Realizacijom projekta stručno će se educirati 22 nastavnika iz 5 strukovnih škola iz područja 3.D tehnologije, programiranje na Android  platformi, stvaranje i prikaz holograma i tako povećati stručne kompetencije nastavnika.
Povećati kompetencije i motiviranost 25 učenika modernizacijom kurikuluma stručne prakse kroz izradu robotiziranog vozila-rover za specijalne namjene
Izrada novog kurikuluma  za stručno osposobljavanje nezaposlenih osoba iz područja 3.D tehnologije
Opremanje škole modernom opremom:

Profesionalni 3.D printer većih dimenzija printanja..1 komad 3D. skener
Manji građevinski radovi na uređenju i opremanju specijalizirane učionice
Didaktički 3.D printer u kit-formi………………………….5 komada
Komplet za izradu rovera…………………………………5 komada
Tablet računala……………………………………………6 komada

Autor projekta : Stevče Arsoski, ing.el.

Sisak, lipanj 2014.

                                                                   Ravnatelj:

                                                               Davor Malović, dipl.ing.