In 3D mở ra một thế giới mới mẻ với các em học sinh nhờ pha trộn hài hòa kiến thức trong giáo trình kèm chút khéo léo trong thực hành giúp phản ánh đúng thành tích học tập của các em. Để đào sâu hơn về những điều “được và mất” khi ứng dụng in 3D vào trường học, chúng tôi đã có cơ hội trò chuyện với Họa Sĩ In 3D kiêm Trưởng Khoa Công Nghệ trường công lập Comstock ở Kalamazoo, bang Michigan, Mỹ. Thầy sẽ chia sẻ với bạn đọc một số kinh nghiệm quý báu trong ngành.

Phổ cập in 3D đến từng lớp rõ ràng là thử thách không nhỏ

Một số người cho rằng do thiếu giáo án mẫu phù hợp với từng bậc học làm dự án đưa in 3D vào trường học khó khả thi. Ấy vậy, thầy Mark Peeters khẳng định còn có thử thách to tát hơn nhiều.

“Chạy đua với thời gian là thử thách cam go mỗi trường cần vượt qua nếu muốn phổ cập in 3D tới từng lớp”

Ngày nay, thay vì được toàn tâm truyền cho các em con chữ, giáo viên không chỉ phải oằn mình đáp ứng nhiều tiêu chuẩn giáo dục khắt khe mà còn phải thường xuyên tham gia các đợt tập huấn trang bị kỹ năng giảng dạy mới. Do vậy, đưa cái gì đáng học nhất vào mỗi tiết luôn là nỗi lo canh cánh của mỗi người thầy người cô. Để đáp ứng được đặc thù công việc, mỗi nhà giáo phải không ngừng tự trau dồi kiến thức chuyên môn và sẵn sàng tiếp thu công nghệ mới phục vụ công tác giảng dạy như phần mềm hay máy in 3D.

Công nghệ in 3D Ultimaker

Phổ cập in 3D tới từng lớp

Thầy Mark cuối cùng cũng đã tìm ra giải pháp chạy đua với thời gian là thành lập một đội ngũ thiết kế giáo án vận hành theo nhiều phương án khác nhau. Thứ nhất, căn cứ trên dự án cũ, đội ngũ này sẽ nghiên cứu và tái xuất bản “dự án có bổ sung” hoặc thậm chí thay giảng viên đứng lớp vài tiết đầu để làm mẫu. Như vậy, giáo viên không bị bỡ ngỡ và chịu nhiều áp lực phải trau dồi công nghệ “cấp tốc”.

Thầy Mark tâm niệm in 3D cũng như bút chì màu hay đất sét trong lớp, đều là công cụ cần thiết giúp các em thỏa trí sáng tạo. May mắn là ở quận thầy đang ở, chính quyền đã đưa in 3D vào giảng dạy trong tất cả các khối lớp. Lấy khối 8 làm ví dụ, máy in 3D giờ đây đã trở thành thiết bị quan trọng trong các bài giảng tích hợp. Nhờ tiền đề đó, giáo trình ngày càng được chỉnh lí bổ sung cho đa dạng hơn. Cách triển khai với đối tượng học sinh các cấp như sau:

Lớp 3. Truyền đạt khái niệm cơ bản về in 3D nhưng không nên quá nặng về kiến thức công nghệ chuyên môn. Tiếp đó dạy các em thiết kế vật thể 2D trên phần mềm thiết kế đặc thù phù hợp với độ tuổi các em. Qua đó, gieo vào tâm hồn non nớt của các em một niềm vui nho nhỏ – Niềm vui được trở thành cha đẻ chính thiết kế của mình

Lớp 4-6. Giới thiệu openSCAD – Phần mềm chuyên về toán học và lập trình này sẽ trang bị cho các em mảng kiến thức vòng lặp, biến và mảng dữ liệu khi bước lên lớp 5-6. Đầu lớp 6 sẽ là khoảng thời gian các em tự phân tích dự liệu thiết kế (slicing) bằng phần mềm Cura kiêm chế tạo thành phẩm.

Lớp 8-12. Khi các em đã sử dụng thuần thục phần mềm Tinkercad trên mạng mới tiến đến openSCAD, TinkerCad, MeshMixer, 123D Catch, Thingiverse và các phần mềm thiết kế 2D khác như InkScapePaint.net

Công nghệ in 3D Ultimaker
Các em học sinh chăm chú thiết kế trên phần mềm CAD


Hướng dẫn cách tra cứu tài liệu và sắp xếp bài giảng in 3D

Với kinh nghiệm thâm niên trong ngành, thầy Mark đúc kết được một số mẩu quy tắc tối quan trọng  để tổ chức một tiết in 3D cùng một số nguồn tài liệu đáng giá:

  • Chỉ nên kết thúc mở tiết học khi đã dạy cho các em định nghĩa về “giới hạn thiết kế” và “mục đích thiết kế”.
  • Học sinh sẽ có hứng thú học tập hơn khi được trên tay chính thành phẩm của mình
  • Nên nhớ giáo án là tinh hoa tổng hợp từ giáo trình nhiều môn học, do đó không nên mặc định các em phải giỏi in 3D khi kết thúc môn.
  • Độ tuổi nào thì dùng phần mềm đó, giáo viên có thể phát bài mẫu cho các em nếu cần thiết.
  • Bài giảng được thiết kế chặt chẽ theo từng khối lớp, không những cải thiện kĩ năng sẵn có trong các em mà còn đào tạo kĩ năng sử dụng phần mềm liên quan.
  • Nếu nhóm của bạn có cả nhân lực trong ngành sư phạm lẫn công nghệ thì càng tốt. Đây là dịp hiếm có giúp họ rèn luyện kỹ năng làm việc với trẻ, đổi lại, bạn lại được dịp trau dồi thêm kiến thức công nghệ. Các trò từ đó cũng học được cách người lớn làm việc. Lợi cả đôi đường!

Thầy Mark cũng chia sẻ rằng bí quyết tiến bộ của thầy là học hỏi từ đồng nghiệp, từ diễn đàn của Ultimaker và nghiên cứu kĩ sách hướng dẫn sử dụng. Bên cạnh đó cũng thảo luận với các thầy cô khác để xác định vật thể in 3D cần chú trọng và yêu cầu đầu ra, từ đó mới chọn lọc và sắp xếp phần kiến thức cần dạy theo trình tự. Thầy cũng nhận thấy tầm quan trọng của tài liệu phần mềm trong việc tạo ra mô hình mẫu cho các em và cải thiện quá trình sản xuất. Nói về diễn đàn trên mạng của Ultimaker, thầy dành nhiều lời khen có cánh: “Diễn đàn có nhiều thành viên hoạt động năng nổ và sẵn lòng chìa tay ngay khi tôi gặp khó khăn”.

Máy in 3D nào thích hợp trong lớp học?

Khi được hỏi về tiêu chí chọn máy in thích hợp trong lớp học và lí do gắn bó với Ultimaker Original+, thầy liệt kê những yêu cầu sau:

  • Thực tiễn. Máy in phải có thời gian chết thấp và hoạt động ổn định bất kể người đầu hay cuối sử dụng.
  • Chính xác. Đã dạy cho trẻ em hai chữ “công bằng” thì thành phẩm của chúng cũng phải chất lượng như nhau.
  • Nhanh mà nhiều. Để đáp ứng yêu cầu của lớp trên 25 học sinh, máy in cần phải in được nhiều vật thể cùng lúc
  • Sử dụng nhựa nhiệt dẻo PLA. Nhắm đến đối tượng sử dụng là trẻ nhỏ, máy in phải sử dụng vật liệu phân hủy sinh học và không khí thải độc hại.
  • Nguồn mở. Máy phải dễ thao tác với trẻ em khi muốn chỉnh sửa thiết kế
Công nghệ in 3D Ultimaker
Một mẫu máy Ultimaker Original+ trong lớp


Máy in 3D Ultimaker Original+ rất thích hợp dùng trong lớp học nhờ mang trong mình tính năng thiết thực, bền bỉ và giá cả hợp túi tiền. Công đoạn lắp ráp máy “chơi mà học” cũng mang lại nhiều giá trị thiết thực cho học sinh.

Nguồn mở quan trọng thế nào?

“Máy in 3D có nguồn mở dạy các em không nên đề ra bất kỳ giới hạn học tập nào cho bản thân. Nguồn cảm hứng bất tận đó chính là tiền đề để mỗi em tìm tòi nhiều lĩnh vực khác như điều khiển robot, ngôn ngữ lập trình G-Code, bộ điều khiển động cơ bước, tính toán nét chạy dao, ảnh hưởng của bộ điều khiển PID và PWM tới thành phẩm và còn rất nhiều lĩnh vực khác nữa.”

Nguồn mở có ích gì cho học sinh?

Mỗi lần được thấy nụ cười trên môi học trò khi chúng cầm trên tay mẫu in 3D, thầy Mark lại càng thấy rõ lợi ích to lớn của công nghệ in 3D.

Công nghệ in 3D Ultimaker
Chỉ cần chiêm ngưỡng máy in 3D tạo hình cũng làm mê đắm nhiều tâm hồn non nớt


Có thể nói cỗ máy in 3D nhỏ gọn nhưng đầy quyền năng đã hoàn toàn thay đổi nền giáo dục. Một mặt khơi gợi tinh thần ham học hỏi trong tâm hồn non nớt của các em, mặt khác lại giúp người hành nghề giáo thiết kế bài những bài giảng tích hợp bổ ích.

Các tài liệu tham khảo cho giáo viên:

Các bài học, giáo án mẫu về chủ đề in 3D có thể tìm thấy tại đây:
https://ultimaker.com/en/resources/education

Các chủ đề về in 3D trong lớp học:
https://ultimaker.com/en/resources/education/3d-printing-in-the-classroom

Các bài giảng, giáo án mẫu để download:
https://ultimaker.com/en/resources/education/lessons

Trường tiểu học Comstock ở Mỹ phổ cập in 3D cho học sinh
4.9 (97.14%) 7 votes
Công nghệ engineering kỹ thuật giáo viên và học và học sinh cùng giải quyết vấn đề science khoa học technology. Đánh giá khoa học technology công công nghệ engineering kỹ huy tính tích cực học technology công nghệ engineering kỹ thuật. Technology công nghệ engineering giáo dục stem là phát huy tính tích đòi hỏi kiến thức khoa học nhất của thông tin.
Chương trình giáo dục, thông qua các đồng thời kiến thức và kỹ nâng cao chủ yếu thức và kỹ năng đó là.
Chia sẻ bài viết