Środowisko 3D zyskuje coraz większą popularność, co jest spowodowane zmianami jakie zachodzą w gospodarce m.in. odwróceniem się od produkcji masowej na rzecz produkcji dedykowanej, lokalnej, w mniejszych partiach, o spersonalizowanym charakterze. Obecnie modelowanie, druk i skan 3D to technologie, które zmienią oblicze wielu branż przemysłu, dlatego tak istotne jest nauczanie od podstaw druku i skanu 3D oraz projektowania obiektów trójwymiarowych poczynając już od szkoły podstawowej. Warto podkreślić, iż druk i skan 3D oraz modelowanie w środowisku 3D to nauka i rozwój zarówno dla uczniów, jak i nauczycieli. Zgodnie z realizacją Zintegrowanej Strategii Umiejętności 2030 oraz z ideą uczenia się̨ przez całe życie kwalifikacja ta umożliwia rozwój wsparcia dydaktycznego i metodycznego, w tym: wspieranie merytoryczne w zakresie nauczanego przedmiotu lub prowadzonych zajęć. W obecnej chwili brakuje odpowiednich miejsc (pracowni 3D), w których można realizować procesy szkoleniowe z zakresu modelowania, druku i skanu 3D. Kwalifikacja ta pozwoli na rozwijanie zaplecza technicznego, dydaktycznego i instytucjonalnego kształcenia zawodowego uwzględniającego rzeczywiste warunki pracy, tworząc pracownie druku 3D wg odpowiednich potrzeb i specjalizacji.
Przy obecnym tempie rozwoju technologii modelowania, drukowania i skanu 3D oraz realizacji programu „Laboratoria Przyszłości” https://www.gov.pl/web/laboratoria, będącego inicjatywą edukacyjną Ministerstwa Edukacji i Nauki we współpracy z Centrum GovTech, dotyczącej wsparcia wszystkich szkół podstawowych w budowaniu wśród uczniów kompetencji przyszłości, odczuwalny jest deficyt nauczycieli potrafiących kompleksowo zająć się nauczaniem technologii modelowania, druku i skanu 3D. Sprostanie tym wymaganiom będzie możliwe poprzez zaplanowanie systemowych rozwiązań edukacyjnych na poziomie szkół podstawowych, ponadpodstawowych i studiów, tak aby nauczając pobudzić kreatywność technologiczną, używając nowoczesnych narzędzi. Wytwarzanie przyrostowe obecnie stosowane jest w wielu gałęziach przemysłu.
Przyszłość technologii środowiska 3D w różnych branżach, w tym medycznej, motoryzacyjnej, lotniczej czy produkcji dóbr użytkowych jest weryfikowana i badana przez wiele firm. Analiza przyszłości technologii w kontekście branży naftowej i gazowej wskazuje kolejny duży segment gospodarki, który skorzysta na wdrożeniu technologii 3D w procesy produkcyjne. SmarTech diagnozuje, że wdrożenia technologii 3D w omawianych procesach wytwórczych może w najbliższej przyszłości osiągnąć wartość miliarda dolarów. W raporcie mowa jest o wdrożeniach z zakresu różnych metod wytwórczych oraz materiałów eksploatacyjnych – metali, polimerów, kompozytów i ceramiki. Dane udostępnione przez firmę SmarTech w raporcie „Additive Manufacturing with Metal Powders 2018” wskazują, że tempo wzrostu przychodów branży addytywnej, związane ze sprzętem, materiałami oraz oprogramowaniem, osiągnęło poziom 24,4% i przychody te wyceniane są na miliard dolarów. Co więcej, według długoterminowych prognoz do 2027 roku wartość rynku technologii przemysłowego druku 3D z metalu wyceniana będzie na 9,3 mld USD. Opublikowany przez SmarTech raport daje wyraźny obraz tego jak najprawdopodobniej rynek druku 3D z metali będzie się rozwijał na przestrzeni kolejnej dekady. Na szczególną uwagę zasługuje wzrost zainteresowania proszkami metalicznymi, szczególnie na przełomie lat 2019 i 2020. Zauważa się też dynamiczny rozwój technologii alternatywnych do proszkowych, co powoduje konieczność uczenia się procesów wytwarzania przyrostowego i śledzenia trendów rozwoju tych technologii.
Kwalifikacja “Prowadzenie zajęć z modelowania, skanowania i druku 3D” jest wsparciem procesu uczenia się, a uczestnicy otrzymują spójne i zweryfikowane informacje dotyczące ww. technologii. Przygotowanie uczestników zajęć do przyszłej kariery i nauczenie ich cennych umiejętności, wymaga odpowiedniego przygotowania oraz zaplanowanych działań. Służy jako dodatkowe narzędzie, pomagające w wielu obszarach edukacji i zapewnia nauczycielom nowe sposoby przekazywania ich wiadomości oraz aktualizowanie i doskonalenie swojej wiedzy oraz umiejętności z zakresu modelowania, drukowania oraz skanowania 3D. Właściwości druku 3D mają tę dodatkową zaletę, że utrzymują zainteresowanie młodych uczestników dzięki pomocy wizualnej. Proces projektowania, a następnie drukowania ich dzieła, pobudza kreatywność, a informacje zwrotne od pomysłu do tworzenia sprawiają, że proces uczenia się jest zarówno przyjemny, jak i co ważniejsze, sprawia, że nauka jest skuteczna. Nauczyciel lub trener posiadający ww. kwalifikację przy użyciu oprogramowania CAD, drukarki oraz skanera 3D przekształca każde zajęcia w interaktywną naukę. Niezależnie od tego, czy chodzi o drukowanie części szkieletu do wykorzystania na zajęciach z biologii, czy tworzenie prototypów na lekcjach techniki lub zajęciach praktycznych, proces ten wymaga eksploracji poprzez interakcję i stymuluje procesu uczenia się.Trudne koncepcje stają się nie tylko widoczne, ale także namacalne. Wszystko, co można narysować na tablicy, można wyjaśnić za pomocą modeli, które uczestnicy zajęć mogą dotykać i badać pod dowolnym kątem. Szczególnie w przypadku zajęć plastycznych i technicznych celowe jest wykorzystanie możliwości prototypowania, aby wcielić w życie kreatywne pomysły i projekty uczestników.
Przemysł 4.0 to rewolucja przemysłowa napędzana przez rozwój nowych technologii, wśród których na szczególną uwagę zasługują technologie przyrostowe, zgodnie z wytycznymi Zintegrowanej Strategii Umiejętności 2030 w/w kwalifikacja wpisuje się w większość aspektów tam wymienionych, w szczególności w n/w obszary oddziaływania.
Obszar oddziaływania III Rozwijanie umiejętności w edukacji formalnej – Kadry Uczące,
Temat działania 6. Wspieranie rozwoju umiejętności zawodowych kadr uczących w edukacji formalnej.
Ze szczególnym uwzględnieniem punktu 6.2. rozwijanie wsparcia dydaktycznego i metodycznego, w tym::
- wspieranie merytoryczne w zakresie nauczanego przedmiotu lub prowadzonych zajęć,
- wspieranie w upowszechnianiu metod nauczania i uczenia się sprzyjających kształtowaniu postaw kreatywności i innowacyjności,
Obszar oddziaływania VII. Współpraca pracodawców z edukacją formalną i pozaformalną,
Temat działania: 23. Rozwijanie zaplecza technicznego, dydaktycznego i instytucjonalnego kształcenia zawodowego uwzględniającego rzeczywiste warunki pracy
23.1. wspieranie rozwoju zaplecza instytucjonalnego dla celów badawczych i rozwojowych kształcenia zawodowego;
23.2. doposażenie/wyposażenie, we współpracy między innymi z pracodawcami, pracowni i warsztatów kształcenia zawodowego dla: szkolnictwa branżowego oraz szkolnictwa wyższego.
Coraz bardziej widoczna jest potrzeba tworzenia dla kadr uczących szerszych możliwości wiarygodnego certyfikowania nowych umiejętności, wspierających rozwój zawodowy osób uczących, podnoszących jakość ich pracy, możliwych do wykorzystania w procesach awansu oraz przekwalifikowania. Możliwość zdobywania nowych kwalifikacji może stać się czynnikiem podnoszącym atrakcyjność pracy polegającej na uczeniu innych. Wydaje się, że tworzenie szerszych możliwości nabywania i certyfikowania nowych umiejętności ma szczególne znaczenie dla nauczycieli szkół i przedszkoli, którzy w ramach swoich obowiązków wykonują także wiele działań poza dydaktycznych, wynikających ze statutowych zadań szkoły/przedszkola.
Linki do raportów/publikacji:
1. 3D printing trends, 2020, Industry highlights and market trends https://downloads.3dhubs.com/3D_printing_trends_report_2020.pdf
2. „Druk 3D w Polsce”, https://cyfrowapolska.org/wp-content/uploads/2019/08/Raport_Rynek_druku_sierpien2019_.pdf
3. Rynek druku 3D coraz bardziej dojrzały https://przemysl-40.pl/index.php/2018/09/19/rynek-druku-3d-coraz-bardziej-dojrzaly/
4. Additive Manufacturing Opportunities In Automotive - 2018 https://www.smartechpublishing.com/reports/automotive-additive-manufacturing/
5. „Laboratoria Przyszłości” https://www.gov.pl/web/laboratoria
6. DED and Large-Format Additive Manufacturing Markets: 2021-2030 https://www.smartechanalysis.com/reports/ded-and-large-format-additive-manufacturing-markets-2021-2030/
7. Zintegrowana Strategia Umiejętności 2030 (część szczegółowa). Polityka na rzecz rozwijania umiejętności zgodnie z ideą uczenia się przez całe życie. Załącznik do uchwały nr 195/2020 Rady Ministrów z dnia 28 grudnia 2020 r. https://www.gov.pl/web/edukacja-i-nauka/zintegrowana-strategia-umiejetnosci-2030-czesc-szczegolowa--dokument-przyjety-przez-rade-ministrow
