3D- kuvat/tulostus maantiedon ja matematiikan yhteisprojektina

Opettajalle

Tämän kirjan syntymiseen vaikutti tarve tehdä yhdessä jotain konkreettista oppiainerajat ylittävää yhteistyötä koulussamme. Usein innovaattorina toimii jo asiaan vihkiytynyt henkilö, joka innostaa muita mukaan kokeilemaan uusia opetusmenetelmiä. Näin kävi myös meidän kohdallamme, kun matematiikan opettajamme sai koululle hankittua 3D-tulostimen ja veti mukaansa muutaman muun opettajan. Tästä lähti liikkeelle maantiedon ja matematiikan yhteisprojekti.

Uuden opetussuunnitelman mukaan oppiainerajat ylittävän yhteistyön pitää lisääntyä ja tiivistyä, joten myös erilaisille uusille oppimiskokemuksille tulee antaa mahdollisuus.

Kirjassa esittelemme erilaisia harjoitustöitä, joita oppilaat voivat tehdä pareittain tai isommissa ryhmissä. Harjoituksia voi tehdä, vaikka koululla ei vielä olisikaan omaa 3D- tulostinta.

Ja nyt rohkeasti kokeilemaan!
​




Tekijät



Laitteisto ja ohjelmat

3D-suunnitteluohjelman avulla luodaan tietokonemalli tulostettavasta kappaleesta. Ohjelma mahdollistaa myös muiden suunnittelemien mallien tarkastelemisen ja eri mallien yhdistämisen yhdeksi kokonaisuudeksi. Saatavilla on useita ilmaisia suunnitteluohjelmia, jotka soveltuvat hieman eri käyttötarkoituksiin. Mitään yhtä oikeaa vaihtoehtoa ei ole olemassa, mutta tämän kirjan teossa on käytetty SketchUp Make-ohjelmaa (www.sketchup.com/products/sketchup-make). SketchUp Make soveltuu hyvin aloittelevalle suunnittelijalle ja opetuskäyttöön, koska se sisältää vain olennaisimmat suunnittelutyökalut. On kuitenkin hyvä tietää, että joidenkin ohjelman ominaisuuksien käyttö edellyttää käyttäjältä Google-tiliä.


3D-tulostin voidaan teknisesti toteuttaa monella eri tapaa. Kirjan esimerkit on tulostettu Leapfrog Creatr Dual Extruder-tulostimella, jossa on kaksi tulostuspäätä ja pystytasossa liikkuva lämmitettävä alusta. Tämän kirjan projektit eivät vaadi mitään erityisiä ominaisuuksia tulostimelta, vaan harrastekäyttöön suunnitellut tulostimet riittävät projektin toteutukseen hyvin. Tässä kohtaa on kuitenkin pakko mainita tulostimet, joissa tulostusalusta liikkuu vaakatasossa. Projekteissa suunnitellaan kappaleita, joissa on kapeita ja korkeita pylväitä ja ne saattavat kaatua alustan liikkuessa. Tämä on kuitenkin enemmän tekninen haaste kuin este.

Kirjan projektit voidaan hyvin toteuttaa ilman tulostintakin, jolloin ei tarvitse miettiä teknisiä rajoitteita. Jos kuitenkin on tarkoituksena myös tulostaa suunnitellut kappaleet, on hyvä tarkistaa heti projektin aluksi muutamia asioita: tulostusalueen koko, tulostunopeus ja käytettävissä olevat muovilaadut. Tällöin vältytään suunnittelemasta kappaleita, joiden tulostaminen olisi kohtuuttoman vaikeaa tai aikaavievää.

Tärkeimmät työkalut

SketchUp Make:n aloitusnäyttö on seuraavanlainen:


Seuraavien työkalujen lisäksi on hyvä tuntea pikakomento ctrl+Z, joka peruuttaa edellisen tehdyn komennon.

valinta Painamalla valitsee yhden kohteen ja raahaamalla useita kohteita.
kumi Poistaa kohteita. Sama voidaan tehdä myös delete-näppäimellä. piirto


viiva Viivojen piirtämistä. Nuolen alta voi valita erilaisia viivatyökaluja.






käyrä Yksinkertaisia käyriä.




tasokuvio Yksinkertaisia tasokuvioita.
työntö Tasokuvioiden muokkaaminen kolmiulotteisiksi (lieriö). muokkaus
yhdenm. Piirtää tasokuvion sisään yhdenmuotoisen ja erikokoisen kuvion.
siirto Siirtää valittua kohdetta.
kierto Kiertää valittua kohdetta.
skaalaus Muuttaa kohteen mittasuhteita.
mitta Mitta mittaa. mittaus ja merkintä
merkki Tekstikenttä, joka näkyy ohjelmassa.
värjäys Muuttaa pinnan väriä. Voidaan käyttää esimerkiksi kohteiden korostamiseen.
kameran kierto Kamera kiertää halutun pisteen ympärillä. kamera
"käsi" Raahaa kameraa haluttuun suuntaan.
zoom Kameran suurennos. Hiiren rulla tekee saman.
mallin zoom Tarkentaa näkymän mallin ympärille.