Využití 3D Tiskáren Na Středních Školách V Kraji Vysočina………………………………………………….……………………....…..50

Masarykova univerzita

PEDAGOGICKÁ FAKULTA

DIPLOMOVÁ PRÁCE

BRNO 2020 Bc. Eliška ILLEKOVÁ Masarykova univerzita

PEDAGOGICKÁ FAKULTA

Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání

Problematika 3D tisku na středních školách

v Kraji Vysočina

Diplomová práce

BRNO 2020

Vedoucí práce: Vypracovala:

Mgr. Pavel Pecina, Ph. D. Bc. Eliška Illeková

Prohlášení

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracovala samostatně a s použitím pramenů uvedených v seznamu literatury.

V Brně dne 20. 8. 2020

…………………………..

Bc. Eliška Illeková

Poděkování

Děkuji vedoucímu práce, panu Mgr. Pavlu Pecinovi, Ph.D, za odborné vedení, připomínky a rady, které mi poskytl při zpracování této práce.

ANOTACE

Diplomová práce by měla zmapovat současný stav 3D tiskáren a jejich použití na středních školách v kraji Vysočina. V teoretické části je práce zaměřena na historii vzniku, obecnou charakteristiku, přehled typů 3D tiskáren a používaných technologií tisku. Dále se zaměřím na programovou dostupnost pro tyto tiskárny nejen při modelování výrobků, ale i programové vybavení vlastního tisku. V praktické části, jde o zjištění skutečného stavu tiskáren a jejich použití v konkrétních předmětech na středních odborných školách v kraji Vysočina. 3D tiskárny v posledních deseti letech zaznamenaly obrovský rozmach a jejich použití dnes směřuje do všech technických oborů.

ANNOTATION

The diploma thesis should map the current state of 3D printers and their use in secondary schools in the Vysočina region. In the theoretical part, the work focuses on the history, general characteristics, an overview of types of 3D printers and printing technologies used. I will also focus on the software availability for these printers not only in product modeling, but also the software of my own printing. In the practical part, it is about finding out the real state of printers and their use in specific subjects at secondary vocational schools in the Vysočina region. 3D printers have experienced a huge boom in the last ten years and their use is now aimed at all technical fields.

OBSAH

Úvod……………………………………………………………………………………8

I. Teoretická část

1. Historie a vznik 3D tiskáren………………………………………………...10

2. Technologie 3D tisku………………………………………………………...12

2.1. SELECTIVE LASER SINTERING (SLS)………………………... 12

2.2. DIRECT METAL LASER SINTERING (DMLS)……………….. 13

2.3. SELECTIVE HEAT SINTERING (SHS)……………...…………..14

2.4. BINDER JETTING (BJ) ..………………………………...………..15

2.5. MULTIJETPRINTING (MJP)……………………………..………16

2.6. FUSED DEPOSITION MODELING (FDM)………………..…….17

2.7. STEREOLITOGRAFIE (SLA)…………………………………..…18

2.8. DIGITAL LIGHT PROCESSING (DLP)…………………..….…..19

2.9. LAMINATED OBJECT MANUFACTURING (LOM)……..…...20

3. Typy 3D tiskáren FDM (FFF)…………………...………………………….22

3.1. Kartézká ……………………………………………………………..23

3.2. Core XY ....………………………………...…………………………24

3.3. Delta ...………………………………………………………………..25

3.4. Polar…………………………………………………………………..26

3.5. Scara………………...………………………………………………..27

4. Používané materiály a způsoby jejich využití……………………………...28

5. Volně dostupné programy pro 3D tisk………………………..……………34

6. Problematika výuky 3D tisku na středních školách……...... …..…41

6.1. Vymezení digitální gramotnosti ………..………………………………..…41

6.2. Rozvoj digitální gramotnosti a myšlení…………….………………………44

6.3 Důvody pro výuku 3D tisku na SŠ………………………………………….47

II. Praktická část

7. Pedagogický výzkum - využití 3D tiskáren na středních školách v Kraji Vysočina………………………………………………….……………………....…..50

7.1. Záměr průzkumu, použitá výzkumná metoda a její obsah……………….51 7.2. Vyhodnocení zjištěných informací a jejich analýza……………………….52 7.3. Návrhy na zlepšení současného stavu………………………………………64

Závěr…………………………………………………………………………………………66

Použité zdroje………………………………………………………………………………..67

Příloha……..…………………………………………………………………………………71

Úvod

První technologie 3D tisku se poprvé patentovala už v před více než třiceti lety. Avšak světový rozmach toto odvětví zažívá až v posledních letech. Dnes už neplatí, že 3D tiskárny jsou záležitostí vývojářů či konstruktérů. Osobní 3D tiskárny jsou snadno dostupné i pro každého jedince.

Vývoj se v čase neuvěřitelně mění a vyvíjí, probíhají v něm neustálé změny. Těmi prochází také trh práce – profese, z nichž řada postupně zaniká, nebo již zanikla, současně však nové profese vznikají a nadále vznikat budou (operátor 3D tisku, administrátor sociálních sítí, webdesigner, programátor androidových aplikací, operátor robotických zařízení aj. Aby uchazeči na trhu práce zůstali konkurenceschopnými, musí být vybaveni novými znalostmi a dovednostmi, a dále musí být především digitálně gramotnými.

Stát sice prostřednictvím ministerstva školství a ministerstva práce schválil několik klíčových strategií (Strategie digitálního vzdělávání 2020 a Strategie digitální gramotnosti 2015-2020), které měly nastavit směr rozvoje digitální gramotnosti v ČR, ale v praxi se tyto strategie nedaří realizovat. Obě strategie upozorňují také na řadu problémů, které jsou se zaváděním digitálních technologií do výuky spojeny. Řada pedagogů je přesvědčena o tom, že technologie jsou neefektivní, na jejich využívání není čas ani prostor, nic nenaučí, jsou příliš drahé a snadno se zničí apod.1

V tematické zprávě České školní inspekce z roku 2017, která se zaměřila na podmínky pro využívání digitálních technologií ve vzdělávání, jsou koncepce a financování neefektivní. Personální zajištění je nedostatečné, připojení je omezené a počítače jsou zastaralé. Označuje dokonce situaci za kritickou. Z malých základních škol splňuje stanovený standard pouhých cca 5% a z velkých škol téměř 10%. Ze středních a vyšších odborných škol se jedná o přibližně o 22%. Z novější sondy ČŠI z roku 2018, která se zaměřila na využívání digitálních technologií ve výuce vyplývá, že dvě třetiny pedagogů nevyužívají technologie tak, jak by měly.2

Do jaké míry a jak konkrétně jsou na tom v oblasti technologií využívající 3D tisk se pokusíme zaměřit a zjistit konkrétní fakta. Vzorek, který byl použit, však sleduje situaci na středních odborných školách v Kraji Vysočina.

1 https://www.mpsv.cz/web/cz/strategie-digitalni-gramotnosti-cr [cit. 2020-06-16] 2 https://www.digidoupe.upol.cz/index.php/slovo-uvodem [cit. 2020-04-11] 8

Z toho tedy budou vyplývat stanovené cíle diplomové práce. Vše je samozřejmě podmíněno stavem úrovně vybavení škol výpočetní technikou. Sice je pravdou, že samotná 3D tiskárna z hlediska softwarových nároků není příliš náročná, ale programy, ve kterých se modelování výrobku uskutečňuje, už náročná je. Následně ověříme stav vybavenosti škol 3D tiskárnou. Rovněž budeme zjišťovat způsoby nebití samotné 3D tiskárny. Pořízení totiž jedné z levnějších tiskáren vyjde na několik desítek tisíc korun. Ve školách, kde tiskárně skutečně fyzicky je, potom prověříme název vyučovacího předmětu, časovou dotaci a způsob výuky, lépe řečeno její účel a využití. Dalším cílem práce bude zjistit další zájmové činnosti i např. soutěže s využitím 3D tisku. Dotace a granty kterými se dá pořídit taková tiskárna bude také patřit mezi jednu ze zkoumaných otázek. Jakým způsobem školy spolupracují s jinými nebo zda dokonce nejsou provázány s nějakými podniky, nás bude v předposlední kapitole zajímat rovněž. Na základě zjištěných informací se stanoví konkrétní doporučení a závěry pro maximální využití 3D tiskáren při studiu na středních odborných školách v Kraji Vysočina.

1. Historie a vznik 3D tiskáren

Jako první technologie 3D tisku se poprvé objevila na konci osmdesátých let minulého století a nazývala se Rapid Prototyping technologií. Bylo to původně koncipováno jako rychlá a efektivní metoda pro vytvoření prototypů průmyslových produktů. První patentovou přihlášku pro tuto technologii podal v osmdesátých letech pan Kodama v Japonsku. Avšak zapomněl dodat patentovou dokumentaci před koncem roku po podání žádosti. Opravdový počátek 3D tisku byl však až od roku 1986, kdy se vydal první patent pro stereolitografický přístroj (SLA). Ten patřil Charlesi Hullovi. Charles poprvé představil přístroj roku 1983. Potom založil spol. 3D Systems Corporation, která je jednou z největších firem v oboru 3D tisku v současné době.3

V průběhu osmdesátých let se objevily i další technologie, částicová výroba BPM (Ballistic Particle Manufacturing), kterou patentoval Williamem Mastersem, dále LOM (Laminated Object Manufacturing), patentovaná Michaelem Feyginem. Další SGC (Solid Grounding Curing) patentoval Itzchak Pomerantz, a trojrozměrný tisk (3DP), který původně patentoval Emanuel Sachsem. Začátek roku 1990 se stal svědkem rostoucího počtu společností na trhu. Ale dnes zůstali pouze tři originály, jako Stratasys, 3D Systems a EOS.

Během devadesátých let a od nového tisíciletí se nadále zaváděly nové technologie zaměřené především na průmyslové aplikace. Vývoj se ubíral směrem k technologiím pro speciální nástroje a výrobní aplikace Tím vznikaly nové terminologie jako Rapid Manufacturing, dále Rapid Tooling a nakonec Rapid Casting.

Pár let před rokem 2000 byla založena spol. Sanders Prototype a spol. Zcorporation. VO rok později pak společnost Arcam, a dále společnost Object Geometries. Společnost Sciaky Inc se stala průkopníkem vlastního procesu. který byl založen na technologii svařování tzv. elektronovým paprskem.4

Terminologie výrobních aplikací se také rozvinula se zastřešujícím termínem pro tyto procesy, a to pod názvem aditivní výroba. Především na východě světa probíhalo mnoho vývojů. Technologie se staly významnými a zaznamenaly úspěch, který neměl v té době žádný vliv na celosvětový trh.

3 https://3dfactory.cz/2017/10/27/historie/ [cit. 2020-05-12]

4 https://www.trumpf.com/cs_CZ/produkty/stroje-systemy/systemy-aditivni-vyroby/[cit. 2020-05-16]

Od počátku nového tisíciletí se začalo určité rozdělování mezi dvěma specifickými oblastmi, jenž jsou až dnes přesněji definovány. Jednou byl high end 3D tisk, jenž byl velmi drahý a byl zaměřen na výrobu dílů pro velmi složité součásti. High end byl trendem, který pokračoval a jeho výsledky byly viditelné ve výrobních aplikacích, a to hlavně v letectví, automobilovém průmyslu a v lékařství. Druhým trendem bylo tzv. koncepční modelářství. Šlo o 3D tiskárny, které měly zdokonalit koncepční vývoj funkčních prototypů. Byly vyvíjeny především jako nízkonákladové a uživatelsky přístupné. Byly vhodné pro malé výrobce.

Rok 2007 už konečně přinesl první tiskárnu, která se dala pořídit do desetitisíc dolarů od společnosti 3D Systems. Ta se však nesetkala s úspěchem. Vinou byl samotný systém. V tomto roce se očekával příchod Desktop Factory. Ten byl pro mnohé označován jako naplnění snu. K uskutečnění bohužel nedošlo. Ve stejném roce byl skutečně položen základní kámen 3D tisku formou RepRap. Doktor Bowyer počítal s konceptem open source RepRap, což byla samoreprodukční 3D tiskárna. Velmi známé osoby byly Vik Oliver a Rhys Jones. Ti vyvinuli koncept dokonce po pracovní prototypy. Rok 2007 se stal prvním rokem, kdy se začal open source 3D tisk získávat na oblíbenosti.

Na počátku roku 2009 byl nabídnut k prodeji první komerčně dostupný 3D tisk ve formě kitu. Byla to tiskárna BfB RapMan 3D. Potom v dubnu 2009 společnost Makerbot Industries se intenzivně podílela na vývoji společnosti RepRap. Po rozsáhlých investicích se neodklonili od této filozofie. Od tohoto roku 2009 se objevilo velké množství těchto tiskáren. RepRap jako fenomén vyvolal nový sektor komerčních 3D tiskáren. Určitá komunita RepRap se věnovala vývoji open source pro 3D tiskárny a udržení komercializace.

Alternativní 3D tiskárny vstoupily do hry v roce 2012. Jako první přišel v polovině roku B9 Creator s technologií DLP a na konci roku byl Form 1 se technologií stereolitografie. Tyto výrobky byly spuštěny systémem Kickstarter s obrovským úspěchem.

Této technologii se v roce 2012 věnovalo mnoho mediálních kanálů. V jeho důsledku rozdílu trhu v průmyslové úrovni, se dramatickým nárůstem zvedlo povědomí o teneto trend 3D tisku. Akvizice společnosti Makerbot byla jedním z nejvýznamnějších kroků u společnosti Stratasys. 5 V současnosti lze 3D tisk přirovnat k průmyslovou revoluci v průmyslovém sektoru.

5 https://cs.wikipedia.org/wiki/3D_tisk [cit. 2020-05-22]

2. Technologie 3D tisku

V posledních letech 3D tisk začíná mít obrovský progres. Jde se o tzv. aditivní výrobu a v případě 3D tiskáren je naprosto odlišná od klasických výrobních metod. Například takový sochař, který postupně vysekává sochu např. z nějakého kamenu a odděluje tak nepotřebný materiál. Zde se jedná se o „konvenční metodu“. Naproti tomu „aditivní metodu“ si můžeme představit jako vzniknutí hotového modelu z ničeho. Model 3D tisku vlastně vzniká postupně po jednotlivých vrstvách, přímo před vaším zrakem.

Aby se takový model mohl vyrobit, je k tomu zapotřebí softwarový program. Jako např. 123D Design,,Inventor, Fusion 360, Catia, 3Dcrafter, ScetchUP, a mnoho jiných. Pomocí nich snadno vytvoříme model v určitém souborovém formátu, který má příponu STL. Ten se potom připravujebpro samotný 3D tisk. To znamená, že se třeba rozdělit model na jednotlivé vrstvy, a ty následně postupně vytisknout na pracovní plochu. Rozdělení nám tedy umožňují programy, které jsou známy pod jménem tzv. „slicerů“. Těch je celkem velké množství a mezi jedny z nejpoužívanějších patří např. Slic3r nebo Simplify3D anebo Cura. Potom, co se model rozdělí na jednotlivé vrstvy získáme tzv. G-kód. Tento kód umožní výrobu na 3D tiskárně.6

2.1. SELECTIVE LASER SINTERING (SLS)

Tato technologie užívá k výrobě 3D součástí tzv. práškový materiál. Prášek je zapékán pomocí tepelné energie, kterou vyrobí laserový paprsek. SLS technologie se patentovala na konci roku 1987.

Popis principu: na pracovní ploše je nanesena vrstvička práškového materiálu. Následný paprsek se zaměří na jemný prášek a ten se díky laseru roztaví a vznikne jedna z mnoha následných vrstev. Ta se následně pokryje další vrstvou a tento proces se stále opakuje.

Materiály používané pro výrobu modelu: plasty jako třeba PET, Nylon, ABS, anebo třeba keramika. Minimální velikost jedné vrstvy je 0,06 mm. Cena takové tiskárny je cca 5 milionů Kč.

6 http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23]

Výhody: • při výrobě dalšího modelu se dá použít přebytečný prášek • nízká pořizovací cena materiálu

Nevýhody: • nedokonalý povrch • vysoká pořizovací cena

2.2. DIRECT METAL LASER SINTERING (DMLS)

Jeho patent je podán 1987. Tento typ je založen na tisku kovových výrobků. Ty se mohou dále zpracovávat a obrábět. I zde je použit práškový materiál, který je zpevňován po tenoučkých vrstvách pomocí laserového záření.

Popis principu: tato technologie je založena prakticky na stejném principu jako SLS. Je třeba ovšem vyvinout větší teplota než u SLS, aby laser přetavil kovový prášek. Použití je především tam, kde se taví pouze plastové materiály, či keramika. Jedním z rozdílů mezi DMLS a SLS je tedy především výkon laseru. Používá se zde plynu Argon jako ochranná atmosféra.

Materiálem je kov, a to např. bronz, titan, nerezová ocel či inconel. Posledně jmenovaný má díky své žáruvzdornosti využití především v letectví apod. Minimální velikost jedné vrstvy činí cca 0,02 mm. Cena tiskárny je cca 10 milionů Kč. 6a

Výhody: • kvalitní povrch a vysoké rozlišení • dají se udělat složité tvary bez použití podpory Nevýhody: • celkem vysoká pořizovací cena

6a http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23]

Obrázek 1 – princip technologie SLS a DMLS

2.3. SELECTIVE HEAT SINTERING (SHS)

Patent by podán roku 2002. Technologii je firmy Blue Printer.

Popis principu: na pracovní plochu je prášek nanesen v tenké vrstvě. Místo laseru se užívá topné těleso. Hlava s topným tělesem vytvrzuje prášek tam, kde má být vytvořen konečný model. Když je vrstva vytvrzena, model se posune o velikost vrstvy dolů. Tento proces se stále opakuje.

Materiál: ABS, PLA, PET, NYLON spod. Minimální velikost jedné vrstvy je cca 0,1 mm. Cena tiskárny je cca 300 tisíc Kč. 6b

Výhody: • recyklovatelný nepoužitý prášek • pořizovací cena je nízká • výroba složitých součástí • není třeba podpůrný materiál

6b http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23]

Nevýhody: • model se musí očistit od přebytečného materiálu

Obrázek 2 – princip technologie SHS

2.4. BINDER JETTING (BJ)

Technologie, kde k vytvrzování materiálu dochází chemicky pomocí pojiva. Patentováno 1993. Vlastnící technologie BJ je 3D Systems.

Popis principu: Tenká vrstva prášku se nanese na pracovní stůl. Zde je v tomto případě prášek spojován pojivem. Z tiskové hlavy je pojivo vstřikováno na tenké vrstvy materiálu a následný výrobek se tak tvoří slepováním jednotlivých částic tohoto prášku.

Používanými materiály pro výrobu modelu jsou např.: hliník, nerezová ocel či keramika. Minimální velikost vrstvy je cca 0,09 mm. Cena tiskárny je cca 6 mil. Kč

Výhody: • možnost výroby barevných modelů • široký výběr materiálu • rychlost tisku

Nevýhody: • pro lepší vlastnosti je třeba dodatečné úpravy • vysoká cena tiskárny 6c

Obrázek 3 - princip technologie BJ

2.5. MULTIJETPRINTING (MJP)

Technologie vytvoří různobarevný model. Dá se vytvořit i model, který má několik různých tuhostí. Patent pochází z roku 1991. Vlastník je společnost 3D Systems.

Popis principu: prášek je nanesen na stavební podložku. Jako u Binder Jettingu je na nanesenou vrstvu přiváděno nějaké pojivo. Prášek je spolu s tímto pojivem ihned ztvrzován za pomoci UV světla. Další vrstva prášku se nanese, až je vrstva před tím vytvrzena. To se opět neustále opakuje. Model je po vyrobení obalen ve vosku, který je zde jako ochranný materiál. Pak postačí vytisknutý model na pár minut dát do pece a ochranný materiál se ztratí.

6c http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23]

Materiály určené pro výrobu modelů jsou však vyrobeny pouze výrobce. Jedná se o Visijet M5 či VisiJet M3. Minimální velikost vrstvy jsou 0,016 mm a pořizovací cena je 1,5 miliónu Kč. 6d

Výhoda: • rychlý tisk • dobré mechanické vlastnosti • kvalitní a přesný povrch

Obrázek 4 - princip technologie MJP

2.6. FUSED DEPOSITION MODELING (FDM)

Jed o nejrozšířenější technologii 3D tisku. Někde je uvedena i technologie FFF (Fused Filament Fabrication). Tyto dvě zkratky znamenají v podstatě to stejné, pouze s tím rozdílem, že FDM je registrovaná ochranná značka společnosti Stratasys, a tedy ji ostatní výrobci FDM tiskáren nemohou používat. Tato technologie je nejčastěji spojována s tiskárnami Reprap. Patent byl podán roku 1989.

6d http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23]

Popis principu: roztavený materiál se pomocí trysky ve formě tenkého vlákna nanese na pracovní stůl. Materiál pro výrobu je ve formě struny zvaného filament. Nanášení probíhá opět po vrstvách. Pro tisk složitějších součástí se musí použít podpůrný materiál.

Jako materiál se užívá – PC, PC-ABS, PLA, FDM, ASA Nylon 12, ABS, PET, XT a další. Filamenty s příměsí bronzu či dřeva se mohou také využívat. Vrstva má minimální velikost cca 0,1 mm. Pořizovací cena tiskárny se liší a odvíjí se především podle technických parametrů. Základní modely mají cenu od 20 tisíc, lepší tiskárny jsou ve stotisících Kč. 6e

Výhody: • minimální odpad • vyrobený model dosahuje dobré pevnosti Nevýhody: • hrubá struktura • odstraňování podpůrného materiálu

Obrázek 5 - princip technologie FDM

2.7. STEREOLITOGRAFIE (SLA)

Jedná se o nejstarší technologii 3D tisku, která se využívá již od roku 1987. Tento rok byla prodána první 3D tiskárna s použitím této technologie.

6e http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23]

U SLA technologie mohou být tiskárny založeny na dvou principech. Prvním principem je to, že pracovní plocha je na počátku zcela ponořena do tekutého fotopolymeru v nádobě. Postupně se potom, vrstva po vrstvě, vytvrzuje laserem. Laser působí jako UV záření na pracovní plochu přes nádobu s fotopolymerem ze zdola. Pohyb pracovní plochy je směrem vzhůru, kde se vytahuje vyráběný model ven z nádoby. Druhým principem je postupné ponořování do tekutého fotopolymeru Zde je pracovní plocha, na kterou má být vyhotoven model. UV záření z paprsku působí naopak ze shora. Pracovní plocha se tedy ponoří na začátku procesu do hloubky velikosti jedné vrstvy. Fotopolymer potom laserový paprsek vytvrdí v místě, kde má vzniknout model a potom se pracovní plocha s modelem ponoří a to o velikost jedné vrstvy do tekutého fotopolymeru.

Materiály pro výrobu modelů jsou například fotopolymerická pryskyřice. Velikost vrstvy je cca 0,01 mm. A cena se nachází v rozmezí od 10 tis. do stovky tisíců korun.

Výhody: • přesnost v řádech mikronů Nevýhody: • výběr materiálu je omezen na fotocitlivé materiály • po vytisknutí se model musí dále dotvrdit tak, aby byly zlepšeny jeho mechanické vlastnosti 6f

Obrázek 6 - princip technologie SLA

6f http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23] 19

2.8. DIGITAL LIGHT PROCESSING (DLP)

Tiskárny s touto technologií se používají jako předešlá technologie SLA. Patent pro tuto metodu tisku se podal roku 2012.

Popis princip: vlastně je shodný s technologií SLA. UV záření vytváří energii, která požadovaný tvar stvrzuje pomocí tekutého fotopolymeru. Narozdíl od SLA se k tvrdnutí fotopolymeru užívá speciální projektor. Ten je schopen vytvrdit celou pracovní plochu v jedné vrstvě.

Materiálem pro výrobu se používá fotopolymery jako fotopolymerická pryskyřice. Velikost vrstvy je cca 0,01 mm a pořizovací cena až 100 tisíc Kč.

Výhody: • poměrně levná výroba • rychlost a přesnost procesu Nevýhody: • výběr materiálu se omezuje pouze na fotocitlivé materiály • model se po vytisknutí dotvrzuje 6g

Obrázek 7 - princip technologie DLP

6g http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23] 20

2.9. LAMINATED OBJECT MANUFACTURING (LOM)

Patent podán roku 1996. Technologie LOM pochází z Izraele.

Popis principu: vrstvy je jednotlivě vyříznuty z plastu nebo papíru a následně přilepeny na plochu předešlé vrstvy. Materiál se převijí z jedné cívky na druhou. To probíhá přes pracovní plochu, na které se převíjení zastaví. Vyřízne se pouze jedna vrstva, třeba nožem nebo laserovým paprskem. Ta se přilepí na předešlou vrstvu a proces se opět opakuje.

Materiálem pro výrobu je papír či plast, který je namotaný na roli. Minimální velikost vrstvy je cca 0,1 mm. Pořizovací cena tiskárny je až 250 tisíc Kč.

Výhody: • vysoce kvalitní povrch • nejlevnější stavební materiál pro model Nevýhody: • mechanické odstraňování podpůrného materiálu • malá produktivita, hodně odpadu 6h

Obrázek 8 - princip technologie LOM

6h http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23]

3. Typy 3D tiskáren FDM (FFF)

V předchozí kapitole jsme se zabývali technologiemi, které se při 3D tisku používají. To souvisí i s druhem tiskárny, která danou technologii používá. To znamená, že mezi základní rozdělení typu 3D tiskárny patří, kterou technologií je samotný 3D model zhmotňován. Tiskárny se rovněž mohou rozdělit podle velikosti, rychlosti, způsobu využití, ceny apod. Rozdělení je celá řada. Mezi další rozdělení se v odborné literatuře i na internetu můžeme setkat s rozdělením 3D tiskáren na stolní (popř. osobní) a dále průmyslové (produkční). Lze se setkat i s termínem profesionální.

Mezi nejčastěji používanou a zároveň cenově dostupnou tiskárnou se na našem trhu objevují stolní 3D tiskárny s technologií FDM (FFF). Jak již bylo uvedeno v kapitole 2.6. na straně 17, patent pro tuto technologii 3D tisku se podal v roce 1989. Tyto dvě zkratky znamenají v podstatě to stejné, pouze s tím rozdílem, že FDM je registrovaná ochranná značka společnosti Stratasys a tedy ji ostatní výrobci FDM tiskáren nemohou používat. Jedná se ale o identické technologie pod jiným názvem. Při tisku z plastových materiálů se v podstatě jedná o nejlevnější dostupnou variantu 3D tiskárny, ze které lze dosáhnout velmi dobrých výsledků.

I nejjednodušší 3D tiskárnu využije konstruktér profesionál pro rychlý náhled svého prototypu, domácí kutil a modelář pro vytvoření modelu nebo škola pro hromadné vybavení 3D tiskové učebny. Vyznačují se skromným prostorovým nárokem, jednoduchým ovládáním a snadným použitím – lze je zpravidla umístit na běžný pracovní stůl. Mají nízké pořizovací a provozní náklady, které nikterak neovlivňují kvalitu výtisku v tomto segmentu očekávanou.

V nabídce těchto 3D tiskáren se pohybujeme v řádech desetitisíců korun. Tato technologie je určena pro poměrně specifické aplikace, zejména pro výrobu malých 3D modelů, u nichž je požadována slušná povrchová kvalita a nevadí, že jsou relativně křehké. Nyní se zaměříme na ty nejpoužívanější typy v této kategorii.

3.1. Kartézká

Nejrozšířenější forma 3D tiskáren. I v domácnostech a menších podnicích. Velmi jednoduchá konstrukce napomáhá stavět tyto stroje již od pár tisíc korun. Základem je pohyb ve všech osách, X, Y po ploše a Z na výšku. Asi nejčastější je použití v kombinaci hlazených tyčí a řemenů. Lepší modely mají lineární vedení.

Obrázek 9 - Kartézká tiskárna Výrobci těchto tiskáren mají odlišné postavení k mechanismu pohybu. Model Průša pohybuje podložkou v ose Y a extruderem v ose Z, tak u Ultimakeru je podložka fixní v ose Y a přesunuje se extruder. Ten je na výšku zafixován a odjíždí podložka. Důvodem pro rozdílné konstrukce je především jejich cena. Fixní podložka v osách X a Y je o několik tisíc dražší.

Velikosti tiskový prostoru je různá. Výrobci tiskáren se pohybují ve většině mezi dvaceti až třiceti centimetry do každého směru. Tiskárny s pohyblivou podložkou pohybují celým objektem a horní vrstvy proto nemusí být úplně všude přesné a při vyšším tisku může projevit velká nepřesnost. Nehledě na to, že váha a zrychlení celé tiskárny způsobí jeho velké kmitání.

Zástupce: Original Prusa i3 MK3, Creality CR-10, Ultimaker 3+, Anycubic i3 Mega

3.2. Core XY

Jedná se o variaci kartézského systému, který se hodí především pro tiskárny náročné na velký tiskový prostor. Zde se nepohybuje tištěným objektem v horizontální ose Y a nedochází proto k jeho akceleraci. Tedy se tiskárna typu CoreXY cová stabilněji a můžeme si dovolit větší tiskové rychlosti. Konstrukce je uzavřená a jejich forma připomínají kostku či kvádr. Tisková hlava se pohybuje v ose X a Y a v ose Z potom tisková podložka.

Obrázek 10 - tiskárna Core XY Tuhost konstrukce je díky uzavření vyšší. Zároveň geometrie klade větší nároky na přesnost a především pravoúhlost. Problém se však nachází na řemenech. Aby tiskárna správně fungovala, řemeny musí být správně napnuté a nesmějí přeskočit. Časem se však bohužel natáhnou, což způsobuje zmetky ve výrobě. 7

Tiskárna CoreXY patří mezi oblíbené u open source komunity. Velikosti výrobní plochy jsou od 40 cm do lidských rozměrů. Mezi další problémy patří vyhřívání podložky a následně celého prostoru 3D tiskárny. Zakrytím tiskárny se částečně tento problém vyřeší, neboť zabrání rychlému úniku tepla do okolí.

7 https://www.svethardware.cz/3d-tisk-jak-funguje-fdm-tiskarna/4847-2[cit.2020-05-28]

Podobný systém jako využívá ještě tiskárna H-Bot. Jedná se především o profesionálních řešení. Tyto tiskárny se již pohybují ve vysokých cenových relacích.

Zástupce: AirWolf3D AXIOM, Tronxy X5S, FLSUN-G

3.3. Delta

Tato varianta tiskáren opět pracuje v kartézském systému. Není tolik rozšířena, avšak sází na tiskovou hlavu. Ta je zavěšena na soustavě tří pohyblivých ramen. Ramena jsou zpravidla nasazena po lineárním vedení. Principem trigonometrické rovnice se usměrňuje pohyb tiskové hlavy, což je náročnější pro výpočty než např. u kartézských tiskáren.

Obrázek 11 - tiskárna Delta Jsou stavěny pro rychlý tisk, avšak bohužel za cenu nižší úrovně pro detaily. Dominují však v oblasti tiskových rozměrů v ose Z, kde dokáží tisknout i třeba dvojnásobek výšky oproti kartézským tiskárnám. Fixní tisková podložka je nejvhodnější, a proto se u těchto tiskáren ani jiné konstrukce nenachází.8

Zástupce: TRILAB DeltiQ, Anycubic Kossel Linear Plu, Tevo Little Monster

8 https://makerslab.cz/typy-3d-tiskaren/ [cit. 2020-05-23] 25

3.4. Polar

S velmi netradičním způsobem tisku přišel Polar. Krokový motor, který je umístěný pod kruhovou tiskovou podložkou se neustále natáčí pod fixně umístěnou tryskou. Ta se pohybuje pouze v ose Z. Tím se stává tiskárna ve své konstrukci o něco jednodušší než výše uvedené tiskárny. Pohyb zprostředkovávají pouze dva motory. To taková kartézská tiskárna jich má většinou čtyři.

Obrázek 12 - tiskárna Polar

Absence vyhřívané podložky je jedinou nevýhodou těchto tiskáren, neboť by se ukroutil napájecí kabel a současně i termistor pro měření teploty. Materiály jako je ABS nebo PET jsou pro tisk tak velmi komplikované a vyžadují všemožné úpravy před tiskem samotným.9

Zástupce: Polar 3D

9 https://futlab.cc/vyber-3d-tiskarny/ [cit. 2020-05-16]

3.5. Scara

Do okrajové kategorie patří i další z projektů. Je to model spíše pro 3D nadšence. Mechanické paže svírají tiskovou hlavu a to většinou ve dvojici, které s ní pohybují. Současně se celý mechanismus pohybuje směrem vzhůru po ose Z.

Obrázek 13 - tiskárna Scara

Systém Scara by mohl najít uplatnění při výrobě větších objektů. Nutnost vyhřívání podložky a také celého tiskového prostoru však opět zůstává velkým zádrhelem. Podložka tiskárny zůstává na místě a výhodou zůstává, že nemusí být spojena s konstrukcí celé tiskárny.10

Zástupce: Morgan 2, Pro Lilian

10 https://www.svethardware.cz/3d-tisk-jak-funguje-fdm-fff-tiskarna [cit. 2020-05-22]

4. Používané materiály a způsoby jejich využití

Každý by rád na 3D tiskárnách vytisknul veškeré věci, které člověka mohou napadnout. Od různých jednoduchých součástek či krabiček, přes nábytek až po zbraně pro chlapce nebo dorty pro dívky. 3D tisk se ujal v domácnostech, ve školách, ale uplatňuje se i např. v automobilovém průmyslu, zdravotnictví nebo stavebnictví. Důležitou otázkou toho všeho však zůstává, jaké nároky na vyrobenou věc má, ale hlavně k čemu má sloužit. Od toho se také odvíjí nároky na jejích výdrž, tj. požadované vlastnosti materiálu, který má splňovat daná kritéria. Proto je důležité mít přehled o možnostech nabízených druhů materiálů, které se vůbec pro zhotovení výroku dá použít. V této kapitole je uveden přehled těch nejznámějších a nejpoužívanějších. Materiály se neustále vyvíjí a jejich počet se stále zvyšuje, takže je možné, že po ukončení této práce se už objevily úplně nové.

• PLA (Polylactic Acid – kyselina polymléčná)

PLA-Poly Lactic Acid někdy rovněž zvaná kyselina polylaktická. Ta patří spolu s ABS mezi nejuniversálnější a nejpoužívanější materiály pro 3D tik. Jedná se o biologicky odbouratelný polymer, který se vyrábí např. z dextrózy (např. kukuřičný škrob či cukrová třtina). Teploty používané při tisku jsou závislé na použité PLA struně, kterou má každý výrobce trochu jinou. Ve srovnání s ABS jde o materiál snadněji a rychleji zpracovatelný při stejných výchozích podmínkách. Výrobky z něj jsou méně odolné vůči vysokým teplotám než u ABS. Takové PLA začíná měknout již při teplotě 60 °C.

Teplota nastavená na trysce se pohybuje mezi 190 až 220 °C. Použije se na velké objekty a zejména pro pohledové objekty. Při 60°C se stává vláčný. Vyrobeným modelům dává dostatečnou pevnost. Vlivem chladnutí materiálu není náchylné k deformacím oproti ABS. Jde o materiál tvrdý, poměrně křehký. Ruční broušení a vrtání je však možné.11a

Do materiálu PLA se navíc mohou přidávat příměsy, ať už na bázi dřeva, či na bázi kovu. Tedy existuje i další provedení s označením:

- PLA WOOD FILLED (Polylactic Acid s příměsí dřevěných pilin) - PLA METAL FILLED (Polylactic Acid s příměsí kovových částic)

11a https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#PEI [cit. 2020-05-16] 28

• ABS (Akrylonitril-butadien-styren)

ABS Akrylonitril-butadien-styren patří s PLA mezi nejuniversálnější a nejpoužívanější materiály. Jedná se o nejpoužívanější technický plast s velkou škálou využitelnosti od hraček, kuchyňských potřeb, až po automobilový průmysl.

Jedná se o odolný termoplastický amorfní kopolymer. Dobrá odolnost vůči mechanickému poškození je pro něj charakteristická. Tuhost, houževnatost, malá nasákavost a zdravotní nezávadnost jsou další klady tohoto materiálu. Odolný je vůči olejům, kyselinám, uhlovodíkům, louhům a tukům. Zpracovávat lze do teploty 280 °C. Dá se i lehce opracovávat. Možné je i lepení rozpouštědlovými lepidly. Teplota měknutí se pohybuje okolo 100 °C. Teploty na trysce jsou okolo 230 °C a záleží na kvalitě struny. Při tisknutí materiálu je důležité použít vyhřívaný stůl v teplotách kolem 80 až 110 °C. U ABS je potřeba počítat s mírnými výpary. Ty jsou však obvykle dobře snášeny. Prostory, kde se tiskne je potřeba dobře odvětrávat.

Tam kde je potřeba zajistit vodivost při současném využití vlastností ABS se použije materiál pod názvem ABS CONDUCTIVE (vodivé) aditivum.

• PET / PET-G (polyetylén tereftalát-glykol)

Dokonale transparentní amorfní kopolyester. Vyniká dobrou odolností vůči mechanickému poškození. Lesklý, tuhý a houževnatý, současně odolný proti nízkým i vysokým teplotám. Málo nasákavý a zdravotně nezávadný. Odolnost vůči roztokům kyselin, zásad, ale i mýdel a solí. Dá se i tepelně tvarovat. V řadě případů se dá použít jako náhrada za ABS. Teploty na trysce se nejčastěji pohybují okolo 235 °C, záleží na konkrétním výrobci filamentu. Při tisknutí z tohoto materiálu je důležité použít opět vyhřívanou základnu. 11

• XT (amphora copolymer)

Copolymer. Má modul pružnosti 2x vyšší než PLA. Moderní technologie výroby zajišťuje přesnost a kvalitu filamentu.

11b https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#PEI [cit. 2020-05-16]

Mírné napětí při přetržení, žádné extrémně křehké vlákno, ale houževnaté, vhodné zvláště pro mechanicky zatěžované modely. Velmi vysoká pevnost i viskozita taveniny. Má nízký zápach při tisku a vysoce atraktivní matný černý povrch. Karbonová vlákna fungují jako abrazivum, při častějším používání může dojít k většímu opotřebení klasických trysek. Pro dlouhodobé používání jsou doporučeny nerezové nebo tvrzené trysky. Teplota extrudéru 195 – 200 ºC, teplota podložky musí být 75 – 104 ºC.12

• PC (Polykarbonát)

Polycarbonát je řady termoplastů, možný použít jako tiskový materiál. Je to nejtvrdší materiál používaný aktuálně v 3D tiskárnách. Kombinace pevnosti, optická transparentnost a tuhost patří mezi klady jako i elektrická nevodivost. PC je amorfní a transparentní. Polykarbonát má dobrou tepelnou odolnost i ohebnost. Používá se hlavně pro tisk transparentních prototypů. Jeho nevýhoda je vysoký bod tavení, což prodlužuje dobu zpracovávání. PC má vynikající UV stabilitu a lze ho plnit skelnými vlákny, což zvyšuje jeho pevnost.13

Používá se v automobilovém průmyslu, stavebnictví (okna, střechy, desky), elektroinstalace (zásuvky), domácí spotřebiče, zdravotnictví atd.

• PVA (polyvinyl alkohol)

Jde o ve vodě rozpustný syntetický polymer. Zejména patří do tisku na dvouhlavých 3D tiskárnách. Jedna hlava tiskne podpůrné konstrukce z PVA a ta druhá právě model. Pak se podpůrné konstrukce rozpustí ve vodě. Je netoxický a biologicky odbouratelný. Rozpouštění se urychlí vyšší teplotou vody. Lze ho provést i pouhým ponořením do vody. Nevýhodou je jeho velká citlivost na vodu. I mírná vlhkost poškodí tento materiál. Musí být uložen na suchém a chladném místě či v utěsněných obalech. PVA je lesklý a křehký. Při tisku nesmí teplota přesáhnout 225 °C, kdy začíná PVA krystalizovat.14

12 https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/xt/ [cit. 2020-06-22] 13 https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/pc/ [cit. 2020-07-16] 14 https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/pva/ [cit. 2020-09-22]

• HIPS (high impact polystyren)

Jedná se o houževnatý polystyren. Polystyrén se snadno zpracovává a má hezký lesk. Použije se např. při tisku na dvouhlavých 3D tiskárnách. Jedna hlava tiskne podpůrné konstrukce z HIPS a druhá přímo model. Podpůrné konstrukce je možné rozpustit Limonenem. HIPS má vlastnosti podobné ABS s menší tepelnou smrštivostí. Používá se pro tisk větších objektů. Je snadno brousitelný a povrchově upravovatelný.15 Nejznámější výrobek je kelímek na jogurty.

• TPE (termoplastický elastomer)/ Flexi

Termoplastický elastomer, který se také nazývá termoplastický kaučuk. Dá se zpracovávat pomocí termoplastických technologií. Pro 3D tisk se zatím využívají varianty TPE- E a TPE-U. Ten druhý je o něco tvrdší materiál a lépe drží na podložce. Odolává i proti oděru či chemikáliím. Nízká smrštivost a elastičnost je jeho výhodou. Typický elastomer je měkký a pružný. Má využití v případě, že výsledný produkt musí být pevný a zároveň pružný.

Používá pro těsnění oken automobilů, dotykové části holicích strojků, zubních kartáčků, per, jako hračky a sportovní potřeby. 16

Do této skupiny patří i tzv. Flexi materiály. Jde o speciální fotopolymer podobný gumě, avšak s vlastní charakteristikou ideální pro 3D tisk. Tento materiál je vhodný pro výrobu velkého množství dílů jako např. obaly pro mobily, klíčenky, pneumatiky pro autíčka apod.17

• PA (Polyamid - Nylon)

Polyamidy patří jsou hojně používanou skupinu plastů. Je to především pro jejich výborný poměr mezi vlastnostmi a cenou. Jedná se o odolný materiál s všestranným použitím. Bohužel je silně hygroskopický, takže rychle absorbuje vodu. Při tisku je zapotřebí mít strunu dokonale suchou. Když tomu tak není, dělají se bublinky, které se na vytištěném materiálu objeví. Nylonová struna tiskne předměty hladké a lesklé.

15 https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/hips/ [cit. 2020-05-16] 16 https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#TPE [cit. 2020-05-10] 17 https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/rubber/ [cit. 2020-04-16]

Mezi přednostní vlastnosti polyamidů patří odolnost proti stárnutí, vysoká tuhost a jeho pevnost. Dále je odolný proti hoření, proti otěru a je i chemicky odolný. Používá se jako díly pro auta a ozubené převody v domácích spotřebičích.18

• ASA (Akrylonitril-styren-akryl)

Materiálově je blízký ABS. Je to prakticky jeho alternativa, která má zvýšenou odolnost proti proti UV záření a povětrnostním vlivům. Určen je především ke konstrukčnímu využití. Má dobrou odolnost proti teplotě, mechanickou odolnost a tuhost. Je dobře zpracovatelný, hodí se i pro náročné tisky. Má výborné vrstvení tisknutých předmětů. Problémem je někdy, že po delším čase má tendenci zežloutnout. Tam, kde je tedy kladen důraz na vzhled, může být malér. Akryl má vyšší tuhost než ABS. Proto je vhodný pro tisk náročných výrobků, jako je např. strojírenské nástroje nebo koncové výrobky pro exteriérové použití.

Při jeho tisku je potřeba počítat s mírnými výpary. Ty jsou obvykle dobře snášeny, nicméně někdy se u citlivějších jedinců mohou vyskytnout problémy. Je tedy zabránit přímému vdechování těchto výparů.19

• PCL (Polycaprolakton)

Jde o biologicky odbouratelný polyester, který má nízkou teplotou tání (60 °C). Je vhodný pro 3D tisk prostřednictvím 3D per, kde není díky tomu nutné vyhřívat a mohou s ním pracovat tedy i malé děti. Vytištěný objekt lze potom formovat ponořením do teplé vody. Při tisku je lepší výrazně snížit rychlost pohybu a chlazení dát na maximum.

PCL se právě pro svou zdravotní nezávadnost používá např. v medicíně.20

• PEI (Polyetherimid)

Jde o amorfní a transparentní termoplast, který kombinuje výborné teplotní vlastnosti, rozměrovou stabilitu a vysokou odolnost proti chemikáliím. Pryskyřice pak nabízí možnosti vytvářet díly s výbornými vlastnostmi při vysokých teplotách.

18 https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#PA [cit. 2020-05-16] 19 https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#ASA [cit. 2020-05-16] 20 https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#PCL [cit. 2020-05-16]

Mezi další důležité vlastnosti patří např. odolnost proti ohni, rozměrová stálost a výjimečná pevnost a pružnost. Odolný je také proti chemikáliím.21

Samotnému spuštění výroby materiálů předcházejí dlouhé měsíce testování a zkoušení. Obecně se dá říci, že cílem je nabídnout materiály, které budou splňovat několik důležitých parametrů jako jsou:

- zpracování v co možná nejširším rozsahu teplot - optimální tavný index, tzv. MFI - homogennost a čistota materiálu - barevná stabilita - stabilní průměr a kruhovitost filamentu - odolnost vůči hoření - dlouhodobá hydrolytická stabilita - rozměrová stálost - pevnost nebo pružnost - chemická odolnost - dobrá odolnost proti otěru

21 https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#PEI [cit. 2020-05-16]

5. Volně dostupné programy pro 3D tisk

Pro přípravu 3D modelu musíme mít kvalitního 3D program, ve kterém si připravíme design výrobku. Výhodou je, že existuje i mnoho kvalitních neplacených programů, které jsou uživateli hojně používány. V nich se dá vytvořit plnohodnotný 3D model. Snadno si je tak může stáhnou každý, aniž by porušil autorská práva. Snadno potom můžete odhalit, zda se už v počáteční fázi vývoje nedopouštíte funkčních nedostatků, které by na konci vaší práce nešli vůbec vrátit a váš čas strávený u konstrukce modelu by tak přišel vniveč, stejně jako u špatného designu. Proto se v mé práci pokusím nabídnout alespoň některé z těchto freeware programů a uvést jejich hlavní přednosti.

• Tinkercad

Jedná se o velice jednoduchý online prográmek, který jsou schopni využít i nejmenší žáci na 1. stupni škol. Intuitivní ovládání a dostatek předvolených tvarů dává veliké možnosti pro kreativní dopracování těchto modelů. Jako první program pro uvedení do světa 3D modelování je úplně ideální.

Obrázek 14 - Jednoduché ovládání v programu Tinkercad

• Fusion 360

Jedná se o profesionální CAD program, který má intuitivní a příjemné rozhraní. Je oblíbený především mezi průmyslovými designéry. Není tak náročný, jak se na první pohled může zdát... Díky návodu a nápovědě s ním zvládne pracovat i úplný začátečník. Obrovskou výhodou je celkem rozsáhlá komunita na uživatelském fóru, kde se často diskutuje, a proto tam najdeme i dobré rady. Pro studenty a začínající je roční licence zdarma. Potom je nutno investovat, ale nejedná se o velkou sumu, stojí okolo 1.500 Kč.

Obrázek 15 – náhlede editoru v programu Fusion 360

• Freecad

Jedná se o výborný parametrický CAD program, který vám umožní načrtnout i složitější geometrii tvarů. Ta se později dá využít jako základ při tvorbě dalších objektů. Freecad ale především doporučují pro nováčky, kteří jsou ve tvorbě 3D designu nováčky, popř. pro začínají mechanické inženýry. Jak už značí jeho název, jedná se o program s otevřeným zdrojovým kódem. Jako u předešlého programu, je součástí poměrně velká komunita, protože je program volně dostupný.

Obrázek 16 - editor programu Freecad

• Blender

Blender disponuje velkým množstvím nástrojů a užitečných funkcí. Je trochu obtížnější pro začátečníky. V dnešní době je však jeden z nejpoužívanějších 3D programů. A opěpět zcela zdarma. Jeho výhodou je obrovská komunita nadšenců pravidelně sdílejících postupy a návody. Najdete je i na YouTube, kde jsou krásně zobrazené jednotlivé postupy, technologické názory nebo možnosti použití různých materiálů. Zde vám rovněž pomohou s problémem a odpoví na vaše otázky.

• SketchUp

Naučit se s tímto programem není vůbec obtížné a poměrně rychle se dostanete na velmi slušnou uživatelskou úroveň. SketchUp je rovněž zdarma, byť v omezeném rozsahu. Avšak stojí určitě za to ho vyzkoušet. Jde o jeden ze základních programů pro návrháře v CAD designu. Program obsahuje mnoho užitečných nástrojů a funkcí.

Obrázek 17 - editor programu Blander

Obrázek 18 - program SketchUp

• SolidWorks

Velmi povedený CAD program, který nabízí širokou škálu nástrojů i pro řešení technicky nejsložitějších věcí. To je také nejspíš důvod, proč ho mají ve velké oblibě především profesionálové. Nabízí rychlé vytváření jednotlivých dílů, ale i složitých výrobků. Bohužel je ale dosti omezená a jeho plná verze je už placená. Demo je určitě dobré pro vyzkoušení, a tak zjistíte, zda má smysl tento prográmek zakoupit.

Obrázek 18 - práce v programu SolidWorks

• Google SketchUp

Jeho velká výhoda spočívá v geniální jednoduchosti. Dobře se s ním pracuje u malých projektů, avšak zvládne vytvářet i prostorově značné soustavy a složité modelace. Simulování pokusů z předmětu fyziky patří mezi jeho klady, přičemž si zachovává svou lehkost a uživatelskou jednoduchost. Je zcela zdarma. Uložené soubory se dají samozřejmě následně jednoduše exportovat.

• AutoQ3D

Velmi užitečný program pro modelování 3D návrhů. Jedná se o spolehlivý a přitom výkonný CAD program. Svým jednoduchým ovládáním vyniká především. Intuitivní rozhraní je vhodná pro začátečníky. Je zdarma na základě licence. Především slouží k vytváření návrhů a prototypů. Lze je potom následně testovat. Není vůbec náročný na výkon, a tak ho můžete využít, pokud máte slabší počítač.

Obrázek 19 - kontruování v programu AutoQ3D

• Bishop3D

Pomocí skriptů můžete v tomto programu namodelované prototypy jednoduše rozhýbat. Bishop3D má hodně užitečných nástrojů, které se budou při tvorbě 3D modelů hodit. Jedná se o velmi populární program a je opět hojně využíván. Umožňuje vytvářet propracované a vysoce realistické modely a modelování v něm je snadné. Výhodou je také znovu velká základna uživatelů, jejich rady, sdílení a typy.

• Slic3r

Abychom mohli model tisknout, musíme ho převést z formátu (.obj, .stl) do formátu g.code, kterému rozumí 3D tiskárna. V tomto souboru jsou uloženy souřadnice, podle kterých tryska pojede, a informace, kolik materiálu bude tiskárna potřebovat na výtisk výsledného objektu. Můžete použít např. program Slic3r. V Programu Slic3r si nastavíte materiál, kvalitu a rychlost tisku. Můžete i měnit velikost modelu a umístění na podložce.

Obrázek 20 - převod do g.codu v programu Slic3r Programy pro 3D tisk pomůžou s realizací našeho záměru. Existuje spousta databank 3D modelů pro 3D tisk. Lze si stáhnout v podstatě vše, co už někdo vytvořil. Občas ale potřebujeme vytvořit něco, co nikdo jiný předtím nevymodeloval. Například nám praskla plastová mřížka v dílně a takovou už nikde neprodávají. Pomocí jednoduchých programu z uvedené nabídky tak lze vymodelovat plastovou mřížku přesně podle potřebných rozměrů. Postačí z internetu stáhnout vhodný program pro 3D tisk, který sedne přímo na míru.

Při modulaci každého výrobku je třeba si uvědomit, že se rozlišuje mezi dvěma programy pro 3D tisk. První program slouží pro vymodelování 3D modelu (CAD programy) a druhý program slouží pro přípravu 3D modelu pro tisk (tzv. slicer).

6. Problematika výuky 3D tisku na středních školách

Technologií používaných při vzdělávacím procesu je celá řada. Mezi ně patří také 3D tisk, který má dost předpokladů na to, stát se využívanou vzdělávací pomůckou. Technologie tisku není nová a počátky sahají do osmdesátých let 20. století.

Tyto tiskárny by měly být využity k výrobu pomůcek pro studenty (např. lidských orgánů do hodin biologie) a tvorbu nejrůznějších věcí do školních předmětů nebo pro ukázku objektů, které student sám vytvořil pomocí programu. Samotní studenti jsou tedy dostatečně motivování, protože mají hmatatelný výsledek své práce přímo před nosem.

3D tiskárny jsou využívány především k posílení kreativity, avšak existují také oblasti, kde tiskárny neodpovídají specifickým potřebám škol. Na školách, kde se využívá technologie 3D tisku ve vyučování ukázal výzkum současné problémy s dostupností 3D tiskáren. Třeba na nemožnost kontrolovat a řídit přístup k tiskárně (umisťovány jsou mimo dosah studentů) a tedy nemožnost práce bez dozoru vyučujícího. Rovněž je problémem, že neexistují dostatečně metodiky pro integraci této technologie do obsahu výuky. Jak se ukázalo, 77 % škol potvrdilo, že mají v plánu si pořídit další 3D tiskárnu a nadále s ní ve výuce pracovat.22

Je potřeba přilákat studentovu pozornosti. Příliš textu a monotónní výklad kantorů můžou studenty nudit. Tyto tiskárny získají jejich pozornost, neboť následný text a přednes se převede do skutečných objektů. Následná interakce mezi studenty při tvorbě a tisku se stane důležitou součástí výuky, jakož i vytváření hmatatelných pomůcek při praktickém vyučování, a to především na školách technických a uměleckých.23

6.1 Vymezení digitální gramotnosti

Informatické myšlení a digitální gramotnost žáků je nutné rozvíjet již v předškolním vzdělávání a nepřetržitě v celém průběhu školní docházky.

22 https://www.csicr.cz/Csicr/media/Prilohy/PDF_el._publikace/Tematick %C3% A9%20zpr%C3%A1vy/TZ_informacni-gramotnost_2018-2019.pdf [cit. 2020-05-18] 23 PRŮCHA, Jan, Eliška WALTEROVÁ a Jiří MAREŠ. Pedagogický slovník. 6., aktualiz. a rozš. vyd. Praha: Portál, 2009. ISBN 978-80-7363-647-6, str. 85, heslo gramotnost, část 2.

Nelze určitě úspěšně rozvíjet pouze v izolovaném vyučovacím předmětu, ale je nutné její rozvoj navázat na vhodné aktivity v různých předmětech ve vyučování a v různých tématech.

Informatické kompetence vzrostly a porozumění informatici vyžaduje neustále více profesí různých oborů. Vyspělé státy reagují v kurikulu na tento trend zařazením nového vzdělávacího obsahu do závazných dokumentů a do výuky už od začátku základní školy.

S ohledem na dynamický vývoji v oblasti ICT a rozšíření jejich využití ve všech možných oblastech lidských činností, je důležitá revize vzdělávacích programů RVP, kde si vyžádá nutnou úpravu i vlastního vzdělávacího obsahu. Popsané kompetence žáka by tedy měly sloužit především jako pomoc při této práci.

Souborem digitálních kompetencí rozumíme digitální gramotností, kterou jedinec potřebuje k sebejistému, kritickému, bezpečnému a tvořivému využívání těchto technologií při práci a učení. Jde o klíčové kompetence, bez kterých se nelze obejít a nejde tak rozvíjet další plnohodnotně kompetence žáků. Základní charakteristikou je proto využití digitálních technologií při nejrůznějších činnostech.

Jedinec má schopnost využít digitální technologie pro učení. Přitom vzdělávání a zvyšování vlastní kvalifikace vede ke zvyšování digitální gramotnosti a je tak nezbytná pro celoživotní schopnost učení každého jednotlivce. Digitálních technologií je nutné zařadit do výukových aktivit i do života školy. Napojení formální výuky na neformální další vzdělávací aktivity studentů mimo školu je nutnou součástí rozvoje gramotnosti v digitální oblasti studentů.24

Studentovo zapojení se do společnosti prostřednictvím online aktivit, samo o osbě vyhledává příležitosti k rozvoji osobním a kvalifikačním vzdělávání prostřednictvím digitálních technologií. Průběžně pak rozvíjí svoji schopnost využít novou digitální technologii a digitální prostředí. Hodnotí a vnímá potenciál a rizika spojená s technologií do různých procesů a v daných situacích podle toho také jedná. Student je schopen identifikovat problémy a definovat možnosti jejich řešení pomocí různých digitálních prostředků.

24 Porovnej s FERRARI, Anusca (2013). DIGCOMP: A FRAMEWORK FOR DEVELOPING AND UNDERSTANDING DIGITAL COMPETENCE IN EUROPE. http://bit.ly/1pm1qya [cit. 2020-06-10]

Kriticky hodnotí a zvažuje různá řešení a v případě potřeby digitální nástroje přizpůsobí na konkrétní postupy.25

Digitální kompetence potřebuje jedinec k sebejistému, kritickému, bezpečnému a tvořivému využívání těchto technologií při práci a učení. Jde o klíčové kompetence, bez kterých se nelze obejít a nejde tak rozvíjet další plnohodnotně kompetence žáků. Základní charakteristikou je proto využití digitálních technologií při nejrůznějších činnostech.

Žák volí strategie, způsoby a postupy, které odpovídají v konkrétní situaci a konkrétnímu účelu. Dále musí vyhledat, posuzovat, získávat, spravovat a sdílet informace k tomu potřebné

Student by měl při použití technologií 3D tisku nastředních školách by měl zejména uplatnit tyto schopnosti:

Formulovat a rozpoznávat problémy a hledat jejich řešení. Student nebere současný stav za konečný. Musí si klást otázky, které na daný problém ukazují a hledá pro něj konkrétní řešení. Rovněž se zamýšlí nad tím, zda řeší skutečný problém či nějaký druhotný projev. Při formulaci stanoveného cíle musí dbát na dostatečně přesný popis. Jedině tak bude možné řešení vyhodnotit a získat relevantní limity a dostupné informací, které jsou zapotřebí pro řešení.

Strukturovat, zaznamenávat, získávat, uspořádávat a předávat informace. Hodnoty čísel, multimédia, texty, a další informace se může zaznamenávat jako posloupnosti znaků ať už přirozeným jazykem nebo pomocí bitů používaných v IVT. Rozlišné přístupy se však vzájemně odlišují a každý je potřeba pro jinou situaci. Kódování však zachovává různé množství informací, které jsou úsporná a různě odolná proti chybám při informačním přenosu.

Odhalovat vazby a vztahy, rozkládat procesy na části a modelovat různé situace. Modelování je potřebné pro uvažování, zvláště v tisku 3D. Jestůi-že o čemkoliv hovoříme, určíme nejprve základní pojmy. To zároveň rozhoduje o tom, co je důležité a co není.

25 http://www.nuv.cz/t/1-zakladni-vychodiska-a-teze-revizi-ict-kurikula [cit. 2020-06-10]

Vztahy, struktura a pojmy pak tvoří model, se kterým pracujeme podobně, jak když hledáme správnou cestu, jak nápad realizovat. Student zná množinu běžně používaných modelů pro různé příležitosti a vhodně je využívá. Musí si uvědomit, že modely realitu nevystihují a při jeho vytváření musí pečlivě volit mezi přesností a jednoduchostí pro jeho účel.

Formulovat postupy a řešení, která lze přenechat ke strojové výrobě. Předat práci stroji je samozřejmě užitečná, když chceme čas využít jiným způsobem. Nutná je také když např. potřebujeme stejnou práci nechat probíhat na mnoha místech současně. Tuto práci je potřeba popsat jako jedinečný postup jednoduchých kroků, který umí spolehlivě dovést ke stejnému výsledku. Tento postup lze přenechat následně i strojům jako je 3D tiskárna, a tím snížit chybovost nebo zvýšit efektivitu. Tyto postupy nazýváme algoritmy, které jsou hlavním předmětem studia IVT. Na nich potom rozhodne, které problémy algoritmicky vyřeší. Schopnost postupovat podle algoritmů, a algoritmy také opravovat je velmi důležité. Na jejich základě rozloží problém na části a určí jednotlivé kroky pro další postup. Přitom užije algoritmy z programování. Současně musí znát, zda výsledný postup splňuje určené požadavky. Mimo popisu algoritmu svými slovy musí umět využít další možnosti jako jsou vývojové diagramy a programovací jazyky.

Vytvořit formální popis skutečné situace a pracovního postupu. Informaticky myslící student čte význam formálních zápisů a kontroluje jejich správnost. Následné zápisy vytváří a upravuje. Srozuměný zápis přispívá stručnosti vyjádření a pomáhá předejít víceznačnosti. Dále umožňuje automatické rozpoznání a zpracování. Jedině tak je možné užitečné pracovat formálními jazyky.

Porovnávat, testovat, analyzovat a zlepšovat možná řešení Hledání řešení je nejlepší vzhledem ke kritériím, která jsou přesně stanovená v dané situaci. Student nehledá jen nějaká libovolná řešení. Hledá co nejrychlejší řešení. a reaguje na taková, které umožňují rychle se přizpůsobit měnící se situaci. Student by měl pracovat systematicky a vyhodnocovat dostupné možnosti a ověřovat je následně nanečisto. Díky takto získaným poznatkům potom může řešení porovnávat a rozhodnout o výsledném postupu. 26

26 http://www.nuv.cz/t/strucne-vymezeni-digitalni-gramotnosti-a-informatickeho[cit. 2020- 06-12]

6.2. Rozvoj digitální gramotnosti a myšlení

S technologiemi se každý setkává prakticky ve chvíli, kdy se narodil. To však ale neznamená, že se nadměrně používají či zanedbávají jiné aktivity. Návyky a postoje, které s tím souvisí si začínají vytvářet jednotlivci už v raném věku. Proč tedy nezařadit podněty k smysluplnému, tvořivému a bezpečnému zaměstnání s technologiemi jako je 3D tisk již ve školním vzdělávání na základních školách?

Počátkem školní docházky se musí rozvíjet digitální a informatické kompetence, které souvisejí s používáním systému, který obsáhne celou školní výuku. Způsob, jak rozvíjet digitální kompetence žáků lze schematicky rozdělit do čtyř oblastí. Ty by měly být součástí školního vyučování, což můžeme vidět na obrázku č. 22.27

Obrázek 21- Rozvoj digitálních a informatických kompetencí žáka

Ve schématu můžeme najít digitální gramotnost v podobě digitálních kompetencí a informatické myšlení jako součásti informatických kompetencí. To rozděluje a naznačuje i začlenění do kurikula. Je třeba toto schéma chápat s výhradou a to tak, že digitální kompetence budou rozvíjeny zejména průřezově a rozvoj informatického myšlení se tak převážně zaměří na vzdělávací obor předmětu informatika.

27 VANÍČEK, J., a M. ČERNOCHOVÁ. Didaktika informatiky na startu. In I. Stuchlíková, T. Janík et al. Oborové didaktiky: vývoj – stav – perspektivy. Brno: Munipress, 2015. ISBN 978-80-210-7769-0. Str. 161-164.

Ve vodorovnému dělení ve schématu se rozlišuje výuka na vzdělávací cíle a na ně navázané výukové aktivity. V levé části schématu se cíle primárně zaměřují na rozvoj žáka v oblasti informatiky, což znamená, že učitel se zaměřuje na rozvoj kompetencí žáka a u toho kompetence jejich rozvoj zohledňuje. V pravé části je tento postup opačný. Učitel se především zaměřuje na rozvoj ostatních kompetencí žáka a k tomu používá digitální technologie. Při tom se digitální a informatické kompetence žáka zohledňují.

Svislé dělení rozlišuje výuku na vzdělávací cíle. Na ně jsou navázané výukové aktivity podle způsobu. Učitelé zde volí v konkrétní výuce dle ŠVP dané školy. V horní části schématu jsou vzdělávací cíle a aktivity. Zde se vyskytují řešení a zařazují se témata průřezově a jsou vázány na realizaci jiného vzdělávacího obsahu. Jedná se o aktivity, kde žáci pracují s digitálními technologiemi. Ve spodní části schématu jsou vzdělávací cíle a dále výukové aktivity zaměřené podle vzdělávacího obsahu.

V levém horním rohu se nacházejí vzdělávací cíle. Na ně jsou navázané výukové aktivity. Ty se zaměřují na rozvoj schopnosti využívat digitální technologie. Přičemž záleží na konkrétní škole, která si rozvoj digitální gramotnosti popíše ve svém ŠVP. Je pouze na ni, jakou strategii si zvolí při rozpracování osnov jednotlivých předmětů. Důležité je navázat rozvoj digitálních kompetencí promyšleně a se záměrem profilace školy.

Vpravo nahoře se nacházejí aktivity, které podporují výuku a učení žáka obecně. Učitelé jim pomáhají dosáhnout nejrůznějších vzdělávacích cílů. Je také na učiteli, jaké prostředky zvolí pro danou výuku a dále jakým způsobem konkrétní učivo žáků zprostředkuje.

V levém dolním rohu obrázku se nacházejí vzdělávací cíle a na ně navázané výukové aktivity. Ty se zaměřují na rozvoj informatických kompetencí. Zde se jedná o vzdělávací cíle a aktivity, které vycházejí z informatiky.

Vpravo dole se nachází vzdělávací cíle a na ně navázané výukové aktivity. Zde je nutné upravit vzdělávací cíle jednotlivých vzdělávacích oborů tak, aby digitální technologie ovlivnily činnosti a postupy v daných oborech.

Komunikační technologie a převážná část vzdělávání v oblasti informační technologie na SOŠ jsou zaměřeny na rozvoj schopnosti pracovat s ICT. Informace je jako základ pro aplikaci v ostatních vzdělávacích oborech. Aplikační hledisko se musí stát součástí ostatních oborů. To v praxi znamená, že většina škol má v učebním plánu vyučovací předmět

46 informatika, ale většina kantorů jiných předmětů necítí odpovědnost za aplikování vědomostí a dovedností žáků, které získají při výuce předmětu ve spojitosti s technologií 3D tisku.28

S pronikáním digitálních technologií jako je 3D tisk do nejrůznějších oblastí a činností člověka rostou nároky na vědomosti a dovednosti. Je však problematické je rozvíjet a dále aplikovat odtrženě od ostatní práce studentů ve škole. V dané oblasti 3D tisku by bylo naopak potřebné je postihnout v jednom předmětu, aby byl postup co nejefektivnější, protože tato specializovaná část technologie by měla být použita ve výuce daného předmětu a jednou možností s využitím technologií ve výuce informatiky. Obor informatika nebo podobně nazvaný předmět tohoto druhu, by měl mít vlastní cíle, neboť jejich význam neustále roste a vyvíjí se.28

6.3. Důvody pro výuku 3D tisku na SŠ

3D tiskárny jsou dnes v podstatě téměř všude, ve veřejných institucích, firmách i ve školách. Využitím této technologie vzniká příležitosti pro vzdělávání v této oblasti. Mezi nejdůležitější důvody, proč by měla samotná škola vlastnit 3D tiskárnu a připravovat svoje žáky na práci s touto technologií, je následující:

Motivace k vyřešení úlohy Studenti se podílejí na vzniku pomůcek, ale také si osvojují konstruování v rámci rozvoje schopností své osobnosti. Mimo to lze 3D tisk využít i v jiných předmětech, než k tomu určených, jako je například výtvarná výchova. Lze třeba vytisknout nějaký hudební nástroj. Žáci se interaktivně učí připravovat modely a rovnou je tisknout. Mimo studijních pomůcek mohou tvořit například i věci pro své záliby či potřebné v domácnosti. Učitele má naopak možnost diskutovat s žáky a zjistit, jaké mají logické myšlení a kreativitu. Důležitý je však přímý proces vzniku objektu přímo před jejich zraky.

28 RŮŽIČKOVÁ, Daniela. Rozvíjíme ICT gramotnost žáků. Praha: Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení a zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV), divize VÚP, 2011. ISBN 978-80-86856-94-0. Str. 6-8 47

Učení se praxí Umožnění interakci v předmětu pomáhá studentům pochopit předmět a uchovávat si informace. Je to obzvlášť výhodné při výuce komplexních témat. Tiskárna umožňuje studentům aktivně se zapojit do procesu učení. To začíná od počáteční myšlenky, přes konstruování v programu až po závěrečný 3D výrobek.

Přímý tisk modelů a pomůcek Učitel vždy potřebuje pomůcky, které většinou nemá k dispozici. V tomto ohledu je 3D tiskárna v podstatě nenahraditelná. Spoustu věcí, prakticky všechno, se dá vyrobit. Takový výrobek si může v podstatě za pár hodin vyrobit. V předmětu biologie potřebuji názorně ukázat kost? Není problém, model se za chvíli vyrobí a navíc se při její konstrukci vzdělává daleko více, než kdyby ji viděl na obrázku. Skutečný model si nakonec i sám osahá a nemusí si ho složitě představovat.

Názornost a lepší uchopitelnost 3D modely jsou pro výuku jednoznačně v řadě ohledů názornější. Dá se vytisknout modely od antických sloupů až po pohyblivé soukolí ozubených převodů. To vše vede k lepšímu chápání některých souvislostí a přesné představě o tom, jak co vypadalo a k čemu co slouží. Pomocí 3D tiskárny jde zásadním způsobem průřezově vytvořit mezipředmětové vazby. Např. biologie – chemie - zeměpis – informatika apod. Studenti vytváří 3D modely, které jsou následně vytištěné, a práce s 3D tiskem pro ně získá zcela nový rozměr.

Odměna a personalizace Tisk věcí v podobě dárků patří mezi oblíbené činnosti u studentů. Mohou se vytvářet dárky k narozeninám, odměny za vyznamenáním, medaile pro výkony ve sportu či jiných vědomostních soutěží, vše přesně na míru. Ceny těchto výrobků se většinou pohybují v řádech desetikorun.

Dostupnost a nízké náklady Školy mají několik možností zakoupit 3D tiskárnu formou grantu. Rovně se určitě najde nějaká firma, která je schopna v rámci sponzoringu tiskárnu zakoupit. Nejlevnější tiskárny se dají pořídit do 20 tis. korun. Náklady na provoz jsou v podstatě minimální. Softwarová dostupnost je maximální a většinou zdarma. Hardwarové nároky jsou opět minimální. Tisk

48 malých výrobků se pohybuje v řádech korun. Výrobky žáků pro osobní potřebu se da zpoplatnit podle gramáže a ceny odpovídajícího použitého materiálu.

Budování vlastní kariéry Střední odborná škola směřuje studenty pro svůj obor. Výuka postupně během studia směřuje pro cílovou kvalifikaci. Vybavení 3D tiskáren by mělo být ve škole přirozené a samozřejmé. Po ukončení studia by absolvent měl být připraven splnit požadavky zaměstnavatelů ve svém oboru. Poznatky při obsluha 3D tiskárny od A po Z určitě zhodnotí při jakékoliv činnosti v každém oboru. Jejich nabyté znalosti se snadněji zařadí a patrně i lépe ohodnotí. V krátké době budou připraveni využít to, co se prakticky naučili a mohou být produktivní a prospěšní nejen pro zaměstnavatele, ale i sami pro sebe.

Bezpečnost a přehled Dostupné 3D tiskárny na našem trhu obsahují specifické prvky, které zaručují bezpečnost i při obsluze samotných žáků. Dokonce se vyrábí i pera, se kterými mohou pracovat i děti předškolního věku. Teplota zde dokonce nepřevyšuje 60 °C. U 3D tiskáren je dále pro bezpečnost možnost využití stanovení vstupního kódu, bez kterého se tiskárna nedá zapnout. Řízení tisku a oddělené tiskové úlohy jsou další prvky přidané hodnoty u 3D tiskárny. 29

Určitě by se dalo přijít s mnohými dalšími výhodami, ze kterých by bylo jasně srozumitelný fakt, že potřeba vlastnit 3D tiskárnu na středních odborných školách a jejich následná výuka, je v dnešní době jistou nutností, ne-li povinností. Snad výčet alespoň malého vzorku v této kapitole je dostatečně přesvědčivou argumentací pro jejich pořízení.

29 https://clanky.rvp.cz/clanek/k/g/19903/3D-TISK-VE-SKOLNIM-PROSTREDI.html/ [cit. 2020-06-12]

7. Pedagogický výzkum - využití 3D tiskáren na

středních školách v Kraji Vysočina

Dle zprávy České školní inspekce z listopadu 2019 byly velké rezervy ve strategickém řízení škol v oblasti ICT zaznamenány jak v implementaci principů strategického řízení do prostředí školy (např. plán výpočetní techniky jako každodenní výuková praxe učitelů), tak při využívání nových pracovních přístupů a metod práce. Jednou už ČSI (dále jen Česká školní inspekce) řešila tento problém (v roce 2017), avšak byl zjištěn vysoký počet středních škol, kde ICT bylo ve strategickém řízení na nízké kvalitativní úrovni. Na těchto středních školách byly didaktické techniky součástí školní ICT infrastruktury vybaveny, mimo specializované učebny, také některé další třídy, avšak cca v 80 % z nich byla takto vybavena většina učeben.22

V navštívených školách vnímala svou školu jako nedostatečně vybavenou HW či HW při využívání ICT ve své výuce jen necelá jedna pětina učitelů. Pouze malý počet škol používá specializovaný systém řízení výuky, který dovoluje kombinovat prezenční a distanční formy vzdělávání (pouze 15 % středních škol) nebo jiný systém řízení škol, který slouží pro výukové materiály nebo záznamy vzdělávacích výsledků anebo rozvrh. V přibližně 3/4 středních škol si většina učitelů uvědomuje nutnost ICT pro zvyšování kvality vzdělávání, a proto jich stále více tyto technické prostředky do své výuky zahrnuje. Necelá 1/4 učitelů se považuje za jisté a metodicky zdatné při práci s výpočetní technikou.

V případě výpočetní techniky jako samostatného předmětu není dlouhodobě na školách dostatek aprobovaných učitelů. Čtvrtina pedagogů středních škol se v posledních dvou letech zúčastnila akreditovaného kurzu dalšího vzdělávání se zaměřením na tuto oblast. Dále bylo zjištěno, že se na všech šetřených středních školách dokonce jedna pětina učitelů nezúčastnila žádného vzdělávání v této oblasti výpočetní techniky. Pouze v šesti procentech dotázaných škol provádějí učitelé průběžně autoevaluaci a její výsledky se potom nějakým způsobem promítají do plánu profesního rozvoje. Osmdesát procent koordinátorů škol označily podporu učitelům za standardní náplň své práce, ale pouze v necelé polovině koordinátor plnil především roli správce sítě nebo pomáhal učitelům v jejich práci s výpočetní technikou pro účely školní administrativy. Pouhá třetina učitelů se na koordinátory obracela s žádostí o konzultace didaktických postupů pro využití výpočetních technologií ve výuce.

Pouhá jedna čtvrtina navštívených středních škol má zkušenosti s integrací ICT v rámci mezipředmětových aktivit. Studenti byli s výpočetní technikou sice schopni pracovat samostatně, ale jejich samotná aktivita byla učitelem vyžadována velice málo. Jednoznačně zde převažovalo využití výpočetní techniky při učitelově samotné prezentaci. Nejčastěji žáci využívali techniku k vyhledávání samotných informací na internetu pomocí prohlížečů.

Jak vidíme z této zprávy inspekce, je situace nelichotivá a data ukazují na poměrně špatnou bilanci ve vybavenosti škol jak HW, tak SW. Odbornost učitelů v této oblasti není rovněž na požadované úrovni. Jedná se o zprávu, které ve svém průzkumu hodnotí všechny střední školy v ČR. Snad situace v Kraji Vysočina bude na lepší úrovni co se týče vybavenosti a odbornosti v oblasti 3D tiskáren.

7.1. Záměr průzkumu, použitá výzkumná metoda a její obsah

Cílem vlastního průzkumu bylo poskytnout informace o současném stavu využití 3D tiskáren na středních odborných školách Kraje Vysočina. Jaké vlastně je samotné využití 3D tiskáren na středních školách? Na co se zaměřuje samotná výuka 3D tisku v jednotlivém předmětu? Jaké je jeho časová dotace a do jaké míry je samotný tisk ve škole využíván? Existuje možné propojení škol mezi sebou nebo např. spolupráce mezi školou a konkrétním podnikem? Na tyto otázky a mnohé další z nich vyplývající jsem se v tomto výzkumu zaměřila.

Samotný průzkum probíhal od měsíce září do prosince roku 2019. Na začátku školního roku 2019/2020 byl sestaven dotazník, který byl elektronickou i klasickou poštou rozeslán do všech středních odborných škol v Kraji Vysočina. Jednalo se tedy celkem o 33 škol. Z toho nejvíce škol bylo v okrese Jihlava (12), dále Žďár nad Sázavou (8), Třebíč (6), Havlíčkův Brod (4) a 3 školy v okrese Pelhřimov.

Při sestavování dotazníku jsem se zaměřila na tyto oblasti:

1. základní informace o střední odborné škole (otázka č. 1. – 5.) 2. úroveň vybavenosti školy výpočetní technikou z hlediska HW a SW (otázka č. 6.) 3. počty 3D tiskáren ve škole a způsob jejich nabití (otázka č. 7. – 8.) 4. název předmětu, časové dotace a způsob výuky (otázka č. 9. – 10.)

5. typy 3D tiskáren a používaný materiál při tisku (otázka č. 11. – 12.) 6. účel využití 3D tiskárny a jejich výrobků, zájmová činnost a soutěže s využitím 3D tisku (otázka č. 13. – 14.) 7. využití dotace či grantu (výzvy) a spolupráce s jinými organizacemi, školami či podniky (otázka č. 15. – 16.) 8. další možnosti školy 3D tisku do budoucna, připomínky, náměty (17. - 18.)

Každý z těchto okruhů v dotazníku obsahuje určitý počet otázek. Dotazník obsahuje celkem 20 otázek, které mají otevřenou i uzavřenou formu. U některých otázek tedy stačí zaškrtnout správnou volbu a na jiné lze odpověď rozvinout vlastní formulací. Dotazník je uspořádaný, všechny otázky jsou formulovány stručně a jasně. a přitom svým obsahem nevnucuje odpovědi podle přání výzkumníka a jeho vyplnění nevyžaduje příliš mnoho času.

Celý dotazník, ve svém úplném znění je přiložen v příloze této diplomové práce. V průběhu první poloviny školního roku 2019/2020 byly vyplněné dotazníky postupně vraceny zpět. Některé byly zaslány ještě jednou tak, aby se nejpozději na konci roku průzkum uzavřel. Poslední dotazníky se však nakonec vrátily až v únoru 2020. Následně byl zpracován a vyhodnocen všechen zaslaný materiál do statistických přehledů v podobě tabulek a grafů.

7.2. Vyhodnocení zjištěných informací a jejich analýza

Od září roku 2019 bylo opakovaně rozesíláno celkem 33 dotazníků do všech středních odborných škol, které se nachází v Kraji Vysočina. Rozesílání bylo provedeno jak pomocí emailu, tak pomocí klasické pošty. Některé emaily byly vyhodnocovány jako hromadná pošta a tak bylo později zjištěno, že si je někteří vedoucí zaměstnanci (převážně ředitelé škol) ani nepřečetli. Postupně se tak vracely dotazníky zpět a na konci roku 2019 byla provedena jejich uzávěra a následné vyhodnocení.

Z celkového počtu 33 dotazníků se jich nakonec vrátilo 28, což pokládám za slušný výsledek, ze kterého se dá průzkum vyhodnotit. V procentuálním vyjádření je to 85% ze všech dotázaných respondentů.

V prvním okruhu otázek jsem se zaměřila na získání základních informací o střední škole. Především na jaký obor je škola zaměřena. Ty jsem rozdělila do několika odvětví. Jak

52 bylo zjištěno, většina škol je víceoborových, někdy spolu některé obory ani nesouvisejí, ve dvou případech bylo zjištěno, že je spojená střední odborná škola z gymnáziem (Ledeč n. S. a Moravské Budějovice).

Zaměření jedné střední školy se tedy mohlo objevit i ve více oborech. Školy byly rozděleny dle oborů:

Počty oborů, které se nachází na SOŠ v Kraji Vysočina

Obory zaměření střední školy Celkové počty (z celkového počtu 28 SOŠ)

technické 13

řemesla a služby 14

umělecké 2

zemědělské 2

pedagogické 2

zdravotnické (včetně veterinární) 2

obchodní (ekonomické) 8

jazykové 1

cestovního ruchu 8

manažerské 3

správní (veřejnoprávní) 2

sociální 2

2 jiná (gymnázium)

Tabulka č. 1 – Celkové počty jednotlivých oborů zaměření dotázaných SOŠ

Jak je vidět v tabulce č. 1, z celkového počtu 28 škol má nejvíce škol zaměření na řemesla a služby a dále převažují školy technického zaměření. Mezi druhé nejrozšířenější obory

škol patří obchod včetně ekonomických oborů a cestovní ruch. Ostatní obory jsou v malém zastoupení s počtem zaměření na 1 až 3 školách.

Vzhledem k výsledkům by se dalo předpokládat, že zejména na technických školách, jsou 3d tiskárny určitou povinností, což by byla téměř polovina škol. Manuální zručnost i určitá představivost by se dala předpokládat i na školách s obory zaměřenými na řemesla, které patřily do nejpočetnější skupiny.

Další otázky č. 3, 4 a 5 se týkaly počtu žáků, učitelů a zejména učitelů ICT a podobných předmětů, kde by mohla výuka 3D tisku probíhat. Většinou se jednalo o školy středně velké mezi 300 – 500 studenty. Čtyři školy uvedly, že mají více než 500 žáků a více než 70 učitelů. Tyto informace měly spíše informativní charakter. Zajímavá informace však byla pod otázkou č. 5, kde byl údaj o počtu učitelů ICT či podobných předmětů. U škol, které byly technického zaměření se jednalo v průměru o každého 8-10tého učitele, který na škole vyučoval předmět tohoto charakteru. Naproti tomu u ostatních škol netechnického typu se jednalo o 1-2 učitele (do 3 učitelů) na celkový počet učitelů ve škole. Z výsledků jasně vyplývá, jaký důraz je kladen na předmět, ve kterém se výuka na 3D tiskárně probíhá. Z celkového pohledu není v tomoto ohledu situace nejlepší a určitě bych doporučovala navýšit počet vyučujících pro danou problematiku

V druhém okruhu otázek jsem se zaměřila na úroveň vybavení školy výpočetní technikou. Jak vidíme v grafu více jak 3/4 dotázaných škol jsou na průměrné až velmi dobré úrovni vybavení výpočetní technikou. V první a druhé nejlepší skupině jsou školy technického typu. Mezi školy s horším a velmi špatném vybavení patřily školy s obory cestovního ruchu, jazykové, správní a zdravotnické.

Ve školách technického typu by měl být upgrade HW i SW samozřejmostí a výpočetní technika by měla být na nejvyšší úrovni, pakli že chce škola držet svoji úroveň s moderními technologiemi a připravovat své žáky s aktuálním trendem. Doporučila bych zvýšenou spolupráci se školami, která by využili techniku, kterou tyto školy následně vyřazují, přičemž jejich technologie splňuje pro jiné školy netechnického typu stále velmi dobré parametry.

Třetí okruh otázek je věnován zjištění počtu 3D tiskáren ve školách a způsobu jejich nabití. Bylo zjištěno, že z 28 střední odborných škol v Kraji Vysočina vlastní 3D tiskárnu 21 škol, což je téměř tři čtvrtiny dotázaných škol, přesně 71%. Všechny školy technického typu uvedly, že vlastní 3D tiskárnu vlastní. Z tohoto počtu technických škol pouze dvě vlastnily

54 právě jednu tiskárnu. Více než polovina technických škol vlastní 2 až 4 tiskárny. Dokonce jedna technická (průmyslová) škola v Kraji Vysočina uvedla, že vlastní celkem deset 3D tiskáren.

Dále bylo zjištěno, že střední odborné školy, které nejsou přímo technického zaměření, ale v dotazníku uvedly, že mají mj. i obor technického zaměření, vlastní alespoň jednu 3D tiskárnu. Z celkového počtu 15 škol, které nemají žádný technický obor, jich právě 7 nevlastní žádnou 3D tiskárnu, což je méně než polovina. Jinými slovy 53% škol netechnického typu vlastní alespoň jeden kus této tiskárny.

Dotazníkem bylo zjištěno, že na 21 (z 28) středních odborných školách v Kraji Vysočina se nachází celkem 68 kusů 3D tiskáren.

Úroveň vybavení SOŠ výpočetní technikou na velmi špatné úrovni (HW i SW na velmi dobré je více než 5 let úrovni (průběžně starý); 3; 11% obnovujeme HW i SW); 6; 21%

na horší úrovni (obnovujeme HW i SW jednou za 5 let); 3; 11%

na průměrné na slušné úrovni úrovni (obnovujeme HW (obnovujeme HW i SW jednou za 1-2 i SW jednou za 3-4 roky); 8; 28% roky); 8; 29%

Graf č. 1 – Úroveň vybavení SOŠ výpočetní technikou v Kraji Vysočina

Další otázkou č. 8 byla snaha zjistit, zda si škola 3D tiskárnu pořídila na svoje náklady, částečně či formou spolufinancování. Zjistilo se, že téměř 70% 3D tiskáren byla pořízena z vlastních nákladů školy necelých 20% formou daru (1 x výhra v soutěži) a cca 10/% částečná finanční spoluúčast.

V této souvislosti považuji za zcela tristní, že se objeví ještě střední škola, která doposud není vybavena 3D tiskárnou, i když se jedná o školu netechnického typu. Jak bylo již několikrát uvedeno v předchozích kapitolách, zejména v kapitola 6., je v dnešní době potřeba vlastnit a vyučovat na 3D tiskárně naprostou nutností. Dalším faktem zůstává pořízení takové tiskárny. Programů pro podporu digitálních technologií z MŠMT existuje několik, jak si tuto technologii pořídit, aniž by musela škola vynaložit svoje vlastní prostředky. Alespoň středně výkonný managment školy je schopen z těchto dotací určených pro SŠ, získat alespoň jednu tiskárnu, na které je možno vyučovat 3D tisk.

Okruh čtvrtý byl zaměřen na předmět, ve kterém je prioritně 3D tisk vyučován, na jeho časovou dotaci v jednotlivých ročnících. Jestli-že má škola více oborů technického či netechnického směru, má respondent možnost výběru nebo vyplní obě dvě možnosti. Další otázka potom ověřuji, zda je předmět vyučován jiným než povinným předmětem, formou zájmového kroužku či nepovinného předmětu.

Šetřením bylo zjištěno, že názvy předmětů, ve kterých se vyučuje práce na 3D tiskárnách je velmi různorodá. Ve všech oborech, avšak nejvíce v netechnických, probíhá výuka v předmětu Informatika a názvech odvozených s tímto pojmem.

V oborech technických je to mj. součástí specializovaného předmětu v konkrétním oboru jako např. konstrukce strojírenská, stavební, umělecká, elektrotechnická, či podobné předměty technologické, Technologie výroby, Strojní technologie, Stavební technologie atd. Objevují se i názvy Provozní automatizace, Strojní zařízení, Stroje a zařízení apod. Určitě ale nelze říci, že by tato výuka probíhala pouze v jednom konkrétním předmětu, jehož název by byl na všech školách podobný. V nadpoloviční většině se však nejčastěji objevují pojmy Informační a technická výchova (IVT), Informační výchova, Informatika či pouhá zkratka ICT.

Jak vypovídá Graf č. 2 časové dotace na středních odborných školách se pohybuje v technických oborech zejména v 1. a 4. ročníku, v průměru na 4 hodinách za týden. Ve 2. a 3. ročníku se jedná o dvou hodinovou dotaci. Každopádně v každém ročníku probíhá výuka této technologie. Naproti tomu u oborů netechnických bylo zjištěno, že výuka probíhá v 1. a 2. ročníku. V některých školách výuka na konci 2. ročníku končí. V celkové průměru se však výuka místy objevuje s dvouhodinovou časovou dotací, v celkovém průměru se ovšem dostávám pouze na jednu hodinu za týden.

Průměrná časová dotace pro předmět s možností výuky 3D tisku na SOŠ

4. ROČNÍK

3. ROČNÍK

2. ROČNÍK

1. ROČNÍK

0 1 2 3 4 vyučovací hodiny za týden

Obory netechnického zaměření Obory technického zaměření Graf č. 2 – Průměrná časová dotace předmětu s možností výuky 3D tisku na SOŠ v Kraji Vysočina

Doplňkovou otázkou, na možnost nepovinného předmětu či volnočasového kroužku v této problematice, bylo zjištěno, že zejména u škol netechnického typu je tato alternativa jednou z možností. V celkovém počtu 21 středních odborných škol nabízí nepovinný předmět pro 3D tisk pouze 3 školy a 5 škol dává má možnost výuky formou kroužku.

Vyhodnocením tohoto okruhu je zřejmé, že časová dotace by mohla být u technických oborů určitě vyšší a v rámci odborné praxe by měla přesahovat alespoň 6 hodin týdně. Jenom technické zpracování návrhu konkrétního výrobku střední obtížnosti zabere několik týdnů. Samotný tisk prototypu není rovněž časově nenáročné. Nehledě na to, že nepatrná chyba při počátku tisku může okamžitě celý výrobek poškodit a další čas je pouze ztrátový.

Pro tyto účely by bylo vhodné doplnění zájmového kroužku, kde by se tyto časové ztráty daly nahradit. Ve školách netechnického typu i jednoduché výrobky nestačí časově pokrýt hodinové dotace předmětu, kde se vlastní 3D tisk odehrává.

Otázky pro pátý okruh jsou zaměřeny na typy 3D tiskáren a modelování výrobků na nich. Zde lze předpokládat, že mezi nečastější a nejdostupnější typy 3D tiskáren patři tiskárny s technologií FDM (FFF). Proto se v otázce č. 11 zaměřuji na typy tiskáren s touto technologií. V kapitole 2. jsou pojmenovány všechny technologie, které se mohou používat, ale jejich možnosti jsou pro běžného uživatele méně dostupné. Nicméně zůstal prostor i pro tuto variantu. Při vyhodnocení typů 3D tiskáren bylo zjištěno, že žádná střední odborná škola nevlastní a nepoužívá jinou technologii, než technologii typu FDM (FFF). Jejich typy se však různí. Dle grafu č. 3 největší zastoupení má typ Kartézký, který měl více než poloviční zastoupení všech tiskáren. Na pomyslném druhém a třetím místě jsou tiskárny podobného typu, které se svojí konstrukcí trochu odlišují, nicméně v konečném součtu se částečně přibližují prvnímu typu. Daleko za nimi se potom krčí tiskárny typu Polar a Scara, které jsou pouze po 2 kusech na dvou středních odborných školách v kraji.

Typy 3D tiskáren na SOŠ v Kraji Vysočina 40

35 35 30

15 17

10 12

5 2 2 0 Kartézká Core Delta Polar Scara Typ 3D tiskárny FDM (FFF)

Graf č. 3 – Přehled typů 3D tiskáren na SOŠ v Kraji Vysočina

Materiály, které se nejčastěji na středních odborných školách v Kraji Vysočina používají a jejich počty ukazují, na kolika školách jsou uplatňovány při tisku na 3D tiskárnách. Všechny školy, které vlastní 3D tiskárnu, používají materiály typu PLA, ABS, PET. Velmi rozšířenými materiály jsou dále PC a Flexi používané ve více než 85% všech škol. Oproti tomu u materiálu PCL nebylo zjištěno žádné použití, možná kvůli vlastnostem uvedenými v kapitole 4. Mezi minimálním použití se rovněž pohybují materiály typu PVA a PEI.

Graf č. 4 – Druhy materiálů používaných na SOŠ v Kraji Vysočina a počty škol, kde jsou tyto materiály používány

V šestém okruhu otázek se zaměřuji na přehled využití 3D tiskáren a jejich výrobků, zájmovou činnost a soutěže s využitím 3D tisku. Dotazníkem bylo zjištěny informace o tom, k jakým účelů tiskárny slouží a co se děje s jejich výrobky. Školy mohly odpovědět hned několik variant, jak je nakládáno s předměty jejich činnosti.

Z grafu č. 5 můžeme vyčíst zajímavé informace. Všechny školy vyplnili jednu z variant, že 3D tiskárny slouží především pro studijní účely a následný výrobek si student ponechává. Jako druhá nejpočetnější byla odpověď, kde si student vypracovává vlastní projekt a výrobek z něho slouží pro jeho potřebu (18 škol z 21). Pro možnost ponechání výrobků ve škole, přičemž 3D tiskárna slouží pro studijní účely, zvolilo 15 škol. Téměř polovičním počtem všech dotázaných byla vybrána odpověď, že výrobek bude potřebovat škola a jeho vypracování provádí samotný student.

Zajímavé údaje se vyskytly v komerční sféře, kdy celkem 7 škol (33% z celkového počtu dotázaných škol) sdělilo, že si nějakým způsobem vydělávají pomocí 3D tiskárny. V pěti případech pro účely školení práce na 3D tiskárně a ve dvou případech dokonce pro zpracování zakázky pro mimoškolní účely.

Poslední důležitou informací byla možnost využití 3D tiskárny pro účely závěrečné zkoušky včetně zkoušky maturitní. Z celkového počtu 21 dotázaných středních odborných škol v Kraji Vysočina ji zvolilo celkem osm, což je cca 38%. Stručně řečeno, více než třetina SOŠ v Kraji Vysočina využívá možnost 3D tiskárny u závěrečné či maturitní zkoušky.

Poslední otázkou v této části bylo zjistit, zda se nějaká škola vlastnící 3D tiskárnu účastní nějaké soutěže spojené s 3D tiskárnou, ať už ve formě pořadatelské nebo jen účastnické. Z celkové počtu 21 škol odpovědělo pouze 5 škol kladně. Z toho byla jedna škola na republikové úrovni, jedna na úrovni krajské a ostatní tři si uspořádaly vlastní soutěž v rámci své v rámci své školy. Celkem tedy pouhých 24% dotázaných SOŠ Kraje Vysočina se zúčastnilo soutěže s tématikou 3D tisku.

Je velikou škodou, že se střední školy účastní minimálně soutěží, které jsou na krajské či republikové úrovni pořádány. Ještě větší škodou však je skutečnost, že se ani o pořádání soutěže, byť na školní nebo okresní úrovni, ani nepokusí. Daleko větší publicita věnovaná právě této problematice by na sebe navázala mnohem větší zájem i ze strany potencionálních sponzorů. Potom by se tak mohl najít i další potenciál pro nákup věcí pro tyto technologie, jako je např. malý ruční nebo větší automatický 3D scanner.

Účel využití 3D tiskáren a jejich výrobků na SOŠ

5 2 15

3 21

8 13

ke studijním účelům, výrobky zůstávají ve škole ke studijním účelům, výrobky si studenti nechávají pro účely školy, studenti vypracují model (projekt) pro závěrečnou zkoušku (včetně maturitní) pro potřeby školy, projekt studenti zpracovávají pro potřeby studenta, ostatní se podílejí na jeho výrobě pro potřeby studenta, který sám zpracuje projekt či výrobek pro komerční účely při zpracování zakázky pro komerční účely při školení 3D tisku

Graf č. 5 – Přehled využití 3D tiskáren a jejich výrobků na SOŠ v Kraji Vysočina

Sedmý okruh otázek. Předposlední soubor otázek byl zaměřen na oblast možnosti využití dotace, grantu či výzvy, kde se dalo 3D tiskárnu pořídit. Dále zjištění spolupráce s jinými školami, organizacemi či podniky.

Z celkového počtu 21 středních odborných škol odpovědělo na první otázku kladně 11 škol. Tedy více než polovina škol (52%) z dotázaných škol získalo 3D tiskárnu z grantového programu. Zde byla možnost doplnit svoji odpověď o konkrétní název. V dotaznících se objevovaly pouze dva názvy programů, ze kterých školy získaly dotace pro nákup tiskáren:

• Šablony MŠMT pro SŠ a VOŠ (podpora polytechnického vzdělávání) a • Implementace Krajského akčního plánu Kraje Vysočina (IKAP - Vysočina)

V druhé části okruhu bylo zjištěno, že z celkového počtu středních odborných škol, které vlastní 3D tiskárnu, jich čtyři spolupracují s podnikem či organizací, což je 14% škol z 28. S jinou školou spolupracuje dle průzkumu celkem 5 škol, což je 18% dotázaných.

Opět, jako v třetím okruhu, musím zmínit skutečnost, že v souvislosti s výzvami a granty v rámci dotací pro školství je celkem zarážející fakt, že se objeví ještě střední škola, která doposud není vybavena 3D tiskárnou a to i v případě školy netechnického typu. Jak bylo již několikrát uvedeno v předchozích kapitolách, je v dnešní době potřeba využít technologii jakou je 3D tisk naplno, a proto by měl být nákup naprostou nutností. Programů pro podporu digitálních technologií z MŠMT existuje i v současné době hned několik, proto ani není nutné vynakládat svoje vlastní prostředky. Vedení školy by se mělo postarat o nákup 3D tiskárny z dotace MŠMT bez ohledu na její zaměření a zařadit ji tak alespoň do ŠVP v rámci předmětu informatiky.

Dostupnost informací o využitelnosti 3D tiskárny na škole

0 2 4 6 8 Počet odpovědí (z celkového počtu 7 škol) ano, informací je dost 2 spíše ano, víme o co se jedná 3 spíše ne, moc se nás to netýká 2 ne, nemáme žádné informace 0

Graf č. 6 – Dostupnost informací o využitelnosti 3D tiskáren na středních odborných školách v Kraji Vysočina, které nevlastní žádnou tiskárnu

V závěrečném okruhu dotazníku bylo provedeno šetření u škol, které nevlastní žádnou 3D tiskárnu, o dostatečné informovanosti o možnostech využití tiskárny. Nejsilnější úsek vodorovného grafu č. 6 je oranžové barvy označující odpověď tří ze sedmi škol, že spíše mají dost informací o možnostech využití 3D tiskárny na jejich škole. Dvě školy odpověděly, že mají informací dost. Méně informací mají dvě školy, kterých se tato možnost netýká a žádná ze škol nezvolila možnost žádných informací o využitelnosti 3D tiskáren.

Graf č. 7. znázorňuje počty škol, kde doposud nemají 3D tiskárnu a jejich zájem o ni. Pouze jedna škola odpověděla, že by měla zájem o koupi bez ohledu na dotaci či sponzorský dar. Po dvou školách, které o pořízení uvažují, ale pouze v případě dotace či daru. O možnosti nákupu bez ohledu na finance přemýšlí rovněž 2 školy. Lze tedy říci, že o 3D tiskárnu projevuje zájem téměř tři čtvrtiny škol (71%), které ji doposud nevlastní. Na druhé straně se našly dvě školy, které si tiskárnu momentálně pořizovat nebudou, dokonce jedna z nich říká, že ji ve škole nepotřebuje, což samo o sobě hovoří za vše. Škola, která v dnešní době ani neprojeví zájem o nákup 3D tiskárny, nemůže v dnešní konkurenci škol o případný zájem studia na této škole, ani pomýšlet.

Zájem škol o 3D tiskárnu, které ji doposud nevlastní

2 2

1 1 1

POŘÍDÍTE SI 3D TISKÁRNU?

ano, pořídíme ji z vlastních zdrojů ano, ale pouze v případě dotace či formou daru

možná (nezávisle na financích) spíše ne, alespoň v dohledné době

určitě ne, naše škola ji nepotřebuje

Graf č. 7 – Zájem o pořízení 3D tiskárny u středních odborných škol v Kraji Vysočina, které doposud nevlastní žádnou 3D tiskárnu (počty škol)

7.3. Návrhy na zlepšení současného stavu

V předchozí kapitole byl zjištěn současný stav 3D tiskáren na středních odborných školách v Kraji Vysočina. Nyní se zaměříme na jednotlivé okruhy tematických celků a pokusím se navrhnou určitá opatření pro zlepšení tohoto stavu. Dotazníky měly být uzavřeny na konci roku 2019. Postupně se však ještě vracely později a poslední přišel až na konci února 2020. Všechny byly nakonec vyhodnoceny.

Při následném zpracovávání výsledků však nečekaně narůstal problém v souvislosti s novým typem nákazy viru nazvaném Covid-19. Všechna opatření, která byla v této souvislosti učiněna zapříčinila, že vzrostla obrovským způsobem poptávka po 3D tiskárnách. Především po výrobcích, které se na těchto tiskárnách daly vyrábět. Technologie 3D tisku dávala najednou pro lidstvo velké možnosti, jak uspokojit potřebné ochranné pomůcky pro všechny obyvatele. Výrobky z těchto tiskáren se najednou staly nutností, které byly potřeba především v oblasti lékařství a na úseku bezpečnosti a ochrany zdraví lidí. Všechny organizace, podniky s touto technikou, prodejci a všechny školy bez rozdílu stupně se zapojily do dobrovolné akce, která by pomohla co nejlépe odvrátit stav nouze a zpomalit rapidní nárůst tohoto onemocnění nejen u nás, ale na celém světě. Najednou byla potřeba tisknout prototypy pro různé ochranné pomůcky, respirátory, roušky, štíty apod.

V této souvislosti jsem se rozhodovala, zda svoji práci nepřehodnotím a neudělám novou sondu v průzkumu 3D tiskáren. Možná by stálo za to, aby někdo pokračoval v návaznosti na tuto práci a ověřil stav, který po ukončení pandemie nastane. Možná budou čísla výzkumu rapidně odlišná a některé školy si uvědomí nutnost nákupu 3D tiskáren. To se týká především vedení u těch škol, které odpověděly v závěrečném okruhu otázek, že neuvažují o nákupu 3D tiskárny.

Doporučení pro zlepšení stavu informovanosti a vybavenosti škol 3D tiskárnami a ostatních věcí s tím spojených. Doporučuji:

• využít stávajících dotačních programů MŠMT v podobě šablon určených pro SOŠ, které jsou volně přístupné na webových stránkách MŠMT, popř. Výzvy Kraje Vysočina v oblasti polytechnického vzdělávání • vedení školy nákup (popř. zapůjčení) alespoň jednoho typu levnější 3D tiskárny do škol tam, kde doposud tiskárnu nemají • oslovení místních podnikatelů pro sponzorský dar 3D tiskárny

• proškolení odborných učitelů v předmětu, kde je možnost výuky 3D tiskárny, které jsou uvedeny v kapitole 6.2, okruh čtvrtý • prověřit HW i SW úroveň výpočetní techniky na škole a ověřit možnosti pro připojení 3D tiskárny, které je na tyto parametry velmi nenáročné • navštívit školy, popř. organizace či podniky, které mají s 3D tiskárnami zkušenost • využít možnost workshopu, které dělají nezávazně a zdarma firmy v Kraji Vysočina • přednášku ve škole na téma 3D tisku s praktickou ukázkou • zvýšit informovanost při výuce výpočetní techniky zejména u škol, kde 3D tiskárna není • instalovat zdarma freewarové programy pro 3D tisk a vyzkoušet v aplikaci zhotovení jednoduchého výrobku pro všechny studenty • využít možnost zadání téma 3D tisku pro závěrečnou (maturitní zkoušku), nejlépe praktickou formou

Všechna doporučení vychází z vyhodnocení dotazníku, který udělal průzkumnou sondu aktuálního stavu na středních odborných školách v Kraji Vysočina vyhodnoceného v předchozí kapitole 6.2.

Závěr

Práce byla věnována problematice stavu využití 3D tiskáren na středních školách v Kraji Vysočina. V úvodu bylo stanoveno několik cílů, které měly být zjištěny formou dotazníkového průzkumu. Moje představa o pokrytí 3D tiskáren na těchto školách napříč celým Krajem Vysočina nebyla naplněna. V dnešní době šíření koronavirové pandemie je naprostou nutností, aby všechny školy tohoto typu měly na své škole alespoň jednu 3D tiskárnu.

Šetření probíhalo bohužel v době, kdy ještě nikdo neměl představu o tom, jakým způsobem tento vir zasáhne celý svět a kolik obětí si vyžádá. Během několika týdnů od prudkého šíření Covidu-19, bylo zjištěno, že majitelé těchto 3D tiskáren můžou významnou měrou pomoci při výrobě ochranných pomůcek nebo jejich součástí, které přispějí k o ochraně a bezpečnosti lidí nejen v ČR, ale na celém světě. Velký a silný tlak byl proto vyvíjen na všechny, kteří tuto technologii vlastní a zapojili se tak dobrovolnou formou k pomoci, která byla nepostradatelná.

Velkou měrou a podílem se na této činnosti zapojovaly právě školy různých stupňů, které měly k dispozici svoji 3D tiskárnu a pomohly tak řešit tuto složitou situaci. Věřím tomu, že až tato situace pomine, některé školy si uvědomí nutnost pořízení 3D tiskárny pří výuce studentů, ale především možnost pomoci v situacích, na které jsme doposud nebyli zvyklí.

Snad někdo naváže na moji práci a zjistí následný stav 3D tiskáren s odstupem času, kdy skončí epidemiologická opatření a život se vrátí opět do normálu.

POUŽITÉ ZDROJE (TEXT)

1. https://www.mpsv.cz/web/cz/strategie-digitalni-gramotnosti-cr [cit. 2020-06-16]

2. https://www.digidoupe.upol.cz/index.php/slovo-uvodem [cit. 2020-04-11]

3. https://3dfactory.cz/2017/10/27/historie/ [cit. 2020-05-12]

4. https://www.trumpf.com/cs_CZ/produkty/stroje-systemy/systemy-aditivni-

vyroby/[cit. 2020-05-16]

5. https://cs.wikipedia.org/wiki/3D_tisk [cit. 2020-05-22]

6. http://www.dkmp.cz/o-nas/detail/prehled-technologii-3d-tisku [cit. 2020-05-23]

7. https://www.svethardware.cz/3d-tisk-jak-funguje-fdm-tiskarna/4847-2[cit.2020-05-28]

8. https://makerslab.cz/typy-3d-tiskaren/ [cit. 2020-05-23]

9. https://futlab.cc/vyber-3d-tiskarny/ [cit. 2020-05-16]

10. https://www.svethardware.cz/3d-tisk-jak-funguje-fdm-fff-tiskarna [cit. 2020-05-22]

11. https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#PEI [cit. 2020-05-16]

12. https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/xt/ [cit. 2020-06-22]

13. https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/pc/ [cit. 2020-07-16]

14. https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/pva/ [cit. 2020-09-22]

15. https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/hips/ [cit. 2020-05-16]

16. https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#TPE [cit. 2020-05-10]

17. https://www.materialpro3d.cz/materialovy-slovnik/rubber/ [cit. 2020-04-16]

18. https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#PA [cit. 2020-05-16]

19. https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#ASA [cit. 2020-05-16]

20. https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#PCL [cit. 2020-05-16]

21. https://mk-eshop.cz/blog/post/8-prehled-materialu-pro-3d-tisk#PEI [cit. 2020-05-16]

22. https://www.csicr.cz/Csicr/media/Prilohy/PDF_el._publikace/Tematick %C3%

A9%20zpr%C3%A1vy/TZ_informacni-gramotnost_2018-2019.pdf [cit. 2020-05-18]

23. PRŮCHA, Jan, Eliška WALTEROVÁ a Jiří MAREŠ. Pedagogický slovník. 6., aktualiz. a rozš. vyd. Praha: Portál, 2009. ISBN 978-80-7363-647-6, str. 85, heslo gramotnost, část 2.

24. Porovnej s FERRARI, Anusca (2013). DIGCOMP: A FRAMEWORK FOR DEVELOPING AND UNDERSTANDING DIGITAL COMPETENCE IN EUROPE. http://bit.ly/1pm1qya [cit. 2020-06-10] 25. http://www.nuv.cz/t/1-zakladni-vychodiska-a-teze-revizi-ict-kurikula [cit. 2020-06-10] 26. http://www.nuv.cz/t/strucne-vymezeni-digitalni-gramotnosti-a-informatickeho [cit. 2020-06-12] 27. VANÍČEK, J., a M. ČERNOCHOVÁ. Didaktika informatiky na startu. In I. Stuchlíková, T. Janík et al. Oborové didaktiky: vývoj – stav – perspektivy. Brno: Munipress, 2015. ISBN 978-80-210-7769-0. Str. 161-164. 28. RŮŽIČKOVÁ, Daniela. Rozvíjíme ICT gramotnost žáků. Praha: Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení a zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV), divize VÚP, 2011. ISBN 978-80-86856-94-0. Str. 6-8 29. https://clanky.rvp.cz/clanek/k/g/19903/3D-TISK-VE-SKOLNIM-PROSTREDI.html/ [cit. 2020-06-12]

POUŽITÉ ZDROJE (OBRÁZKY) Obrázek 1. http://www.dkmp.cz/Cms_Data/Contents/DKMP/Media/Novinky/2018/SLS- DMLS.jpg [cit. 2020-04-16] Obrázek 2. http://www.dkmp.cz/Cms_Data/Contents/DKMP/Media/Novinky/2018/SHS.jp g [cit. 2020-04-20] Obrázek 3. http://www.dkmp.cz/Cms_Data/Contents/DKMP/Media/Novinky/2018/BJ.jpg [cit. 2020-06-18] Obrázek 4. http://www.dkmp.cz/Cms_Data/Contents/DKMP/Media/Novinky/2018/MJP.jp g [cit. 2020-06-16] Obrázek 5. http://www.dkmp.cz/Cms_Data/Contents/DKMP/Media/Novinky/2018/FDM.j pg [cit. 2020-06-18] Obrázek 6. http://www.dkmp.cz/Cms_Data/Contents/DKMP/Media/Novinky/2018/SLA.jp g [cit. 2020-06-20] Obrázek 7. http://www.dkmp.cz/Cms_Data/Contents/DKMP/Media/Novinky/2018/LOM.j pg [cit. 2020-06-16] Obrázek 8. http://reprap.org/wiki/File:Prusai3-metalframe.jpg [cit. 2020-05-11] Obrázek 9. https://www.3dpmav.com/product/corexy-3d-printer-diy-kit/ [cit. 2020-05-11]

Obrázek 10. https://trilab3d.com/deltiq/ [cit. 2020-05-11] Obrázek 11. https://total3dprinting.org/the-ultimate-polar-3d-printer-review-youll-want-to- read/ [cit. 2020-06-17] Obrázek 12. https://www.robotdigg.com/product/929/Scara-Arm-3D-Printer[cit.2020-04-6] Obrázek 13. https://www.tinkercad.com/things/bPDK22ZQ3tk-exquisite-blad-snaget/edit [cit. 2020-08-11] Obrázek 14. https://www.fusion360.cz/funkce/fusion/prace-s-povrchy/ [cit. 2020-06-10] Obrázek 15. http://www.freesmug.org/news:154 [cit. 2020-07-18] Obrázek 16. https://pcworld.cz/download/freeware-modelujte-ve-3d-pomoci-nastroje- blender-17152 [cit. 2020-07-18] Obrázek 17. https://www.re-thinkingthefuture.com/fresh-perspectives/a1733-10-things-you- did-not-know-you-could-do-with-sketchup/ [cit. 2020-05-22] Obrázek 18. https://www.solidcam.com/cs/produkty/integrace-v-cad/solidworks/ [cit. 2020- 06-16] Obrázek 19. https://www.slunecnice.cz/sw/autoq3d/ [cit. 2020-08-12] Obrázek 20. https://slic3r.org/1. [cit. 2020-08-23] Obrázek 21. http://www.nuv.cz/t/koncept-rozvoje-digitalni-gramotnosti-a-informatickeho [cit. 2020-09-20]

POUŽITÉ ZDROJE (OSTATNÍ)

1. Tripodmaker black edition. Tripodmaker [online]. 2016 [cit. 2020-05-16]. Dostupné z: http://www.tripodmaker.com/tripodmaker-black-edition/ 2. Stereolithography. Custompart.net [online]. 2009 [cit. 2020-02-04 ]. Dostupné z:http://www.custompartnet.com/wu/stereolithography 3. Stratatys: FDM Technology, About Fused Deposistion Modeling. Stratatys [online]. 2015 [cit. 2020-02-02]. Dostupné z: http://www.stratasys.com/3dprinters/technologies/fdm-technology 4. Selective Laser Sintering. Custompart.net [online]. 2009 [cit. 2020-02-04]. Dostupné z: http://www.custompartnet.com/wu/selective-laser-sintering 5. 3D Printing: Fused Deposition Modeling: Most Common 3D Printing Method. 3D Printing [online]. 2015 [cit. 2017-06-02]. Dostupné z:http://www.livescience.com/39810-fused-deposition-modeling.html 6. Typy 3D tiskáren. Makerslab [online]. 2016 [cit. 2020-05-17]. Dostupné z: http://www.makerslab.cz/typy-3d-tiskaren/ 7. Polar printer. Polar 3D [online]. 2017 [cit. 2020-05-16]. Dostupné z: 69

http://about.polar3d.com/printer/ 8. REPRAP. ABS [online]. 2015 [cit. 2020-04-12]. Dostupné z: http://reprap.org/wiki/ABS 9. 3D-TISK. PLA [online]. 2014 [cit. 2020-04-12]. Dostupné z: http://www.3dtisk.cz/pla/ a. Plasty Mladeč. Dokumenty- technické listy [online]. b.r. [cit. 2020-03-26]. Dostupné také z: http://www.plastymladec.cz/?id=4 10. REPRAP. PLA [online]. 2015 [cit. 2020-04-12]. Dostupné z: http://reprap.org/wiki/PLA 11. Simple and modular 3D printer. 3ders [online]. 2013 [cit. 2020-05-17]. Dostupné z: http://www.3ders.org/articles/20131108-r-360-a-simple-and-modular- 3d-printer.html 12. Prusa i3. RepRap.org [online]. 2016 [cit. 2020-03-19]. Dostupné z:http://reprap.org/wiki/Prusa_i3 13. 3D Tiskarna original Prusa I3 MK2S. Prusa3d [online]. 2017 [cit. 2020- Dostupné z: http://www.prusa3d.cz/ 14. RepRap History. RepRap.org [online]. 2011 [cit. 2020-02-05]. Dostupné z:http://reprap.org/wiki/RepRap_history 15. RepRapOneDarwin. RepRap.org. [online]. 2007 [cit. 2020-03-19]. Dostupné z: http://reprap.org/wiki/RepRapOneDarwin 16. Darwin. RepRap Wiki [online]. 2014 [cit. 2020-03-08]. Dostupné z: http://reprap.org/wiki/Darwin 17. About. RepRap.org [online]. 2014 [cit. 2020-02-05]. Dostupné z: http://reprap.org/wiki/About 18. Mendel. RepRap Wiki. [online]. 2015 [cit. 2020-03-19]. Dostupné z: http://reprap.org/wiki/Mendel 19. Material Property Data [online]. b.r. [cit. 2020-03-26]. Dostupné také z: http://www.matweb.com/index.aspx 20. 3D-TISK. ABS [online]. 2014 [cit. 2020-04-12]. Dostupné z: http://www.3dtisk. cz/abs/ 21. Stratasys. Compare FDM materials [online]. b.r. [cit. 2020-03-26]. Dostupné také z: http://www.stratasys.com/materials/fdm/compare-fdm-materials 22. PET & PETG Drive a 'Hard' Bargain. In: Plasticmaschining [online]. [cit. 2020-08- 24]. Dostupné z:http://www.plasticsmachining.com/magazine/199802/petg.html

PŘÍLOHA

Dotazník

Dotazník je vypracován pro účely průzkumu současného stavu použití 3D tiskáren na středních odborných školách v Kraji Vysočina. Následně se vyhodnotí a údaje v něm uvedené poslouží pro statistické přehledy, které budou zveřejněny v diplomové práci nazvané „Použití 3D tiskáren na středních odborných školách v Kraji Vysočina. Ta bude k dispozici v archivu diplomových prací Masarykovy univerzity v Brně.

Pokyny pro vyplnění:

Dotazník vyplňujte pravdivě a objektivně. Správné odpovědi zakroužkujte. Někde je možné zakroužkovat i více odpovědí, nejedná se o chybu. U otevřených odpovědí pište do příslušných řádků. V případě nejasností či dotazů mě prosím kontaktuje.

Vyplněný dotazník pošlete zpět elektronickou cestou na přiloženou adresu.

Děkuji za vaši trpělivost.

1. Název školy:

2. Zaměření vaší školy (možno zakroužkovat více oborů) : technická obchodní (ekonomická) umělecká jazyková zemědělská cestovní ruch zdravotnická (včetně veterinární) manažerská pedagogická správní (veřejnoprávní) sociální řemesla a služby jiná:………………

3. Kolik žáků má celkem vaše škola? a) do 100 b) 300 – 500 c) více než 500 4. Kolik má vaše škola učitelů ? a) do 30 b) 30 – 50 c) více než 50

5. Z toho počet učitelů pro výuku odborných předmětů ICT či předmětů podobného zaměření (automatizace, konstrukce, technologie atd.)? a) méně než 3 b) 3 – 5 c) 5 – 7 d) více než 7

6. Jaká je úroveň vybavení výpočetní techniky (HW i SW) na vaší škole? a) na velmi dobré úrovni (průběžně obnovujeme HW i SW) b) na slušné úrovni (obnovujeme HW i SW jednou za 1-2 roky) c) na průměrné úrovni (obnovujeme HW i SW jednou za 3-4 roky) d) na horší úrovni (obnovujeme HW i SW jednou za 5 let) e) na velmi špatné úrovni (HW i SW je více než 5 let starý)

7. Vlastníte 3D tiskárnu? a) ano (počet) ………. b) ne

Dále pokračují jen školy vlastnící 3D tiskárnu, ostatní přejdou k otázce č. 17 8. Zakoupili jste tiskárnu z vlastních zdrojů? a) ano b) ne (jakým způsobem?), ………………………………………………. c) částečně (jakým způsobem?), …………………………………………. 9. Ročník, název předmětu a týdenní časová dotace předmětu, ve kterém prioritně vyučujete 3D tisk (v rámci povinného, či povinně volitelného předmětu). Jestli-že máte více oborů, vyberte alespoň jeden – popř. zvlášť v technickém oboru (vlevo) a netechnickém oboru (vpravo) - (např. 1.ročník: IVT / 2) a) technický obor b) netechnický obor 1.ročník………………. ……………. 1.ročník…………………………... 2.ročník……………………………… 2.ročník…………………………... 3.ročník……………………………… 3.ročník…………………………... 4.ročník……………………………… 4.ročník…………………………...

10. Má škola nepovinný předmět či samostatný kroužek pro 3D tisk?

11. Jaké typy tiskárny vlastníte a uveďte jejich počet? (v případě potřeby se pro další otázky poraďte s odborníkem na škole ) I. Typ FDM (FFF): a) Kartézká: …… b) Core: …… c) Delta: …… d) Polar: …… e) Scara: …… II. Jiný typ technologie (jaký + počet):...…………………………......

12. Jaký materiál používáte při tisku na 3D tiskárně?

PLA ABS PC PVA XT ASA PA/Nylon PET HIPS

Flexi/TPE ASA PCL PEI PLA-METAL PLA-WOOD

13. Pro jaké účely používáte 3D tiskárnu a její výrobky? a) ke studijním účelům, výrobky zůstávají ve škole b) ke studijním účelům, výrobky si studenti nechávají c) pro účely školy, studenti vypracují model (projekt) d) pro závěrečnou zkoušku (včetně maturitní) e) pro potřeby školy, které studenti zpracovávají f) pro potřeby studenta, ostatní se podílejí na jeho výrobě g) pro potřeby studenta, který sám zpracuje projekt či výrobek h) pro komerční účely při zpracování zakázky i) pro komerční účely při školení 3D tisku j) jiné:…………………………………………………………

14. Pořádá nebo se účastní vaše škola v nějaké soutěži s danou problematikou? a) ano (úroveň): školní krajská republiková mezinárodní b) ne

15. Získali jste jako škola 3D tiskárnu z nějaké dotace či grantu či výzvy? a) ano (její název): ………………………………………………………… b) ne

16. Spolupracuje v souvislosti s 3D tiskárnou vaše škola s jinou, popř. podnikem, organizací apod.? a) ano, spolupracujeme s jinou školou b) ano, spolupracujeme s podnikem či organizací c) ne

17. Myslíte si, že máte dostatek informací o možnostech využití 3D tiskárny na škole? (vyplňují pouze školy, které nevlastní 3D tiskárnu) a) ano, informací je dost b) spíše ano, víme o co se jedná c) spíše ne, moc se nás to netýká d) ne, nemáme žádné informace

18. Přemýšlíte o pořízení 3D tiskárny? (vyplňují pouze školy, které nevlastní 3D tiskárnu) a) ano, pořídíme ji z vlastních zdrojů b) ano, ale pouze v případě dotace či formou daru c) možná (nezávisle na financích) d) spíše ne, alespoň v dohledné době e) určitě ne, naše škola ji nepotřebuje

Připomínky či návrhy:

Datum a podpis: