Innovative Approach to Teaching Sustainable Development at Teacher Training College Through Project for Secondary Use of Recycled Electrical Materials

Abstract

Currently, teaching sustainable development is increasingly emphasized in higher education faculties. The growing awareness of environmental issues such as climate change, air pollution, and biodiversity loss requires future educators to be well-informed about sustainability principles, which includes theoretical knowledge and practical skills and the ability to integrate these principles into teaching. This means that university educators should be able to inspire their students and future educators to behave in an environmentally responsible manner and support initiatives that contribute to environmental protection. Society is also increasingly demanding sustainable solutions in various areas, including education, which is leading educational faculties to integrate sustainability into their curricula. It is also important to prepare students of educational faculties for a future where they will need knowledge and skills in the field of sustainable development. Educators play a key role in shaping future generations, and it is therefore essential that they can convey this important information as well as possible. Integrating sustainability into teaching also encourages creativity and innovation, which can lead to new and effective teaching methods.This article focuses on an innovative approach to this issue through the secondary use of recycled materials, such as electronic components and printed circuit boards (PCB) that have been removed from various electronic devices at the end of their life. Secondary use of materials is important not only in terms of reducing electronic waste (E-waste) but also as a practical tool for teaching students about sustainability and recycling. As part of the student project, E-waste was used to produce a clock, which allowed students from the Faculty of Education, specifically the Department of Mathematics, Physics, and Technical Education, to master the individual phases of the project. Furthermore, the students practically applied individual elements of project management, quality management, and environmental management within the clock production process. The student project was divided into five phases. The first phase was the formulation of the basic idea of the project and feasibility analysis, including technical, economic, and legal aspects. This was followed by the design and planning phase, where students created clock designs and planned individual production steps, including the evaluation of potential risks during the production process. This was followed by material collection and preparation, where students learned how to safely disassemble and prepare electronic components and PCBs for secondary use. The practical part was the next phase of the project, where students monitored and controlled the production process itself. The last phase of the project was testing and evaluation, where the final product was tested and evaluated for quality and functionality.This project not only provided students with practical skills but also emphasized the importance of sustainability and recycling in technical education. At the end of the article, new directions for further research and applications are suggested, such as integrating other recycled materials and expanding the project to other faculties of education.V současné době je na fakultách vysokých škol stále více kladen důraz na výuku udržitelného rozvoje. Rostoucí povědomí o problémech životního prostředí, jako je změna klimatu, znečištění ovzduší a ztráta biodiverzity, vyžaduje, aby budoucí pedagogové byli dobře informováni o principech udržitelnosti, což zahrnuje teoretické znalosti a praktické dovednosti a schopnost integrovat tyto principy do výuky. To znamená, že vysokoškolskí pedagogové by měli být schopni inspirovat své studenty a budoucí pedagogy k ekologicky odpovědnému chování a podporovat iniciativy, které přispívají k ochraně životního prostředí. Společnost také stále více požaduje udržitelná řešení v různých oblastech, včetně vzdělávání, což vede pedagogické fakulty k integraci udržitelnosti do svých osnov. Důležité je také připravit studenty pedagogických fakult na budoucnost, kdy budou potřebovat znalosti a dovednosti v oblasti udržitelného rozvoje. Pedagogové hrají klíčovou roli při utváření budoucích generací, a proto je nezbytné, aby tyto důležité informace dokázali předat co nejlépe. Začlenění udržitelnosti do výuky také podporuje kreativitu a inovace, což může vést k novým a efektivním metodám výuky.Tento článek se zaměřuje na inovativní přístup k této problematice prostřednictvím druhotného využití recyklovaných materiálů, jako jsou elektronické součástky a desky plošných spojů (PCB), které byly na konci jejich životnosti odstraněny z různých elektronických zařízení. Sekundární využití materiálů je důležité nejen z hlediska snižování elektronického odpadu (E-odpadu), ale také jako praktický nástroj pro výuku studentů o udržitelnosti a recyklaci. V rámci studentského projektu byly z E-waste vyrobeny hodiny, které umožnily studentům Pedagogické fakulty, konkrétně katedry matematiky, fyziky a technické výchovy, zvládnout jednotlivé fáze projektu. Dále studenti prakticky aplikovali jednotlivé prvky projektového managementu, managementu kvality a environmentálního managementu v procesu výroby hodin. Studentský projekt byl rozdělen do pěti fází. První fází byla formulace základní myšlenky projektu a analýza proveditelnosti včetně technických, ekonomických a právních aspektů. Následovala fáze návrhu a plánování, kdy studenti vytvářeli návrhy hodin a plánovali jednotlivé výrobní kroky včetně vyhodnocení potenciálních rizik během výrobního procesu. Následoval sběr a příprava materiálu, kde se studenti naučili bezpečně rozebrat a připravit elektronické součástky a DPS pro druhotné použití. Praktická část byla další fází projektu, kdy studenti sledovali a kontrolovali samotný proces výroby. Poslední fází projektu bylo testování a hodnocení, kdy byl finální produkt testován a hodnocen z hlediska kvality a funkčnosti.Tento projekt poskytl studentům nejen praktické dovednosti, ale také zdůraznil význam udržitelnosti a recyklace v technickém vzdělávání. V závěru článku jsou navrženy nové směry dalšího výzkumu a aplikací, jako je integrace dalších recyklovaných materiálů a rozšíření projektu na další pedagogické fakulty.