Moderní didaktické nástroje a aplikace 3d tisku ve výuce technického vzdělání

Abstract

Východiska: V éře Průmysl 5.0 je velmi důležitá funkční gramotnost učitelů. Funkční gramotnost v současné dobězahrnuje nejen základní čtenářské a grafické dovednosti, ale také schopnost efektivně využívat modernítechnologie. 3D tisk představuje inovativní přístup, který umožňuje studentům lépe pochopit složité geometrickétvary prostřednictvím interaktivních modelů. Proto je velmi důležité představit učitelům technického kreslení nastředních školách možnosti využití 3D tisku.Cíle: Cílem aplikovaného výzkumu bylo vytvoření a implementace modelu funkční gramotnosti učitelů s využitím3D tisku jako didaktického nástroje ve výuce technického kreslení na středních školách. Tento model je zároveňzaměřen na aspekty ekodesignu a udržitelnosti, které jsou klíčové v moderním vzdělávání.Metody: Pro dosažení cílů byly použity různé metody, včetně technického školení učitelů, workshopů, onlinekurzů a spolupráce s odborníky na 3D tisk a modelování v SOLIDWORKS. Praktické aplikace 3D tisku bylyilustrovány konkrétními projekty, kde byly 3D tištěné modely úspěšně integrovány do výuky technického kreslení.Výsledky: Výsledky ukazují, že použití 3D tištěných didaktických pomůcek může výrazně zlepšit porozuměnía aplikaci technického kreslení u studentů středních škol. Studenti dosáhli zlepšení v porozumění a aplikacitechnického kreslení až o 35 % díky interaktivnímu a praktickému přístupu. Použití ekologických materiálů, jakojsou biologicky rozložitelné plasty, podporuje udržitelné praktiky a ochranu životního prostředí.Závěr: Model funkční gramotnosti učitelů a využití 3D tisku ve výuce technického kreslení může výrazně přispětk rozvoji klíčových kompetencí studentů tak potřebných pro uplatnění v éře Průmysl 5.0. Podpora vedení škola dostupnost zdrojů pro kontinuální profesní rozvoj učitelů jsou klíčové pro úspěšnou integraci této technologiedo praxe. Tento přístup vede k lepším vzdělávacím výsledkům a zvýšenému zájmu studentů o technické obory.Příspěvek poskytuje komplexní pohled na potenciál 3D tisku jako nástroje pro moderní a udržitelnou výukutechnického kreslení.Background: In the era of Industry 5.0, the functional literacy of teachers is very important. Functional literacy currently includes not only basic reading and graphic skills, but also the ability to effectively use modern technologies. 3D printing represents an innovative approach that allows students to better understand complex geometric shapes through interactive models. Therefore, it is very important to introduce technical drawing teachers in secondary schools to the possibilities of using 3D printing. Objectives: The aim of the applied research was to create and implement a model of functional literacy of teachers using 3D printing as a didactic tool in teaching technical drawing in secondary schools. This model is also focused on aspects of eco-design and sustainability, which are key in modern education. Methods: Various methods were used to achieve the objectives, including technical training of teachers, workshops, online courses, and cooperation with experts in 3D printing and modeling in SOLIDWORKS. The practical applications of 3D printing were illustrated by concrete projects where 3D printed models were successfully integrated into the teaching of technical drawing.Results: The results show that the use of 3D printed teaching aids can significantly improve the understanding and application of technical drawing among secondary school students. Students achieved an improvement in the understanding and application of technical drawing by up to 35% thanks to the interactive and practical approach. The use of environmentally friendly materials, such as biodegradable plastics, supports sustainable practices and environmental protection.Conclusion: The model of functional literacy of teachers and the use of 3D printing in the teaching of technical drawing can significantly contribute to the development of key competencies of students needed for application in the era of Industry 5.0. Support from school management and the availability of resources for continuous professional development of teachers are key to the successful integration of this technology into practice. This approach leads to better educational outcomes and increased interest of students in technical fields.The paper provides a comprehensive view of the potential of 3D printing as a tool for modern and sustainable teaching of technical drawing.