Education

About this category

Voluptatibus temporibus nulla aut id nostrum est ad. Cupiditate nobis accusantium aut aliquid quasi. Quis voluptatem sit alias dolor doloremque numquam. Expedita eum recusandae non in ea reiciendis. Voluptate modi nesciunt et veniam quo amet at veniam. Incidunt co

Posts from this category

7
min.
2022-11-17

MaxWhere a digitális oktatás szolgálatában - és még tovább

A digitális vagy IKT-kompetenciák fejlesztése az Európai Unió kiemelt stratégiai célja, hiszen a korszerű eszközökhöz értő felnőttek könnyebben boldogulnak a munkaerőpiacon, ami hosszú távon a régiók fejlesztésével is szorosan összefügg. Számos nemzetközi projekt segíti a közoktatást a diákok alapszintű és szakmai digitális tudásának fejlesztésében. A közoktatási intézményekből ma már a legtöbb esetben nem hiányoznak a számítógépek, tabletek. Főként a pandémia óta még a hátrányos helyzetű térségekbe is eljutottak (még ha nem feltétlenül elegendő számban is) tabletek, okostelefonok, laptopok. Az ezeken megvalósítható élményszerű oktatás kulcsfontosságú eszköze a készségfejlesztésnek. A cselekvéses tanulás (learning by doing) elmélete szerint a diáknak a gyakorlatban kell megtapasztalnia egy adott tudáselem működését, hogy tartós ismeretbővülés és készségfejlődés következzen be. Ha azonban az adott dolog nem (vagy csak nehezen) elérhető, szimulációs megoldások állnak rendelkezésre. Ilyen szimulációt kínál a MaxWhere a 3D Printing Workshop terével, amely bárki számára hozzáférhető, ráadásul böngészőből is elérhető. 

A STEAM Upgrade projekt

A MaxWhere alapítói és fejlesztői között számos egyetemi oktatót, oktatástechnológiai szakembert találunk. Így egyértelmű, hogy a társadalmi felelősségvállalás részeként a MaxWhere csapata elkötelezett az oktatási alkalmazások fejlesztése mellett. Így csatlakoztunk a Tallinni Egyetem és a linzi Johannes Kepler Egyetem felkérésére az ún. STEAM Upgrade projekthez, amelynek egyik fókusza a 3D nyomtatás mint tartalom kidolgozása a STEAM (Science, Technology, Arts and Mathematics) képzésekben. A munkacsoport tagja még a Craftbot, közismert 3D nyomtatók gyártója is. 

A STEAM Upgrade projekt célja egy digitális kompetenciafejlesztési rendszer létrehozása a STEAM tantárgyak tanulásához az alap- és középfokú oktatás körében, amelynek része egy szabadon hozzáférhető tudásbázis és egy virtuális STEAM laboratórium is.

Ennek jegyében a linzi egyetem arra kérte fel a MaxWhere csapatát, hogy egy interaktív virtuális térben mutassuk be a 3D nyomtatás folyamatát, és szimuláljuk egy 3D nyomtató működését. A MaxWhere 3D Printing Workshop térben szimulált nyomtató egy Creality Ender 3, a világ egyik legjelentősebb 3D-nyomtatógyártója által fejlesztett berendezés üzemelését mintázza, de az azonos működési elv miatt az itt megszerzett tudás bármely más nyomtatónál is alkalmazható.

A 3D Printing Workshop tér működése 

Ez a MaxWhere-tér böngészőből elérhető, így a MaxWhere kliens telepítése sem szükséges hozzá. Felhasználói fiók sem szükséges, betöltés után egyből a térben találjuk magunkat. Ezt a teret bárki különösebb előképzettség nélkül megnyithatja, és csupán a MaxWhere használatának alapszintű ismerete (navigáció, smartboardok használata) szükséges hozzá.

A térbe belépve egyrészt smartboardokat látunk. Ezeken a 3D nyomtatás legfontosabb alapismereteit láthatjuk: a 3D nyomtatás történetétől a mai nyomtatók működési elveiig. A tér középpontjában pedig egy Creality Ender 3 nyomtató virtuális ikerpárja található egy egyszerű kezelőpanellel. Azért ezt a modellt választottuk, mert ez gyakori, népszerű és hozzáférhető, így aki a későbbiekben “tényleges” 3D nyomtatóval dolgozna, annak az eszköz már ismerős lesz.

A tér sikeres betöltése után a következő lépésekkel kezdhetjük meg a nyomtatást:

  • közelítsünk a nyomtató kijelzőjéhez, és válasszuk ki a Tallózás gombot
  • a fájlböngésző ablakban kiválaszthatjuk a nyomtatni kívánt gcode fájlt
  • blogcikkünk alján mi is ajánlunk két gcode fájlt, amellyel bárki kipróbálhatja a nyomtatószimulátort
  • kattintsunk a start gombra
  • a nyomtató elindítja a munkát

A tér teljes mértékben testre szabható. Egyrészt a szerkesztési jogosultsággal rendelkező felhasználók módosíthatják a smartboardok tartalmát, másrészt a 3D nyomtató működése is szemléltethető bármilyen gcode fájl importálásával, amely az Ender 3 nyomtatóhoz készült.

3D nyomtatás szimuláció MaxWhere-ben

A 3D szimulációs projekt nemzetközi hatása

A linzi Johannes Kepler Egyetem oktatásmódszertani doktori iskolájában évente százak tanulnak a világ minden tájáról. Ezen kívül számos workshopot, konferenciát rendeznek. Így a doktoranduszok széles körében válhat ismertté a MaxWhere részvételével zajló projekt, aminek közvetett hatása lehet még, hogy ösztönözheti számos más élményalapú tanulási, szimulációs projekt létrejöttét. Az oktatásban a virtualizációs megoldások szerepe egyébként egyre nő, így különösen fontos, hogy ezeket tudományos megalapozottsággal fejlesszék, majd szakértők validálják. 

A 3D nyomtatási szimulációs tér értéke az oktatásban

A tér egyszerre szolgál közoktatási és ismeretterjesztő célokat. Egy “igazi” 3D nyomtató üzemeltetése, karbantartása és esetleges javítása magas költséggel, sok idő ráfordításával járhat, és olyan ismeretanyag kell hozzá, amivel egy általános képzettségű tanító vagy tanár nem feltétlenül rendelkezik. Egy belépő szintű 3D nyomtató ára, valamint a működtetéshez szükséges anyagok költsége a legtöbb iskola számára túl magas lenne, amihez hozzáadódik, hogy a nyomtató üzemeltetéséhez szükséges szaktudás nem áll minden intézményben rendelkezésre.

A MaxWhere 3D Printing Workshop teret bárki megnyithatja, majd beviheti a tanórájára, és megismertetheti a diákokkal a 3D nyomtatás eljárását. A virtuálisan kinyomtatott tárgyaknak köszönhetően így a tanulás élményszerű és szórakoztató lesz. Az oktatótér a fejlesztés végeztével publikussá tehető, így bárki használhatja. 

A tanulás nem ér véget az objektum kinyomtatásánál: a diákok akár saját maguk is elkészíthetik a kinyomtatandó geometriát, így az egész folyamat az ő kezük alatt bontakozik ki. Érdekes és ingyenes szoftverekkel, mint a Tinkercad és a Kiri:Moto, rövid idő alatt elvégezhető feladat egy kézzel rajzolt 2D kontúr 3D testé alakítása, majd a slice-olás és a nyomtatás elindítása.

A tér értéke a professzionális (ipari, logisztikai) felhasználás számára

A 3D printing szimulációs tér létrehozása magával hozott olyan fejlesztéseket, amelyek a Maxwhere alapképességeit is tovább bővítették. A technológia szimulálása során felmerült kihívások így jóval szélesebb körű fejlődést jelentenek a MaxWhere számára. Lehetségessé vált “valós időben” megjeleníteni a nyomtatás során a filamentből kialakuló háromdimenziós tárgyakat. Ilyen megjelenítési képességre szükség van más additív technológiák vizualizációjában is, de az anyageltávolítás is hasonló módon modellezhető. 


Tutorial: https://docs.maxwhere.com/usersguide/index.html 

Gcode fájlok: 

https://mw-public-downloads.s3.eu-west-1.amazonaws.com/3D-printing-resources/mw-logo.gcode

https://mw-public-downloads.s3.eu-west-1.amazonaws.com/3D-printing-resources/steamupgrade-logo.gcode

7
min.
2022-11-17

MaxWhere at the service of digital education - and more

The development of digital or ICT competencies is a critical strategic goal of the European Union since adults who know how to use modern tools can more easily succeed in the labour market, which is closely related to the region's long-term development. Several international projects help public education develop students' primary and professional digital skills. Nowadays, in most cases, public education institutions have computers and tablets. Especially since the pandemic, tablets, smartphones, and laptops have reached disadvantaged areas (even if not necessarily in sufficient numbers). The experiential education that can be implemented on these devices is a crucial tool for skill development. According to the theory of learning by doing, the student must experience a specific knowledge element in practice to achieve permanent knowledge expansion and skill development. However, if these tools are difficult to reach or implement in educational institutions, simulation solutions are available. MaxWhere offers a simulation with the space of a 3D Printing Workshop, making it accessible to anyone and can also be opened from a browser.

The STEAM Upgrade project

Among the founders and developers of MaxWhere are many university lecturers and educational technology specialists. Thus, as part of social responsibility, the MaxWhere team is committed to developing educational applications. In this spirit, we joined the so-called STEAM Upgrade project at the request of Tallinn University and the Johannes Kepler University of Linz. One of the focuses of STEAM Upgrade project is the development of 3D printing as content in STAM (Science, Technology, Arts and Mathematics) courses. Craftbot, a well-known manufacturer of 3D printers, is also a member of the working group. 

The STEAM Upgrade project aims to create a digital competence development system for learning STEAM subjects in primary and secondary education, including a freely accessible knowledge base and a virtual STEAM laboratory.

Thus, the University of Linz asked the MaxWhere team to present the 3D printing process in an interactive virtual space and simulate the operation of a 3D printer. The printer simulated in MaxWhere 3D Printing Workshop models the operation of a Creality Ender 3, a device developed by one of the world's most important 3D printer manufacturers. However, the knowledge gained here can also be applied to any other printer due to the same working principle.

How does the 3D Printing Workshop work? 

This MaxWhere space is available from the browser, so it is not necessary to install the MaxWhere client. A user account is not required either. After loading MaxWhere, we find ourselves in the space immediately. Anyone can open this space without special training. A basic user level of MaxWhere (navigation, use of smartboards) is required.

Entering the space, we see smartboards. On these, we can learn the basics of 3D printing: from the history of 3D printing to the operating principles of today's printers. In the center of the space is a virtual twin of a Creality Ender 3 printer with a simple control panel. We chose this model because it is common, popular and accessible, so anyone working with an actual 3D printer will already be familiar with the device.

After successfully loading the space, you can start printing by following these simple steps:

  • approach the printer display and select the Browse button
  • in the file browser window, you can select the gcode file you want to print
  • at the bottom of this article, we also recommend two gcode files with which anyone can try the printer simulator
  • click the start button
  • the printer starts the job

The space is fully customisable. On the one hand, users with Editor role can modify the content of the smartboards. On the other hand, the operation of the 3D printer can be illustrated by importing any gcode file that was created for the Ender 3 printer.

3D printing simulation in MaxWhere

The international impact of the 3D simulation project

Every year, hundreds of people from all over the world study at the doctoral school of educational methodology at Johannes Kepler University in Linz. In addition, many workshops and conferences are organised. In this way, the project, with the participation of MaxWhere, can become known to a wide range of doctoral students, which may also indirectly stimulate the creation of many other experience-based learning and simulation projects. The role of virtualisation solutions in education is growing, so it is essential that they are developed with a scientific basis and then validated by experts.

The importance of the 3D printing simulation space in education

The space serves both public education and science communication purposes. The operation, maintenance and eventual repair of a "real" 3D printer can be expensive, time-consuming, and require knowledge that a teacher with general training does not necessarily have. The price of an entry-level 3D printer and the cost of the materials needed to operate it would be too high for most schools. Furthermore, not all institutions have trained staff to handle an actual 3D printer.

Anyone can open the MaxWhere 3D Printing Workshop space, then bring it into their class and introduce students to the process of 3D printing. Thanks to the virtually printed objects, learning becomes experiential and fun. The space can be made public once the development is complete so anyone can use it. 

Learning does not end when the object is printed: students can even create the geometry to be printed, so the whole process unfolds under their hands. An easy and short task can be transforming a hand-drawn 2D contour into a 3D figure with interesting and free software like Tinkercad and Kiri:Moto, then start slicing and printing. 

The value of the space for professional use: industry, logistics

The creation of the 3D printing simulation space led to developments that further expanded the basic capabilities of Maxwhere. The challenges encountered during the simulation of the technology thus represent a much broader development for MaxWhere. It became possible to display the three-dimensional objects formed from the filament during printing in "real-time". Such display capability is also needed to visualise other additive technologies, but material removal can also be modelled similarly.

Tutorial: https://docs.maxwhere.com/usersguide/index.html 

Gcode files: https://mw-public-downloads.s3.eu-west-1.amazonaws.com/3D-printing-resources/mw-logo.gcode
https://mw-public-downloads.s3.eu-west-1.amazonaws.com/3D-printing-resources/steamupgrade-logo.gcode