Imagen generica
¿Aún no estás registrado?
Regístrate ahora, son 2 minutos

Impresoras 3D en las aulas

Alberto Medialdea

Publicado el 16/10/2018 14:10

Estamos inmersos en una sociedad de la información, en los últimos años se ha producido un desarrollo acelerado de las tecnologías. “La entrada en la sociedad de la información no significa que en todo el mundo y a todas las personas les están afectando… sigue habiendo agricultura tradicional, familias que conservan las tradiciones…” (Valls, 2002). Pero aun así, la sociedad de la información está presenten en la mayoría de los procesos y actividades fundamentales del ámbito social. La sociedad de información no solo afecta a la economía de la sociedad, sino que está inmersa en las vida de las personas, probando un cambio en la formas de relacionarse con el mundo y con los otros.

La vida está llena de lazos que nos unen a los demás por ello debemos trabajar en crear lazos con las TIC para usarla como una herramienta educativa. Que el conocimiento sea accesible a todos iguala las oportunidades, si vivimos en una sociedad-red, la escuela debe modificarse en una escuela-red, como bien expresa Carbonell, la escuela debe de estar abierta 24 horas a la comunidad educativa, debe tener unas plataformas donde los educando puedan acceder a la información, buscar nuevos conocimientos, poder compartir información, resolver dudas, pero no solo ellos, también sus padres, tener contacto con el centro, con el progreso de sus hijos, tener una forma de contactar con los profesores, etc.

Es importante mencionar en este punto, el informe internacional  “Informe Horizon” que nació en 2010, ya que en este informe encontramos que uno de sus objetivos en educación a medio plazo es implantar en las instituciones educativas la idea de Makerspaces (talleres creativos), gracias a la tecnologías como la robótica, las aplicaciones de modelado en 3D o por ejemplo las impresoras 3D, se podrá conseguir un cambio de paradigma  ya que estos talleres resultan muy relevantes para el rediseño de los espacios de aprendizaje.

1.1. Historia de las impresoras 3D.

El creador de la primera impresora 3d fue Charles W. Hull en 1983,  pero no será hasta 1986 cuando se cree la empresa 3D Systems destinada a la creación de impresoras 3D. El auge de las impresoras 3D  llegará en 2006, debido a que Bowyer desarrolló el proyecto RepRap, en la Universidad de Bath. “RepRap es la abreviatura de Replicating Rapid-prototyper, y su objetivo consiste en hacer accesible al gran público una tecnología que ya existía, pero que resultaba muy costosa” (Beltrán y Rodríguez, 2017).  En el proyecto RepRap se comenzó a diseñar un prototipo cuyo fin era que la tecnología de las impresoras 3D “pudiese ser fabricada en casa, a partir de componentes que pudieran obtenerse fácilmente y de piezas impresas por otras impresoras” (Beltrán y Rodríguez, 2017).  

Lo primero que debemos saber cuándo hablamos de impresoras 3d es que al igual que Linux y Arduino ha contribuido a romper las barreras de acceso a la innovación por ser de libre utilización. Para su correcto funcionamiento es necesario desarrollar escáneres 3D. El funcionamiento de la impresión 3D se basa “en conseguir imprimir objetos a los que se añade una tercera dimensión. Para ello, los crea capa por cada, desde abajo hasta arriba.”(Parejuelo, 2013).

Cuando hablamos de software referidos a las impresoras 3D, “nos podemos estar refiriendo al firmware de la impresora, a herramientas CAM (fabricación asistida por ordenador) o a herramientas CAD (diseño asistido por ordenador). El firmware es el programa que reside y se ejecuta en la tarjeta controladora, enviando órdenes a los componentes hardware. Por otro lado, las herramientas CAD son las que permiten modelas los objetos 3D en el ordenador o en la tableta digital. Finalmente, enlazando ambos mundos, las herramientas CAM transforman los modelos 3D a mensajes que puede entender el firmware de la impresora, en términos de “calienta el fusor hasta 210 ºC”, “extruye 12 mm de plástico” o “mueve 4 mm el eje x”. (Beltrán y Rodríguez, 2017)

2.Entornos CAD

Estos entornos de diseño asistido por ordenador (CAD) son muy interesantes desde el punto de vista didáctico. Lo bueno de estos entornos es que oferta diferentes opciones que se ajustan a edades de niños de infantil y primaria, hasta a usuarios más profesionales. Vamos a realizar un análisis de estos programas: 

2.1.Tinkercad 
Este entorno de diseño online y gratuito, tiene una “curva de aprendizaje lo suficientemente suave para que, tras una breve sesión de introducción, los alumnos puedan llevar a cabo sus propias creaciones” (Beltrán y Rodríguez, 2017). El alumnado diseñara los modelos uniendo  formas predefinidas, “como  prismas y cilindros arrastrándolas y modificando sus dimensiones, bien con el ratón de forma manual o acotándolas numéricamente” (Beltrán y Rodríguez, 2017). Una vez han finalizado su diseño, este se exporta a un formato que sea adecuado para ser imprimido. “Este tipo de herramienta resulta recomendable para su uso en centros educativos de primaria y primeros niveles de secundaria ya que no requiere instalación y es muy fácil de usar. Ahora bien, las opciones de diseño son limitadas.” (Beltrán y Rodríguez, 2017)

En su web podemos encontrar diferentes opciones, es importante destacar la de  galería de imágenes donde podemos encontrar algunos diseños que han sido creados por los usuarios. 
Aquí encontramos dos ejemplos, la primera imagen es una original carcasa para el móvil con forma de conejo y  la segunda imagen es la de un práctico reloj. Además, la web cuenta con un apartado de aprendizaje y otro para enseñar, donde puedes aprender habilidades básicas como el movimiento, los controles de la cámara, entre otros conocimientos. 

2.2.FreeCad 
Es una aplicación de diseño industrial gráfico, es de carácter open source. Es modular, por lo que tiene multitud de añadidos. “Permite usar código de programación para personalizar funciones. Resulta recomendable para cursos avanzados en la enseñanza secundaria y estudios universitarios, ya que permite realizar modelos para proyectos de ingeniería y arquitectura.” (Beltrán y Rodríguez, 2017) 
A pesar de esta recomendación de Beltrán y Rodríguez, en la web se aclara que va dirigido a todo el mundo, ya que explica que no requiere de conocimientos previos, además expone que la comunidad de este entorno te ayudará con los posibles problemas o dudas que te surjan además están presentes en todas las grandes redes sociales como Facebook, así facilitan la comunicación de los diferentes miembros de su comunidad. Asimismo es una plataforma que fomenta que participen niños y niñas y que esta herramienta sea utilizada tanto en casa como en la escuela. 

En esta web podemos apreciar tanto diseños simples como las piezas geométricas de arriba o el prototipo de robots que vemos en la segunda imagen. También hay que añadir que existen diferentes versiones y al igual que el anterior entorno se ofrece la opción poder ver los diseños de los demás y cómo los han hecho para poder aprender de ellos. 

2.3.OpenSCAD 
Es otro ejemplo de entorno de diseño industrial, también open source. “Basado en un lenguaje de descripción textual que implementa algoritmos de geometría computacional. Su funcionamiento se basa en convertir objetos en 2D a 3D, mediante diferentes tipos de extrusión, y de objetos en 3D primitivos” (Beltrán y Rodríguez, 2017).  Este va convirtiendo los diferentes objetos en modelos compuestos gracias al uso de transformaciones en el espacio y a operaciones lógicas.

Estos entornos son muy interesantes para el mundo educativo sobre todo en la asignatura de matemáticas, ya que es una forma novedosa, interesante y divertida de trabajar conceptos geométricos y de “fomentar el desarrollo del pensamiento computacional, a través de un lenguaje de programación” (Beltrán y Rodríguez, 2017). No obstante, se debe tener precaución ya que es complejo de utilizar, por ello se necesitan unos conocimientos previos en programación.  

OpenSCAD nos muestra en su web una serie de objetos realizados por sus miembros, objetos tan distintos como esta lámpara con forma de flor o estos objetos para poder protegernos las manos al coger un vaso con contenido caliente.

2.4.BloscksCAD 
Es una implementación gráfica de OpenSCAD. “No tiene todas las funciones nativas de OpenSCAD, pero soluciona su principal inconveniente, su complejidad, mediante una interfaz gráfica muy sencilla basada en bloques. Permite trabajar la competencia geométrico-espacial y la programación mediante una herramienta sencilla, tanto en la etapa de primaria como en secundaria.” (Beltrán y Rodríguez, 2017).

2.5.Blokify 
Se trata de un juego gratuito para tabletas digitales que permite a los usuarios diseñar figuras tridimensionales “bloque a bloque”. “Las figuras modeladas con Blokify se pueden imprimir en 3D de manera casi directa. Existen informes internacionales que valoran la potencialidad de los videojuegos como recurso educativo y las Tabletas Digitales y la Impresión 3D como tecnologías con repercusión en la enseñanza.” (Saorin, De la Torre, Melian, Meier y Rivero, 2015)

Conclusiones:
Las oportunidades de que brindan las impresoras 3D unidas a los programas de diseño de figuras tridimensionales son muy positivas en el aprendizaje tanto de niños como de adultos. Es una herramienta original y divertida para estudiar en clase por ejemplo matemáticas o desarrollar la creatividad en clase de educación plástica, mientras de forma transversal estas aprendiendo competencias digitales como la programación. 

Además se está intenta romper barreras fomentando entornos gratuitos, medida muy importante para cumplir unos de los principios de las escuelas como es el de igualdad de oportunidades. 

Al mismo tiempo es una herramienta que posibilita romper con los curricula tradicionales y fomentar el aprendizaje en los centros educativos el aprendizaje basado en proyectos, ya que permite desarrollar un proyecto en común a la vez que también formenta el trabajo autónomo. 

Para finalizar, enfatizaremos que es una herramienta con miles de opciones, que puede utilizarse tanto en casa como en la escuela, que está adaptada a las diferentes edades, niveles de conocimiento y niveles económicos y que está produciendo un gran cambio en la sociedad actual ya que permite hacer todo lo que se nos ocurra y diseñemos.

0
“¿Te ha parecido interesante este artículo? ¡Dale a me gusta!