Technisch proces
Ontwerp
DE ONTWERP-FASE
De derde fase is de ontwerp-fase.
Hierin worden bewuste keuzes gemaakt en oplossingsstrategieën ontworpen.
In deze fase worden er aanvankelijk meestal verschillende concepten uitgewerkt.
Ontwerpen is een zich herhalend proces, waarbij soms teruggegaan wordt naar eerdere fasen uit het technisch proces en vandaar eventueel opnieuw begonnen wordt. Soms voldoet een gemaakt ontwerp niet aan de gestelde eisen en wordt het proces nog een keer doorlopen.
Maak aan de hand van tekeningen, tekst en simpele, snel in elkaar gezette 3D-modellen (prototypes) duidelijk hoe het project er uit komt te zien.
Het is moeilijk om deze fase concreet uit te schrijven. De term 'ontwerpen' is zeer breed en de aanpak en het procesverloop zijn dus vaak verschillend en zeer afhankelijk van de te ontwerpen oplossing. Ook de leeftijd van de leerlingen, maar dus ook de technische vaardigheden, bepalen hier mee de aanpak en moeilijkheidsgraad.
Hieronder proberen we de belangrijkste zaken bij elkaar te zetten en hopen jullie op die manier toch wat te inspireren.
PLAN VAN AANPAK - STAPPENPLAN
Bezint voor ge begint
Deze fase is voor leerlingen een moeilijke stap. Waar gaan ze mee beginnen, wat doen ze daarna, wie doet wat, …
Er is geen goede of foute manier om iets te ontwerpen. Denk goed na hoe je te werk zal gaan en maak een duidelijk stappenplan, dit is het begin van alles!
Volgende items kunnen in het plan aan bod komen.
Taakverdeling
Het maken van een ontwerp kost veel tijd, bepaal of je alles alleen zal doen of dat je de verschillende taken binnen een groepje verdeelt.
Ideaal verdeel je de verschillende verantwoordelijkheden en deeltaken.
Enkele mogelijke taken en functies kunnen zijn:
voorzitter
voorziet in de algemene vooruitgangmateriaalmeester
organiseert het verzamelen van het benodigde materialentijdsbewaker
maakt een planning op met deadlines, controleert de vooruitgangtechnieker
zoekt uit en maakt verschillende technische systemensecretaris
voorzien in verslagen, noteert belangrijke zakenfotograaf/cameraman
legt het ontwerp proces vastlogistiek medewerker
organiseert de ruimte en bereidt deze voor, maakt bv. voldoende plaats, duidelijke structuur
artistiek leider
geeft extra aandacht aan de vormgevingboekhouder
volgt de financiën op...
Timing
Maak aan de hand van een kalender een duidelijk overzicht en noteer wat wanneer klaar moet zijn.
Bepaal zo realistisch mogelijk de deadlines, wie wat tegen wanneer klaar moet hebben.
Volg de planning regelmatig op en stuur ze bij indien dit noodzakelijk blijkt te zijn.
Volgende deadlines lijken ons alvast noodzakelijk.
Wanneer is de probleemstelling duidelijk?
Wanneer is alle noodzakelijke informatie opgezocht?
Wanneer zijn alle noodzakelijke materialen verzameld?
Wanneer zijn de eerste prototypes klaar?
Wanneer is het eindproduct klaar voor de gebruiker?
Budgetten
Denk na over mogelijke kosten.
Afhankelijk van de financiële middelen die voorhanden zijn, zal je ontwerp er misschien anders uitzien.
Om hierop te besparen, kan je altijd met recyclagematerialen werken.
Materialen
Maak een lijst van alle noodzakelijke materialen en bekijk of ze beschikbaar zijn.
Technieken
, diensten en gereedschappen
Er zijn heel wat mogelijkheden en technieken om de onderdelen van je product te vervaardigen.
Bekijk zeker ook de mogelijkheden van het FabLab+
Bekijk grondig hoe alles voorbereid dient te worden.
MOODBOARD
Een moodboard is een verzameling van gedachten en concepten.
Het kan fysiek (een echt tastbaar bord/blad) of virtueel (dmv van software) gemaakt worden.
Adobe Spark
Adobe Spark is een online en mobiele ontwerp-app om eenvoudig moodboards te maken.
SCHETSEN
Ontwerpen begint meestal met enkele schetsen.
Deze geven een beeld van hoe je voorwerp er uiteindelijk in grote lijnen zal uitzien en/of hoe het geheel praktisch in elkaar past.
Schetsen is als het ware een technisch proces op zich. Al doende (tekenend) ervaar je obstakels en kom je tot nieuwe inzichten.
Een eerste schets hoeft daarom niet onmiddellijk helemaal duidelijk of goed te zijn. Niet tevreden? Begin gewoon opnieuw.
Tips bij het schetsen
Alles begint met een simpele lijn. Aarzel niet om iets te tekenen.
Gooi om te beginnen je gom maar in de prullenbak. Alles mag en mislukken bestaat niet.
Teken eerst zachtjes de grote (hulp) lijnen, teken dan zachtjes de details. Indien het goed zit kan je harder op je pen/potlood gaan doordrukken en bepaalde lijnen in het vet zetten.
Soms werkt het beter met een balpen of middel-dikke stift. Deze tekenen vlot en soepel en je kan ze niet gaan uitgommen of verbeteren.
Verduidelijk je schets
Schrijf bij de onderdelen in de schets welke materialen je gaat begrijpen.
Noteer verbindingen bij je ontwerp (ga je: lijmen, nieten, knopen, timmeren, …).
Laat eventueel in je schets zien welke kleuren je ontwerp gaat krijgen.
TECHNISCH TEKENEN
Na het schetsen heb je een idee hoe je product er uiteindelijk zal moeten gaan uitzien.
Het is nu een kwestie van het te gaan vertalen in een technisch plan zodat iedereen uit je plan kan begrijpen hoe het precies in detail er zal gaan uitzien en gemaakt zal moeten worden.
Teken op schaal
Wanneer je ontwerp een duidelijke vorm begint te krijgen kan je best een schets op schaal gaan maken. Ruitjespapier kan hierbij handig zijn.
Noteer op je tekening en schrijf bij de belangrijkste lijnen de precieze afstand erbij, al dan niet met een begin en einde lijnpijl.
Boven-, zij- en vooraanzicht
Teken indien nodig je tekening vanuit verschillende hoeken. Dit maakt het vaak veel duidelijker hoe het ontwerp er in de ruimte uitziet.
Perspectief en 3D
Een beetje moeilijker, soms een uitdaging, maar een perspectieftekening geeft vaak een beter beeld.
Er staan verschillende perspectieven. Op deze website vind je er wat meer uitleg over:
http://blog.inkie.be/3d-tekenen-2/
Maak gebruik van tekensjablonen
Tekensjablonen kunnen je helpen om snel bepaalde vormen te tekenen.
Voor leerlingen die wat onzeker zijn bij het technisch tekenen, kan dit misschien wat zekerheid bieden.
Sjablonen kunnen ook in het FabLab+ met de lasersnijder aangemaakt worden.
2D-TEKENSOFTWARE
Hieronder zetten we enkele tekenprogramma's op een rijtje. Deze zijn allemaal vectoriele tekenprogramma's.
Wanneer je technisch proces uiteindelijk in het FabLab+ wordt verder gezet, heb je tekeningen nodig die vectorieel zijn opgemaakt.
Natuurlijk zijn er nog massa's andere programma's die te gebruiken zijn.
Adobe Illustrator
Met Illustrator maak je vector art. Dat betekent dat alles wat in Illustrator is gemaakt, kan worden geschaald tot minuscule miniaturen of gigantische spandoeken, allemaal zonder kwaliteit te verliezen. Illustrator wordt naast logo’s ook ontzettend veel gebruikt voor het maken van infographics, iconen, illustratieve dwarsdoorsnedes en lijntekeningen.
Adobe Illustrator is ook beschikbaar voor iPad.
Affinity Designer
De meest recente uitdager van de dure Adobe Illustrator is Affinity Designer. Deze software werd op het einde van 2014 gelanceerd en belooft door een scherpe single-fee Adobe het vuur aan de schenen te leggen.
Affinity Designer is ook beschikbaar voor iPad.
3D-TEKENSOFTWARE
Tinkercad
Tinkercad is een gratis en gebruiksvriendelijke app voor 3D-ontwerp, elektronica en codering. Het wordt gebruikt door leraren, kinderen, hobbyisten en ontwerpers om te fantaseren, ontwerpen en om het even wat te maken!
RekenWeb
Zeer eenvoudig en beperkt.Een digitale bouwdoos voor ruimtelijk inzicht. Het spel ‘blokjes bouwen’ van RekenWeb kan door leerlingen gebruikt worden om ruimtelijke figuren te bouwen.
Kies voor de optie 'vrij bouwen'. Je kan alleen maar bouwen met kubusjes op een bord van 5x5. Cilinders, kegels of andere ronde of schuine figuren kunnen dus niet gemaakt worden.
Het is eerder een goede tool om te oefenen op ruimtelijk inzicht.
LeoCAD
Bouw online en virtueel met legoblokjes.
LeoCAD heeft een intuïtieve interface die ontworpen is om nieuwe gebruikers in staat te stellen nieuwe modellen te maken zonder al te veel tijd te besteden aan het leren van de applicatie. Tegelijkertijd heeft het een uitgebreide reeks functies waarmee ervaren gebruikers modellen kunnen bouwen met behulp van technieken die geavanceerder zijn.
Minecraft Education Edition
Deze editie is een educatieve versie van Minecraft. Ze is speciaal ontworpen voor gebruik in de klas.
In deze versie kunnen leerkrachten de lesstof verplaatsen naar de Minecraft-omgeving waar veel leerlingen vertrouwd mee zijn, zodat ze spelenderwijs kennis opdoen en leren samenwerken.
Fusion 360
Fusion 360 is een modern en nieuw pakket.
Het is een uniek CAD pakket, een pakket met vrije vormen en oppervlakken, je kunt parametrisch werken, het heeft data management in zich en ook simulatie. Het is niet goedkoop en vraagt toch enkele basiskennis van CAD tekenen. Voor onderwijs zijn er speciale condities.
VIRTUELE-TEKENSOFTWARE
Voor deze software heb je een VR-bril nodig. Letterlijk ontwerpen in de ruimte.
Het is nog niet helemaal wat het moet zijn, maar we geven het hier toch graag al mee.
In het FabLab+ hebben we een VR-bril.
Gravety Sketch
Maak je ideeën in realtime, op elke schaal, van conceptschetsen tot gedetailleerde 3D-modellen. Creëer met behulp van een breed scala aan digitale tools. Bekijk en beheer uw ontwerpen op uw desktop met behulp van het LandingPad-cloudplatform en integreer Gravity Sketch in uw end-to-end-workflow.
UITPROBEREN - KLOOIEN - TINKEREN
SNELLE SIMPELE PROTOTYPES
Prototype maken
De leerlingen maken een simpel prototype van hun idee.
Dit kunnen ze doen ze met behulp van bureau-, knutsel- en recyclage materialen.
Of ze kunnen hiervoor bestaande bouwpakketten gebruiken (zie verder door).
Ze testen de prototypes en presenteren de resultaten. De leerlingen ervaren zo dat elk idee eigen sterke punten heeft en waar er bijgestuurd dient te worden.
Rol van de leerkracht
Loop langs om leerlingen op gang te helpen en verder te helpen.
Vraag leerlingen hoe ze van plan zijn bepaalde onderdelen te maken. Denk waar nodig met de leerlingen mee.
Geef leerlingen, afhankelijk van hun idee, tips om verder te denken.
Vragen die hierbij kunnen helpen:
Hoe werkt dit onderdeel?
Hoe kunnen we dit onderdeel verbeteren?
Hoe kunnen we dit nu alvast uitproberen?
Als leerlingen het lastig vinden om deze vragen te beantwoorden, benoem dan zelf, zoveel mogelijk in vraagvorm, wat je opmerkt.Waarschuw de leerlingen 5 minuten voor het einde. Geef een signaal als de tijd voorbij is.
Prototype testen
De leerlingen testen en proberen uitvoerig hun eigen prototypes uit.
Houd hierbij steeds de lijst met wensen en eisen, opgemaakt in de ontdek-fase, bij de hand en check het prototype.
Bekijk hier ook de tools 'Zelf ervaren' en 'Probleem nabouwen' uit de ontdek-fase. Ze kunnen hier ook dienen om je prototype uit te testen.
Prototype presenteren
Geef ieder ontwerpteam om de beurt de kans om hun prototype te presenteren. Dit kan onderling in de klas, maar kan ook aan de opdrachtgever van de probleemstelling.
Vergeet geen foto’s te maken van de prototypes en van het ontwerpproces, ook van de gefaalde pogingen. Zo kan je laten zien welke weg je hebt afgelegd om tot een bepaald prototype te komen.
Prototype reflecteren
Zowel de leerkracht, de andere leerlingen, als het ontwerpteam zelf, kunnen vragen stellen.
Aandachtspunten
Benoem van elk prototype een sterk punt. Zo ervaren de leerlingen dat niet één idee het beste is. Elk idee heeft zijn eigen sterke punten.
Geef waar mogelijk ruimte voor vragen en tips van de klas: hebben jullie tips voor dit team?
Voorzie ook zelfreflectie van het ontwerpteam op hun eigen idee: wat zouden jullie willen verbeteren?
PROTOTYPING BOUWPAKETTEN
Makedo
Makedo is gereedschap om te bouwen met karton, ideaal om bv snel een eerste prototype te maken. Het laat kinderen ervaren hoe de producten waar je dagelijks mee te maken hebt nu eigenlijk zijn gemaakt.
Hoe bouw je van ‘niets’ (afval karton) iets waar je mee kunt spelen of wat je kunt gebruiken? Hoe bouw je in 3-D? Hoe maak je van karton een bewegend object? Alle basis technische vaardigheden die zowel ten grondslag liggen aan het maakonderwijs als aan het digitale leren komen bij Makedo aan bod.
Frustratie over “hoe moet dat dan?” gaat over in “Oh ja, dat kan ook!!” en vervolgens in “Ik weet al wat ik ga doen!”.
Tech Card
TechCard is een eenvoudig bouwsysteem dat speciaal ontwikkeld is voor gebruik in scholen.
Het biedt een goedkope ‘hands-on’ benadering waardoor de leerlingen snel resultaat bekomen. Door het gebruik van karton zijn de basisvormen eenvoudig aan te passen met bureaumaterialen.
Eitech Construction
Eitech construction bestaat uit stevige metalen meccano-onderdelen. Met deze bouwdozen worden de leerlingen ertoe aangezet om praktijkgerichte modellen te construeren en te bouwen. Ideaal om te tinker en/of om snel een prototype uit te werken.
Opitec constructiebouwdoos
1001 mogelijkheden voor het bouwen van voertuigen en andere modellen.
Lego
Lego biedt een gigantisch aanbod aan mogelijkheden. Het is materiaal dat de leerlingen meestal ook wel zelf thuis hebben liggen. Ideaal om snel constructies te bouwen en uit te testen.
Knex
K'NEX is een speelgoed bestaande uit plastic onderdelen die op meerdere manieren in elkaar kunnen worden geklikt.
Fisher Technik
Fischer Technik is een constructie- en bouwsysteem waarmee op schaal echt functionerende modellen worden gemaakt. Het materiaal is gemaakt van kunststof, voornamelijk nylon (polyamide).
De kern van het systeem is een unieke schuif/knelconstructie, waarbij nokjes in een ronde, half open gleuf worden geschoven. Dit levert een sterke en op elke maat aan te passen verbinding op. Bovendien kan in alle richtingen aangebouwd worden.
Twickto
Twickto is constructie speelgoed. Het stimuleert talentontwikkeling. De bouwstenen van Twickto noemen we Bricks. Die koppel je aan elkaar met koppelstukken, die we Twicks noemen. Je koppelt de Bricks met de Twicks door ze te twisten en te klikken. Voor bepaalde constructies heb je een sleutel nodig om door te kunnen bouwen. Dat is de TwickTool.