Il FabLab nella scuola Descrizione del Progetto

Il FabLab nella scuola
Descrizione del Progetto
Contents
1 Introduzione ................................................................................................................... 3 2 Cos’è un FabLab............................................................................................................. 5 3 L’APS Roma Makers ........................................................................................................ 7 4 Obiettivo del progetto ................................................................................................... 9 5 Destinatari del progetto ............................................................................................... 10 6 Modalità di finanziamento ed esecuzione del progetto ............................................... 11 7 Modello di convenzione ............................................................................................... 12 2
1 Introduzione
La diffusione della cultura digitale nelle scuole, da tempo, è considerata un obiettivo
prioritario da tutti gli stati membri della Comunità Europea.
Nelle economie occidentali più avanzate le discipline S.T.E.M. (Science, Technology,
Engineering and Mathematics) sono considerate l’asse portante di un sistema scolastico
orientato al progresso scientifico e tecnologico.
Il digitale negli ultimi decenni ha avuto un impatto importante non soltanto sul settore
dell’Informatica e delle Telecomunicazioni ma anche sul settore del manifatturiero. I
prodotti tecnologici che oggi pervadono tutti gli aspetti della vita quotidiana sono il
risultato di cicli di sviluppo e produzione interamente digitali.
La moderna progettazione avviene esclusivamente supportata da strumenti digitali (CAD,
Computer Aided Design) e la produzione è supportata da processi digitali (CAM,
Computer Aided Manufacturing).
Alla fine del secolo scorso il CAM interessava esclusivamente la produzione su scala
industriale. Il mondo delle piccole e medie imprese e soprattutto il settore artigiano
restavano prevalentemente ancorati a sistemi, strumenti e tecniche di produzione basati
su processi tradizionali manuali o semi automatizzati.
Nel corso del nuovo millennio il fenomeno del downsizing, che già aveva radicalmente
trasformato il settore ICT, ha iniziato ad interessare il comparto manifatturiero.
Il costo delle macchine a controllo numerico (CNC) è costantemente diminuito negli
ultimi anni e recentemente ha subito un radicale abbattimento per un insieme di
fenomeni accelerati dal perdurare della crisi economica.
I movimenti open source hanno cominciato ad interessare settori quali l’elettronica e la
meccanica. Negli Stati Uniti è nato un vero e proprio movimento, denominato
“Movimento Maker” che si è rapidamente diffuso dapprima in Europa per poi interessare
l’intero globo.
Con la scadenza di importanti brevetti nel settore delle tecnologie per la fabbricazione
digitale è stato possibile introdurre sul mercato soluzioni e prodotti nati nell’ambito dei
progetti collaborativi open source sviluppati dalle comunità maker.
La comparsa delle prime stampanti 3D a basso costo e l’attenzione suscitata a livello
mediatico da questa tecnologia, diventata di pubblico dominio, sono solo la punta
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dell’iceberg di un fenomeno che è destinato a cambiare il tessuto imprenditoriale nei
paesi occidentali.
Le stesse tecnologie utilizzate nei grandi impianti manifatturieri high tech sono oggi
disponibili e accessibili a piccole imprese e artigiani.
Il nuovo artigianato digitale è destinato a sostituire gradualmente la produzione
industriale delocalizzata e su vasta scala. I nuovi paradigmi di produzione saranno
improntati su una manifattura in bassa scala, svolta a livello locale in prossimità dei
consumatori finali e con grado molto elevato di personalizzazione del prodotto finale,
senza nulla togliere alla qualità e al livello tecnologico dei prodotti stessi.
Sempre negli ultimi anni è stata riconosciuta l’importanza delle discipline di arte e design
applicate al settore tecnologico. I principali prodotti high tech di maggiore successo
nell’attuale mercato sono tutti fortemente supportati da un design particolarmente
curato.
Il design è oggi uno dei principali fattori nell’innovazione di prodotto e le capacità
creative sono considerate di pari importanza rispetto alle abilità logico matematiche e
progettuali, tanto che nel mondo anglosassone si parla sempre di più di S.T.E.A.M.
(Science, Technology, Engineering, Art & Design, Mathematics) piuttosto che di S.T.E.M.
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2 Cos’è un FabLab
Un FabLab è un laboratorio dove i principi dello S.T.E.A.M. trovano la massima
realizzazione.
Il modello di riferimento e il termine stesso FabLab sono nati nel 2004 presso il
dipartimento Bits & Atoms del M.I.T. di Boston dove il Prof. Neil Gershenfeld nell’ambito
del suo Master “How You Can Make (Almost) Everything” ha identificato l’insieme minimo
delle tecnologie, macchine e strumenti in grado di supportare il processo d’ideazione,
progettazione e realizzazione di qualunque prodotto fabbricabile con tecnologia digitale.
Il modello di laboratorio, inizialmente denominato “Fabulous Laboratory” e
successivamente, in modo meno sensazionalistico, “Fabrication Laboratory”, si è
rapidamente diffuso in tutto il mondo. Attualmente la Fab Foundation, nata al M.I.T. per
coordinare lo sviluppo della rete di laboratori che si andava rapidamente formando su
scala planetaria, ne censisce oltre un migliaio.
L’Italia è uno dei paesi con il maggior numero di Fablab aperti nell’ultimo anno.
All’interno di un Fablab sono presenti attrezzature di prototipazione rapida e
fabbricazione digitale solitamente di classe desktop, cioè di dimensioni compatibili con
ambienti di ufficio o piccola officina e utilizzabili, dopo un breve training, dalla maggior
parte delle persone.
Obiettivo del FabLab è la diffusione della cultura digitale e l’abilitazione del maggior
numero possibile di individui all’utilizzo delle tecnologie che permettono di tradurre in un
manufatto completo le proprie idee
creative.
Artisti, creativi, artigiani e imprenditori
possono facilmente realizzare prototipi
dei propri progetti attraverso le
tecnologie e le attrezzature offerte da un
FabLab.
I Laboratori più grandi permettono a
piccole imprese, artigiani e professionisti
di realizzare i propri prodotti, su bassa
scala, utilizzando macchine e impianti
condivisi.
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Sebbene il FabLab possa essere inteso come laboratorio condiviso e spazio di co-working
artigiano, la principale vocazione resta quella didattico-formativa. Non è un caso che
negli Stati Uniti, dove è nato il modello, i FabLab siano molto diffusi nelle scuole di ogni
ordine e grado.
Le dotazioni tipiche di un FabLab comprendono:
•
Laboratorio di elettronica, solitamente fornito di schede per la prototipazione
rapida come Arduino o sistemi economici a microprocessore come Raspberry Pi.
Queste particolari tecnologie, oltre ad essere di grande valore didattico, rendono
la progettazione e realizzazione di prototipi di sistemi elettronici accessibili a
chiunque, anche in assenza di una vera preparazione in informatica o elettronica.
•
Stampanti 3D, macchine a controllo numerico per la realizzazione di prototipi di
oggetti solidi e meccanismi.
•
Macchine da taglio CNC, con varie tecnologie in grado di tagliare o incidere
diversi tipi di materiali quali legno, balsa, carta, vinile, plexiglass, ecc… Con le
macchine da taglio è possibile realizzare una grande quantità di manufatti dagli
sticker adesivi a scatole e contenitori con la stessa semplicità con cui si effettua la
stampa di un documento da PC.
•
Macchine CNC per la fresatura, per realizzare stampi, timbri, targhe, oggetti solidi,
ingranaggi e qualunque oggetto ottenibile per sottrazione di materiale.
•
Postazioni di lavoro PC dotate di software CAD per il disegno e la modellazione sia
bidimensionale che tridimensionale.
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3 L’APS Roma Makers
Roma Makers è un’associazione di professionisti, artigiani, artisti e cittadini nata
nell’ambito del movimento makers romano, costituita con obiettivi di promozione
culturale, economica e sociale nel 2013.
La principale missione di Roma Makers
è quella di diffondere la cultura digitale
nell’ambito del tessuto economico
territoriale e favorire l’adozione di
metodi e tecnologie innovative da parte
di artigiani e imprese.
Una delle più importanti attività svolta
dall’associazione sul territorio riguarda
la formazione nelle scuole e il supporto
per l’introduzione delle tecnologie di
fabbricazione digitale e la fornitura di kit
didattici.
L’organizzazione opera in tutta Italia e collabora con i network analoghi esistenti a livello
internazionale.
Roma Makers dispone di proprie risorse tecniche e sedi operative, tra cui il Fablab della
Garbatella che rappresenta una delle più grandi strutture di co-working di artigianato
digitale presenti in Italia.
Il finanziamento dell’organizzazione è garantito prevalentemente dalla vendita di servizi a
privati, enti pubblici ed imprese e dal contributo derivante da sponsorizzazioni e quote
associative.
Roma Makers non ha finalità di lucro ma svolge le proprie attività in regime ordinario di
IVA. I proventi vengono reinvestiti nell’associazione per l’acquisto di impianti ed
attrezzature e per finanziare le proprie attività di ricerca e sviluppo.
Ad oggi gli associati sono oltre 200 con forte prevalenza di professionisti operanti nel
mondo della fabbricazione digitale, dell’arte e design e nel settore ICT.
Tra i clienti che hanno già usufruito dei servizi di Roma Makers spiccano casi di start-up di
successo, scuole, grandi aziende ed enti pubblici, tra cui: Asset Camera, Wind, Telecom
Italia, Vodafone Italia, Rufa, IED, Università La sapienza, Università Tor Vergata, Università
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Roma Tre, John Cabot University, Maker
Faire Rome, MAXXI, Codemotion, RhOME
for denCity, Mayam Research, Plug and
Wear, Taxi 3570.
Dal 15 giugno 2015 Roma Makers, assieme
al suo partner tecnico Blu Sistemi, gestisce
le attività del Fablab Diffuso della Regione
Lazio sulle tre sedi di Roma Casilina,
Viterbo e Bracciano.
Presso la European Maker Faire di Roma,
giunta alla terza edizione, Roma Makers
gestisce assieme a Codemotion l’area kids
e il FabLab didattico.
http://officine.romamakers.org
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4 Obiettivo del progetto
L’obiettivo del progetto proposto è la realizzazione di un FabLab nell’ambito della scuola,
la formazione rivolta ai docenti sulle tecnologie di prototipazione e fabbricazione digitale
e il sostegno all’attività didattica per l’introduzione delle tecnologie digitali nell’ambito
dei programmi scolastici.
Il FabLab viene solitamente implementato come estensione dell’aula informatica.
I personal computer, ove disponibili e connessi alla rete Internet, consentono l’accesso a
strumenti open source per l’apprendimento delle nozioni di programmazione informatica,
per il disegno bidimensionale e la modellazione tridimensionale di oggetti.
La disponibilità di strumenti gratuiti didattici, realizzati da istituti internazionali di prestigio
come il M.I.T. di Boston o l’organizzazione no-profit Code.org, e da aziende leader nei
sistemi CAD-CAM come Autodesk, fornisce agli alunni un’ottima opportunità per
sviluppare la propria creatività, abbinando alle abilità manuali di disegno le capacità di
utilizzare il computer come strumento di ideazione e progettazione in modo semplice e
divertente.
Ai Personal Computer e alle stampanti tradizionali vengono affiancate stampanti 3D e
macchine CNC da taglio e incisione.
Disegni, decorazioni e modellini
tridimensionali sviluppati con il
computer attraverso i programmi
di creatività 2D e 3D possono
essere facilmente e rapidamente
tradotti
in
oggetti
reali
utilizzando le macchine di
fabbricazione.
Infine, attraverso l’impiego di
schede Arduino o kit didattici per
la prototipazione elettronica
come i Little Bits, possono essere
realizzati sistemi automatici che reagiscono alle variazioni dell’ambiente attraverso sensori
e attuatori come luci, beeper o piccoli motori, dotando i manufatti di interattività
elettronica.
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5 Destinatari del progetto
I destinatari del progetto possono essere:
•
Classi 4 e 5 elementare
•
Classi 1, 2 e 3 media
Le attrezzature del FabLab sono le stesse per tutte le classi, rendendo il progetto
particolarmente interessante per gli istituti comprensivi, ma i programmi didattici sono
differenziati rispetto alle fasce di età degli studenti.
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6 Modalità di finanziamento ed esecuzione del progetto
I requisiti tecnici ed ambientali per l’implementazione del Fablab scolastico sono gli stessi
di una comune aula informatica.
Le macchine CNC utilizzate in ambito didattico sono infatti certificate per uso all’interno
di ambienti domestici o di lavoro e hanno ingombri e assorbimenti elettrici simili a quelli
delle grandi stampanti da ufficio e fotocopiatrici.
Un’aula informatica che abbia spazio per la collocazione di ulteriori 2 o 3 scrivanie è
perfettamente idonea ad essere trasformata in Fablab.
I costi del progetto sono determinati da:
•
Investimento per l’acquisto delle macchine e delle attrezzature.
•
Compensi per i formatori e i tutor che svolgono attività di affiancamento degli
insegnanti.
Nel caso in cui la scuola disponga di fondi sufficienti per l’acquisto delle attrezzature la
APS Roma Makers è in grado di offrire la propria consulenza per la selezione dei prodotti
appropriati al migliore prezzo di mercato e l’accesso ai propri canali di acquisto a prezzi
di convenzione con i principali leader di mercato.
Roma Makers è anche in grado di supportare la scuola nell’accesso ai bandi del Miur per
l’ottenimento dei fondi necessari al progetto.
In alternativa, Roma Makers effettuerà in proprio l’acquisto delle macchine che rimarranno
di propietà dell’associazione e le installerà presso i locali messi a disposizione dalla scuola
fornendole in regime di comodato d’uso.
Le attività di supporto alla didattica saranno effettuate da Roma Makers nell’ambito di
un’apposita convenzione che sarà stipulata con la scuola e che prevederà sia attività
curriculari che extra curriculari.
I termini economici della convenzione saranno concordati con la scuola a seconda delle
modalità scelte per effettuare l’investimento relativo alle attrezzature del FabLab.
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7 Modello di convenzione
Gli schemi di convenzione vengono concordati caso per caso adattandoli alle esigenze e
alle caratteristiche di ogni istituto.
Le linee guida possono comunque essere sintetizzate nei punti seguenti:
•
Oneri, compensi e qualunque altro aspetto economico viene concordato sulla base
degli investimenti effettuati da ciascuna parte, delle risorse disponibili e sulla
possibilità di sfruttare il Fablab per attività rivolte al territorio in orario extrascolastico.
•
La scuola identifica e mette a disposizione i locali, stabilendo norme e orari di
accesso, sicurezza e polizze assicurative.
•
Vengono acquistate le attrezzature ed installato il FabLab secondo il progetto
presentato da Roma Makers.
•
Vengono concordate le azioni formative da effettuare sui docenti e i relativi orari
delle attività.
•
Vengono concordati sulla base dei requisiti e delle esigenze degli insegnanti il
programma delle attività didattiche da svolgere in orario scolastico e le ore di
impegno del personale Roma Makers.
•
Negli orari di apertura della scuola al di fuori dell’orario scolastico vengono
concordate le modalità con cui Roma Makers offre agli studenti iscritti alla scuola e
al territorio attività didattico-ricreativa a pagamento e accesso alle attrezzature del
FabLab per la conduzione di progetti personali.
Lo sfruttamento del FabLab per attività e servizi rivolti al pubblico, oltre a consentire
all’associazione Roma Makers il recupero dei costi non coperti dalle risorse a disposizione
della scuola, è in linea con l’obiettivo di diffusione della cultura digitale e della tecnologia
sul territorio raccomandata dalle recenti direttive ministeriali.
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