La fotogrametria se ha convertido en una alternativa muy interesante y eficiente para realizar escaneados en 3D de una manera muy sencilla, a partir de imágenes o vídeos, que se pueden tomar directamente con el teléfono móvil y que se pueden procesar en cualquier equipo, incluso si son poco potentes. Esto, en combinación con una impresora 3D, abre la puerta a una gran diversidad de proyectos de aplicación que, llevados al aula, pueden proporcionar resultados espectaculares.
No es la primera vez que hablo de esto en blog, pero esta ocasión, voy a compartir los resultados de un proyecto educativo llevado a cabo en el aula durante el último año y que ha supuesto la implementación en el aula del proyecto Erasmus+ AMUSING.
Arte táctil
El objetivo de este proyecto es utilizar las técnicas de escaneado e impresión 3D en el aula para poder generar réplicas de piezas de museo, para que las personas con discapacidad visual puedan acceder de forma táctil a ellas. De este modo, el alumnado no solo adquiere destrezas en las técnicas para conseguirlo, sino que aprende sobre la propia pieza tratada, al tiempo que empatiza con las personas con discapacidad visual y, lo que no es menos importante, genera un recurso que ayuda a mejorar su integración. Todos ganan en una actividad donde el enfoque ApS es evidente.
A la hora de plantear como se podía llevar este proyecto al aula, era importante que el alumnado tuviese una interés académico respecto a la pieza que iba a procesar. No se trataba simplemente de replicar una pieza, sino que tendría que hacer un análisis formal de la misma para ser capaz de explicarlo táctilmente a la persona que va acceder a dicho recurso.
En efecto, al igual que pasa con el sentido de la vista, por muy entrenado que esté el sentido del tacto, no todo se puede apreciar a la primera y hace falta que alguien te explique mientras exploras para captar los matices. Cualquiera que haya hecho una visita guiada a un museo, se hará una idea de lo que hablo. Y si la visita ha sido a un museo táctil, más aún.
Explicando un altorelieve en el museo táctil de Atenas. Después nos intercambiamos los papeles.
Por ello, la decisión de implicar al departamento de Artes del centro parecía evidente: además, la propuesta les resultó muy interesante, pues en el bachillerato artístico tienen una asignatura de volumen donde la fotogrametria encaja muy bien. Y así es como entró en escena el alumnado de 1º de bachillerato de Artes.
Taller de fotogrametría
Una cosa que llama la atención al realizar un taller de fotogrametría con alumnado del bachillerato artístico es que, a diferencia de en otras ocasiones el que se había realizado el taller esta vez, la técnica pasaba a un segundo plano (era un medio) mientras que la pieza y sus características cobraban mayor protagonismo.
Así, tras una breve explicación sobre los principios de la fotogrametria y sobre el proceso para la toma de imágenes, la sesión práctica arrancó con un gran entusiasmo, con muchas piezas artísticas del departamento – y también aportadas por el alumnado- sobre las peanas, que, foto a foto, fueron reduciendo el espacio libre en las memorias de los teléfonos móviles de los y las participantes.
Un poco de teoría
Y mucha práctica
Los resultados fueron impresionantes. En un par de horas se escanearon varios objetos, de algunos de ellos se obtuvieron modelos tan espectaculares como el que se enlaza a continuación:
El resultado del taller constataba la viabilidad del proyecto en su conjunto; era posible generar réplicas de piezas artísticas con esta tecnología. Ahora sólo faltaba aplicar el mismo proceso a piezas artísticas de los fondos de un museo. Pero para eso, habría que esperar al curso siguiente.
Tarde en el museo
Entre una cosa y otra, el curso ya había pasado y el alumnado que realizó el taller estaba ya en 2º de Bachillerato. Por ello, era importante reanudar el proyecto cuanto antes para que no coincidiese con los meses previos a la PAU, cuando están de exámenes y completamente centrados en el examen de acceso universitario.
El siguiente paso era contactar con un museo para organizar la actividad. Afortunadamente, el Ayuntamiento de Valencia también participaba en el proyecto Erasmus+ AMUSING, por lo que lo más inmediato era tratar de coordinar la actividad con alguno de sus museos.
Entre ellos, La Casa Museu Benlliure resultaba especialmente interesante, ya que el alumnado que iba a hacer la actividad tenía, precisamente, a ese autor como uno de los que estaban preparando para las PAU.
Así que, se estableció contacto con la dirección del museo para plantear la colaboración y realizar una visita previa, junto a su director, para seleccionar las posibles piezas que se podrían escanear. Principalmente esculturas de Mariano Benlliure o de su colección. En paralelo, se realizó una instancia oficial al Ayuntamiento para solicitar acceso a las fuentes del museo.
En este punto, cabe aclarar que no todas las piezas eran susceptibles de ser escaneadas debido a aspectos relacionados con los derechos de autor y propiedad intelectual. Es por ello, que se optó por escanear piezas que no tuviesen ese problema. Lamentablemente, muy pocas de ellas eran de Mariano Benlliure. No obstante, era una selección muy interesante, pues combinaba esculturas de diferentes estilos, épocas y materiales.
Otro criterio que se siguió para elegir las piezas fue el de que fuesen fáciles de escanear; cuerpos cerrados, sin detalles muy pequeños y de materiales mate.
Con los permisos concedidos y las piezas ya preseleccionadas, se organizó una visita con el alumnado al museo. Primero se hizo una visita guiada a la exposición permanente. Después, los alumnos fueron a una sala especial donde estaban preparadas las piezas que se habían seleccionado y montaron todo el equipamiento (que se llevó desde el centro en un práctico carrito de la compra) para fotografiar las piezas.
Aplicando lo aprendido en el taller de fotogrametría
Además de las fotos del alumnado, se hicieron algunos vídeos envolventes de algunos objetos disponibles en el jardín del museo, para su posterior procesado.
La magia de la fotogrametría
De nuevo en el instituto, el alumnado procesó las imágenes con el software de fotogrametría, tal y como habían aprendido en el curso anterior.
Como actividad alternativa, se planteó un taller sobre fotogrametria con Google Colab con el alumnado del ciclo formativo de grado medio de informática, utilizando algunos de los sets de fotos capturados en el museo. Este tipo de proyectos siempre resultan mucho más enriquecedores cuando se integran a diferentes grupos y etapas, especialmente cuando cada grupo realiza un tarea específica diferente.
Uno detrás de otro, todas las esculturas fotografiadas fueron procesadas con el software de fotogrametría y se obtuvieron los modelos en 3D. De todas las piezas procesadas, solo de una no se pudo obtener el modelo correspondiente, lo que da una idea de la efectividad de la técnica. También se procesaron los vídeos. Los resultados, de nuevo, fueron espectaculares:
A continuación, al igual que se había hecho anteriormente, se fueron imprimiendo con la impresora 3D las piezas escaneadas. Este proceso se prolongó durante varias semanas.
Exposición de replicas
Hay que decir que, al realizar la impresión salieron a la luz algunos defectos en el reconocimiento del escaneado 3D que no se aprecian en el modelo gracias a la textura. Esto ocurre, principalmente en las piezas de materiales más brillantes (como, por ejemplo, una que era de madera pulida). Por otro lado, las piezas que mejor salieron fueron las que eran de materiales más mate (especialmente los de barro o arcilla).
Explicación táctil
El proyecto no terminaba en la generación de la réplica. Como he explicado anteriormente, para acceder a una pieza artística mediante el sentido del tacto, no basta con tocar la pieza; necesitas que alguien guíe y explique la información que proporcionan los dedos. Es por ello, que el paso final requería de ese análisis de la pieza y del diseño de esa exploración.
Para ello, se solicitó a La Casa Museu Benlliure una relación con información sobre las piezas escaneadas, obteniendo un listado con datos sobre la autoría, técnica y el año de creación. Con esta información como punto de partida, el alumnado realizó una tarea de investigación y documentación, que plasmaron en un guion de exploración táctil.
Es entonces cuando llega el momento del paso final, en el que hay que probar los recursos generados. Para ello, se contactó con Isabel, para hablarle del proyecto y proponerle colaborar. Isabel es una persona ciega que también se dedica al apasionante mundo de la docencia y que ya había colaborado previamente en el proyecto de implementación del PRIN3D. Ella accedió a hacer esta visita virtual al Museu Benlliure desde las aulas del IES, guiada por el alumnado de bachillerato.
El alumnado había preparado por grupos los guiones de explicación, hablando de la autoría, el contexto, la técnica, el estilo, describiendo la pieza e, incluso, usando piezas del material original de la obra para trasladar la sensación táctil del original (rugosidad, calidez…).
Una vez estuvieron preparados los guiones, se organizó una sesión en la que Isabel vendría al aula y los diferentes grupos le guiarían a través de sus piezas. Ella, además, proporcionaría su feedback sobre la pieza y sobre los diferentes aspectos de la exploración. De nuevo, aprovecho estas líneas para reiterar mi agradecimiento por su disposición y comentarios.
La sesión supuso una gran experiencia para todas las partes y un magnífico final para un proyecto en el que se había trabajado de forma intermitente, durante dos cursos académicos. Más de un año. Se dice pronto.
El proyecto AMUSING, como en su dia fue el PRINT3D, ha supuesto un marco de trabajo ideal para plantear actividades con enfoque ApS que permitan desarrollar las competencias técnicas del alumnado en el uso de las nuevas tecnologías, en campos de aplicación que permiten la integración de personas con discapacidad visual, empatizando así con su realidad social. Además de todo esto, el hecho de trabajar con piezas de la Casa Museo de uno de los autores que están trabajando en el aula, genera un punto de motivación adicional para el alumnado participante.
Así, nos encontramos ante un proyecto multidimensional, en el que todas las partes implicadas hemos obtenido un enriquecimiento, técnico, cultural y personal significativo. Un ejemplo de más de lo potente que puede ser el enfoque de Aprendizaje Servicio en el aula.
No obstante, hay que mencionar también algunos aspectos susceptibles de mejora, principalmente relacionados con las limitaciones del escaneado y la impresión 3D. Respecto a lo primero, hay que remarcar que las piezas que han salido bien han sido aquellas que no tenían una volumetría compleja y cuyo material era mate (principalmente las piezas de barro, yeso o similar). El resto de piezas presentaban algunos defectos no presentes en el original, provocados por brillos o reflejos capturados por la cámara y que el software de fotogrametría no ha sabido interpretar. Esto es podría solucionar realizando un proceso de postproceso sobre el modelo 3D, que requeriría una mayor dedicación en la formación del alumnado en el uso de software específico.
Por otro lado, la impresión 3D, de nuevo, supone una limitación importante. Las impresoras con las que trabajamos en el aula están muy limitadas en lo que refiere al tamaño que permiten imprimir. Por ello, prácticamente ninguna pieza ha podido ser impresa a tamaño real. Esto se podría solucionar troceando la pieza (de nuevo, más formación en el uso de software específico) e imprimiendo por partes. Sin embargo, esta solución no ha dado buenos resultados en el proyecto, ya que el punto de unión de las diferentes partes se detecta en la exploración táctil y genera «ruido» en la percepción de la obra.
También, y como siempre, los atascos y fallos de la impresora han generados periodos muy largos de impresión. Cada pieza tardaba varios días en imprimirse y si algo fallaba había que volver a empezar desde el principio, desperdiciando mucho tiempo (y PLA). Además de eso, en ocasiones, el PLA defectuoso creaba rugosidades en la pieza que afectaban a la exploración táctil. Esto último se podría solucionar haciendo un tratamiento de la pieza con alguna resina específica.
Con todo, como se ha explicado con anterioridad, el proyecto ha resultado muy satisfactorio ylo cierto es que con unos recursos muy al alcance de todos y muy pocos conocimientos técnicos, es posible conseguir unos resultados increíbles. Estamos hablando de llevar cualquier pieza de museo a cualquier aula del mundo. Y eso no es cualquier cosa.
Uno de los denominadores comunes de estas implementaciones era el uso de Tinkercad como herramienta de diseño, gracias a su sencillez, versatilidad y al hecho de que es multiplataforma (se ejecuta desde el navegador) y es de acceso gratuito, lo que habilita al alumnado a poder seguir utilizándolo en otros contextos, académicos o no.
El otro es Touchsee.me, una herramienta para la generación de etiquetas braille online que resulta fundamental para dotar a los objetos generados de información táctil. De nuevo, se trata de una herramienta accesible desde el navegador en la que, simplemente seleccionando el idioma y escribiendo un texto, se genera el archivo STL listo-para-imprimir con el texto en braille.
Escribir, descargar e imprimir
Una vez descargado, la etiqueta STL se puede llevar al laminador para imprimir. Mi recomendación es hacer la impresión en vertical, ya que los puntos quedan más suaves (y, por tanto, agradables al tacto) que se se imprime tumbada.
En 9 minutos tenemos la etiqueta braille impresa
Ahora bien, el problema llega cuando intentamos integrar esa etiqueta en algún diseño más complejo. Por ejemplo, imaginemos que queremos hacer una placa que combine un texto en altorrelieve con el braille, como el de la imagen.
Cartel accesible de aula
El diseño es trivial en Tinkercad: basta con crear la superfície, añadir el texto (en sans) e importar la etiqueta generada con Touchsee.me.
Sin embargo, cuando importamos la etiqueta, nos encontramos con el siguiente resultado:
Resultado de importar una etiqueta de Touchsee.me a Tinkercad
Parece que en el proceso de importación algo no funciona; la manera en la que touchsee.me genera el STL parece no gustar a Tinkercad y el resultando es una etiqueta braille que, en el mejor de los casos, resultará confusa de leer de forma táctil. Y esto presenta un grave problema para el objetivo del proyecto en uno de los elementos más importantes.
Pero no desesperemos, como siempre hay vías alternativas. Veamos algunas:
Solución #1
Una primera aproximación a la solución del problema, seria la de imprimir la eqtiqueta por un lado y, en Tinkercad, simplemente dejarlo todo preparado para agregarla al diseño tras la impresión. Esto es, haríamos un hueco para encajar la etiqueta una vez impresas ambas piezas.
Diseño de placa con hueco para la etiqueta braille
Posteriormente, pegamos en el hueco la etiqueta:
Manualidades
Esta, aunque resuelve el problema, tiene algunos inconvenientes. Como que el diseño es más complejo, ya que la etiqueta ha de encajar perfectamente. Si nos quedamos cortos, habrá que arriesgarse a lijar la etiqueta, si nos pasamos, sobrará hueco, dificultando la lectura. Además, la etiqueta braille se puede caer o soltar con el tiempo.
Solución #2
Una segunda solución pasa por tratar de corregir los defectos en la pieza generada por Touchsee.me que provocan la mala importación en Tinkercad.
Lo que haremos será reparar la etiqueta braille con un programa de diseño 3D, llamado Meshlab. Meshlab es gratuito, de código abierto y está disponible para todas las plataformas:
Instalamos Meshlab, e importamos el STL con el braille.
Una etiqueta de Touchsee.me abierta con Meshlab
Comprobamos como en Meshlab el STL se ve bien, pero aún así hay que corregirlo.
Seleccionamos Filters > Cleaning and repairing > Snap Missmatched borders
Esta opción repara bordes que estén ligeramente desplazados y que pueden causar una mala importación en Tinkercad, creando nuevos vértices.
Snap Mismatched Borders
Dejamos las opciones por defecto y le damos varias veces a Apply, para que cree nuevos vértices que puedan dar a Tinkercad más información para reconstruir correctamente el STL.
Podemos guiarnos por el mensaje que aparece en el cuadro inferior derecho (Cuando veamos que el filtro ya no hace nada, que aparece 0).
El log nos dice lo que hace el filtro en cada paso
Cerramos el diálogo, y exportamos el STL.
Ahora, abrimos el STL corregido con Tinkercad, veremos como el resultado ha mejorado considerablemente:
Importación perfecta!
Este método no es 100% efectivo pero, en algunos casos como el del ejemplo, he conseguido una importación casi perfecta.
Solución #3
Finalmente, lo que podemos hacer es usar otra herramienta para generar el STL con el braille. Lo cierto es que Touchsee.me es la más completa de todas las que he encontrado, pero tiene este pequeño inconveniente de la importación a Tinkercad.
Una alternativa que es completamente compatible con Tinkercad es una herramienta llamada «Text to 3d printable Braille» y a la que podemos acceder desde el siguiente enlace:
El funcionamiento no es tan intuitivo como el de Touchsee.me y además está en alemán. Pero, como veremos, tampoco resulta complicado hacerse con su funcionamiento:
Text to 3d printable Braille
El diseño de la aplicación tiene dos partes, la parte superior con una previsualización de la etiqueta a generar y la parte inferior, con los parámetros que se pueden modificar.
Para generar la etiqueta hay que escribir en Text lo que queremos codificar (obvio)
Las opciones que nos da son las siguientes:
Großbuchstaben zulassen: Permitir mayúsculas. Si lo activamos, codificará las mayúsculas (recomendado)
Kontraktionen: Aplica contracciones para simplicar la longitud. Yo lo desactivo.
Direkte Konvertierung: Conversión directa. Desactivado por defecto.
Si pulsamos en Details einstellen veremos las opciones avanzadas. Entre otras cosas, podemos modificar el tamaño de la placa (Form-Größe), la altura del punto (Punkt-Höhe), el diámetro del punto (Punkt-Durchmesser), el grosor de la placa (Platten-Stärke) y la distancia entre las filas (Rand):
Además, podemos deshabilitar la muesca de referencia (Referenz Eck), aunque no lo recomiendo ya que nos ayudará a identificar el sentido de la lectura de la etiqueta, lo que será muy práctico a la hora de posicionarla en Tinkercad.
Es eso, o tener algunas nociones para interpretar el braille.
Lo que si os recomiendo deshabilitar la generación de soportes (Stützen generieren) ya que si no se pretende imprimir en vertical la etiqueta, como es nuestro caso, no son de utilidad.
Soportes
Una vez configurado todo, hay que darle al botón que hay en la parte inferior:
Pulsar primero aquí
Eso cargará nuestro diseño en la vista previa. Una vez hayamos generado el modelo presionando el botón anterior, ya podemos darle a generar el STL para su descarga. Si no lo hacemos en ese orden, nos descargaremos el diseño precargado no el que nosotros queremos.
Cuando le demos a Generate STL el botón se convertirá en el enlace de descarga del STL
El STL descargado se puede importar al Tinkercad sin problemas:
Resultado de la importación en Tinkercad
De este modo, ya podemos usar el braille en nuestros diseños con Tinkercad.
Guía elaborada por la Red Española de Aprendizaje Servicio donde se pueden consultar ejemplos comentados de 100 experiencias de aprendizaje servicio clasificadas por el nivel educativo (edad del alumnado) en el que tienen lugar.
Se trata de un documento muy interesante para todos aquellos que estamos interesados en este tipo de planteamiento metodológico, ya que se pueden extraer multitud de ideas de los proyectos comentados para diseñar nuestros proyectos ApS.
Algunos de los proyectos que aparecen en la guía han sido premiados en las últimas ediciones de los Premios ApS. El proyecto PRINT3D, del que ya se ha hablado anteriormente en este blog, fue premiado en la edición 2019 en la categoría de enfoque TIC, por lo que la descripción detallada de su desarrollo se puede tomar como un ejemplo más, el 101.
Si has seguido las últimas entradas del blog, ya sabrás de qué iba el proyecto Erasmus+ PRINT3D (y si no lo has hecho, te recomiendo que le eches un vistazo a esta entrada). Sea como sea, si has llegado aquí, probablemente estés interesado en las posibilidades de la impresión 3D en el aula. Durante mi participación en el proyecto, he tenido la fortuna de compartir con otras personas, profesores de otras regiones y países, estas inquietudes. Lo cierto es que hay gente que está haciendo verdaderas maravillas : Los límites los marca la imaginación y la creatividad.
En cualquier caso, para aquellos que queráis comenzar con la impresión 3D y/o utilizarla en el aula, he decidido recopilar en esta entrada los recursos educativos libres que se han generado de manera directa o indirecta como resultado de la implementación del proyecto.
Son los siguientes:
Dos cursos online de autoformación elaborados por el KEAT (ONCE Griega) para el proyecto (están en inglés):
Y, para terminar, una unidad didáctica sobre impresión 3D con metodología aprendizaje-servicio orientada a la inclusión de personas con discapacidad visual adaptada al curículum de la FP Básica (aunque es adaptable a currículums de otros títulos):
Ya he hablado con anterioridad en este blog del Aprendizaje Servicio a.k.a. Aprendizaje basado en la Comunidad, como un enfoque pedagógico que integra el currículum con la rlealización de servicios de utilidad para la sociedad.
Con este enfoque metodológico, los alumnos, no sólo reciben su formación académica (con la consiguiente evaluación de sus aprendizajes), sinó que se implican directamente en los procesos sociales de su entorno y trabajan para dar una solución a problemáticas del mundo real a través de los contenidos, procedimientos y actitudes del currículum.
Durante el presente curso académico he participado con un grupo de alumnos en el proyecto Erasmus+ PRINT3D aplicando este enfoque. Nuestro objetivo era aprender a usar una tecnología novedosa, como es la impresión 3D, diseñando e imprimiendo planos de metro táctiles que pudiesen ser útiles para los alumnos invidentes del centro que usan este medio de transporte.
Con esta entrada pretendo compartir la forma en la que he participado en el proyecto, de qué manera he aplicado la metodología aprendizaje servicio (ApS), qué dificultades he (hemos) encontrado por el camino y cuál ha sido el resultado. La finalidad es, por tanto, compartir mi experiencia con la idea de inspirar y/o animar a otros a utilizar la impresión 3D en el aula para involucrar a los alumnos en la mejora de su entorno.
¿Te interesa saber cómo puedes utilizar una impresora 3D para fomentar la inclusión? En ese caso, sigue leyendo.
El proyecto Erasmus+ PRINT3D
El proyecto Erasmus+ PRINT3D surge de una premisa bastante habitual: al principio de cada curso académico, los centros educativos suelen repartir una serie de documentación al nuevo alumnado. Documentación, generalmente en papel, que incluye horarios, normas, listados de libros, profesores y unos planos de centro. Toda esta información se traduce a braille para un alumno con discapacidad visual. Toda, excepto los planos.
Logo del proyecto Erasmus+ PRINT3D
Hoy en día, existen muchas maneras de pasar texto a braille (o a audio), gracias a tecnologías ya bastante maduras como el OCR. Pero no existe ninguna tecnología que pase automáticamente un plano de un edificio a un formato táctil para que pueda ser interpretado por una persona invidente. Eso hay que hacerlo manualmente.
Pero, ¿y si fuesen los mismos alumnos del centro los que elaborasen estos planos, utilizando la tecnología de impresión 3D? Para ello, los alumnos deberían aprender a utilizar software de diseño, a manipular una impresora 3D y, no menos importante, a entender de qué manera accede una persona invidente a la información. En definitiva, aprender a utilizar una tecnología usándola para el beneficio de sus compañeros.
Este último párrafo ejemplifica perfectamente el tipo de aprendizaje que puede articularse mediante el enfoque ApS.
Aquí es donde entra el proyecto Erasmus+ PRINT3D, pues su objetivo es, precisamente, combinar el uso de la impresión 3D en las aulas para el beneficio de la comunidad de personas con discapacidad visual a través de la metodología ApS.
Los ejes fundamentales del proyecto Print3D
En el proyecto participan empresas y asociaciones relacionados con la impresión 3D y/o la inclusión de personas invidentes. Los participantes proceden de diversos países de la geografía europea como Islandia, Grecia, Letonia y España. También participan centros educativos de Grecia y España, cuya función es implementar el proyecto en las aulas.
Estos centros participantes representan varios niveles educativos, que van desde primaria hasta ciclos formativos. Por tanto, la implementación del proyecto varía en función del perfil del alumnado participante. Así, aunque el objetivo es el mismo, la metodología, contenidos y temporalización puede variar de una a otra.
En esta entrada, os voy a hablar de la implementación de uno de los centros educativos españoles que son partners del proyecto .
Perfil del alumnado
La implementación del proyecto que se comenta en esta entrada se ha llevado a cabo con un grupo de alumnos de primer curso de Formación Profesional Básica de Informática y Comunicaciones. Para quien no esté familiarizado con la FP Básica, se trata de un programa orientado a los alumnos que no han acabado la educación secundaria obligatoria, con el objetivo de evitar el abandono escolar. Los programas de FP Básica combinan, en dos cursos académicos, asignaturas por ámbitos para trabajar los contenidos de la ESO y módulos técnicos vinculados a un perfil profesional. Los alumnos, además, realizan un módulo de formación en centros de trabajo en el que pasan un periodo de 2 meses realizando prácticas en una empresa. Al final de los estudios, los alumnos reciben un título de FP Básica (nivel 1 del Marco Europeo de las Cualificaciones), que es equivalente a todos los efectos con el de la ESO.
En el caso de la FP Básica de Informática y Comunicaciones, las prácticas en empresa se dividen en dos periodos de un mes al final de cada curso académico.
Respecto el perfil del alumnado, se trata de un grupo heterogéneo con edades comprendidas entre los 15 y 17 años, provenientes de diferentes centros educativos y a los que se les ha recomendado la vía de la FP Básica debido a las pocas perspectivas de obtener el título de ESO. En el grupo hay un total de 18 alumnos.
En ese sentido, las motivaciones de los alumnos en el grupo son muy diversas: cada alumno tiene un trasfondo personal, social y cultural completamente diferente, conformando un grupo muy heterogéneo, donde lo único que tienen en común es un pasado de fracaso escolar.
Por esta complejidad grupal, suele ser un verdadero reto para el docente encontrar maneras con las que motivar de forma efectiva a todo el grupo, con lo que la convivencia en el aula, en ocasiones, puede resultar complicada, tanto para los alumnos como para los profesores.
En cualquier caso, las características del grupo lo hacen especialmente interesante para plantear un proyecto basado en el enfoque ApS, pues hacerlos partícipes de un proceso de mejora de su entorno en el que ellos van a ser los protagonistas, puede suponer un catalizador motivacional, así como algo que mejore no solo el ambiente en el aula, sino su implicación y capacidad de esfuerzo. Se podría decir que actuaría como un revulsivo hacia los contenidos del curriculum.
Objetivos
Volviendo al planteamiento del proyecto Erasmus+ PRINT3D, tenemos alumnos con discapacidad visual en el centro que no disponen de un plano táctil para conocer los espacios del instituto. Construir esos planos ha de ser un objetivo de la implementación del proyecto. Y, en efecto, lo es, pero van a ser los alumnos de 2º de FPB los que lo implementen, por tanto no voy a hablar aquí de eso.
Pero no todo se ha de quedar en los planos del centro. Si lo pensamos, el proyecto es extensible a cualquier instalación o servicio del entorno del instituto que los alumnos con discapacidad visual utilicen a diario. Y ahí es donde entran las líneas del metro: muchos alumnos utilizan este medio de transporte a diario para venir al instituto, incluidos los que tienen discapacidad visual.
El metro de la ciudad de Valencia tiene un total de 9 líneas, contando también las las líneas de tranvía. Es más, algunas de estas líneas hacen las funciones de un tren de cercanías, llegando a localidades ubicadas en otras comarcas. Actualmente no existe ninguna versión del plano de metro táctil que ayude a las personas invidentes a guiarse a través de este medio de transporte.
Plano de líneas del metro de Valencia.
Parece que nos hemos topado con una barrera de inclusión que puede ser resuelta con unas cuantas horas de diseño y unas pocas más de impesión 3D. Y así es como construir planos táctiles de las líneas de metro de Valencia se convierte en el objetivo del proyecto ApS para el grupo de 1º de FP Básica de Informática y Comunicaciones.
Pasos previos
Antes de plantear el proyecto en el aula, fue necesaria la documentación sobre como elaborar planos táctiles adaptados para invidentes. Esto era necesario tanto para el proyecto de planos de centro como para los planos de metro.
De esas pruebas salió un plano de la planta baja del instituto en el que se invirtieron un montón de horas, tanto en diseño como en impresión. Se trabajó directamente sobre Freecad. Y fueron necesarias largas horas de impresión hasta que salió bien (principalmente por culpa del warping).
El plano, con un tamaño similar al de un folio A3, tenía que ser impreso troceado en 4 partes y en vertical para que cupiese en la base de impresión. El proceso de impresión duraba más de 30 horas.
Detalle del texto en bajorelieve y en braille del plano de la primera planta del centro.
Uno de los principales retos en este punto era simplificar el proceso para poder trasladar la actividad al aula con una temporalización razonable, que permitiese conseguir los objetivos del proyecto ApS y trabajar el resto de contenidos de la etapa. La solución pasaba por usar la conversión de 2D a 3D, y una herramienta de diseño más sencilla, como Tinkercad, tal y como ya expliqué en esta otra entrada.
También en ese punto empezamos a estudiar cómo se podrían hacer las líneas de metro. Ante la experiencia con el plano del centro, se optó por intentar reducir el tiempo de impresión cambiando la base del diseño por un cartón pluma, imprimiendo sólo aquello que tenía que sobresalir. Así, si la impresión fallaba, no era tras 30h de impresión, sino tras 1 o 2 horas y, al no usar diseños tan sólidos la incidencia de warping era más baja. Así que decidimos sustituir la base por cartón pluma y, gracias a eso, en pocas horas, conseguimos tener un primer prototipo del plano.
Detalle del primer prototipo de linea de metro
Estos primeros prototipos fueron diseñados también (y sobre todo) teniendo en cuenta las opiniones y el feedback proporcionado de las entidades expertas en inclusión de personas invidentes participantes en el proyecto. Hay que tener en cuenta que entre los participantes en el proyecto en el centro, todos del Departamento de Informática, no existía nadie que tuviese experiencia previa en el diseño de materiales táctiles para personas con discapacidad visual. Tanto el Redzi mani letón, como el KEAT griego hicieron aportaciones muy interesantes a los diseños que, posteriormente se trasladaron al proyecto en el aula.
Llegados a este punto, ya teníamos clara la idea de lo que se iba a trabajar en el aula durante el curso siguiente. Ahora faltaba decidir cómo y con qué recursos.
Fue más o menos por esta época cuando nuestra impresora 3D dejó de funcionar.
Recursos
Aunque las impresoras 3D están cada vez más presentes en todos los ámbitos, lo cierto es que todavía se requiere un cierto conocimiento de su funcionamiento para poder utilizarlas y mantenerlas. También se requiere tiempo para documentarse en Internet sobre cómo solucionar los diferentes problemas que van apareciendo. Mucho tiempo.
Cuando nos involucramos en el proyecto Erasmus+ PRINT3D, ya teníamos en el centro una BQ Hephestos 2 que habíamos montado nosotros y con la que estuvimos imprimiendo todas las pruebas iniciales. Sin embargo, antes de empezar la implementación del proyecto en el aula, la impresora dejó de funcionar. Entre final del curso anterior a la implementación y principio del mismo curso estuvimos tratando de encontrar, sin éxito, el problema.
No era la primera vez que la impresora fallaba y ya habíamos resuelto otros fallos «poco evidentes», de los que no encuentras directamente la solución en un video de Youtube. Sin embargo, esta vez, no fuimos capaces de encontrar la causa del mal funcionamiento (el extrusor se va para arriba, como si el sensor inductivo siempre detectase algo). De hecho, a día de hoy seguimos tratando de repararla.
Por esa razón, y debido al inicio de la implementación en el aula, en la que se tendría que imprimir y mucho, decidimos adquirir dos impresoras de las que ya vienen montadas (para no retrasar más el inicio de las impresiones): la BQ Witbox 2 y la Witbox Go!.
La Witbox Go es una impresora pequeña y portable, ideal para llevar la impresión al aula. Por su tamaño, era la solución ideal para imprimir etiquetas en braille o pequeños símbolos. La Witbox 2, por otro lado, es grande y pesada como un horno doméstico. Poco portable, aunque ideal para las impresiones de más envergadura.
Ideamos un pequeño carrito de impresión que nos permitía llevar las impresoras al aula. De ese modo, los alumnos podrían manipularlas y ver su funcionamiento.
El 3D-Mobile, capaz de llevar la magia de la impresión 3D a cualquier aula en la que se la necesite
En lo que respecta al software, había que decidir con qué programas los alumnos iban a realizar los diseños, ya que tenían que aprender a usarlos previamente. Como se ha comentado anteriormente, hasta la fecha habíamos trabajado con Freecad para hacer los diferentes diseños. Freecad es una herramienta libre, gratuita y muy completa para el diseño en 2D y 3D. Sin embargo, también es una herramienta compleja y que tiene una curva de aprendizaje poco pronunciada.
Por esa razón y debido a que los diseños que se tenían que realizar para el proyecto (planos y líneas de metro en 3D) eran bastante sencillos, optamos por usar una herramienta mucho más fácil como es Tinkercad. Tinkercad es una herramienta gratuita que, además, funciona directamente desde la web, por lo que no es necesario instalar ningún programa y se pueden acceder a los proyectos literalmente desde cualquier lugar.
Llegados a este punto, sólo necesitábamos un método efectivo y sencillo para pasar texto a braille. En un principio la gente de BQ , empresa fabricante de impresoras 3D que también participa en el proyecto, nos facilitó un script en python que hacía la conversión. Sin embargo, tras probarlo un poco descubrimos que algunas cosas, como los números de varias cifras, no estaban bien codificados. Afortunadamente, en una de las reuniones del proyecto, una de las compañeras del proyecto, profesora del 3rd Junior High school of Kifissia (Grecia) nos recomendó una web con un generador de etiquetas braille en 3D, que la gente del KEAT griego (el equivalente a la ONCE en Grecia, que también es partner del proyecto) también nos había mencionado. Así es como llegamos a Touchsee.me, que se convertiría en la última pieza que nos faltaba para poner en marcha nuestra implementación.
La implementación en el aula
Llegados a este punto, se había diseñado una unidad didáctica sobre impresión 3D. La unidad partiría con la presentación de los conceptos relacionados con la impresión 3D para, finalmente, utilizar esos aprendizajes en el proyecto de las líneas de metro.
Para la implementación en el grupo de un proyecto de esta envergadura, se decidió dedicar 3 sesiones de clase a la semana durante un trimestre para trabajar esta unidad didáctica. Las sesiones semanales se impartían de forma seguida, de manera que daba tiempo a diseñar y hacer pruebas de impresión durante las mismas.
La unidad didáctica arrancó con el curso. Se dedicaron las primeras sesiones a presentar los conceptos de impresión 3D. Durante las primeras clases, se presentaron los componentes de una impresora, los materiales utilizados y el modo de funcionamiento. Posteriormente, los alumnos crearon una cuenta de Tinkercad y se propusieron actividades individuales de complejidad creciente, en la que se iban incorporando las diferentes herramientas de la aplicación. De ese modo, los alumnos se familizarizaron con los recursos a utilizar.
Cabe destacar el uso de una de las funcionalidades de Tinkercad, que es la posibilidad de crear un grupo de moderación, a través del cual, el profesor puede acceder a los diseños de los alumnos.
Durante esta fase de la unidad, los alumnos hicieron actividades individuales en las que diseñaron una pieza personalizada para un juego de mesa, o el diseño de un soporte con su nombre para identificarse en el aula.
El interés de los alumnos hacia la herramienta era muy elevado, hasta el punto que un alumno empezó el diseño de una ficha del popular conecta-4 para así acabar pronto… y terminó diseñando todas las fichas y el soporte. ¡Espectacular!
Posteriormente, se propusieron actividades de diseño en 2D, pues puede ser de gran utilidad para trasladar planos a 3D. En este caso, se utilizó la herramienta de diseño vectorial Libre Office Draw. Los alumnos aprendieron a realizar diseños 2D mediante el calco de logotipos comerciales conocidos, mediante trazo de líneas béizer o usando operaciones con formas geométricas. Luego, esos diseños eran importados a Tinkercad para darles volumen.
Algunos consiguieron resultados realmente sorprendentes con la combinación de formas geométricas en 2D. Este logo de Twitter está hecho sólo sumando y restando circunferencias.
Cabe mencionar, de nuevo, la enorme motivación de los alumnos ante las actividades creativas. Además, los mejores diseños de las actividades se imprimían para ir haciendo pruebas con las nuevas impresoras, lo cual le daba más aliciente al trabajo realizado en el aula.
Tras estas primeras actividades, los alumnos ya tenían las nociones suficientes sobre impresión y diseño 3D para resolver un problema real. Aquí es donde se les comentó una problemática que tenía una alumna del instituto para la que, quizá, ellos podían aportar una solución.
El proyecto ApS
Cuando planteé a los alumnos la posibilidad de realizar un proyecto de aplicación de la tecnología de impresión que habíamos visto en clase para crear versiones de los planos de líneas de metro táctiles, se quedaron perplejos. Una cosa era diseñar llaveros con logotipos conocidos y otra recodificar un plano para que pudiese ser leído de forma táctil. Estoy de acuerdo con ellos en que no es una tarea trivial (y las múltiples pruebas realizadas y comentadas anteriormente en este texto dan fe de ello), pero tampoco es imposible, como más de uno definió el proyecto cuando lo presenté.
Ellos entendían perfectamente la problemática de la alumna invidente que venía todos los días en metro al instituto, pese a que no había carteles adaptados para personas con discapacidad visual. Pero verse con la responsabilidad de utilizar los conocimientos adquiridos para hacer algo que cambiase esa situación era otra cosa.
Pero para eso estás en la FP, ¿no?
Así que nos pusimos a ello. Quizás, en este momento, yo era la persona más convencida respecto al proyecto. Por suerte, a medida que el trabajo realizado fue dando frutos, la gran mayoría de alumnos se sumaron a ese optimismo.
Dada la complejidad del proyecto, se dividió en varias fases que comento a continuación.
Fase 1: Investigación
En primer lugar, era necesario que los alumnos se familiarizasen con la discapacidad visual y sobre cómo se elaboran recursos para invidentes, pues es lo que se iba a hacer. En esta fase, se aprovechó la formación recibida por el KEAT, dedicando una sesión a hablar sobre la discapacidad visual y sobre las acciones necesarias para adaptar lugares y mapas a personas invidentes. Se mostraron ejemplos de planos táctiles y se hizo una reflexión en gran grupo sobre las barreras que una persona invidente encontraría en el aula. Finalizamos la sesión, haciendo una simulación de guiado de personas invidentes.
Los alumnos fueron bastante receptivos a la sesión, pues era una temática con la que no estaban familiarizados,ero sobre la que tenían curiosidad.
Fase 2: Preparación
Había llegado el momento de decidir de qué manera se puede convertir un plano de metro a táctil. A partir de la información que yo había recopilado previamente en reuniones en el KEAT y con la experiencia de las pruebas realizadas en la impresora 3D, dedicamos una sesión a definir los requisitos de los objetos que teníamos que diseñar.
Los alumnos iban proponiendo cosas que se anotaban en la pizarra y se iban discutiendo. No todos los alumnos participaron activamente en esta actividad pero, en general, fue bastante enriquecedora y en ella se definieron las que serían (casi sin modificaciones posteriores) las características de los diseños a realizar.
Era importante llegar a un consenso sobre los diseños, ya que todas las líneas debían de diseñarse siguiendo los mismos patrones para que fuesen consistentes entre ellas y, por tanto, fáciles de leer para una persona invidente.
Estas fueron las decisiones tomadas:
Diseño de paradas
Sería una línea recta de 30cm de largo, 0,3cm de ancho y 0,2cm de alto (en el caso de líneas largas, se podía ampliar a 40cm, en el caso de líneas muy cortas, reducir a 15cm).
Las paradas se representarían con formas de 0,6cm de radio y 0,4cm de alto.
Para diferenciar las paradas de las diferentes zonas tarifarias (Zonas A, B, C y D), se diseñarían unos símbolos que contendrán la letra correspondiente a la zona de la parada en braille. Este símbolo tendrá una forma que permita saber el sentido de la la lectura.
Se contaría el número de paradas de la línea y se distribuirían uniformemente a lo largo del trazado. Así, si hay más paradas, estarán mas juntas y, si hay menos, más separadas.
Las paradas con transbordo(s), se diferenciarían haciendo un cilindro más grande (de 0,8cm de radio) y 0,3cm de alto
Diseño de la base:
La línea con las paradas iría sobre una base de 35 cm de largo (en caso de líneas largas o cortas, se adaptaría la longitud a éstas), 0,1cm de alto y 1,2cm de ancho. Esta base nos permitiría pegar el resultado de impresión sobre una superfície, por ejemplo de cartón pluma.
Nombres de las paradas:
Irían en braille, pegados a la derecha del símbolo de la parada.
En el caso de transbordo, a la izquierda de la parada se indicarían en braille las líneas a las que se puede cambiar.
Identificación de los transbordos:
Cada grupo crearía unas etiquetas en braille con el número de su línea (tantas como enlaces hubiesen a ella) para indicar los transbordos en los paneles de los otros grupos.
Además, era necesario tener un plano de líneas general, en el que, de forma táctil, se diferenciaran las diferentes paradas. Se decidió hacerlo usando líneas que calcasen el plano general de líneas y representando las paradas de cada línea con diferentes símbolos geométricos.
Al final de está sesión, los alumnos se pusieron a trabajar en el símbolo que representaría la parada. La idea era que se presentasen varias propuestas y, entre todos, se eligiese una que sería la utilizada en todos los diseños.
El diseño seleccionado era una especie de púa que apuntaba el sentido de la lectura.
Tras las sesión, se publicaron en el aula virtual las especificaciones de las líneas. También se subieron el diseño de las paradas y el logotipo de metro Valencia que un alumno había diseñado. Ya teníamos todo lo que necesitábamos para empezar a trabajar.
Primera impresión de prueba del logotipo de Metro Valencia
Fase 3: Acción
Para la realización de los 9 planos de línea de metro, se optó por hacer grupos de 2 alumnos, de manera que cada grupo trabajaría en una línea distinta (ideal, pues como se ha comentado, hay un total de 18 alumnos). Para la configuración de los grupos se trató de buscar afinidad entre los alumnos, tanto personal como a la hora de trabajar. Por tanto, no se dejó libertad a los alumnos para elegir a su compañero/a. Se asignaron los números de línea que haría cada grupo por sorteo, pues todos querían la línea más corta.
Cada grupo se debía encargar de diseñar la línea asignada de acuerdo a los requisitos consensuados con el Tinkercad y de generar las etiquetas en braille con los nombres de todas las paradas con Touchsee.me. También diseñarían en Tinkercad un cartel con el nombre de su línea y logo de metro Valencia.
Una vez finalizados los diseños, tendrían que prepararlos para la impresión en la Witbox 2 con Cura (programa para preparar el gcode, el archivo de impresión que reconoce la impresora). Cuando era necesario trocear el diseño porque no cabía en la superfície de impresión, se hacía con la versión educativa de Netfabb, un programa que permite trocear diseños 3D. Cada línea se imprimiría en PLA del color de la línea en los planos de metroValencia (o el más parecido).
Silencio: Diseño de planos táctiles en progreso
El trabajo de diseño concluyó en un par de sesiones, pero la impresión se alargó bastante más de lo que se había previsto. Y era un paso imprescindible para poder montar los planos.
Hay que tener en cuenta que las impresoras 3D no tienen una cola de impresión. Hay que preparar cada impresión individualmente: limpiar la base, cambiar el filamento al color adecuado, preparar la base para optimizar la adherencia (pulverizar laca) y poner la impresión a trabajar. También hay que tener en cuenta que las impresiones 3D suelen llevar su tiempo.
Alumnos preparando una impresión o «Me encanta el olor a laca por las mañanas»
Si tenemos en cuenta que cada grupo tenía que hacer entre 3 y 4 diseños, a saber:
Uno para las línea (al trocearse cabía toda en una impresión)
Uno o dos para las etiquetas en braille de los nombres de paradas.
Una para la placa con el nombre de la línea
Una para los transbordos
Nos salían unas 45 impresiones. A un promedio de 4h por impresión nos dabam unas 180 horas: 8 días si la impresión fuera ininterrumpida, que como he expuesto antes, no lo es. Y eso si todo va bien a la primera que, desgraciadamente, tampoco suele ser el caso.
Pues bien, con esta situación, durante la sesión de clase, un grupo ponía un diseño a imprimir a primera hora y a final de la mañana estaba terminado. Los otros grupos me enviaba sus diseños y el resto de días de la semana, cuando la impresora estaba en el departamento de informática (¿os acordáis del 3D-mobile?), se iban poniendo a imprimir en los diferentes huecos que dejaba la jornada (aquí he de agradecer la inestimable colaboración de compañeros del departamento). Y así, hasta la siguiente sesión de clase, a la que se llevaban los resultados para analizarlos.
Una prueba de impresión de la línea 8: Nótese el leve levantamiento de la parte izquierda que hacía necesaria la repetición del proceso.
Como digo, esto retrasó bastante la implementación. Por si fuese poco, tuvimos varios parones debido a pequeñas averías. Durante el proceso, tuvimos que sustituir 2 sensores inductivos y un extrusor. Por tanto, hay que sumar a las operaciones anteriores el tiempo de localización de la avería, reparación o adquisición de la pieza de repuesto para su sustitución y puesta en marcha. La parte positiva de estas contingencias es que los alumnos colaboraron en algunas de estas reparaciones, aprendiendo a sustituir piezas de una impresora.
Un alumno sustituye un sensor inductivo defectusoso (no se encendía el led que permite calibrarlo). Los demás hacen cola para imprimir.
De esta manera, poco a poco, se fueron completando todas las impresiones. Los alumnos en las sesiones de clase iban preparando las impresiones, recortándolas y lijándolas, para el siguiente paso (el pegado en el cartón pluma), o retocando algún diseño para volverlo a imprimir.
Un alumno recorta y lija etiquetas en braille de la línea 3.
Una de las cosas que detectamos en esta etapa fue que la impresión del braille queda mucho mejor si se imprime en vertical que si se hace en horizontal. Ambos se pueden leer, pero el tacto del impreso en vertical es mucho más suave y, por tanto, más agradable para la lectura.
Braille: impresión horizontal (línea 3) vs vertical (línea 8)
Evidentemente, también se generaban tiempos muertos cuando algunos grupos estaban pendientes de alguna impresión. En esos casos, los alumnos podían trabajar en la pieza que faltaba: el plano general de líneas.
En varias ocasiones, desde el KEAT nos habían comentado la importancia de tener un plano general táctil que ayudase a contextualizar los planos individuales. Un plano que permitiese hacerse una idea generar del mapa del metro de Valencia.
Este diseño era mucho más ambicioso, pues requería un diseño mucho más complejo. Se optó por usar la técnica de conversión de 2D a 3D que ya se había empleado con anterioridad. La idea era calcar el plano de metro con una herramienta de diseño 2D (en nuestro caso el LibreOffice Draw) y luego extruir el resultado con el Tinkercad.
Pero no era tan fácil, porque cada línea debía de tener una textura diferente para que pudiese ser seguida de forma táctil sin confundirse con las otras. El tema de las texturas era más delicado y, francamente, no encontramos una manera sencilla de hacerlo en Tinkercad. Por ello decidimos utilizar diferentes símbolos geométricos para marcar el trazado de las paradas y guiar de esa manera al tacto. Estos símbolos se añadían al calco en 2D, para luego extruir el resultado conjunto.
Así, cada alumno tenía la asignación individual de ir realizando ese trabajo: calcar el plano general, poniendo diferentes símbolos geométricos donde van las paradas. De todos los trabajos entregados, uno sería el que se convertiría a 3D y se imprimiría como el plano general. Ese era el trabajo que podían adelantar en los tiempos muertos ya que, al ser un diseño de bastante envergadura, era mejor ir haciéndolo poco a poco.
Un alumno preparándose para calcar en LibreOffice Draw el plano general
En un principio se pensó en hacer las impresiones de las líneas utilizando varios colores para favorecer el contraste: la base iria en el color de la línea en el plano de metro Valencia, el trazado sería de color negro y las paradas, de nuevo, en el color de la línea. Para hacer eso, hay que ir parando la impresión y cambiando el filamento a medida que se imprimen las capas. Sin embargo, cuando empezamos a imprimir, descartamos ese procedimiento, ya que implicaba alargar mucho el proceso de impresión de cada pieza. Como solución alternativa, se optó por conseguir el mismo efecto de una forma mucho más rápida: utilizando un rotulador permanente opaco, de los que se utilizan para escribir en vidrio. Nosotros utilizamos los rotuladores Edding 751.
Así, tras pegar las piezas impresas en el cartón pluma, se repasaban con rotulador las partes que se querían resaltar en otro color, de forma que sólo se tenía que dedicar un poco más de tiempo al final del proceso, sin alterar el tiempo de impresión ni retrasar más la cola de trabajos.
Impresión 3D multicolor de batalla
Como era de esperar, algunos grupos terminaron antes sus planos (no es lo mismo hacer una línea con 4 paradas que una de 40) y pronto celebramos la finalización de la línea 8, la línea más corta de metro Valencia.
La primera línea finalizada: de lo «imposible» a lo tangible.
Llegados a este punto, con los primeros prototipos operativos, había llegado el momento de validar los criterios adoptados para el diseño. Por eso, recurrimos a Isabel y a Pablo, dos personas invidentes, que accedieron a venir un dia a clase a probar los diseños finalizados y darnos su opinión.
La sesión con Isabel y Pablo fue muy enriquecedora a muchos niveles. En primer lugar, porque los alumnos vieron como dos personas ciegas, que eran los destinatarios del proyecto en el que habían estado implicados ya durante varios meses, probaban el resultado de su trabajo. Y además, lo daban por bueno. Por otro lado, por las recomendaciones y comentarios que hicieron: no es lo mismo explicar lo que vas a hacer a alguien que entienda sobre la elaboración de mapas adaptados para invidentes (como habíamos estado haciendo hasta ese momento con el KEAT griego) que, directamente, darle un prototipo a un usuario potencial y que lo pruebe.
Isabel y Pablo, planificando su viaje en la línea 8.
Pero además de eso, la visita de Isabel y Pablo sirvió para resolver un problema con el que nos habíamos encontrado en las últimas sesiones: ordenar las etiquetas de las paradas.
Las etiquetas en braille, en el ordenador, se identificaban por el nombre del archivo. Pero luego, se ponían todas juntas en el Cura y, aunque se pedía que anotasen en un papel la posición en que las habían puesto para imprimirlas todas juntas para luego poder identificarlas una vez impresas, el tiempo pasado entre el diseño y la recepción del objeto impreso, al parecer, era directamente proporcional a la probabilidad de que ese papel se hubiese perdido (los que hayáis dado clase en FP Básica, sabréis de qué os estoy hablando). El caso es que la mayoría de grupos estaban comparando una por una las etiquetas impresas con todos los archivos de etiquetas para ver cuál era cuál. ¿He comentado ya que hay líneas con 40 paradas? Una locura.
Preparando varias etiquetas en braille en el Cura para imprimir. Pero, ¿Cuál es cuál?
Por suerte, Isabel y Pablo tuvieron tiempo el día de su visita para explicarnos cómo se lee el braille y, tras eso, bastó con imprimir una chuleta con el código braille para identificar rápidamente todas las paradas simplemente leyendo las tres primeras letras.
Como decía, también nos hicieron algunas sugerencias para mejorar los diseños, para hacerlos más legibles. Una de ellas era cambiar la forma en la que se indicaban las paradas con transbordo: originalmente lo hacíamos poniendo un cilindro de menor altura alrededor del símbolo de la parada. Ellos nos sugirieron un diseño que fuese más fácil de identificar de forma táctil, por ejemplo, un cilindro que tiene un hueco con la forma del símbolo de la parada.
El diseño original de las paradas con transbordo.
Así que modificamos todos las líneas que aún no estaban impresas para adoptar este cambio.
El diseño de una parada con transbordo tras adoptar el cambio.
Otra de las cosas que nos transmitieron fue la importancia de respetar las distancias entre etiquetas braille para facilitar la lectura y que tratásemos de evitar los cambios de relieve muy bruscos: con 1 mm de diferencia es más que suficiente para una persona invidente para detectar un cambio de forma táctil. Más que eso, por norma general, entorpece la lectura.
Y así, tras la inyección de moral provocada por su visita, nos pusimos manos a la obra para terminar el resto de líneas. Durante esas sesiones, el aula se convirtió en un taller de elaboración de planos accesibles.
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Y finalmente, conseguimos terminar todas las líneas. Había costado, pero valía la pena: al fín y al cabo, habíamos creado la primera versión táctil de los planos del metro de Valencia.
Es difícil cuantificar la cantidad de esfuerzo, trabajo y paciencia que hay tras esta fotografía.
En paralelo, se había estado trabajando en el diseño del plano general a partir de la combinación de varios de los diseños realizados por los alumnos. En este caso, además de las diferentes líneas con las diferentes texturas, se habían añadido las diferentes formas tarifarias de forma escalonada, utilizando distancias mínimas entre escalones, tal y como nos habían comentado Isabel y Pablo.
El plano general del metro: antes y después.
Fase 4: Reflexión
Una vez terminados los planos, llegaba el momento de reflexionar sobre lo que se había aprendido y lo que se había conseguido. Sobre lo segundo, los objetivos marcados al principio del proyecto se habían conseguido, pues se habían construido todos los planos. Sin embargo, faltaba por ver si esos planos eran de utilidad para una persona invidente.
¿Y quien mejor para comprobarlo que la alumna que lo había inspirado todo?
Bea, que así se llama, estaba al corriente de la realización del proyecto porque ya le había hablado de él en varias ocasiones. De hecho, ella se había ofrecido a probarlo una vez estuviese finalizado. Y había llegado ese momento.
Así, montamos todos los planos de metro en el aula y nos preparamos para recibir a Bea. Cuando vino, le explicamos el funcionamiento de los planos de metro y ella hizo el resto: primero estuvo comprobando la ruta que seguía ella y que sabía de memoria. Posteriormente, le propusimos una ruta diferente para la que era necesario realizar un transbordo y pudo trazarla sin problema.
Bea recorriendo de forma táctil la línea
La visita de Bea fue muy positiva para el grupo en muchos sentidos, sobretodo en lo que respecta al hecho de que una compañera, otra alumna del centro, validara el funcionamiento y la utilidad del trabajo realizado. Quizás, hasta ese momento, no habían entendido la verdadera magnitud y alcance del proyecto realizado: no se trataba de un medio para obtener una calificación, sino de promover un cambio.
Después de eso, resultaba interesante saber la opinión de los alumnos sobre el trabajo realizado y se les pidió que, de forma individual, respondieran una serie de preguntas a modo de reflexión. Eran preguntas generales y abiertas, que se centraban en dos aspectos: su sensibilización hacia las personas con discapacidad visual y lo que han aprendido sobre impresión 3D tras la realización del proyecto.
Las respuestas, todas ellas muy escuetas, mostraban que a los alumnos les había motivado mucho la actividad, aunque se quejaban de la dificultades encontradas, especialmente en la fase del montaje final (las manualidades). También opinaban, mayoritariamente, que a la impresión 3D todavía le faltaba algo de madurez (curiosamente, ninguno se pronunciaba directamente sobre si consideraba que había aprendido o no a manejarse con una impresora 3D). Sobre la sensibilización hacia las personas ciegas, la mayoría de los comentarios se centraban en subrayar lo mucho que les había llamado la atención la gran cantidad de recursos con los que contaban los miembros de este colectivo, tanto físicos (gadgets) como personales.
Fase 5: Exposición
La difusión del proyecto era fundamental desde el principio y lo sigue siendo una vez acabado. Por un lado, para mantener la motivación en el alumnado y fomentar un estado de realización, de que se está trabajando en algo significativo. Por otro lado, para compartir la experiencia con otras personas, para inspirar a otros centros educativos que también tienen una impresora 3D y no saben qué hacer con ella, para animar a otros grupos de alumnos a aprender ayudando a adaptar su entorno para las personas con discapacidad visual (y esta entrada también es una buena mestra de ello).
Por esa razón, desde el primer momento, se fueron publicando en redes sociales los avances (y a veces, también los obstáculos encontrados). Estas publicaciones se difundían a través de los partners internacionales del proyecto, consiguiendo así una repercusión internacional. Por ello, las publicaciones se hacían en inglés, situación que se aprovechó para coordinar las horas de impresión 3D con la clase de inglés: al final de la sesión, dedicábamos 20 minutos a redactar los tweets sobre lo que se había hecho esa semana que, posteriormente, eran corregidos en la clase de inglés.
También se hicieron campañas para promocionar la iniciativa dentro del centro educativo: se montó un estand en la entrada con pruebas de impresión y carteles explicativos del proyecto. Además, nos coordinamos con los alumnos de Audio y vídeo de Bachillerato, que nos hicieron un vídeo promocional sobre el proyecto que se difundió en redes sociales y que en la actualidad se reproduce, junto a otras piezas audiovisuales, en la TV que hay en el hall del instituto.
Otra cosa que se hizo, una vez se hubieron finalizado los planos, fue presentarlos a los responsables de la ONCE y de Ferrocarrils de la Generalitat Valenciana. Ambos se mostraron interesados en el proyecto y aportaron sus comentarios y sugerencias a los diseños.
Pero la exposición definitiva está por llegar, pues los trabajos se expondrán en la Conselleria de Educación en el marco de la jornada final del proyecto Erasmus+ PRINT3D, donde docentes, expertos en accesibilidad e impresión 3D podrán verlos y, sobretodo, tocarlos.
Reflexiones y mejoras
En este apartado, voy a hacer unas reflexiones personales sobre el proyecto y de proponer algunos aspectos de mejora de cara a futuras implementaciones.
La primera reflexión es que aún hay mucho trabajo por hacer para tener unos planos perfectos y accesibles para todo el mundo. Está claro que la manera en la que se ha realizado el proyecto ha requerido tomar muchas decisiones sobre la marcha, que no siempre han sido acertadas. Los diferentes validadores que ha tenido el proyecto en su desarrollo nos han proporcionado un feedback que, sin duda, haría replantear muchos aspectos en el diseño, impresión y montaje de los planos de metro si se volviesen a hacer desde cero. Aspectos como minimizar los relieves,utilizar diseños más sencillos para las paradas y transbordos, utilizar texto en mayúsculas en altorelieve y, en general, aplicar las sugerencias aportadas por los expertos.
Otro aspecto que quizá habría que replantear es del del diseño separado de los componentes de las líneas: aunque se reduce el tiempo perdido en caso de fallo, es preferible un diseño que se imprima todo de un tirón, aunque tarde mucho más. Así, además, es más fácil para explotarla y distribuirla: si hay que hacer 10 copias, se ponen a imprimir y ya está (hasta se pueden enviar por correo), mientras que si es por piezas, es necesario montar una a una tras imprimir (y saber cómo hacerlo).
Lo mismo ocurre si se modifica una línea de metro, si está todo en un diseño, basta con actualizar ese diseño e imprimir y no es necesario hacer todo el montaje otra vez (recordemos que es algo de lo que más se han quejado los alumnos).
Se han comentado los retrasos ocasionados por los fallos en las impresoras. Teniendo en cuenta el uso exhaustivo que se ha hecho de ellas, es normal que fallen en algún momento y hoy por hoy, trabajar con impresión 3D no sólo se trata de diseñar, también hay que entender y saber reparar los problemas. No obstante, hay que contar con ello a la hora de programar para el aula y llevar siempre un plan B para el caso que los alumnos acaben de diseñar y o bien la impresora no funcione o esté colapsada.
Hay que tomarse las impresiones fallidas con filosofía.
Aunque la motivación del alumnado ha sido uno de los puntos fuertes del proyecto, no todos los alumnos se han implicado de igual manera. Mientras que una gran mayoría se ha esforzado por sacar adelante su parte del proyecto e, incluso, ha ayudado a otros grupos a avanzar, también ha habido algunos alumnos que han ido a mínimos. Esto ha descompensado algunos grupos, donde uno de los dos trabajaba y el otro no, provocando que algunos alumnos hayan completado prácticamente solos sus líneas de metro (con una mayor satisfacción final y frustración adicional en el proceso). En este caso, ha sido fundamental la configuración de los grupos para garantizar la finalización de todos los planos.
Afortunadamente, esto no se ha producido de forma general y, a lo largo del proyecto se han producido muchos «momentos mágicos»: esos momentos en el que el profesor se pone al final de la clase y observa a todos, TODOS, los alumnos trabajando en silencio en sus respectivos proyectos. Esto en un grupo de FP Básica no suele ser muy habitual.
También ha sido algo problemático el elevado absentismo de determinados alumnos. Se trata de alumnos que llegaban a la clase 1 o 2 horas tarde, o faltaban algún día a toda la clase. Esto afectaba al rendimiento del grupo, a los que siempre le faltaba una parte del proyecto (la que estaba haciendo el compañero que no estaba). Utilizar un espacio compartido para almacenar los datos del grupo hubiera ayudado. Tomo nota.
Sin embargo, esto si se ha tenido en cuenta en la evaluación y, aunque el trabajo se hacía en grupo, la evaluación se hacía de forma individualizada, de acuerdo al trabajo realizado en cada sesión, siguiendo una rúbrica que media aspectos como el trabajo individual, el trabajo en equipo, la atención y el respeto por los demás.
Una de las cosa que considero que ha faltado es una mayor supervisión sobre los diseños de los alumnos, pues, tal y como nos indicó Bea, algunos nombres de paradas han llegado al plano con erratas o incorrecciones. Sin duda, es fruto de las prisas al repetir muchas veces el proceso de crear las etiquetas braille, cosa que han tenido que hacer varios grupos (porque el compañero que lo había hecho no estaba, se habían perdido los archivos, o se habían escrito en una codificación braille incorrecta). Son muchos archivos a supervisar, y aunque cada grupo debería responsabilizarse de hacer esa revisión, en ocasiones no se hacía. Quizá ha faltado una actividad de evaluación entre pares en la que los otros grupos validasen el trabajo de los demás. Pero habría que ver como se plantea para que el grupo supervisor, a su vez no sea también víctima de las prisas por acabar.
Con todo, la valoración global del proyecto ha sido muy positiva. Los alumnos, a pesar de las dificultades encontradas, han podido sacar adelante los proyectos asignados. Esto es de vital importancia, especialmente teniendo en cuenta el perfil de los alumnos, cuya baja autoestima y experiencia previa con el fracaso académico provoca un rechazo total a realizar esfuerzos. Sin embargo, en este caso, cumplir el objetivo del proyecto implicaba para ellos hacer de forma directa una aportación real (y tangible) a la sociedad, sentirse útiles, y eso, sin duda, es el mejor combustible para la autoestima.
Conclusiones
Con todo, considero que el proyecto ha sido un éxito. Los alumnos han aprendido las particularidades de la impresión 3D de la mejor manera que se puede hacer: diseñando e imprimiendo. Si as eso le sumamos que el objetivo no era aprobar una práctica, sino crear algo que tiene que estar bien hecho para que sea útil, se produce un cambio en el paradigma motivacional que maximiza el esfuerzo y el trabajo.
Además, para ello han tenido que empatizar con un colectivo con unas características determinadas, para ser capaces de adaptar sus diseños a las necesidades específicas. En ese sentido, el proyecto ha sido clave, tanto en la sensibilización del alumnado participante, como en la creación de dinámicas de inclusión para el alumnado beneficiario que, en cierta manera, también ha participado.
Pero sobre todo, y como ya se ha comentado anteriormente, creo que el proyecto ha sido muy positivo para el perfil de alumnado de la FP Básica. Gracias al proyecto, los alumnos han reforzado su autoestima. No hay nada como ayudar a los demás para sentirse útil. Pero también han madurado en su relación con su carrera académica, empezando a entrever el papel que pueden jugar como adultos en la sociedad, descubriendo lo que significa utilizar destrezas profesionales para marcar la diferencia. Les ha ayudado a acercarse al profesional que un día serán.
Sin duda, la participación en un proyecto ApS, en este caso enmarcado en el proyecto Erasmus+ PRINT3D, ha propiciado el que ha de ser el ideal de todo proceso de enseñanza-aprendizaje: que profesor y alumnos compartan objetivos, y avancen juntos en el proceso de alcanzarlos. En definitiva, el proyecto ha ubicado al proceso formativo en el contexto necesario para darle un significado. Le ha proporcionado una razón, un sentido.
Para concluir, os dejo con un resumen de los puntos fuertes y retos principales de la experiencia:
Puntos fuertes
Gran motivación de los alumnos ante el uso de nuevas tecnologías.
Mejora de la autoestima al ofrecer un servicio a la sociedad.
Sensibilización del alumnado hacia un colectivo en riesgo de exclusión.
Participación activa en procesos de inclusión educativa.
No requiere grandes conocimientos técnicos y puede ser implementado por alumnos de ESO o FP Básica.
Se pueden establecer colaboraciones con otras asignaturas y/o otros grupos.
Retos
Retrasos debidos a la cola de impresión (las cosas no salen siempre a la primera)
La impresora puede dejar de funcionar y hay que invertir tiempo en repararla (y en el peor de los casos, puede ser necesario llevarla al servicio técnico, con lo que te quedas sin impresora por unas semanas)
Implementar mecanismos de supervisión efectivos para garantizar la calidad de los resultados
Necesidad de mecanismos de dinámica de grupo y organización complejos, debido al absetinsmo y las disrupciones en el aula, ya que no todos los alumnos están igual de motivados.
Siempre he pensado que en todo proceso de enseñanza-aprendizaje es imprescindible plantear actividades que fomenten el aprendizaje situado, es decir, aquel que tiene como referente el contexto sociocultural (y laboral) para la adquisición de competencias y habilidades. Este tipo de actividades suelen ser muy motivadoras para el alumnado y, por tanto, muy efectivas en la consecución de los objetivos propuestos. Es por ello que, recientemente, estoy muy entusiasmado con el planteamiento Aprendizaje-Servicio (ApS) como punto de partida para la realización de proyectos en el aula. Pero, ¿qué es exactamente el ApS? En esta entrada voy a tratar de desgranar algunas claves sobre este planteamiento educativo.
Aprendizaje basado en la comunidad
El Aprendizaje Servicio (Service-Learning en inglés) o Aprendizaje basado en la Comunidad (Community based learning) es un enfoque pedagógico que integra el currículum con la realización de servicios de utilidad para la comunidad. De manera que los alumnos, no sólo reciben su formación académica (con la consiguiente evaluación de sus aprendizajes) sinó que se implican directamente en los procesos sociales de su entorno y trabajan en la resolución de un problema de la vida real.
Por tanto, de lo que se trata es de detectar necesidades sociales del entorno (preferiblemente) inmediato de los alumnos y plantear las actividades para que los alumnos den una solución a estas necesidades a través de los contenidos, procedimientos y actitudes del currículum. Algo así como el aprendizaje basado en proyectos, pero con un proyecto que tenga una repercusión real en la vida de otras personas.
Esto implica la inclusión de nuevos agentes en el proceso de enseñanza-aprendizaje: al profesor, los alumnos y al centro educativo, se suman los miembros de la comunidad (los receptores del servicio) y los representantes de asociaciones u organismos a través de los cuales o con ayuda de los que se lleve a cabo la experiencia.
Desde este punto de vista, el ApS explota valores como el altruismo en los alumnos para promover su motivación y participación activa en el proceso, consiguiendo que obtengan un beneficio personal en el desarrollo de las competencias que se adquiere por el camino. Podemos decir que los alumnos ponen a trabajar su celebro, su cuerpo y su corazón.
Ls 4R del ApS
Pero, como siempre, es imprescindible diseñar correctamente la actividad o actividades para garantizar una correcta aplicación del ApS y así aprovecharse de sus beneficios. Para ello, es imprescindible tener en cuenta las 4R del ApS, que son las siguientes:
Respeto: Hay que respetar las opiniones y decisiones de aquellos a los que se va a servir. No tiene sentido hacer un servicio que no solucione nada a aquellos a los que se ofrece.
Reciprocidad: Tiene que establecerse un balance entre los objetivos propios que se persiguen al ofrecer el servicio (desarrollo de determinadas competencias por parte del alumnado) con el derecho de la sociedad para plantear sus propios beneficios. Ambas partes se han de ver beneficiadas por el proceso.
Relevancia: La aplicación del ApS ha de propiciar un aprendizaje significativo coherente con el currículum a desarrollar.
Reflexión: La actividad y el contexto han de proporcionar a los participantes la capacidad de darle un sentido a lo que han aprendido y cómo lo han utilizado para mejorar la vida de los demás.
Voluntariado vs ApS vs Prácticas
Llegados a este punto, es importante establecer la distinción entre otras formas de aprendizaje situado, como puede ser un voluntariado o un periodo de prácticas en empresa. La clave, como ya se puede inferir de las 4R, está en quien es el beneficiario del proceso.
En un voluntariado, el beneficiario es la sociedad (o un colectivo de la misma), a través de la intermediación de alguna organización, la que recibe un beneficio directo del trabajo de los y las voluntarias. Es cierto que la persona implicada puede aprender muchas cosas, pero estas no están sujetas a un currículum educativo concreto.
Por otro lado, en un periodo de prácticas en empresas, como la finalidad es el aprendizaje en un contexto situado, es el o la alumna la que resulta beneficiada directamente. En este caso, las competencias adquiridas sí pertenecen a un currículum, pero el beneficiario de las actuaciones no es directamente la sociedad (o un colectivo).
El ApS se posiciona en el término medio, estableciendo un balance equitativo entre los dos extremos, en el que ambas partes se benefician, cada una a su manera, de la interacción; es la Reciprocidad de las 4R.
Etapas de una actividad ApS
Las actividades basadas en el ApS se pueden organizar en una serie de etapas o fases que estructuran el proceso de una manera coherente a los principios de esta aproximación pedagógica. Son las siguientes:
Investigación: Requiere el análisis de las necesidades de la comunidad para detectar de qué manera se puede actuar. En esta fase es en la que se detecta el qué. Es, por tanto, importante documentarse (legislación, artículos científicos, observación…) sobre el supuesto de actuación y también escuchar a los miembros de la comunidad a los que se pretende beneficiar.
Preparación: Una vez definidas las necesidades, llega el momento de decidir cómo se va a actuar. Es en esta fase cuando se decide la actividad o actividades que implicarán el servicio y cuáles serán los objetivos a alcanzar. Es importante que en esta fase participen todos los actores implicados en el proceso.
Acción: El momento de poner en marcha la realización del servicio. La realización de esta fase puede tomar distintas formas, en función de cómo se plantee la intervención:
Servicio directo: Se trabaja directamente con los receptores del servicio para solucionar el problema.
Servicio indirecto: Se trabaja de forma directa en la resolución del problema, pero no directamente con los beneficiarios.
Abogar por la causa: No se trabaja directamente en la resolución del problema, pero sí en la difusión del mismo para fomentar que otras personas o entidades (que quizá sí estén capacitados para hacerlo) adopten soluciones.
Documentación: Se trabaja en la búsqueda de información relevante sobre la solución del problema y que pueda ayudar a otros a llevar a cabo esa tarea.
Reflexión: Es el momento de evaluar la consecución de los objetivos marcados y de reflexionar sobre lo que se ha aprendido y cómo lo que se ha hecho ha mejorado la situación anterior.
Exposición: Compartir con el resto la experiencia para inspirar a otros y sentirse realizado.
Ejemplos de aplicación
En internet existen gran cantidad de ejemplos del uso de este enfoque pedagógico. En realidad, cualquier situación en la que un grupo de alumnos pueda aprender participando en resolver alguna problemática social puede definirse en los términos del ApS.
Por centrarme en un ejemplo concreto, ya he hablado anteriormente en este blog sobre el proyecto Print3D (aunque nunca está de más volver a enlazar la web de esta interesante iniciativa). En este caso, la problemática detectada es la falta de indicaciones para personas con discapacidad visual en espacios comunitarios (públicos y privados). La solución pasa por que sean los alumnos, a través de la tecnología (impresoras 3D) quienes analicen y diseñen planos y mapas que, situados en estos lugares, mejoren la accesibilidad de los espacios.
Con este proyecto, los alumnos no solo aprenden como usar una (o varias) herramientas, sino que se sensibilizan con la situación de las personas con discapacidad visual y cooperan para destruir barreras que les afectan en su vida diaria. En ocasiones, personas tan cercanas como compañeros de clase. Por ello, además, se fomenta la inclusión activa al implicar en el desarrollo de la misma a personas con discapacidad visual.
El ApS es uno de los ejes fundamentales del proyecto Print3D
Si te interesa el ApS, puedes encontrar más información y ejemplos prácticos en los enlaces propuestos desde este blog.
Conclusiones
El ApS es un enfoque muy potente que saca el aprendizaje del aula, enfrenta los alumnos a problemas reales que afectan a personas de su entorno y les da las herramientas para que puedan desarrollar una solución. Esto permite que los alumnos trabajen los contenidos, los procedimientos y los valores, mientras se sensibilizan con una causa y trabajan de forma cooperativa para resolver un problema. Al mismo tiempo, la sociedad se beneficia de este aprendizaje a través del resultado de su intervención.
Por tanto, cuando se habla de Aprendizaje Servicio, se habla de pasar de decir en el aula lo que pueden hacer como futuros ciudadanos o profesionales, a arremangarse la camisa y ponerse a hacerlo.
El proyecto Erasmus+ Print3D es una iniciativa que pretende aplicar la tecnología de impresión 3D en el contexto educativo para la creación de objetos útiles para la sociedad, a modo de aprendizaje-servicio. En concreto, el objetivo de dicho proyecto es involucrar al alumnado en el diseño e impresión de mapas táctiles para invidentes. Interesante, ¿verdad?
Evidentemente, el modelo más inmediato para poner en práctica con los alumnos dicha iniciativa es el modelado 3D de los planos del propio centro educativo. Al fin y al cabo, se trata del único edificio común a todo el alumnado. Sin embargo, diseñar un plano más o menos fidedigno de una planta de un edificio grande con una herramienta como FreeCAD puede ser un proceso laborioso y que puede tomar varias semanas o incluso meses. Más aún si se tiene en cuenta que antes de ponerse a trabajar, es necesario formar al alumnado en el uso de la herramienta.
Y he aquí el problema: por interesante y motivador que sea emprender con los alumnos un proyecto como éste, hace falta programar la actividad haciendo uso de un tiempo lectivo del que no siempre se dispone, pues hay otros contenidos curriculares que también se han de tratar.
Ante esta situación, se hace imprescindible encontrar un método alternativo para el diseño de los planos 3D que simplifique y acorte el proceso en la parte más compleja (el trazado de la distribución de la planta), pero no en la más motivadora (el diseño del plano 3D con los requisitos necesarios para que sea útil para las personas invidentes).
La idea que quiero ilustrar en esta entrada es como partiendo de un trazado en 2D y, utilizando diferentes herramientas para darle volumen, se reducir el proceso de diseño del plano 3D de varias semanas a un par de horas. No está mal, ¿no os parece?
El resultado de este proceso, que he dividido en tres pasos, consigue un trazado en 3D de un plano en 2D que puede ser importado en FreeCAD para dar los retoques finales (poner signos especiales, añadir textos en braille, incluir una leyenda, etc…), antes de enviar a la impresora 3D. Por tanto, sólo me estoy centrando en la fase de diseñar el plano de la distribución, pero no en la fase final de añadir símbolos especiales o indicaciones en braille. Esto último se haría a posteriori con FreeCAD.
A continuación explicaré el proceso propuesto empleando como ejemplo el siguiente plano en formato JPG (de forma general, se puede partir del escaneado del plano de evacuación de emergencias de cualquier edificio):
El punto de partida: un plano en JPG
Lo que se pretende es obtener una versión en 3D de dicho plano, de manera que:
Las paredes interiores tengan una altura de 1.5mm
Las paredes exteriores (contorno) tengan una altura de 2mm
Las paredes exteriores (contorno) sean el doble de gruesas que las interiores
Se pueda importar y trabajar sin problemas en FreeCAD
Y las herramientas que necesitamos son las siguientes:
Libre Office Draw
FreeCAD
Acceso a Internet
Veamos, paso a paso, como conseguirlo:
Paso 1: Trazado del plano en 2D
Lo que vamos a hacer es, con un programa de diseño vectorial, «calcar» la imagen del plano del edificio y generar un vector con las paredes. Bueno, en realidad haremos dos vectores: uno con el contorno exterior y otro con las divisiones interiores.
Para ello utilizaremos una herramienta de diseño vectorial sencilla: Libre Office Draw. En ella, importamos la imagen del plano y la ponemos en una capa inferior. En una capa superior iremos calcando con líneas todas las paredes.
Para facilitar el proceso, le he cambiado el color a la línea para que se vea bien sobre el plano.
El proceso se agiliza bastante si no se tienen en cuenta las puertas a la hora de trazar líneas, y al final, se utiliza la operación restar para sustraer la forma de la puerta a la línea.
Para hacer la obertura de la puerta, basta con dibujar un rectángulo y restarlo a la línea de la pared
Hay que intentar que las líneas queden bien encajadas para evitar la aparición de esquinas extrañas posteriormente a la hora de generar el plano 3D. Tenemos que tener en cuenta que se trata de generar un plano táctil, por lo que no hay que introducir accidentalmente información que pueda confundir (de hecho, vale la pena simplificar a poner mucho detalle).
Hay que intentar que no sobresalgan las líneas donde no tengan que sobresalir, que las esquinas no queden escalonadas, etc.
Cuando ya se tiene la distribución de la planta, se seleccionan todas las líneas y se hace la operación de unión, para que todas pasen a ser un único objeto: el vector de la distribución de paredes interior del plano.
El último paso es seleccionar el objeto generado y exportarlo como archivo SVG.
No olvidar marcar la casilla «Selección» para que sólo exporte el objeto seleccionado y no todo el área de diseño.
Después repetiríamos el proceso con una línea más gruesa para la pared exterior del plano. Le daremos el doble de grosor que a las paredes interiores. Generaremos otro SVG independiente.
Hay que procurar que la pared exterior(en naranja) cubra completamente la interior.
Vídeo del proceso:
Paso 2: Conversión 2D a 3D
En este punto tenemos dos vectores en formato SVG con el trazado exterior e interior de las paredes del plano, respectivamente. Ahora los convertiremos a archivos STL. Para ello, utilizaremos una herramienta online que nos hará la función:
Cargamos el primer vector, el de las paredes interiores, y le indicamos que le queremos dar una altura de 1.5mm.
Al subirlo, nos muestra una vista previa del SVG y nos pide el tamaño de la extrusión a realizar
La web hace su magia y nos muestra el resultado. A la derecha, aparece un botón para descargarlo. Lo descargamos.
La web incluso nos deja interactúar con el resultado antes de descargarlo
Repetimos el proceso con el vector de las paredes exteriores pero, en este caso, indicamos 2mm para la altura.
Las paredes exteriores
Llegados a este punto, tenemos dos archivos STL, que ya podríamos importar a FreeCAD para trabajar con ellos. Pero aún falta unir ambos STL en un único objeto 3D. Veamos como hacerlo en el siguiente paso.
Paso 3: Importar a FreeCAD
En este caso, lo que hay que hacer es seguir una secuencia muy concreta de pasos para realizar la importación correctamente:
Abrimos FreeCAD
Seleccionamos el espacio de trabajo de Meshes
Importamos los STL
Posicionamos las dos mallas, una encima de la otra (Data, Placement)
Unimos (Menú Meshes > Boolean > Union)
Cambiamos el espacio de trabajo de Part
Convertimos la malla en forma (Part > Create shape from mesh)
Cambiamos al espacio de trabajo de OpenSCAD
Refinamos la forma (OpenSCAD > Refine Shape Feature)
Cambiamos, de nuevo, al espacio de trabajo de Part
Convertimos forma en sólido (Part > Convert to solid)
Con estos pasos, hemos obtenido un sólido en 3D con el trazado de las estancias y paredes que podemos utilizar para diseñar el mapa final.
El resultado en FreeCAD
Para completar este apartado, le añadiremos una base al plano. Eso lo hacemos desde el área de trabajo de Mesh, añadiendo un objeto sólido (Mesh > Regular Solid). Habrá que redimensionarlo, posicionarlo y seguir los pasos anteriores para convertirlo a un sólido. Unimos la base al plano y ya tendríamos todo preparado para añadir símbolos y leyenda, según las necesidades.
El objeto finalizado
Vídeo del proceso:
Conclusiones
Aunque la forma más profesional de diseñar el plano 3D es usando las primitivas de OpenSCAD a través de FreeCAD, el método propuesto simplifica bastante el proceso, permitiendo, en mi opinión, conseguir una mayor motivación en los alumnos al proporcionarles resultados de forma más inmediata (esto es especialmente deseable en grupos con baja motivación), manteniendo su interés en el proyecto, al tiempo que permite amoldarlo mejor a los contenidos curriculares de las asignaturas de informática y tecnología, así como a algunos módulos de ciclos formativos.
Es cierto, no obstante, que es imprescindible encajar correctamente las líneas en el diseño 2D para evitar problemas posteriores, para lo cual tampoco conviene ir con mucha prisa y concienciar mucho al alumnado. Además, puesto que se utilizan conversores automáticos en algunos pasos, puede que sea necesario utilizar herramientas de terceros para la corrección de las formas antes de poderlas imprimir. Por ejemplo, a veces quedan algunos lados que deberían estar tapados al descubierto, siendo imposible preparar el objeto para la impresión 3D (que sería el último paso del proceso descrito). En mi experiencia, estos problemas han podido ser resueltos usando las diferentes herramientas de corrección que incorpora la herramienta netfabb Basic.
Por tanto, las ventajas de usar este método son las siguientes:
Convierte el proceso en una actividad sencilla y rápida que se puede realizar con alumnos de diversos niveles y edades
Se pueden repartir los pasos entre varios grupos de alumnos de niveles y grupos diferentes (un grupo hace el trazado 2D, otro lo importa al FreeCAD, otro se encarga de añadir símbolos y textos en braille…)
El diseño vectorial está en currículo de asignaturas y de módulos formativos
La escala del mapa es 100% proporcional, al ser un calco del plano 2D
Desventajas:
El resultado no es tan exacto como el diseño directo con FreeCAD
Puede dar problemas para imprimir si alguna forma no se ha generado correctamente y que sea necesario invertir tiempo en corregirla
Al importar directamente el trazado, perdemos un poco el control sobre las mismas (por ejemplo, para mover una pared unos centímetros, será necesario modificar el diseño 2D y repetir todo el proceso)
