3D 打印技术如何助力教育行业?


3D 打印技术正在重新定义教育的传递方式。教育机构已经从传统的书籍、实践课程和实地考察等教学方法转向学生们更感兴趣的方式。但这并不意味着传统方法被摒弃。也许迄今为止,3D 打印最大的贡献在于——学生们能够将他们的学习成果和想法付诸实践。例如,对于一个学生来说,设计一栋房子的外观并实际制作一个 3D 模型是一个令人兴奋的命题。

教育行业对 3D 打印的巨大需求推动了专门针对教育机构的 3D 软件应用程序的发展。不过,这一发展仍处于起步阶段。

现在的学习方式如何?

除了一些例外情况,学生们在整个学生生涯中都被安排着大量的信息输入,并期望他们在学业结束之后应用所学知识。虽然有人可能会说学生们参加了实践课程,并在其中应用了所学知识,但这种说法站不住脚,因为这些课程与现实生活存在很大差异,学生们几乎无法从中学习到任何东西。

现有的教育体系从理论的角度来看可能对学生们有利,但从创造力和实践的角度来看,学生们收获甚微。可以肯定地说,整个教育体系都过分强调理论、实践课程和互动。学生们可能会产生创造性的冲动,甚至质疑理论,但他们没有机会在现实生活中检验自己的学习成果。

因此,可以安全地说,学生们是消费者而不是创造者。

3D 打印技术对教育行业的影响

最显著的影响将是学生们从消费者转变为创造者的蜕变。学生们将通过反复试验来学习,最令人兴奋的是,他们能够将自己的想法和学习成果应用于实践,并看到自己的想法变成现实。下面将讨论 3D 打印技术对教育的影响。

从消费者到创造者

如本文前面所述,现有的教育体系在很大程度上培养的是消费者而不是创造者。学生们几乎没有机会将自己的想法和创造性冲动付诸实践。3D 打印有可能将消费者转变为创造者。这可以是一次有趣而激动人心的体验。在纽约北部机器人学院,学生们正在使用 3D 打印机设计和制造火星探测器,塑造定居者的生活区,并建造供水设施。据该学院创始人詹姆斯·卡罗尔说:“这项技术的应用仅受教师的雄心和学生的创造力的限制——在这里,这两者都没有上限。”

经济实惠的技术

3D 打印技术对教育机构来说价格合理。例如,一台 RepRap 打印机的价格约为 1200 美元。好消息是,密歇根理工大学的一项研究表明,教育机构可以通过用为 3D 打印机设计的设备替换实验室设备,从而将成本降低 97%。

为反复试验提供更多空间

反复试验是任何学习过程的重要组成部分。在 3D 打印机上进行设计和创作时,学生们预计会遇到很多需要定制和修改的反复试验。标准技术留给实验的空间有限,因为它们价格昂贵。3D 打印机允许学生们通过犯错和从中学习来学习。设计和创作比标准技术更经济。这样,3D 打印为学习提供了更多动力。

更好的学习

3D 打印让学生们从一开始就能更多地接触到设计和制造过程。由于这项技术相对比标准技术便宜,因此可以在不担心成本的情况下进行实验。它培养了创造力,学生们倾向于通过实践而不是死记硬背来学习更多知识。

均衡的课程

3D 打印技术有可能导致许多教育机构重新定义课程。当教育机构认识到 3D 技术的益处时,他们可以使自己的课程在理论和现实应用之间取得平衡。由于采用了这种课程,学生们将拥有扎实的理论基础和实践经验。

一些案例研究

有几个案例研究证明了 3D 打印技术在教育方面的独特性和有效性。下面叙述了几个例子。

  • 由 Edu Tech 学术解决方案举办的 Edu Tech 3D 挑战赛是一项比赛,孩子们在比赛中创作并更多地了解自己的创造才能。鼓励孩子们提交他们最优秀的设计,并有可能为他们的学校赢得一台 MakerBot Replicator 2 3D 打印机。

  • e-NABLE 项目始于一个崇高的目标,并且自成立以来一直蓬勃发展。其主要目标是帮助那些身体残疾的人。该项目始于为一个年轻男孩制作机械假肢。从那时起,该项目已遍布世界各地,人们帮助他们从未见过或认识的人。例如,德克萨斯州本·巴伯职业技术学院的高中学生参与了一个项目,为杰米·西姆斯制作一个 3D 打印的假肢,杰米·西姆斯因事故失去了四根手指。该假肢基于最初的 e-NABLE 项目设计,售价 50 美元,非常实惠。

结论

毫无疑问,随着 3D 打印技术的普及,它将彻底改变教育。然而,这条道路并非没有挑战。迄今为止,将 3D 打印作为教育工具的推广仅限于一些个人或团体的倡议,不能称之为机构倡议。在大学和政府开始将 3D 打印视为课程的重要组成部分之前,存在一个问题,即倡议将来自哪里。考虑到资金和机构支持的重要性,这一点至关重要。参与 3D 打印项目的团体或个人需要展示一些真正强大的用例,以展示该技术的益处。

更新时间: 2020 年 1 月 24 日

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