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3D打印如何“焕新”高等教育

   2022-05-17 UltimakerUltimaker0
核心提示:3D打印的延展性,超乎你的想象
 

 

有哪些科技发明给教育带来了积极影响呢?是投影仪、打印机、笔记本电脑,还是计算机?相信十年后,任何思考这个问题的人都会毫不犹豫地说出3D打印。

 如果你是高校教授或管理人员,一定要了解 3D 打印能够为学生和教师带来哪些好处。本期文章Ultimaker将带你走进3D打印,探索它如何为你的工作和学习赋能。

 

操作更加便捷,成本更加低廉

3D 打印曾经非常昂贵,局限性多、应用面窄,不过现在是重新认识这项技术的时候了。过去十年里,3D 打印技术取得了重大进展,成本大大降低,却进化出了更强大的功能、更可靠的质量。

 技术进步,尤其是熔丝制造(FFF)和立体光固化成型技术(SLA)的突破,大大拉低了3D打印机成本。如今,用十年前购买一台3D打印机的价格,可以购买多台即用型打印机配备整个实验室。某些情况下,一台打印机的价格甚至比学生的教科书还便宜。

 

Fontys应用科学大学Objexlab的学生使用3D打印和其他技术

不仅成本降低了,操作3D打印机所需的专业知识门槛也降低了。以前操作 3D 打印机需要大量的专业知识,甚至要了解打印机的设计与制造,而那样的日子已经一去不复返。

 如今,只要能够按照使用说明排除一些基本故障,就可以进行3D打印。这意味着无需专业人员在场全程指导,学生们也可以直接使用3D打印机。此外,由于打印机质量更可靠,维护需求也减少了许多。

 为了让3D打印尽可能简单易用,只要购买Ultimaker打印机,Ultimaker就会为用户开通Ultimaker学院的学习账号。Ultimaker学院的用户可以进入我们精心打造的在线课程库,新用户可以在线学习如何操作机器。也就是说,只要购买了 Ultimaker,学校的员工和学生都可以学到3D打印知识,在课堂上有把握地操作机器。

 3D打印的延展性,超乎你的想象

3D打印机支持各种各样的材料,让你拥有选择的快乐。它不仅支持不同种类的塑料,还支持金属、碳纤维长丝等材料。这些材料都有自己独特的属性,不论你需要打印什么类型的物体,柔韧的、刚性的、耐热的、耐化学物质的……都有对应的材料供你选择。

 

3D打印之所以有这样的功能,是因为它的应用领域非常广泛。只要知道3D打印机,人们都能想到它在工程或设计领域的应用。此外,3D打印还可以通过形象生动的方式帮助学生学习生物学、地理、数学等。3D打印是终极的跨学科技术,能够让教员和学生的任何想象成真。

以托马斯杰斐逊大学的健康设计实验室为例,该实验室为临床医生、学生和患者配备了3D打印机。他们想到可以将患者的 CAT 扫描和 MRI 图像转换为3D打印的物体,这样外科医生就能够在做手术之前,直观地检查患者的人体模型。

 保持学生对3D打印的兴趣与热情

人们第一次看到3D打印机运行时,都会露出一种特别的表情。如果你选择了3D打印技术,会经常在学生第一次使用3D打印机时,在他们脸上看到这种表情。


3D打印可以将理论课题和页面上的文字变为能够触摸到的有形实体。只要赋予你的学生这种力量,他们就会创造出令人惊艳的结果。学生们在这个过程中展现的热情,一定会震惊到你。

纽约大学工学院的3D打印骨科技术研究团队是用积极的方式鼓舞学生热情的优秀案例之一。该团队的目标是为患有脑瘫等退行性肌肉疾病的儿童设计和定制低成本3D打印矫形支架。这是一个垂直整合项目 (VIP),参与其中的学生可以获得学位要求的课程学分,同时为长期可持续研究项目做出贡献。

 

垂直整合项目 (VIP)的学生在 2018 年研究博览会上展示使用3D打印制造的生物医学设备

  3D打印让创新更上一层楼

让高积极性的用户接触到灵活的技术是促成创新的秘诀之一。3D 打印支持各种类别的项目,如开创性课程、跨学科合作项目、高级研究项目等。利用3D打印技术的校园初创公司,如雨后春笋般大量涌现。

 

 

PROTECT3D就是一家抓住了机会且充分利用3D打印技术的定制运动装备公司。这家公司由前杜克大学橄榄球运动员创立,通过扫描球员的人体结构,利用扫描结果来设计和打印防护装备。

PROTECT3D公司起源于一个鼓舞人心的故事,杜克大学四分卫 Daniel Jones 的锁骨骨折了,不得不接受矫正手术。他的队友Kevin Gehsmann和Clark Bulleit看到了3D打印的潜力,为Daniel设计打印了一个可以保护锁骨的护垫,让他在短短3周内重返赛场。

Kevin和Clark发现了问题并提出了创新型的解决方案。他们最终利用该解决方案创办了一家公司,在职业橄榄球大联盟(NFL)的1st & Future Pitch 比赛中赢得了50,000美元的奖金,还与众多专业运动队和组织建立了合作。

PROTECT3D和其它同类型的公司的故事告诉我们,尽早将3D打印技术引入校园,无论在学业或工作生活中,都会给学生带来积极的影响。

 3D 打印的适应性远超你的想象

新冠疫情的流行,让人们注意到了3D打印技术被低估的一个特性——面对重大的系统性突发事件,3D打印技术的适应性极强。


3D打印机的操作不会占用大量人力。桌面打印机结构紧凑,安装位置灵活,也没有任何复杂的安装要求。你只需要一个电源和一些打印耗材,就可以进行打印。配备有3D打印机的机构能够在整个疫情期间保持打印机正常运行。打印机也可以移动到单独的教室中,满足疫情下保持社交距离的要求。学生可以将打印件远程发送至打印机,也可以发给打印人员帮忙打印,在打印完成后再取走打印件,或由打印人员派送给学生。在某些情况下,学生甚至可以直接将打印机带回家。

 

 

 

如果你正在考虑建立3D打印实验室,或者在创客空间或教室中添置一两台3D打印机,大可放心,即使在最不确定的环境中,只要得到适当的维护、负责任的操作,新打印机就能够正常运行。

此外,在全球性疫情没有威胁世界的时候,3D打印机的高适应性也非常实用。你可以将打印机装在移动推车上,把打印机带到最需要它们的地方。加州大学旧金山分校就成功实现了这一点。

 
标签: Ultimaker
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