3D打印技術(shù)對教育行業(yè)的影響及應(yīng)用

3D打印，也稱為增材制作,，與傳統(tǒng)減材制作比較，無需原胚和模具，就能直接依據(jù)計算機(jī)圖形數(shù)據(jù)，經(jīng)過添加資料的辦法生成任何形狀的物體,，簡化商品的制作程序，縮短商品的研發(fā)周期,，進(jìn)步功率并降低成本,。

現(xiàn)階段,，國內(nèi)3D打印公司在教學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的測驗首要分為以下三種：一是向校園銷售或免費(fèi)贈送3D打印設(shè)備,；
二是開發(fā)針對于教學(xué)與訓(xùn)練的配套軟件；
三是開發(fā)3D打印課程并供給訓(xùn)練等效勞,。
而在基礎(chǔ)教學(xué)范疇,，它可以使籠統(tǒng)的,、物理的、構(gòu)造的,、數(shù)學(xué)的,，乃至是文學(xué)、藝術(shù)的概念三維化,，成為可以摸得著,、看得見的具像的東西，協(xié)助文科的同學(xué)以一個數(shù)理模型的方法完成對文科和藝術(shù)產(chǎn)品的另一種視點(diǎn)的理解,。

國內(nèi)3D打印教育推廣尚缺成熟模式,，3D打印技能的開展，與教學(xué)使用相輔相成,、相互促進(jìn),。3D打印進(jìn)入校園一方面能夠讓學(xué)生體會更為直觀、更為理性的認(rèn)知學(xué)習(xí)方法,，在添加學(xué)習(xí)興趣的一起提高教學(xué)效果,；另一方面學(xué)生在參加規(guī)劃到打印的過程中，動手實(shí)習(xí)才能也得到提高,。隨著3D打印機(jī)逐步降低門檻及應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大,，3D打印機(jī)已經(jīng)進(jìn)入國內(nèi)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，以下就是3D打印機(jī)在國內(nèi)教學(xué)上應(yīng)用的方式：

(1)數(shù)學(xué)系的學(xué)生可以將他們的“問題”打印出來,，并在他們自己的學(xué)習(xí)空間中尋找答案,，比如打印一個幾何體，讓他們更直觀的去了解幾何內(nèi)部各元素之間的聯(lián)系,。
(2)工程設(shè)計的學(xué)生可以用它打印出自己設(shè)計的原型產(chǎn)品進(jìn)行測試,，研究與探索。
(3)建筑系的學(xué)生可以用它簡便快速的打印出自己設(shè)計的建筑實(shí)體模型,。
(4)歷史系的學(xué)生可以用它來復(fù)制有考古意義的物品,，方便進(jìn)一步的觀察。
(5)平面設(shè)計系的學(xué)生可以用它來制作3D版本的藝術(shù)品以及一些基本的模型,。
(6)地理系的學(xué)生可以用它來繪制真實(shí)的地勢圖,，人口分布圖。
(7)食品系的學(xué)生可以用它設(shè)計食物的產(chǎn)品造型,。
(8)車輛工程的學(xué)生可以打印各種各樣的實(shí)體汽車部件,，便于測試。
(9)化學(xué)系的學(xué)生可以把分子模型打印出來觀察,。
(10)生物系的學(xué)生可以打印出細(xì)胞,、病毒、器官,，和其他重要的生物樣本,。

3D打印技能在教學(xué)領(lǐng)域的使用與推行首要由國家,、校園和公司三方協(xié)作推進(jìn)。在國家層面,，美國等國家現(xiàn)已將3D打印技能擺在戰(zhàn)略的高度進(jìn)行規(guī)劃,，擬定國家層面的開展戰(zhàn)略規(guī)劃。校園層面,，一些大學(xué)等高等院校及中小學(xué)經(jīng)過開設(shè)3D打印課程與訓(xùn)練,、組成愛好社團(tuán)、舉辦立異大賽等多樣方法提高學(xué)生對3D打印技能的認(rèn)知,，培育其技能實(shí)習(xí)才能,。有些學(xué)科教學(xué)還將3D打印使用于教學(xué)用具的制造上，讓講堂學(xué)習(xí)更為直觀化,、生動化,、興趣化。公司層面上,，3Dsystems,、Stratasys等公司一方面經(jīng)過捐助3D打印機(jī)等方法推行教學(xué)使用，另一方面也開端研發(fā)并推出面向校園的3D打印設(shè)備,、相關(guān)課程及教材等,。

真實(shí)的教學(xué)模型

在國外，3D打印機(jī)在歐美大學(xué)里幾乎就是設(shè)計物理模型必不可少的工具,，主要的應(yīng)用有：
(1)機(jī)械工程學(xué)院：3DSystems的3D打印機(jī)可以完整地將電腦中的數(shù)字影像轉(zhuǎn)換為實(shí)物模型,，這樣學(xué)生可以很好地評估自己的設(shè)計成果。
(2)建筑工程學(xué)院：快速,、經(jīng)濟(jì)的模型建設(shè)使打印一棟建筑物模型成為可能,。3DSystems的3D打印機(jī)可以將一棟建筑物模型分批打印，最后組裝成型,。這樣就可以不單單將學(xué)生的設(shè)計模型平面展示,，而是可以以三維的方式呈現(xiàn)出來。
(3)工業(yè)設(shè)計學(xué)院：3DSystems的3D打印機(jī)可以制造出任何復(fù)雜的模型,，這些模型可以沙磨和噴涂處理做為工業(yè)模型使用,。
(4)美術(shù)專業(yè)學(xué)院：美術(shù)專業(yè)的學(xué)生可以用3DSystems的3D打印機(jī)將設(shè)計的美術(shù)模型打印出來并從人們的評論反饋中繼續(xù)提高自己的設(shè)計水平。
(5)生物醫(yī)藥學(xué)院：3DSystems的3D打印機(jī)具有獨(dú)一無二的彩色打印功能,！他可以打印出全色彩的三維模型,，這樣研究者就可以根據(jù)彩色三維模型準(zhǔn)確地判斷研究課題的方向。

應(yīng)用在畢業(yè)設(shè)計

2015年12月至2016年5月時期,，Stratasys與上海工業(yè)規(guī)劃協(xié)會協(xié)作,，在同濟(jì)大學(xué)、上海交通大學(xué)、華東師范大學(xué),、華東理工大學(xué)、上海師范大學(xué)舉辦了一系列規(guī)劃和3D打印工作坊,。以“3D打印走進(jìn)畢業(yè)規(guī)劃”為主題,，工作坊旨在經(jīng)過立異技能在教學(xué)和科研范疇的使用，激起立異思維,，幫助高校師生打破規(guī)劃瓶頸,。工作坊同期，Stratasys在這些高校中搜集優(yōu)秀畢業(yè)規(guī)劃作品,，被選擇的畢業(yè)生作者與規(guī)劃和3D打印專家協(xié)作,，經(jīng)過3D打印將其畢業(yè)規(guī)劃理念轉(zhuǎn)化為實(shí)際，為進(jìn)行功能性測驗制造部件,。

3D打印應(yīng)用于美術(shù)課程的設(shè)計制作環(huán)節(jié)是對傳統(tǒng)美術(shù)教育的重要補(bǔ)充,。眾所周知，3D藝術(shù)已經(jīng)成為新時代藝術(shù)的制高點(diǎn),，大量從業(yè)人員利用計算機(jī)設(shè)計藝術(shù)作品,，然后通過3D打印生產(chǎn)出傳統(tǒng)工藝完全無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜藝術(shù)品。作為小學(xué)美術(shù)教育,，讓學(xué)生有機(jī)會接觸3D藝術(shù)本身,，就是前衛(wèi)、具有開拓性和創(chuàng)新性的選擇,。3D打印的引入,，可以讓學(xué)生自己設(shè)計3D擺件、飾品,、功能件等多種多樣的成品,，同時由于脫離紙面，更具有功能性,，這比藝術(shù)鑒賞,、藝術(shù)繪畫教學(xué)等方面更容易激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造力。

打印藝術(shù)品

傳統(tǒng)的數(shù)理化,、制造系列都有很多圖形展示,，往常都是老師在黑板上畫或是PPT圖形展示，有些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的只能在課本里看看圖片,，配置了3D打印機(jī)的話,，那就簡單了，需要什么模型,，直接打印出來,，這樣學(xué)生會有個直觀的印象，理解起來也容易，還能活躍課堂氛圍,，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真上課,。 3D打印在大學(xué)教育教學(xué)應(yīng)用中占比較小，目前大多在中小學(xué)中應(yīng)用,，大多為體驗式教學(xué),。南極熊希望，在未來,，更多的3D打印可以被應(yīng)用在學(xué)習(xí)教育中,。


來源：網(wǎng)絡(luò)