3D打印技術對教育行業(yè)的影響及應用

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，進步功率并降低成本。

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

國內(nèi)3D打印教育推廣尚缺成熟模式，3D打印技能的開展，與教學使用相輔相成、相互促進。3D打印進入校園一方面能夠讓學生體會更為直觀、更為理性的認知學習方法，在添加學習興趣的一起提高教學效果；另一方面學生在參加規(guī)劃到打印的過程中，動手實習才能也得到提高。隨著3D打印機逐步降低門檻及應用領域擴大，3D打印機已經(jīng)進入國內(nèi)基礎教育領域，以下就是3D打印機在國內(nèi)教學上應用的方式：

(1)數(shù)學系的學生可以將他們的“問題”打印出來，并在他們自己的學習空間中尋找答案，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)工程設計的學生可以用它打印出自己設計的原型產(chǎn)品進行測試，研究與探索。
(3)建筑系的學生可以用它簡便快速的打印出自己設計的建筑實體模型。
(4)歷史系的學生可以用它來復制有考古意義的物品，方便進一步的觀察。
(5)平面設計系的學生可以用它來制作3D版本的藝術品以及一些基本的模型。
(6)地理系的學生可以用它來繪制真實的地勢圖，人口分布圖。
(7)食品系的學生可以用它設計食物的產(chǎn)品造型。
(8)車輛工程的學生可以打印各種各樣的實體汽車部件，便于測試。
(9)化學系的學生可以把分子模型打印出來觀察。
(10)生物系的學生可以打印出細胞、病毒、器官，和其他重要的生物樣本。

3D打印技能在教學領域的使用與推行首要由國家、校園和公司三方協(xié)作推進。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，一些大學等高等院校及中小學經(jīng)過開設3D打印課程與訓練、組成愛好社團、舉辦立異大賽等多樣方法提高學生對3D打印技能的認知，培育其技能實習才能。有些學科教學還將3D打印使用于教學用具的制造上，讓講堂學習更為直觀化、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打印機等方法推行教學使用，另一方面也開端研發(fā)并推出面向校園的3D打印設備、相關課程及教材等。

真實的教學模型

在國外，3D打印機在歐美大學里幾乎就是設計物理模型必不可少的工具，主要的應用有：
(1)機械工程學院：3DSystems的3D打印機可以完整地將電腦中的數(shù)字影像轉換為實物模型，這樣學生可以很好地評估自己的設計成果。
(2)建筑工程學院：快速、經(jīng)濟的模型建設使打印一棟建筑物模型成為可能。3DSystems的3D打印機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生的設計模型平面展示，而是可以以三維的方式呈現(xiàn)出來。
(3)工業(yè)設計學院：3DSystems的3D打印機可以制造出任何復雜的模型，這些模型可以沙磨和噴涂處理做為工業(yè)模型使用。
(4)美術專業(yè)學院：美術專業(yè)的學生可以用3DSystems的3D打印機將設計的美術模型打印出來并從人們的評論反饋中繼續(xù)提高自己的設計水平。
(5)生物醫(yī)藥學院：3DSystems的3D打印機具有獨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)彩色三維模型準確地判斷研究課題的方向。

應用在畢業(yè)設計

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，在同濟大學、上海交通大學、華東師范大學、華東理工大學、上海師范大學舉辦了一系列規(guī)劃和3D打印工作坊。以“3D打印走進畢業(yè)規(guī)劃”為主題，工作坊旨在經(jīng)過立異技能在教學和科研范疇的使用，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)劃理念轉化為實際，為進行功能性測驗制造部件。

3D打印應用于美術課程的設計制作環(huán)節(jié)是對傳統(tǒng)美術教育的重要補充。眾所周知，3D藝術已經(jīng)成為新時代藝術的制高點，大量從業(yè)人員利用計算機設計藝術作品，然后通過3D打印生產(chǎn)出傳統(tǒng)工藝完全無法實現(xiàn)的復雜藝術品。作為小學美術教育，讓學生有機會接觸3D藝術本身，就是前衛(wèi)、具有開拓性和創(chuàng)新性的選擇。3D打印的引入，可以讓學生自己設計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，這比藝術鑒賞、藝術繪畫教學等方面更容易激發(fā)學生的興趣和創(chuàng)造力。

打印藝術品

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，有些復雜結構的只能在課本里看看圖片，配置了3D打印機的話，那就簡單了，需要什么模型，直接打印出來，這樣學生會有個直觀的印象，理解起來也容易，還能活躍課堂氛圍，引導學生認真上課。 3D打印在大學教育教學應用中占比較小，目前大多在中小學中應用，大多為體驗式教學。南極熊希望，在未來，更多的3D打印可以被應用在學習教育中。


來源：網(wǎng)絡