یادگیری با فناوری: پرینت سه بعدی در کلاس درس

با گذشت سالها، اندازه و هزینه چاپگرهای سه بعدی کاهش یافته است و کاربردهای جدیدی را برای این فناوری رو به رشد ارائه می دهد. در پاسخ به این پیشرفت، معلمان بیشتر و بیشتری شروع به استفاده از این وسایل در کلاس های درس خود کرده اند و به دانش آموزان کمک می کنند تا به روش عملی یاد بگیرند.

چاپ سه بعدی: از طراحی و ساخت تا کلاس درس

ایجاد اولین چاپگر سه بعدی در سال 1984 روش جدیدی را برای تولید برای تعدادی از صنایع به ارمغان آورد. صنایع خودروسازی و هوانوردی، از جمله، این فناوری را در فرآیند تولید خود پیاده‌سازی کردند و نمونه‌های اولیه را از داده‌های دیجیتال توسعه دادند. علاوه بر کاهش هزینه ها و میزان مواد مصرفی، پرینت سه بعدی امکان سفارشی سازی بیشتر را نیز فراهم می کند و روند ایجاد تغییرات در طراحی را آسان می کند.

با این حال، اولین نوع چاپگرهایی که ظاهر شدند، هم بزرگ و هم گران بودند . بنابراین، آنها معمولاً در صنایع تجاری برای توسعه قطعات با ارزش تر در تولید با حجم کمتر استفاده می شدند.

اکنون، این فناوری را در نوک انگشتان خود تصور کنید، که فقط با ایده های شما در مورد اینکه چه چیزی ایجاد کنید محدود می شود. با کاهش هزینه و قابلیت حمل بیشتر، چاپگرهای سه بعدی اکنون در خانه ها، دفاتر کار و – حدس زدید – کلاس های درس ظاهر می شوند. در حالی که این فناوری هنوز در حال توسعه است، بسیاری از محیط‌های آموزشی پرینت سه بعدی را به دانش‌آموزان خود معرفی کرده‌اند به این امید که به آنها کمک کنند خلاقیت خود را از طریق طراحی و چاپ کشف کنند.

عکس دستگاهی برای پرینت سه بعدی.
چاپگرهای سه بعدی به فناوری قابل حمل تری تبدیل شده اند. (“چاپگر سه بعدی” توسط Tiia Monto – اثر شخصی. دارای مجوز Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 از طریق Wikimedia Commons ).

منبعی برای مشارکت دانش آموزان

با طیف وسیعی از نمونه های اولیه قابل طراحی بر روی چاپگر سه بعدی، این فناوری به عنوان منبعی در تعدادی از انواع دوره ها مورد استفاده قرار گرفته است. در دانشگاه فلوریدا جنوبی، از پرینت سه بعدی برای بازسازی نمونه های دقیق آثار باستانی برای به اشتراک گذاشتن با دانشجویان استفاده می شود. با کمک تکنیک های اسکن لیزری، محققان می توانند مصنوعات را بر اساس داده های اسکن شده و اطلاعات حاصل از مطالعات خود بازسازی کنند. سپس دانش‌آموزان می‌توانند این مصنوعات را از سراسر جهان در راحتی کلاس درس خود لمس کرده و ببینند، بدون اینکه خطر آسیب رساندن به قطعه اصلی را داشته باشند.

در همین حال، یک کلاس مهندسی در دانشگاه ویرجینیا این فناوری را به دست گرفت و دقیقاً موتور جت رولز رویس را با استفاده از قطعات پلاستیکی موتور تقلید کرد. دانش‌آموزان با استفاده از فایل‌های CAD تصفیه‌شده، قطعات چاپ شده را سازماندهی و مونتاژ کردند تا موتور را تکرار کنند . همراه با یادگیری نکات و نکات طراحی موتور، کلاس همچنین قادر به بررسی بیشتر فرآیند تولید و همچنین محدودیت های بالقوه بود.

در دانشگاه نورث ایسترن ، دانشجویان، اساتید و کارکنان به چاپگرهای سه بعدی بسیار شبیه به چاپگرهای سنتی که سال‌ها به آن دسترسی داشته‌اند، دسترسی دارند. استودیوی پرینت سه بعدی دانشگاه دارای انواع فناوری های تولید افزودنی از جمله اسکن سه بعدی، برش لیزری، چاپ پودری، مدل سازی رسوب ذوب شده و استریولیتوگرافی است. علاوه بر این فناوری‌های مدل‌سازی و ساخت سه‌بعدی، دانشگاه خدمات مشاوره‌ای نیز ارائه می‌دهد تا افراد بتوانند با تجهیزات آشنا شده و در شروع پروژه طراحی خود راهنمایی دریافت کنند.

چاپ سه بعدی کارآموز تابستانی COMSOL

به دلیل کنجکاوی و علاقه خود به این فناوری، چند کارآموز تابستانی اینجا در COMSOL این شانس را داشتند که چاپگر سه بعدی خودمان را در سال 2013 امتحان کنند. با کمک همکارم دن اسمیت، آنها فایل ها را در یک 3 بعدی آنلاین جستجو کردند. چاپ کتابخانه و چاپ مجموعه ای از زیورآلات، از جمله آرم هاکی، تاس، و اسب های دریایی. این تجربه به عنوان یکی از نکات برجسته دوره کارآموزی آنها مورد توجه قرار گرفت – ترکیبی عالی از سرگرمی و یادگیری.