深度閱讀:3D打印如何“煥新”高等教育？
時間：2022-05-18 09:07 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
現階段哪些技術對各層次和各學科教育產生的積極影響最大呢？投影儀、打印機、筆記本電腦、個人電腦？我們相信，十年后，任何提出這個問題的人都會毫不猶豫地加上3D打印機。如果您是高等院校的教授或管理者，您一定迫切想要了解3D打印機能夠為學生和教師提供怎樣的幫助。本期文章Ultimaker將帶您了解 3D 打印如何影響并改變您的工作方式。
3D 打印機更易于使用、價格更親民
如果您之前覺得3D打印過于昂貴或使用局限性太多，難以派上用場，現在是時候改變這樣的觀念了。過去十年，3D打印技術取得了突飛猛進的發展，成本價格降低，但是功能性更加強大、質量更可靠。尤其是在熔絲制造（FFF）和立體光固化成型技術（SLA）方面，這些改變意味著價格已經更加的親民，甚至于你可以實現以低于10年前一臺打印機的價格為整個實驗室配備即用的打印機。在某些情況下，一臺打印機的價格甚至可能比學生的一本教科書更便宜。
3D打印是擁有更多功能的制造形式
使用Ultimaker 3D打印機時，材料的適配性很高。不僅支持不同性能的塑料材質的耗材，還支持金屬、碳纖維長絲等材料。每款材料都有其獨特的性能，柔軟、剛性、耐熱或耐化學物質等，根據自己的應用需求來選取適合自己的材料。
3D打印的應用領域非常廣泛，每個了解3D打印機功能的人都可以想象到它在工程或設計領域的用途。同時，3D打印也可以通過直觀且可信的方式幫助學生學習生物學、地理、數學等學科。3D打印是終極的跨學科技術，能夠快速的學生的發散性思維想象轉化為現實。 以托馬斯杰斐遜大學的健康設計實驗室為例，該實驗室使用3D打印機來幫助臨床醫生、學生和患者。他們意識到可以將患者的CAT掃描和MRI轉換為3D打印模型，這樣外科醫生能夠在做手術之前，直觀的對患者的人體模型進行檢查。
讓學生接觸3D打印并產生興趣
3D 打印可以將理論課題和頁面上的文字轉變為能夠觸摸到的有形實物。一旦賦予你的學生這種力量，他們最終會創造出令人驚嘆的東西，學生們在這個過程中展現的熱情，也會讓你驚訝。以積極方式引導學生熱情的優秀案例之一是紐約大學工學院的3D打印骨科技術研究團隊。他們的目標是為患有腦癱等退行性肌肉疾病的兒童設計和定制低成本3D打印矯形支架。該團隊是一個垂直整合項目 (VIP)，參與其中的學生可以獲得學位課程學分，同時為長期可持續研究項目做出貢獻。
完美的創新秘訣在于主動的讓用戶接觸到多功能的技術。3D打印可以應用于各種活動，包括開創性課程、跨學科合作和高級研究項目。借助3D打印技術，許多初創公司在校園里如雨后春筍般涌現。
PROTECT3D就是一家抓住并充分利用了3D打印技術的定制運動裝備公司，這家公司由前杜克大學橄欖球運動員創立，通過掃描球員的人體結構，利用掃描結果來設計和打印防護裝備。PROTECT3D的故事非常鼓舞人心，該公司起源于一個暖心的故事，杜克大學四分衛 Daniel Jones 的鎖骨骨折了，不得不接受矯正手術。他當時的隊友Kevin Gehsmann和Clark Bulleit看到了利用3D打印的機會，設計并打印了一個可以保護Daniel鎖骨的護墊，讓他在短短3周內就重返賽場。Kevin和Clark得以發現問題、提出創新型的解決方案，并使用該解決方案創辦了一家公司。該公司在職業橄欖球大聯盟（NFL）的1st & Future Pitch Competition中贏得了50,000美元的獎金，還與眾多專業運動隊和組織建立了合作。
PROTECT3D和其它同類型的公司證明，在早期引入3D打印技術，可以在校園內外對學生產生真正積極的影響。
3D 打印的靈活性超乎你的想象
新冠肺炎疫情凸顯了3D打印技術以前被低估的一個方面。它對嚴重的系統性突發事件具有很強的應對力。3D打印機不需要大量人員操作。桌面打印機結構緊湊，安裝位置靈活，并且沒有任何復雜的安裝要求，您只需要一個電源和一些打印耗材。這意味著目前擁有3D打印能力的機構能夠在整個疫情期間保持打印機正常運行。打印機可以移動到單獨的教室中，滿足保持社交距離的要求。打印件可以遠程發送至打印機或打印機操作員，然后由學生在打印完成后取走或派發給學生。在某些情況下，學生甚至可以將打印機帶回家。
因此，如果您正考慮建立3D打印實驗室，或者在您的創客空間或教室中添加一兩臺3D打印機，請放心，只要它們得到適當的維護和負責任的操作，即使處在最動蕩的環境中，您的新打印機都將繼續運行。而且，即使世界沒有受到全球性疫情的威脅，3D打印機的靈活性也非常高，它們可以被帶到最需要它們的地方。加州大學舊金山分校就成功實現了這一點。
3D 打印機更易于使用、價格更親民
如果您之前覺得3D打印過于昂貴或使用局限性太多，難以派上用場，現在是時候改變這樣的觀念了。過去十年，3D打印技術取得了突飛猛進的發展，成本價格降低，但是功能性更加強大、質量更可靠。尤其是在熔絲制造（FFF）和立體光固化成型技術（SLA）方面，這些改變意味著價格已經更加的親民，甚至于你可以實現以低于10年前一臺打印機的價格為整個實驗室配備即用的打印機。在某些情況下，一臺打印機的價格甚至可能比學生的一本教科書更便宜。
Fontys應用科學大學Objexlab的學生使用3D打印和其他技術
降低的不僅僅是價格，操作打印機所需要的專業知識水平也顯著下降。從前操作3D打印機所需的專業知識幾乎與設計和建造一臺打印機所需的專業知識一樣，而現如今的打印機更加的智能化和易于使用。現在，只要能夠遵循使用說明并執行一些基本故障排除操作，就可以操作3D打印機。您的學生無需訓練有素的專業人員指導也可以直接使用。此外，由于打印機的可靠性更高了，維護需求也大大降低。為了盡可能簡化3D打印的使用流程，每次購買 Ultimaker 打印機，Ultimaker 都會提供 Ultimaker
Academy的訪問權限。Ultimaker
Academy的用戶可以查看專門制作的在線課程庫，里面的課程可以幫助新用戶了解如何操作使用我們的機器。如果您購買了
Ultimaker，您的員工和學生都能夠在課堂上輕松自如地使用機器。3D打印是擁有更多功能的制造形式
使用Ultimaker 3D打印機時，材料的適配性很高。不僅支持不同性能的塑料材質的耗材，還支持金屬、碳纖維長絲等材料。每款材料都有其獨特的性能，柔軟、剛性、耐熱或耐化學物質等，根據自己的應用需求來選取適合自己的材料。
3D打印的應用領域非常廣泛，每個了解3D打印機功能的人都可以想象到它在工程或設計領域的用途。同時，3D打印也可以通過直觀且可信的方式幫助學生學習生物學、地理、數學等學科。3D打印是終極的跨學科技術，能夠快速的學生的發散性思維想象轉化為現實。 以托馬斯杰斐遜大學的健康設計實驗室為例，該實驗室使用3D打印機來幫助臨床醫生、學生和患者。他們意識到可以將患者的CAT掃描和MRI轉換為3D打印模型，這樣外科醫生能夠在做手術之前，直觀的對患者的人體模型進行檢查。
讓學生接觸3D打印并產生興趣
3D 打印可以將理論課題和頁面上的文字轉變為能夠觸摸到的有形實物。一旦賦予你的學生這種力量，他們最終會創造出令人驚嘆的東西，學生們在這個過程中展現的熱情，也會讓你驚訝。以積極方式引導學生熱情的優秀案例之一是紐約大學工學院的3D打印骨科技術研究團隊。他們的目標是為患有腦癱等退行性肌肉疾病的兒童設計和定制低成本3D打印矯形支架。該團隊是一個垂直整合項目 (VIP)，參與其中的學生可以獲得學位課程學分，同時為長期可持續研究項目做出貢獻。
垂直整合項目 (VIP)的學生在 2018 年研究博覽會上展示使用3D打印制造的生物醫學設備
3D打印讓創新更進一步完美的創新秘訣在于主動的讓用戶接觸到多功能的技術。3D打印可以應用于各種活動，包括開創性課程、跨學科合作和高級研究項目。借助3D打印技術，許多初創公司在校園里如雨后春筍般涌現。
PROTECT3D就是一家抓住并充分利用了3D打印技術的定制運動裝備公司，這家公司由前杜克大學橄欖球運動員創立，通過掃描球員的人體結構，利用掃描結果來設計和打印防護裝備。PROTECT3D的故事非常鼓舞人心，該公司起源于一個暖心的故事，杜克大學四分衛 Daniel Jones 的鎖骨骨折了，不得不接受矯正手術。他當時的隊友Kevin Gehsmann和Clark Bulleit看到了利用3D打印的機會，設計并打印了一個可以保護Daniel鎖骨的護墊，讓他在短短3周內就重返賽場。Kevin和Clark得以發現問題、提出創新型的解決方案，并使用該解決方案創辦了一家公司。該公司在職業橄欖球大聯盟（NFL）的1st & Future Pitch Competition中贏得了50,000美元的獎金，還與眾多專業運動隊和組織建立了合作。
PROTECT3D和其它同類型的公司證明，在早期引入3D打印技術，可以在校園內外對學生產生真正積極的影響。
3D 打印的靈活性超乎你的想象
新冠肺炎疫情凸顯了3D打印技術以前被低估的一個方面。它對嚴重的系統性突發事件具有很強的應對力。3D打印機不需要大量人員操作。桌面打印機結構緊湊，安裝位置靈活，并且沒有任何復雜的安裝要求，您只需要一個電源和一些打印耗材。這意味著目前擁有3D打印能力的機構能夠在整個疫情期間保持打印機正常運行。打印機可以移動到單獨的教室中，滿足保持社交距離的要求。打印件可以遠程發送至打印機或打印機操作員，然后由學生在打印完成后取走或派發給學生。在某些情況下，學生甚至可以將打印機帶回家。
因此，如果您正考慮建立3D打印實驗室，或者在您的創客空間或教室中添加一兩臺3D打印機，請放心，只要它們得到適當的維護和負責任的操作，即使處在最動蕩的環境中，您的新打印機都將繼續運行。而且，即使世界沒有受到全球性疫情的威脅，3D打印機的靈活性也非常高，它們可以被帶到最需要它們的地方。加州大學舊金山分校就成功實現了這一點。
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