隨著技術的創新,3D打印技術逐漸深入各個應用領域,從工業級應用到民用級上,國內3D打印技術正逐漸步入商業化。科技部將3D打印技術納入國家863計劃,表明我國政府決策層開始從戰略高度重視和認可3D打印技術。3D打印技術已經普及在生物醫療、食品、教育、建筑設計、工業等很多領域,且充分體現了其打印技術的魅力與靈魂,不僅可以“打印”出一幢完整的建筑,甚至可以在航天飛船中給宇航員打印任何所需的物品。
金山頂尖3D打印解決方案進入校園,讓學生充分接觸3D 打印,開發他們的創新思維,助力學校從全方位培養我們自己的3D打印技術人才。
一、什么是3D打印
3D打印是快速成形技術的一種,它運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過一層又一層的多層打印方式,來構造零物件。打印機先像普通打印一樣在一個平面上將塑料、金屬等粉末狀材料打印出一層,然后再將這些可黏合的打印層一層一層的粘起來。通過每一層不同的“圖形”的累積,最后就形成了一個三維物體。
二、3D打印在教學和學習中的價值
1、讓學生獲得深刻感知體驗
3D打印對于教學和學習的一項重要價值體現在,它能夠更加真實地呈現特定事物,并讓學生獲得深刻感知體驗,對于那些學校沒有的標本或物體更是如此。盡管3D打印在基礎教育中廣泛應用尚需四至五年時間,但是要推斷其未來可能開展的實際應用并不難。例如,在科學課、歷史課上,學生可以制作像化石、文物之類的易碎品。通過快速原型設計和生產工具.學習化學的學生可以打印出復雜的蛋白質和其他分子模型,這些與我們看到的 3D分子設計模型庫中的展示十分類似。
2、挖掘學生的創造力
每個學生天生都是具有無限潛能、無限發展的創造者,他們能夠自由的創造。他們可以通過3D打印技術來完成他們的創造,打印建筑、教室一角、家的一角、工具、玩具、家具等等,完成虛擬與實體的結合,使學生在創新與實踐能力上得到有效的提高,將學生的創意、想象變為現實,將極大發展學生動手和動腦的能力,從而實現學校培養方式的變革。
3、培養學生的創新精神和創新能力
創新就是培養學生創新精神和創新能力。在全面實施素質教育的過程中,為迎接知識經濟時代的挑戰,解決在教育領域培養中小學生的創新意識、創新精神和創新能力。
提高創新能力,創造思維能力,創造想象能力,創造性的計劃、組織與實施某種活動的能力,這是創新的本質力量之所在。
提高創新精神,好奇心、探究興趣、求知欲,對新異事物的敏感,對真知的執著追求,對發現、發明、革新、開拓、進取的百折不撓的精神,這是一個人創新的靈魂與動力。
提高創新人格,創新責任感、使命感、事業心、執著的愛、頑強的意志、毅力,能經受挫折、失敗的良好心態,以及堅韌頑強的性格,這是堅持創新、作出成果的根本保障。
三、3D打印在教學中的應用
(1)可以將學生的“問題”打印出來,比如打印一個幾何模型,讓學生更直觀的去了解幾何內部各元素之間的聯系。
(2)學生可以用它打印出自己設計的原型產品進行測試,研究與探索。
(3)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)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)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)學生可以用它來繪制真實的地勢圖,人口分布圖。
(7)學生可以用它設計食物的產品造型。
(8)學生可以打印各種各樣的實體汽車部件,便于測試。
(9)學生可以把分子模型打印出來觀察。
(10)學生可以打印出細胞、病毒、器官,和其他重要的生物樣本。