Роль 3D печати в образовании

ЗАЧЕМ НУЖНА 3D-ПЕЧАТЬ В ШКОЛЕ?

ТЕХНОЛОГИИ 3D-ПЕЧАТИ МОГУТ ПРИМЕНЯТЬСЯ В ОГРОМНОМ КОЛИЧЕСТВЕ СФЕР, ИХ ПОТЕНЦИАЛ РАЗВИВАЕТСЯ КОМПАНИЯМИ, ЭНТУЗИАСТАМИ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМИ УЧРЕЖДЕНИЯМИ ПО ВСЕМУ МИРУ. 3D-ПЕЧАТЬ ИМЕЕТ МНОЖЕСТВО ПРЕИМУЩЕСТВ, ЭТА ТЕХНОЛОГИЯ ПОЗВОЛЯЕТ ИЗОБРЕТАТЕЛЯМ И РАЗРАБОТЧИКАМ С ЛЕГКОСТЬЮ СОЗДАВАТЬ ПРОТОТИПЫ ОБЪЕКТОВ, КОТОРЫЕ РАНЬШЕ БЫЛИ ПРЕДСТАВЛЕНЫ ТОЛЬКО ДВУХМЕРНЫМИ ИЗОБРАЖЕНИЯМИ И ДИАГРАММАМИ. НЕТ СОМНЕНИЯ, ЧТО 3D-ПЕЧАТЬ ПОСЛУЖИТ СТИМУЛОМ ДЛЯ ЦЕЛОГО ПОКОЛЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ, ХОТЯ БЫ БЛАГОДАРЯ ТОМУ, ЧТО ОНА ПОЗВОЛЯЕТ ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАТЬ С РЕАЛЬНЫМИ МОДЕЛЯМИ И ПРОТОТИПАМИ.

На сегодняшний день применение технологий 3D-печати в сфере образования только начинает набирать обороты, однако уже сейчас намечаются поразительные перспективы. 3D-печать может быть введена в начальной и средней школе, в университетах и других образовательных учреждениях. Одна из причин, по которой внедрение 3D-печати происходит достаточно медленно – это отсутствие информированности об этой технологии среди людей, принимающих решения в сфере образования.

Технология 3D-печати еще достаточно новая, поэтому введение ее в школах может значительно повлиять на дальнейшее развитие. В более раннем возрасте гораздо проще представить человеку новые идеи и методы. Именно поэтому дети осваивают иностранные языки гораздо быстрее, чем взрослые. И именно поэтому начальные и средние школы представляют собой идеальную площадку для внедрения учебных курсов с использованием технологий 3D-печати.

В последнее время технология 3D-печати стала очень популярной

Большинство людей так и не осознали до сих пор всех возможностей, которые предоставляет 3D-принтер. Некоторые из тех, кто все-таки использовал 3D-принтер, думают, что на нем можно печатать только самые простые модели с миниатюрными размерами. В реальности все обстоит совершенно по-другому. Существует огромный спектр работ, которые можно выполнять с использованием 3D-принтеров:

·        3D-печать играет очень важную роль в работе архитекторов и дизайнеров. Благодаря этой технологии создаются различные проекты всех степеней сложности (автомагистрали, жилые и офисные здания, сооружения для проведения спортивных мероприятий, складские комплексы и т. д.). 3D позволяет наглядно изобразить все идеи и визуализировать их со всеми даже самыми незначительными и маленькими деталями. Для более сильного воздействия на руководство можно дополнительно к макету проекта добавить несколько дополнительных элементов (автомобилей, самолетов, строительной техники, кораблей, фигурок людей и т. д.).

·        Очень хорошо технология 3D печати помогает работникам предприятий при создании деталей и механизмов. С помощью услуги 3D-печати можно воссоздать точную копию любого образца детали. Эта копия будет обладать такими же свойствами, как и оригинал. Это позволяет специалистам находить имеющиеся недостатки в механизме, исправлять их и давать оценку эксплуатационным характеристикам.

·        Благодаря использованию 3D-принтера появилась возможность избежать брака при массовом производстве деталей. Для этого достаточно просто заказать ее 3D-модель и оценить качество готового продукта. Также существует возможность воссоздать корпус для электротехнических приборов. Размеры и сложность таких корпусов может быть абсолютно разной.

·        Но 3D-принтер используется не только в производстве для создания моделей архитектурных проектов и прототипов деталей, но и для изготовления подарков. Выполнение заказа пройдет в максимально короткие сроки и без особого труда. Через некоторое время у вас в руках будет уникальный сувенир, представляющий собой модель выбранного объекта в миниатюре.

Почти все предметы, которые преподаются в школе, могут только выиграть от применения 3D-печати – вот несколько примеров.

3D-печать в математике

3D-печать уже применяется в преподавании математики, в частности, для наглядной демонстрации графиков и математических моделей. Некоторым ученикам непросто понять числа и диаграммы, которые они видят на бумаге. Это не означает, что они не способны обучаться – это просто особенность работы мозга. 3D-печать помогает таким учащимся рассмотреть уравнения, графики и сложные математические модели в реальном виде – и тем самым понять их. Важно также, что 3D-печать вносит элемент разнообразия в предмет, который обычно бывает достаточно скучным.

3D-печать в географии и геологии

Технологии 3D-печати могут применяться для того, чтобы показать студентам геологические формации в масштабе, который невозможно увидеть на двухмерном изображении. Мы уже наблюдали не только успешные примеры применения 3D-печати в преподавании географии и геологии, но и то, как с помощью 3D-печати ученые посадили спускаемый аппарат на комету, выбрав наилучшее место для посадки по объемной модели. Кроме того, на 3D-принтере были распечатаны модели землетрясений для сравнительного анализа, а также модели причин и следствий гидроразрыва пласта в разработке месторождений нефти и газа. Разумеется, живя в трехмерном мире, лучше всего преподавать географию и геологию на наглядных трехмерных моделях. Если авторы учебников согласятся с важностью 3D-печати и захотят внедрить ее в планирование уроков, они могут включить в каждую главу файлы для распечатки моделей на 3D-принтере. Это сделает уроки интереснее и познавательнее как для учеников, так и для учителей – например, можно распечатывать на 3D-принтере уменьшенные модели горных цепей, рек, каньонов и других географических объектов. Таким образом, дети смогут воочию наблюдать некоторые известные точки мира, не выходя при этом из класса.

3D-печать в истории

Можно сказать, что история как предмет получит больше всего преимуществ от внедрения 3D-печати. Музеи по всему миру начинают, наконец, признавать огромный потенциал 3D-сканирования и 3D-печати не только для создания копий древних предметов, но и для предоставления посетителям возможности буквально прикоснуться к ним. Раньше по всему музею висели таблички «Экспонаты руками не трогать». Теперь, когда копии предметов могут производиться с помощью высокоточных 3D-принтеров и сканеров, посетители музеев получают возможность прикоснуться к экспонатам, многие из которых практически неотличимы от оригиналов. А теперь представьте себе, что на каждом уроке истории у учеников появится возможность распечатать на 3D-принтере копии исторических предметов из массы доступных для скачивания STL-файлов. Теперь у каждой школы будет доступ к музейным экспонатам прямо в классе.Кроме того, это гораздо интереснее, чем читать главу за главой в учебнике, когда многие ученики не могут сосредоточиться, отвлекаются и не понимают прочитанное. Возможность показать предмет из эпохи, о которой идет речь, сделает урок более увлекательным.

3D-печать в искусстве

Безусловно, 3D-печать может с большим успехом применяться на уроках изобразительного искусства. Эта технология открывает целый ряд возможностей для учителей, например, включение 3D-дизайна в учебный план. С помощью 3D-печати ученики могут воплотить в жизнь модели, которые они спроектировали – это также сделает уроки интереснее. Кроме того, исчезнет необходимость ограничиваться двухмерным экраном для демонстрации трехмерных моделей. Появится возможность осуществлять дизайнерские проекты на национальном и даже международном уровне, предоставляя другим школам открытый доступ к моделям для распечатывания на 3D-принтере. Школьники из Нью-Йорка смогут работать над совместными проектами со своими ровесниками из Индии, а затем в обеих школах можно будет распечатать на 3D-принтере результат работы.

В последние годы уже был показан ряд возможностей, которые предоставляет 3D-печать сфере искусства, но это еще самая малая часть ее потенциала. 3D-печать позволяет по-новому взглянуть на создание предметов искусства. Если 3D-печать будет доступна школьникам по всему миру, именно будущее поколение привнесет эти технологии во все возможные области искусства и позаботится о полном раскрытии их потенциала.

3D-печать как инструмент

3D-печать не только предоставляет способы изучения различных предметов, но и сама может стать центром новой учебной дисциплины. При должном стремлении и правильном подходе к осуществлению этой задачи, 3D-печать может преподаваться как отдельный предмет.

Мы живем в эпоху стремительного развития новых технологий, и одна из них – это 3D-печать. При этом школы все еще живут прошлым, десятилетиями не меняя методов преподавания, использовавшихся предыдущими поколениями. Можно понять, что новые технологии могут быть пугающими, особенно для консервативных представителей «старой гвардии», однако назрела необходимость изменений. Введение 3D-печати – это изменение, о котором стоит задуматься школам во всем мире.

Список литературы:

1.     http://www.3dpulse.ru/news/3d-obrazovanie/zachem-nuzhna-3d-pechat-v-shkole/

2.     https://3dpt.ru/page/3d-print