ПРИМЕНЕНИЕ 3D ПРИНТЕРОВ В ОБРАЗОВАНИИ

ПРИМЕНЕНИЕ 3D ПРИНТЕРОВ В ОБРАЗОВАНИИ

3D-принтер - это перифейрииное устроиство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели.

В настоящее время научные и технические достижения предоставляют широкий спектр технических и технологических новинок, которые возможно применить не только при решении повседневных задач, но и в сфере образования: в школах, вузах или других учебных заведениях.

Процесс применения современных достижений в образовании не является новым. Всегда находились новаторы, которые пытались нести новые технологии в более широкие массы. И натыкались на стену непонимания и неодобрения, но преодолев человеческие стереотипы все-таки побеждали.

В современном образовании наблюдается схожая тенденция. Сегодня на преподавателя обрушивается большой поток современных технологических научных инноваций, начиная с нанотехнологий, заканчивая банальными компьютерно-коммуникационными технологиями, которые оказывают влияние как на гуманитарные сферы образования, так и технические.

3D-печать дает возможность получить реальные пособия для любых образовательных учреждений (от детских садов до вузов). В России, как и во всем мире, подобные технологии используются для воплощения в реальность практически всех предметов и отличаются своей экологичностью благодаря отсутствию лазеров, режущих и бритвенных материалов.

При помощи этой технологии можно изучать различные предметы и направления: физику и механику (изготовления различных наглядных механизмов для проведения экспериментов), географию и архитектуру (моделирования ландшафтов и проектирование зданий), биологи (создание моделей органов человека, скелета), дизайн (воплощение разнообразных творческих идей). Для подобных целей можно использовать даже несложные и, соответственно, недорогие 3D-принтеры, которые может себе позволить практически любая школа или вуз.

Разработчиком технологии 3D-печати является американский исследователь Чак Халл. В 1986 году он представил миру свой прибор для трехмерной печати, которую назвал «установка для стереолитографии». Данная установка, конечно, не являлась 3D- принтером в современном понимании, но именно она определила, как будут работать современные 3D-принтеры - результирующие объекты будут наращиваться послойно.

Технологии 3D-печати и сканирования, несомненно, открывают новые возможности для усовершенствования сферы образования. Эксперты утверждают, что подобные технологии точно увеличат интерес к процессу обучения и тягу к знаниям, ведь благодаря им каждый ученик или студент сможет почувствовать себя изобретателем чего-то абсолютно нового. Создав при помощи специальной программы или же мобильного приложения модель, ученик, уже через короткое время сможет держать ее в собственных руках. Это даст возможность не только рассмотреть проектируемую деталь, но и оценить другие её характеристики. Кроме этого, студентам будет продемонстрирован полный цикл создания изделия: от этапа проектирования, до этапа воплощения детали в конечном материале. На занятиях по инженерной графике студенты, наиболее правильно смоделировавшие деталь в 3D, смогут оценить её правильность, воспроизведя изделие в реальном материале. На занятиях по дисциплине «Детали машин» у студентов будет возможность не только рассчитать редуктор математически и смоделировать его на экране монитора, но и собрать его в реальном размере либо в соответствующем масштабе. А мотивация студентов при работе на занятиях зависит от преподавателя: можно распечатать лучшее проекты, проекты наиболее сложные или наиболее экономичные и т. д. Кроме этого, применение 3D-принтеров в инженерном техническом образовании незаменимо в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Где могут быть полезны 3D принтеры?

Ключевой особенностью этого оборудования является универсальность его использования. 3D принтеры вне всяких сомнений смогут быть полезны в самых различных специализациях:

• инженерия и техническое проектирование - печать прототипов изделий;

• архитектура - печать трехмерных конструкций;

• история - печать исторических артефактов и археологических находок для изучения;

• графика, изобразительное искусство, дизайн - печать 3D версий практических заданий;

• география - печать топографических макетов, демографических карт, макетов природных объектов;

• кулинария - печать готовых блюд или сладких лакомств;

• авто-техника - печать запасных частей, механизмов или модифицированных примеров уже существующих деталей для тестирования;

• химия - печать 3D моделей молекул и химических соединений;

• биология - печать клеток, органов и других биологических экспонатов для изучения;

• тестирование математических формул на конкретных моделях.

• математика и геометрия - печать геометрических объектов,

Рассмотрим примеры успешного использования 3D-принтеров в образовании.Пример 1. С 2012 года 3D-принтеры начали поставляться в технические, строительные и архитектурные вузы. Это привело к введению новых технологий при обучении моделированию и дополнительного обучения преподавателей 3D-технологиям. Студенты-архитекторы и градостроители используют 3D-печать для изготовления макетов зданий и планировки территорий. Пример такого использования изображен на рисунке 1.

Рис. 1. Административное здание г. Барнаул. Выполнено Новосибирским государственным архитектурно-строительным университетом