Stampa 3D: 7 modi in cui viene utilizzata nell’istruzione

La tecnologia ha fatto molta strada in classe. Con i proiettori per diapositive negli anni ’30, le calcolatrici portatili negli anni ’70 e la normalizzazione dei computer negli anni 2000, la tecnologia ha aiutato gli educatori a rendere le classi un’esperienza più coinvolgente e a preparare gli studenti ai loro piani di carriera dopo la laurea.

Ora la stampa 3D ha il potere di rivoluzionare le classi. I progressi nella stampa 3D hanno reso la tecnologia più accessibile e conveniente, motivo per cui la sua popolarità nell’ambiente educativo è cresciuta.

Gli insegnanti di praticamente ogni disciplina accademica possono utilizzare la stampa 3D in classe, sia di persona che online. Quando questi educatori integrano in modo intelligente la tecnologia nelle loro lezioni, possono migliorare i risultati dell’esperienza, come un migliore pensiero critico e analitico.

Continua a leggere per scoprire i sette modi in cui la stampa 3D viene utilizzata per creare ambienti di apprendimento pratici, alimentare la creatività, preparare gli studenti al lavoro e altro ancora. Sono:

  1. Crea un ambiente di apprendimento pratico
  2. Favorire la creatività e l’innovazione
  3. Facilitare la comprensione del mondo reale
  4. Preparare gli studenti per l’esperienza di laurea
  5. Promuovere la partecipazione digitale
  6. Migliora le capacità di risoluzione dei problemi
  7. Sfrutta il design thinking

Crea un ambiente di apprendimento pratico

Gli studenti si divertono di più in classe quando l’ambiente di apprendimento include la loro partecipazione. Trascorrere del tempo in classe a guardare le diapositive ha i suoi limiti in termini di coinvolgimento del loro interesse e di mantenimento della loro attenzione. La stampa 3D trasforma l’apprendimento in un’esperienza attiva, offrendo agli studenti la possibilità di utilizzare le capacità di pensiero critico durante la creazione dei loro modelli. Le classi coinvolgenti per gli studenti li incoraggiano ad apprendere materie avanzate migliorando al contempo abilità come la risoluzione dei problemi. Inoltre, la stampa 3D supporta gli studenti con diversi stili di apprendimento: sia gli studenti tattili che quelli visivi traggono grandi vantaggi dalla stampa 3D.

Ad esempio, alla Morrison Tech , quasi tutti i corsi di ingegneria incorporano la stampa 3D. Gli studenti apprendono la stampa 3D per lo sviluppo del prodotto e la prototipazione, creando parti funzionali come gli ingranaggi. Gli ingegneri seguono lo stesso processo: con la stampa 3D, gli studenti possono dare una sbirciatina a come gli ingegneri svolgono il loro lavoro, acquisendo esperienza elettrica.

La stampa 3D non viene utilizzata solo nella formazione ingegneristica. C’è una vasta gamma di usi per la stampa 3D in varie major accademiche: gli studenti di biologia possono stampare organi, gli studenti di chimica possono studiare molecole stampate in 3D, gli studenti di grafica possono creare versioni 3D della loro arte, gli studenti di storia possono stampare oggetti storici e gli studenti di architettura possono stampa modelli 3D dei loro progetti per edifici.

L’ambiente di formazione pratica non va perso quando le lezioni vengono erogate in remoto. Come ha dimostrato Michael Silver, professore di architettura all’Università del Kentucky College of Design and Architecture, gli studenti sono stati in grado di progettare modelli di edifici che Silver ha stampato e inviato loro per posta. Avere un mock-up o un modello fisico aiuta gli studenti a comprendere i concetti. Nonostante sia una classe a distanza, la stampa 3D l’ha resa un’esperienza coinvolgente.

Incoraggia la creatività e l’innovazione

Le capacità creative non solo sono spesso sottovalutate, ma sono cruciali per lo sviluppo di uno studente di successo. La creatività è la fonte di nuove idee e soluzioni innovative. La stampa 3D è intrinsecamente creativa; consente agli studenti di riflettere su come risolvere i problemi con la stampa 3D, progettare modelli utilizzando software CAD e scoprire come ottimizzare il processo di stampa 3D. Inoltre, soprattutto quando si tratta delle sue applicazioni nell’arte, gli studenti possono dipingere i loro modelli, portando la loro creatività ancora oltre.

All’Università del Massachusetts Lowell, la professoressa Yuko Oda ha incorporato la stampa 3D nelle sue lezioni di progettazione 3D, scultura e modellazione 3D e animazione. Uno dei progressi significativi nel campo della scultura è la combinazione di realtà virtuale (VR) e stampa 3D. La realtà virtuale abbassa le barriere alla progettazione 3D e consente ad artisti e studenti di creare con le proprie mani in programmi come Oculus Medium. Yuko è stata in grado di insegnare agli studenti delle scuole superiori come creare un oggetto 3D nella realtà virtuale in 30 minuti, quindi stampare l’arte che hanno realizzato con una stampante 3D. La stampa 3D apre nuove strade per l’innovazione.

Facilita la comprensione del mondo reale

Se uno degli obiettivi dell’istruzione superiore è preparare gli studenti alla vita al di fuori del mondo scolastico, è importante che gli educatori creino opportunità affinché gli studenti comprendano meglio come le competenze acquisite in classe possono essere applicate al lavoro professionale. Descrivere qualcosa non è efficace come mostrarlo agli studenti… e quale modo migliore per mostrare qualcosa se non la stampa 3D?

Ad esempio, i modelli stampati in 3D possono aiutare gli studenti a migliorare la loro comprensione dell’anatomia. Alla Çanakkale Onsekiz Mart University in Turchia, la stampa 3D di modelli di denti ha reso possibile la formazione a distanza in odontoiatria.

La LAB CLOSED è una stampante 3D perfetta con un ampio letto di costruzione che ci consente di stampare 90 molari in 9 ore. I dettagli dei denti stampati sono molto nitidi e la precisione è piuttosto elevata, quindi siamo riusciti a stampare i denti di dimostrazione per gli studenti, ha affermato Yosunçığır.

Utilizzando resine ottimizzate per applicazioni sanitarie, come Elastic Resin o BioMed Clear Resin, gli studenti possono stampare in 3D modelli di ossa, organi, cellule e altri componenti biologici. Nella formazione medica, la stampa 3D può preparare gli studenti alle operazioni chirurgiche creando modelli. Questo tipo di visualizzazione è estremamente prezioso in quanto aiuta i team chirurgici a pianificare le proprie operazioni.

Prepara gli studenti per l’esperienza di laurea

La stampa 3D è un’abilità molto apprezzata sul posto di lavoro. Non solo crea posti di lavoro nei settori ingegneristico e manifatturiero, ma tocca ogni angolo, dall’intrattenimento alla gioielleria. Un rapporto di Grand View Research mostra che il mercato globale della stampa 3D valeva 11,598 miliardi di dollari e dovrebbe espandersi a un tasso di crescita annuale di oltre il 14% dal 2020 al 2027. Hanno spedito 1,4 milioni di stampanti 3D nel 2018 e questo numero dovrebbe aumentare raggiungere gli otto milioni di unità entro il 2027.

Questa crescita nell’adozione della stampante 3D sta aumentando la domanda di competenze di progettazione 3D tra gli studenti di progettazione grafica. La stampa 3D è resa possibile dai designer che costruiscono modelli. Con l’aumento della domanda di prodotti personalizzati, la progettazione di modelli personalizzati diventa più importante che mai. Il lavoro di ricerca e sviluppo (R&S) coinvolge anche la conoscenza della stampa 3D.

La produzione di prodotti di consumo richiede un’analisi approfondita. I professionisti della ricerca e sviluppo possono determinare come ridurre i costi e aumentare l’efficienza con tecnologie come la stampa 3D. La modellazione è necessaria anche per lavori che coinvolgono la biologia, con prodotti come protesi o riproduzioni di organi.

Quando gli studenti apprendono la stampa 3D durante la loro formazione, migliora la loro preparazione per il mercato del lavoro. Imparando la stampa 3D durante la loro formazione, gli studenti possono prepararsi meglio per ruoli creativi dopo la laurea.

Potenzia la partecipazione digitale

In un mondo sempre più digitale, gli studenti devono imparare a utilizzare la tecnologia digitale a proprio vantaggio. La tecnologia digitale a volte subisce un brutto colpo per distrarre dall’apprendimento, ma se utilizzata correttamente, la tecnologia digitale aiuta gli studenti a imparare a interagire con il mondo in modo arricchente. Non importa in quale settore operi: campi diversi come l’arte e la manifattura sono stati modernizzati.

Incorporando la stampa 3D nel curriculum accademico, gli educatori possono incoraggiare gli studenti a comprendere meglio i processi di lavoro digitali. La stampa 3D non richiede solo di avere una stampante 3D, ma gli studenti che la esplorano devono comprendere l’intero processo, dalla progettazione CAD alla post-finitura.

Ad esempio, gli studenti possono apprendere il processo di lavoro della fotogrammetria, in cui vengono estratte misurazioni precise dalle fotografie. La fotogrammetria consiste nello scattare una serie di fotografie di un oggetto, edificio, persona o ambiente, per convertirle in un modello 3D utilizzando vari algoritmi informatici.

Migliora le capacità di risoluzione dei problemi

La stampa 3D risolve i problemi nel mondo reale. Ad esempio, è stata una soluzione ai problemi di carenza di dispositivi di protezione individuale (DPI) durante la pandemia di COVID-19. Questa stessa logica può essere portata in classe. Senza dubbio, la stampa 3D richiede agli studenti di utilizzare le proprie capacità di risoluzione dei problemi. Quando uno studente intraprende un progetto di stampa 3D, deve affrontare diverse domande chiave, come ad esempio:

  1. A cosa servirà la mia parte stampata in 3D?
  2. Di cosa devo tenere conto durante la progettazione del modello, la scelta dei materiali e la finitura del pezzo?
  3. Come posso regolare il mio processo di stampa 3D in modo che sia efficiente?

Sono solo alcune domande. Tuttavia, richiedono una capacità di pensiero critico per esaminare il progetto in questione. Gli studenti dovrebbero essere in grado di passare da idee astratte a un oggetto stampato in 3D, comprendendo come questi concetti sono correlati tra loro. Nella prototipazione, devono essere in grado di testare e valutare il successo di un progetto nel raggiungere il suo obiettivo finale, pensando a qualcosa di più della semplice funzionalità. La stampa 3D incoraggia gli studenti ad affrontare i problemi in modo logico e sistematico, ma incoraggia anche il pensiero creativo.

Approfitta del design thinking

Il design thinking non è solo un concetto alla moda. È definito come “un processo iterativo in cui cerchiamo di capire l’utente, sfidare i nostri preconcetti e ridefinire i problemi per cercare di identificare strategie e soluzioni alternative che potrebbero non essere immediatamente evidenti con il nostro livello iniziale di comprensione”. Più che una moda passeggera, il design thinking è qui per restare e grandi marchi come Apple e Google stanno abbracciando il suo approccio. In che modo la stampa 3D aiuta il design thinking?

La collaborazione è una componente chiave del design thinking e la stampa 3D può favorire la collaborazione tra gli studenti quando gli educatori escogitano progetti di gruppo. Nei progetti di stampa 3D di gruppo, gli studenti imparano dalle prospettive e dagli stili di lavoro reciproci. Le iterazioni sono un altro aspetto essenziale del design thinking. La stampa 3D incoraggia gli studenti a migliorare il proprio design in base ai risultati e ai feedback precedenti.

Conclusione

La stampa 3D è una tecnologia multiforme in grado di tirare fuori il meglio dagli studenti. Gli educatori di tutti i tipi di discipline e livelli accademici possono offrire un’esperienza di apprendimento più coinvolgente e raggiungere obiettivi di apprendimento incorporando la stampa 3D. La stampa 3D è uno strumento prezioso per stimolare l’immaginazione degli studenti e insegnare loro come i concetti si applicano al mondo reale.

Se vuoi saperne di più sulla stampa 3D nell’istruzione, visita la nostra pagina delle risorse educative.



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