國外3D打印萬花筒

機(jī)器人教室里的工具

在美國紐約的HORACE GREELEY高中，并沒有單獨開設(shè)三維打印課程，而是將三維打印機(jī)放置于機(jī)器人課程里的學(xué)科教室，供學(xué)生們做項目需要的時候使用。學(xué)生會根據(jù)自己項目的需要選擇三維打印機(jī)進(jìn)行打印。教師引導(dǎo)全班學(xué)生自由分組，一般是2～4人一組，而后每組自行決定選擇書本中的項目完成或自己設(shè)計解決現(xiàn)實問題的項目進(jìn)行實現(xiàn)。在一個班級里會有十幾個項目同時開展，有寵物自動喂食機(jī)、自動滴灌機(jī)、高能起重機(jī)、外骨骼手套，等等。每一組的方案背后都有著學(xué)生們強(qiáng)烈的自主想法。只有當(dāng)一些特殊結(jié)構(gòu)需要三維打印的時候，學(xué)生們才會利用三維打印機(jī)進(jìn)行設(shè)計打印。三維打印作為工具嵌套在學(xué)生設(shè)計與實現(xiàn)的環(huán)節(jié)中。3D打印機(jī)對他們來說跟鋸子、鉗子等工具別無兩樣。

再現(xiàn)化學(xué)元素結(jié)構(gòu)

美國紐約的石溪學(xué)校開設(shè)了三維設(shè)計的相關(guān)課程。在課程中，學(xué)生們合作完成了用三維打印再現(xiàn)化學(xué)元素結(jié)構(gòu)的作品。學(xué)生們對化學(xué)元素中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)研究，并深入地剖析各成分之間的關(guān)系。再通過三維打印設(shè)計出每一個要素的代表樣式，而后將不同樣式串聯(lián)起構(gòu)成整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這種將三維打印技術(shù)與各學(xué)科課程知識緊密結(jié)合的例子，在這所學(xué)校的三維設(shè)計課程開設(shè)過程中還有非常多，三維打印作為一種工具，有助于學(xué)生們更深入地學(xué)習(xí)某些學(xué)科的核心知識。

來自于學(xué)生的生物醫(yī)學(xué)項目設(shè)計

美國哥倫比亞第五區(qū)技術(shù)中心是一個面向所在區(qū)域內(nèi)三所高中的學(xué)生的課程中心。這里為學(xué)生們提供了各種各樣、豐富多彩的課程，包括影視創(chuàng)作、計算機(jī)工程、寵物護(hù)理、建筑搭建、手工藝品焊接、清潔能源設(shè)計、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)工程，等等。在這里，介紹一位學(xué)生參與課程中心學(xué)習(xí)了18周后完成的項目設(shè)計作品。該學(xué)生在生物醫(yī)學(xué)的課程里學(xué)習(xí)了很多跨學(xué)科的專業(yè)知識，包括醫(yī)學(xué)、生物生理學(xué)、工程學(xué)等。而他在日常生活中發(fā)現(xiàn)有些病人因為臥床不方便起身喝水，而躺著喝水容易導(dǎo)致水沾濕衣服的情況。再結(jié)合自己所學(xué)的跨學(xué)科知識，根據(jù)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)的有關(guān)知識，用三維打印機(jī)打印出自己設(shè)計的避免躺著喝水側(cè)漏的物件，并給出了自己精準(zhǔn)的設(shè)計和依據(jù)。

三維打印與服裝設(shè)計

新加坡南洋理工學(xué)院的大學(xué)生正在學(xué)習(xí)將三維打印技術(shù)運(yùn)用于服裝設(shè)計。這需要學(xué)生們擁有高水平的三維打印技術(shù)，兼?zhèn)漭^好的設(shè)計思維和審美能力。學(xué)生們所使用的工業(yè)級三維打印機(jī)能夠打印出具備較好彈性系數(shù)的衣服、首飾和各種服飾配件。服裝設(shè)計與三維打印技術(shù)相互結(jié)合，對于學(xué)生和教師來說都是充滿挑戰(zhàn)性的項目，師生們需要對尚不確定的領(lǐng)域做出自己大膽而又獨特合理的設(shè)計。在這個項目學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生們既要考慮到材料的局限性，又要最大限度地創(chuàng)造出美觀的服裝，還要符合人體基本的服飾規(guī)律。學(xué)生們往往以小組的方式進(jìn)行項目設(shè)計，并在分工合作中完成設(shè)計。不同小組之間相互分享討論，借鑒彼此的方案優(yōu)點。最終，學(xué)生們會穿著自己創(chuàng)作的三維打印衣服進(jìn)行T臺表演，以此作為課程的最后展示。