Die Technologie hat im Bereich der Bildung Quantensprünge gemacht. Vom Lernen in einer Einzimmer-Schule bis hin zum Surfen nach Informationen mit nur wenigen Klicks hat die Technologie dazu beigetragen, Bildung und Lernen für Schüler zunehmend fesselnd zu gestalten.
Eine aufstrebende Technologie im Bildungsbereich ist der dreidimensionale (3D) Druck, der, wenn er mit dem regulären Lehrplan kombiniert wird, die Kreativität inspirieren und analytische sowie Problemlösungsfähigkeiten bei Kindern schärfen kann.
Bevor wir tiefer in die Möglichkeiten eintauchen, die der 3D-Druck in der Welt der Bildung bieten kann, lassen Sie uns zunächst verstehen, was diese Technologie ist.
Wie unterscheidet sich der 3D-Druck von der traditionellen Fertigung?
Der 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, ist ein Prozess, der 3D-Drucksoftware verwendet, um 3D-Objekte aus einer digitalen Datei herzustellen. Im Gegensatz zur subtraktiven oder traditionellen Fertigung, bei der ein Stück Plastik oder Metall mit einer Maschine herausgeschnitten wird, erzeugt der 3D-Druck komplexe Formen, indem Materialien Schicht für Schicht aufgetragen werden.
Was ist 3D-Drucksoftware?
3D-Drucksoftware gehört zur Familie der computergestützten Design- (CAD) Software. Sie wird verwendet, um den Druck von realen Objekten zu erleichtern, die in einer 3D-Modellierungssoftware erstellt wurden, indem das Modell in eine Maschinensprache übersetzt wird, die ein 3D-Drucker interpretieren kann.
Integration des 3D-Drucks in den MINT-Lehrplan
Die Einbeziehung des 3D-Drucks in Kurse der Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik (MINT) ermöglicht es den Schülern, ihre innovativen und komplexen Ideen in die Realität umzusetzen. Es ermöglicht den Schülern ein besseres Verständnis des Designprozesses durch praktische Erfahrung, von der Konzeption bis zur Erstellung.
Mit praktischer Ausbildung an 3D-Druckern können Schüler die Verantwortung für die Entwicklung des 3D-Designs übernehmen und mit ihren Fähigkeiten in computergestütztem Design (CAD), Robotik und Ingenieurwesen innovieren. Sie können Prototypen von Objekten bauen, die oft Bewegung, Rotation zeigen oder leuchten können. Schulen und Universitäten, die Partnerschaften mit lokalen Unternehmen haben, können den Schülern Möglichkeiten bieten, praktische Fähigkeiten in verschiedenen Branchen zu entwickeln, einschließlich fortschrittlicher Fertigung, Ingenieurwesen, Informatik und Gesundheitswesen.
Neue Innovationen im Bereich des 3D-Drucks eröffnen neue Horizonte nicht nur für Technikstudenten, sondern auch für Studenten aus verschiedenen Disziplinen. Dies ist auf den erhöhten Zugang und die Akzeptanz dieser Technologie durch den Bildungssektor zurückzuführen.
Segmentierung und Analyse der Nutzer von 3D-Drucksoftware auf G2
Das obige Diagramm zeigt die Regionen, aus denen Bewertungen für Produkte in der Kategorie 3D-Drucksoftware auf G2 eingegangen sind. Mehr als die Hälfte der Käufer von 3D-Drucksoftware stammt aus Amerika, gefolgt vom asiatisch-pazifischen Raum und anschließend EMEA.
Dass Amerika den größeren Teil des Kuchens einnimmt, kann auf die frühe Entwicklung der additiven Fertigungstechnologie in der Region zurückgeführt werden. Die Mehrheit der wichtigsten Anbieter im Bereich des 3D-Drucks hat ihren Sitz in dieser Region, die auch die höchste Anzahl an Patenten für diese Technologie aufweist.
Zum Beispiel sagte Margaret Kingsport, Direktorin für innovative Familiendienste, Fayetteville Free Library, dass öffentliche Bibliotheken in den USA Kindern im Alter von 9 bis 18 Jahren erlauben, die 3D-Drucker zu bedienen. Es gibt auch Nachmittagsprogramme, um Kindern beizubringen, wie man Objekte in 3D druckt, im Austausch für einen minimalen Betrag, der basierend auf der Menge des für den Druck verwendeten Kunststoffmaterials berechnet wird.
Schulkinder drucken typischerweise Modelle aus Videospielen und Zeichentrickfiguren. Tutorials zum Drucken solcher Objekte sind online verfügbar. Sobald sie mit dem Prozess vertraut sind, können sie tiefer in die Technologie eintauchen, um Grafikdesign und Programmierung zu lernen, ihre mathematischen und räumlichen Lernfähigkeiten zu verbessern und ihre Computer- und Informationstechnologiekompetenz zu steigern.
Die Einbeziehung von 3D-Druckern in die öffentliche Bibliothek verwandelt heutige Bibliotheken in innovative Lernzentren. Kingsport glaubt, dass der 3D-Druck in Bibliotheken ein Trend ist, der wachsen wird, bis jede Bibliothek mindestens einen 3D-Drucker beherbergt.
Das G2 Grid® bietet einen Einblick in die führenden Anbieter in der Kategorie 3D-Drucksoftware basierend auf Bewertungen, die von unserer Benutzer-Community gesammelt wurden, sowie auf Daten, die aus Online-Quellen und sozialen Netzwerken aggregiert wurden. Fusion 360, Solid Edge, SOLIDWORKS, Tinkercad, Onshape, Blender, und Ultimaker Cura sind die Marktführer im G2 Grid® für 3D-Drucksoftware basierend auf echten Benutzerbewertungen.
Anwendungsfälle des 3D-Drucks in der Bildung
Die 3D-Drucktechnologie kann die Lücke schließen, die Schüler beim Verfolgen ihrer Ausbildung in verschiedenen Disziplinen und der Anwendung dieser Theorien im realen Leben erleben.
- Medizinische Ausbildung: 3D-gedruckte anatomische Modelle können in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Zustand eines Patienten hergestellt werden, indem digitale Bildgebungs- und Kommunikationsdaten verwendet werden, die während der MRT-, CT- oder Ultraschalluntersuchung gewonnen wurden. Dies hilft den Schülern, medizinische Verfahren zu üben und die Ausbildungsschwierigkeiten zu bewältigen. Die 3D-gedruckten anatomischen Objekte dienen als Referenzpunkte, die bei der Planung vor einem chirurgischen Eingriff, der Korrektur der Abmessungen von Implantaten, der Voranpassung von medizinischen Implantaten und mehr helfen.
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Maschinenbau: 3D-Drucker helfen Maschinenbaustudenten, ihr Verständnis von Mechanik, Materialien, Design und Fertigung zu verfeinern. Die traditionelle Ausbildung lehrt die Schüler, Lehrbuchprobleme zu lösen; infolgedessen sind sie nicht in der Lage, eine Verbindung zwischen realen Szenarien und grundlegenden Ingenieurkonzepten herzustellen.
Eine frühe Einführung in die additive Fertigung und kontinuierliche Beteiligung an 3D-Druck-bezogenen Übungen durch Unterrichts- und Forschungsprojekte kann den Schülern beim Übergang vom College in die Unternehmenswelt helfen.
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Kunst und Design: Studenten, die Kunst und Design studieren, können die 3D-Drucktechnologie nutzen, um ihre Vorstellungskraft und Kreativität in greifbare Objekte umzuwandeln. Sie verwenden diese Technologie, um alte sowie zukünftige Kunstwerke zu visualisieren, Prototypen zu erstellen und verschiedene komplexe Formen zu schaffen.
3D-Drucksoftware kann zum Entwerfen und Drucken von Modeaccessoires, Möbeln, Skulpturen und mehr verwendet werden. Studenten des Modedesigns, Grafikdesigns und der bildenden Kunst nutzen 3D-Drucktechnologien, um neue Horizonte in ihren jeweiligen Bereichen zu eröffnen.
Weg nach vorne
Im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsprozessen spielt der 3D-Druck eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Objekten, die leichter sind und weniger Materialverschwendung beinhalten, wodurch Branchenführern ein Wettbewerbsvorteil verschafft und die Produktionsprozesse optimiert werden.
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Mit der Preisstruktur von 3D-Druckern, die im Laufe der Jahre wettbewerbsfähiger geworden ist, um den wachsenden Anforderungen verschiedener Sektoren gerecht zu werden, wird die 3D-Drucktechnologie oft als die nächste industrielle Revolution bezeichnet.
Die Akzeptanz des 3D-Drucks in der Bildung wird aufgrund der zunehmenden Anzahl von Produkten und Dienstleistungen, die sich auf Lehrer und Schüler konzentrieren, der Verfügbarkeit kostengünstiger und benutzerfreundlicher Drucker, Schulungs- und Zertifizierungsprogramme sowie des Zugangs zu Online-3D-Druckressourcen weiter zunehmen. Es besteht kein Zweifel, dass der 3D-Druck weiterhin einen Mehrwert bieten wird, wenn er mit dem Unterricht kombiniert wird, und es den Schülern ermöglicht, ihre Ideen zum Leben zu erwecken.
Bearbeitet von Sinchana Mistry
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Anindita Sengupta
Anindita is a Senior Research Analyst at G2 specializing in cloud technologies, CAD & PLM software, and web hosting services. With over five years of experience in market research, Anindita has a proven track record of tracking, analyzing, sizing, and forecasting the industrial printer and B2B software markets. Her passion for technology and staying up-to-date with the latest software trends makes her an invaluable asset to B2B buyers and sellers of software. When she's not immersed in market research, Anindita loves to read and explore new destinations, constantly fueling her curiosity and creativity.
