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智能制造網訊 在國家層面，美國等現(xiàn)已將3D打印擺在國家戰(zhàn)略的高度進行規(guī)劃，擬定國家層面發(fā)展規(guī)劃。校園層面，一些大學等高等院校及中小學經過開設3D打印課程與訓練、組成愛好社團、舉辦大賽等多樣方法，提高學生對3D打印技術、裝備、系統(tǒng)的認知，培育其技能和興趣。
早在2015年發(fā)布的《國家增材制造(3D打印)產業(yè)發(fā)展推進計劃(2015-2016)》中，我國就已經明確將3D打印列入了國家戰(zhàn)略層面。此后，國內各地有關部門紛紛出臺政策，以此推動3D打印技術研發(fā)、產品制造及實際應用。
3D打印技術經過多年的發(fā)展，已經形成了一條完整的產業(yè)鏈。上游涵蓋增材制造原材料及零件如陶瓷材料、金屬材料、塑料材料等，中游以3D打印設備生產廠商及打印服務為主，涉及的打印技術包括熔融成積成型FDM、光固化成型技術SLA等，下游行業(yè)應用已覆蓋醫(yī)療領域、機器設備、航天航空、個人市場、汽車工業(yè)等各領域。
在教育領域，3D打印的應用可能性近幾年越發(fā)受到關注?；?D打印技術和設備，語文、英語學科可把課文中有代表性的人物、建筑物打印出來；數(shù)學學科把立體幾何模型打印出來，幫助學生理解三維空間圖形結構；物理學科把抽象的電力線結構圖、磁力線打印出來，把無形抽象的知識有形化；化學學科可打印出3D分子、原子模型，把微觀粒子結構實體化。
在美術課堂上，3D打印同樣能夠大有用處。將3D打印應用于美術課程的設計制作環(huán)節(jié)，是對傳統(tǒng)美術教育的重要補充。如今，3D藝術已經成為新時代藝術的制高點，大量從業(yè)人員利用計算機設計藝術作品，然后通過3D打印生產出傳統(tǒng)工藝無法制造的復雜藝術品。學生自己設計3D擺件、飾品、功能件等，也能激發(fā)學習興趣和創(chuàng)造力。
從學校實踐來看，3D打印教育裝備在教學中之所以能夠蓬勃發(fā)展，一個十分重要的原因是3D打印體現(xiàn)出的現(xiàn)代性、綜合性、實踐性和創(chuàng)新性的教育價值，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和動手能力，從而更好地適應信息化、數(shù)字化時代的發(fā)展需要。
從3D打印教育裝備的教學應用方式來看，有全班開課、興趣小組、競賽小組等多種方式。其中，建設3D打印實驗室的學校具備了班級授課的條件，因此班級授課是應用的基本形式。利用3D打印設備組織興趣小組或社團活動是主要的教學應用方式。不過，目前3D打印教育還是一種相對小眾化的教育，很多想學習的學生得不到機會，尚未達到普惠的程度。
當然，3D打印之所以能夠在教育領域得到應用，與其所具備的優(yōu)勢是密不可分的。總的來看，3D打印具有快速交付、無需組裝、減少材料浪費、設計空間無限、精確進行實體復制、產品多樣化不會增加成本等優(yōu)勢。
在教學模型制造及實物模型塑造過程中，借助3D打印機可以打印出多種形狀。傳統(tǒng)的制造設備具有較少的功能和有限類型的形狀，與3D打印所能實現(xiàn)的高精度、高靈活性制造相比差距較大。此外，一臺3D打印機只需要不同的數(shù)碼藍圖和一批新的原材料就可以開始制作，既經濟又方便。
現(xiàn)階段，放眼整個行業(yè)，3D打印技能在教學領域的使用與推行，主要由國家、校園和公司三方協(xié)作推進。公司層面上，3Dsystems、Stratasys等一方面通過捐助3D打印機等方法推行教學使用，另一方面也積極研發(fā)并推出面向校園的3D打印設備、相關課程及教材等。未來，隨著相關制度法規(guī)的逐步完善、3D打印技術的不斷提升以及校園3D打印基礎設施的日益完備，學生們將有機會借助3D打印完成更多課業(yè)內容。
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