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重塑高等教育:3D打印如何在美国高校发挥作用?

2016-02-14 11:41
野明月
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  在国内,以西北工业大学、西安交通大学、清华大学、北京航空航天大学、华中科技大学等学校为中心,可以说是撑起了民族3D打印的半边天。

  高校与3D打印的正面拥抱,除了研发3D打印设备、材料、软件、应用等相关技术,还可以将3D打印技术用于辅助教学。

  3D打印

  杜克大学推出的3D Printing Camp& Duke项目为年轻的学生们提供国家最先进的设备,通过学生的双手来解决工程设计课题带来的挑战。在夏令营过程中,学生磨练自己解决问题的技能和空间推理能力。通过动手活动,参与者学习数学、物理与3D打印和产品设计过程中是如何结合的。计算机辅助设计软件如何帮助一个有趣的想法变为现实。

  对于很多大学来说,3D打印机已经成为促进学习和教育不可或缺的资产。不仅仅像杜克大学这样通过夏令营的活动将学生们对3D打印的认识深化,并且通过3D打印技术帮助教学。有一天,你碰到生物学、计算机学、数学和艺术领域的人聚到一起讨论一个课题的时候,或许你不会感到奇怪。

  哥伦比亚, 早在2000年起

  在哥伦比亚大学的建筑规划与保护研究生院,3D打印设备被认为是学生日常学习生活的常规工具,该学院从2000年起就涉及到3D打印设备的使用,其中包括蜡的打印。而哥伦比亚大学的其他部门,如美术、医学和工程学院也有自己的3D打印机。

  比如说在学生进行演讲过程中,大部分学生通过3D打印模型来展示设计的过程和效果,这是原来二维渲染或绘图不能做的事情,二维的渲染并不直观因为那只是一个视图。

  麻省理工,研发主力

  在麻省理工学院,学生接触了非常前沿、高端的3D打印技术,麻省理工的应用远远超越了简单的模型。机械工程专业的学生将3D打印机描述为一个有价值的研究工具,因为它们可以帮助加速通常采用传统建模方法需要花费更多时间的项目。

  3D打印让快速迭代成为可能,并且3D打印正在创造一个复兴的制造业和设计界,因为即使是普通人也可以从事制造了。除了玻璃打印、复合电子产品打印、4D打印、砂模自动化打印、增强碳纤维材料的打印,麻省理工还在尝试将建筑混凝土的打印推向一个新的高度,他们估计通过他们的技术,可以在一天内打印一个普通的单层住宅的外墙,可以在一天内打印整个外墙。到目前为止,麻省已经成功地进行了小规模的测试,希望在未来的一年里推向更大的规模。

  哈佛, 生物领域的探索

  有一件事令研究者们感到兴奋,关于3D打印涉及到的生物工程技术领域,包括人体组织的创建,哈佛医学院与麻省理工合作了的Harvard-MIT健康科学和技术项目目前正在试图打印可以移植到人体的细胞和组织。不同于传统使用更多的无生命材料,生物打印通常需要凝胶和预凝胶液体将人体细胞包裹在里面。

  目前的挑战是心脏组织的打印,这是更血管化的事情。研究人员使用的Organovo生物打印机,目前打印的组织包括满足用于测试药物的临床试验的目的,也已经创造了用于治疗烧伤皮肤的材料。更复杂的组织需要更多时间。

  更多,一切都在探索

  Delamare大学的教授们以往关于化学教学的一个非常困难的事情就是解释分子的形状,而现在基本上排除了这个障碍,3D打印将改变教授们如何教化学,以及每天如何看待分子,这也很有趣。

  在机器人或机械工程领域,3D打印能够轻松创建移动的部件,通常不需要焊接,这帮助科研打破常规,作为国家顶级矿业学校,Delamare大学随着3D打印机的增加,学校不同专业的头脑聚集起来,包括生物学、计算机科学,甚至艺术领域的人。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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