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2024-05-01 14:11謝迎新
科學之友 2024年4期
謝迎新
在科學技術飛速發展的今天，3D打印就像一顆耀眼的新星，照亮了整個科技教育的星空。3D打印既是一種嶄新的學習方法，又是一種創造性的思考?，F在，我們將透過由想法到實際作品的奇妙旅程，發掘3D打印的無限可能性。3D打印簡而言之就是將數字化模型轉換成實物的技術。其利用特制的印刷機及材質，在數分鐘之內完成各種復雜的造型與構造，即使是人體器官也不例外。這項技術的潛能是無限的，它不僅改變了我們的生活，也改變了我們的學習方式。
3D打印是指在計算機的控制下，利用數字化、自動化等技術，把模型以一定方式復制或虛擬成實物，將三維實體制作成一個具有特定功能和結構造型的產品。其可以在任何環境中復制，本質上是一種“物”與原材料相融合所產生的特殊效果或者理想狀態，即所謂的“藝術創作”。
3D打印的基本原理是利用計算機控制來制造符合人們視覺、聽覺的感官感受，利用計算機的高效率、低成本來完成產品設計制造工作，在三維空間中，物體按照人們設定好的程序模型運動到指定機構中。3D打印是一種利用虛擬現實技術制造產品的手法，可以模擬出真實世界中物體的運動過程，實現三維空間立體感，在二維和三維仿真領域被廣泛運用于各種高科技產業，但由于其具有高成本、小尺寸以及實物制作工藝要求嚴格、生產周期長和受環境影響大等特點，目前還沒有得到廣泛應用與發展，此外還有其他方面的技術難題亟待解決。
3D打印在創意中的優勢
3D打印即模擬人類真實世界并使之成為可能，其將人和自然結合在一起，創造出一個新奇完美且具有未來意義或價值的環境，通過計算機技術建立起全新、高效、開放以及動態化等多種功能系統。3D打印的應用范圍很廣，在創意領域已成為文化產業中不可或缺的一部分。作為一種創新產品，3D打印打破了傳統繪畫方式和創作模式。從某種意義上講，3D打印就是復制，但是這種復制不僅僅是對實物本身進行加工、改造的過程，而是要將其與設計思想巧妙地融合在一起，真正實現作品價值最大化的藝術形式，因此3D打印在創意領域中具有巨大優勢。
3D打印所需的材料、模型都可以重復使用和更新，所以在開發過程中不必再花費大量金錢購買新產品或原材料。在創意設計時，3D打印可有效地運用各種先進技術提高效率。隨著社會經濟水平不斷提升以及人們對物質的要求不斷提高，越來越多的人將3D打印應用到實際生活中。
3D打印的原材料主要是金屬，這些物品一般具有熔點較高、易燃等特點。在制作實物時，可以對其做加熱處理，這樣不僅使成本大大降低，還能提高產品質量，同時也節約了資源和能源。3D打印工藝的使用，可以大大縮減原材料，減少生產過程中不必要的環節，進而減少人工費用。經過精心策劃與組織，生產流程中所需的原材料與工具均已準備好。通過高效的加工流程，成品得以迅速且精準地完成，并直接交付至消費者手中。此過程無需依賴大量人力進行煩瑣的運輸工作，從而實現了高效批量生產，節約了寶貴的時間與資源。
如何利用3D打印進行科學教育
實現產品創新 過去，設計師大多依賴手工或機器完成設計任務，不僅浪費時間和精力，而且成本較高。目前，利用3D打印技術可以快速、低成本地實現任意形狀、結構的樣機制造，極大地提高產品設計效率，對促進學生創造性思考和增強實踐技能大有裨益。
開展實訓 在研究過程中，理論固然重要，但實際操作也必不可少。利用3D打印技術，學生可以把抽象的理論知識轉變成實際的動手操作，在實踐中掌握科學規律。例如，讓學生自行設計、制作一臺微型太陽能發電機，并在實踐中學習如何利用太陽能發電。
開展課題研究 在項目學習中，學生必須解決一些實務方面的問題，這對增強他們解決問題的能力及培養團隊精神大有益處。3D打印技術為學生的創作提供了強有力的工具，例如，讓學生自己設計、印刷一些輔助器材，認識科技的社會意義，進而增強社會責任感。
3D打印只是一個工具，科學教育的關鍵在于教育和創新思維。我們需要引導學生正確使用3D打印技術，培養他們的創新思維，提高實踐能力和解決問題的能力。只有這樣，才能真正實現從創意到實物的奇妙之旅，讓科學技術真正為我們的生活和學習服務。
總的來說，3D打印是一種強大的工具，為科學教育提供了無限的可能。讓我們一起把握這個機會，利用3D打印開啟一場從創意到實物的奇妙之旅，培養出更多的科技創新人才，為未來注入更多的活力和希望。在這個充滿挑戰和機遇的時代，讓我們一起玩轉3D打印，讓科學的火花在我們的生活中燃燒，讓創新的思維在我們的腦海中閃現。讓我們一起踏上這場奇妙之旅，探索3D打印的無限可能，創造更多的奇跡。
作者單位|衡南縣職業中等專業學校
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3D打印是指在計算機的控制下，利用數字化、自動化等技術，把模型以一定方式復制或虛擬成實物，將三維實體制作成一個具有特定功能和結構造型的產品。其可以在任何環境中復制，本質上是一種“物”與原材料相融合所產生的特殊效果或者理想狀態，即所謂的“藝術創作”。
3D打印的基本原理是利用計算機控制來制造符合人們視覺、聽覺的感官感受，利用計算機的高效率、低成本來完成產品設計制造工作，在三維空間中，物體按照人們設定好的程序模型運動到指定機構中。3D打印是一種利用虛擬現實技術制造產品的手法，可以模擬出真實世界中物體的運動過程，實現三維空間立體感，在二維和三維仿真領域被廣泛運用于各種高科技產業，但由于其具有高成本、小尺寸以及實物制作工藝要求嚴格、生產周期長和受環境影響大等特點，目前還沒有得到廣泛應用與發展，此外還有其他方面的技術難題亟待解決。
3D打印在創意中的優勢
3D打印即模擬人類真實世界并使之成為可能，其將人和自然結合在一起，創造出一個新奇完美且具有未來意義或價值的環境，通過計算機技術建立起全新、高效、開放以及動態化等多種功能系統。3D打印的應用范圍很廣，在創意領域已成為文化產業中不可或缺的一部分。作為一種創新產品，3D打印打破了傳統繪畫方式和創作模式。從某種意義上講，3D打印就是復制，但是這種復制不僅僅是對實物本身進行加工、改造的過程，而是要將其與設計思想巧妙地融合在一起，真正實現作品價值最大化的藝術形式，因此3D打印在創意領域中具有巨大優勢。
3D打印所需的材料、模型都可以重復使用和更新，所以在開發過程中不必再花費大量金錢購買新產品或原材料。在創意設計時，3D打印可有效地運用各種先進技術提高效率。隨著社會經濟水平不斷提升以及人們對物質的要求不斷提高，越來越多的人將3D打印應用到實際生活中。
3D打印的原材料主要是金屬，這些物品一般具有熔點較高、易燃等特點。在制作實物時，可以對其做加熱處理，這樣不僅使成本大大降低，還能提高產品質量，同時也節約了資源和能源。3D打印工藝的使用，可以大大縮減原材料，減少生產過程中不必要的環節，進而減少人工費用。經過精心策劃與組織，生產流程中所需的原材料與工具均已準備好。通過高效的加工流程，成品得以迅速且精準地完成，并直接交付至消費者手中。此過程無需依賴大量人力進行煩瑣的運輸工作，從而實現了高效批量生產，節約了寶貴的時間與資源。
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實現產品創新 過去，設計師大多依賴手工或機器完成設計任務，不僅浪費時間和精力，而且成本較高。目前，利用3D打印技術可以快速、低成本地實現任意形狀、結構的樣機制造，極大地提高產品設計效率，對促進學生創造性思考和增強實踐技能大有裨益。
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總的來說，3D打印是一種強大的工具，為科學教育提供了無限的可能。讓我們一起把握這個機會，利用3D打印開啟一場從創意到實物的奇妙之旅，培養出更多的科技創新人才，為未來注入更多的活力和希望。在這個充滿挑戰和機遇的時代，讓我們一起玩轉3D打印，讓科學的火花在我們的生活中燃燒，讓創新的思維在我們的腦海中閃現。讓我們一起踏上這場奇妙之旅，探索3D打印的無限可能，創造更多的奇跡。
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