位于英國牛津郡的阿賓頓中學是一所走讀加寄宿制的私立男校。培養(yǎng)學生具備知識、技能和適應能力以更好地擁抱未來，一直都是學校的教育核心。
學校的設計技術部提供豐富的產品設計課程，希望提升學生的技術知識水平和熟練程度。教授3D建模和設計的同時，還教授使用木材、金屬和聚合物的傳統(tǒng)制造方法。
鑒于學校希望彌補用工需求的技能短板，像是3D設計、設計思維和CAD等21世紀的新技能現(xiàn)如今比以往任何時候都來得更加重要。當學生們從中學畢業(yè)后，可具備相應的技術和認知技能，讓他們在進入大學時獲得優(yōu)勢。
阿賓頓中學設計技術部負責人Dan Hughes介紹說：“在A-Level課程中，我們嘗試為學生提供更多機會去鞏固學習基礎，這更符合大學一年級而非中學最后一年的要求。我們的學生學習使用Autodesk Fusion 360，他們在大學修讀這一專業(yè)后告訴我們，相比同齡人他們的CAD能力更勝一籌，這得益于他們在中學階段奠定的基礎——他們知道哪些是可行的，什么可以做到。因此我們認為，為學生的未來發(fā)展我們做好了充足的準備。”
在學校教授3D建模、數字設計和快速原型制作的教學中，MakerBot 3D打印機系列特別有用。阿賓頓中學從10年前開始使用初代Replicator，近年來先后使用過Replicator 2、Replicator+、Replicator Mini、SKETCH和METHOD X 3D 打印機等不同機型。
Hughes表示：“我們購入Replicator系列，為學生提供了更多接觸這項技術的機會，有助于增加他們對3D打印的興趣和使用率?？焖僭椭谱鬟^去僅限于部分學生使用，現(xiàn)在隨著3D打印設備數量的增加，所有年齡段的學生都能直接使用，并快速實現(xiàn)他們的設計?！?/FONT>
隨著越來越多的學生開始使用3D打印機，阿賓頓希望提升他們處理作業(yè)的速度和數量，因此便開始對設備進行新一輪的升級。他們開始在市場上尋找易于使用、穩(wěn)定可靠，且適合在教室內使用的3D打印機。
Hughes說道：“我們選擇MaketBot SKETCH的主要原因之一在于它全封閉的打印空間和額外的安全特性。相較其他3D打印解決方案，MakerBot解決了我們的健康安全顧慮。為符合英國對學校安全使用3D打印的CLEAPSS標準，我們發(fā)現(xiàn)SKETCH可以滿足需求。它封閉的打印內倉、內置的微粒過濾器和無毒材料使其成為在教室內使用的理想選擇?！?/FONT>
設計、打印、迭代
DESIGN, PRINT, ITERATE
Hughes評價說：“有多臺可供使用的SKETCH打印機給我們帶來了巨大的好處，改善了我們的工作流程和生產力。盡管這些打印機體積很小，但它們的可靠性給我們留下了深刻印象。有限的打印空間讓學生在設計時需要更加小心、有創(chuàng)意，并需要問自己：材料、空間和時間的使用是否都已實現(xiàn)最優(yōu)化?”
這不僅鼓勵了學生們的創(chuàng)新思維方式，還能減少設計和測試階段中的材料浪費。
Hughes補充道：“從我們打印的成品來看，SKETCH的表現(xiàn)非常出色。自從我們春季恢復線下教學以來，這些打印機幾乎全天候不間斷地運行。它們的工作時非常安靜，我們可以在教室里裝上一排，也不會被影響?！?/FONT>
當開始一個新項目時，大多數年輕學生首先會將自己的想法通過紙板或泡沫建模。然后通過CAD完善設計，再在SKETCH上打印，測試概念或組件的實物功能。一旦對自己的設計感到滿意，他們就會使用3D打印、數控加工、銑削或鑄造，進入最后的工序。
這些設計、測試和迭代的能力給了學生大膽試錯的機會，而不必擔心迭代之間延長的等待時間。
Hughes繼續(xù)說道：“無論是對初學者還是對中級3D打印用戶，SKETCH都易于使用，帶來了可靠、安全和信心。相比那些更高級的打印機，如METHOD，需要學生對制造過程、材料特性和特定應用選擇都有所了解，學生們一直在使用SKETCH打印不同應用，無論是為了項目，還是出于興趣，或是為了更好地熟悉這項技術。學生們會在MakerBot CloudPrint上準備好文件，然后上傳至打印隊列，等待老師調配，完成打印后直接從打印機上獲取。MakerBot CloudPrint的開發(fā)徹底革新了打印的效率，部門內的所有成員都可以監(jiān)測打印隊列并輕松安排打印作業(yè)的優(yōu)先順序?！?/FONT>
盡管SKETCH的穩(wěn)定性已被充分證實，但一些高年級學生還是渴望能夠使用全新的METHOD X 3D打印機。設計技術部的工作室里安裝了幾臺MakerBot 3D打印機和一部激光切割機，學生們可以用來制作任何水平和復雜程度的設計。
Hughes說道：“METHOD讓我們可以打印更復雜的部件。在我看來，SKETCH是我們主要的生產力——它可以全天候供所有年級的學生使用，對部件進行第一次改進;當學生們確認部件的性能后，可以轉移到METHOD上進行最后的生產?！?/FONT>
解鎖更多可能
UNLOCKING THE POSSIBILITIES
Hughes還表示，“3D打印在學校還有很多發(fā)揮空間，甚至可以是跨部門的應用。我們已經看到它在物理、化學和地理等不同學科的應用，不僅局限于設計技術部?！?/FONT>
在一個地理項目中，學生們在使用3D打印制作立體山脈模型，以互動的形式更加直觀地了解等高線。他們還為化學項目制作了化學鍵模型，使用3D打印不同模塊，制成最終可連接在一起的細胞結構。
“隨著我們對3D打印越來越重視，必須解決的一大問題就是讓學生和學校領導了解增材制造為我們帶來的自由和好處。確保他們意識到這些知識和技能的必要性，以及它能夠如何加強學科教學，以此證明我們所投入的時間和金錢是合理的?！?/FONT>
Hughes指出：“學生使用CAD的能力有多大，3D打印這項技術對我們的幫助就有多大。一旦熟練掌握了CAD，他們就可以將其應用于3D打印或激光切割等制造方法中。若受制于CAD能力，下一階段的生產內容也會因此受限，學生們將不得不轉向開源網站下載3D模型。”
對此，設計技術部非常重視——從學生進校開始就安排了CAD技能的課程，并在之后的每一年進行鞏固和加強。因此，學生們可以成功打印出更具挑戰(zhàn)和實用性的作品。
3D打印已成為阿賓頓中學各年級學生設計技術課程的一個重要組成部分。它并沒有代替我們培養(yǎng)學生了解材料特性、設計和傳統(tǒng)制造方法，而是讓學生可以選擇最合適的制造方法充分實現(xiàn)他們的創(chuàng)造潛力。
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