3D printen, Formlabs | 5 min Leestijd

Hoe kunnen scholen aan de slag met 3D-printing?

Dennie Rijk
13-12-22

3D-printen heeft de afgelopen jaren een flinke groei doorgemaakt. De ontwikkelingen in de 3D-printindustrie hebben een technologie die ooit onbetaalbaar was veel intuïtiever gemaakt voor leraren en studenten. Deze technologie heeft een groot aantal industrieën veranderd, zoals de techniek, productie, tandheelkunde, gezondheidszorg, entertainment, juwelen, audiologie en onderwijs. En nu is het tijd voor scholen om 3D-printen te omarmen, zodat de studenten van vandaag de pioniers van morgen kunnen worden. Naast het helpen bij de voorbereiding op een baan, is 3D-printen een zeer nuttig leermiddel dat de creativiteit stimuleert.

Maar hoe kunnen docenten op alle niveaus aan de slag met 3D-printen in de klas? In deze blog behandelen we waarom klaslokalen 3D-printen nodig hebben en hoe je 3D-printen in de klas kunt integreren.

Voordelen van 3D-printen in de klas

Het is belangrijk dat klaslokalen worden gemoderniseerd. Dit betekent dat leerlingen moeten worden uitgerust met basismiddelen zoals moderne laptops en audiovisuele hulpmiddelen zoals projectoren en smartboards. In plaats van technologie uit het klaslokaal te weren, moeten leerkrachten leerlingen in staat stellen te leren met deze nieuwe technologie. Zo klinken 3D-printers misschien niet fundamenteel, maar ze hebben zich bewezen als essentiële hulpmiddelen.

3D-printers hebben onlangs veel belangstelling gewekt voor onderwijsdoeleinden. Volgens een Department for Education-rapport "hebben 3D-printers een aanzienlijk potentieel als leermiddel en kunnen ze een positieve invloed hebben op de inzet en het leerproces van leerlingen".

3D-printen maakt leren actief, geeft studenten praktische ervaring en brengt hun CAD-projecten tot leven. Naast het lezen van boeken en het maken van aantekeningen bij colleges, kunnen studenten academische concepten toepassen op 3D-printen, waardoor ze de informatie beter kunnen opnemen. Dit is bijzonder nuttig voor ervaringsgerichte leerlingen. In anatomielessen kunnen studenten bijvoorbeeld botten en organen printen om het menselijk lichaam beter te begrijpen. Door 3D-printen verwerven studenten ook analytische vaardigheden - ze interpreteren de grootte, vorm, beweging en relaties tussen objecten.

Bovendien ondersteunt 3D-printen het begrip van de echte wereld. Door al doende te leren, kunnen leerlingen zien welke impact hun 3D-geprinte onderdelen in de echte wereld kunnen hebben. Leerkrachten spelen een belangrijke rol om leerlingen te helpen begrijpen welke impact 3D-printen heeft op het dagelijks leven.

3D-printen in de klas kent toepassingen die verder gaan dan alleen voor de exacte vakken (zoals wetenschap, techniek, wiskunde). 3D-printers zijn creatieve instrumenten die de verbeelding verruimen. Er zijn vrijwel geen grenzen aan wat leerlingen kunnen printen. Leerlingen zonder CAD-vaardigheden kunnen 3D-objecten maken in VR en ze vervolgens printen.

Advies nodig?

Heeft u een toepassing waarbij u graag advies krijgt of 3D printen hierbij iets kan betekenen? Een van onze adviseurs helpt u graag verder.

Gratis advies ontvangen

Hoe gebruik je 3D-printen in de klas?

Leer 3D-printen met de hulp van Formlabs

Hoe kunnen docenten 3D-printen in de klas integreren? Het start bij het zelf leren 3D-printen. Hoewel er een leercurve is, kunnen de middelen van Formlabs docenten op weg helpen. De Learning Pathways van Formlabs bieden alle informatie die je nodig hebt, aangepast aan jouw branche. Je verwerft basiskennis over scannen en ontwerpen, printvoorbereiding, printen en nabewerking. Specifieke onderwijsonderwerpen zijn onder andere:

  • Uitpakken, printen en nabewerken.
  • 3D-modellen printbaar maken.
  • Uitvoeringsadvies en leerplanvoorbeelden.

Maak een leerplan met 3D-printen

De volgende stap is het maken van een leerplan dat 3D-printen behelst. 3D-printen is geschikt voor elk onderwijsniveau: basis- en middelbare scholen, middelbaar beroepsonderwijs en technische scholen, alsook hoger onderwijs.

3D printen op basis- en middelbare scholen

Sommige scholen hebben 3D-printen al succesvol geïntegreerd in hun leerplan. Zo is de Universiteit van Florida begonnen met een programma voor middelbare scholieren, iDigFossils genaamd, waarbij gebruik wordt gemaakt van 3D-geprinte fossielen. iDigFossils brengt het museum naar de klas. Leerkrachten ontwierpen activiteiten waarmee leerlingen fossielen konden verkennen vanuit het oogpunt van evolutie, biologie en klimaatverandering. Onderzoekers van het programma werken ook aan computertoepassingen waarmee leerlingen 3D-beelden in lagen kunnen onderzoeken.

Leerkrachten op basis- en middelbare scholen moeten nagaan hoe 3D-printen het best kan worden ingepast in de vakken die zij onderwijzen. In de kern gaat 3D-printen over ontwerpen en maken. Leerkrachten kunnen 3D-printen toepassen in een brede waaier van vakken en activiteiten. Denk aan historische gebouwen nabouwen, menselijke skeletten en organen maken, wiskunde-experimenten opzetten en juwelen maken. Om maar een paar voorbeelden te noemen…

3D printen op middelbaar beroepsonderwijs en technische scholen

Middelbaar beroepsonderwijs en technische scholen maken ook gebruik van 3D-printen. Bij Morrison Tech leren studenten al doende, en 3D-printen is een essentieel onderdeel van dat principe. Bijna alle technische cursussen van Morrison Tech omvatten 3D-printen en de projecten waaraan studenten werken zijn gericht op echte problemen. Studenten leren 3D-printen voor productontwikkeling en prototypes - ze hebben functionele onderdelen vervaardigd zoals tandwielen die zijn uitgehard met de Formlabs Form Cure. Technische scholen zoals Morrison Tech integreren 3D-printen om studenten te helpen zich voor te bereiden op banen waarin veel gebruik wordt gemaakt van 3D-printen.

3D printen in het hoger onderwijs

3D-printen wordt steeds gebruikelijker in het hoger onderwijs. Volgens een studie van Deloitte zijn dit de belangrijkste behoeften op het gebied van 3D-printen in het hoger onderwijs:

  • Een multidisciplinair begrip van de belangrijkste Additive Manufacturing- (AM) gerelateerde kennisgebieden, waaronder materiaalwetenschap, ontwerp, engineering, enz.
  • Betere ontwerpkennis, specifiek ontworpen voor AM-vaardigheden.
  • Een bredere, creatievere en innovatieve mentaliteit.
  • Een beter begrip van de banden van AM met bestaande productieprocessen, niet alleen AM.
  • Een commerciële instelling om de AM-businesscase te begrijpen.

Hogescholen en universiteiten die 3D-printen willen integreren, moeten hun programma's evalueren en bekijken hoe 3D-printen hierin past. De sleutel tot een succesvol 3D-printprogramma is een multidisciplinaire aanpak die de nadruk legt op ervaringsleren.

>Bij UMass Lowell betekende dat een upgrade van de cursussen beeldhouwen en 3D-ontwerp voor de 21e eeuw. Professor Yuko Oda gebruikt 3D-printen om de cursussen 3D-ontwerp, beeldhouwen en 3D-modellering en -animatie aan de universiteit te moderniseren, met goede resultaten. 

Schrijf een lesplan voor 3D-printen

Leerkrachten van alle vakken kunnen 3D-printen naadloos verweven in hun lesplannen. Met verschillende programma’s hebben leerlingen toegang tot een breed scala aan printklare bestanden en met gebruiksvriendelijke CAD-programma's kunnen leerlingen hun eigen prints ontwerpen. Hieronder een aantal voorbeelden als lesplan.

Wetenschap

Een voorbeeld van hoe docenten 3D-printen kunnen integreren in een wetenschappelijk lesplan is aardwetenschappen. Leerlingen kunnen lagen van de aarde printen, in elkaar zetten en beschilderen. Door de lagen zelf te printen, kunnen ze de structuur van de aarde beter leren kennen. Leerlingen kunnen ook 3D-moleculaire modellen printen voor scheikunde.

Techniek

Bij techniek kunnen leerlingen hun eigen constructies bouwen door losse onderdelen te 3D-printen. Ze kunnen bijvoorbeeld een functionele 3D-geprinte klok maken.

Wiskunde

3D-printen is uiterst geschikt voor meetkundelessen. Leerlingen kunnen allerlei vormen 3D-printen, van eenvoudig tot complex. Ze kunnen ook vertrouwd raken met patronen. Het Tessell Escher Project moedigt leerlingen aan om vlakvullingsvormen te printen en vervolgens in elkaar te zetten. Leerlingen kunnen ook schaalmodellen maken die hen helpen verhoudingen en proporties te begrijpen.

Architectuur

3D-printen kan architectuurstudenten helpen bij het ontwerpen en bouwen van prototypes van gebouwen. Door verschillende onderdelen van een gebouw te 3D-printen, kunnen studenten beter begrijpen hoe hun ontwerp tot leven kan worden gebracht.

Kunst

De mogelijkheden van 3D-printen in de kunst zijn grenzeloos. Studenten kunnen 3D-sneeuwvlokken, muziekinstrumenten en nog veel meer maken.

Geschiedenis

Studenten kunnen historische monumenten en gebouwen nabouwen door ze te 3D-printen. Leerlingen kunnen bijvoorbeeld Azteekse- en Maya-structuren printen.

Conclusie van 3D printen binnen de scholen

3D-printen lijkt op het eerste gezicht misschien een luxe toevoeging, maar het is nu al een belangrijk technologisch, multidisciplinair onderwijsinstrument geworden. 3D-printen is een zeer veelzijdige technologie en kent vele toepassingen in het onderwijs, op verschillende onderwijsniveaus en in verschillende vakken. Opdat de leerlingen van vandaag de vernieuwers van morgen worden, moeten leerkrachten aan de slag met 3D-printen in de klas. Benieuwd welke 3D printer aansluit bij jouw toepassing? Neem contact met ons op en we kijken graag met je mee.

Vond je dit artikel interessant?

Krijg de nieuwste blogs direct in je mailbox door je hieronder in te schrijven.
Je geeft toestemming aan Layertec om je ingediende persoonlijke informatie op te slaan en te verwerken om je van de gevraagde informatie te voorzien.

Dennie Rijk

Ook interessant voor u