Hoe 3D-printers het klaslokaal transformeren

STEAM-vaardigheden zijn ongetwijfeld steeds meer gewaardeerd bij jongeren, bijvoorbeeld bij het vinden van een baan.

STEAM-vaardigheden zijn de bekende vaardigheden op de gebieden van wetenschap, techniek, engineering, kunst en wiskunde. Het is bewijsbaar mogelijk om kinderen en jongeren de basisprincipes van deze domeinen op een praktische en visuele manier via entertainment bij te brengen.

Hersenstimulatie op jonge leeftijd is zeer voordelig, aangezien kennis op die leeftijd sneller wordt verworven dan in de volwassenheid. In het proces van het concreet maken van bepaalde projecten kunnen kinderen en jongeren complexe onderliggende concepten begrijpen, door deze concepten te verinnerlichen via de praktijk, wat op zijn beurt helpt om de leerling gemotiveerd te houden tijdens het leerproces.

Onderwijs door entertainment wordt al meer dan 50 jaar toegepast, maar nu, met de komst van de digitale era, heruitvindt het zich door nieuwe mogelijkheden en leermethoden te introduceren.

Tegenwoordig hebben steeds meer onderwijsinstellingen 3D-printers en andere apparaten waarmee educatieve projecten uitgevoerd kunnen worden:

1. Motiveren van leerlingen en het stimuleren van hun leergroei.
2. Versnellen van het leerproces.
3. Verbeteren van de informatieretentie.
4. Ontwikkelen van kritische en reflectieve capaciteit.
5. Stimuleren van collectief en gepersonaliseerd leren.

Er zijn diverse apparaten die in de klas zeer nuttig kunnen zijn. In dit artikel bespreken we er enkele en hoe ze het leerproces voor leerlingen van alle leeftijden kunnen aanvullen of verbeteren.

3D-printers

De 3D-printer is een machine waarmee leerlingen een veelheid van projecten kunnen uitvoeren. De 3D-printer kan erg nuttig zijn voor een introductie in de digitale wereld. De mogelijkheid om driedimensionale objecten te maken, wekt de nieuwsgierigheid van leerlingen en bevordert tevens samenwerking.

Daarnaast kan het maken van driedimensionale onderdelen zeer nuttig zijn voor het begrijpen van concepten uit andere vakgebieden, waardoor de leerling een replica kan zien van het te bestuderen object. Dit kan heel waardevol zijn bij het onderwijzen van anatomie, biologie of scheikunde, onder andere. De integratie van een 3D-printer kan op elk onderwijsniveau plaatsvinden, aangezien de moeilijkheidsgraad aangepast kan worden aan de kennis van de leerlingen.

Enkele van de meest nuttige kenmerken in een FDM 3D-printer voor het onderwijs zijn een dubbele extruder, een afscherming voor veiligheid, of een groot printvolume.

Onder de meest gebruikte 3D-printers in het onderwijs is Snapmaker, die onlangs de Snapmaker 2.0 versie lanceerde. Deze machine staat 3D-printen, lasersnijden of graveren en CNC-bewerking van een grote verscheidenheid materialen toe, wat in één apparaat drie productiemethoden combineert die uitermate nuttig zijn in de educatieve omgeving.

Naast de Snapmaker 2.0 zijn enkele van de meest aanbevolen 3D-printers voor het onderwijs:

• Prusa i3 MK3S+: Beschikbaar als kit of pre-gemonteerd, een praktische en functionele printer met een uitstekende prijs-kwaliteitverhouding.
• Raise 3D E2 - Raise 3D Pro2 Serie: Direct bruikbaar dankzij het plug-and-play-systeem, met name de gebruiksgemak van de IdeaMaker-software en de veiligheid die de behuizingen bieden, waardoor leerlingen te allen tijde beschermd zijn tegen mogelijke schade of brandwonden.
• Zortrax M300 dual: Dit model heeft een dubbele extruder en compatibiliteit met een groot aantal materialen, wat een veelheid aan projecten voor het onderwijs mogelijk maakt.

Afbeelding 1: Raise3D E2 3D-printer. Bron: Raise 3D.

Net als bij de Snapmaker 2.0 kan het gebruik van een FDM 3D-printer aangevuld worden met andere apparaten, zoals de Mayku FormBox, Mosaic Palette of Mr Beam.

Mayku Formbox

De Formbox is een desktop thermovormapparaat dat het maken van gietvormen, prototypes of verpakkingen vanuit een matrix toestaat. Het gecombineerde gebruik van de Mayku FormBox en een 3D-printer vergroot de thermovormmogelijkheden enorm, waardoor meerdere kopieën van een 3D-geprint onderdeel in korte tijd gemaakt kunnen worden.

Afbeelding 2: Gebruik van Formbox in de educatieve omgeving. Bron: Mayku.

Het gebruik van de Mayku FormBox in het onderwijs vergroot de creatie- en leermogelijkheden in de klas. Het kan gebruikt worden voor het maken van schaalmodellen, gietvormen en andere oefeningen om de creativiteit van leerlingen te stimuleren.

Veiligheid is een van de aandachtspunten in de educatieve omgeving, dus het is goed te weten dat de Mayku FormBox veilig bediend kan worden door kinderen vanaf 8 jaar onder toezicht van een volwassene, en door kinderen vanaf 12 jaar zonder toezicht.

Mosaic Palette

De Mosaic Palette is een apparaat compatibel met de meeste 1,75 mm FDM 3D-printers op de markt. Met dit apparaat kun je onderdelen printen met tot 8 verschillende materialen of kleuren simultaan, zonder materialen te hoeven wisselen of complexe code-aanpassingen uit te voeren.

Afbeelding 3: Multikleurig 3D-geprint onderdeel met Mosaic Palette. Bron: Mosaic.

De mogelijke combinatie van verschillende materialen of kleuren kan zeer nuttig zijn bij het 3D-printen van anatomiemodellen en andere vakken waar, dankzij het gebruik van verschillende kleuren, het mogelijk is om gebieden in de 3D-geprinte modellen te benadrukken of realistische modellen te produceren die herkenbaar en zeer nuttig zijn in het leerproces.

Mr Beam

Mr Beam is een lasersnijder geschikt voor een brede toepassing en compatibel met verschillende materialen. Mr Beam is handzaam, gemakkelijk te gebruiken en veilig, wat het ideaal maakt voor gebruik in een educatieve omgeving.

Met een lasersnijder als Mr Beam is het mogelijk om de additieve productie die geboden wordt door FDM 3D-printers aan te vullen. Dit apparaat is ideaal voor het vervaardigen van modellen of voor de personalisatie van objecten door lasergravure.

Overige

Naast de bovenstaande apparaten zijn er andere educatieve aanvullingen waarmee kinderen en jongeren hun STEAM-vaardigheden kunnen verbeteren zonder 3D-printers.

3D Printing Mission - A scape odyssey is het eerste kaartspel over 3D-printen op de markt. Dit informatieve kaartspel is zeer nuttig om op leuke manier te leren over 3D-printen en de verschillende technologieën.

Boffin Magnetic is een electronica-bouw- en leerset waarmee meer dan 200 projecten gemaakt kunnen worden. De Boffin Magnetic-set is ideaal om de kennis van electronica en de interesse van jonge kinderen in wetenschap en techniek te bevorderen en te versterken.

Video 1: Boffin magnetic. Bron: 3DSimo.

Kit Radiografische bestelbus is een monteerbare kit van uitgestanzde metalen platen en geprint schakelbord, waarmee een functionele radiografische bestelbus met een onovertroffen esthetiek gebouwd wordt. Deze kit helpt om complexe elektronische concepten op praktische wijze te verinnerlijken.

Zonder twijfel maakt het gebruik van 3D-printers en andere apparaten in de educatieve omgeving het mogelijk voor leerlingen om verschillende projecten en activiteiten uit te voeren die hun STEAM-vaardigheden versterken, hun samenwerkingsvaardigheden verbeteren, hun zelfvertrouwen vergroten en hun creativiteit stimuleren.