La stampa 3D protagonista della nuova rivoluzione dell’istruzione: l’educazione 4.0
Nel pieno di un anno scolastico finalmente in presenza, docenti e dirigenti del mondo dell’istruzione si stanno chiedendo cosa riserva il futuro alle loro classi e ai loro corsi.
La risposta breve è: maggiore attenzione all’educazione 4.0. Prima della pandemia, l’uso della tecnologia nell’ambito dell’istruzione era scarso, ma, durante il lockdown del 2020, ha iniziato a fiorire. Oggi, la quarta rivoluzione dell’istruzione o Educazione 4.0 sta trasformando e portando una nuova era di apprendimento agli studenti della Generazione Z.
La stampa 3D nell’istruzione: perché?
La tecnologia di stampa e scansione 3D è cresciuta talmente rapidamente da far parlare di sé in tutti i settori. La sua applicazione è diventata così versatile e richiesta che c’è un bisogno crescente di persone che possano capire, gestire e fornire innovazione attraverso le stampanti 3D e i concetti di modellazione 3D. Questo è il motivo per cui i tecnologi dell’istruzione e gli accademici stanno lavorando insieme per trovare modi migliori per coinvolgere e attrarre gli studenti. L’adozione di diverse tecnologie nel settore educational è la strada da seguire. Tanto che il mercato globale della stampa 3D dovrebbe crescere fino a 15,3 milioni di unità di stampanti 3D distribuite entro il 2028*.
La crescente domanda è spinta dalle applicazioni di prototipazione, di componenti funzionali e di attrezzature di produzione in vari settori come il medicale, l’automotive, le attrezzature industriali, l’aerospaziale e la difesa, che dovrebbero guidare la crescita del mercato globale. Per soddisfare queste richieste future, la stampa e la scansione 3D devono diventare un elemento chiave a tutti i livelli della ricerca accademica e professionale; questo preparerà gli studenti a un lavoro che richiede un pensiero critico acuto e capacità collaborative.
Anche se la tecnologia di stampa e scansione 3D non è ancora diventata uno standard nell’istruzione superiore, la sua adozione da parte di alcuni istituti, università e centri di formazione sta destando molto interesse.
Grazie alla stampa e alla scansione 3D, i docenti possono progettare esperienze di apprendimento arricchenti per approfondire i costrutti teorici, portando l’apprendimento dagli schermi dei computer alle mani degli studenti. La stampa e la progettazione in 3D permettono agli studenti di medicina di stampare organi, a quelli di chimica di studiare nel dettaglio le molecole, agli studenti di graphic design di creare versioni 3D delle loro opere d’arte, a quelli di storia di creare repliche 3D di manufatti antichi, agli studenti di architettura di stampare in 3D i modelli dei loro progetti, a quelli di ingegneria prototipi in 3D, e agli studenti di odontoiatria di avere a disposizione dei denti stampati in 3D per fare pratica su procedure come l’accesso alla camera pulpare, l’allargamento del canale radicolare, l’irrigazione e l’otturazione del canale radicolare, e altre procedure ancora.
L’elemento trainante della crescita esponenziale dei posti di lavoro e della domanda nel settore è dato dal fatto che anche le aziende si stanno rendendo conto del potenziale delle stampanti 3D e degli scanner 3D, e l’interesse si sta espandendo con enorme rapidità. Oggi è già realtà che un numero sempre crescente di offerte di lavoro richiede professionisti in grado di implementare nei processi aziendali la stampa 3D, la produzione additiva e la scansione 3D.
La stampa 3D sta lasciando il segno in diversi campi, sta rivoluzionando i processi di apprendimento tradizionali e le esigenze professionali. Ecco alcuni esempi:
Ingegneria
Le stampanti 3D e gli scanner 3D sono tecnologie in rapida evoluzione che richiedono ingegneri in grado di capirle, mantenerle e farle funzionare. Gli ingegneri meccanici, industriali o informatici avranno una migliore comprensione di ciò che comporta realizzare modelli e componenti funzionanti e accurati per la prototipazione, la produzione e per la progettazione.
Tecnologia biomedica
La domanda costante di trattamenti sempre migliori è diventata parte del crescente mercato delle stampanti 3D. I ricercatori medici oggi sono in grado di creare modelli funzionali di organi e persino impianti arteriosi funzionali realizzati con materiali 3D. Queste nuove tecnologie 3D permettono agli esperti biomedici di condurre lo sviluppo di nuove soluzioni mediche.
Sviluppatori di software
Con il progredire della tecnologia stanno aumentando le opportunità per i programmatori di sviluppare software multipiattaforma, interfacce sempre migliori, con un numero sempre maggiore di funzioni, per rendere scanner e stampanti 3D sempre più facili ed efficienti da usare.
Animazione e disegno
Un settore che sfrutta molti di questi strumenti è l’animazione 3D, che è usata in molti ambiti, dalla grafica web ai film. Il software di design 3D viene utilizzato per tradurre in oggetti tangibili dei concetti visivi. Un background formativo nell’animazione 3D permette una buona comprensione del software e dei concetti di modellazione.
Sette validi motivi per cui utilizzare la stampa 3D nell’istruzione
Quali sono i motivi per cui le istituzioni dovrebbero utilizzare la stampa 3D? Quali sono i vantaggi dell’utilizzo della stampa 3D?
La stampa 3D:
1. Crea un ambiente di apprendimento pratico
La stampa 3D rende l’apprendimento attivo, permettendo agli studenti di usare le loro capacità di pensiero critico nel creare i loro modelli. Coinvolgere gli studenti in un ambiente pratico supporta diversi stili di apprendimento: sia gli studenti tattili che quelli visivi traggono grande beneficio dalla stampa 3D.
2. Migliora la creatività e l’innovazione
Le abilità creative sono fondamentali per lo sviluppo di uno studente di successo. Progettare modelli e capire come ottimizzare il processo di stampa 3D porta la creatività degli studenti a nuovi livelli, oltre a stimolare l’innovazione.
3. Facilita la comprensione del mondo reale. È importante che gli educatori offrano agli studenti l’opportunità di capire meglio come applicare le competenze acquisite al lavoro professionale reale dopo la laurea. La stampa 3D costituisce una risorsa inestimabile per la creazione di modelli reali che possono essere visti e toccati in tutte le dimensioni.
4. Prepara i laureati al mondo del lavoro. La crescita nell’adozione delle stampanti 3D continuerà a incrementare la domanda di competenze di progettazione 3D. La ricerca e lo sviluppo (R&S), il design dei beni di consumo e il lavoro legato alla biologia, dagli organi alle protesi, così come l’architettura e la modellazione delle costruzioni, sono solo alcune delle aree in cui i laureati faranno molto affidamento sulla stampa 3D per la prototipazione. Imparando a stampare in 3D, migliora la preparazione al mondo del lavoro.
5. Rafforza l’impegno digitale
La stampa 3D implica l’apprendimento di competenze diverse: dalla progettazione CAD e dalla post-elaborazione. Gli studenti possono imparare il flusso di lavoro della scansione 3D, che consiste nell’ottenere misure accurate da un insieme di foto sovrapposte e convertirle in un modello 3D usando una serie di algoritmi informatici.
6. Migliora le capacità di risoluzione dei problemi
Gli studenti imparano a risolvere problemi nel mondo reale. È stata la stampa 3D a risolvere il problema della carenza globale di dispositivi di protezione individuale (DPI) durante la pandemia di Covid-19. Gli studenti imparano come passare da un’idea astratta a un oggetto stampato in 3D.
7. Sfrutta il pensiero progettuale
La collaborazione è una componente fondamentale del design thinking. Usando la stampa 3D, gli studenti possono collaborare con i loro compagni sui progetti assegnati. Nei progetti di gruppo, gli studenti imparano dalle prospettive degli altri e dai diversi stili di lavoro. La stampa e la scansione 3D incoraggiano gli studenti a migliorare i progetti sulla base dei risultati e dei feedback precedenti.
Le migliori tecnologie di stampa 3D per il mondo dell’istruzione
Le università e istituto in cui si utilizza l’additive manufacturing richiedono stampanti 3D veloci e affidabili con una particolare attenzione alla funzionalità.
3DZ ha selezionato alcuni esempi di tecnologie 3D che potrebbero essere particolarmente adatte agli ambienti educativi.
Per la produzione additiva a metallo: Metal X di Markforged, una macchina che permette di produrre facilmente e con la massima libertà geometrica parti in metallo, sia per una singola parte che stampando più parti diverse allo stesso tempo.
Per la tecnologia SLS (Selective Laser Sintering), la stampante Fuse 1 di Formlabs si distingue per essere sicura, accessibile, molto intuitiva da usare e decisamente compatta rispetto alle altre opzioni.
Con la tecnologia dirompente della NXE400 di Nexa3D con LSPC (Lubricant Sublayer Photo-curing), si ottengono parti isotrope ad alta risoluzione, con un grande volume di stampa, in una vasta gamma di materiali e a una velocità di stampa che la rende unica.
Per la scansione 3D, il leader degli scanner portatili è Artec 3D, Grazie allo canner LEO 3D stand-alone, facile da usare, è possibile catturare grandi volumi, con grande precisione e in poco tempo.
Per informazioni più dettagliate su tutte le tecnologie disponibili sul mercato e consigli completi sull’introduzione della produzione additiva e della scansione 3D in aula, 3DZ è uno dei distributori più esperti del mercato.
Con l’incredibile boom della stampa 3D negli ultimi tempi, non c’è da stupirsi che gli educatori stiano chiedendo a gran voce di includere la produzione additiva nei loro curricula. L’aumento della domanda di dipendenti con competenze nella produzione additiva ha naturalmente di conseguenza portato a un aumento della domanda di classi con competenze di manifattura additiva.
Le istituzioni stanno già abbracciando questa massiccia trasformazione educativa portando in classe gli strumenti che aiuteranno sia gli studenti che i docenti ad adottare il nuovo modello il più rapidamente possibile.
3DZ, distributore e consulente in Additive Manufacturing, stampa e scansione 3D con più di 10 anni di esperienza, collabora con più di 50 istituzioni tecniche e università leader in Italia e all’estero. Alcuni esempi sono l’Università di Padova, lo IUAV di Venezia, l’Università di Firenze, l’Università di Brescia, l’Università del Salento, l’Università Politecnica di Madrid, l’Università Politecnica della Catalogna, l’Università di Siviglia, l’Istituto Politecnico e altri ancora.
