Современный подход к образованию: 3D печать для обучения
По мнению Мичиганского университета, преподаватели, которые печатают свои учебные пособия на 3D принтере, экономят до 86% средств по сравнению с покупкой тех же пособий. Поскольку бюджет на приобретение новых пособий поступает не так часто, как это необходимо, 3D печать проектов с открытым исходным кодом может значительно сократить затраты на обучающие материалы.
Печать учебных 3D пособий
Опыт зарубежных коллег в использовании 3D принтеров показывает, что это оборудование просто необходимо в современной школе. Многие учебные заведения создали собственные лаборатории 3D печати, которые помогли восполнить потребности в обучающих пособиях. Например, печатные 3D модели помогают наглядно продемонстрировать особенности анатомии и повысить вовлеченность учеников в процесс обучения.
В 2015 году производитель Makerbot, который уже много лет является партнером образовательных учреждений, запустил программу StarterLab. В рамках этой программы предлагается несколько комбинаций принтеров, филаментов и печатных головок, которые идеально подходят для использования в учебных заведениях. Вместе с установкой и обучением предлагается также воспользоваться бесплатными образовательными ресурсами.
Еще один крупный производитель Ultimaker со своей программой CREATE Education предоставляет бесплатные ресурсы и поддержку для преподавателей. Усилия компании направлены на внедрение 3D печати в начальные, средние и высшие учебные заведения. Специально для этой цели на базе Университета Йорка был создан учебный центр STEM, который помогает учителям освоить основы использования 3D печати.
Все проведенные исследования показали, что качество образования в школах с 3D печатными лабораториями значительно увеличилось, поэтому приоритетным направлением развития стало оснащение школ 3D принтерами.
Расчет выгоды
На базе учебных заведений был проведен эксперимент, в ходе которого оценивались преимущества использования 3D пособий с открытым исходным кодом. Наглядные пособия, напечатанные на настольных принтерах, оценивались на предмет их функциональности, а также затрат и расходов, связанных с их изготовлением. Результаты оценивались в долларах и килограммах.
Также печатные 3D пособия сравнивались со схожими или более дешевыми аналогами, доступными в продаже на интернет-площадках. Таким образом исследователи смогли рассчитать процент экономии средств.
Испытания проходили на основе базы данных MyMiniFactory, которая содержит соответствующие материалы для детских садов, начальных, средних и старших классов по таким предметам, как биология, химия, дизайн, математика и другие. В качестве конкурентной площадки, которая хорошо зарекомендовала себя и была бы доступной, исследователи выбрали Amazon.
С помощью 3D принтера Lulzbot Taz 6 и пластиковой PLA нити диаметром 3 мм были напечатаны учебные пособия - часы, модель мозга, наглядное пособие по теореме Пифагора, модель спинного мозга и двигатель внутреннего сгорания.
Реальная экономия
В результате анализа было обнаружено, что изготовление среднего учебного пособия на 3D принтере обеспечивает до 86% экономии средств. Кроме того, стоимость расходных материалов и затрачиваемых ресурсов для печати гораздо ниже, чем стоимость готового наглядного пособия.
Среднее учебное пособие, выбранное для исследований, было загружено около 1500 раз, что указывает на его распространенность по всему миру. Средняя экономия в год для печати каждого пособия с открытым исходным кодом составила 11822 доллара США. При этом для печати 38 пособий, используемых в анализе, экономия составила 450000 долларов в год.
В результате исследователи пришли к выводу, что собственное производство (3D печать) помогает сэкономить средства и обеспечить окупаемость инвестиций более чем на 100%.