位于英國牛津郡的阿賓頓中學(xué)是一所走讀加寄宿制的私立男校。培養(yǎng)學(xué)生具備知識、技能和適應(yīng)能力以更好地擁抱未來，一直都是學(xué)校的教育核心。
學(xué)校的設(shè)計技術(shù)部提供豐富的產(chǎn)品設(shè)計課程，希望提升學(xué)生的技術(shù)知識水平和熟練程度。教授3D建模和設(shè)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(xué)校希望彌補用工需求的技能短板，像是3D設(shè)計、設(shè)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(dāng)學(xué)生們從中學(xué)畢業(yè)后，可具備相應(yīng)的技術(shù)和認知技能，讓他們在進入大學(xué)時獲得優(yōu)勢。
阿賓頓中學(xué)設(shè)計技術(shù)部負責(zé)人Dan Hughes介紹說：“在A-Level課程中，我們嘗試為學(xué)生提供更多機會去鞏固學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，這更符合大學(xué)一年級而非中學(xué)最后一年的要求。我們的學(xué)生學(xué)習(xí)使用Autodesk Fusion 360，他們在大學(xué)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(xué)階段奠定的基礎(chǔ)——他們知道哪些是可行的，什么可以做到。因此我們認為，為學(xué)生的未來發(fā)展我們做好了充足的準備。”
在學(xué)校教授3D建模、數(shù)字設(shè)計和快速原型制作的教學(xué)中，MakerBot 3D打印機系列特別有用。阿賓頓中學(xué)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(xué)生提供了更多接觸這項技術(shù)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(xué)生使用，現(xiàn)在隨著3D打印設(shè)備數(shù)量的增加，所有年齡段的學(xué)生都能直接使用，并快速實現(xiàn)他們的設(shè)計?！?/FONT>
隨著越來越多的學(xué)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(shù)量，因此便開始對設(shè)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(nèi)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(xué)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(nèi)倉、內(nèi)置的微粒過濾器和無毒材料使其成為在教室內(nèi)使用的理想選擇。”
設(shè)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(chǎn)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(xué)生在設(shè)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(xué)生們的創(chuàng)新思維方式，還能減少設(shè)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(fù)線下教學(xué)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。”
當(dāng)開始一個新項目時，大多數(shù)年輕學(xué)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(shè)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(shè)計感到滿意，他們就會使用3D打印、數(shù)控加工、銑削或鑄造，進入最后的工序。
這些設(shè)計、測試和迭代的能力給了學(xué)生大膽試錯的機會，而不必擔(dān)心迭代之間延長的等待時間。
Hughes繼續(xù)說道：“無論是對初學(xué)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(xué)生對制造過程、材料特性和特定應(yīng)用選擇都有所了解，學(xué)生們一直在使用SKETCH打印不同應(yīng)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(shù)。學(xué)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(diào)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(nèi)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。”
盡管SKETCH的穩(wěn)定性已被充分證實，但一些高年級學(xué)生還是渴望能夠使用全新的METHOD X 3D打印機。設(shè)計技術(shù)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(xué)生們可以用來制作任何水平和復(fù)雜程度的設(shè)計。
Hughes說道：“METHOD讓我們可以打印更復(fù)雜的部件。在我看來，SKETCH是我們主要的生產(chǎn)力——它可以全天候供所有年級的學(xué)生使用，對部件進行第一次改進;當(dāng)學(xué)生們確認部件的性能后，可以轉(zhuǎn)移到METHOD上進行最后的生產(chǎn)?！?/FONT>
解鎖更多可能
UNLOCKING THE POSSIBILITIES
Hughes還表示，“3D打印在學(xué)校還有很多發(fā)揮空間，甚至可以是跨部門的應(yīng)用。我們已經(jīng)看到它在物理、化學(xué)和地理等不同學(xué)科的應(yīng)用，不僅局限于設(shè)計技術(shù)部?！?/FONT>
在一個地理項目中，學(xué)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(xué)項目制作了化學(xué)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(jié)構(gòu)。
“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(xué)生和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)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(xué)科教學(xué)，以此證明我們所投入的時間和金錢是合理的。”
Hughes指出：“學(xué)生使用CAD的能力有多大，3D打印這項技術(shù)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(yīng)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(chǎn)內(nèi)容也會因此受限，學(xué)生們將不得不轉(zhuǎn)向開源網(wǎng)站下載3D模型?！?/FONT>
對此，設(shè)計技術(shù)部非常重視——從學(xué)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(xué)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(xué)各年級學(xué)生設(shè)計技術(shù)課程的一個重要組成部分。它并沒有代替我們培養(yǎng)學(xué)生了解材料特性、設(shè)計和傳統(tǒng)制造方法，而是讓學(xué)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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