Γκανιάτσου Λίνα Ιωάννου Ζαχαρούλα Κοσμίδη Σοφία Κουκουβέτσου Μαριλένα Μαυροματίδου Ελένη Παφίτη Ελπίδα
Είναι η παρουσίαση της έννοιας του 3D Printing και των γενικών εφαρμογών του, καθώς και η ανάδειξη των δυνατοτήτων αξιοποίησής του στον εκπαιδευτικό τομέα μέσω βιβλιογραφικής ανασκόπησης.
Βασική Δομή • Εισαγωγή • Γενικές Εφαρμογές του 3D Printing • 3D Printing & Εκπαίδευση α) Γ' βάθμια Εκπ/ση - Εξωτερικό β) Β' βάθμια & Α' βάθμια Εκπ/ση – Εξωτερικό
γ) Α' βάθμια & Β' βάθμια Εκπ/ση – Ελλάδα • Προτάσεις εκπαιδευτικής χρήσης σε διάφορα γνωστικά αντικείμενα • Πλεονεκτήματα – Μειονεκτήματα & Προκλήσεις στο χώρο της εκπαίδευσης
• Το μέλλον του 3D Printing • Συμπεράσματα & Ερευνητικά Κενά • Βιβλιογραφία
3D Printing ή Additive Manufacturing ονομάζεται η διαδικασία για την κατασκευή ενός τρισδιάστατου αντικειμένου από οποιοδήποτε ψηφιακό σχήμα. Το 3D Printing επιτυγχάνεται με μια προσθετική διαδικασία κατά την οποία διαδοχικά επίπεδα υλικού καθορίζουν το τελικό προϊόν.
Subtractive Manufacturing
Rapid
Prototyping Mass
Customization
3D Printing
Περιλαμβάνει κοπή, διάτρηση ή θραύση κάποιου υλικού σε αντίθεση με την έκχυση υγρής μορφής υλικού.
Mass customization
3D Printing
Βασίζεται σε προσυναρμολογούμενα μέρη Μεγαλύτερη προμήθεια υλικών
Αυτόματη κατασκευήCAD software
Υποστήριξη ομάδας
Αυτόματη διαδικασία
Παροχή από πολλαπλούς πωλητές
Το πρώτο 3D objectCharles Hull
Έγχρωμοι εκτυπωτές
Στερεολιθογραφία Η πρώτη Ιδέα…
1970
1980
1984
2000
Laser Sintering printer
• υλικά σε σκόνη • πλαστικά- κεραμικάμεταλλικά προϊόντα
Deposition printer
• παρόμοιο με ink-jet • περισσότερο κοινό και προσιτό
Εκτυπωτής εναπόθεσης ύλης
Εκτυπωτής στερεολιθογραφίας
Extrusion Deposition
• Το ειδικό υλικό τοποθετείται στο πεδίο εκτύπωσης σύμφωνα με τις καθορισμένες εντολές από τον Η/Υ.
Granular Materials Binding • Με τη διαδικασία αυτή τήκονται φωτοευαίσθητα υλικά σε σκόνη για το σχηματισμό στέρεου αντικειμένου με τη χρήση laser.
Laminated object Manufacturing • Περιλαμβάνει φύλλα υλικού τα οποία τοποθετούνται επίπεδοεπίπεδο και στη συνέχεια το ανεπιθύμητο υλικό αφαιρείται με τη βοήθεια laser.
Photo-polymerisation techniques • Φωτοπολυμερή εκτίθενται σε υπεριώδης φως προκαλώντας τη στερεοποίηση του υλικού.
σκόνη υγρό τζελ νήμα αέριο ρητίνη υψηλής απόδοσης κράμα κεραμικά υλικά άμμος & κόλλα ζύμη ζάχαρη
ανθεκτικά πολύ ελαφριά προσιτά σπυρωτή υφή – λεία υφή ελαστικά κόστος: ένας 3d printer μπορεί να κοστίζει από $ 300 έως $ 19,000.
Πρωτότυπα 3D Εκτύπωσης (1/4)
Πρωτότυπα 3D Εκτύπωσης (2/4)
Πρωτότυπα 3D Εκτύπωσης(3/4)
Πρωτότυπα 3D Εκτύπωσης(4/4)
digital modeling finishing-
exporting (STL format)
infiltrant
printing
slicing connecting
Thingiverse Autodes k 123D
Solid 3D
3D via
Διαδικτυακές αποθήκες 3D μοντέλων
3D warehouse
3D CAD bowser
GrabCAD Shapeways
Α] 3D printing: Η νέα βιομηχανική επανάσταση
Ανταλλακτικά προϊόντα Πρωτότυπα (prototyping) Δοκιμαστικά προϊόντα Εξατομικευμένα προϊόντα “Meeting Consumers' Specific Desires”
Β] Ιατρική Δημιουργία μοντέλων για χειρουργικό σχεδιασμό
Κατασκευή καλουπιών ακουστικών βαρηκοΐας. Κατασκευή τεχνητών μελών
Αντίγραφα οργάνων του ασθενούς επιτρέπουν τον καλύτερο δυνατό σχεδιασμό της χειρουργικής επέμβασης.
Μοντέλα για χειρουργικό σχεδιασμό
Έχουν χρησιμοποιηθεί για χειρουργικές επεμβάσεις όταν η πληγή είναι κοντά σε διασταύρωση νεύρων ή αρτηρίες, με πολύ μικρά περιθώρια λάθους.
Τρισδιάστατο αντίγραφο από συκώτι για χειρουργικό σχεδιασμό
Με ένα CAD λογισμικό, το αυτί ενός ασθενούς μπορεί να ψηφιοποιηθεί εντός λίγων λεπτών και μέσα σε λίγες ώρες θα είναι έτοιμο ένα καλούπι ακουστικού βαρηκοΐας προσαρμοσμένο στις ανάγκες του ασθενούς
κατασκευή καλουπιών ακουστικών βαρηκοΐας
κατασκευή τεχνητών μελών
Buttercup the Duck gets prosthetic 3D-printed foot
Γ] Οδοντιατρική Παρασκευή οδοντιατρικών γεφυρών
Δ] Βιο-ιατρική
Αναπαραγωγή ιστών (σε όργανα, δόντια, κόκαλα κ.λπ.) ώστε να επιτυγχάνεται απόλυτη συμβατότητα και να μην ενυπάρχει ο κίνδυνος απόρριψης.
Ε] Φαρμακευτική Ήδη έχουν παραχθεί τα πρώτα δοκιμαστικά δισκία. (Khaled et. al, 2014)
ΣΤ] Ιατροδικαστική Έρευνα τρισδιάστατες απεικονίσεις καταγμάτων,
καρδιακών εμφραγμάτων, αιμοφόρων αγγείων, οργάνων ή ιστών, επιδερμικών τραυμάτων κ.λπ.) Τα μοντέλα γίνονται πολύ πιο κατανοητά από τις δυσδιάστατες απεικονίσεις και είναι κατάλληλα για παρουσιάσεις σε αίθουσες δικαστηρίων και για εκπαιδευτικούς σκοπούς (Ebert et al., 2011, Gross et al., 2014).
Ζ] Αρχιτεκτονική Ολλανδοί αρχιτέκτονες της Universe Architecture στο Άμστερνταμ έχουν σχεδιάσει το «Landscape House». Αναμένεται να κατασκευαστεί το 2014 και να αποτελέσει το πρώτο σπίτι από 3d printer.
Η] Κινηματογράφος Ταινίες με απαιτητικά εφέ
Παρέχει τη δυνατότητα να σκανάρεις ένα προϊόν και να παράγεις αμέτρητα αντίγραφα. Ο καταναλωτής θα μπορεί να σχεδιάζει και να τυπώνει ή να παραγγέλνει εξατομικευμένα προϊόντα που ικανοποιούν καλύτερα τις ανάγκες του. (Birtchnell et. al, 2013) Η «εξατομίκευση» είναι ιδιαίτερα ωφέλιμη στο χώρο της ιατρικής και της υγείας.
Για τις επιχειρήσεις: Μειώνεται το κόστος παραγωγής προϊόντων σε μικρές σειρές παραγωγής. Η παραγωγή μπορεί να γίνεται κατά παραγγελία: Μειώνεται ο επιχειρηματικός κίνδυνος Δεν απαιτούνται πλήθος χειριστών ή εργατοώρες. Περιορίζεται η σπατάλη υλικών ως και 40%.
Φιλικό προς το περιβάλλον. Λιγότερες απαιτήσεις ενέργειας και μικρότερα ποσοστά διοξειδίου του άνθρακα.
Κόστος: Ακόμη οι 3D printers δεν είναι προσιτοί σε κάθε σπίτι, σχολείο, επιχείρηση κ.λπ.
Ακρίβεια (precision): Υλικά: οι επιλογές (είτε σε είδος, είτε σε χρώματα) είναι περιορισμένες.
ένας 3D printer πρέπει να γίνει 10 φορές πιο ακριβής για να ανταγωνιστεί τις βιομηχανικές διαδικασίες
Αντοχή: Περιορισμένη αντοχή αντικειμένων ως προς τη θερμότητα, την υγρασία, και τη σταθερότητα του χρώματος
(Berman, 2012)
Πνευματική Ιδιοκτησία:
Οικονομία: Μείωση εργατικών χεριών
τα αντικείμενα που περιγράφονται ψηφιακά, μπορούν πολύ εύκολα να αντιγραφούν και να μεταπωληθούν. Κίνδυνος απομιμήσεων και «πειρατικών» προϊόντων.
Παράνομα Προϊόντα:
Μηχανική
Μαθηματικά
Ιατρική
Εκπαιδευτικοί Τομείς
Ρομποτική
Πληροφορική
Η διερεύνηση της χρήσης συστημάτων 3d printing στα πλαίσια του μαθήματος «Rapid Prototyping» σε πανεπιστήμιο της Σερβίας.
Ευρήματα
Στόχος
Grujovic et al., 2011
Διαπιστώθηκαν τόσο ερευνητικά όσο και εκπαιδευτικά οφέλη
Η κατασκευή φορητής συσκευής ψύξης για τη μεταφορά ινσουλίνης και τα οφέλη της χρήσης 3d printing στα πλαίσια πανεπιστημιακών projects Μηχανικής
Ευρήματα
Στόχος
Diegel et al., 2006
Παρατηρήθηκε: σύντομος χρόνος κατασκευής, μικρό κόστος, απλοποίηση project χωρίς τη χρήση πολλών και σύνθετων τεχνολογιών
Ευρήματα
Στόχος
Kroll & Artzi, 2011
Nα αναδειχθούν τα οφέλη των μοντέλων αεροσκαφών που παράγουν οι 3d printers για δοκιμές σε αεροδυναμικές σύραγγες για projects φοιτητών αεροδιαστημικής και προτάσεις υπέρβασης προβλημάτων
Επιβεβαιώθηκαν οι υποθέσεις σχετικά με την απόδοση των μοντέλων, εξοικονομήθηκε χρόνος, χρήμα και εξοικειώθηκαν οι φοιτητές με τις δοκιμές σε ρεαλιστικό πλαίσιο
Η διερεύνηση των μεθόδων, των διαδικασιών και των αποτελεσμάτων του 3d printing στην κατασκευή υποστηρικτικών καλουπιών για την παραγωγή ιστού
Ευρήματα
Στόχος
Liu et al, 2007
Είναι δυνατή η κατασκευή τέτοιων δομών με μεγάλη επαναληψιμότητα και ελαστικότητα ενώ μπορούν να μεγιστοποιηθούν και άλλα χαρακτηριστικά (π.χ μήκος, ύψος)
Πρωτοετείς φοιτητές του Birmingham City University (UK)
Εικονική μάθηση παραμετρικών μεθόδων σχεδίασης υδροδυναμικών στροφείων
Αξιοποίηση αλληλεπιδραστικού λογισμικού
Πιλοτική έρευνα – Στάσεις των φοιτητών
•Παραγωγή στερεοσκοπικών εικόνων και στερεολιθογραφικών μοντέλων •Δημιουργία αρχείων .stl για 3D printing
Ανάδειξη της δυνατότητας των 3D μοντέλων να υποστηρίξουν τη μάθηση
Ερευνητικοί Στόχοι
• Διερεύνηση των απόψεων των φοιτητών για τη χρήση 3D γραφικών σε εικονικά εργαστηριακά συστήματα και για την ανάγκη ένταξης φυσικών μοντέλων (3D εκτυπωμένα μέρη) στη διδασκαλία.
Η κατανόηση είναι ευκολότερη λόγω της οπτικοποίησης του αντικειμένου.
Η εκτύπωση του τρισδιάστατου στροφείου αποτελεί χρήσιμο χαρακτηριστικό της διεπιφάνειας.
3D εκτυπωμένο μοντέλο υδροδυναμικού στροφείου
Ευρήματα • Το 3D printing επιτρέπει στους φοιτητές να κατανοήσουν καλύτερα τα εικονικά μοντέλα και να αντιληφθούν οπτικά πώς η προσαρμογή των παραμέτρων οδηγεί σε αλλαγές της φυσικής μορφής των 3D γραφικών.
Ηλεκτρονική Διδασκαλία των Συστημάτων Ταχείας Προτυποποίησης Chua et. al., 2010 Αναγκαιότητα ανάπτυξης αλληλεπιδραστικού πολυμεσικού εκπ/κού υλικού για τη διδασκαλία της ταχείας προτυποποίησης
Ηλεκτρονική Διδασκαλία των Συστημάτων Ταχείας Προτυποποίησης
Ηλεκτρονική Διδασκαλία των Συστημάτων Ταχείας Προτυποποίησης
Ομάδες-στόχος • Σπουδαστές • Διδάκτορες ή διδάσκοντες ειδικευμένοι στην ταχεία προτυποποίηση • Ειδικοί της βιομηχανίας (εκσυγχρονισμός μεθόδων) • Ενδιαφερόμενοι για τάσεις μοντέρνου σχεδιασμού και κατασκευής
Μοντέλα ηπατικών παγκρεατικών οργάνων του γαστρεντερικού συστήματος
• Βελτίωση της ιατρικής εκπαίδευσης (χειρουργικές διαδικασίες) για φοιτητές και εκπαιδευόμενους
(Barendse et al., 2013)
Μοντέλο κοίλου ελαστικού ανευρύσματος
(Mashiko et al., 2011)
Μοντέλα καταγμάτων οστών, αγγείων, καρδιακών εμφραγμάτων, ρήξεων οργάνων και πληγών από δαγκώματα. (Ebert et al., 2013)
• Διευκόλυνση της κατανόησης δομών & της εκπαίδευσης αρχάριων νευροχειρούργων • Χρόνος κατασκευής μοντέλου: 14-24 ώρες ανάλογα με το μέγεθος • Κόστος κατασκευής: 1,43 € ανά μοντέλο
• Ανατομική ακρίβεια Διευκόλυνση εκπαίδευσης ιατρικού προσωπικού
Ηπατικά μοντέλα (Watson, 2014)
Τι προσδίδει η χρήση φυσικών μοντέλων στην εκπαίδευση σε σύγκριση με συμβατικές εκπαιδευτικές μεθόδους;
• Αποτελεσματικά & Αναγκαία εκπαιδευτικά εργαλεία στην ανατομική και χειρουργική εκπαίδευση • Εξατομικευμένα • Ρεαλιστικά • Κόστος < $100 ανά μοντέλο • Εύκολη μεταφορά & Προσβασιμότητα • Φυσική αλληλεπίδραση με μοντέλα: αντίληψη σχηματικών και μορφολογικών διαφορών μέσω αφής κατανόηση πολύπλοκων δομών • Φυσικά Μοντέλα Vs Εικονικά Συστήματα: • Απουσία επιβάρυνσης των εκπαιδευόμενων με την ανάγκη σχηματισμού τρισδιάστατων νοητικών αναπαραστάσεων από αναπαραστάσεις 2 διαστάσεων πάνω σε μία υπολογιστική οθόνη • Μη μειονεκτική θέση μαθητευόμενων με δυσκολία αντίληψης του χώρου (spatial ability).
Μοντέλα του τραχειοβρογχικού δέντρου (Bustamante et al., 2013)
Εκτιμώμενο κόστος ανά μοντέλο: $250 Διάρκεια εκτύπωσης: 7-10 ώρες
Ταχεία προτυποποίηση = πολύτιμο εκπαιδευτικό εργαλείο δημιουργία ρεαλιστικών μοντέλων σύμφωνων με τα ιδιαίτερα ανατομικά και παθολογικά χαρακτηριστικά του ασθενή
Διδασκαλία βρογχοσκοπικής ανατομίας & αναισθησίας
Μοντέλα κεφαλιού ασθενή με κάκωση (Waran et al., 2014)
Μέθοδος • Εκτίμηση χρησιμότητας των μοντέλων στην εκπαίδευση νευροχειρούργων για την εκτέλεση τυποποιημένων πολύπλοκων διαδικασιών.
Σκοπός της έρευνας
• Δημιουργία μοντέλων με 3D printing βάσει υπολογιστικών τομογραφιών (CT scan) και απεικονίσεων μαγνητικού συντονισμού (MRI). • Χρήση των μοντέλων ως εκπαιδευτικών εργαλείων • Αξιολόγηση των εκπαιδευόμενων χειρούργων για την επιτυχή εκτέλεση της διαδικασίας, τη χρονική της διάρκεια και τον αριθμό των απαιτούμενων προσπαθειών
• Εργαλείο: Βιντεοσκόπηση • Δείγμα: 8 υποψήφιοι χειρούργοι
Συλλογή Δεδομένων
• Ευχρηστία μοντέλων • Επαναλαμβανόμενη εξάσκηση τυποποιημένων διαδικασιών σε ασφαλές περιβάλλον μέχρι την κατάκτηση αυτών • Επιτάχυνση της εκπαιδευτικής διαδικασίας • Μειονεκτήματα μοντέλων: - απουσία αίματος - διαφορετική υφή - κόστος 1450-2200€ Ευρήματα Ποιες ιδιότητες του αντικειμένου αντιλαμβάνονται οι εκπαιδευόμενοι από 3D εικόνες στον Η/Υ και ποιες από 3D εκτυπωμένα μοντέλα;
Η χρήση των 3D εκτυπωμένων μοντέλων ενδείκνυται για εκπαιδευτικούς σκοπούς.
Επιμέρους στόχοι:
Σκοπός:
Η εξοικείωση των φοιτητών τμήματος Η/Υ & Πληροφορικής στη Σλοβακία με τεχνολογίες εικονικής πραγματικότητας. Σε αυτές συμπεριελήφθησαν το 3D scanning και το 3D printing.
Απόκτηση γνώσεων μέσω πρακτικής εξάσκησης των φοιτητών: • στη δημιουργία 3D μοντέλων και την προετοιμασία τους για εκτύπωση • στον τρόπο λειτουργίας των 3D scanners • στον τρόπο λειτουργίας και χειρισμού των 3D printers
Στάδια Δημιουργίας 3D Μοντέλων με τεχνολογίες εικονικής πραγματικότητας (Virtual Reality technologies) Προετοιμασία
Επαλήθευση
Μοντελοποίηση
Οπτικοποίηση τελικού μοντέλου
Τα τρισδιάστατα μοντέλα δημιουργήθηκαν στο SketchUp ή στο Blender.
Τα τρισδιάστατα μοντέλα εκτυπώθηκαν μέσω του ZPrinter 450.
Αναγκαιότητα Προσαρμογή του μαθήματος «Εφαρμογές εικονικής πραγματικότητας» στις ιδιαίτερες ανάγκες και στις προϋπάρχουσες γνώσεις και εμπειρίες των φοιτητών. (
Σκοπός Διερεύνηση της προϋπάρχουσας γνώσης των φοιτητών για τεχνολογίες εικονικής πραγματικότητας.
Προσδιορισμός του βαθμού ικανοποίησης των φοιτητών από την ποιότητα του μαθήματος.
Διερεύνηση των ιδεών των φοιτητών για τρόπους βελτίωσης των συστημάτων και του μαθήματος.
Συλλογή Δεδομένων Εργαλείο: Ερωτηματολόγιο πριν την έναρξη του μαθήματος και μετά την ολοκλήρωσή του. Τα ερωτηματολόγια αφορούσαν 3D διεπιφάνειες, συμπεριλαμβανομένων των 3D εκτυπωτών.
Δείγμα: 64 φοιτητές
Strengths & Opportunities
Weaknesses & Threats
Εκπαιδευτική Ρομποτική
Εκπαιδευτική Ρομποτική 1/4
1. MU-L8 : Αρχιτεκτονική σχεδίασης και τρισδιάστατη εκτύπωση ενός ανθρωποειδούς ρομπότ σε μέγεθος εφήβου που σχεδιάστηκε για να μάθει και να μιμηθεί τις ανθρώπινες κινήσεις προκειμένου να αγωνιστεί στις διοργανώσεις ποδοσφαίρου RoboCup (Robot Soccer World Cup) (Adam et al, 2013)
Εκπαιδευτική Ρομποτική 2/4 2. Miniskybot Robot: από χαμηλού κόστους τρισδιάστατη εκτύπωση (Makerbot CupCake 3D
εκτυπωτή σε ABS πλαστικό). Ο σκοπός αυτού του τρισδιάστατα εκτυπωμένου ρομπότ είναι να δείξει στους μαθητές πώς να δημιουργούν εύκολα ένα ρομπότ και στη συνέχεια να είναι σε θέση να βελτιώσουν το σχεδιασμό του. (καθαρά για εκπαιδευτικούς σκοπούς) (Gonzalez-Gomez
et al, 2012)
Συνολικός χρόνος εκτύπωσης: 3 ώρες περίπου.
Κόστος Miniskybot 1.0: 57 € περίπου
Εκπαιδευτική Ρομποτική 3/4 Miniskybot Robot
Τα μέρη μπορούν εύκολα να διαμοιρστούν μέσω διαδικτύου, να αποθηκευτούν. (ανοικτού κώδικα ρομποτική πλατφόρμα)
Με άλλα λόγια, το ρομπότ μπορεί να μελετηθεί, τροποποιηθεί, αντιγραφεί και διανεμηθεί από οποιονδήποτε. Έτσι το ρομπότ μπορεί να εξελιχθεί όχι μόνο στο πανεπιστήμιο αλλά και σε όλον τον κόσμο. (Gonzalez-Gomez et al, 2012)
Εκπαιδευτική Ρομποτική 4/4 3)
PrintBot:
Σχεδιασμός,
κατασκευή
και
προγραμματισμός
ενός
εκτυπώσιμου κινητού ρομπότ. Για την εκτύπωση των μερών του χρησιμοποιήθηκαν ανοιχτού κώδικα 3D εκτυπωτές. (Valero-Gómez et al, 2012)
Μεγάλη Ελευθερία ως προς τις γεωμετρίες που μπορούν να παραχθούν Πλεονεκτήματα του 3D Printing στα Μαθηματικά
Δυνατότητα απεικόνισης αντικειμένων με πολύπλοκη εσωτερική δομή
(Segerman, 2012)
Το τελικό αντικείμενο προσεγγίζει πολύ τo μαθηματικό ιδανικό του μοντέλου
Κρυσταλλική δομή George Hart
Αναπαραστάσεις επιφανειών με διακορεύσεις Bathsheba Grossman
Carlo Séquin
Saul Schleimer & Henry Segerman
Υπερβολικό παραβολοειδές David Bachman Burkard Polster
Γραφικό αποτέλεσμα στο Mathematica
Αρχείο STL, όπως εθεάθη στο Meshlab
3D εκτυπωμένο αντικείμενο
3D σχέδια των φοιτητών
Τεχνική Σχεδίαση
Εκπαιδευτικοί Τομείς Ειδική Αγωγή
STEM (ScienceTechnologyEngineeringMath)
Το project “Güggeltown” Σκοπός: Η κατασκευή τρισδιάστατης πόλης μέσω δημιουργίας 3D μοντέλων και 3D εκτύπωσής τους. • Ελβετία, Αύγουστος 2012 – Ιανουάριος 2013 • 16 μαθήματα διάρκειας 90’ • Μαθητές της 8ης & 9ης βαθμίδας εκπαίδευσης (14-15 ετών)
Εισαγωγή των μαθητών στη διαδικασία δημιουργίας μοντέλων στον Η/ΥΑνάθεση δραστηριότητας σχεδίασης πλοίου στο Tinkercad
Εισαγωγή στο Sketchup μέσω εγχειριδίων χρήσης
Εκτύπωση & Παρουσίαση μοντέλων
Δημιουργία μοντέλων στο Sketchup ή στο Tinkercad
Αξιοποιήθηκε ο εκτυπωτής Ultimaker.
Εισαγωγή στη διαδικασία εκτύπωσης με 3D printer
Δημιουργία σχεδίων κτιρίων στο χαρτί
Σχεδίαση των κτιρίων σε εκτυπωμένο χαρτί με προοπτική – Προσδιορισμός των διαστάσεων για τη σχεδίαση με χρήση Η/Υ (CAD)
Τα πρώτα σχέδια των μαθητών στο Tinkercad.
Διαδικασία εκτύπωσης Συνολική διάρκεια: 120 ώρες
• Η εφαρμογή του 3D printing στο σχολείο αποτελεί χρονοβόρα διαδικασία και απαιτεί τεχνική υποστήριξη. • Τα συνολικά έξοδα (αγορά δύο 3D εκτυπωτών & υλικών εκτύπωσης) Παρατηρήσεις ανήλθαν σε 3.500€.
Ευρήματα
• Η χρήση του 3D printer, η εύκολη χρήση των λογισμικών σχεδίασης και η ελευθερία επιλογών σχεδίασης δημιουργεί αυξημένα κίνητρα για μάθηση. • Ο 3D εκτυπωτής αποτελεί ασφαλές διδακτικό εργαλείο. • Η πραγματοποίηση αντίστοιχων projects ενισχύει τη μάθηση μέσω δράσης (learning by doing), τη μαθησιακή αυτονομία και τη συνεργασία.
GüggelTown
STEM (1/6) H χρήση 3d printers στο χώρο της εκπαίδευσης αφορά κυρίως την τριτοβάθμια εκπαίδευση.
Για τις υπόλοιπες εκπαιδευτικές βαθμίδες δεν υπάρχουν έρευνες για τη χρήση και εφαρμογή των 3d printers. Καταγεγραμμένη αναφορά χρήσης 3d printers στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση αποτελεί η πιλοτική έρευνα του Department for Education in England για τα μαθήματα STEM (2012-2013)
STEM(2/6)
Α’βαθμιας εκπαίδευσης
Αγορά 3d printers και αναλώσιμων υλικών Software: Sketchup
Στόχος:
21 σχολεία
Τεχνολογικά Mέσα:
Συμμετέχοντες:
Τα στοιχεία της έρευνας:
Η διευρεύνηση της χρήσης 3d printers για την υποστήριξη των μαθημάτων STEM & design
STEM(3/6) Οι εφαρμογές αφορούν τα ακόλουθα γνωστικά αντικείμενα:
Πληροφορική • Μαθηματικά Μηχανική
• Επιστήμη & Τεχνολογία
STEM (4/6) Ως προαπαιτούμενες συνθήκες για τη διεξαγωγή της έρευνας ορίστηκαν οι εξής: • Η εκπαίδευση και η εξοικείωση των εκπαιδευτικών στη χρήση προγραμμάτων σχεδίασης και των 3d printers • Καλός σχεδιασμός διδασκαλίας μαθημάτων για τη χρήση του εκτυπωτή • H συνεργασία εκπαιδευτικών διαφορετικών ειδικοτήτων
• Η τεχνική υποστήριξη
STEM (5/6) Αποτελέσματα της έρευνας : • Αύξηση του ενδιαφέροντος και των κινήτρων μαθητών & εκπαιδευτικών τόσο για τη χρήση των 3d printers όσο και για την εκπαιδευτική διαδικασία • Κατάλληλο για τη μέθοδο project και τη διαθεματική
εργασία
STEM(6/6) Προκλήσεις : • Η εξοικείωση των μαθητών με τα λογισμικά σχεδίασης • Ο σχεδιασμός μοντέλων που δεν μπορούν να υλοποιηθούν • Οι χρονοβόρες εκτυπώσεις
• Η τεχνική υποστήριξη
Ειδική Αγωγή Πολλές μελέτες έχουν αποδείξει ότι η μάθηση αυξάνεται όταν οι μαθητές αλληλεπιδρούν με φυσικά μοντέλα. Τέτοια μοντέλα είναι απαραίτητα εργαλεία για τη διδασκαλία ατόμων με οπτικές και χωρικές διαταραχές.
Παραδείγματα εφαρμογής στην Ειδική Αγωγή 1/2 1) Χρήση της 3D Printing τεχνολογίας για τη δημιουργία χαρτών αφής που αναπαριστούν το γεωδιάστημα για να βοηθηθούν οι μαθητές να προσανατολίζονται στο χώρο. (VOŽENÍLEK et al, 2013)
Παραδείγματα εφαρμογής στην Ειδική Αγωγή 2/2 2) Απεικονίσεις αφής του χώρου των συντεταγμένων.
VizTouch: λογισμικό για την αυτόματη παραγωγή απεικονίσεων αφής από την εισαγωγή δεδομένων από το χρήστη. (Brown & Hurst, 2012)
Σκοπός ερευνητικού project (Κostakis et al, 2013) Σε ποιο μέτρο και βαθμό οι τεχνολογικές δυνατότητες του ελεύθερου λογισμικού της 3D εκτύπωσης χρησιμεύει ως μέσο μάθησης και επικοινωνίας
Διάρκεια και περιοχή project Project 3 μηνών που διενεργήθηκε σε δύο γυμνάσια στα Ιωάννινα
Δείγμα και εργαλεία σχεδιασμού 33 μαθητές κλήθηκαν να σχεδιάσουν και να παράγουν συνεργατικά αντικείμενα, με τη βοήθεια 3D εκτυπωτή ελεύθερου λογισμικού & 3D πλατφόρμας σχεδιασμού.
Αντικείμενα που κατασκευάστηκαν Τα περισσότερα από αυτά τα αντικείμενα, από γραμματόσημα και κύπελλα μέχρι ξύστρες και εξελιγμένα παιχνίδια, μεταφέρουν μηνύματα στη γλώσσα Braille.
Γνωστικά αντικείμενα • Δημοτικό • Γυμνάσιο • Λύκειο Τάξεις
• • • •
Μαθηματικά Φυσική Πληροφορική Κοινωνικές Επιστήμες • Γλώσσα • Τέχνη
• Κονστρουβιστική Προσέγγιση
Χρονική διάρκεια • 700 λεπτά στην τάξη
Εργαλεία: Υπολογιστής, προβολέας, 3D εκτυπωτής λογισμικό, Βίντεο, εικόνα, 3D εικονικά περιβάλλοντα (www.tinkercad.com) ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
•Δεξιότητες στα μαθηματικά, στη μηχανολογία, στη φυσική, στην πληροφορική, στην οικονομία, στην καλλιτεχνία •εισάγει τα παιδιά στον κόσμο της πληροφορίας
Εργαλεία συλλογής: Βιντεοσκόπηση
ΓΕΝΙΚΗ ΕΜΠΕΙΡΙΑ: ΘΕΤΙΚΗ
προωθεί τις διάφορες μορφές γραμματισμού και τις δημιουργικές ικανότητες των παιδιών.
Περιορισμοί: Δυσκολία στο σχεδιασμό με το πρόγραμμα tinkercard
Επόμενος στόχος: Τα αντικείμενα να σταλούν σε τυφλά παιδιά εγκαινιάζοντας ένα νέο τρόπο επικοινωνίας και συνεργασίας μεταξύ τυφλών & μη τυφλών μαθητών.
1. Κλεψύδρα (με χάντρες που κάνουν θόρυβο)
2) Κάστρο Ιωαννίνων
3)Παρθενώνας
4) Κύβος Rubic
5)3d Comic
«Σώστε τον κόσμο» Σε γραφή Braille
6)Sudoku
7) Σφραγίδα
8) Μόριο του Νερού H2O
(1/2)
Τα παιδιά μπορούν να εκτυπώσουν: Α. Κομμάτια εργαλείων και παιχνίδια Βραχιόλι γοητείας Βαγόνια σιδηροδρόμου Έπιπλα Κουκλόσπιτο Άλλα προσαρμοσμένα μικροαντικείμενα (Eisenberg,2013)
Πολυεδρικά σχήματα και μορφές σχεδιασμένες σε φυσικά voxel
Β. Στοιχεία (π.χ., αναμνηστικά) όπως :
Μουσεία Τσίρκο Παιδικό θέατρο Ζωολογικούς κήπους
Επίσης: Μπορούν να σχεδιάσουν το δικό τους μοντέλο ζώου κατά τη διάρκεια εκπαιδευτικής επίσκεψης σε ζωολογικό μουσείο (Eisenberg, 2009)
• Οπτικοποίηση 3D printing
Συστατικό για τη μαθηματική επικοινωνία σε όλες τις βαθμίδες εκπαίδευσης (Κnill & Slavkovsky, 2013)
Αρχαία Ελλάδα ξύλινα μοντέλα Απολλώνιων κώνων για διδάσκαλία κωνικών τομών.
Στην παραδοσιακή εκπαίδευση εισαγωγή στα μαθηματικά με κατασκευή χάρτινων σχημάτων
Μέσω
Εμπόδια: Τα εκτυπωμένα μέρη μπορεί να αποτύχουν Η βαθμονόμηση μπορεί να είναι λεπτή Συχνές δυσλειτουργίες λογισμικού
Απεικόνιση εννοιών (λογισμός, γεωμετρία, τοπογραφία) +αποδείξεων (Κnill Αλλαγή της & Slavkovsky, 2013 ) μαθηματικής Ισχυρά κουλτούρας – μαθησιακά προσιτή σε αντικείμενα όλους με έκφραση (Eisenberg, 2013) (Eisenberg, 2013)
Μαθηματικών μοντέλων που παράγονται με τη βοήθεια υπολογιστικών συστημάτων άλγεβρας.
Ο αριθμός επαφής μίας σφαίρας είναι 12 (αριθμός μη επικαλυπτόμενων σφαιρών γύρω από μία υπάρχουσα)- Λύση διαφωνίας Νewton Gregory
Θεώρημα του Ιπποκράτη Προσπάθεια τετραγωνισμού του κύκλου. Το τρίγωνο έχει τις ίδιες διαστάσεις με τα 2 φεγγαρόμορφα σχήματα.
To αριστερό σχήμα δείχνει την απόδειξη του Πυθαγόρειου θεωρήματος ενώ το δεξί είναι η απόδειξη ότι ο όγκος της πυραμίδας ισούται με
Το 3D printing μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση της Μεθόδου του Αρχιμήδη και των εφευρέσεών του
Κοχλίας ή υδρόβιδα Αρχιμήδη υδραυλικό όργανο
Τα 26 Αρχιμήδεια στερεά ενώθηκαν σε ένα σχήμα με τη μορφή Δισδυακού Δωδεκάεδρου
Η « πόσιμη» Αρχιμήδεια απόδειξη.
Δύο τύποι Αρχιμήδειας απόδειξης ότι ο όγκος της σφαίρας ισούται με τα 2/3 της επιφάνειας του κυλίνδρου στον οποίο είναι εγγεγραμμένη.
Στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση: •Οι μαθητές μπορούν να εκτυπώσουν μόρια και πειραματικά δοχεία Στην τριτοβάθμια εκπαίδευση: Χημείας ροής
Συνθετική χημεία
οργανικές συνθέσεις Δημιουργία reaction ware με πολλά οφέλη (Symes et al, 2012; Kitson et al, 2012)
Reaction ware: Κατά παραγγελία εργαστηριακά δοχεία που δοκιμάζουν
χημικές αντιδράσεις, επειδή τα αντιδραστήρια είναι ενσωματωμένα στο υλικό του δοχείου. Καθηγητής Lee Cronin στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης Ιδέα κατασκευής τέτοιων δοχείων με 3D εκτυπωτές χαμηλού κόστους. Χρησιμοποιούνται από το Cronin group, στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης.
Ακριβή μοντέλα των αντικειμένων μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη
διδασκαλία της ιστορικών γεγονότων πχ πρώτο αεροπλάνο /το κρανίο των νομάδων/ δεινόσαυροι
•
«Θα βοηθούσε τους μαθητές να κατανοήσουν καλύτερα τις χρονικές περιόδους, από τις οποίες έγιναν τα αντικείμενα».
Kalani Hausman , professor of University of Maryland
Κατασκευή αντικειμένων για τη διεξαγωγή πειραμάτων
Οι μαθητές μπορούν να εκτυπώσουν χάρτες που δείχνουν την
τοπογραφία και τα δημογραφικά δεδομένα μιας περιοχής.
•Κυματιστό μέρος επιφάνειας κύβου: Προσέγγιση του Menger Sponge, ενός φράκταλ σε τρισδιάστατο χώρο. Σημαντικό στην τοπολογία περιέχει κάθε συμπαγές μετρικό χώρο (τοπολογική διάσταση).
•
Εκτυπώσεις κατασκευών των παιδιών που δεν θα ήταν εφικτές. π.χ αγαλματίδια
Ελληνική Θεότητα του Ύπνου
•Εκτύπωση μορφών παραμυθιού
•Εκτύπωση μουσικών οργάνων
Εκπαίδευση; ( /3) +
• Ισχυρό εργαλείο διδασκαλίας • Δυνατότητες ατομικής έκφρασης
+
• Ανάπτυξη προϊόντων με ελεύθερα κινούμενα μέρη (Berman, 2012) • H οπτικοποίηση προσφέρει το αντικείμενο στο ευρύ κοινό
+
• Δημιουργία προσαρμοσμένων αντικείμενων με «επαγγελματική εμφάνιση» • Απτά αντικείμενα από το φυσικό χώρο των μαθητών
+
• Aκολουθεί το ευρύτερο πνεύμα της διάχυσης της πληροφορίας (Κostakis et al, 2013)
Εκπαίδευση; ( /3) + +
+
+
• Προετοιμάζει και εξοικειώνει τους μαθητές με την τεχνολογία που θα διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο τα επόμενα χρόνια
• Οι μαθητές από παθητικοί δέκτες μετατρέπονται σε ενεργητικούς μαθητές και δημιουργούς
• Παρέχεται στον εκπαιδευτικό ένα τρισδιάστατο απτικό & οπτικό βοήθημα για τη διδασκαλία εννοιών, δυσνόητων ή τεχνικών
• Υποστηρίζει τη μάθηση των μαθητών με αισθητηριακές αναπηρίες ή ειδικές εκπαιδευτικές ανάγκες (Lipson, 2007)
Γιατί είναι σημαντικό το 3D Printing στην Εκπαίδευση; (3/3) + +
+
+
• Ενδείκνυται για μαθητές με διαφορετικούς τύπους νοημοσύνης (Lipson, 2007)
• Αυξάνεται το ενδιαφέρον των μαθητών και παρέχει κίνητρα μέσα από δραστηριότητες αλληλεπίδρασης
• Αποτελεί ένα εργαλείο υλοποίησης ιδεών των μαθητών (Eisenberg, 2013)
• Συμβάλλει στην ανάπτυξη δεξιοτήτων αντίληψης χώρου, σχεδιασμού, αιτιολόγησης, επίλυσης προβλημάτων
Περιορισμοί του 3D Printing στην Eκπαίδευση (1/5) Δυσκολία των μαθητών να μάθουν για τις 3 διαστάσεις από μία δισδιάστατη αναπαράσταση σε μία επίπεδη οθόνη Η/Υ. (Eisenberg, 2013)
Δυσκολία εργασίας των παιδιών με τρισδιάστατη μοντελοποίηση ή με το λογισμικό γραφικών.
Περιορισμοί του 3D Printing στην Eκπαίδευση (2/5) Τα παιδιά δεν μπορούν να εκτυπώσουν ορισμένα μεγάλα αντικείμενα και έτσι πρέπει να εκτυπώνουν μέρη τους ξεχωριστά.
Έλλειψη ποικίλου έτοιμου online υλικού για εκτύπωση.
Περιορισμοί του 3D Printing στην Eκπαίδευση (3/5) Χρονοβόρα διαδικασία ο σχεδιασμός υλικού για εκτύπωση και η εκτύπωση μεγάλων και περίπλοκων τμημάτων από κάποιους εκτυπωτές.
Έξοδα και σπατάλη χρόνου. Η απόκτηση, η κατάλληλη τοποθέτηση και η εξοικείωση με τους εκτυπωτές είναι χρονοβόρα διαδικασία.
Περιορισμοί του 3D Printing στην Eκπαίδευση (4/5) Πνευματικά δικαιώματα και πνευματική ιδιοκτησία (π.χ σε μουσεία με μεγάλες συλλογές έργων τέχνης).
Περιορισμοί του 3D Printing στην Eκπαίδευση (5/5) Περιορισμός στα υλικά που χρησιμοποιούνται για κατασκευές.
Οι περισσότεροι εκτυπωτές για οικιακή χρήση εκτυπώνουν αντικείμενα σε ABS (Acrylonitrile butadiene styrene) πλαστικό. Όμως υπάρχουν περιορισμοί για συγκεκριμένες χρήσεις. Πχ είναι μονωτής. Έτσι αν κάποιος θέλει να εκτυπώσει ένα αγώγιμο αντικείμενο, το ABS πλαστικό είναι ακατάλληλο.
Προϋποθέσεις επιτυχούς εφαρμογής (1/4) Καλλιέργεια της ικανότητας των μαθητών να σκέφτονται τρισδιάστατα (ενθάρρυνση για δημιουργική άσκηση της χωρικής αντίληψης)
Ανάγκη επιμόρφωσης και εκπαίδευσης των δασκάλων και μεταξύ τους συνεργασία
Προϋποθέσεις επιτυχούς εφαρμογής (2/4) Καλά σχεδιασμένα λογισμικά τρισδιάστατης μοντελοποίησης. (Leduc & Eisenberg, 2011)
Οικονομική υποστήριξη και κατάλληλη τεχνική υποστήριξη από τους κατασκευαστές και το εσωτερικό προσωπικό Απαραίτητη η δημιουργία όλων των ειδών νέων πραγμάτων πχ χρώματα, υφές, μπογιές, μηχανήματα, συσκευές εισόδου-εξόδου, εργαλεία που θα ταιριάζουν με τα ενδιαφέροντά των μαθητών.
Προϋποθέσεις επιτυχούς εφαρμογής (3/4) Δημιουργία πλατφορμών που θα συνδυάζουν μία πλούσια βιβλιοθήκη από εκτυπώσιμα εκπαιδευτικά μοντέλα για το διαμοιρασμό υλικού και την παροχή κινήτρου για το σχεδιασμό περισσότερων μοντέλων στο μέλλον. (Leduc & Eisenberg, 2011)
Προϋποθέσεις επιτυχούς εφαρμογής (4/4) Για τη δημιουργία των νέων πραγμάτων πρέπει να ληφθούν υπόψη: κατανόηση (κατά πόσον είναι κατανοητή η θέματα αισθητικής
τρισδιάστατη
(δυνατότηα τα
μοντελοποίηση από τα
αντικείμενα να γίνουν
παιδιά;)
πιο πολύχρωμα)
πολιτιστικά θέματα (μπορούμε να
η ασφάλεια των
δημιουργήσουμε διεπαφές
μαθητών(δημιουργία
λογισμικού όπου τα παιδιά θα
νέων μη τοξικών
μπορούν να ανταλλάξουν και να
στρωμάτων χρώματος
συνδυάσουν τρισδιάστατες
για τρισδιάστατα αντικείμενα.
εκτυπωμένες μορφές;
Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη για την επιλογή του κατάλληλου εκτυπωτή στα σχολεία Ποιος θα τον χρησιμοποιήσει
Για τι θα χρησιμοποιηθεί Ταχύτητα εκτύπωσης Η διεπαφή μεταξύ του εκτυπωτή και των αρχείων που θα εκτυπωθούν Κόστος αναλώσιμων. Ευκολία χρήσης Προσβασιμότητα της θέσης του εκτυπωτή Καταλληλότητα του τοπικού περιβάλλοντος που βρίσκεται ο εκτυπωτής (ελαχιστοποίηση προβλημάτων ανύψωσης) Συμβατότητα της εταιρίας με τα λειτουργικά συστήματα και τα δίκτυα των σχολείων
Μίας δυστοπικής εποχής πολύ μεγαλύτερης «δημιουργικής καταστροφής»;
Μίας τεχνοουτοπικής 3ης Βιομηχανικής Επανάστασης του Βορρά;
3D printing = προάγγελος
Σύμφωνα με αναφορά αναλυτών της Παγκόσμιας Βιομηχανίας για το 3D Printing (2012), η παγκόσμια αγορά του 3D printing αναμένεται να φτάσει τα US$3 billion έως το 2018.
Science Fiction Prototyping & 3D Printing
«Επιστημονική φαντασία»
Fabcreating (fabulous + creation): Η επανάσταση στην κατασκευή
Τοπική κατασκευή σε οικιακό επίπεδο
Εξατομίκευση παραγωγής & Μοναδικότητα προϊόντων
Υψηλός βαθμός προσαρμοστικότητας (mass customization Vs mass production)
Διδασκαλία της γλώσσας προγραμματισμού “Fabicon” στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση
Co-creation & Social production: Μετατροπή της παραγωγής σε κοινωνικό γεγονός
Παράδοση των προϊόντων στον καταναλωτή μέσω εικονικών εμπορικών κέντρων
Μικρές επιχειρήσεις – σπίτια – σχολεία κέντρα σχεδίασης και παραγωγής προϊόντων
Σχεδιασμός σε εικονικά εργαστήρια & άμεση παραγωγή στο σπίτι
Νέα τάξη βιομηχανικής οργάνωσης: κυριαρχία μικρών εταιριών και επιχειρήσεων – υψηλή ανταγωνιστικότητα
Εικονικές αποθήκες πηγαίου κώδικα «εμπόριο πηγαίου κώδικα»
Διαχωρισμός του σχεδιασμού των προϊόντων από την παραγωγή του προϊόντος
Καταναλωτές θα αγοράζουν τα σχέδια σε απευθείας σύνδεση
Μεγαλύτερος αριθμός επαγγελματικών ή οικιακών συσκευών 3D printing
θα προχωρούν στην κατασκευή των προϊόντων στο σπίτι.
Θα υπάρχουν διαθέσιμα υλικά με μεγαλύτερη δύναμη και αντοχή Αύξηση της χρήσης του 3 D printing
Πρόσθετες εφαρμογές στο σπίτι.
4D Printing… Δημιουργεί προσαρμοστικά, Η τεχνολογία που συνδυάζει βιομιμητικά σύνθετα που προγραμματίζουν εκ νέου το το 3D-pinting με την σχήμα τους, τις ιδιότητες ή ικανότητα να αλλάξει το τη λειτουργικότητα τους σχήμα των τυπωμένων βάσει εξωτερικών αντικειμένων. ερεθισμάτων.
Παραδείγματα 4D τυπωμένων αντικείμενων Γέφυρες που μπορούν να αυτοεπουλωθούν, αν σχηματίζουν ρωγμές Σωλήνες που διαστέλλονται ή συστέλλονται μόνοι τους Στρατιωτικές στολές καμουφλάζ αλλάζουν χρώμα για να ταιριάζουν με
το περιβάλλον
+
+
+
• Θετικός αντίκτυπος στην εμπλοκή και στην εκμάθηση των μαθητών • Μπορεί να συνδεθεί με πληθώρα γνωστικών αντικειμένων • Ενθαρρύνει το πρωτοποριακό ταλέντο • Προσδίδει ανταγωνιστικότητα στο σχολείο που τους εισάγει • Ενισχύει το κίνητρο των μαθητών για την ενασχόλησή τους με δύσκολα γνωστικά αντικείμενα • Παρέχει αυθεντικές μαθησιακές εμπειρίες Άτομο: ομότιμος συμπαραγωγός σε σχεδιαστικές και κατασκευαστικές διαδικασίες • Οι καινοτομίες που εισάγει θα αναδιαμορφώσουν την κοινωνική και εκπαιδευτική πραγματικότητα •
+
Η κοινότητα έρευνας και σχεδιασμού οφείλει να ερευνήσει: Τη δημιουργία ευκολότερων εργαλείων μοντελοποίησης Τη διακόσμηση και κατάλληλη ύφανση των αντικειμένων – χρωματισμός μοτίβων(δημιουργία εμπλουτισμένων εργαλείων χειρός)
Τα βοηθητικά υλικά υποστήριξης στη διαδικασία εκτύπωσης (δημιουργία πολύπλοκων σχημάτων) Τις μεθόδους για τη δημιουργία φορητής συσκευής εκτύπωσης Την ενσωμάτωση ιδεών που προέρχονται από '' pick- and-place '' μηχανισμούς σε 3D εκτύπωση
Από την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας διαπιστώθηκε περιορισμένος αριθμός ερευνών: Στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση
Στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση Στην τριτοβάθμια εκπαίδευση Στην Ειδική Αγωγή Στην Ελλάδα
Adam, B. Stroud, Morris M., Carey. K, .Williams J. C , Randolph C & Williams
A.B., (2013). MU-L8: The Design Architecture and 3D Printing of a Teen-Sized Humanoid Soccer Robot. IProceedings of 8th Workshop on Humanoid Soccer Robots 13th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids), Atlanta, 2013 Anastasiou, A., Tsirmpas, C., Rompas, A., Giokas, K. & Koutsouris, D. (2013). 3D Printing: Basic concepts Mathematics and Technologies. International Journal of Systems Biology and Biomedical Technologies. 2 (2). Barendse, R.M., Dijkgraaf, M.G., Rolf, U., Dekker, E., Fockens, P., Bemelman, W.A., De Graaf, E.J. (2013). Colorectal surgeons' learning curve of transanal endoscopic microsurgery. Surgical Endoscopy, 27 (10), 3591-3602. Berman ,B. (2012)., 3-D printing: The new industrial revolution. Business Horizons , 55 (2), 155—162 Birtchnell, T., & Urry, J. (2013). 3D, SF and the future. Futures, 50, 25–34. Birtchnell, T., Urry, J., Cook, C., Curry, A. (2013). Freight Miles - The Impacts of 3D Printing onTransport and Society. Retrieved from: http://eprints.lancs.ac.uk/66198/ Bradshaw, S., Bowyer, A., Haufe, P. (2010). The Intellectual Property Implications of Low-Cost 3D Printing. (2010). SCRIPTed 7(1), 5-31.
Bowman, R. W.; Vilbrandt, T.; Cronin, L. Nat. Chem. 2012, 4, 349–354.
doi:10.1038/nchem.1313 Brown C & Hurst A, (2012). VizTouch: Automatically Generated Tactile
Visualizations of Coordinate Spaces. Proceedings of the Sixth International Conference on Tangible, Embedded and Embodied Interaction pages 131-138, New York Bustamante, S., Bose, S., Bishop, P., Klatte, R., & Norris, F. (2013). Novel
Application of Rapid Prototyping for Simulation of Bronchoscopic Anatomy. In G. Menecke & M. Ranucci (Eds.), Proceedings of Annual Meeting of the International Anesthesia Research Society. San Francisco 4-7 May 2013. Cannesa E., Fonda, C., Zennano, M. (2013). Low- Cost 3D Printing for science,
education, substainable development. ICTP, May 2013, First Edition. Chakraborty, P.; Zuckermann, R. N. Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. 2013, 110,
13368−13373 Chua, C.K., Leong, K.F., Lim, C.S., & Vu, T.T. (2010). Multimedia courseware for
teaching of rapid prototyping systems. Rapid Prototyping Journal, 16 (2), 80– 89.
Department for Education.(2013). 3D printers in schools: uses in the
curriculum. Uk :DFE Diegel, O. Xu W. L., Potgieter, J. (2006). A Case Study of Rapid Prototype as
Design in Educational Engineering Projects, International Journal of Engineering Education . Dragone ,V., Sans V., Rosnes, M.H., Kitsonand P.J.,Cronin L (2013)., 3D-printed
devices for Continuous-flow organic chemistry. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 9, 951–959 Eisenberg ,M.(2013). 3D printing for children: What to build next?.
International Journal of Child-Computer Interaction, 1 (1), 7-13 Eisenberg, M., Eisenberg A., Blauvelt G. , Hendrix S.,Buechley L., Elumeze N.
(2005). Beyond Scissors and Glue Mathematical Crafts for Children: Beyond Scissors and Glue In Proceedings of Art+Math=X Conference, Boulder, CO, pp. 61-65, 2005. Ebert, L.C., Thali, M.J., & Ross, S. (2011). Getting in touch—3D printing in
Forensic Imaging. Forensic Science International, 211, e1–e6.
Elliott, M.A., Ivanova, O.S., Williams, C.B., Campell, T.A. (2012). An
investigation of the effects of quantum dot nanoparticles on photopolymer resins for use in polyject direct 3D Printing. August 15, 2012. Fonda, C. (2013). A Practical Guide to Your First 3D Print. In: E. Canessa, C.
Fonda & M. Zennaro (Ed.), Low-cost 3D Printing for Science, Education & Sustainable Development (pp. 27-60). Trieste: ICTP. Gonzalez-Gomez J. , Valero-Gomez A. , Prieto-Moreno A., & Abderrahim M.,
(2012). A New Open Source 3D-Printable Mobile Robotic Platform for Education . Proceedings of the 6-th AMiRE Symposium. pp 49-62 Gross,B.C ., Erkal J.L., Lockwood, S.Y., Chen C., Spence DM,.(2014)., Evaluation
of 3D Printing and Its Potential Impact on Biotechnology and the Chemical Sciences. Analytical Chemistry. . Retrieved from http://pubs.acs.org/doi/ipdf/10.1021/ac403397r Grujović, N., Radović, M., Kanjevac, V., Borota, J. Grujovic, G.,Divac D. (2011).
3d printing technology in education environment ,34th international conference on production engineering, 28. - 30. September 2011, Niš, Serbia
Hart, G. (2008). Procedural Generation of Sculptural Forms. In Proceedings of
Bridges (pp. 209-218). Hoy, M.B. (2013)., 3D Printing: Making Things at the Library. Medical
Reference Services Quarterly, 32(1), 93-99 Hrozek, F., Sobota, B., Korečko, Š., & Szabó, C. (2011). Virtual Reality –
Creation, Usage and Education. In IEEE (Eds.), Proceedings of 14th International Conference on Interactive Collaborative Learning - 11th International Conference Virtual University (pp.480-483). Piešany 21–23 September 2011. Khaled, S., Burley, J., Alexander, M., Roberts, C. (2014). Desktop 3D printing of
controlled release pharmaceutical bilayer tablets. International Journal of Pharmaceutics 461, 105– 111. Kitson, P. J.; Rosnes, M. H.; Sans, V.; Dragone, V.; Cronin, L.Lab Chip 2012, 12,
3267–3271. doi:10.1039/c2lc40761b Klein, G., Lu, Y., Wang, M. (2013). World Neurosurgery 80, 228 235. Knill O., Slavkovsky E. (2013)., Illustrating mathematics using 3d printers.
arXiv.org, 1306.5599 (1)
Knill O., Slavkovsky E. (2013)., Thinking like Archimedes with a 3D
printer, arXiv:1301.5027v2 Kroll E., Artzi D. (2011). Enhancing aerospace engineering students’ learning with 3D printing wind-tunnel models , Rapid Prototyping Journal Lacey, G. (2010). 3D Printing Brings Designs to Life. Tech Directions, 70 (2).
Leduc-Mills, B. & Eisenberg M. (2011). The UCube: A Child-Friendly Device for
Introductory Three-Dimensional Design 20th-23rd June, Ann Arbor, USA. Lipson, H. (2007) Printable 3D Models for Customized Hands-on Education Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Cornell University, Ithaca NY , USA Liu, C.Z., Sachlos E., Wahl, D.A., Han, Z.W., Czernuszka, J.T. (2007). On the manufacturability of scaffold mould using a 3D printing technology, Rapid Prototyping Journal, 163–174. Lütolf, G. (2013). Using 3D Printers at School: the Experience of 3drucken.ch. In: E. Canessa, C. Fonda & M. Zennaro (Ed.), Low-cost 3D Printing for Science, Education & Sustainable Development (pp. 149-158). Trieste: ICTP. Mashiko, T., Otani, K., Kawano, R., Konno, T., Kaneko, N. & Watanabe, E. (2013). Development of 3-dimensional Hollow Elastic-model for Cerebral Aneurysm Clipping Simulation Enabling Rapid and Low-cost Prototyping. World Neurosurgery.
Massis B.E. (2013). WHAT’S NEW IN LIBRARIES: 3D printing and the
library. New Library World, 114 (7/8), 351-354 Michael Potstada, M., & Zybura, J. (2013). The role of context in science fiction prototyping: The digital industrial revolution. Technological Forecasting & Social Change. Noecker, A. M.; Chen, J.-F.; Zhou, Q.; White, R. D.; Kopcak, M. W.; Arruda, M.
J.; Duncan, B. Pediatr. Circ. Support Perfusion 2006,52, 349−353
Reiss, D.S., price, J.J., Evans, T.S. (2013). Sculplexity: Sculptures of
Complexity using 3D www.epljournal.org
Printing.
November 2013.
Retrieved
from:
Segerman, H. (2012). 3D Printing for Mathematical Visualisation. The
Mathematical Intelligencer, 34 (4), 56-62. Sobota, B., Hrozek, F., Korečko, Š., Ivančák, P., Varga, M., & Dudláková Z. (2012). Virtual Reality and its Technologies in Education – Our Experiences. In IEEE (Eds.), Proceedings of 10th IEEE International Conference on Emerging eLearning Technologies and Applications (pp. 351-355). Stará Lesná 8-9 November 2012. Stanic, M., Lozo, B. (2010). Color and Permanence Issues in 3D Ink-jet Printing. May 24-28 2010, Opatija, Croatia.
Symes, M. D.; Kitson, P. J.; Yan, J.; Richmond, C. J.; Cooper, G. J. T.; Jittivadhna,
K.; Ruenwongsa, P.; Panijpan, B. Biochem. Mol.Biol. Educ. 2010, 38, 359−364 Thomas, A.M., Vijay, V.C., Raju, P., Chapman, C., Chima, P., Mathur, A., Chemaly, A. (2013). Parametric virtual laboratory development: A hydropower case study with student perspectives. Advances in Engineering Software, 64, 62–70. Valero-Gómez, A., González-Gómez, J, González-Pacheco, V., & Salichs M.A., (2012). Printable Creativity in Plastic Valley UC3M. IEEE Educon 2012. Marrakech. Morocco. Voženílek V.,Kozáková M., Sťávová Z., ludíková l., Růžičková V. & Finková D. (2013). 3D Printing Technology in Tactile Maps Compiling Waran, V., Narayanan, V., Karuppiah, R., Pancharatnam, D., Chandran, H., Raman, R., Rahman, Z.A.A., Owen, S., DPhil, & Aziz, T.Z. (2014). Injecting Realism in Surgical Training - Initial Simulation Experience With Custom 3D Models. Journal of Surgical Education, 71 (2), 193-197. Watson, R.A. (2014). A Low-Cost Surgical Application of Additive Fabrication. Journal of Surgical Education , 71 (1), 14-17.
http://3dschools.blogspot.gr/ http://www.teachthought.com/technology/10-ways-3d-printing-can-be-used-ineducation/ http://geekhaus.com/3space/3d-printing-in-the-high-school-classroom/ http://www.tested.com/inventern/454188-maker-profile-cosmo-wenmans-3d-printedart/ http://www.dailyprogress.com/news/article_b42d8608-8aad-11e2-b4b1001a4bcf6878.html http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=B8wjglHRfPY http://3dprintingindustry.com/?s=reactionware
http://www.educatorstechnology.com/2013/03/importance-of-3d-printing-in-education.html http://edtechreview.in/trends-insights/trends/244-3d-printing-in-classroom http://www.onlinedegrees.org/how-3d-printing-will-revolutionize-the-classroom/ http://www.3ders.org/ http://www.bbc.co.uk/news/technology-23143780 http://www.mtu.edu/news/stories/2013/october/story97966.html
p2plab.gr/wp-content/uploads/2013/06/Παρουσίαση.pdf