Fyrsti þrívíddarprentarinn var búinn til árið 1984 en það var ekki fyrr en fyrir örfáum árum að tæknin varð vinsæl. Árið 2010 kostaði þrívíddarprentari að meðaltali 2,5 milljónir króna, árið 2013 var verðið komið niður í 130.000 krónur. Við þessa þróun urðu þrívíddarprentarar "mainstream" og byrjuðu að sækja í sig veðrið. Í dag koma þrívíddarprentarar við á ótrúlegustu sviðum til dæmis var fyrsta verkfærið prentað í geimnum (international space station) í nóvember 2014, einnig prentuðu læknar út hryggjarlið sem þeir síðan græddu í sjúkling í ágúst 2014.

Í Bretlandi hafa margir skólar tileinkað sér tækninýjungar og samkvæmt námskrá frá 2014 bar öllum breskum skólum á grunnstigi að kenna fag sem kallast hönnun og tækni. Hönnun og tækni er hvetjandi, yfirgripsmikið og hagnýtt efni. Þar nota nemendur sköpunargáfu og ímyndundarafl til að hanna og útbúa vörur sem leysa raunveruleg og viðeigandi vandamál í margskonar samhengi, með tilliti til þeirra eigin þarfa sem og þarfa, vilja og gildi annrra („National curriculum in England: design and technology programmes of study Publications GOV.UK“, e.d.).

Breska ríkið fjármagnaði kaup á þrívíddarprenturum í 21 skóla árið 2012 í tilraunaskyni. Sú tilraun heppnaðist svo vel að ári seinna var ákveðið var að setja £500.000 í sjóð svo 60 skólar gætu fjárfest í þrívíddarprenturum til að nota við kennslu sem og útvegað námskeið til að þjálfa kennara í notkun þeirra („New 3D printers to boost STEM and design teaching Press
releases GOV. UK“, 2013). En upp hefur komið það vandamál að víða er tæknin til staðar en kennarar hafa ekki kunnáttuna til að nota hana hvað þá kenna á hana (SeinEchaluce, 2014).

Nú hefur breskur frumkvöðull, Luke Johnson, stigið fram og vill að þrívíddarprentarar verði til í öllum skólum í Bretlandi. Hann hefur sett sig í samband við fjárfesta og stuðningsaðila og hefur hafið viðræður við framleiðendur, hann ber vonir til þess að verkefnið muni ganga upp árið 2015 (Johnson, 2014).

Mynd 1. Þrívíddarprentari

Þrívíddarprentarar búa til harða hluti með því að byggja upp lög af efni. Það er gert með leiðsögn líkana sem hönnuð eru með tölvustuddri hönnun (e. Computer Aided Design (CAD)). Á mynd 1. hér að ofan má sjá þrívíddarprentara sem var til sýnis á BETT
tæknisýningunni í London í janúar 2015.

Þrívíddarprentun í kennslu er öflugt tól til þess að leiðbeina nemendum í gegnum stig hönnunar og þróunar, frá fyrstu skissu til lokaafurðar. Ávinningur þess að nota þrívíddarprentara í kennslu er margs kona og má nefna:

• Býr til spennu og eykur þátttöku nemenda.
• Stuðningur við raungreinar eins og vísindi, tækni, verkfræði og stærðfræði.
• Opnar fyrir nýja möguleika í námi.
• Eykur gagnrýna hugsun.
• Stuðlar að aukinni hæfni við að leysa vandamál.
• Eykur hönnunar hæfileika.
• Nemendur fá reynslu af líkana stiginu í hönnunarferlinu.

Kennarar í grunnskólanum Bowes Elementary í London hafa nýtt sér þrívíddarprentara í kennslu með mjög góðum árangri. Árið 2012 var Bowes valinn til að þjóna sem endurmenntunarstöð fyrir kennara og stjórnendur auk þess að sjá um starfsþjálfun fyrir
nýja kennara. Sérstök áhersla er lögð á að virkja sköpunargáfuna bæði við nám og leik og hvetja þannig nemendur til að takast á við ný og ögrandi verkefni. Nemendurnir eru virkir þátttakendur og á mynd 2. hér að neðan má sjá nemendur skólans sem voru nýbúnir að láta þrívíddarprentara prenta frosk.

Mynd 2. Mynd tekin í Bowes Elementary grunnskólanum í London 23 janúar 2015.

Mikill áhugi er á að auka notkun þrívíddarprentara í kennslu á Íslandi og hafa þeir verið notaðir í nokkrum skólum. Borgarráð samþykkti þann 7 febrúar árið 2013 viljayfirlýsingu um að stofna tilraunaverkstæði í Breiðholti í samstarfi við Nýsköpunarmiðstöð Íslands og Fjölbrautaskólann í Breiðholti. Markmið verkstæðisins er að gefa ungum sem öldnum tækifæri til þess að þjálfa sköpunargáfuna og hrinda hugmyndum sínum í framkvæmd með því að hanna, móta og framleiða hluti með aðstoð stafrænnar tækni. Tilgangurinn er einnig að auka tæknilæsi og tæknivitund. Fleiri svona stafrænar smiðjur eru starfræktar hér á landi, til dæmis í Vestmannaeyjum, Sauðárkróki og í Menntaskólanum á Ísafirði. Þar er þrívíddarprentari og aðsóknin er mikil (Reykjavíkurborg, 2013).

Höfundar: Hafþór Örn Þórisson, Valgerður Fjóla Einarsdóttir og Þórey Ósk Ágústsdóttir nemendur við Háskólann í Reykjavík

Heimildir:
Chinese Student Receives First 3D Printed Thoracic Vertebrae Implant & the Surgery is a Success. (n.d.). Sótt 10. febrúar 2015, af
https://3dprint.com/30512/3d-printed-thoracic-vertebrae/

The History of 3D Printing. (n.d.). Sótt 10. febrúar 2015, af

Johnson, L. (2014, mars 25). Help me put 3D printers in UK schools FT. com. Sótt 10. febrúar 2015, af
https://www.ft.com/content/7f706f10-b339-11e3-b09d-00144feabdc0

National curriculum in England: Design and technology programmes of study Publications GOV.
UK. (e.d.). Sótt 10. febrúar 2015, af https://www.gov.uk/government/publications/national-curriculum-in-england-design-and-technology-programmes-of-study

New 3D printers to boost STEM and design teaching Press releases GOV. UK. (2013, október). Sótt 10. febrúar 2015, af https://www.gov.uk/government/news/new-3d-printers-to-boost-stem-and-design-teaching

Reykjavíkurborg (n.d.). Sótt 10. febrúar 2015, af http://eldri.reykjavik.is/desktopdefault.aspx/tabid757/521_read34841

SeinEchaluce, M. (2014, gúst). 3D Printers Coming to Every School In the UK –Education Insights with Martin Stevens, CEO „It Is 3D“ 3DPrint. com. Sótt 10. febrúar 2015, af https://3dprint.com/12436/3d-printing-education/

Wall, M. (n.d.). Space Station's 3D Printer Makes Wrench From 'Beamed Up' Design | Space.com. Sótt 10. febrúar 2015, af https://www.space.com/28095-3d-printer-space-station-ratchet-wrench.htmll