六、展望:未來(lái)甚至能夠打印出人類
在1997年,發(fā)生了一件震驚醫(yī)學(xué)界的大事。那就是馬薩諸塞州總醫(yī)院的杰伊·瓦康提醫(yī)生,成功地讓老鼠背上長(zhǎng)出一只人的耳朵。瓦康提用可以緩慢降解的材料制做了一個(gè)布滿小孔的支架,他的同事將這個(gè)支架植入沒(méi)有免疫力的小鼠皮膚下,并注入牛的成軟骨細(xì)胞。發(fā)育的軟骨組織滲透進(jìn)支架,支架降解掉,就得到了一只真正的耳朵。
四年后,這項(xiàng)技術(shù)被應(yīng)用到新領(lǐng)域:他為一個(gè)失去1/6顱骨的孩子修補(bǔ)了顱骨,用這個(gè)孩子自身的成骨細(xì)胞成功地再造了骨頭,而這一切背后使用的工具,不過(guò)是改進(jìn)過(guò)的3D打印機(jī)。
這種3D打印機(jī)和傳統(tǒng)的噴墨打印機(jī)原理差不多,只是采用了不同的“墨”。它相當(dāng)于把一個(gè)模型分成許多層“橫截面” ,將原料液體或顆粒噴射到指定位置,一層一層地堆疊起來(lái),最后得到精確模型。如果給墨盒里裝滿人體細(xì)胞,以打印機(jī)的打印精度精確地堆疊這些細(xì)胞,最終變成了活的人體組織?,F(xiàn)在經(jīng)過(guò)測(cè)試,這種從打印機(jī)噴嘴發(fā)射出來(lái)的細(xì)胞,成活率居然高達(dá)95%以上。
既然骨骼、肌肉和皮膚都能用3D打印機(jī)打印出來(lái),在未來(lái),造人可能也只需要獲得一張精確的三維圖。也許下一個(gè)時(shí)代的創(chuàng)世神話是這樣開(kāi)始的:上帝對(duì)自己的設(shè)計(jì)很滿意,然后,他按下了“打印”鍵。
而且3D打印將顛覆傳統(tǒng)教育方式!
事實(shí)證明,一些在傳統(tǒng)教育中表現(xiàn)不好的學(xué)生,主要是因?yàn)樗鶎W(xué)的課程理論性太強(qiáng),沒(méi)有興趣,死記抽象概念讓學(xué)生通過(guò)了考試,但考試過(guò)后就很快忘記了,3D 打印機(jī)可以讓枯燥的課程變得生動(dòng)起來(lái),它是一種同時(shí)擁有視覺(jué)和觸覺(jué)的學(xué)習(xí)方式,具有很強(qiáng)的誘惑力,在觸覺(jué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生不是在黑板或顯示器上簡(jiǎn)單地看文字或圖形,而是通過(guò)他們的觸覺(jué)抓住核心概念的三維模型,這樣能夠吸收和消化知識(shí),使學(xué)生不再遺忘所學(xué)的課程。英國(guó)著名教師戴夫懷特曾經(jīng)說(shuō)過(guò):如果你能抓住學(xué)生的想象力,你就能抓住他們的注意力。
中國(guó)的傳統(tǒng)教育是應(yīng)試教育,沒(méi)有開(kāi)設(shè)培養(yǎng)學(xué)生 “創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力”的課程,純粹的理論學(xué)習(xí)使學(xué)生的大腦僵化,學(xué)校應(yīng)開(kāi)設(shè)集設(shè)計(jì)和3D 打印于一體的“邊學(xué)邊做 ”的課程,把數(shù)學(xué),物理課中的許多抽象概念通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)一些由3D 打印組件組成的小電路和小裝置,變成有趣的課程, 3D 打印機(jī)將激發(fā)新一代學(xué)生投身科學(xué),數(shù)學(xué),工程和設(shè)計(jì)的熱情,造就一批學(xué)生工程師。
美國(guó)政府已經(jīng)以實(shí)際行動(dòng)給出了答案。在美國(guó),幾乎所有的大中小學(xué)已經(jīng)開(kāi)設(shè)了3D打印的課程,通過(guò)對(duì)青少年進(jìn)行3D打印創(chuàng)新意識(shí)、技術(shù)手段的培養(yǎng),3D打印成為“美國(guó)智造”的有力手段,成為中美制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要砝碼。
3D打印技術(shù)變革教育事業(yè)的十種方式:
1、工程設(shè)計(jì)系的學(xué)生可以用它打印出自己設(shè)計(jì)的原型產(chǎn)品。
2、建筑系的學(xué)生可以用它方便的打印出自己設(shè)計(jì)的建筑實(shí)體模型。
3、歷史系的學(xué)生可以用它來(lái)復(fù)制有考古意義的物品,方便進(jìn)一步的觀察。
4、平面設(shè)計(jì)系的學(xué)生可以用它來(lái)制作3D版本的藝術(shù)品。
5、地理系的學(xué)生可以用它來(lái)繪制真實(shí)的地勢(shì)圖,人口分布圖。
6、食品系的學(xué)生可以用它設(shè)計(jì)食物的產(chǎn)品造型。
7、車(chē)輛工程的學(xué)生可以打印各種各樣的實(shí)體汽車(chē)部件,便于測(cè)試。
8、化學(xué)系的學(xué)生可以把分子模型打印出來(lái)觀察。
9、生物系的學(xué)生可以打印出細(xì)胞、病毒、器官,和其他重要的生物樣本。
10、數(shù)學(xué)系的學(xué)生可以將他們的“問(wèn)題”打印出來(lái),并在他們自己的學(xué)習(xí)空間中尋找答案。
七、課后作業(yè)(二選一)
(一)請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀3D有關(guān)資料,寫(xiě)一份你對(duì)3D技術(shù)的看法或者你有什么很好的創(chuàng)意,寫(xiě)在作業(yè)本上。
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(二)觀察自己身邊,如家庭、學(xué)校和社會(huì),看看能否發(fā)現(xiàn)一些自己感興趣而又需要解決的問(wèn)題,上網(wǎng)看看有沒(méi)有答案?沒(méi)有的問(wèn)題,就把它寫(xiě)在作業(yè)本上或直接發(fā)送到老師的電子郵箱或直接通過(guò)qq(1749098158)與老師交流。
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