Лучшие 3D-принтеры для школ и STEM-образования 2022 года

Все чаще школы по всему миру обращаются к более творческим способам обучения учащихся, уходя от скучных планов уроков и переходя к обучению через игру. Мир меняется, и образование должно меняться вместе с ним. Чтобы подготовить детей к карьере инженера или дизайнера 3D-программ, школы ищут лучшие 3D-принтеры для детей для обучения.

В результате ряд 3D-принтеров был разработан специально для учебных заведений. Поэтому мы составили список из семи FDM 3D-принтеров, которые, по нашему мнению, лучше всего подходят для обучения детей — от начальной до средней школы и старше — тому, как работает 3D-печать.

Что делает хороший образовательный 3D-принтер?

Безусловно, простота использования, особенно для младших школьников. Если они не смогут управлять принтером, они не вдохновятся и ничему не научатся, поэтому простота является приоритетом номер один. 3D-принтеры для младших классов должны быть более безопасными и простыми, в то время как более продвинутые ученики, например, студенты инженерных специальностей, будут чувствовать себя безопаснее и комфортнее с более сложными принтерами.

Кроме того, надежность. Учителя не могут преподавать, пока чинят сломанные принтеры — любой образовательный 3D-принтер должен работать стабильно.

Наконец, в идеале 3D-принтер для школ должен поставляться с планами уроков, классными проектами или интерактивными упражнениями. Компании, производящие 3D-принтеры, такие как Makerbot, Tinkerine и Dremel 3D, сосредоточились на разработке 3D-принтеров в качестве образовательных инструментов, предлагая полные планы уроков, разработанные с учетом возрастной группы.

Поскольку хорошие образовательные 3D-принтеры также подходят для игр детей вне школы, мы выбрали следующие принтеры по обоим критериям: лучшие 3D-принтеры для школ и STEM-образования.

Преимущества 3D-принтеров в школах:

Делает обучение интерактивным и активным: в отличие от изучения учебника или просмотра лекции, при 3D-печати ученики взаимодействуют с машинами и вовлекаются в процесс печати.
Поощряет понимание реального мира: многое из того, что преподается в школах, является теоретическим, а не позволяет увидеть результаты и эффекты наглядно. То, что реальный 3D-принтер создает реальные детали, лучше, чем абстрактные теории, и поможет гораздо лучше развить инженерные навыки и пространственный интеллект ученика.
Интереснее: технология крутая, и если ученики заинтересованы, они будут учиться быстрее.

Лучшие 3D-принтеры для школ и образования 2022 года

3D-принтер Toybox — отлично подходит для детей младшего возраста для изучения 3D-печати

• Цена: От $300
• Объем сборки: 70 x 80 x 90 мм
• Совместимость материалов: PLA
• Минимальная высота слоя: 200 микрон
• Скорость печати: 60 мм/с

Toybox наносит золотой удар, создавая 3D-принтер, предназначенный исключительно для детей, способствующий самостоятельному творчеству и воспитывающий интерес к технологиям. 3D-принтер Toybox также может послужить старшим школьникам или взрослым ученикам, желающим избежать обычно крутой кривой обучения 3D-печати перед переходом к более серьезному принтеру, ориентированному на образование.

Доступный и недорогой 3D-принтер Toybox, являющийся отправной точкой в мир 3D-печати, имеет дружелюбный дизайн, ориентированный на юных первопроходцев. Сенсорный экран, возможность подключения к Wi-Fi, небольшая площадь, совместимость с нетоксичным, биоразлагаемым PLA, а также поддержка устройств iOS/Android и веб-браузеров — все это работает на то, чтобы дать юным ученикам инструменты для простого знакомства с 3D-печатью.

Когда мы протестировали Toybox, мы были очень впечатлены его доступностью, легкостью начала печати практически сразу, а также тем, как легко было переключаться между филаментами.

В комплект поставки принтера Toybox также входит Creator Space — универсальное приложение, библиотека и набор для настройки. Приложение, ориентированное на детей, содержит все необходимое для печати из каталога, состоящего из 2000 игрушек, которые можно настраивать. Оно также предоставляет детям все необходимое для печати их собственных творений или завершения интересного школьного проекта.

С таким акцентом на простоту и печать одним касанием, Toybox очень ограничен в своих применениях, что делает его очень похожим на 3D-принтер для использования в классе в младших классах. Помимо игрушек, Toybox не обладает необходимыми функциями и универсальностью для более продвинутых и практичных приложений STEM-обучения.

Makerbot Sketch Solution — специализированный 3D-принтер для образования

• Компания базируется: США
• Цена: $1 799 за весь комплект (2 3D-принтера)
• Объем печати: 150 x 150 x 150 мм

В школах Северной Америки установлено более 7 000 принтеров Makerbot, и компания Makerbot позиционирует себя как ведущую марку 3D-печати для образования. Их новейшее решение для образовательной 3D-печати — Sketch — основывается на этом стремлении помочь школам эффективно преподавать.

Makerbot предлагает подробное руководство для преподавателей, в котором можно найти более 600 бесплатных планов уроков, которые проводит Makerbot, а также программу сертификации для студентов, которые хотят выделиться как лидеры в области STEM. Они предлагают единственное комплексное 10-часовое обучение 3D-печати, сертифицированное ISTE, и имеют организованную облачную систему управления файлами, которая легко интегрируется с программным обеспечением TinkerCAD или Fusion 360 3D CAD в их принтеры.

За эту цену вы получаете гораздо больше, чем просто два 3D-принтера Makerbot Sketch. Вы также получите 6 катушек PLA филамента для 3D-принтеров, безопасных для классной комнаты, 4 пластины для сборки, 2 шпателя для отделения отпечатков от пластины, 2 сменных сопла, 2 места для сертификации учителей, 10 мест для сертификации учеников и Makerbot Cloud с очередью печати бесплатно в течение года. Компания Makerbot сосредоточилась на создании полного решения для STEM-образования, максимально упростив заказ всего необходимого для обучения детей размеру, форме, принципам конструирования и формообразования.

MakerBot Replicator+ Educators Edition

• Цена: Проверьте на Amazon здесь
• Объем сборки: 295 x 195 x 165 мм
• Совместимость материалов: MakerBot PLA, MakerBot Tough PLA
• Минимальная высота слоя: 100 микрон
• Скорость печати: 175 мм/с

Еще один сильный соперник среди 3D-принтеров для школ и фаворит среди педагогов, MakerBot Replicator+ Educators Edition — это надежный экосистемный принтер с первоклассными функциями печати и безопасности.

Качество «установи и забудь» пронизывает каждый аспект MakerBot Replicator+ Educators Edition. Он поставляется полностью собранным, с автоматическим выравниванием ложа, возможностью подключения Wi-Fi для удаленного мониторинга и печати, а также ЖК-дисплеем с удобной навигацией.

MakerBot Replicator+ Educators Edition легко вписывается в учебную среду благодаря отличному набору программного обеспечения, включая MakerBot Cloud, совместимость с TinkerCAD и интуитивно понятное приложение MakerBot Print для телефона, настольного компьютера и браузера. Безопасность также хорошо обеспечена благодаря встроенной камере, съемной пластине для сборки, печати без рук и совместимости с собственными безопасными для классной комнаты материалами MakerBot PLA и MakerBot Tough PLA.

Педагогам также пригодится прилагаемое руководство MakerBot Educators Guidebook. В нем также есть библиотека готовых к использованию в классе проектов и 600+ уроков, а также программа MakerBot, сертифицированная ISTE, и лицензия для преподавателей. Последняя является бесценным ресурсом для ознакомления с принципами работы Replicator+ и более глубокого обучения учащихся.

По сравнению с MakerBot Sketch, еще одним отличным выбором лучшего 3D-принтера для студентов, MakerBot Replicator+ Educators Edition имеет больший объем сборки, что поможет преподавателям в реализации более амбициозных проектов или печати из нескольких частей. MakerBot Sketch, вероятно, более безопасный вариант благодаря закрытой конструкции камеры и фильтру твердых частиц. Он также имеет несколько дополнительных функций, которых нет у Replicator+, например, сенсорный экран управления и подогреваемая пластина.

MakerBot Replicator+ Educators Edition требует значительных затрат, а строгое ограничение на использование PLA не подойдет тем, кто хочет расширить свое обучение на другие типы материалов. Совместимость машины с материалами ограничивается катушками MakerBot, что исключает возможность использования более дешевых материалов сторонних производителей.

Flashforge Creator Pro 2

• Цена: Доступно в официальном магазине
• Объем сборки: 200 x 148 x 150 мм
• Совместимость материалов: PLA, Pearl PLA, ABS, ABS Pro, PVA, HIPS
• Минимальная высота слоя: 100 микрон
• Скорость печати: 30-100 мм/с

Flashforge Creator Pro 2 стоит в одном ряду с лучшими 3D-принтерами для школ. Он представляет собой экономичный принтер закрытого типа, пригодный для работы с широким спектром материалов. Учителя найдут Flashforge Creator Pro 2 адаптируемым 3D-принтером для работы в классе. Особенно это касается тех, кто преподает передовой дизайн и технологии, а также их различные применения.

В то время как большинство 3D-принтеров, предназначенных для школ, обычно работают с простым и предсказуемым PLA, Flashforge Creator Pro 2 предлагает гораздо больше возможностей. В основном это связано с обеспечением идеальных условий для более термочувствительных материалов, таких как ABS, при этом уверенно печатая на PLA, PVA и HIPS.

Независимый двойной экструдер также является находкой для преподавателей, желающих обучить более сложным техникам 3D-печати, использующим два разных типа нитей в одной печати: двухцветные детали, опорные конструкции для особенно сложной модели с большим количеством выступов или одновременная печать нескольких деталей, разработанных студентами.

Flashforge Creator Pro 2 набирает очки и за простоту использования. Он поставляется полностью собранным и готовым к печати, что избавляет от необходимости тратить время на настройку и доводку для получения наилучших результатов. Хотя Flashforge Creator Pro 2 не имеет учебных пособий и планов уроков, как многие другие 3D-принтеры, готовые к работе в классе, его простота не вызовет никаких проблем у преподавателей и студентов.

Единственным минусом, омрачающим в остальном великолепное предложение, является то, что Flashforge привязывает принтер к своему слайсеру FlashPrint. Это компетентный слайсер с большой функциональностью, но для тех, кто хочет получить более продвинутые возможности и свободу инструментария с открытым исходным кодом, здесь есть свои ограничения. Мы рекомендуем Cura — сторонний инструмент, который выбирают верстальщики всех уровней.

Dremel Digilab 3D40 EDU — специализированный 3D-принтер Dremel для образования

• Компания базируется: США
• Цена: $1 699
• Объем сборки: 255 x 155 x 170 мм

Американская компания Dremel перестала быть просто производителем инструментов и занялась 3D-печатью, выпустив серию Dremel Digilabs. Модель 3D40 EDU предназначена для обучения детей 3D-печати.

К принтеру прилагается план занятий, разработанный в соответствии с американскими образовательными стандартами и принятый во всех штатах США. Эти уроки учат решать проблемы и работать в команде с помощью 3D-печати, помогая учащимся приобрести производственные навыки, которые станут ключевыми в будущем. Более того, курс засчитывается за 4 часа PD — пока вы изучаете 3D-печать!

• Цена: Посмотреть цену
• Объем сборки: 255 x 153 x 170 мм
• Совместимость материалов: PLA, PETG, Eco-ABS, нейлон
• Высота слоя: 50 микрон
• Скорость печати: 150 мм/с

Dremel 3D45 EDU — это еще один 3D-принтер для образования от мастеров компании Dremel. Он обеспечивает полную, простую в использовании и минимальную настройку 3D-печати, идеально подходящую для учащихся.

Простота — вот тема этого принтера. Компания Dremel приложила все усилия, чтобы сделать использование Dremel 3D45 максимально простым. Он оснащен автоматическим выравниванием ложа, множеством возможностей подключения, включая Wi-Fi и облачные сети, изящным сенсорным интерфейсом и поставляется в собранном виде. В совокупности эти функции значительно упрощают настройку и использование принтера, поэтому и преподаватели, и учащиеся могут сразу приступить к работе.

В Dremel 3D45 EDU предусмотрены все меры безопасности: угольный воздушный фильтр HEPA, полностью закрытая камера, держатель филамента, заключенный в корпус принтера, и даже удобная встроенная HD-камера для удаленного мониторинга хода печати. В комплект EDU также входят дополнительные катушки с филаментом, клей-карандаш и резервная монтажная пластина.

Помимо первоклассных технических характеристик, Dremel 3D45 EDU поставляется в готовом к преподаванию виде с большим количеством планов уроков, подходящих для 3-12 классов, и даже программой самообучения для учителей.

Программа дает педагогам все знания об аппаратном и программном обеспечении — от проектирования до печати — для уверенного использования и преподавания на Dremel 3D45 EDU, а также сертификацию инструкторов, завершающуюся печатью Dremel.

Более широкая совместимость материалов отличает Dremel 3D45 EDU от его собрата 3D40 EDU. Вместо того, чтобы просто играть со стандартным PLA, Dremel 3D45 EDU дает преподавателям и студентам возможность экспериментировать с PETG, Eco-ABS и нейлоном. Под капотом у этих двух моделей одинаковые высококачественные характеристики, за исключением прямого цельнометаллического экструдера, способного выдерживать температуру до 280 градусов по Цельсию, и подогреваемого ложа, которое есть у Dremel 3D45 EDU.

Ultimaker S3 — просто лучший

• Компания расположена: Голландия
• Цена: $3,850
• Объем печати: 230 x 190 x 200 мм

Любой знающий производитель знает, что Ultimaker S3 — один из лучших FDM 3D-принтеров. Он отличается качеством промышленного уровня, надежностью и, что особенно важно для 3D-печати в школах, простотой. Он также имеет открытый исходный код, что является преимуществом для всех любознательных и продвинутых студентов инженерных специальностей, которые захотят попробовать модифицировать какие-либо его части.

Хотя Ultimaker 3 стоит дороже — особенно если в классе более 20-30 учеников, — простота использования и контроль печати (умные функции автоматического выравнивания, удаленная печать по телефону) делают его фантастическим вариантом для 3D-печати в школах. Просто потому, что принтер редко выходит из строя, поскольку он настолько надежен, Ultimaker 3 идеально подходит для обучения детей 3D-печати.

Monoprice Select Mini V2 — очень доступный 3D-принтер для учебных классов

• Страна производитель: США
• Цена: $199
• Объем сборки: 120 x 120 x 120 мм

Хотя Select Mini V2 не позиционируется как 3D-принтер для образования, это дешевый 3D-принтер и достаточно простой в использовании, чтобы каждый студент мог иметь свой собственный, по той же цене, что и один или два более дорогих принтера.

Он достаточно прост, чтобы им могли легко пользоваться студенты, и достаточно дешев, чтобы если что-то пойдет не так, это не было катастрофой. Более того, его открытая планировка позволяет студентам видеть процесс печати вблизи, что не всегда возможно при использовании более закрытых принтеров. В комплект поставки не входят планы уроков или учебные пособия, но Monoprice Select Mini V2 определенно может быть использован для обучения 3D-печати в школах.

Руководство покупателя — на что обратить внимание при выборе 3D-принтера для школ

Простота использования

Учитывая, что неопытность и живое любопытство идут рука об руку в образовательных учреждениях, мы рекомендуем 3D-принтеры, которые предпринимают дополнительные шаги для оптимизации и упрощения процесса.

Такие функции, как автоматическое выравнивание станины, подключение к Wi-Fi и сенсорный экран управления, исключают из уравнения более технические и тонкие аспекты.

Благодаря таким функциям принтер должен быть доступен не только младшим школьникам, но и менее опытным учителям, впервые внедряющим 3D-печать в свои уроки.

Сборка

Для упрощения и максимально быстрой настройки станции печати мы рекомендуем выбирать 3D-принтеры, поставляемые в собранном виде. В помощь, большинство принтеров, предназначенных для школ и учебных заведений, поставляются полностью собранными в стандартной комплектации.

Материалы и типы филаментов

В качестве отправной точки мы рекомендуем PLA. Этот материал является биоразлагаемым, нетоксичным и плавится при относительно низкой температуре по сравнению с другими типами нитей. PLA повышает общую безопасность изучения 3D-принтеров, предлагая при этом довольно широкий спектр возможностей применения и печати.

Для более продвинутых пользователей или для уроков, охватывающих специфические темы, требующие более универсального типа нити, мы рекомендуем обратить внимание на принтер, способный печатать с ABS и, возможно, другими типами, такими как PVA и HIPS.

Безопасность

Безопасность 3D-принтера — это важный аспект, который необходимо учитывать при работе в динамичной, иногда суматошной обстановке в классе. Мы рекомендуем обратить особое внимание на такие характеристики, как закрытые камеры, системы фильтрации воздуха, встроенные камеры для наблюдения без рук и легко снимаемые пластины — все это помогает обеспечить безопасность пользователей.

Программное обеспечение для нарезки

Нарезка — важный этап процесса 3D-печати. Мы рекомендуем программы для нарезки, которые не перегружают пользователей расширенными опциями и имеют чистый, интуитивно понятный пользовательский интерфейс.

Слайсеры, разработанные производителями, предлагают полную интеграцию и оптимизацию настроек с конкретными принтерами и поэтому являются хорошим вариантом. В противном случае отличной альтернативой могут стать сторонние программы для нарезки, такие как всегда надежная Cura.

Советы по 3D-печати в школах и учебных заведениях

Идите в класс подготовленным. Существует огромное количество ресурсов — от планов уроков до проектов, охватывающих широкий спектр тем. Воспользуйтесь ими, чтобы направить обучение в нужное русло.

Используйте простую, удобную для начинающих программу для дизайна. Это избавит вас от многих сложных аспектов 3D-печати, способствуя качественному обучению и приобретению навыков. TinkerCAD является отличной отправной точкой, хотя существуют и другие варианты, такие как 3D Builder, SketchUp Free и Meshmixer.

Позвольте учащимся приобщиться к 3D-печати. Это не значит, что нужно трогать горячие концы или разрывать принтер на части. Наоборот, вовлекайте их в процесс, будь то выбор деталей для печати, настройка параметров слайсера, подбор цветов или сборка напечатанных деталей. Чувство сопричастности к проекту бесценно.

Предварительно настройте температуру экструзии и откалибруйте станину. Это экономит время и позволяет не терять мимолетное внимание студентов, а также снижает вероятность неудачных отпечатков, ошибок и устранения неполадок на ходу.

Как 3D-печать помогает в образовании

Вот несколько примеров того, как 3D-печать может оживить и преобразить процесс обучения.

Анатомия — Распечатайте части тела или даже весь скелет по частям для преподавания анатомии. Вовлеките учеников в процесс.

Химия и физика — 3D-печатные модели молекул и атомов — это мощный способ превратить непонятную концепцию в то, что учащиеся могут понять на физическом уровне.

Дизайн, проектирование, технологии — Предложите учащимся разработать и напечатать функциональные детали для таких конструкций, как мост или катапульта.

История — распечатайте модели исторических личностей, артефактов, древних памятников, а почему бы не сделать диораму, изображающую поворотные моменты истории, чтобы внести новизну в урок.

География — Составьте пазл, изображающий определенную страну, континент или весь земной шар, чтобы помочь учащимся изучать географию и весело провести время.

Математика — Распечатайте модели, чтобы помочь маленьким ученикам отточить навыки счета тактильным способом. А почему бы не напечатать геометрические фигуры или даже судоку?
Идеи и проекты для 3D-печати в школах и образовании

Здесь мы подобрали несколько лучших идей для 3D-печати в школах, которые наверняка заинтересуют учеников.

Куб-головоломка — отточите навыки решения задач с помощью классической кубической головоломки.
Масштабный скелет Ти-Рекса — Воссоздайте идеальную копию самого свирепого динозавра.
3D-пирамиды Гизы — оживите Древний Египет.
Молекулы — Гибкие и модульные, они отлично подходят для уроков химии.
Загадка штатов США — Помогите ученикам запомнить расположение и название 50 штатов.
Цилиндрическая передача — математика, инженерное дело и дизайн в одном лице.

Вопрос/Ответ