Siete maneras de las que la impresión 3D se utiliza en el sector educativo

La tecnología ha avanzado mucho en el aula. Con los proyectores de dispositivas de los años 30, las calculadoras portátiles de los 70 y la normalización de los ordenadores en los 2000, la tecnología ha ayudado a los educadores a hacer que las aulas ofrezcan una experiencia más atractiva y a preparar a los estudiantes para sus planes después de graduarse. 

Ahora, la impresión 3D tiene el poder de revolucionar las aulas. Los avances en la impresión 3D han hecho que la tecnología sea más accesible y asequible, por lo que su popularidad en el entorno educativo ha crecido.  

Los educadores de prácticamente todas las disciplinas académicas pueden utilizar la impresión 3D en el aula, tanto para clases presenciales como en línea. Cuando estos formadores integran la tecnología en sus lecciones de forma inteligente, pueden potenciar los resultados de la experiencia, como la mejora del pensamiento crítico y analítico.

Sigue leyendo para conocer las siete formas de las que la impresión 3D se utiliza para crear entornos de aprendizaje práctico, para potenciar la creatividad y para preparar a los estudiantes para el empleo, entre otras cosas.  Son:

1. Crear un entorno de aprendizaje práctico

2. Fomentar la creatividad y la innovación

3. Facilitar la comprensión del mundo real

4. Preparar a los alumnos para la experiencia del posgrado

5. Potenciar la participación digital

6. Mejorar las capacidades de resolución de problemas

7. Aprovechar el pensamiento de diseño

Los estudiantes se divierten más en el aula cuando el entorno de aprendizaje incluye su participación. Pasar tiempo en la clase mirando a diapositivas tiene sus límites en cuanto a atraer su interés y mantener su atención. La impresión 3D convierte el aprendizaje en una experiencia activa, dando a los estudiantes la capacidad de utilizar habilidades de pensamiento crítico al crear sus modelos. Unas clases interesantes para los estudiantes favorecen que aprendan materias avanzadas, al mismo tiempo que mejoran capacidades como la resolución de problemas. Además, la impresión 3D apoya a los estudiantes con diferentes estilos de aprendizaje: tanto las personas que aprenden de forma táctil como las que lo hacen de forma visual se benefician en gran medida de la impresión 3D.

Por ejemplo, en el Morrison Tech, casi todas las asignaturas de ingeniería incorporan la impresión 3D. Los estudiantes aprenden acerca de la impresión 3D para el desarrollo de productos y la creación de prototipos, creando piezas funcionales como engranajes. Los ingenieros pasan por el mismo proceso: con la impresión 3D, los estudiantes experimentar un anticipo de cómo los ingenieros hacen su trabajo, con lo que obtienen experiencia eléctrica.

La impresión 3D por estereolitografía (SLA) es ideal para modelos detallados hechos a medida, como los modelos anatómicos para biología o disciplinas médicas.

La impresión 3D no se utiliza únicamente en la formación para ingeniería. Existe una gama de usos para la impresión 3D en diversas especialidades académicas: los estudiantes de biología pueden imprimir órganos, los estudiantes de química pueden estudiar moléculas impresas en 3D, los estudiantes de diseño gráfico pueden crear versiones 3D de su arte, los estudiantes de historia pueden imprimir objetos históricos y los estudiantes de arquitectura pueden imprimir modelos 3D de sus diseños para edificios.

El entorno de formación práctica no se pierde cuando las clases se imparten a distancia. Como demostró Michael Silver, un catedrático de arquitectura en la Facultad de Diseño y Arquitectura de la Universidad de Kentucky, los estudiantes pudieron diseñar modelos de edificios que Silver imprimió y les envió por correo. Contar con una maqueta o modelo físico ayuda a los estudiantes a entender conceptos. A pesar de tratarse de una clase a distancia, la impresión 3D la convirtió en una experiencia inmersiva.

Las capacidades creativas no solo se suelen subestimar, sino que son cruciales para el desarrollo de un estudiante de éxito. La creatividad es de donde surgen las nuevas ideas y las soluciones innovadoras. La impresión 3D es inherentemente creativa; permite a los estudiantes reflexionar sobre cómo resolver problemas con la impresión 3D, diseñar modelos utilizando software CAD y averiguar cómo optimizar el proceso de impresión 3D. Además, sobre todo en lo que respecta a sus aplicaciones en el arte, los estudiantes pueden pintar sus modelos, llevando su creatividad incluso más allá.

Las piezas impresas mediante impresión 3D SLA tienen un acabado de la superficie liso y un nivel de detalle increíble, sin dejar de ser fáciles de pintar.

En la Universidad de Massachusetts Lowell, la catedrática Yuko Oda incorporó la impresión 3D en sus clases de Diseño 3D, Escultura y Modelado y Animación en 3D. Uno de los avances significativos en el campo de la escultura es combinar la realidad virtual (VR) y la impresión 3D. La realidad virtual reduce las barreras para el diseño 3D y permite a los artistas y a los estudiantes crear con sus propias manos en programas como Oculus Medium. Yuko ha podido enseñar a estudiantes de secundaria cómo crear un objeto 3D en realidad virtual en 30 minutos, para después imprimir el arte que han hecho con una impresora 3D. La impresión 3D abre nuevas vías para la innovación.

Si uno de los objetivos de la educación superior es preparar a los alumnos para la vida fuera del mundo escolar, es importante que los educadores creen oportunidades para que los estudiantes entiendan mejor cómo las habilidades que obtienen en el aula se pueden aplicar al trabajo profesional. Describir algo no es tan eficaz como mostrarlo a los estudiantes... ¿y qué mejor manera de mostrar algo hay que la impresión 3D?

Unos estudiantes de odontología de Turquía realizaron endodoncias en las muestras de modelos impresos en 3D.

Por ejemplo, los modelos impresos en 3D pueden ayudar a los estudiantes a mejorar su comprensión de la anatomía. En la Universidad Çanakkale Onsekiz Mart de Turquía, la impresión 3D de modelos de dientes hizo posible una educación a distancia en odontología.

"La Form 3B de Formlabs es una impresora 3D perfecta con una gran base de impresión que nos permite imprimir 90 molares en 9 horas. Los detalles de los dientes impresos son muy nítidos y la precisión es bastante alta, así que logramos imprimir la dentadura de demostración para los estudiantes, afirmó el Sr. Yosunçığır.

Utilizando resinas optimizadas para aplicaciones del sector sanitario, como la Elastic Resin o la BioMed Clear Resin, los estudiantes pueden imprimir en 3D modelos de huesos, órganos, células y otros componentes biológicos. En la formación médica, la impresión 3D puede preparar a los estudiantes para las operaciones quirúrgicas creando modelos. Este tipo de visualización es tremendamente valiosa, ya que ayuda a los equipos quirúrgicos a planificar sus operaciones.

La impresión 3D es una competencia bien valorada en el espacio de trabajo. No solo crea empleos en los sectores de la ingeniería y la fabricación, sino que toca cada rincón, desde el entretenimiento a la joyería. Un informe de Grand View Research muestra que el mercado global de la impresión 3D tuvo un valor de 11 5980 millones y se espera que se expanda con una tasa de crecimiento anual de más del 14 % desde 2020 a 2027- En todo el mundo, se enviaron 1 400 000 impresoras 3D en 2018 y se espera que este número alcance los ocho millones de unidades en 2027.

Este crecimiento en la adopción de impresoras 3D está incrementando la demanda de capacidades de diseño 3D entre los estudiantes de diseño gráfico. La impresión 3D es posible gracias a los diseñadores que construyen modelos. A medida que crece la demanda de productos personalizados, diseñar modelos personalizados se vuelve más importante que nunca. Los trabajos de investigación y desarrollo (I+D) también conllevan conocimientos de impresión 3D. Fabricar productos de consumo requiere un análisis exhaustivo. Los profesionales de I+D pueden determinar cómo reducir los costes y aumentar la eficiencia con tecnologías como la impresión 3D. El modelado también es necesario para trabajos en los que interviene la biología, con productos como prótesis o reproducciones de órganos. El modelado para arquitectura y construcción también muestra una gran necesidad de impresión 3D, ya que depende en gran medida de la creación de prototipos.

Cuando los estudiantes aprenden sobre la impresión 3D en su formación, mejora su preparación para el mercado laboral. Si aprenden a imprimir en 3D durante su formación, los estudiantes pueden prepararse mejor para papeles creativos después de su graduación.

En un mundo cada vez más digital, los estudiantes deben aprender a utilizar la tecnología digital en su provecho. A veces, la tecnología digital tiene una mala reputación por distraer del aprendizaje, pero cuando se utiliza correctamente, la tecnología digital ayuda a los estudiantes a aprender a interactuar con el mundo de una forma enriquecedora. No importa en qué sector trabajes: ámbitos tan diversos como el arte y la fabricación se han modernizado. Al incorporar la impresión 3D en el programa académico, los educadores pueden animar a los estudiantes a entender mejor los procesos de trabajo digitales. La impresión 3D no solo requiere disponer de una impresora 3D, sino que los estudiantes que la exploren deben comprender todo el proceso, desde el diseño en CAD hasta el posacabado. 

Por ejemplo, los estudiantes pueden aprender el proceso de trabajo de la fotogrametría, con el que se extraen mediciones precisas de fotografías. La fotogrametría consiste en hacer una serie de fotografías de un objeto, edificio, persona o entorno, para convertirlos en un modelo 3D mediante diversos algoritmos informáticos. 

La impresión 3D resuelve problemas en el mundo real. Por ejemplo, fue una solución para los problemas de escasez de equipos de protección individual (EPI) durante la pandemia de COVID-19. Esta misma lógica se puede llevar al aula. Sin duda, la impresión 3D requiere que los estudiantes utilicen sus capacidades de resolución de problemas. Cuando un estudiante emprende un proyecto de impresión 3D, se enfrenta a varias preguntas clave, como:

1. ¿Para qué se va a utilizar mi pieza impresa en 3D?

2. ¿Qué debería tener en cuenta a la hora de diseñar el modelo, elegir los materiales y darle un acabado a la pieza?

3. ¿Cómo puedo ajustar mi proceso de impresión 3D para que sea eficiente?

Son solo unas pocas preguntas. Sin embargo, requieren una capacidad de pensamiento crítico para examinar el proyecto en cuestión. Los estudiantes deben de ser capaces de pasar de ideas abstractas a un objeto impreso en 3D, comprendiendo cómo esos conceptos están relacionados entre sí. En la creación de prototipos, deben poder someter a ensayo y evaluar el grado de éxito de un diseño a la hora de lograr su objetivo final, pensando en más que únicamente la funcionalidad. La impresión 3D anima a los estudiantes a enfocar los problemas de un modo lógico y sistémico, pero también da alas al pensamiento creativo.

El pensamiento de diseño (en inglés, design thinking) no es solo un concepto que está de moda. Se define como "un proceso iterativo en el que intentamos entender al usuario, desafiar nuestras ideas preconcebidas y redefinir los problemas para tratar de identificar estrategias y soluciones alternativas que podrían no ser inmediatamente evidentes con nuestro nivel inicial de comprensión". Más que una moda pasajera, el pensamiento de diseño ha llegado para quedarse y grandes marcas como Apple y Google están adoptando su enfoque. ¿Cómo ayuda la impresión 3D al pensamiento de diseño?

La colaboración es un componente clave del pensamiento de diseño y la impresión 3D puede fomentar la colaboración entre los estudiantes cuando los educadores plantean proyectos de grupo. En los proyectos de impresión 3D en grupo, los estudiantes aprenden de las perspectivas y los estilos de trabajo de los demás. Las iteraciones son otro aspecto esencial del pensamiento de diseño. La impresión 3D anima a los estudiantes a mejorar si diseño en función de los resultados anteriores y las opiniones recabadas al respecto. 

La impresión 3D es una tecnología polifacética que puede sacar lo mejor de los estudiantes. Los educadores de todo tipo de disciplinas académicas y niveles pueden ofrecer una experiencia de aprendizaje más atractiva y lograr los objetivos de aprendizaje incorporando la impresión 3D. La impresión 3D es una herramienta muy valiosa para despertar la imaginación de los estudiantes y enseñarles cómo los conceptos se aplican al mundo real.

Si deseas saber más acerca de la impresión 3D en el ámbito educativo, visita nuestra página de recursos de educación.