當前由于3D打印教育與市場(chǎng)需求之間的剪刀差，看到即便在我國市場(chǎng)上流行的3D打印商業(yè)模式亦有很多停留在3D打印的邊緣。

不少看似3D打印相關(guān)的商業(yè)模式其實(shí)確偏離了主題，就拿3D打印煎餅來(lái)說(shuō)，煎餅能不能占領(lǐng)消費者的胃，并不在于3D打印技術(shù)，而是在于煎餅是不是煎餅味道的。而一些基于3D打印技術(shù)的藝術(shù)品亦然，說(shuō)到底3D打印技術(shù)只是實(shí)現了設計師天才美感與設計的一種途徑，藝術(shù)本身有沒(méi)有人買(mǎi)單，并不取決于3D打印概念，而是與作品本身的藝術(shù)價(jià)值和服務(wù)的功能直接相關(guān)。

隨著(zhù)3D打印教育的深入，相信將進(jìn)一步加深全社會(huì )對3D打印技術(shù)的深入與駕馭水平，也將誕生更多新的層次豐富有競爭力的商業(yè)模式。

3D打印經(jīng)歷了30多年的發(fā)展走過(guò)了市場(chǎng)導入期，進(jìn)入了快速發(fā)展期。美國國家橡樹(shù)嶺實(shí)驗室認為在近幾年，人們將看到微型工廠(chǎng)，分布式制造成為制造業(yè)的常態(tài)。之前人類(lèi)的資源被用來(lái)將許多商品從數百或者幾千上萬(wàn)公里之外運送到我們手中，這樣漫長(cháng)的碳排放軌跡，我們對地球的資源浪費是不可持續的。環(huán)保，零庫存，創(chuàng )新是3D打印技術(shù)對人類(lèi)社會(huì )貢獻的關(guān)鍵詞。與3D打印技術(shù)發(fā)展對應的是，教育也被提上了重要的日程，開(kāi)發(fā)3D打印教育成為能否將3D打印技術(shù)潛力運用到極致的前提。

美國的America Makes將3D打印的知識普及戰略范圍定為全社會(huì )，包括從一年級到研究生教育，從企業(yè)普通員工到CEO，從家庭主婦到制造商。3D打印將在制造業(yè)中的應用越來(lái)越廣泛，3D打印將變成強制性教育的一部分，學(xué)校不能錯過(guò)它，否則，他們將無(wú)法正確地為社會(huì )準備他們的學(xué)生。

然而如何發(fā)展3D打印教育？其中的邏輯是什么？特將國內外3D打印行業(yè)的普遍需求總結如下，供行業(yè)參考。

商業(yè)培訓

看到在國內已經(jīng)有針對3D打印教育的商業(yè)模式涌現，包括針對于少年及兒童3D打印教育的idreamer3D，基于社交網(wǎng)絡(luò )的3D打印在線(xiàn)互動(dòng)學(xué)習平臺D國學(xué)堂，杭州銘展聯(lián)合浙江大學(xué)推出的Teach創(chuàng )新學(xué)園，以及曼恒針對高校開(kāi)發(fā)的“3D互動(dòng)教學(xué)系統”等等。在國外，除了主流的3D打印企業(yè)包括歐特克的培訓學(xué)院以及ignite在線(xiàn)教育平臺，MakerBot的教育類(lèi)打包服務(wù)產(chǎn)品，以及專(zhuān)業(yè)的培訓機構UL的基礎理論知識和實(shí)際的3D打印技術(shù)培訓。這些商業(yè)化的培訓以充滿(mǎn)活力的形式應該受到政府的鼓勵，因為正是這些積極的商業(yè)模式成為學(xué)校教育的有力支撐和良性呼應。

學(xué)校教育

3D打印涉及到科學(xué)、技術(shù)、工程和數學(xué)多領(lǐng)域的課程：入門(mén)級教育與學(xué)歷教育的方向是不一樣的。入門(mén)級教育在于讓學(xué)生使用桌面級的3D打印技術(shù)，這時(shí)候并不涉及高深的CAD建模，激光學(xué)、材料學(xué)、仿真優(yōu)化等領(lǐng)域的知識。

認為入門(mén)級別的基礎教育重點(diǎn)在于教育學(xué)生如何建模和設計，對于3D打印入門(mén)教育來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)并不是3D打印技術(shù)本身，3D打印技術(shù)成為實(shí)現學(xué)生創(chuàng )作能力和想象力的載體。3D打印可以打印出來(lái)的細胞或器官，或打印任何個(gè)性化的模型或設備。也可以通過(guò)3D打印的模型來(lái)對深奧的化學(xué)，物理，生物和數學(xué)知識進(jìn)行形象的理解。還可以用來(lái)完成社會(huì )化的課業(yè)，包括用來(lái)幫助測試原型，展示工程解決方案。并且，還可以通過(guò)3D打印技術(shù)激發(fā)學(xué)生的美感和創(chuàng )作靈感，包括對不同的紋理、復雜的幾何形狀結構的創(chuàng )作。

大學(xué)的學(xué)歷教育則偏重于如何使用與研發(fā)工業(yè)級的3D打印技術(shù)，如何在航空航天、汽車(chē)、生命科學(xué)等領(lǐng)域將3D打印技術(shù)的潛能開(kāi)發(fā)出來(lái)，如何運用軟件實(shí)現對3D打印的過(guò)程和結果的控制并達到想要的質(zhì)量水平，如何運用3D打印過(guò)程中參數的變化這一系列的大數據來(lái)提升打印過(guò)程的流程化水平等等。

認為學(xué)歷教育將不局限于如何操作和研發(fā)工業(yè)級的3D打印設備本身，而是成為關(guān)注整個(gè)3D打印生態(tài)圈的交叉學(xué)科。正如數學(xué)是各個(gè)領(lǐng)域的基礎學(xué)科一樣，從研發(fā)端到應用端，各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科的交叉點(diǎn)都不斷地現出3D打印的身影。

材料：材料是3D領(lǐng)域永遠的主話(huà)題，不管是塑料材料還是金屬以及復合材料，3D打印機有能力從打印藥片到打印食品實(shí)現個(gè)性化定制。不僅可以將對象打印出來(lái)，而且可以將預期的功能也嵌入到作品中。材料本身，如金屬、玻璃、木材、陶瓷都有其獨特的屬性，而3D打印可以將這些屬性激發(fā)出來(lái)。我們將迎來(lái)“智能材料的革命”，而這智能的載體之一就是3D打印技術(shù)。

激光：3D打印技術(shù)中有很多技術(shù)都設計到激光的運用，包括選擇性激光融化，選擇性激光燒結，近凈型激光焊接等技術(shù)，激光成為從粉末或絲材到產(chǎn)品的能量源。如何了解激光能量的特點(diǎn)，如何運用激光的長(cháng)處，如何發(fā)揮激光與材料結合的優(yōu)勢，成為掌握3D打印技術(shù)必須可少的學(xué)問(wèn)。

仿真優(yōu)化：仿真可以幫助制造商實(shí)現他們對打印結果的控制，在像粉末床激光融化3D打印技術(shù)中，很多制造商不清楚如何考慮材料的特性，也難以把握這些材料的特征如何影響加工結果，而通過(guò)仿真則可以預測和模擬激光與材料相互作用的模型，從而避免了反復上機操作對設備和材料帶來(lái)的浪費。

軟件：例如Delcam這樣的軟件，通過(guò)軟件編程控制機器人就實(shí)現金屬3D打印。而荷蘭的科學(xué)家宣稱(chēng)將要在2017年3D打印的橋梁，其核心的挑戰也是來(lái)自軟件。機器人＋軟件成為獨立行走于3D打印技術(shù)領(lǐng)域的一種技術(shù)，軟件的作用得到日益的彰顯。

數學(xué)：在空客進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的仿生學(xué)艙體結構件的設計中發(fā)揮作用的是創(chuàng )成式設計，結構靈感來(lái)源于細胞結構，創(chuàng )成式設計并非通過(guò)人手工建模來(lái)完成建模，而是通過(guò)數學(xué)公式的算法來(lái)實(shí)現建模，再通過(guò)仿真優(yōu)化成最終的建模結果。數學(xué)在3D打印領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來(lái)越重要，像哈佛大學(xué)實(shí)現的精準可控的4D打印，其核心的技術(shù)依然是數學(xué)算法：將自然界植物的花朵盛開(kāi)和關(guān)閉過(guò)程通過(guò)數學(xué)將逆向變化路徑求解。

3D打印生態(tài)圈還延伸至云計算，大數據，鑄造學(xué)，力學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，而隨著(zhù)3D打印技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)的法律法規，知識產(chǎn)權等領(lǐng)域也將在3D打印生態(tài)圈及教育領(lǐng)域中占有一席之地。而圍繞著(zhù)數據、產(chǎn)權以及打印流程這些主題也誕生出了相關(guān)的商業(yè)模式，像3D打印在線(xiàn)數據庫Senvol，3D打印在線(xiàn)數據流監控托管平臺Authentise，商業(yè)級智能化3D打印服務(wù)平臺3discovered等等。

轉載自3D科學(xué)谷