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    3D 食物打印機 體驗 CAD/CAM 流程

    kaWing
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    從事科技教育報導逾十年,見證香港電子學習及STEM的興起和轉變,近期關注AI及特殊教育。

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    3D 食物打印機於本學年初推出巿場,當時吸引了不少人的目光。早前有機構舉辦活動及比賽,藉此進一步推廣另類的 3D 打印製作風氣。《PCM》邀請了其中參賽學校的老師及學生,分享教學及學習應用心得。
    早前 HKT education 協助籌辦 Maker Chef 3D 設計廚藝公開比賽活動的熱身賽,負責邀請學校及作現場技術指導。採訪當日,現場就有多間學校參與,《PCM》邀請元朗天主教中學和東華三院黃笏南中學的師生分享心得。

    設計與家政跨科學習

    元朗天主教中學有兩位老師帶隊參與,分別是設計與科技老師陳俊彬和家政科曾秀雲老師。陳老師表示學校已設置 3D 食物打印機,他認為食物打印機十分適合在課室裡使用,畢竟大家熟悉的 3D 塑膠打印機較適用於設計科,而食物打印適合跨科學習。他續說能使用相同原理、相同的工具,而訓練不同科目的方式不多,以該校為例,在學校的初中課程裡,有科技與生活科和家政科,過往只會用 3D 塑膠打印機教授相關知識,後者鮮有與科技工具結合,目前就可經由食物打印機正可實踐家政科及跨科學習。
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    元朗天主教中學設計與科技科老師陳俊彬,指出 3D 食物打印機能體驗 CAD/CAM 學習概念。
    元朗天主教中學設計與科技科老師陳俊彬,指出 3D 食物打印機能體驗 CAD/CAM 學習概念。

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    近年牙科會運用 3D 掃瞄及打印,也是 CAD 的一種發展。
    近年牙科會運用 3D 掃瞄及打印,也是 CAD 的一種發展。

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    吸引非科技設計學生

    此外,3D 食物打印機在學校試用時,老師們均留意到能吸引更多學生參與,部分學生由於對食物有興趣,因而對此產生學習興趣。另一方面,傳統製作食物有很多是既定的模具,而 3D 食物打印機就能經由軟件發揮創意。
    不過,陳老師表示通過 3D 食物打印機,最重要是讓學生學習及體驗生產過程裡面的 CAD/CAM 觀念。CAD/CAM(Computer aided Design / manufacturing)即電腦輔助設計與製造,此概念由來已久,過往在大學課程裡才會接觸。簡單來說,就是生產程序透過電腦進行分析、模擬及設計,也是工業式生產。惟工業式生產由最初發展至今已有多項改變,從單一大型機械的工業 1.0,到及後電力和小型機械普及的工業 2.0,和現今結合高科技的工業 3.0,甚至有國家提出未來自動化及 IoT 的工業 4.0。過往要講解類似的觀念,學生不容易體會。

    不同類型的列印技術確實能吸引學生的學習興趣,有同學就向記者講解,部份食物打印技術的細緻度高。
    不同類型的列印技術確實能吸引學生的學習興趣,有同學就向記者講解,部份食物打印技術的細緻度高。

    食物打印展示 CAD 概念

    現在經由 3D 食物打印機或 3D 塑膠打印機也可以有相關體驗,也就是經歷不同的生產模式,從而讓學生在科技或工業上能提早獲得相關體驗。不過,陳老師提醒在生產流程裡,不應只著重生產和產品,否則如工人一樣,所從事的是基礎刻板重複性高的工作。相比整個學習流程,尤其應理解設計的部分,才能有更多有意義的產品。

    豐富各類型設計知識

    為了讓學生能豐富此方面的技能,該校於中三上學期就有教授各方面的設計軟件,如家居設計、3D 產品等。除了設計類別外,軟件體驗也不可少,以最簡單的 3D 圓柱形為例,用 Tinkercad 與 SketchUp 操作觀念就差別很大,但熟悉後在不同設計範疇上也可使用。至於中三下學期會涉及較多科技的生產,如塑膠、食物等。他表示受惠於列印機械產品平民化,過住大學二年級的課程內容,現在可讓學生提早接觸,從而提升興趣及訓練,讓香港日後有更多元化的人才。
    此外,提早讓學生接觸的優點還有很多,畢竟初中的課後時間較充裕,他們能回家創作的時間就更多,產品的細緻度及創作力也有更佳的發展。事實上,以近年的教學經驗來說,以他所見,學生只要找出興趣,能自行製作的往往比課堂上多,他表示有不少學生就曾參考 YouTube 或網站,自行製作機械人、槍等各項玩具,確實是讓老師們對學生的學習能力喜出望外。

    Step by Step 打印食物

    3D 食物打印機支援三支筒同時列印,其設計和變化與傳統 3D 塑膠打印十分不同,豐富了學生的學習創作經歷。此外,食物 3D 打印機以粗針針筒作輸出,較易清潔,維護上鮮有塞嘴的情況,加上與生活相關,最適合作入門設計。
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    Step 1:先量度各類的食物材料,並將之攪拌成為粉糰。
    Step 1:先量度各類的食物材料,並將之攪拌成為粉糰。

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    Step 2:上述步驟完成的物料放入筒內,並測試食材軟硬度。
    Step 2:上述步驟完成的物料放入筒內,並測試食材軟硬度。

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    Step 3:將設計圖案輸入至 3D 食物打印機中,並預熱焗爐。
    Step 3:將設計圖案輸入至
    3D 食物打印機中,並預熱焗爐。

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    Step 4:待食物打印機列印食物,再放入焗爐即可。
    Step 4:待食物打印機列印食物,再放入焗爐即可。

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