Innovative Bildung im Design von Harzen für 3D-Druck
Die Northwestern University hat einen neuartigen Ansatz in der Lehre von weichen Materialien implementiert, insbesondere in ihrem Kurs MAT_SCI 331. Dieser Kurs, geleitet von Professor Ryan Truby, führt die Studierenden in das Design maßgeschneiderter Harze für den 3D-Druck ein. Die Teilnehmer können ihre eigenen Druckmaterialien in einem dedizierten Labor erstellen und anpassen, unter Verwendung von Desktop-Resin-Druckern.
Entwicklung maßgeschneiderter Harze für spezifische Anwendungen
Eines der zentralen Ziele des Kurses ist es, dass die Studierenden Formeln für Harze entwickeln, die speziell für praktische Anwendungen konzipiert sind. Im Team arbeiten die Studierenden am Design von Kunststoffspangen, die schwere Lasten tragen können. Über sechs intensive Labore hinweg erkunden die Studierenden den 3D-Druckprozess, die Charakterisierung von Materialien und mechanische Tests. Durch diesen praxisorientierten Ansatz machen sie sich mit den Auswirkungen von Modifikationen in den Harzformulierungen auf die endgültige Leistung der gedruckten Teile vertraut.
Ein interdisziplinärer Ansatz in der Bildung
Professor Truby betont, dass der 3D-Druck Kenntnisse aus mehreren Disziplinen erfordert, darunter organische Chemie, Polymerephysik, Rheologie und Mechanik. Der Kurs verbindet diese theoretischen Grundlagen mit praktischen Anwendungen und vermittelt den Studierenden ein umfassendes Verständnis des Einflusses dieser Bereiche auf die Schaffung von Materialien, die für den Druck geeignet sind. Diese innovative Bildungsinitiative wurde durch das Searle-Stipendium 2023-24 und den Murphy Society Award 2023 möglich, der an Truby zusammen mit Professor Jonathan Emery verliehen wurde.
Positive Bewertung des praktischen Formats des Kurses
Die Studierenden haben ihre Zufriedenheit mit der praktischen Methodik des Kurses zum Ausdruck gebracht. Julia Wiater, Studentin im dritten Jahr, kommentiert, dass der Kurs ihre Erwartungen bei Weitem übertroffen hat und ihr eine viel bereicherndere praktische Erfahrung bot, als sie erwartet hatte. Hayden Williams, ein weiterer Student, erwähnt, dass er die Autonomie schätzte, die der Kurs ihm gab, da im Gegensatz zu anderen Laboren, die sich auf spezifische Tests konzentrieren, hier mehr Kontrolle über die Experimente und den Schöpfungsprozess bestand.
Ein Ansatz, der die Zukunft der Ingenieurwissenschaften prägt
Dieser Lehransatz stellt eine Transformation dar, wie Ingenieurstudierende mit aufstrebenden Technologien interagieren. Durch direkte Beteiligung an der Erstellung von Materialien für den 3D-Druck und ihrer praktischen Entwicklung erwerben die Studierenden nicht nur theoretisches Wissen, sondern auch Fähigkeiten, die auf reale Situationen anwendbar sind. Darüber hinaus erlangen sie durch Experimente mit Materialinnovationen ein tiefes Verständnis dafür, wie neue Entwicklungen verschiedene industrielle und kommerzielle Anwendungen beeinflussen können.