Transforming education: impact of 3D printing on the teaching-learning process in OHS (Occupational Health and Safety)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.71701/revistaii.v.18.2024.87

Keywords:

3D Printing, Higher Education, Occupational Health and Safety, Ergonomics, Spine, Scaffolding, Work at height, High Risk Jobs, Educational Innovation, Teaching Methodology, Interactive Learning, Innovation in SST, 3D Educational Prototypes, Simulation

Abstract

In academic training in Occupational Safety and Health (OSH), traditional methods are insufficient to adequately prepare students. The lack of interactive resources limits the understanding and practical application of critical concepts, affecting the ability to effectively manage and understand occupational hazards. Against this backdrop, our research introduces 3D printing in Occupational Safety and Health (OSH) education. This technology enables the creation of accurate three-dimensional models of anatomical structures and safety devices, facilitating hands-on, tangible learning. Students can manipulate these models, better understanding the effects of postures and movements on the spine, as well as the development of work at heights that are considered high-risk jobs. We implemented a 3D printed spine prototype for the Fundamentals of Ergonomics course. The results show a 32,81% improvement in the understanding of ergonomic concepts and a 36,42% increase in knowledge retention. In addition, a scaffolding module with detachable parts was designed for the process of understanding scaffolding assembly and disassembly in the High Risk Work course, demonstrating a 36,39% increase in students’ ability to execute these tasks. These findings underscore the potential of 3D printing to transform OSH education.

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Author Biographies

  • Fernando Hugo Humpiri Montoya, Universidad Autónoma de Ica

    Ingeniero Industrial formado en la UAI. Actualmente, curso la maestría en Docencia Universitaria y Gestión Educativa en la Universidad Tecnológica del Perú (UTP). Certificado como técnico en Emergencias Médicas en Argentina. Cuenta con una especialización en Higiene Laboral por la Universidad ESAN, así como con una especialización en Prevención de Riesgos Laborales por Ceeur de España. Especialista en Ergonomía Laboral por la Universidad Continental y CENEA - España. Instructor del Programa Internacional Stop The Bleed®. Certificación Internacional como Entrenador lúdico en SST por la Asociación Latinoamericana de Seguridad e Higiene en el trabajo (Alaseht). Docente Instructor de Seguridad y Salud en el Trabajo desde 2012 para Empresas de gran minería del sur del Perú. Ha liderado con éxito el desarrollo de cursos y programas de capacitación para empresas mineras. Actualmente, se desempeña como docente de la carrera Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo en Tecsup Arequipa.

  • McDonald Villacorta Choque, Universidad Jesuita Antonio Ruiz de Montoya

    Egresado de la carrera de Ingeniería Industrial en la Universidad Jesuita Antonio Ruiz de Montoya y técnico en Mantenimiento de Equipo Pesado por el Instituto Superior Tecsup, cuenta con más de cinco años de experiencia en gestión de equipo pesado en minería a cielo abierto. Además, ha liderado la iniciativa nacional RED FESTILAB, cuyo objetivo es democratizar la ciencia en el país. Fue ganador del Reto Bio del Ministerio de Producción de Perú, obteniendo un fondo semilla no reembolsable en soles con el proyecto OXCEM. Participó como expositor en el Panel Talk With Post Carbon Labs en el «Global Community Bio Summit 3.0» del Massachusetts Institute of Technology (MIT) en 2019, y fue finalista en la Entrepreneurship World Cup, a realizarse en Arabia Saudita en 2020. Actualmente, se desempeña como docente en el área de gestión en Tecsup.

References

Berrones, L., Moyano, M., Espinoza, L. & Congacha, E. (2023). La gamificación en el aprendizaje significativo de las asignaturas de educación básica. Revista Polo del Conocimiento, 8(7), 240-262. https://doi.org/10.23857/pc.v8i7

Borroy Tomás, D. (2022). ApS en tres dimensiones: una propuesta didáctica para la integración de la impresión 3D a través de metodologías activas. https://repositorio.usj.es/handle/123456789/878

Cabrera, L. & Córdova, M. (2023). Impresión 3D como herramienta educativa para el desarrollo del pensamiento creativo: revisión sistemática. Apertura, 15(2), 88-103. https://doi.org/10.32870/ap.v15n2.2382

Camacho, R., Rivas, C., Gastar, M. & Quiñonez, C. (2020). Innovación y tecnología educativa en el contexto actual latinoamericano. Revista de Ciencias Sociales (Ve), 26. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=28064146030

Candia, F. (2022). Integración de la impresión 3D en la educación tecnológica. RIDE. Revista Iberoamericana para la Investigación y el Desarrollo Educativo. https://doi.org/10.23913/ride.v12i24.1170

Cheng, L., Antonenko, P., Ritzhaupt, A. & MacFadden, B. (2021). Exploración del papel de la impresión 3D y los niveles de integración STEM en el interés profesional de los estudiantes en STEM. British Journal of Educational Technology, 52, 1262-1278. https://doi.org/10.1111/BJET.13077

De la Cruz-Campos, J., Campos-Soto, M., Rodríguez-Jiménez, C. & Ramos Navas-Parejo, M. (2022). Impresión 3D en educación. Perspectiva teórica y experiencias en el aula. Revista Centra de Ciencias Sociales, 1(1), 67-80. https://doi.org/10.54790/rccs.16

Eslahi, A., Chadeesingh, D., Foreman, C. & Alpay, E. (2020). Impresoras 3D en la educación en ingeniería. https://doi.org/10.1007/978-3-030-35396-4_7

Garcés, G. & Peña, C. (2020). Ajuste de la educación en ingeniería a la Industria 4.0: una visión desde el desarrollo curricular y el laboratorio. Revista de Estudios y Experiencias en Educación, 19(40), 129-148. https://doi.org/10.21703/rexe.20201940garces7

Johnson, L. & Lewis, M. (2021). Título del estudio sobre impresión 3D en SST. Occupational Safety Journal.

Karsenty, C. et al. (2021). La utilidad de los modelos cardíacos impresos en 3D para la educación de los estudiantes de medicina en cardiopatías congénitas. BMC Medical Education, 21. https://doi.org/10.1186/s12909-021-02917-z

Kermavnar, T., Shannon, A. & O'Sullivan, L. (2021). La aplicación de la fabricación aditiva/impresión 3D en aspectos ergonómicos del diseño de productos: una revisión sistemática. Applied Ergonomics, 97, 103528. https://doi.org/10.1016/j.apergo.2021.103528

Khurma, O., Ali, N. & Khine, M. (2023). Exploración del impacto de la integración de la impresión 3D en las actitudes STEM en las escuelas primarias. Tecnología Educativa Contemporánea. https://doi.org/10.30935/cedtech/13568

Kováčik, P. (2022). Posibilidades de la impresión 3D como tecnología moderna utilizada en la educación. Revista de Educación, Tecnología y Ciencias de la Computación. https://doi.org/10.15584/jetacomps.2022.3.10

Lazareva, N. (2023). Uso de modelos 3D de objetos naturales como segmento componente del proceso educativo digital. Boletín Educativo “Conciencia”. https://doi.org/10.26787/nydha-2686-6846-2023-25-1-11-17

Mata, A. (2023). Propuesta para la incorporación del modelado e impresión 3D para la enseñanza de Ingeniería Civil de la Universidad de Costa Rica. Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica. https://doi.org/10.15517/revedu.v47i1.51675

Nguyen, P. et al. (2022). Un enfoque de aprendizaje automático basado en datos para la optimización del proceso de impresión 3D. Prototipado Virtual y Físico, 17, 768-786. https://doi.org/10.1080/17452759.2022.2068446

Olatunji, G., Osaghae, O. & Aderinto, N. (2023). Exploración del papel transformador de la impresión 3D en el avance de la educación médica en África: una revisión. Annals of Medicine and Surgery, 85, 4913-4919. https://doi.org/10.1097/MS9.0000000000001195

Sandybayev, A. (2021). Evaluación del efecto de las tecnologías de impresión 3D en la innovación y el emprendimiento: un estudio de caso práctico. Sumerianz Journal of Business Management and Marketing. https://doi.org/10.47752/sjbmm.43.105.114

Smith, J. et al. (2020). Título del estudio sobre simulaciones virtuales y modelos físicos. Journal of Educational Technology.

Velkov, P. (2023). Impresión 3D en la educación: enfoques innovadores para el aprendizaje a través de tecnologías 3D modernas. Educación STEM Innovadora. https://doi.org/10.55630/stem.2023.0526

Wibawa, B., Syakdiyah, H., Siregar, J. & Asrorie, D. (2021). Uso de la impresión 3D para el aprendizaje de las ciencias y la tecnología de fabricación. https://doi.org/10.1063/5.0045380

Yula, Z. & Zhu, X. (2022). Análisis de aplicaciones del entorno de integración de realidad virtual basado en tecnología de realidad virtual en la enseñanza de educación física. 2022 2nd International Conference on Information Technology and Contemporary Sports (TCS), 76-81. https://doi.org/10.1109/TCS56119.2022.9918720

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Published

2024-12-27

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Section

Artículos

How to Cite

Transforming education: impact of 3D printing on the teaching-learning process in OHS (Occupational Health and Safety). (2024). Revista I+i, 18, 44-57. https://doi.org/10.71701/revistaii.v.18.2024.87