中國3D列印網11月6日訊，在一篇題為「可視化不可見：設計，列印和整合動態三維分子模型以指導結構 - 功能關係的指南」的論文中，來自內布拉斯加大學的一組研究人員討論了使用三維模型幫助學生的重要性。了解關鍵的生物學和化學概念。研究人員指出，教師經常依靠二維圖像來教授複雜的三維概念，例如分子的結構，學生不能從使用二維圖像來完全掌握概念。具有3D模型的試劑盒用於教學目的，但它們又「無法處理大分子的大小和細節」。
然而，3D列印允許教師創建任何大小的分子的詳細定製模型。
「例如，蛋白質模型可以設計成將酶活性位點結構與動力學活動聯繫起來。」研究人員說。 「此外，教師可以使用各種印刷材料和配件來展示分子特性，動力學和相互作用。」在本文中，研究人員描述了為本科生物課堂創建基於3D模型的DNA超螺旋課程。他們選擇了這個特殊的模型，這樣學生就可以「感受到DNA放鬆，並見證DNA扭曲引起的特性。」他們設計了3D列印的柔性塑料模型，帶有磁性末端，模仿DNA超螺旋。「我們開發了一種基於Qualtrics的互動活動，幫助學生使用這些模型對超螺旋DNA進行分類，預測DNA纏繞核小體的效果，並區分拓撲異構酶活性。」研究人員解釋說。
一個高年級的本科生物化學課程被分成兩到三個小組的小組，以促進同伴學習，每組提供一個模型集。這些模型也在圖書館資源中心提供。互動問題要求學生測量和探索模型的物理方面。學生花了大約50分鐘完成了這項活動，通過數字穿插了演講及演示過程。
在活動結束後的採訪中，學生們報告說這些模型幫助他們學習，因為「實際看到它會使抽象的事物變得非常真實。」在一項調查中，60％到70％的學生表示物理模型使得學習材料變得更容易。授課更輕鬆。
研究人員繼續提供創建3D列印模型的分步說明，供課堂使用。他們解釋說，他們圍繞學生的難點來設計模型，模型被證明可以有效地消除這些難點。這項研究重申了許多研究人員和教育專業人士所學到的東西 - 3D列印模型是教授任何年齡組學生的絕佳方式。從學習形狀和紋理的學齡前兒童到學習DNA超螺旋的大學生，擁有實踐模型有助於使概念變得真實和易於獲取。
中國3D列印網點評： 3D列印是創建這些模型的一種經濟有效的方式，它能夠以其他製造方法不具備的方式呈現細節。三維列印代表了一種新興技術，它通過允許學生物理探索大分子結構 - 功能關係並觀察分子動力學和相互作用，具有推動生命科學教育的巨大潛力，隨著這項技術的發展，3DP的成本，解析度，強度，材料選擇和便利性將得到改善，使3D模型成為一種更易於使用的教學工具。