宾州州立大学教授借助3D打印传授脑科知识

我们所有人都曾为一个或多个高中课程而奋斗,但研究人脑是一件完全不同的事情。在一个典型的神经解剖课上,学生们被大量的术语、定义、脑结构(大小、形状和位置各不相同)所淹没。要了解大脑所有的功能和行为联系需要花费很长时间,在为了考试而进行的短期强化工作后,学生们通常会忘记大量的知识。无疑需要有一种更有效的方式能将关键知识(关于大脑或任何其他学科)嵌入你的长期记忆。

事实证明,确实有一种方法。教育专家长期以来一直在呼吁技术互动教育,宾州州立大学正在研究把这种知识获取方法引入神经解剖学课程。这就是所谓的Brain3M,它已经从宾州社会科学研究所获得了资金。通过虚拟和3D打印模型,以及照片和图表,他们希望能教给学生关于大脑的功能、解剖和进化史的知识。

这是一个非常有创意的方法,可以改变教授困难概念的方式,既包括神经解剖学领域又包括其他方面。该项目是由CyberScience研究所副主任兼心理学教授的Ping Li所主持,大脑、行为与认知中心的联合主管Victoria Braithwaite教授也有参与。

知识本身的水平大约相当于大学入门课程。“我们认为,Brain3M能让学习者建立‘表现形式’,通过学习者的视觉、听觉、动觉,以及其他学习目标的感觉运动方面的整合,”开发者说:“自适应的探索和包含的知识可以显著提高学习成果,尤其是关于长期记忆表现。”这应该能让用户使用个人的身体感觉来获得知识,即一个由具体的认知理论所支持的概念。

他们想要建立一个平台,可以让学生按照自己的步伐以3D形式来虚拟探索大脑,因此招募了毕业生Fan Zhang来帮助实现这一概念。“设计Brain3M网站和设计打印课程差别很大,更多的是设计用户将要拥有的体验,”Zhang说。最初开发出的是人和鱼的大脑比较模块,用于介绍进化组件以及突出神经特化。总的来说,教授了关于海马体的20个关键知识点。

学生们能够在课堂上广泛使用3D打印的大脑模型,在探索复杂的脊柱和大脑褶皱的过程中,学生们的好奇心无处不在。它被证明是完美的,包括数字模块、高品质的照片和大量的图表。“学生们可以点击他们想要了解的任何大脑部分,所以我们可以真正让学生们自己决定想要学习什么,”Legault透露。“这种主动学习会更有效,而且学生们似乎也喜欢按照自己的步伐来控制自己的学习体验。”

Brain3M是有前途的,不过还需要更多工作来证明Brain3M和额外的空间学习成绩之间的关系。“如果我们能够证明学生们在学习大脑时的表现与空间能力相对应,那么这个项目也可以帮助他们了解另一个涉及空间成分的话题,”Legault说。

但对于Li教授来说,最大的驱动力是Brain3M在STEM领域的广泛影响。“这个项目真正证明了现代科学的协同工作,因为它有很多认知心理学和神经科学的成分,但它也涉及到了教育、数字化学习、大数据和3D模型,”Li说。如果能够成功,同样的原则也可以带给许多其他领域。

(编译自3Ders.org)

浏览更多最新、最快、最有价值的3D打印机资讯,请上天工社maker8.com