Teaching Material Testing and Characterization with an Open, Accessible, and Affordable Mechanical Test Device
Teaching Material Testing and Characterization with an Open, Accessible, and Affordable Mechanical Test Device
复制标题
使用开放、易于访问且经济实惠的机械测试设备进行教学材料测试和表征
DOI：
10.1007/s43683-021-00056-x
复制
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Rausch, Manuel K.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sugerman, Gabriella P.;Rausch, Manuel K.
生物力学和生物材料课程的实践经验是生物医学工程教育的重要组成部分。这些课程的课程通常包括材料测试和表征的实验单元。不幸的是，大型和昂贵的机械测试设备可能无法提供给所有学生，从而限制了学生获得实际动手经验。在这里，我们介绍一种开放的，可访问的，负担得起的机械测试设备，以确保每个学生都能获得测试设备和测试样品。事实上，该设备具有较小的外形尺寸，价格低廉，因此可以带回家。该设备采用低成本组件和3D打印部件制造，总成本不到45美元。该设备还利用每个学生的手机摄像头进行光学应变测量，从而避免了昂贵的成像设备的需要。除了该设备，我们还推出了一套丰富的补充材料，使教育工作者和学生尽可能容易地采用和应用。在一个20名学生的生物医学工程技术选修课的第一次经验已经证明了易用性，并证实了该设备和材料的实用性，在实际教学。然而，需要更正式的评估，以证明我们的测试设备和材料，提高实验室教学。
Hands-on experiences in biomechanics and biomaterials courses are an important part of biomedical engineering education. Curricula of those courses often include laboratory modules on material testing and characterization. Unfortunately, large and expensive mechanical testing equipment may not be available to all students, thus limiting students’ access to actual hands-on experience. Here, we introduce an open, accessible, and affordable mechanical test device that ensures that every student gets their hands on test equipment and a test specimen. In fact, the device has a small form factor, is inexpensive, and can therefore be taken home. The device is built with low-cost components and 3D-printed parts for a total cost of less than $45. The device also makes use of each student’s cell phone camera for optical strain measurements, thereby avoiding the need for expensive imaging equipment. In addition to the device, we also introduce a rich set of supplementary materials that make adoption and application by educators and students as easy as possible. A first experience in a 20-student biomedical engineering technical elective class has demonstrated ease of use and anecdotally confirms the device and material’s usefulness in practical teaching. However, more formal evaluation is needed to demonstrate that our test device and materials enhance laboratory teaching.
登录
查看更多内容
COVID-19 大流行期间加强生物力学实验室课程的居家学习
DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
Biomedical Engineering Education
影响因子：
--
作者：
Chung;Yingtao Liu;M. Moore;Xun Ge;Z. Siddique
通讯作者：
Z. Siddique
创建一个强调社会衍生学习社区的虚拟生物力学营
DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
Biomedical Engineering Education
影响因子：
--
作者：
G. Burks;L. Hebert;Jennifer R. Amos
通讯作者：
Jennifer R. Amos
BME 实验室的教育方法和最佳实践1
影响因子：
3.8
作者：
E. Perreault;M. Litt;A. Saterbak
通讯作者：
A. Saterbak
虚拟、探究式生物医学工程实验室课程的创建和部署
DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
Biomedical Engineering Education
影响因子：
--
作者：
Casey J. Ankeny;M. Tresch
通讯作者：
M. Tresch
生物力学中基于问题的学习：优势、挑战和实施策略。
DOI：
10.1115/1.4033671
发表时间：
2016
期刊：
Journal of biomechanical engineering
影响因子：
--
作者：
A. Clyne;K. Billiar
通讯作者：
K. Billiar