Εγχειρίδιο Χρήσης Λογισμικών Τρισδιάστατης Εκτύπωσης και Εφαρμογές στη Διδασκαλία της Χημείας
Creators: name: Χαριτοπούλου, Δέσποινα Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Λογισμικό
Τρισδιάστατη Εκτύπωση
Εκτυπωτές
Software
3D Printing
Printer

description: Η χρήση απτών μοντέλων, τα οποία βοηθούν τους μαθητές να αντιληφθούν τις χημικές δομές σε τρεις διαστάσεις, υπήρξε ο βασικός πυλώνας στα μαθήματα χημείας για πολλά χρόνια Τα συμβατικά κιτ μοντελοποίησης χημείας είναι, ωστόσο, περιορισμένα στους τύπους και την ακρίβεια των μορίων, των δεσμών και των δομών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή. Η πρόσφατη ανάπτυξη της τεχνολογίας 3D εκτύπωσης επέτρεψε μια πολύ μεγαλύτερη ποικιλία μορίων να δημιουργηθούν για τη διδασκαλία, αλλά δεν είναι μια απλή διαδικασία. Η δημιουργία των αρχείων που απαιτούνται για την εκτύπωση μοριακών δομών είναι συχνά τεχνικά δύσκολη και απαιτεί τη χρήση πολλαπλών προγραμμάτων λογισμικού, τα οποία δεν είναι πάντοτε φιλικά προς το χρήστη. Δεν έχουν όλοι οι εκπαιδευτικοί ή οι σπουδαστές τους πόρους ή τις τεχνικές δεξιότητες για τη δημιουργία τέτοιων αρχείων και έτσι αναβάλλουν την προσπάθεια να χρησιμοποιήσουν την εκτύπωση 3D στη σχολική αίθουσα. Εδώ παρουσιάζουμε μια απλή μέθοδο για την εύκολη δημιουργία των αρχείων που απαιτούνται για την 3D εκτύπωση σχεδόν οποιουδήποτε μορίου χρησιμοποιώντας λογισμικά 3D σχεδίασης όπως το Avogadro (ή απλές εναλλακτικές λύσεις). Η δομή του βασικού μορίου μπορεί να δημιουργηθεί στο σπίτι ή με εύκολη πρόσβαση σε απευθείας σύνδεση από βάσεις δεδομένων όπως το UniProt ή το PubChem. Στην συνέχεια περιγράφονται 2 λογισμικά το PMV( Python Molecular Viewer) και Netfabb για την διόρθωση, επεξεργασία του 3D μοντέλου καθώς και την εξαγωγή του σε αρχείο στερεολιθογραφίας. Αναφέρονται και παρόμοια λογισμικά επεξεργασίας και διόρθωσης του 3D μοντέλου όπως το Meshlab το οποίο παρέχει ένα σύνολο εργαλείων για την επεξεργασία, τον καθαρισμό, την επούλωση, την επιθεώρηση, την απόδοση, την υφή και την μετατροπή των λαθών. Η μέθοδος φέρνει την εκτύπωση 3D σε ένα ευρύτερο κοινό, συμβάλλοντας έτσι στη διάδοση της χρήσης της στην παιδαγωγική της Χημείας και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε αυτό-κατευθυνόμενες μαθησιακές ασκήσεις από τους ίδιους τους μαθητές
description: Using tangible models to help students visualize chemical structures in three dimensions has been a mainstay of chemistry education for many years. Conventional chemistry modeling kits are, however, limited in the types and accuracy of the molecules, bonds and structures they can be used to build. The recent development of 3D printing technology has allowed a much wider variety of molecules to be created for teaching but is not simple to do. Creating the files needed to print molecular structures is often technically difficult and requires the use of multiple software programs, which are not always user-friendly. Not all educators or students have the resources or technical skill to create such files and so are put off trying to use 3D printing in the classroom. Here we demonstrate a simple method to easily generate the files needed for the 3D printing of almost any molecule using the software of Avogadro (or simple alternatives). The basic molecule structure may be created in-house or easily sourced online from databases such as UniProt or PubChem. The following are two software PMV (Python Molecular Viewer) and Netfabb for correcting, editing the 3D model as usual and exporting it to an stl file. Similar 3D modeling and editing software such as Meshlab are also mentioned for processing and editing 3D triangular meshes. It provides a set of tools for editing, cleaning, healing, inspecting, rendering, texturing and converting meshes. The method brings 3D printing to a wider audience, thus helping to spread its use in chemical pedagogy, and may also be used in self-directed learning exercises by students themselves