一项经济型课堂贴纸微流控活动培养学生在微尺度物理与器件制造方面的专长
物理教育
2022-08-23 v1 应用物理
摘要
由于微尺度物体的非直觉行为以及复杂的组装方法,学习微型化科学仍然具有挑战性。传统的微系统制造方法需要昂贵的设备、设施和训练有素的人员。为了改进并普及微器件教育,我们创建了一项新的教育活动,利用由双面干膜黏 layers 组成的贴纸微流控,使学生能够构建并测试先进的微流控器件。除 T 型混合器和气泡发生器外,我们的活动首次使学生能够在课堂环境中构建阀门和 F 型混合器。这有助于强调器件制造中较不直观的方面,例如利用各层及层对齐来创建复杂的三维形状。此外,本文提供了首份报道的定量数据,表明通过构建和测试若干常见器件,学生的知识与信心得到显著提升。所有 11 名学生在活动后概念掌握程度和信心均有大幅提高。学生对引导式反思的回应突显了该活动如何满足多样的学习需求与偏好。鉴于对学生学习的影响,我们的低成本活动有助于降低全球微型化科学教育的障碍。
引用
@article{arxiv.2208.10368,
title = {An economical in-class sticker microfluidic activity develops student expertise in microscale physics and device manufacturing},
author = {Priscilla Delgado and C. Alessandra Luna and Anjana Dissanayaka and Oluwamayokun Oshinowo and Jesse J Waggoner and Sara Schley and Todd Fernandez and David R. Myers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.10368},
year = {2022}
}
备注
6 figures, 24 pages