KITE Award

• 16.05.2024 di Michael Walther
  

Gli studenti di medicina dell'ETH di Zurigo costruiscono una mano di presa per esoscheletri a gomito in un corso intensivo di una sola settimana. Questo corso è stato premiato con il KITE Award 2024, l'ETH per un insegnamento particolarmente innovativo.

La mano di presa esoscheletrica, sviluppata e prodotta internamente, prende piede. In questo momento, gli studenti di medicina dell'ETH sperimentano sul proprio corpo come funziona il loro sistema e che possono applicare le loro conoscenze teoriche anche nella pratica.

Questo è il punto culminante del corso a blocchi di cinque giorni "Tecnologia medica 2", che gli studenti frequentano nel sesto semestre del loro corso di laurea triennale. Gli studenti si sono impegnati a fondo per sviluppare e costruire da zero, in piccoli gruppi, una pinza per un esoscheletro a gomito.

I professori dell'ETH Roger Gassert e Olivier Lambercy e le due dottorande Giada Devittori e Lena Salzmann hanno sviluppato questo corso. Il corso è stato riconosciuto in particolare per la sua esperienza di apprendimento intensivo: La Conferenza del corpo insegnante ha consegnato ai docenti il KITE Award 2024, che l'ETH assegna ogni due anni per premiare un progetto didattico particolarmente innovativo.

Per mantenere alta la partecipazione e la motivazione degli studenti, il corso ha un ritmo sostenuto, come è consuetudine nei cosiddetti sprint di progettazione. I team consegnano un piano di progetto entro le 18.00 del primo giorno di corso e le prime visualizzazioni 3D il giorno successivo. Nei team, gli studenti assumono il ruolo di specialisti per la progettazione e la costruzione di prototipi, la programmazione, l'elettronica e i sensori, la valutazione e la presentazione da parte degli utenti o di leader del gruppo. La mattina dell'ultimo giorno del corso presentano le loro pinze.

Tra un corso e l'altro, i docenti forniranno input su progettazione e prototipazione, innovazione, elettronica e tecnologia dei sensori. Il corso prevede anche presentazioni di aziende di tecnologia medica e discussioni con persone con disabilità. L'obiettivo è che gli studenti imparino a concentrarsi costantemente sulle esigenze degli utenti. I tutor sono sempre a disposizione per rispondere alle domande. Essi aiutano gli studenti a maneggiare la taglierina laser, le stampanti 3D, a saldare e ad assemblare la meccanica.

Il corso si conclude con una gara in cui le squadre devono completare compiti quotidiani con le loro pinze. Il formato si ispira al Cybathlon, la competizione internazionale in cui persone con disabilità dotate di sistemi di assistenza competono in varie discipline.

Insieme alla presentazione finale degli studenti, il concorso serve come attestazione delle prestazioni. Grazie al confronto diretto con gli altri team, consente anche l'autovalutazione e ha quindi un effetto di apprendimento.

Oltre all'esperienza di apprendimento intensivo, gli organizzatori del corso sono interessati a suscitare interesse per le scienze ingegneristiche tra i futuri medici e a promuovere la collaborazione con gli ingegneri. La Conferenza del corpo insegnante ha lodato il progetto proprio per questa idea e per la sua alta intensità.

Gli altri due progetti arrivati in finale al KITE Award hanno un approccio diverso: Ciò che li accomuna è la volontà di mantenere alto l'impegno degli studenti per un periodo di tempo più lungo.

Presso il Centro per l'apprendimento basato su progetti del Dipartimento di ingegneria elettrotecnica e dell'informazione (D-ITET) gli studenti possono acquisire esperienza pratica in progetti.

Il centro è stato fondato nel 2020 e ora comprende un team di 32 scienziati e personale amministrativo. Essi assistono gli studenti durante le loro attività di ricerca.

Il centro offre lavori di progetto per tutti i livelli, a partire da piccoli progetti pratici della durata di alcune settimane. Seguono progetti interdisciplinari di punta in cui gli studenti lavorano in gruppo. Questi ultimi si basano su scenari attuali della vita quotidiana e su questioni legate alla ricerca e all'industria.

Gli studenti sviluppano algoritmi, sensori o meccanica per robot a quattro zampe in grado di guidare persone ipovedenti o lavorano su piccole auto da corsa a guida autonoma.

Nei progetti, gli studenti imparano, tra l'altro, a individuare compiti realistici, a decidere una soluzione e ad attuarla nella pratica. Devono gestire budget ristretti, guidare team e comunicare.

Il fatto che i progetti siano offerti dal livello Bachelor a quello Master è considerato positivamente dalla Conferenza del corpo insegnante.

Il terzo progetto finalista proviene dalla matematica: i due docenti Meike Akveld e Andreas Steiger hanno sviluppato sequenze automatizzate di esercizi di matematica. Dopo tutto, la padronanza delle nozioni di base, come l'integrazione, richiede pratica. Allo stesso tempo, c'è solo un numero limitato di assistenti didattici che possono supervisionare tali esercizi.

Con le sequenze di esercizi automatizzati, gli studenti possono risolvere autonomamente tutti i compiti che vogliono, quando vogliono, e ricevono immediatamente un feedback differenziato.

Questo è possibile grazie al sistema di algebra computerizzata Stack, che può essere utilizzato per valutare i compiti di matematica. ? disponibile come plugin sulla piattaforma di apprendimento Moodle. Akveld e Steiger hanno utilizzato questo sistema per sviluppare una raccolta completa di esercizi per le loro lezioni di analisi per futuri ingegneri.

Nella sua valutazione, la Conferenza del corpo insegnante ha lodato il fatto che la nuova forma di insegnamento promuove l'apprendimento indipendente e attivo come innovativo. Inoltre, il concetto può essere esteso molto bene e trasferito ad altre aree, il che è fondamentale in vista della crescita del numero di studenti all'ETH.

In futuro, il sistema sarà utilizzato anche per effettuare test. ? già stato utilizzato con successo come pilota. Secondo i creatori, la quantità di lavoro di correzione è stata notevolmente ridotta, mentre la qualità dei compiti è rimasta elevata.