Rendere tangibile: modelli di laser cutter nel primo anno di ingegneria meccanica
Stand #18
L'interazione con modelli fisici portatili e funzionanti di componenti di macchine comunemente utilizzate aiuta gli studenti del primo anno a comprendere i principi di funzionamento e le relazioni matematiche sottostanti.
Gli autori
Dr Quentin Lohmeyer, D-MAVT, Gruppo Sviluppo Prodotti
Prof Dr. Mirko Meboldt, D-MAVT, Gruppo di sviluppo del prodotto
Estratto
Il corso Maschinenelemente fa parte del primo anno di formazione in ingegneria meccanica ed è attualmente frequentato da oltre 500 studenti. Il concetto didattico mira a trasmettere una profonda conoscenza di come vengono progettati i componenti delle macchine comunemente utilizzate e di come funzionano in dettaglio all'interno di un sistema tecnico. In questo contesto, una sfida fondamentale è rappresentata dall'insegnamento dei componenti più complessi, solitamente caratterizzati da un elevato numero di parti interagenti e di movimenti che interferiscono.
Negli ultimi anni abbiamo testato diversi approcci per affrontare questa sfida. Abbiamo scoperto che i modelli fisici portatili e utilizzabili sono i più utili per consentire agli studenti di comprendere più a fondo la materia. Tali modelli possono essere già presentati durante la lezione, ma è ancora più importante dare agli studenti l'opportunità di fare le proprie esperienze azionando e modificando i modelli da soli e analizzando da vicino l'interazione delle singole parti.
Il progetto Innovedum "Make It Tangible" introduce una struttura educativa che utilizza modelli fisici portatili e utilizzabili di componenti di macchine comunemente usate, al fine di facilitare il processo di comprensione degli studenti. Nella prima parte del progetto in corso, abbiamo sviluppato progetti e istruzioni di montaggio per i modelli di laser cutter. I Laser Cutter Models sono modelli in legno o vetro acrilico che rappresentano singoli meccanismi meccanici in modo semplificato. Guidati dalle istruzioni, i nostri studenti del primo anno possono ora produrre facilmente i propri modelli e analizzarli insieme ai loro compagni (peer-learning). Inoltre, possono portare a casa i modelli e spiegarli ad amici e familiari. Per la valutazione dell'apprendimento, abbiamo sviluppato quiz online forniti tramite la piattaforma Moodle dell'ETH. Questi quiz includono domande che assicurano che gli studenti abbiano compreso correttamente la teoria alla base dei modelli e verificano se sono in grado di trasferire le loro conoscenze per risolvere problemi simili con requisiti diversi.
Con l'attuazione di questo progetto Innovedum, abbiamo dato il via a un'esperienza di apprendimento più intensa, caratterizzata soprattutto da un collegamento più stretto tra teoria e pratica e da un ruolo più attivo degli studenti. I modelli di laser cutter hanno aiutato in modo sostanziale i nostri studenti a comprendere i principi di funzionamento e le relazioni matematiche sottostanti. Abbiamo constatato che gli studenti hanno acquisito rapidamente un livello profondo di conoscenze specifiche e, inoltre, hanno allenato le loro capacità di comunicazione tecnica in una fase molto precoce dei loro studi.
