Sviluppo di applicazioni e-learning per l'ingegneria meccanica

Questa Tesi è risultata al 10° posto nel Concorso "E-Talenti dell'e-learning" promosso da ASFOR nel 2004.

L'idea principe che ha spinto alla realizzazione di questo lavoro, è stata quella di fornire agli studenti della Facoltà di Ingegneria un mezzo di preparazione agli esami del Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica, prendendo in considerazione come corsi campione quelli di Macchine I, Gasdinamica e Costruzione di Macchine.
L'obiettivo è quello di verificare la fattibilità, e porre in opera uno strumento interattivo in grado di guidare gli studenti nella risoluzione di problemi tipici dei corsi di Ingegneria Meccanica ma non solo, si è voluto costruire un ambiente che potesse supportare lo studente in modo da:
· fornire gli strumenti che permettano un'interazione dinamica studente - docente e studente - colleghi dello stesso corso
· insegnare una strategia per impostare risolvere i problemi e cercare di rimuovere alcuni dei preconcetti che frequentemente si riscontrano nella loro risoluzione
· mettere a punto alcuni dispositivi che permettano allo studente di sentirsi parte integrante del sistema universitario assumendo un ruolo positivo e propositivo nello sviluppo del corso specifico
· offrire al docente un potente strumento di feedback sullo sviluppo del corso e sul grado di apprendimento degli studenti.
Dall'esperienza maturata in anni di lavoro all'Università degli Studi di Bari nel campo del network management e della formazione distanza, avvalendomi della ricerca in rete su argomenti specifici come appunto l’e-learning, sono convinto che i diversi materiali e corsi, disponibili in Internet, che offrono un supporto alla preparazione degli esami possono essere divisi in categorie distinte:
da un lato sono disponibili su diversi siti strumenti interattivi consistenti in quiz a risposta multipla, particolarmente utili per una valutazione dello stato di preparazione dello studente, ma che si dimostrano non adatti ad insegnare il metodo con cui affrontare l'impostazione della soluzione di un problema di ingegneria meccanica.
Dall'altro lato esistono diversi siti che riportano un certo numero di problemi di meccanica insieme alle relative soluzioni. Il vantaggio di questi siti web rispetto agli eserciziari stampati è che la risoluzione del problema viene presentata solo su richiesta: così facendo si auspica che lo studente, una volta letta la traccia, provi a risolvere il problema in maniera autonoma e solo alla fine controlli la propria soluzione con quella suggerita. Questo tipo di approccio è sicuramente didatticamente più valido in quanto la soluzione degli esercizi è impostata nella maniera corretta.
In questo approccio risulta comunque insoddisfacente la valutazione dell'apprendimento, in quanto questa è lasciata allo studente stesso nel momento in cui confronta la propria soluzione con quella suggerita, oppure viene attuata controllando i risultati numerici finali.
Sulla base di queste considerazioni si è cercato dunque di realizzare uno strumento interattivo più potente, in grado di fornire allo studente non solo le basi teoriche necessarie allo sviluppo ed alla soluzione dei più comuni argomenti dei tre corsi pilota, ma anche un ambiente di interazione dinamica che potesse sopperire ad uno dei problemi più comuni che gli studenti accusano e cioè il fatto di sentirsi spesso abbandonati a se stessi nel cammino che porta alla preparazione di un esame, ed inoltre, è risultato fondamentale il voler fornire al docente utili strumenti di feedback necessari alla messa a punto del corso.
Lo strumento didattico è stato potenziato installando sul computer server il software webMathematica® della Wolfram Research Inc.® che permette l’integrazione dell'interfaccia Web con il software Mathematica®, potente strumento per la risoluzione di problemi di ingegneria, matematica, fisica etc.
In questo modo è stato possibile rendere interattiva un'applicazione, Mathematica®, che ha come principale caratteristica positiva il fatto di essere molto potente nella soluzione dei problemi ma come caratteristica negativa il fatto di essere monoutente; l'integrazione webMathematica® ha permesso l'utilizzo del software Mathematica® ad utenti-studenti che non hanno la possibilità di utilizzarlo sul proprio computer ma che hanno la necessità di incrementare la propria preparazione attraverso l'utilizzo dello stesso.
Il progetto di e-learning realizzato e pronto per essere diffuso tra gli studenti può essere considerato un potente strumento nelle mani del docente che si dimostra uno degli attori principali per la realizzazione dell'obiettivo iniziale.