La formazione universitaria cambia passo

Simulation training, ambienti virtuali e servizi automatizzati: è la scelta strategica della Sapienza per migliorare la didattica e favorire l’apprendimento

Presentazione delle opere realizzate dalla Sapienza con il contributo della Fondazione Roma

26 luglio, ore 9.30 – Sala del Senato accademico

Palazzo del Rettorato – Piazzale Aldo Moro 5, Roma

Superare lo stile d’insegnamento didascalico e favorire la partecipazione attiva degli studenti al processo di apprendimento, migliorando la qualità della didattica e la formazione professionalizzante: questo è il senso dei progetti che la Sapienza ha portato avanti, grazie al contributo della Fondazione Roma.

Le linee d’intervento riguardano in particolare la creazione di ambienti simulati che offrono la possibilità di fare training in condizioni prive di rischio, o di rischio controllato, aumentando la capacità degli studenti di prendere decisioni autonome in diversi ambiti, dalla fisica all’architettura, dalla medicina alla geologia.

“La sfida che abbiamo raccolto è importante e strategica per un’Università che punta a formare non meri tecnici, ma menti brillanti in grado di confrontarsi a livello internazionale con esperti di altre discipline e farsi carico delle crisi e delle emergenze – spiega il Rettore della Sapienza Eugenio Gaudio – I progetti realizzati con il sostegno della Fondazione Roma, che utilizzano le tecnologie più moderne applicabili alla formazione universitaria, sono orientati a un maggiore coinvolgimento degli studenti e a stimolare in modo sempre più efficace le intelligenze che rappresentano il futuro del nostro Paese.”

“Sono da sempre convinto – sostiene il Presidente della Fondazione Roma Prof. Avv. Emmanuele F.M. Emanuele – della rilevanza strategica per un Paese che vuole restare competitivo e moderno di una formazione universitaria di qualità, che trovi nell’applicazione delle tecnologie di ultima generazione lo strumento più funzionale e duttile per offrire ai giovani le opportunità di apprendere al meglio le competenze scientifiche e tecniche indispensabili per sintonizzarsi con la domanda di professionalità altamente qualificata in tutte le discipline. Da questa convinzione, ho fatto scaturire l’impegno della Fondazione Roma a sostenere le realtà accademiche di eccellenza nella realizzazione di interventi concreti che realizzano opportunamente questi obiettivi”.

I risultati dei progetti, realizzati con il sostegno della Fondazione Roma che ha stanziato per le iniziative legate alla didattica 5.900.000 euro a conclusione del programma triennale di attuazione, sono stati presentati il 26 luglio alla Sapienza dal Rettore Eugenio Gaudio alla presenza del Presidente della Fondazione Emmanuele Francesco Maria Emanuele.

Si tratta, in particolare, di tre laboratori ad alta tecnologia in cui si realizzano simulazioni delle pratiche mediche in situazioni di crisi o di emergenza e della Biblioteca automatizzata di Architettura. A queste si aggiungono altre azioni di potenziamento e ammodernamento che saranno illustrate al pubblico in un video descrittivo dei traguardi raggiunti.

I laboratori di simulazione medica e la biblioteca di Architettura

I tre Centri di Simulazione e addestramento sono a disposizione di una platea di oltre 20.000 tra studenti e specializzandi nei Poli di formazione in ambito medico della Sapienza: Policlinico Umberto I, Policlinico Sant’Andrea e Polo di Latina.

Le nuove strutture allestite sono skill lab dotati di apparecchiature particolarmente sofisticate in cui si realizzano simulazioni su “pazienti virtuali” che possono essere collegati a monitor identici a quelli utilizzati in strutture di area critica; questo consente di valutare l’adeguatezza degli interventi effettuati da studenti, o da team di studenti (medici, infermieri ecc). Una strumentazione all’avanguardia che promette di aumentare le curve di apprendimento e di rafforzare la capacità di lavoro di squadra nei giovani orientati a diverse specializzazioni cliniche.

Gli strumenti di simulazione altamente sofisticati (simulation and training) sono infatti diventati un punto fermo della formazione medica: la Sapienza si dota così di strutture che consentono di apprendere la base dell’attività clinica in condizioni di assoluta sicurezza ed eticità, prima di passare alla fase diretta sul paziente. Infatti, nei laboratori si lavorerà in massima parte nel campo degli interventi in urgenza e in condizioni di crisi, simulando alterazioni cardiocircolatorie, respiratorie e renali o anche per valutare gli effetti di particolari interazioni farmacologiche e simulazioni della chirurgia laparoscopica.

L’intervento sulla Biblioteca centrale di Architettura ha permesso invece di realizzare un sistema di archiviazione automatizzato in grado di fornire un servizio di qualità, di importante supporto alla didattica, adeguato alla consultazione per un ampio numero di utenti. Il progetto è rivolto soprattutto agli 8400 studenti di Architettura, ma anche agli studenti provenienti da altre Facoltà, ai dottorandi e agli specializzandi, per un numero di circa 10.000 utenti. Il sistema è caratterizzato da meccanismi a configurazione combinata in cui gli scaffali, compattati per ottimizzare lo spazio, sono mobili. L’obiettivo più specifico è l’individuazione, il prelevamento e la consegna all’utente dei libri richiesti, provvedendo anche alla loro ricollocazione attraverso un sistema meccanizzato. Il sistema ha inoltre lo scopo di contenere e rendere rapidamente accessibili grandi quantità di volumi. La Biblioteca centrale di Architettura è la maggiore biblioteca italiana nel settore: essa, infatti, conta circa 93.000 volumi, 8.000 carte, 26.000 diapositive, 5.000 testi provenienti da fondi privati. La possibilità di accedere con facilità e rapidità a testi, documenti, cartografie, richiede un sistema di archiviazione tecnologicamente adeguato alla conservazione e all’uso delle diverse tipologie di materiali.

I progetti per la didattica

Didattica virtuale e multimediale nei musei

Il progetto ha previsto lo sviluppo, a fini didattici e in chiave multimediale, dei contenuti scientifici che costituiscono il patrimonio dei 18 musei della Sapienza, utilizzando i più moderni canali di comunicazione e grazie a sofisticati sussidi elettronici localizzati nei vari spazi espositivi. L’obiettivo è quello di accrescere il grado di coinvolgimento sperimentale e esperienziale del pubblico, attraverso una rinnovata didattica museale che ricorre a oggetti, allestimenti e attrezzature non solo per acquisire nozioni e informazioni, ma per apprendere la struttura epistemologica del ragionamento e dei metodi che le hanno prodotte. Nell’ambito delle attività del Polo museale Sapienza, particolare attenzione è stata rivolta al nuovo museo universitario di Scienze della Terra (dove si conservano alcune fra le collezioni museali più antiche dell’ateneo romano).

Cloud dedicato e WiFi

L’azione ha consentito di predisporre un’infrastruttura di cloud computing privato che supporti una nuova modalità di erogazione dei servizi IT per l’Università, garantendo maggiore flessibilità e adattabilità al contesto, rapidità di attivazione di nuovi servizi, adeguate prestazioni, e abilitando la creazione e diffusione di nuovi servizi innovativi e tecnologici. L’obiettivo è quello di avere a disposizione ambienti e strumenti informatici con cui lavorare, insegnare/studiare, esercitarsi e sperimentare potendo accedere a queste risorse liberi da vincoli di device (PC, notebook, tablet, ecc.) o di posizione (in studio, in classe, negli spazi aperti, a casa, ecc. Altra necessità è quella di permettere alle organizzazioni che forniscono i servizi di disporre di soluzioni efficaci nell’erogazione ed efficienti nell’ottimizzazione delle risorse. In questo contesto si inserisce anche l’ampliamento e il consolidamento dell’infrastruttura Wi-Fi in tutti i luoghi deputati alla didattica e all’ospitalità degli studenti.

Laboratorio didattico culture cellulari-medicina rigenerativa

L’allestimento di un laboratorio pratico didattico-professionale per le colture cellulari nell’ambito della medicina rigenerativa consente agli studenti dei corsi di Laurea di aree medica di implementare la formazione didattica. Nello specifico, le strumentazioni acquistate, quali microscopio a fluorescenza, sistemi per la determinazione degli acidi nucleici, per la conservazione/trasporto, incubazione (inclusa ipossia) e manipolazione del prodotto cellulare finito, sono tutte associate ai principali processi di ricerca clinico-traslazionale. Nell’ambito di lezioni, tirocini, tesi lo studente può utilizzare gli strumenti sotto la supervisione del docente. Il sistema di video-proiezione allestito al piano terra e collegato ai laboratori di ricerca e/o a specifici strumenti (es. microscopio a fluorescenza) consente, in tempo reale e in remoto, di approfondire le principali fasi della ricerca clinico-traslazionale, di discutere risultati, simulando casi e applicando il problem solving. Il vantaggio offerto dal sistema di video-proiezione può essere esteso a qualunque altra attività didattica nel Dipartimento anche non necessariamente associata alla medicina rigenerativa.

Laboratorio didattico-diagnostico per immagini per piccoli animali

Il progetto prevede un sistema di addestramento rivolto a tutti gli studenti tramite l’impiego di animali (topi/ratti) nei quali studiare organi e apparati sotto il profilo anatomo-fisiologico, nonché le relative condizioni fisiopatologiche (sono ampiamente disponibili modelli animali con patologie geneticamente determinate e quindi stabili, tali da potere effettuare esercitazioni in condizioni standard ripetibili).

Laboratori Virtuali On-Demand

L’azione ha creato un’infrastruttura tecnologica per cui ogni spazio può diventare un laboratorio on-demand (quindi quando necessario), utilizzando i dispositivi degli stessi studenti. Si immagini uno studente che arriva in un’aula universitaria e ha con sé il proprio portatile/tablet: lo studente accede alla rete WiFi dell’ateneo, e guidato da istruzioni del docente, si collega a una macchina virtuale remota che riproduce esattamente l’elaboratore che il docente ha preventivamente configurato per l’esercitazione/laboratorio del giorno. In tal modo, l’aula diventa un ambiente virtuale, in cui il docente può svolgere la propria esercitazione senza alcun problema. Il progetto ha realizzato l’infrastruttura hardware, di rete e software che permetta questa visione, basata sui principi della virtualizzazione (del desktop in particolare), del cloud computing e dell’approccio Bring Your Own Device (BYOD).

Laboratorio Interdisciplinare “GameDesign” 

Il Laboratorio è dedicato alla progettazione, prototipazione e sviluppo dei videogiochi, simulazioni digitali e progetti interdisciplinari di gamification. L’industria dell’intrattenimento videoludico ha superato per volumi sia quella cinematografica che quella musicale. La struttura è destinata principalmente agli studenti dei corsi di laurea con componenti ICT, quali le Lauree magistrali e triennali in Informatica e in Ingegneria informatica, ma anche agli studenti di tutte le altre Facoltà. Nel laboratorio si svolgono tirocini e tesi di laurea di Interazione Uomo Macchina, inerenti la progettazione e lo sviluppo di applicazioni mobili caratterizzate da aspetti di gamification. Inoltre si svolge la parte laboratoriste dell’attività formativa complementare “Gamification” aperta a studenti di diversi corsi di laurea.  L’obiettivo è quello di applicare dinamiche tipicamente ludiche (e le relative tecnologie di sviluppo) in contesti culturali, divulgativi e di servizio con il fine di sviluppare nuovi formati applicativi il cui scopo sia quello di generare interesse, diffondere contenuti e informazioni, nonché favorire la risoluzione di problemi con metodi alternativi (ad es. tramite l’impiego di simulazioni). Il laboratorio è frequentato assiduamente da 15 laureandi e da studenti che svolgono i progetti d’esame dei corsi di Gamification, di Interazione Uomo Macchina, di Human Computer interaction on the web e di Multimodal Interaction.

REVER (REaltà Virtual immERsiva)

Il progetto sfrutta le potenzialità della Realtà Virtuale Immersiva per condurre simulazioni interattive nel campo, delle procedure di intervento in casi di emergenza, di esperimenti di laboratorio o ricostruzioni di habitat del passato, promuovendo l’apprendimento in condizioni prive di rischio e controllate.  A tal fine l’Ateneo sarà dotato di una postazione di Realtà Virtuale Immersiva (RVI), HMD (Head Mounted Display), sensori aptici, sensori cinetici, e sistemi per la registrazione di misure psico ed elettro -fisiologiche. Una squadra multidisciplinare formata da programmatori, grafici e neuroscienziati si occuperanno di sviluppare ed implementare simulazioni in RVI atte a migliorare e promuovere l’insegnamento e l’apprendimento di un’ampia gamma di discipline sia scientifiche che umanistiche.

PARIS

L’azione ha realizzato un sistema didattico interattivo per gli studenti con disabilità che prevede un’Agorà accademica e favorisce la partecipazione alle attività formative tramite ausili tecnologici-informatici fruibili in remoto, da qualsiasi piattaforma connessa a Internet. L’Ateneo ha predisposto cinque postazioni accessibili per supportare gli studenti nel seguire le lezioni e nello studio con la possibilità di collegamenti con le Aule multimediali. Gli aspetti innovativi di PARIS riguardano l’accessibilità a tutti gli applicativi specifici per l’ausilio alle varie disabilità da qualunque dispositivo connesso a Internet, aumentando così l’autonomia degli studenti con difficoltà motorie e sensoriali. Inoltre PARIS si rivolge anche al docente allo scopo di rendere le lezioni maggiormente fruibili da parte degli studenti disabili e modulare i criteri di valutazione in base alle difficoltà oggettive specifiche.

Le altre linee di intervento

Altre linee di intervento connesse alla didattica, sempre finanziate dalla Fondazione Roma, riguardano il potenziamento del Gestionale tirocini della piattaforma web di interazione tra neo laureati e aziende; l’espansione dell’E-learning; la realizzazione di Aule multimediali, del Centro linguistico di Ateneo, di un sistema didattico di Laboratori ad accesso remoto, di un Archeo Lab per attività didattica applicata di scavo nel cantiere archeologico del Palatino nord-orientale.