Con un numero elevato di Paesi che hanno chiuso le istituzioni scolastiche per far fronte alla pandemia COVID-19, oltre l’80% degli studenti del mondo non aveva la possibilità di frequentare la scuola. In risposta a questa sfida, molte istituzioni scolastiche stanno aumentando gli sforzi per utilizzare tecnologie educative di ogni tipo per fornire opportunità di apprendimento a distanza agli studenti, quando le scuole sono chiuse. Per aiutare genitori, insegnanti, scuole e amministratori scolastici a facilitare l’apprendimento degli studenti e a fornire assistenza e interazione sociale durante i periodi di chiusura delle scuole, l’UNESCO ha elaborato un elenco di applicazioni, piattaforme e risorse educative. Sebbene queste soluzioni offrano un supporto essenziale alla società in questi tempi senza precedenti, sono per lo più orientate a consentire il trasferimento di contenuti teorici. Uno dei maggiori svantaggi della maggior parte di queste soluzioni esistenti è che viene fornito un supporto limitato al lavoro di laboratorio e alle esperienze pratiche. Le esperienze pratiche sono essenziali per far progredire in modo significativo l’apprendimento a tutti i livelli dell’istruzione scientifica e in tutte le discipline. Tuttavia, ciò è ancora più rilevante per i dipartimenti di scienze, tecnologia, ingegneria e matematica (STEM), che devono sviluppare continuamente i loro laboratori e strumenti pedagogici per fornire ai loro studenti piani di studio efficaci. La creazione di contenuti accessibili on-line e la possibilità di fornire un’esperienza immersiva per le attività di laboratorio è chiaramente utile nel breve termine per affrontare le problematiche legate al COVID-19, ma può aprire all’adozione di nuovi strumenti per l’e-learning anche nel lungo termine.
L’obiettivo principale di AugmentedWearEdu è quello di introdurre un nuovo framework per l’e-Learning che includa esperienze aptiche per consentire l’accesso digitale ai laboratori nell’istruzione superiore e universitaria. Questo obiettivo sarà raggiunto combinando strumenti di realtà virtuale (VR) e aumentata (AR) con una nuova generazione di dispositivi tattili indossabili. Ciò consentirà di coinvolgere gli studenti in un ambiente di laboratorio pratico e audiovisivo. In questo progetto, valuteremo quali delle tecnologie aptiche disponibili sono adatte all’e-Lerning e possono favorire la capacità degli studenti di creare simulazioni complesse utilizzando tecniche di modellazione esistenti o in-world e strumenti di scripting, offrendo al contempo la funzionalità di collegarsi al mondo reale e di acquisire dati che possono essere visualizzati in tempo reale. Gli strumenti aptici, VR e AR saranno adottati sia dalla nostra attività di ricerca in corso, sia da vari strumenti commerciali off-the-shelf (COTS) a basso costo. In questo modo, si creerà anche un innovativo circuito educativo e di ricerca. Questo approccio contribuirà al raggiungimento di un apprendimento di laboratorio completamente immersivo, aperto e a distanza.
Partendo dall’attuale stato dell’arte, AugmentedWearEdu farà progredire ulteriormente queste conoscenze producendo i seguenti risultati intellettuali:
- strumento di valutazione delle competenze degli educatori nell’uso di VR/AR, comprese le tecnologie aptiche indossabili. Proponiamo uno strumento di autovalutazione per la valutazione delle competenze degli educatori in VR e AR, comprese le tecnologie aptiche indossabili. Questo strumento aiuterà il personale accademico ad assumersi la responsabilità della propria crescita professionale attraverso l’identificazione dello stato attuale delle proprie competenze pedagogiche e tecnologiche in relazione alla VR/AR e alle tecnologie aptiche indossabili integrate. Lo strumento proposto consentirà di progettare corsi su misura per gli educatori. Da un punto di vista metodologico, si prevede che questo avrà un impatto anche su altre discipline dell’istruzione superiore. Ciò è in linea con le linee guida della Commissione europea sul sostegno allo sviluppo delle competenze degli insegnanti per migliorare i risultati dell’apprendimento;
- programma di formazione per educatori sullo sviluppo delle competenze in aptica, VR e AR (metodologia e strumenti). Proponiamo la progettazione di un programma di formazione per gli educatori sullo sviluppo delle competenze e sull’adozione di aptica, VR e AR come strumenti per realizzare un laboratorio pratico con esperienze pratiche per gli studenti. Lo sviluppo del corso di formazione proposto per l’integrazione di aptica, VR e AR nell’insegnamento è un contributo metodologico innovativo per sostenere lo sviluppo delle competenze degli insegnanti;
- libreria open source di VR, AR e aptica indossabile da utilizzare per la riprogettazione di moduli di studio e laboratori di ingegneria. Verrà realizzato un sito web che si chiamerà AugmentedWearEdu Portal. Il portale sarà un’iniziativa per far progredire la progettazione e l’uso di contenuti VR/AR, compresa l’interazione aptica per l’e-learning. Nel portale saranno incluse tutte le informazioni necessarie per costruire e configurare l’interfaccia aptica indossabile proposta, a partire da componenti di serie e dai nostri attuali prototipi di ricerca. La combinazione di metodologie VR/AR e aptica può essere sfruttata al di là dei corsi di ingegneria. Corsi di medicina, arte e altri corsi in cui sono previste attività di laboratorio possono trarre vantaggio dalle nuove metodologie proposte.
