Trasformazione digitale per l'edilizia circolare
Un nuovissimo corso del Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e geomatica (D-BAUG) dell'ETH di Zurigo, rivolto a studenti di Bachelor, Master e PhD.
Il corso è stato strutturato in due componenti: un segmento interattivo in classe e un segmento di pratica.
Ogni sessione di quattro ore in classe ha affrontato una delle seguenti tecnologie, tutte contestualizzate nell'ambito della costruzione circolare: scansione LiDAR, fotogrammetria, computer vision, robotica, progettazione computazionale, stampa 3D, tecnologia blockchain, realtà estesa (XR) e mondi immersivi (metaverso). Ogni lezione è suddivisa nei seguenti moduli:
- Apprendimento misto:Abbiamo discusso i punti chiave di due documenti preselezionati relativi alla tecnologia di ciascuna classe, per i quali gli studenti hanno dovuto presentare delle dichiarazioni in anticipo.
- Classe capovolta:Un gruppo di 2-3 studenti per ogni tecnologia ha iniziato la lezione con una presentazione basata sulla propria ricerca preliminare.
- Lezione fondamentale: gli studenti hanno seguito una lezione che copre gli aspetti fondamentali di ogni tecnologia e il suo significato nella costruzione circolare.
- Attività interattiva:Gli studenti sono impegnati in attività pratiche con le tecnologie, come l'utilizzo del LiDAR per mappare il campus dell'ETH.
- Quiz su Moodle:La comprensione degli studenti è stata ulteriormente valutata attraverso un quiz su Moodle.
- Conferenza per gli ospiti:Alla fine della sessione, esperti dell'industria e del governo hanno condiviso le loro conoscenze in una conferenza interattiva con domande e risposte.
Contemporaneamente, gli studenti hanno esplorato i materiali da costruzione dei padiglioni Huber dell'ETH Hönggerberg, utilizzando le conoscenze acquisite in classe per progettare un padiglione con questi materiali (in linea con lo studio di design della professoressa Momoyo Kaijima). Infine, gli studenti hanno intrapreso un progetto di costruzione di sei giorni nel campus. Guidati da professionisti esperti di Baubüro in situ ag, Wiederverwerkle GmbH e B3 Kolb AG, questa fase ha unito senza soluzione di continuità le conoscenze accademiche con l'esecuzione nel mondo reale, promuovendo l'adattabilità, la creatività, il lavoro di squadra e una profonda comprensione architettonica.
Percentuale di insegnamento (attivo) e di supporto (passivo)
La strategia di insegnamento ha bilanciato l'apprendimento attivo con lo scaffolding passivo, offrendo agli studenti un'esperienza ricca in cui hanno scambiato in modo proattivo le conoscenze con i compagni, beneficiando al contempo del contributo di esperti. Sono stati supportati con consigli tecnici, strumenti e approfondimenti per affinare le loro abilità nella costruzione circolare. Man mano che gli studenti diventavano più abili, facevano meno affidamento sul contributo degli esperti e più sulle proprie capacità e sulle conoscenze scambiate con i compagni.
Feedback da
Un solido sistema di feedback ha garantito agli studenti progressi costanti nel programma di studio. Il corso ha utilizzato una presentazione graduale per il progetto cinematografico incentrato sulle tecnologie digitali, offrendo una guida per tutto il loro percorso cinematografico, a partire dallo storyboarding, la narrazione, le riprese e il montaggio. Il concorso di progettazione per il Padiglione del Riuso ha posto l'accento sulla critica iterativa da parte dei docenti e dei professionisti invitati, a partire da schizzi, proposte progettuali, mock-up fino alla gestione finale della costruzione, esortando gli studenti a perfezionare i loro progetti non solo dal punto di vista estetico, ma anche della fattibilità e della praticità di costruzione. Man mano che gli studenti si addentravano nelle tecnologie digitali, le presentazioni periodiche consentivano un feedback da parte di educatori e compagni. Questo ciclo di feedback continuo non solo ha migliorato i risultati finali, ma ha anche radicato il valore del processo iterativo di creazione e apprendimento.
Coinvolgimento e partecipazione attiva degli studenti
Per favorire il coinvolgimento degli studenti, questi sono stati raggruppati per tecnologie digitali e hanno presentato le loro ricerche. La lettura di frasi tratte da articoli ha stimolato discussioni approfondite in classe. Le attività, come il concorso di progettazione e il progetto cinematografico, hanno enfatizzato l'apprendimento pratico. Le esperienze di costruzione nel mondo reale nel campus hanno fatto da ponte tra le conoscenze in classe e l'applicazione pratica.
Comunicazione (canali studente-docente, studente-studente, docente-docente)
La comunicazione in classe ha mescolato strumenti digitali e interazioni di persona per uno scambio di informazioni senza soluzione di continuità. Per le interazioni tra studenti e docenti, Moodle è stato fondamentale, offrendo materiale didattico, feedback e piattaforme per i compiti. Durante la settimana di costruzione, un gruppo di messaggistica istantanea (WhatsApp) ha permesso agli studenti di interagire direttamente con i docenti per domande in tempo reale. Per gli scambi tra studenti, questo stesso gruppo ha promosso la collaborazione, la condivisione di idee e il supporto tra pari. L'e-mail dedicata al corso ha semplificato tutte le comunicazioni (anche con gli esperti del settore e i docenti ospiti), garantendo risposte tempestive. Le sessioni di persona, fondamentali per le discussioni tra studenti e docenti e tra studenti e studenti, hanno favorito legami più profondi e chiarimenti immediati. Dando priorità alla comunicazione docente-docente, il team didattico ha organizzato un ritiro pre-corso e incontri continui, garantendo un approccio unitario per tutta la durata del corso.
Modi in cui gli studenti ricevono supporto
Durante il corso, gli studenti hanno avuto accesso a diversi tipi di supporto. I canali digitali (vedi comunicazione) hanno offerto feedback e risorse in tempo reale, mentre le interazioni faccia a faccia con docenti ed esperti hanno garantito una guida personalizzata. Durante la costruzione, professionisti esperti hanno offerto una guida e gli assistenti didattici hanno costantemente risposto alle domande e fornito assistenza tecnica. Inoltre, la collaborazione tra pari ha svolto un ruolo fondamentale: gli studenti hanno spesso collaborato ai progetti, scambiato idee e offerto sostegno reciproco.
Valutazioni
Le valutazioni del corso hanno riguardato compiti teorici e pratici, comprendendo competenze tecniche e comunicative. Gli studenti hanno redatto un rapporto di valutazione del ciclo di vita per il riutilizzo dei materiali dei padiglioni Huber, hanno realizzato un cortometraggio sulle tecnologie digitali nell'edilizia circolare e hanno svolto compiti come la creazione di inventari digitali, la modellazione 3D e la formulazione di passaporti per i materiali. Hanno inoltre partecipato a un concorso di progettazione per un padiglione del riuso, culminato in una relazione dettagliata. Il compito finale prevedeva la costruzione di una struttura in scala reale nel campus.
Domanda:
Quali metodi, strumenti o strategie avete utilizzato per incoraggiare il coinvolgimento degli studenti per il successo dell'apprendimento?
Prof.ssa Catherine De Wolf:
Il corso promuove le competenze dell'ETH attraverso vari metodi, strumenti e strategie. Gli studenti leggono articoli, presentano argomenti, interagiscono con ospiti, svolgono compiti pratici e lavorano in gruppi interdisciplinari.
Domanda:
Descrivete gli elementi innovativi del vostro corso/progetto.
Prof.ssa Catherine De Wolf:
Il corso ha esplorato l'edilizia sostenibile con le tecnologie digitali e i principi circolari. Gli studenti hanno appreso da lezioni, ospiti, visite sul campo e un progetto di padiglione con materiali di riuso.
Lezioni apprese e raccomandazioni
Consiglierei i seguenti elementi ad altri:
- In primo luogo, l'integrazione di pratiche di apprendimento pratico migliora significativamente il coinvolgimento degli studenti, fornendo loro esperienze tangibili che favoriscono una comprensione più profonda. Questi metodi pratici possono essere ulteriormente amplificati con visite a siti reali, come la visita a strutture che applicano concetti teorici.
- In secondo luogo, il valore dell'apprendimento interdisciplinare non può essere sottovalutato. Grazie alla fusione di diversi campi di studio, gli studenti sono esposti a un più ampio spettro di idee e approcci, coltivando una prospettiva più olistica. I miei studenti hanno espresso la loro profonda gratitudine per l'opportunità di lavorare insieme a studenti di altri dipartimenti, ad esempio. Incoraggiare la collaborazione tra pari e il lavoro di squadra tra le discipline promuove l'apprendimento reciproco e lo scambio di idee.
- Le conferenze con ospiti provenienti da diversi settori aprono un ulteriore livello di ricchezza interdisciplinare, consentendo agli studenti di acquisire conoscenze del mondo reale e prospettive diverse.
- I meccanismi di feedback iterativo svolgono un ruolo fondamentale nel guidare gli studenti durante il loro percorso di apprendimento, assicurando che rimangano allineati con gli obiettivi del corso e fornendo opportunità per correzioni intermedie.
- L'importanza della tecnologia nell'apprendimento è evidente nel mondo di oggi, in rapida evoluzione. L'integrazione di moderni strumenti digitali, come l'intelligenza artificiale e la modellazione 3D, può rendere l'apprendimento più rilevante e coinvolgente.
- L'integrazione di teoria e pratica è un elemento chiave che sostengo. L'equilibrio tra le conoscenze teoriche e l'applicazione pratica assicura agli studenti la comprensione delle implicazioni pratiche dei loro apprendimenti.
- Infine, strutturare un corso semestrale attorno a un obiettivo di gruppo concreto, come il nostro progetto pratico, non solo infonde un senso di responsabilità, ma favorisce anche la cooperazione, la collaborazione, la dedizione e la soddisfazione tangibile che deriva dal vedere la teoria trasformarsi in pratica. In linea con ciò, la gestione di un progetto end-to-end può aumentare notevolmente il senso di appartenenza e di responsabilità degli studenti.
Team di progetto
Vicedirettore dell'Istituto per la gestione di Umwelt und Geomatik
Istituto di Umwelt und Geomatik
Stefano-Franscini-Platz 5
8093 Zurigo
Svizzera
