Realtà virtuale immersiva utilizzata nella formazione in ingegneria metallurgica

NevadaOggi

Il gruppo di ricerca interdisciplinare, guidato dal professor Pengbo Chu delle miniere d'oro del Nevada, ha recentemente visitato le miniere d'oro del Nevada. (Foto per gentile concessione di Pengbo Chu)

Pengbo Chu, professore delle miniere d'oro del Nevada presso la Mackay School of Earth Sciences and Engineering, e i suoi collaboratori hanno recentemente ricevuto una borsa di studio per la ricerca sulla progettazione di moduli di corsi di metallurgia che utilizzano la realtà virtuale immersiva (VR).

Chu è il ricercatore principale di una sovvenzione della National Science Foundation (NSF) che ha assegnato ai ricercatori circa 850.000 dollari. I co-investigatori principali includono Sergiu Dascalu (professore di informatica e ingegneria), Leping Liu (professore di metodi quantitativi e scienze dell'apprendimento), Li-Ting Chen (professore associato di metodi quantitativi e scienze dell'apprendimento) e Ying Yang (assistente professore di chimica ).

I ricercatori lavoreranno insieme per progettare e costruire un’esperienza VR immersiva per consentire agli studenti di comprendere meglio un processo metallurgico chiamato flottazione della schiuma. I ricercatori del dipartimento di informatica e ingegneria utilizzeranno le loro competenze ingegneristiche per costruire l'effettivo ecosistema VR, mentre i ricercatori delle scienze dell'apprendimento porteranno la loro esperienza pedagogica per sviluppare i compiti e i ruoli che gli studenti assumeranno nel mondo VR."L'obiettivo principale di questo progetto mira a offrire agli studenti una migliore esperienza di apprendimento nell'ingegneria metallurgica in modo che possano essere meglio preparati con le qualifiche richieste dall'emergente industria mineraria critica," ha affermato Chu.

Chu ha detto che il processo che i ricercatori stanno cercando di visualizzare è complicato. La flottazione con schiuma è una tecnica importante nel processo di arricchimento dei minerali, che isola il minerale bersaglio (come i minerali critici) da altri minerali. La flottazione con schiuma è un processo di separazione minerale in tre fasi che utilizza la chimica e la fisica per isolare i minerali.

"È un sistema molto complicato", ha detto Chu. Gli studenti spesso hanno difficoltà a visualizzarlo, quindi Chu ha contattato i suoi collaboratori per vedere se fossero interessati a sviluppare un nuovo modo di insegnare questo processo.

Gli studenti saranno immersi nel mondo della realtà virtuale e ognuno assumerà ruoli diversi all'interno del processo di flottazione della schiuma. I ruoli scelti dagli studenti, il tempo impiegato per completare i compiti e il modo in cui lavorano con gli altri studenti saranno analizzati da algoritmi di machine learning e analisi dei dati, e i risultati aiuteranno i ricercatori a progettare esperienze di apprendimento VR più personalizzate che possono essere adattati alle competenze degli studenti e aiutarli ad apprendere in modo più efficace.

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I collaboratori intendono progettare i moduli attorno alla prospettiva della comunità di ricerca, che incorpora una presenza didattica per guidare gli studenti, una presenza cognitiva in cui gli studenti interagiscono con il contenuto e una presenza sociale in cui gli studenti interagiscono tra loro. Per questo progetto, una delle poche sovvenzioni NSF legate all'attività mineraria è stata assegnata al Dipartimento di ingegneria mineraria e metallurgica. Il progetto finanzierà tre diversi dottorati di ricerca. studenti di tre università diverse.

Poiché le dimensioni delle classi minerarie sono in genere molto ridotte, il gruppo condividerà il modulo per gli studenti della Michigan Technological University e fornirà anche moduli semplificati per gli studenti delle scuole superiori del Nevada.

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