p "Imagine que você tem cientistas que são engenheiros na área de nanotecnologia e tem estudantes de agricultura, e a única maneira de realmente tê-los reunidos seria voando ou fazendo uma teleconferência. Podemos eliminar essa barreira e conectar pessoas virtualmente por meio deste hub de realidade virtual, "disse o investigador principal do Nano 2020, Randy Burd. Crédito:University of Arizona
p Às vezes, as menores coisas levam às maiores ideias. Caso em questão:Nano 2020, uma iniciativa liderada pela Universidade do Arizona para desenvolver currículo e tecnologia com foco na educação de alunos no campo de rápida expansão da nanotecnologia. p O quinquênio, projeto multiuniversitário atingiu recentemente seu objetivo de criar currículos e tecnologias instrucionais globalmente relevantes e implementáveis, para incluir uma sala de aula de realidade virtual, que aumentam a capacidade dos educadores de ensinar aos alunos as aplicações inovadoras da nanotecnologia na agricultura e nas ciências da vida.
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Visualizando o que é pequeno demais para ser visto
p A nanotecnologia envolve partículas e dispositivos desenvolvidos e usados na escala de 100 nanômetros ou menos - para colocar isso em perspectiva, o diâmetro médio de um cabelo humano é 80, 000 nanômetros. A escala extremamente pequena pode tornar a compreensão um desafio quando se trata de aprender sobre coisas que não podem ser vistas a olho nu.
p É aí que entra a sala de aula de realidade virtual Nano 2020. Em uma sala de aula de RV desenvolvida de forma personalizada, completa com um laboratório, objetos em nanoescala ganham vida para os alunos graças ao poder da visualização de dados científicos.
p Dentro do ambiente de RV, os alunos podem interagir com objetos de proporções em nanoescala - pegue-os, vire-os e examine todas as nuances das coisas que, de outra forma, seriam muito pequenas para serem vistas. Os alunos também podem interagir com seu instrutor ou seus colegas. A sala de aula Nano 2020 permite a funcionalidade multijogador, dando a educadores e alunos a oportunidade de se conectar em um laboratório de RV em tempo real, não importa onde eles estejam no mundo.
p "A tecnologia de realidade virtual dá vida a esse conteúdo complexo de uma forma estranhamente simples, "disse Matt Mars, professor associado de liderança agrícola e educação para a inovação na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida e co-diretor da bolsa Nano 2020. "Imagine se você pudesse levar um aluno e ele ver um nanômetro à distância, e então eles são capazes de se aproximar e ver o quão pequeno é por realmente estarem nele. É alucinante, mas de uma forma que os alunos sejam como, 'Oh nossa, isso é muito legal! '"
p A tecnologia foi desenvolvida pela Tech Core, um grupo de alunos programadores e desenvolvedores liderados pelo diretor Ash Black no Eller College of Management.
p "O que mais me fascinou desde o início foi brincar com um senso de escala, "disse Black, tecnólogo vitalício e mentor residente no McGuire Center for Entrepreneurship. "O que realmente me intrigou sobre a realidade virtual é que ela é uma ferramenta em que a escala é elástica - você pode aumentá-la e diminuí-la. Obviamente, com nanotecnologia, você está lidando com muito, coisas muito pequenas que ninguém viu ainda, então parecia um uso perfeito da realidade virtual. "
p Alunos Black e Tech Core, incluindo Robert Johnson, Hazza Alkaabi, Matthew Romero, Devon Oberdan, Brandon Erickson e Tim Lukau transformaram dados científicos em um objeto, o objeto em uma imagem, e a imagem em uma renderização 3-D que é funcional no ambiente de RV que eles criaram.
p "Acho que ser capaz de interagir com objetos de dados em nanoescala neste ambiente resultará em muitas lâmpadas se apagando na mente dos alunos. Acho que eles vão entender, "Black disse." Ser capaz de experimentar algo que é abstrato, como, como é um átomo de carbono - bem, se você pode realmente olhar para ele, isso de repente é um monte de contexto. "
p A sala de aula de RV complementa o currículo do Nano 2020, que expande globalmente as oportunidades para a educação em nanotecnologia nos campos da agricultura e das ciências da vida.
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Ensinando a Força de Trabalho do Futuro
p “Houve grandes avanços no uso da nanotecnologia nas ciências da saúde, mas muito mais oportunidades de inovação nesta área ainda existem nos campos da agricultura. A ideia é ser capaz de avançar essas oportunidades de inovação, fornecendo algumas ferramentas educacionais, "disse Randy Burd, que era professor de ciências nutricionais na Universidade do Arizona quando iniciou o projeto Nano 2020 com financiamento de uma doação do National Institute of Food and Agriculture Higher Education Challenge do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos. "Não só dará aos alunos os fundamentos da compreensão dos aplicativos, mas dará a eles processos de pensamento inovadores para pensar em novas criações. Essa é a verdadeira chave. "
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Objeto Desconhecido
p O objetivo da equipe Nano 2020, que inclui professores da Universidade do Arizona, Northern Arizona University e Johns Hopkins University, era criar um pacote online de cursos de graduação que não fosse específico da universidade, mas pode ser acessado e adicionado por educadores para alcançar alunos em todo o mundo.
p Para esse fim, a equipe construiu cursos modulares em disciplinas de nanotecnologia, como glicobiologia, microscopia óptica e histologia, técnicas de nanomicroscopia, genômica nutricional, aplicações da nanotecnologia magnética, e design, inovação, e empreendedorismo, para nomear alguns. Uma biblioteca online será criada para facilitar a expansão contínua dos currículos de código aberto, que será disseminado por meio de novas tecnologias, como a sala de aula de realidade virtual.
p "Não é prático pensar que outras universidades e faculdades serão capazes de lançar novos cursos, porque eles ainda precisam de pessoas para ministrar esses cursos, "Disse Mars." Então, criamos um conjunto robusto e flexível de pacotes de cursos baseados em módulos que incluem exercícios, palestras, vídeos, pontos de poder, Ferramentas. Os instrutores serão capazes de retirar componentes e integrá-los ao que já existe para continuar avançando em direção a uma oferta mais abrangente em educação em nanotecnologia. "
p De acordo com Marte, a natureza altamente adaptável do currículo e a capacidade de aplicá-lo de várias maneiras foram os principais componentes do projeto Nano 2020.
p "Abordamos o projeto com uma forte mentalidade empreendedora e forte ênfase na inovação. Queríamos que fosse amplamente definido e flexível na estrutura, para que outras instituições acessem e modelem os currículos, veja sua fundação, e adaptar isso às suas necessidades para começar a disseminar a noção de nanotecnologia como um campo subdesenvolvido, mas realmente importante dentro do panorama mais amplo da agricultura e das ciências da vida, "Mars disse." Queríamos também fornecer uma sobreposição para os componentes científicos e tecnológicos que seriam sobre a adoção na aplicação humana, e abordamos isso por meio de uma lente de inovação e liderança empreendedora. "
p Partes do currículo Nano 2020 estão sendo oferecidas como disciplinas eletivas em um programa de certificação por meio do Departamento de Educação em Agricultura, Tecnologia e Inovação da University of Arizona. À medida que se torna mais amplamente disseminado pela comunidade de ensino superior em geral, os pesquisadores esperam que o currículo e a tecnologia da sala de aula de RV transcendam os limites da disciplina, instituição e geografia.
p "Haverá uma plataforma aberta online onde as pessoas podem baixar componentes e cursos, e tudo isso é enquadrado pela tecnologia, para que essas experiências e pesquisas possam ser compartilhadas sobre este componente de realidade virtual, "Burd disse." É tecnologicamente distinto do que existe agora. "
p "A ideia é que não é apenas currículo, mas é a entrega desse currículo, e a entrega desse currículo de várias maneiras, "Mars disse." Há uma relação que vem com a realidade virtual que eu acho muito legal. Ele permite que os alunos se relacionem com algo tão abstrato como um nanômetro, e isso é o que é realmente empolgante. "