El Instituto Politécnico de Worcester (WPI) encuentra el punto dulce de la Ciencia de los Materiales
Dos emprendedores educadores del Worcester Polytechnic Institute (WPI) de Massachusetts, EE.UU., convierten el estudio de la Ciencia de los Materiales en una experiencia práctica y atractiva que algunos de sus alumnos califican simplemente de "asombrosa".
Tras pasar un tiempo con el equipo de Mecmesin y ver sus ensayadores de materiales en acción, el WPI invirtió en tres ensayadores MultiTest 2.5-dV de Mecmesin, la elección ideal para los ensayos de materiales que el Dr. Cote y Grubbs tenían en mente.
Algunos estudiantes de licenciatura pueden considerar sus clases de Ciencia de los Materiales un asunto un tanto tedioso. Pero si tienes la suerte de asistir a las clases de Danielle Cote y Jack Grubbs en el Worcester Polytechnic Institute (WPI), Worcester, MA, EE.UU., nada más lejos de la realidad.
Estos dos emprendedores educadores han convertido el estudio de la Ciencia de los Materiales en una experiencia atractiva y práctica que algunos de sus alumnos califican sencillamente de "asombrosa".
El Dr. Cote es profesor adjunto y catedrático decano Harold L. Jurist '61 y Heather E. Jurist de Ciencia e Ingeniería de Materiales, con un puesto conjunto en el Departamento de Ingeniería Química, y el Sr. Grubbs es estudiante de doctorado y ayudante de cátedra (AT) del curso.
¿Cuál es su secreto?
"Antes de incorporarse a nuestra clase, la mayoría de nuestros estudiantes no tenían experiencia real con los ensayos de materiales, aparte de lo que veían en un libro de texto. Pero mostrar a alguien sobre el papel cómo es un ensayo de tracción es mucho menos eficaz que demostrar físicamente un ensayo. Así que tuvimos la idea de utilizar comida y algunos probadores de materiales reales para ayudar a los estudiantes a relacionarse con la disciplina, una extensión natural del aprendizaje basado en proyectos integrado en toda la educación de WPI", explica el Dr. Cote.
Ya fueran galletas Oreo, pretzels, Twizzlers o gominolas, todo se convirtió en juego limpio en su clase de Introducción a la Ciencia de los Materiales. "Por ejemplo, si estábamos estudiando el comportamiento tensión-deformación, cogíamos gominolas de gelatina y pedíamos a los alumnos que las separaran con las manos, observando cómo cambiaban con las tensiones aplicadas, como lo haría un polímero. Después, cogíamos palitos de pretzel y probábamos su respuesta a la tensión, que, naturalmente, era muy diferente a la de las gominolas: se podía relacionar más con el comportamiento de un metal o una cerámica. Los alumnos lo disfrutaban, sobre todo porque podían picar sus muestras de ensayo. Pero, antes de adquirir las MultiTest (máquinas de ensayo universales) de Mecmesin, seguíamos careciendo de datos precisos y repetibles", dice Grubbs.
Los estudiantes se reúnen con el Mecmesin MultiTest
Tras pasar un tiempo con el equipo de Mecmesin y ver sus comprobadores de materiales en acción, WPI optó por invertir en tres comprobadores MultiTest 2.5-dV de Mecmesin. Estos económicos comprobadores de fuerza motorizados se transforman en comprobadores de materiales con la ayuda de un sensor de carga mejorado, el versátil software VectorPro MT de Mecmesin y un extensómetro opcional, lo que los convierte en la elección ideal para los ensayos de materiales que el Dr. Cote y Grubbs tenían en mente.
"Ahora podemos llevar estos comprobadores al aula y hacer que los estudiantes organicen sus propios ensayos. Por ejemplo, utilizando estos gusanos de goma con crestas, los estudiantes podían predecir dónde se romperían al tirar de ellos, en comparación con cómo las concentraciones de tensión afectarían realmente a dónde y cómo se formaban las grietas. Los alumnos incluso empezaron a comparar Airheads de distintos colores. Como uno de los alumnos teorizó que no todos los colores responderían igual, lo probamos y confirmamos que las sustancias químicas del tinte afectaban absolutamente al comportamiento de cada uno bajo tensión. Ahora no sólo hacemos pruebas físicas, sino que también tenemos datos en tiempo real que respaldan nuestros hallazgos. Esto lo contextualiza todo", afirma el Dr. Cote.
...La interfaz de arrastrar y soltar de VectorPro MT permite a los estudiantes crear desde complejos procedimientos de ensayo de materiales hasta sencillos ensayos de productos. En 5 o 10 minutos, los estudiantes pueden cambiar las fijaciones y configurar sus propios ensayos en el software: es realmente sencillo".
Dra. Danielle Cote, Profesora Adjunta de Ciencia e Ingeniería de Materiales
Worcester Polytechnic Institute (WPI), MA EE.UU
Añade que los probadores Mecmesin se prestan al entorno de aprendizaje en el que funcionan. Como no hay un laboratorio asociado a las clases de Ciencias de los Materiales, toda la enseñanza "práctica" tiene que tener lugar en las aulas estándar. "El MultiTest tiene el tamaño perfecto, es fácil de transportar y de manejar en una mesa pequeña; no se necesita una gran cantidad de espacio. Y la interfaz de arrastrar y soltar de VectorPro MT permite a los estudiantes crear desde complejos procedimientos de ensayo de materiales hasta sencillos ensayos de productos. En 5 o 10 minutos, los estudiantes pueden cambiar las fijaciones y configurar sus propios ensayos en el software: es realmente sencillo"
La prueba de los 3 puntos de flexión llega a la Escuela de Verano
Tanto el Dr. Cote como Grubbs coinciden en que uno de los aspectos más destacados de su año es el curso de verano de Ciencia de los Materiales para estudiantes de secundaria, en el que hacían que los alumnos diseñaran sus propios compuestos de caramelo. "Fundíamos trocitos de chocolate para que sirvieran de 'fase matriz' y luego les dábamos una serie de 'fases reforzantes' de relleno para que las añadieran al chocolate y crearan un compuesto. Se utilizaron palitos de pretzel y espaguetis para modelar fibras, ralladuras de coco y crujientes de arroz para reforzar las partículas... lo que se les ocurriera, lo probaban. A continuación, tomamos sus tabletas de chocolate compuestas e hicimos pruebas de flexión en 3 puntos para ver cuál era la más resistente. Lo convertimos en una competición amistosa en la que cada estudiante diseñaba su propio compuesto para conseguir la mayor resistencia a la flexión", explica Grubbs.
"Escuchaban el chasquido de los espaguetis y lo veían reflejado en el gráfico. Es una experiencia tan inmersiva para los estudiantes y tiene aplicación en el mundo real, lo que contribuye a una experiencia transformadora en el aula."
Como empresa, queremos desempeñar un papel activo en la formación de los futuros líderes de la industria técnica estadounidense. Por eso trabajamos con programas técnicos para formar a esta próxima generación de estudiantes técnicos.
Rod Ansari, Vicepresidente de Ventas (América)
Grupo PPT
"El uso de nuestros probadores Mecmesin en WPI es tan inspirador, que realmente nos sentimos privilegiados de jugar un pequeño papel en una enseñanza tan innovadora. Como empresa, queremos desempeñar un papel activo en la formación de los futuros líderes de la industria técnica estadounidense. Por eso trabajamos con programas técnicos para formar a esta nueva generación de estudiantes técnicos: nuestra industria, y francamente todo el país, depende de ello", comenta Rod Ansari, Vicepresidente de Ventas del Grupo PPT.
