Il Worcester Polytechnic Institute (WPI) trova il punto di forza della Scienza dei Materiali
Due intraprendenti educatori del Worcester Polytechnic Institute (WPI) in Massachusetts, USA, trasformano lo studio della Scienza dei Materiali in un'esperienza pratica e coinvolgente che alcuni dei loro studenti definiscono semplicemente "incredibile".
Dopo aver trascorso del tempo con il team Mecmesin e aver visto i loro tester in azione, il WPI ha investito in tre tester Mecmesin MultiTest 2,5-dV, la scelta ideale per i test sui materiali che i dottori Cote e Grubbs avevano in mente.
Alcuni studenti universitari potrebbero considerare le lezioni di Scienza dei Materiali un po' noiose. Ma se avete la fortuna di frequentare le lezioni di Danielle Cote e Jack Grubbs al Worcester Polytechnic Institute (WPI), Worcester, MA, USA, niente potrebbe essere più lontano dalla verità.
Questi due intraprendenti educatori hanno trasformato lo studio della Scienza dei Materiali in un'esperienza pratica e coinvolgente che alcuni dei loro studenti definiscono semplicemente "straordinaria".
Il dottor Cote è professore assistente e professore decano di Scienza dei Materiali e Ingegneria Harold L. Jurist '61 e Heather E. Jurist, con una posizione congiunta nel Dipartimento di Ingegneria Chimica, e il signor Grubbs è uno studente di dottorato e assistente didattico (TA) per il corso.
Qual è il loro segreto?
"Prima di entrare nel nostro corso, la maggior parte dei nostri studenti non aveva alcuna esperienza reale con i test sui materiali, a parte ciò che avevano visto in un libro di testo. Ma mostrare solo sulla carta l'aspetto di una prova di trazione è molto meno efficace di una dimostrazione fisica. Così abbiamo avuto l'idea di usare il cibo e alcuni tester reali per aiutare gli studenti a relazionarsi con la disciplina, un'estensione naturale dell'apprendimento basato su progetti integrato in tutta la formazione WPI", spiega il dottor Cote.
Che si tratti di Oreo, pretzel, Twizzler o caramelle gommose, tutto è diventato un gioco da ragazzi nel corso di Introduzione alla Scienza dei Materiali. "Se, per esempio, stavamo esaminando il comportamento a sollecitazione e deformazione, prendevamo delle caramelle gommose e chiedevamo agli studenti di separarle con le mani, notando come cambiavano con le sollecitazioni applicate, proprio come farebbe un polimero. Poi prendevamo dei bastoncini di pretzel e ne testavamo la risposta alle sollecitazioni, che naturalmente sono molto diverse da quelle delle caramelle gommose - si può fare riferimento più al comportamento di un metallo o di una ceramica. Gli studenti si sono divertiti, soprattutto perché hanno potuto fare uno spuntino con i loro campioni di prova. Ma prima di acquistare le Mecmesin MultiTest (macchine di prova universali), ci mancavano ancora dati precisi e ripetibili", dice Grubbs.
Gli studenti incontrano il Mecmesin MultiTest
Dopo aver trascorso del tempo con il team Mecmesin e aver visto i loro tester in azione, WPI ha scelto di investire in tre tester Mecmesin MultiTest 2,5-dV. Questi economici tester di forza motorizzati si trasformano in tester di materiali con l'ausilio di un sensore di carico potenziato, del versatile software VectorPro MT di Mecmesin e di un estensimetro opzionale, rappresentando la scelta ideale per le prove sui materiali che i dottori Cote e Grubbs avevano in mente.
"Ora possiamo portare questi tester in classe e fare in modo che gli studenti preparino i loro test. Per esempio, usando questi vermi gommosi con le creste, gli studenti hanno potuto prevedere dove si sarebbero rotti una volta tirati, rispetto a come le concentrazioni di stress avrebbero effettivamente influenzato dove e come si sarebbero formate le crepe. Gli studenti hanno anche iniziato a testare gli Airhead di diversi colori l'uno contro l'altro. Poiché uno degli studenti ha ipotizzato che i diversi colori potessero non rispondere tutti allo stesso modo, abbiamo fatto delle prove, confermando che le sostanze chimiche contenute nei coloranti influivano assolutamente sul modo in cui ciascuno di essi si sarebbe comportato sotto sforzo. Ora non solo facciamo i test fisici, ma abbiamo anche dati in tempo reale a sostegno delle nostre scoperte. Tutto si contestualizza", afferma il dottor Cote.
...L'interfaccia drag-and-drop di VectorPro MT consente agli studenti di creare qualsiasi cosa, da complesse procedure di test sui materiali a semplici test sui prodotti. In 5-10 minuti, gli studenti possono cambiare i dispositivi e impostare i propri test nel software: è davvero semplice".
Dott.ssa Danielle Cote, Professore assistente, Scienza dei materiali e ingegneria
Istituto Politecnico di Worcester (WPI), MA USA
Aggiunge che i tester Mecmesin si adattano all'ambiente di apprendimento in cui operano. Poiché non esiste un laboratorio associato ai corsi di laurea in Scienza dei Materiali, tutto l'insegnamento "pratico" deve avvenire nelle aule standard. "Il MultiTest ha le dimensioni perfette, è facile da trasportare e da utilizzare su un tavolo di piccole dimensioni: non è necessario uno spazio enorme. Inoltre, l'interfaccia drag-and-drop di VectorPro MT consente agli studenti di creare qualsiasi cosa, da complesse procedure di test sui materiali a semplici test sui prodotti. Nel giro di 5-10 minuti, gli studenti possono cambiare i dispositivi e impostare i propri test nel software: è davvero semplice"
Il test dell'Ansa a 3 punti va alla Summer School
Sia il Dr. Cote che Grubbs concordano sul fatto che uno dei punti salienti del loro anno è il corso estivo di Scienza dei Materiali per gli studenti delle scuole superiori, in cui gli studenti hanno progettato i loro compositi di caramelle. "Scioglievamo scaglie di cioccolato come 'fase matrice', poi davamo agli studenti una serie di 'fasi rinforzanti' da aggiungere al cioccolato per creare un composito. I bastoncini di pretzel e gli spaghetti hanno modellato le fibre, i pezzetti di cocco e le patatine di riso sono stati usati come rinforzi per le particelle... Chi lo ha detto, lo ha provato. Poi abbiamo preso le loro tavolette di cioccolato composite e abbiamo fatto dei test di piegatura a 3 punti per vedere quale fosse la più resistente. Abbiamo trasformato il tutto in una gara amichevole in cui ogni studente ha progettato il proprio composito per ottenere la massima resistenza alla flessione", spiega Grubbs.
"Si sentiva lo schiocco degli spaghetti e lo si vedeva riflesso sul grafico. È un'esperienza così coinvolgente per gli studenti e ha un'applicazione reale, che contribuisce a trasformare l'esperienza in classe"
Come azienda, vogliamo assumere un ruolo attivo nel formare i leader emergenti dell'industria tecnica statunitense. Per questo motivo collaboriamo con i programmi tecnici per formare la prossima generazione di studenti tecnici.
Rod Ansari, vicepresidente delle vendite (Americhe)
Gruppo PPT
"L'uso dei nostri tester Mecmesin alla WPI è così stimolante che ci sentiamo davvero privilegiati a svolgere un piccolo ruolo in un insegnamento così innovativo. Come azienda, vogliamo avere un ruolo attivo nel formare i leader emergenti dell'industria tecnica statunitense. È per questo che collaboriamo con i programmi tecnici per costruire la prossima generazione di studenti tecnici: il nostro settore, e francamente l'intero Paese, dipende da questo", commenta Rod Ansari, vicepresidente delle vendite del PPT Group.
