Gli studenti URI migliorano l'apprendimento in laboratorio con app virtuali

La libreria di app collaborative sviluppa le conoscenze degli studenti su URI e oltre

KINGSTON, RI – 31 agosto 2023 – Presso l'Università del Rhode Island, gli studenti dei corsi di scienze biomediche stanno potenziando il loro apprendimento con nuove applicazioni di realtà virtuale e aumentata. Lo sforzo di collaborazione è stato recentemente descritto in un articolo pubblicato su Biotechniques. Le app sono disponibili anche per l'apprendimento oltre l'URI.

Le app sono il risultato di una collaborazione tra URI, il programma ITS – Innovative Learning Technologies, il programma 3D Science Visualization Teaching e il Molecular Informatics Core (MIC) del Rhode Island IDeA Network of Biomedical Research Excellence (RI-INBRE).

Hanno già una storia di successi nella creazione di brevi videoclip che illustrano come funzionano i farmaci a livello molecolare e cellulare.

Ricezione virtuale

La prima app sviluppata si è concentrata su un medicinale che molti di noi conoscono: l’aspirina. L'app offre un museo virtuale dell'aspirina, in cinque sale: introduzione, il suo precursore acido salicilico come prodotto naturale, storia e sviluppo, applicazioni e alternative, farmacologia e biochimica.

Il noto farmaco antitumorale metotrexato (MTX) è un altro argomento dell'applicazione. Gli studenti che utilizzano l'app possono vedere come il farmaco prende di mira un enzima componente, consentendo la sperimentazione con animazioni molecolari e quiz interattivi che forniscono agli utenti uno sguardo dettagliato sulle azioni del farmaco e una migliore comprensione dell'attività antitumorale del farmaco. L'app è stata utilizzata nelle lezioni di oncologia dell'URI, in modo che gli studenti di farmacia potessero visualizzare le complesse interazioni molecolari e i processi biochimici del farmaco per comprenderne meglio gli effetti antitumorali.

"Questa esperienza coinvolgente e interattiva aiuta gli studenti a comprendere le disposizioni spaziali e le caratteristiche strutturali che determinano l'azione dei farmaci", afferma Bongsup Cho, direttore dell'INBRE. "Le app VR possono anche creare un fattore 'Wow 3D', consentendo agli studenti di vedere come si manifestano gli effetti della droga a livello cellulare, cosa che potrebbe essere difficile da trasmettere utilizzando i metodi di insegnamento tradizionali."

Successo della programmazione

Sebbene le app vengano distribuite dagli studenti nei programmi farmaceutici dell'URI, sono state create da un team di studenti universitari di informatica con la supervisione di docenti e personale. Le app si sono rivelate particolarmente utili durante la pandemia, quando la scuola è passata alla didattica a distanza.

Stephen R. Szpak, Jr. '23, un neolaureato in ingegneria chimica (indirizzo farmaceutico), è stato un beta tester per il nuovo software. "La realtà virtuale/aumentata è una grande aggiunta alle impostazioni della classe in quanto è un modo per ottenere una sorta di esperienza 'pratica' prima di entrare in un laboratorio", afferma. “Può integrare l’apprendimento in stile lezione frontale e aiutare a sviluppare conoscenze sulla sicurezza di laboratorio e tecniche sperimentali prima di utilizzare materiali e macchine fragili e costosi. Essendo io stesso uno studente visivo, la capacità di vedere la creazione di nanoparticelle svolgersi davanti a me nello spazio virtuale con punti di controllo di apprendimento integrati è stata fantastica.

Tempo di laboratorio

Jyothi Menon, professore associato di scienze biomediche e farmaceutiche/ingegneria chimica, ha ideato un'app per la coltura cellulare, un'importante tecnica di laboratorio che viene sempre più utilizzata in varie discipline, dalla biotecnologia alla virologia. Ma esistono ostacoli alla fornitura di formazione pratica sulle tecniche di coltura cellulare asettica: spazi di lavoro insufficienti per formare un gran numero di studenti, costi elevati, difficoltà di contenere la contaminazione della coltura cellulare e formazione dispendiosa in termini di tempo.

L'app imita un moderno laboratorio di coltura cellulare consentendo agli studenti di apprendere le tecniche in un ambiente sicuro prima di passare alla formazione in laboratorio umido.

Gran parte dell'attrezzatura del laboratorio virtuale è interattiva (ad esempio, le pipette possono aspirare ed espellere liquidi, gli armadietti possono essere aperti e chiusi, i contenitori aperti, ecc.). I quiz interattivi mettono alla prova le conoscenze degli studenti mentre procedono attraverso le simulazioni.