La sfida
Il Dipartimento di Ingegneria Meccanica della Brigham Young University si impegna a formare ingegneri influenti tecnicamente qualificati, motivati dalla creatività e pronti a innovare. Il professor Chris Mattson, professore di ingegneria meccanica e direttore del Design Exploration Research Lab presso la BYU, ha passato decenni a studiare come gli ingegneri prendono decisioni e iterano verso soluzioni migliori. Nel semestre autunnale del 2024, in risposta a un'iniziativa universitaria per espandere l'offerta online, il Dr. Mattson ha reinventato ME 272: Engineering Graphics, trasformandolo in un corso completamente online basato sulla piattaforma CAD cloud-native di Onshape.
In precedenza, ME 272 si affidava a software CAD desktop e a istruzioni di persona, che richiedevano agli studenti di utilizzare workstation gestite dall'università. Questa configurazione ha creato barriere logistiche e una flessibilità limitata. Il passaggio a Onshape ha rimosso questi vincoli e ha sbloccato nuove possibilità di insegnamento e apprendimento.
Risultati
- Maggiore flessibilità: gli studenti possono ora accedere agli strumenti CAD sempre e ovunque, utilizzando qualsiasi dispositivo con accesso a Internet in modo da poter lavorare quando e dove sono più produttivi.
- Risultati di apprendimento migliorati: il corso enfatizza la progettazione iterativa, la creatività e la risoluzione dei problemi del mondo reale. Gli studenti passano dalla modellazione di base a progetti avanzati di progettazione collaborativa e di progettazione di superfici, incluso lo sviluppo di prodotti di nuova generazione.
- Feedback accelerato: con la piattaforma basata su cloud di Onshape e l'analisi integrata nel piano Education Enterprise, gli insegnanti possono monitorare i progressi degli studenti in tempo reale e fornire un feedback immediato. Le assegnazioni vengono valutate entro 24 ore utilizzando l'app CAD Checker di PTC, migliorando notevolmente il ciclo di feedback.
- Collaborazione migliorata: gli studenti lavorano insieme in documenti condivisi, rispecchiando gli ambienti ingegneristici professionali e promuovendo il lavoro di squadra
- Accoglienza positiva degli studenti: gli studenti apprezzano l'interfaccia intuitiva e nativa per il cloud e la capacità di iterare senza paura senza preoccuparsi della gestione dei file o della perdita di dati
In previous versions of the course, there was a perceived conflict between analysis and creativity, but design requires both—create, evaluate, iterate. The software we use has to support that.’’
Quando il professor Chris Mattson ha assunto la direzione di ME 272: Engineering Graphics presso la Brigham Young University, ha visto l'opportunità di fare molto di più che insegnare CAD.
Ha immaginato un corso che accendesse la passione degli studenti per il progetto e l'innovazione meccanica. Con Onshape, quella visione è diventata realtà.
«Molti dei nostri studenti si dedicano all'ingegneria perché vogliono inventare qualcosa», spiega Mattson. «Ma sono rapidamente immersi nel calcolo, nella termodinamica e nella scienza dei materiali. Quando finalmente arriveranno al progetto, deve essere una grande esperienza».
ME 272, un tempo corso tradizionale di lezioni e laboratorio che utilizzava software CAD desktop, si è evoluto in un'esperienza completamente online e cloud-native. «Abbiamo insegnato due semestri, un anno accademico completo, e non abbiamo avuto praticamente problemi con la connettività degli studenti, zero problemi con le licenze, quasi nessun problema con l'hardware», afferma Mattson. «Sono stati in grado di lavorare non solo dove vogliono, ma quando vogliono».
Il passaggio a Onshape non ha solo semplificato la logistica, ma ha cambiato radicalmente il modo in cui gli studenti apprendono. «Poiché Onshape è basato sul cloud, posso vedere tutti i loro [documenti] in qualsiasi momento», osserva Mattson. «So se sono attivi nel loro lavoro o aspettano fino all'ultimo minuto. Posso accedere ai loro documenti, vedere la loro cronologia e aiutarli a sviluppare progetti migliori».
Questa visibilità ha reso Mattson un mentore più efficace. Usa la funzionalità Branching di Onshape per sperimentare i modelli degli studenti senza timore di sovrascrivere il loro lavoro. «Creo una filiale, la chiamo 'Mattson' e insieme incasiniamo il modello. Quindi cancelliamo il ramo. È perfetto e insegna loro a iterare senza paura».
La prospettiva di un TA: Onshape dà potere a studenti e mentori
Kaitlyn Bell, neolaureata in ingegneria meccanica alla BYU e TA for ME 272, ha sperimentato il corso sia come studentessa utilizzando il CAD tradizionale sia come TA supportando gli studenti utilizzando Onshape. La differenza era netta.
«Quando ho seguito il corso, ho dovuto pianificare l'intera giornata in base al programma del laboratorio CAD», ricorda. «Ora, gli studenti possono fare CAD quando e dove vogliono. Abbiamo TA disponibili su Zoom tutto il giorno e le domande possono ricevere una risposta immediata».
In qualità di assistente tecnico, la cronologia delle versioni e le funzionalità di accesso ai documenti di Onshape sono state rivoluzionarie. «Essere un CAD TA è davvero difficile perché non c'è una risposta giusta che possa indicare agli studenti», spiega Bell. «Ma con Onshape, posso aprire il loro documento, vedere il loro albero delle funzionalità e la cronologia delle versioni e capire il loro processo, anche quando non sono con loro».
Ha anche elogiato gli strumenti collaborativi di Onshape: «Possiamo lavorare tutti sullo stesso documento, lasciare commenti e tenere tutto in un unico posto. È semplicissimo tenere traccia di ciò che accade quando si lavora con più persone su un progetto».
L'esperienza di uno studente: dal primo CAD al progettista sicuro
Per il giovane studente di ingegneria meccanica Dylan Conover, ME 272 è stata la sua prima vera esperienza con il CAD e ha lasciato un'impressione duratura. «Onshape era la prima volta che utilizzavo un vero software CAD», afferma. «Guardando indietro, mi rendo conto di quanto sono viziata. I miei compagni di classe che utilizzano altri programmi CAD parlano di problemi che non ho mai incontrato».
Conover ha iniziato rapidamente a utilizzare Onshape al di fuori della classe per progetti di ricerca e di club. «Faccio molta ricerca sulla stampa 3D e sulla produzione additiva. Modellerò qualcosa in Onshape durante una conversazione con il mio consulente, apporterò modifiche in tempo reale e itererò direttamente lì. È ottimo per la produttività».
Ha anche evidenziato come Onshape supporti un progetto senza paura: «Con Onshape, il CAD è naturale. È solo un'estensione di ciò che hai in mente. Puoi iterare rapidamente e, se qualcosa va storto, basta tornare indietro nella cronologia o creare un ramo. È incredibilmente indulgente».
Una cultura dell'innovazione
La struttura stessa del corso riflette questa enfasi sulla creatività e sull'iterazione. Gli studenti iniziano con le competenze CAD di base, quindi passano a progetti sempre più complessi, dalla modellazione di controller NES alla progettazione di modelli architettonici basati su Lego e prodotti di consumo di nuova generazione. «Alla fine, si rendono conto di essere passati dal non sapere quasi nulla all'essere in grado di fare ciò per cui sono venuti all'università: innovare», afferma Mattson.
E l'emozione è contagiosa. «Ho notato che molti studenti vanno ben oltre», aggiunge Bell. «Usavano parametri e generatori di configurazione per creare oggetti per i club e per uso personale. Erano entusiasti di fare CAD perché era così facile e senza timori».
Il verdetto
Per gli insegnanti che stanno considerando il passaggio, Mattson è chiaro: «La concessione delle licenze è più semplice. La collaborazione è migliore. E con Onshape formazione Enterprise, posso gestire i compiti, monitorare il coinvolgimento e fornire un feedback tempestivo. Non è solo uno strumento CAD, è una piattaforma didattica».
Per quanto riguarda il futuro? «Più progetto, meno tempo per far funzionare il software», afferma Mattson. «Questo è ciò che mi emoziona».