Realidade virtual imersiva usada no ensino de engenharia metalúrgica

NevadaHoje

O grupo de pesquisa interdisciplinar, liderado pelo professor Pengbo Chu das minas de ouro de Nevada, visitou recentemente as minas de ouro de Nevada. (Foto cortesia de Pengbo Chu)

Pengbo Chu, o professor de minas de ouro de Nevada na Mackay School of Earth Sciences and Engineering, e seus colaboradores receberam recentemente uma bolsa para pesquisa no projeto de módulos de curso de metalurgia utilizando realidade virtual imersiva (VR).

Chu é o investigador principal de uma bolsa da National Science Foundation (NSF) que concedeu aproximadamente US$ 850.000 aos pesquisadores. Os co-investigadores principais incluem Sergiu Dascalu (professor de ciência da computação e engenharia), Leping Liu (professor de métodos quantitativos e ciências do aprendizado), Li-Ting Chen (professor associado de métodos quantitativos e ciências do aprendizado) e Ying Yang (professor assistente de química ).

Os pesquisadores trabalharão juntos para projetar e construir uma experiência imersiva de realidade virtual para que os alunos entendam melhor um processo metalúrgico chamado flotação de espuma. Pesquisadores do departamento de ciência da computação e engenharia usarão suas habilidades de engenharia para construir o ecossistema VR real, e pesquisadores de ciências da aprendizagem trarão seus conhecimentos pedagógicos para desenvolver as tarefas e funções que os alunos assumirão no mundo VR. este projeto é dar aos alunos uma melhor experiência de aprendizagem em engenharia metalúrgica para que eles possam estar melhor preparados com as qualificações exigidas pela emergente indústria mineral crítica ", disse Chu.

Chu disse que o processo que os pesquisadores estão tentando visualizar é complicado. A flotação de espuma é uma técnica importante no processo de beneficiamento de minerais, que isola o mineral alvo (como minerais críticos) de outros minerais. A flotação de espuma é um processo trifásico de separação de minerais que utiliza química e física para isolar minerais.

"É um sistema muito complicado", disse Chu. Os alunos geralmente têm dificuldade em visualizá-lo, então Chu procurou seus colaboradores para ver se eles estariam interessados em desenvolver uma nova maneira de ensinar esse processo.

Os alunos estarão imersos no mundo da realidade virtual e cada um assumirá papéis diferentes no processo de flotação de espuma. As funções que os alunos escolhem, o tempo que levam para concluir as tarefas e o quão bem eles trabalham com outros alunos serão analisados por algoritmos de aprendizado de máquina e análise de dados, e os resultados ajudarão os pesquisadores a projetar experiências de aprendizado de RV mais personalizadas que podem ser adaptados às habilidades dos alunos e ajudá-los a aprender de forma mais eficaz.

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Os colaboradores planejam projetar os módulos em torno da perspectiva da comunidade de investigação, que incorpora uma presença de ensino para orientar os alunos, uma presença cognitiva na qual os alunos se envolvem com o conteúdo e uma presença social na qual os alunos se envolvem uns com os outros. Uma das poucas concessões NSF relacionadas à mineração foi concedida ao Departamento de Mineração e Engenharia Metalúrgica para este projeto. O projeto financiará três doutorados diferentes. alunos de três faculdades diferentes.

Como as turmas de mineração são normalmente muito pequenas, o grupo compartilhará o módulo para alunos da Michigan Technological University e também fornecerá os módulos simplificados para alunos do ensino médio em Nevada.

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