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Vivere con la complessità

[Fig. 4.15] Schema del flusso che può intraprendere l’utente.

Progetto di strumenti didattici per l’uso della realtà virtuale per la comprensione delle strutture di carico La scienza delle costruzioni e i processi simulativi

intuibile allo stato di definizione del calcolo e della struttura che un utente decide di analizzare. In questo caso verranno definiti come: Apprendimento, Analisi e Sviluppo. [Fig. 4.14]

All’interno della sezione apprendimento verranno inseriti dei modelli di studio come la trave semplice, e strutture più com- plesse, al fine di apprendere al meglio la materia. In questo sen- so, il professore avrebbe chiaramente la possibilità di mostrare ai propri studenti le casistiche e le possibilità dello studio, e lo studente avrebbe una visione concreta di quello che sta andando a studiare e potrebbe in pochi semplici passi replicare i concetti appresi.

Nella parte di analisi si avrebbe la possibilità di inserire dei mo- delli propri, in cui lo strumento di analisi parametrica dei cari- chi e dei vincoli diventa ausilio alla comprensione del progetto e all’individuazione delle criticità, con conseguente snellimen- to della fase di progettazione e di concept. Mediante la scelta del materiale di base, si avrebbe a schermo un’identificazione di “sforzo eccessivo per materiale o area”, in caso di carico inade- guato per il modello e il materiale selezionato.

Nella sezione di analisi si avrebbero macro aree che identificano i diversi materiali, come metalli duri o leggeri (acciaio o allumi- nio,) ceramici, compositi normali o avanzati (legno o fibra di carbonio), plastici leggeri o pesanti (polietilene o policarbona- to). Questi esempi permettono una visione immediata del mo- dello e delle sue caratteristiche.

Infine nella parte di sviluppo si avrebbe la possibilità di modifica geometrica del modello, andando a ridimensionare la struttu-

[Fig. 4.16] Interpretazione del flusso di simulazione dell’appli- cazione.

ra identificata. Le modifiche seguiranno una logica di selezione dei componenti geometrici fondamentali come: punto, bordo e faccia. Il materiale potrà essere cambiato in uno più specifico, scelto all’interno di librerie online; in tempo reale potrà essere mostrato, sia a schermo che in realtà aumentata, un prerender dell’oggetto.

Tutti i livelli di complessità descritti devono essere compresi come implementazione di quelli precedenti. In pratica, se si de- cidesse di osservare la reazione della trave di composito leggero a vincoli e carichi, sarebbe possibile farlo anche dalla sezione di analisi, con la possibilità di aggiungere ulteriori modelli per una comprensione completa. Osservare come una mensola risponde ad un peso, identificato come una trave in appoggio su di essa, è a discrezione dell’utente.

Modelli pre-impostati

Accennati in precedenza nella parte di apprendimento, si po- trebbero avere dei modelli pre-impostati di analisi didattica. Questo permette ad uno studente di capire le basi teoriche e pratiche per l’apprendimento della materia e soprattutto la sua comprensione pratica. Il classico modello di partenza sarà la trave, che comprende la maggior parte dei casi studio rilevabi- li. Passando a strutture più complesse possono essere utilizzati insiemi di travi o strutture reticolari pre-selezionate. In questo modo, avendo un elemento base ripetibile, un utente potrebbe decidere a suo piacimento come predisporre il tutto. L’aiuto for- nito in questo senso è tangibile, in quanto il passaggio da “carta” a “digitale” è veicolato dal docente e viene dimostrato l’appren- dimento teorico.

La comprensione della materia avviene mediante una serie di modelli di carico per capire il “peso” limite per la struttura. Un esempio è il modello di una figura umana, che viene utilizzata dallo studente per verificare la resistenza della seduta. Come di- venterebbe questa seduta con una figura umano posta al di so- pra? Avere la possibilità di dichiarare il peso del modello (80kg),

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RIFERIMENTI

MODIFICA

MODELLI ANALISI VISIONE CRITICITÀ

PARAMETRI SIMULAZIONE

REALTÀ _VIRTUALEREALTÀ _AUMENTATAREALTÀ

[Fig. 4.17] Schema base per il funzionamento dell’applicazione

Progetto di strumenti didattici per l’uso della realtà virtuale per la comprensione delle strutture di carico La scienza delle costruzioni e i processi simulativi

semplificherebbe notevolmente la selezione del punto di carico, avendo immediatamente una risposta dal programma per quan- to riguarda la plausibilità del modello.

Tutorial

Testo, o più spesso video a volte interattivo, di spiegazione operativa e addestramento all’uso di un dispositivo, di un programma o altro. [33]

La definizione classica identifica il concetto di addestramento, ma nel caso più comune il tutorial è una guida iniziale. L’utente che non sa come utilizzare il dispositivo o il servizio viene aiuta- to nella prima fase di approccio. Questo porta a fare pratica in prima persona del mezzo, unendo sia la parte teorica che quella pratica. Vengono illustrate le potenzialità e soprattutto i limi- ti, indirizzando l’utilizzatore verso la strada corretta da seguire. L’approcciarsi ad uno strumento che, per quanto semplificato, risulta comunque complesso, essendo composto da diverse par- ti, rende necessario l’uso di un tutorial iniziale, in cui attraverso un caso studio semplice e intuibile, verranno divulgate le carat- teristiche chiave per ogni sezione del programma. In tutti i casi un utente potrà riprendere i tutorial per capire al meglio i punti che, ad un primo utilizzo, possono essere sfuggiti. In particolar modo la parte di analisi e di progettazione richiederanno una spiegazione il più intuitiva possibile.

Generalmente tale pratica è legata al mondo dei giochi. Il capi- re le regole e i movimenti possibili sono caratteristiche chiave per entrare nella fictio ludens dell’applicazione. Come detto in precedenza, una simulazione è molto legata al termine di gioco, tanto da rapportarsi ad esso in maniera indissolubile, andando a riprendere delle meccaniche chiave.

Nell’applicazione sviluppata, il primo tutorial dovrà spiegare le possibilità iniziali, partendo dal concetto di trave. I suggerimenti faranno sperimentare la capacità di manovra spaziale all’interno del mondo virtuale. Successivamente verrà spiegato come, attra- verso le icone dell’interfaccia si potranno selezionare e modifica- re i vari parametri, assegnabili ai vari componenti. Verranno sug-

geriti i migliori punti per avere il risultato desiderato, illustrando gli strumenti di selezione dei punti, spigoli o facce del modello. Garantendo un primo caso eseguito alla perfezione, l’individuo sarà invogliato a ripetere le medesime azioni, grazie anche a un “test” alla conclusione del tutorial. Servirà non solo per capire il grado di apprendimento delle dinamiche dell’esperienza ma anche come primo strumento di analisi didattica, avendo modo di fare pratica fin da subito con un modello “reale”.

Una volta terminato il modello potrà essere osservato in realtà aumentata per avere un rapporto con il mondo reale circostante.

[Fig. 4.18] Esempio di tutorial per l’utilizzo della calcolatrice nel sistema operativo Android.

[33] Hoepli (2018) - Definizione