Os alunos da URI ampliam seu aprendizado em laboratório com aplicativos virtuais

A biblioteca de aplicativos colaborativos desenvolve o conhecimento dos alunos na URI e muito mais

KINGSTON, RI – 31 de agosto de 2023 – Na Universidade de Rhode Island, os alunos das aulas de ciências biomédicas estão impulsionando seu aprendizado com novos aplicativos de realidade virtual e aumentada. O esforço colaborativo foi recentemente apresentado em um artigo publicado na Biotechniques. Os aplicativos também estão disponíveis para aprendizado além do URI.

Os aplicativos são o resultado de uma colaboração entre o programa ITS – Innovative Learning Technologies da URI, o programa de Ensino de Visualização de Ciências 3D e o Núcleo de Informática Molecular (MIC) da Rhode Island IDeA Network of Biomedical Research Excellence (RI-INBRE).

Eles já têm um histórico de sucesso na criação de pequenos videoclipes que ilustram como os medicamentos funcionam nos níveis molecular e celular.

Rx virtual

O primeiro aplicativo desenvolvido focou em um medicamento com o qual muitos de nós estamos familiarizados: aspirina. O aplicativo oferece um museu virtual da aspirina, em cinco salas: introdução, seu precursor ácido salicílico como produto natural, história e desenvolvimento, aplicações e alternativas, e farmacologia e bioquímica.

O conhecido medicamento anticâncer metotrexato (MTX) é outro assunto de aplicação. Os alunos que usam o aplicativo podem ver como o medicamento tem como alvo um componente enzimático, permitindo a experimentação com animações moleculares e questionários interativos que fornecem aos usuários uma visão detalhada das ações do medicamento e uma melhor compreensão da atividade anticancerígena do medicamento. O aplicativo foi utilizado nas aulas de oncologia da URI, para que os alunos de farmácia pudessem visualizar as complexas interações moleculares e processos bioquímicos do medicamento para melhor compreender seus efeitos anticancerígenos.

“Esta experiência imersiva e interativa ajuda os alunos a compreender os arranjos espaciais e as características estruturais que determinam a ação das drogas”, diz Bongsup Cho, diretor do INBRE. “Os aplicativos de RV também podem criar um fator ‘Uau 3D’, permitindo que os alunos vejam como os efeitos das drogas se desenrolam no nível celular, o que pode ser difícil de transmitir usando métodos de ensino tradicionais.”

Sucesso de programação

Embora os aplicativos sejam implantados por estudantes dos programas de farmácia da URI, eles foram criados por uma equipe de estudantes de graduação em ciência da computação com supervisão do corpo docente e da equipe. Os aplicativos revelaram-se particularmente úteis durante a pandemia, quando a escola mudou para o ensino remoto.

Stephen R. Szpak, Jr. '23, recém-formado em engenharia química (faixa farmacêutica), foi um testador beta do novo software. “A realidade virtual/aumentada é um ótimo complemento para ambientes de sala de aula, pois é uma forma de obter uma espécie de experiência prática antes mesmo de entrar em um laboratório”, diz ele. “Ele pode complementar o aprendizado em estilo de palestra e ajudar a desenvolver conhecimentos de segurança de laboratório e técnicas experimentais antes de usar materiais e máquinas frágeis e caros. Sendo eu mesmo um aprendiz visual, a capacidade de ver a criação de nanopartículas acontecendo diante de mim no espaço virtual com pontos de verificação de aprendizagem integrados foi fantástica.”

Tempo de laboratório

Jyothi Menon, professor associado de ciências biomédicas e farmacêuticas/engenharia química, criou um aplicativo para cultura de células, uma importante técnica laboratorial que está sendo cada vez mais implementada em diversas disciplinas, da biotecnologia à virologia. Mas existem barreiras à prestação de formação prática em técnicas assépticas de cultura celular: espaços de trabalho insuficientes para formar um grande número de estudantes, custos elevados, dificuldade em conter a contaminação da cultura celular e formação demorada.

O aplicativo imita um moderno laboratório de cultura celular, permitindo que os alunos aprendam técnicas em um ambiente seguro antes de fazerem a transição para o treinamento em laboratório úmido.

Grande parte do equipamento do laboratório virtual é interativo (por exemplo, pipetas podem receber e expelir líquidos, armários podem ser abertos e fechados, recipientes abertos, etc.). Questionários interativos testam o conhecimento dos alunos à medida que avançam nas simulações.