Il corso a blocchi di tecnologia medica vince il premio per l’insegnamento innovativo

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La pinza autocostruita del corso di Tecnologia Medica 2 prende piede. (Immagine:
La pinza autocostruita del corso di Tecnologia Medica 2 prende piede. (Immagine: Politecnico di Zurigo)
Gli studenti di medicina del Politecnico di Zurigo costruiscono una mano di presa per esoscheletri a gomito durante un corso intensivo in una sola settimana. Questo corso è stato premiato con il Kite Award 2024, il premio del Politecnico di Zurigo per l’insegnamento particolarmente innovativo.

La mano di presa dell’esoscheletro, sviluppata e prodotta internamente, fa presa. In questo momento, gli studenti di medicina dell’ETH sperimentano sul proprio corpo il funzionamento del sistema e possono applicare le loro conoscenze teoriche nella pratica.

Questo è il momento culminante del corso a blocchi di cinque giorni "Tecnologia medica 2", che gli studenti frequentano nel sesto semestre del loro corso di laurea triennale. Hanno messo il loro cuore e la loro anima nello sviluppo e nella costruzione da zero di una pinza per un esoscheletro a gomito in piccoli gruppi.

I professori dell’ETH Roger Gassert e Olivier Lambercy e le due dottorande Giada Devittori e Lena Salzmann hanno sviluppato questo corso. Il corso è stato riconosciuto in particolare per la sua esperienza di apprendimento intensivo: La conferenza di facoltà dell’ETH ha consegnato ai docenti il Kite Award 2024, che l’ETH assegna ogni due anni per premiare un progetto didattico particolarmente innovativo.

Il piano di progetto deve essere consegnato il primo giorno

Per mantenere alta la partecipazione e la motivazione degli studenti, il corso ha un ritmo sostenuto, come è consuetudine negli sprint di progettazione. I team consegnano un piano di progetto entro le 18.00 del primo giorno di corso e le prime visualizzazioni 3D il giorno successivo. Nei team, gli studenti assumono il ruolo di specialisti per la progettazione e la costruzione di prototipi, la programmazione, l’elettronica e i sensori, la valutazione e la presentazione da parte degli utenti o di leader del gruppo. La mattina dell’ultimo giorno del corso, presentano le loro pinze.

Tra un corso e l’altro, i docenti forniscono input su progettazione e prototipazione, innovazione, elettronica e tecnologia dei sensori. Il corso prevede anche presentazioni di aziende di tecnologia medica e discussioni con persone con disabilità. L’obiettivo è che gli studenti imparino a concentrarsi costantemente sulle esigenze degli utenti. I tutor sono sempre a disposizione per rispondere alle domande. Essi aiutano gli studenti a maneggiare la taglierina laser, le stampanti 3D, a saldare e ad assemblare la meccanica.

Il corso si conclude con una gara in cui le squadre devono completare compiti quotidiani con le loro pinze. Il formato si ispira al Cybathlon, la competizione internazionale in cui persone con disabilità dotate di sistemi di assistenza si sfidano in varie discipline.

Insieme alla presentazione finale degli studenti, il concorso serve come prova di prestazione. Grazie al confronto diretto con gli altri team, consente anche l’autovalutazione e ha quindi un effetto di apprendimento.


Oltre all’esperienza di apprendimento intensivo, gli organizzatori del corso vogliono suscitare l’interesse dei futuri medici per le scienze ingegneristiche e promuovere la collaborazione con gli ingegneri. La conferenza di facoltà ha lodato il progetto proprio per questa idea e per il suo alto livello di intensità.

Gli altri due progetti che sono arrivati in finale al Kite Award hanno un approccio diverso: Ciò che li accomuna è la volontà di mantenere alto l’impegno degli studenti per un periodo di tempo più lungo.

Presso il Centro per l’apprendimento basato su progetti del Dipartimento di tecnologia dell’informazione e ingegneria elettrica (D’ITET), gli studenti possono acquisire esperienza pratica in progetti.

Il centro è stato fondato nel 2020 e ora comprende un team di 32 scienziati e personale amministrativo. Essi sostengono gli studenti accanto alle loro attività di ricerca.

Il centro offre un lavoro di progetto per tutti i livelli, a partire da piccoli progetti pratici della durata di alcune settimane. Seguono progetti interdisciplinari di punta in cui gli studenti lavorano in gruppo. Questi ultimi si basano su scenari attuali della vita quotidiana e su temi della ricerca e dell’industria.

Gli studenti sviluppano algoritmi, sensori o meccanica per robot a quattro zampe in grado di guidare persone ipovedenti o lavorano su piccole auto da corsa a guida autonoma.

Durante i progetti, gli studenti imparano, tra l’altro, a individuare compiti realistici, a decidere una soluzione e a metterla in pratica. Devono gestire budget limitati, guidare team e comunicare.


Il fatto che i progetti siano offerti dal livello Bachelor a quello Master è considerato positivamente dalla conferenza dei docenti.

Esercizi automatizzati di matematica

Il terzo progetto finalista proviene dalla matematica: i due docenti Meike Akveld e Andreas Steiger hanno sviluppato sequenze automatizzate di esercizi di matematica. Questo perché la padronanza delle nozioni di base, come l’integrazione, richiede pratica. Allo stesso tempo, c’è solo un numero limitato di assistenti didattici che possono supervisionare tali esercizi.

Con le sequenze di esercizi automatizzate, gli studenti possono risolvere tutti i compiti che vogliono, quando vogliono, e ricevono immediatamente un feedback differenziato.

Questo è possibile grazie a un sistema di algebra computerizzata chiamato Stack, che può essere utilizzato per valutare i compiti matematici. È disponibile come plugin sulla piattaforma di apprendimento Moodle. Akveld e Steiger hanno utilizzato questo sistema per creare una raccolta completa di esercizi per le loro lezioni di analisi per futuri ingegneri.

Nella sua valutazione, la conferenza di facoltà ha elogiato il fatto che la nuova forma di insegnamento promuove l’apprendimento indipendente e attivo, definendolo innovativo. Inoltre, il concetto può essere esteso molto bene e trasferito ad altre aree, il che è fondamentale in vista della crescita del numero di studenti all’ETH.

In futuro, il sistema sarà utilizzato anche per effettuare ispezioni. È già stato utilizzato con successo come pilota. Secondo i creatori, la quantità di lavoro di correzione è stata significativamente ridotta, mentre la qualità dei compiti è rimasta elevata.

Fiera dell’innovazione nell’apprendimento e nell’insegnamento

La cerimonia di premiazione del Kite Award si è svolta il 15 maggio nell’ambito della seconda Fiera dell’innovazione nell’apprendimento e nell’insegnamento. Durante l’evento, i docenti dell’ETH hanno scambiato progetti e idee didattiche innovative in un’ampia esposizione nell’atrio principale.

Il Premio Kite premia i progetti didattici che sono innovativi, efficaci e sostenibili allo stesso tempo, cioè che consolidano le competenze a lungo termine. Tuttavia, dovrebbero anche essere potenzialmente trasferibili ad altre materie e aree. Il Premio Kite 2024 si è concentrato su formati didattici che attivano particolarmente gli studenti e promuovono il loro impegno in classe.
Michael Walther