Les étudiants de l'URI augmentent leur apprentissage en laboratoire avec des applications virtuelles

La bibliothèque d'applications collaboratives développe les connaissances des étudiants à l'URI et au-delà

KINGSTON, RI – 31 août 2023 – À l'Université de Rhode Island, les étudiants des cours de sciences biomédicales renforcent leur apprentissage grâce à de nouvelles applications de réalité virtuelle et augmentée. L'effort de collaboration a été récemment présenté dans un article publié dans Biotechniques. Les applications sont également disponibles pour apprendre au-delà de l'URI.

Les applications sont le résultat d'une collaboration entre l'URI, le programme ITS – Innovative Learning Technologies, le programme d'enseignement de la visualisation scientifique 3D et le réseau IDeA de Rhode Island d'excellence en recherche biomédicale (RI-INBRE) Molecular Informatics Core (MIC).

Ils ont déjà réussi à créer de courts clips vidéo illustrant le fonctionnement des médicaments aux niveaux moléculaire et cellulaire.

Réception Virtuelle

La première application développée était centrée sur un médicament que beaucoup d’entre nous connaissent : l’aspirine. L'application propose un musée virtuel de l'aspirine, réparti en cinq salles : introduction, son précurseur l'acide salicylique en tant que produit naturel, histoire et évolution, applications et alternatives, pharmacologie et biochimie.

Le méthotrexate (MTX), un médicament anticancéreux bien connu, est un autre sujet d'application. Les étudiants utilisant l'application peuvent voir comment le médicament cible un composant enzymatique, ce qui permet d'expérimenter des animations moléculaires et des quiz interactifs qui fournissent aux utilisateurs un aperçu détaillé des actions du médicament et une meilleure compréhension de l'activité anticancéreuse du médicament. L'application a été utilisée dans les cours d'oncologie de l'URI, afin que les étudiants en pharmacie puissent visualiser les interactions moléculaires complexes et les processus biochimiques du médicament afin de mieux comprendre ses effets anticancéreux.

«Cette expérience immersive et interactive aide les étudiants à comprendre les arrangements spatiaux et les caractéristiques structurelles qui dictent l'action des médicaments», explique Bongsup Cho, directeur de l'INBRE. "Les applications VR peuvent également créer un effet 'Wow 3D', permettant aux étudiants de voir comment les effets des médicaments se manifestent au niveau cellulaire, ce qui pourrait être difficile à transmettre avec les méthodes d'enseignement traditionnelles."

Succès de la programmation

Bien que les applications soient déployées par les étudiants des programmes de pharmacie de l'URI, elles ont été créées par une équipe d'étudiants de premier cycle en informatique sous la supervision des professeurs et du personnel. Les applications se sont révélées particulièrement utiles pendant la pandémie, lorsque l’école est passée à l’apprentissage à distance.

Stephen R. Szpak, Jr. '23, récemment diplômé en génie chimique (filière pharmaceutique), était un bêta-testeur du nouveau logiciel. « La réalité virtuelle/augmentée est un excellent ajout aux salles de classe, car elle permet d'acquérir une sorte d'expérience « pratique » avant d'entrer dans un laboratoire », dit-il. «Il peut compléter l'apprentissage sous forme de cours magistral et aider à développer des connaissances en matière de sécurité en laboratoire et des techniques expérimentales avant d'utiliser des matériaux et des machines fragiles et coûteux. Étant moi-même un apprenant visuel, la possibilité de voir la création de nanoparticules se dérouler devant moi dans l'espace virtuel avec des points de contrôle d'apprentissage intégrés était fantastique.

Temps de laboratoire

Jyothi Menon, professeur agrégé de sciences biomédicales et pharmaceutiques/génie chimique, a mis au point une application pour la culture cellulaire, une technique de laboratoire importante de plus en plus mise en œuvre dans diverses disciplines, de la biotechnologie à la virologie. Mais il existe des obstacles à la fourniture d’une formation pratique sur les techniques de culture cellulaire aseptique : espaces de travail insuffisants pour former un grand nombre d’étudiants, coût élevé, difficulté de contenir la contamination des cultures cellulaires et formation longue.

L'application imite un laboratoire de culture cellulaire moderne permettant aux étudiants d'apprendre des techniques dans un environnement sûr avant de passer à la formation en laboratoire humide.

Une grande partie de l'équipement du laboratoire virtuel est interactif (par exemple, les pipettes peuvent prélever et expulser des liquides, les armoires peuvent être ouvertes et fermées, les conteneurs ouverts, etc.). Des quiz interactifs testent les connaissances des élèves au fur et à mesure des simulations.