Un’esperienza esaltante nella formazione e nella progettazione elettronica.

Nello scorso mese ho avuto l’onore e il piacere di tenere il corso di Elettronica Digitale con Arduino presso l’ITS Nuove Tecnologie della Vita. Si tratta di uno dei corsi presenti nel piano di studi relativi al percorso di informatica biomedicale dell’Istituto.

Ho così avuto modo di conoscere più a fondo una ventina di ragazze e ragazzi agguerriti e “folli”, con i quali ho intrapreso un percorso formativo particolare.

Meno nozionismo più tecnica uguale formazione

Il corso, indirizzato alla formazione e progettazione elettronica, ha visto ciascuno studente fornito di un Elegoo Ultimate Starter Kit, contenente un Arduino, alimentatori, breadboard, pile, componenti elettronici e sensori in grado di gestire 33 differenti progetti elettronici, oltre ad un ulteriore kit con gli attrezzi di laboratorio per saldatura, e multimetro elettronico.

Ciascuna lezione in laboratorio ha presentato alcuni dei progetti possibili, spiegando il funzionamento di sensori, attuatori e componenti, ed i fondamenti necessari di Elettronica teorica. Il programma è quindi proseguito con lo studio e la progettazione con gli integrati logici (digitali) e analogici (lineari), mostrando come accedere ai componenti necessari alla configurazione attraverso la corretta lettura dei datasheet. Al termine del corso gli studenti sarebbero stati in grado di leggere un circuito elettrico e riprodurlo in pratica, modificare i componenti necessari in caso di bisogno, programmare una scheda MCU (tipicamente Arduino) in linguaggio C, riconoscere ed utilizzare un circuito integrato, saldare su un circuito stampato senza rischio di bruciare dita o componenti.

Formazione e progettazione più tecnologia uguale lavoro

Ma tutto ciò non era ancora abbastanza. In fondo abbiamo in Italia numerosi istituti tecnici in grado di impostare un percorso del genere. Quel che invece spesso manca nella formazione didattica è un piano di lavoro che conduca ciascuno studente a fronteggiare (e risolvere) i problemi legati al futuro ambiente di lavoro: project management, project solving, lavoro in gruppo, interazione con colleghi che tendono a “lasciare agli altri” la patata bollente, rispetto delle scadenze prefissate, capacità di pensiero creativo o laterale per risolvere le questioni più spinose.

In quest’ambito si è proposto un esame di fine corso costituito da un progetto pratico basato sulle nozioni apprese: si sono formati tre gruppi di studenti, ciascuno dei quali ha intrapreso lo sviluppo di un piano di lavoro completo: definizione di un Project Manager, creazione di un piano descrittivo di massima, suddivisione dei compiti e dei ruoli, creazione di un diagramma Gantt per la pianificazione ed il rispetto delle attività, riunioni per definire lo stato di avanzamento lavori, creazione di una specifica tecnica e funzionale che descrivesse il progetto, i problemi incontrati (e risolti), i calcoli effettuati, includendo il software sviluppato su Arduino. Il processo avrebbe infine dovuto garantire un risultato pratico, attraverso un progetto funzionante da presentare al pubblico.

Piccoli imprenditori crescono

Il risultato finale del corso è andato oltre le più rosee aspettative.

I tre progetti presentati hanno mostrato una robustezza di contenuti ed una profondità di analisi decisamente superiori a quelli in genere presenti a livello hobbistico. Le modalità di esecuzione utilizzate, la cura per i dettagli e la documentazione tecnica presentata li rendono piccoli capolavori di impegno e project solving, che ogni bravo imprenditore dovrebbe valutare nel processo di assunzione di nuovo personale.

I progetti presentati sono i seguenti:

• Un sistema di parcheggio automatico multipiano, con gru meccanizzata, sensori di parcheggio e auto telecomandata.
• Un sistema di controllo di parcheggio, con sbarra di accesso e di uscita pilotate da sensori, contaposti digitale in grado di riconoscere il numero di vetture presenti all’interno, e sensori luminosi di occupazione del posto basati su LED.
• Una stazione meteorologica completa, dotata di sensore di temperatura, umidità, pressione atmosferica e altitudine s.l.m.

In tutti i casi, oltre al riconoscimento dei parametri tecnici necessari al funzionamento, è stata posta la massima cura nel calcolo dei parametri di carico statico e dinamico degli elementi (progetto GRU), all’impatto ambientale (progetto PARCHEGGIO) e in genere alla presentazione visiva del lavoro (Progetto METEO), mostrando anche nella realizzazione di prototipi in scala la cura quasi maniacale che ci si attende da un progettista industriale professionista.

È giunta l’ora di lasciare la parola ai nostri piccoli imprenditori.

Fuori gli autori!

Il video che presentiamo di seguito rappresenta una estensione di questo articolo a livello multimediale. Sì, perché gli studenti non si sono limitati a progettare e costruire la propria idea: assieme alle specifiche tecniche e funzionali hanno prodotto anche un video di presentazione del progetto ed una serie di foto relative allo stato di avanzamento dei lavori (o, a livello cinematografico, il “making of”).

Riflessioni finali

Abbiamo vissuto un’esperienza esaltante con i partecipanti del corso: con le giuste motivazioni ciascuno ha trovato il modo di inserire una parte delle proprie idee nel progetto finale, mettendo a frutto le informazioni fornite durante le lezioni di teoria, e spesso utilizzando il tempo al di fuori del corso per riflettere ed ampliare le valutazioni necessarie al completamento dell’opera.

L’azienda Elegoo, specializzata nella produzione di materiale relativo alla progettazione su Arduino, ha scelto di premiare il progetto più ambizioso donando un kit contenente 37 differenti sensori per la realizzazione di nuovi progetti.

Grazie anche alle attività condivise con gli altri insegnanti, si è venuta a creare una sorta di spirale virtuale in cui ciascun rappresentante ha spontaneamente fornito collaborazione alla riuscita dell’evento: il responsabile del corso di fondamenti di informatica, il docente di linguaggio C, l’insegnate di algoritmi e così via hanno parzialmente ridisegnato il proprio corso per favorire questo genere di risultato finale, costruendo nel gruppo di studio la coesione e lo spirito di collaborazione necessari alla perfetta riuscita delle attività.

Attività che verranno sicuramente reiterate nell’ambito dei nuovi corsi di formazione e progettazione in via di sviluppo.

Per restare in contatto o avere maggiori informazioni al riguardo, il sito di ITS Nuove Tecnologie della Vita è a vostra completa disposizione: al suo interno troverete i riferimenti per i contatti e le informazioni sui corsi disponibili.

Link utili

• Elegoo – Ultimate Starter Kit per Arduino (con manuale)
• Elegoo – Advanced Starter Kit per Arduino (con manuale)
• Elegoo – 37-in-1 sensors kit (con manuale)
• Elegoo – Uno R3 – Arduino-compatibile
• Etepon – Kit di saldatura con multimetro e strumentazione