Non c’è dubbio: siamo di fronte ad una svolta epocale che, per la tipologia dei cambiamenti radicali può paragonarsi ad una nuova “rivoluzione industriale”, che sta prendendo campo ormai in tutti i campi del nostro vivere quotidiano.
Stiamo parlando della evidente e ormai insostituibile presenza delle moderne tecnologie dei sistemi intelligenti. Questa rivoluzione digitale sta investendo anche la formazione universitaria, probabilmente per certi versi la forma “più istituzionale” di insegnamento, portandola verso una dimensione di inarrestabile modernità nota come la “Formazione 4.0“.
Intelligenza artificiale (AI) e Internet delle Cose (IoT) stanno, infatti, giocando un ruolo sempre più cruciale nel modellare il futuro dell’istruzione superiore, tanto da innescare un volano di trasformazioni pedagogiche ed epistemologiche in grado di modificando profondamente la struttura tradizionale.
In questa maniera si apre la strada verso una forma di didattica sempre più personalizzata, dove ad esempio la raccolta di dati, unitamente all’applicazione degli algoritmi di machine learning sono in grado di adattarsi agli stili di apprendimento degli studenti, proponendo contenuti e metodi di studio su misura per ciascun individuo. E dove si intravede una linea di confine che permette ai docenti di dedicarsi prevalentemente agli aspetti qualitativi dell’insegnamento e all’interazione con i discenti, demandando ai programmi automatizzati la possibilità e il tempo di svolgere compiti ripetitivi, come la correzione di test o la programmazione di lezioni.
L’IoT poi, dal canto suo, sta trasformando l’ambiente di apprendimento universitario, rendendolo più interattivo e connesso, grazie all’applicazione di sensori, wearable devices e sistemi di tracciamento dei dati, in grado anche di fornire informazioni preziose sulla frequenza e sull’efficacia delle sessioni di studio, consentendo di ottimizzare gli spazi e i tempi dell’apprendimento.
Tuttavia, come in ogni lato della medaglia, anche questa innovazione presenta sfide e criticità aperte, che sollevano anche temi di carattere etico, arginabili chiaramente se si utilizzano questi strumenti, sfruttando al meglio le loro potenzialità, ma ricordandoci sempre di essere individui critici, creativi e consapevoli, capaci di contribuire attivamente alla società del futuro, mettendoci del nostro, cosa che nessuna intelligenza umana potrà sostituire.
L’intelligenza artificiale e l’automazione nell’apprendimento personalizzato
Le modalità accademiche di apprendimento hanno sempre puntato (ma così tutta la formazione, sempre) verso schemi e modelli formativi costantemente uguali per tutti. Ma non tutti siamo uguali.
E al di là dei bisogni educativi speciali, possono essere sicuramente più appropriati schemi formativi personalizzati e dedicati, pur nel rispetto dello stesso programma svolto.
Questa premessa per dire che l’intelligenza artificiale e l’automazione possono rivoluzionare l’apprendimento in tal senso, rendendolo personalizzato. Grazie alla raccolta e all’analisi di enormi quantità di dati, le tecnologie dell’intelligenza artificiale possono identificare i punti di forza e di competenza di ciascuno studente e adattare il contenuto dell’insegnamento alle sue esigenze specifiche, massimizzando apprendimento e rendimento.
Intervengono proprio qui, in questa piega didattica, le tecnologie dell’AI per rendere un approccio educativo scalabile e ad alta velocità, grazie anche all’opportunità di fornire feedback istantanei, e in tempo reale, sulle prestazioni degli studenti e suggerendo loro i prossimi passi da compiere per migliorare.
Ad esempio, un professore può utilizzare un sistema di intelligenza artificiale per valutare il livello di competenza e apprendimento dei suoi studenti in una determinata area e creare automaticamente un percorso formativo personalizzato per ciascuno di essi.
Il sistema può quindi suggerire esercizi e materiali didattici in base alle lacune individuali degli studenti, aiutandoli a colmare le proprie debolizze e sviluppando le loro abilità.
Grazie alle tecniche avanzate di analisi dei dati, i sistemi di intelligenza artificiale possono identificare e condividere tra docenti e discenti i pattern di apprendimento, prevedere le loro difficoltà e suggerire interventi preventivi o di supporto.
Inoltre, grazie alla personalizzazione dell’apprendimento, gli studenti possono sentirsi più coinvolti e soddisfatti delle proprie prestazioni, aumentando la loro motivazione e la loro fiducia. Dunque il rendimento!
Una prospettiva interessante, capace di fornire un valore aggiunto alla formazione universitaria, ma che però non può, e non deve, sostituire completamente la presenza e il ruolo degli insegnanti: essenziali per valutare il progresso degli studenti, interpretare i dati dell’AI e fornire un feedback pedagogico adeguato.
Internet delle cose (IoT) per un campus più connesso ed efficiente
Basta guardarsi intorno, per osservare un mondo sempre più connesso e il settore dell’istruzione non è da meno. Così l’Internet delle Cose (IoT) sta rivoluzionando il modo in cui gli studenti apprendono, interagiscono e vivono persino all’interno dei campus universitari.
Proprio grazie all’integrazione con i sistemi intelligenti dell’IoT, i campus universitari stanno diventando più connessi ed efficienti, consentendo di offrire un’esperienza educativa di alta qualità.
Uno dei principali vantaggi dell’IoT nei campus universitari è la sua capacità di migliorare l’efficienza energetica degli edifici.
L’IoT consente di monitorare infatti i consumi attraverso sensori e dispositivi di rilevamento, così da poter analizzare i dati raccolti e adottare misure per ridurre il consumo di energia. Un esempio di questi dispositivi sono, ad esempio, sensori intelligenti che regolano l’illuminazione o la temperatura in base al numero di persone presenti in una stanza.
Capiamo bene allora che questo non solo riduce i costi energetici dell’università, ma contribuisce anche a proteggere l’ambiente.
Anche la sicurezza di cose e persone può venire garantita dall’installazione di sistemi intelligenti IoT.
Pensiamo, ad esempio, ai vantaggi che derivano dall’utilizzo di telecamere intelligenti e sensori di rilevamento del movimento, tecnologie che, installate all’interno del campus universitario, possono monitorare costantemente gli ambienti, prevenendo attività criminali e disordini, e fornendo un sistema di allarme in tempo reale per allertare e consentire alle autorità di intervenire rapidamente.
L’IoT ha anche un enorme potenziale per migliorare l’esperienza degli studenti all’interno del campus universitario. Ad esempio, gli studenti possono utilizzare dispositivi IoT come braccialetti o biglietti intelligenti per accedere ai loro dormitori, lezioni, biblioteche e sale studio, semplicemente con un dispositivo intelligente sincronizzato.
Ma le applicazioni sono infinite. Pensiamo, ad esempio, che l’uso di sensori IoT può aiutare anche a monitorare lo stato di occupazione delle aule durante una lezione o lo stato di affollamento delle sale studio, consentendo una gestione intelligente e ottimizzata di corsi, turni e spazi condivisi. Uno studente così facendo può ad esempio decidere di assistere o meno alla lezione in presenza o collegandosi a distanza.
Inoltre, gli studenti possono utilizzare dispositivi mobili intercomunicanti con una centrale operativa per prenotare sale studio o aule, riducendo al minimo il tempo di attesa e garantendo un accesso rapido alle risorse necessarie.
La tecnologia degli IoT consente una certezza in termini di efficienza, sicurezza e comodità per gli studenti, predisponendo anche gli studenti verso un futuro sempre più digitalizzato.
Innovazioni nel supporto didattico tramite tutoraggio virtuale
Uno degli aspetti forse maggiormente interessanti da un punto di vista della personalizzazione dei programmi educativi è rappresentata dall’introduzione del tutoraggio virtuale, ovvero un sistema di supporto didattico, che permette agli studenti di interagire con docenti e colleghi attraverso la rete, sfruttando le potenzialità delle piattaforme online.
Si crea così un ambiente di apprendimento individuale, che tiene conto delle esigenze specifiche di ogni studente, pur all’interno dell’inclusività formativa. Grazie alla presenza costante del tutor, infatti, gli studenti possono gestire il proprio tempo di studio in maniera più flessibile e adattare i ritmi ai propri ritmi e alle proprie attitudini all’interno, però, sempre di uno stesso programma unificato e condiviso.
In questo modo, si possono ridurre gli abbandoni e migliorare il rendimento degli studenti.
Dal canto suo, anche il tutor può trarre vantaggio dal virtual tutoring, seguendo l’andamento degli studenti in tempo reale e identificando eventuali difficoltà o lacune nei loro percorsi formativi.
Questo consente al docente di intervenire tempestivamente e offrire supporto mirato per affrontare i problemi riscontrati.
Oltre alla formazione tradizionale, il tutoraggio virtuale può essere utilizzato anche in combinazione con altre tecniche didattiche innovative, come la gamification o l’inverted classroom, generando modelli di apprendimento assolutamente innovativi, ma efficaci, grazie al coinvolgimento e all’interazione.
La digitalizzazione del materiale di studio e la creazione di ambienti immersivi
Anche l’offerta formativa di materiali didattici segue questa onda dirompente, permettendo di gestire i contenuti formativi trasformati e sostituiti con i materiali didattici digitali.
Non solo in questa maniera si ha facile e rapido accesso ad infinite quantità di informazioni ottimizzate rispetto ai tradizionali libri e dispense, ma permette anche agli studenti di accedere al materiale di studio ovunque si trovino, grazie al supporto dei dispositivi mobili come smartphone, tablet o laptop.
Inoltre, la digitalizzazione dei libri permette di arricchirli con contenuti multimediali, come video, audio e animazioni, rendendo il processo di apprendimento ancora più efficace.
Ma la vera innovazione dell’Università del futuro sta nella creazione dei laboratori virtuali, ambienti immersivi tridimensionali, in cui gli studenti possono interagire tra loro e con il materiale di studio, trovandosi immersi in contesti che riproducono situazioni e contesti relativi alla loro futura professione e quindi sperimentando così momenti propedeutici di reale apprendimento sul campo e dove gli studenti possono applicare le conoscenze acquisite.
Le potenziali sfide e le questioni etiche connesse alla formazione con AI e IoT
Se i vantaggi sono infiniti, tuttavia, ci sono anche alcune potenziali sfide e questioni etiche da considerare. Uno dei principali problemi è la privacy degli studenti. Con l’uso dell’AI e dell’IoT, molte informazioni personali possono essere raccolte, come i dati di navigazione sul web o le registrazioni video delle lezioni. Questi dati possono essere utilizzati per migliorare l’apprendimento degli studenti, ma anche per fini commerciali o per il controllo sociale. Pertanto, è necessario garantire una gestione adeguata dei dati degli studenti, compresa la loro anonimizzazione e protezione.
Un’altra questione etica, già sopra anticipata, riguarda il ruolo dell’insegnante, indubbiamente soggetto ad una frattura della sua immagine sociale ed esposto a ridurre la sua responsabilità nel processo di insegnamento.
In aggiuta a queste criticità ci sono anche preoccupazioni sulla possibilità di creare forme di discriminazione attraverso l’uso dell’AI. Ad esempio, gli algoritmi potrebbero basarsi su dati storici, per fare previsioni sulle prestazioni degli studenti, senza considerare le loro circostanze attuali o le loro singole caratteristiche.
Potrebbe anche esserci la possibilità di un divario digitale tra studenti che hanno accesso a dispositivi tecnologici avanzati e quelli che non ne hanno. Ciò potrebbe comportare ulteriori disuguaglianze nell’accesso all’istruzione, con conseguenze negative sulla mobilità sociale dei gruppi più svantaggiati.
È importante quindi che specialisti dell’educazione, sviluppatori di tecnologia e legislatori lavorino all’unisono, per garantire che queste tecnologie siano utilizzate in modo responsabile e giusto, al fine di garantire davvero un futuro migliore e inclusivo per tutti.
Il ruolo dei sistemi intelligenti MOXA nella formazione 4.0
Nel contesto dell’Università 4.0, i sistemi intelligenti di MOXA svolgono un ruolo cardine nella trasformazione digitale del percorso formativo. Questi innovativi sistemi si pongono, infatti, come catalizzatori di un cambio paradigmatico nel modo in cui l’istruzione e la ricerca universitaria sono erogate e gestite.
Una delle soluzioni chiave offerte da MOXA è l’ampia gamma di dispositivi IoT. Questi dispositivi, tra cui gateway industriali, computer, e soluzioni di networking, permettono una connettività stabile e sicura, fondamentale per l’implementazione di ambienti di apprendimento smart.
Grazie a questi dispositivi, è possibile creare reti di sensori e dispositivi in grado di monitorare e ottimizzare l’uso degli spazi universitari, ma anche di proporre esperienze di apprendimento immersivo e interattivo.
Parallelamente, le soluzioni di Intelligenza Artificiale di MOXA costituiscono un valore aggiunto fondamentale per l’Università 4.0, grazie all’impiego di avanzati algoritmi di machine learning, è possibile personalizzare l’esperienza di apprendimento per ogni studente, migliorando l’efficacia e l’efficienza del percorso formativo. Noi di Moxa Distry Shop, brand di Jampel srl siamo leader in Europa dei prodotti MOXA: contattaci per qualsiasi tua necessità di connessione e sicurezza aziendale: saremo felici di darti ogni informazione e fornirti un preventivo personalizzato
