CuView
CuView è un software didattico per l'insegnamento della microscopia elettronica a trasmissione (TEM) integrato nei corsi di microscopia elettronica dell'ETH. Il software, disponibile come sito web, apre con un'interfaccia facile da usare un TEM virtuale con vari strumenti di simulazione. Lo studente viene guidato attraverso le fasi di simulazione di un'immagine TEM o di un pattern di diffrazione, con quiz e suggerimenti sulla scelta dei parametri. La strategia innovativa nella progettazione del software rende CuView uno strumento di scelta per chiunque si avvicini al TEM.
Parole chiave
Descrizione del corso
Descrizione del progetto
CuView è un'applicazione informatica interattiva per l'insegnamento della microscopia elettronica a trasmissione (TEM) a partire dal livello Master. Il software è stato progettato per insegnare gli aspetti essenziali della GST e sfruttare/analizzare i dati lungo il flusso di lavoro a complessità crescente, il che rende facile per i principianti entrare nel campo, ma è anche particolarmente adatto a persone di livello avanzato e senior. Il software offre un'interfaccia grafica (GUI) di facile utilizzo che guida il discente in modo impeccabile attraverso le fasi di definizione del campione, ottenimento e analisi delle immagini TEM e dei pattern di diffrazione. Integra strumenti didattici (suggerimenti, caselle di testo informative, quiz) lungo il flusso di lavoro della simulazione.
CuView è stato costruito con una strategia innovativa per l'assemblaggio del codice: il software sviluppato permette di implementare facilmente gli strumenti software GST sviluppati negli ultimi decenni senza doverli riscrivere. In questo modo è possibile renderli accessibili anche ai principianti con conoscenze minime di GST. CuView è essenzialmente un'interfaccia grafica per computer, scritta in java, che integra software precompilati esistenti e funzionalità innovative volte a rendere la GST accessibile ai principianti con temi chiave autodidattici. CuView è disponibile come sito web: http://scopem-cuview.ethz.ch:8080.
Inoltre, il software presenta un GST virtuale con le funzionalità di un GST reale, con pulsanti che consentono di modificare le condizioni di imaging. Si basa su una libreria di immagini scattate su un microscopio reale insieme ai corrispondenti schizzi del diagramma a raggi ottici per spiegare meglio il funzionamento dello strumento.
La parte più innovativa è che lo studente segue un "flusso di lavoro" come in una visita guidata per creare immagini TEM e modelli di diffrazione elettronica, senza necessariamente conoscere la complicata matematica alla base del processo.
Giocare in modo iterativo con le fasi di simulazione, i parametri del cristallo e le condizioni di imaging consente ai neofiti di apprendere in modo intuitivo il complesso argomento del GST, come la diffrazione descritta nello spazio reciproco, e quindi di acquisire rapidamente una comprensione più approfondita. In ogni fase il discente ha a disposizione strumenti per l'apprendimento interattivo grazie alla semplice interfaccia didattica. La strategia innovativa nella progettazione dell'applicazione rende CuView uno strumento di scelta nel campo della GST per i principianti (studenti di master), per i ricercatori avanzati (dottorandi) e per gli scienziati senior che desiderano comprendere i dati che possono acquisire con un GST e, successivamente, analizzarli.
L'altra innovazione è l'apprendimento misto che combina materiale didattico online e opportunità di interazione con l'insegnamento tradizionale ex cathedra in un'aula o presso lo strumento stesso con un formatore. Ci sono elementi didattici, che consistono in pulsanti di quiz che attivano finestre che presentano semplici domande tipiche del settore. Esse aiutano il discente a comprendere e assimilare i concetti alla base dell'immagine e della formazione della diffrazione in TEM, con la possibilità di registrare la risposta come feedback per l'apprendista o per generare voti per gli studenti che frequentano un corso. Inoltre, CuView integra suggerimenti sulla scelta dei parametri e spiegazioni in caso di input errati che guideranno il principiante nella TEM.
Questo progetto è stato realizzato in collaborazione con la società "Supercomputing Systems" (SCS), situata nel Technopark Zürich. Questa collaborazione è stata resa possibile grazie al supporto di Innovedum dell'ETH di Zurigo.
Informazioni di contatto
Altri:
Dr Peng Zeng, Dr Christophe Briand (ScopeM ETHZ)
Prof. Dr Cécile Hébert (CIME EPFL)
Dr Susanne Suter, Dr Christof Bühler (società SCS, Zurigo)