הפקולטה להנדסה מקדמת חדשנות בלמידה

בעולם בו הידע נגיש לכל והאופן שבו הסטודנטים שלנו צורכים מידע שונה לחלוטין מהאופן בו אנחנו צרכנו מידע עולה הצורך בחידוש באופן ההוראה והלמידה. זוהי בעיה עולמית איתה מתמודדות כל האוניברסיטאות המובילות בעולם. המרכז לחדשנות למידה  TAU Online פועל מזה חמש שנים במטרה להוביל לבחינתן ולהטמעתן של דרכי הוראה חדשניות ושילוב טכנולוגיה בלמידה באוניברסיטה. לצד ליווי של מרצים ופקולטות, יזם המרכז קולות קוראים לחדשנות ללמידה, בדומה למודל שקיים באוניברסיטת קולומביה. הקולות הקוראים מעודדים מרצים ומרצות להגביר את מעורבות הסטודנטים/ות בתהליך הלמידה, לקדם למידה פעילה וליצור חווית למידה מעניינת ורלוונטית. ההצעות הזוכות מקבלות מענק בגובה של עד 30,000 ₪ ותמיכה מטעם המרכז לחדשנות בלמידה.

זו השנה השנייה שסגל הפקולטה להנדסה משתתף בקולות הקוראים, כאשר 10 הצעות שהוגשו מטעם הפקולטה זכו למימון ובמסגרתן נערכים חידושים בקורסים. 

על זוכי המענק וההצעות:

• ממחישים נוסחאות - יוזם ומנהל הפרויקט: מאיר זיליג הס / יועצת וחוקרת ההוראה: פרופ' פאדיה נאסר אבו אלהיג'א/ מפתחת: שיר זאבי. ההצעה נולדה בעקבות פער משמעותי בידע שמקשה על הסטודנטים בפיזיקה. בשנה הראשונה ללימודים, סטודנטים מהנדסת חשמל מחויבים לקחת קורסי פיזיקה, הדורשים ידע מתמטי מתאים. קורסים מתמטיים כגון חדו"א ואלגברה לינארית נלמדים במקביל לפיזיקה, אך אלו מתמקדים בתיאוריה ובהוכחות ולכן נוצר הפער בידע. הקורס החדש מביא המחשות ויזואליות של המושגים והמשוואות באמצעות שימוש במגוון כלים קיימים וחדשים. עבור הקורס פותחו כלים שמאפשרים להדגים משוואות באמצעות "גרפים חיים" כאשר שינוי של נתון במשוואה מוצג מיידית בגרף. 

• "יישומי בעיבוד אותות ברפואה" - יוזם ומנהל הפרויקט: פרופ׳ אורי נבו ומר' נועם אומר מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית. הפיכת קורס תיאורטי (המבוסס על תהליכי מדידת אותות פיזיולוגים ע"י שימוש במערכות דגימה וסינון ולספק כלים אלגוריתמים פרקטיים לחילוץ מידע בעל משמעות קלינית מהאותות המוקלטים) לקורס מעשי. אחת הדרכים היעילות לחבר בין התיאוריה לפרקטיקה היא ע"י פתרון בעיה מעשית. דרך נוספת להפנמת חומר תיאורטי מורכב היא קריאת מאמר מדעי המציג פתרון יישומי לבעיה בתחום. לכן, החידוש המוצע הוא פיתוח אפליקציה לזיהוי הפרעות קצב לב מאות ECG לניתור קצב לב. הפיתוח יעשה בפורמט של פרויקט יישומי בקורס שיבוסס על יישום אלגוריתם חדשני לפתרון בעיה. כחלק מהפרויקט הסטודנטים ינתחו בעצמם אותות פיזיולוגיים ויפיקו מהם מידע דיאגנוסטי תוך שימוש בכלי פיתוח מתקדמים. תוצר הפרויקט יהיה תוכנה "מבצעית" אותה ניתן יהיה להטמיע במכשירים לבישים (wearable devices) קיימים בהם משתמשים בזמן ביצוע פעילות ספורטיבית. 

• "ננוטכנולוגיה סביבתית" - יוזמת ומנהלת הפרויקט: ד"ר אינס צוקר מביה"ס להנדסה מכנית תחום הננוטכנולוגיה הסביבתית תופס תאוצה בעולם המודרני, בו ניתנת במה בתחומי ידע ועניין מולטידסיפלינרים פורצי דרך. יחד עם זאת, בארץ התחום אינו נלמד כיום באוניברסיטאות ובמכללות, וקיים צורך ממשי לישר קו עם האוניברסיטאות המובילות בעולם בהוראת התחום כמו אוניברסיטת הרווארד, אריזונה, ובאפלו. הקורס עוסק בתחום ידע מולטידסיפלינרי ודורש הכרות והבנה רחבה של תחומים מגוונים כמו כימיה בסיסית, בחירת חומרים, בעיות סביבתית, תודעת ציבור ותעשיה, והטמעת מערכות בשטח. יתר-על-כן, קיימת שונות בין הלומדים בין תחומי הרקע שלהם. מטרת הקורס המשופר היא להנגיש את התכנים לסטודנטים מרקעים שונים, כלומר, להתמודד עם שונות בין לומדים, ולאפשר להם להפנים כי כל רקע הוא רלוונטי ומועיל כשניגשים לתחום חדשני ומתפתח כמו ננוטכנולוגיה סביבתית. הלומדים יתמודדו עם פתרון בעיות אקולוגיות קיימות וידרשו להציע להם פתרונות ננוטכנלוגיים. הלמידה תתבצע בצוותים ותכלול גם משימות שיעברו בין הצוותים. 

• "קורס משולב פרונטלי/מקוון באתיקה מעשית" - יוזם ומנהל הפרויקט: פרופ' ישראל גנות מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית. הקורס מלמד שיטות אנליטיות לניתוח בעיות אתיות  בעידן בו הטכנולוגיה שולטת בכל תחומי החיים. השיטות מתבססות על  מקורות רבים בתחומים שונים ומפתח חשיבה יוצרת ורגישות לזיהויי בעיות אלה ומתן פתרונות. הקורס יבוסס על מודל הכיתה ההפוכה - הקניית החומר התיאורטי יתבצע לפני השיעור באמצעות קריאת טקסט, מילוי שאלונים, שימוש בסימולציות, צפייה וקריאה של חומר עכשווי בעיתונות ובאתרי מידע.  הדיונים שהם חלק מרכזי בלימוד החומר יתבצעו בצורה מקוונת. ופגישה השבועית בכיתה ינותחו תוצאות השאלונים, יוצגו מקרים נוספים הרלוונטיים לנושא שינותחו בהתאם לכלים שנלמדו במהלך השבוע ויוסקו מסקנות. בשליש האחרון של הסמסטר תפוצל הכיתה לקבוצות דיון שתפגשנה ארבע פעמים לדיון מקיף על נושא מרכזי שיהיה במרכז העניין הציבורי באותו הזמן. הפגישות נערכות בתאום פנימי של הקבוצה בזמן והמקום המועדפים על חברי/רות הקבוצה. בפגישה הסופית בכיתה יוצגו עיקרי הדיון והמסקנות. דוגמאות לנושאים מרכזיים לדיון הם אתיקה באינטליגנציה מלאכותית, שיטות מתימטיות בקבלת החלטות, אחריות רשתות חברתיות לחומר המופץ דרכן, שיטות מתקדמות לעריכת גנים. 

• "מבוא להנדסת סביבה" - יוזמת ומנהלת הפרויקט: פרופ' הדס ממן מביה"ס להנדסה מכנית. כחלק מההתקדמות והחדשנות בלמידה בתחום הנדסת הסביבה, גובר היום השימוש בתוכנות סימולציה ומודל לאנליזת תהליך וחיזוי שמהווה כלי לתמיכה בקבלת החלטות תכנון מערכות. הסטודנטים יחולקו לקבוצות וכל קבוצה תקבל case study של אתר מזוהם אחר שנדרש לטפל במדינה מסוימת ויוציאו נתוני זיהום ואיכות ממאמרים בספרות המקצועית שיקבלו מהמרצה. בעזרת המודל יצטרכו הסטודנטים למצוא את הפתרון האופטימלי הטכנולוגי בהתאם לאיכות המים, השפכים, האוויר, הקרקע הנדרשת, אך יצטרכו גם להכיר את האתר בו הטכנולוגיה תיושם ולשלב גם את המימד האנושי ב adaptation של הטכנולוגיה והצגת המקר בפני כל הכתה וקבלת משוב והחלטה האם מיישמים את התהליך בשטח. 

הכנס ה-2 לחדשנות בלמידה בהובלת TAU Online יתקיים השנה ב-18.2.20. בכנס יוצג גם הקול הקורא ה-3 וצוות המרכז לחדשנות בלמידה ישמח לסייע לחברות וחברי סגל נוספים לערוך שינויים בקורס שלהם ולהגיש הצעות במסגרת הקול הקורא. 

לבירור פרטים נוספים: anatkredi@tauex.tau.ac.il