Laboratorio modulare

Il laboratorio è stato progettato per ricostruire al suo interno, tramite dispositivi, apparati e sistemi hardware e software, la realtà in cui si stanno sviluppando queste nuove professioni, in modo da permettere di realizzare esperienze reali su apparati, strumenti e processi, come se studentesse e studenti stessero operando nel mondo del lavoro.

Il laboratorio si propone di sviluppare corsi e competenze in numerosi ambiti tecnologici.

• Robotica e automazione
• Intelligenza artificiale
• Cloud computing
• Cybersicurezza
• Internet delle cose
• Making e modellazione e stampa 3D
• Realtà virtuale e aumentata
• Big data
• Blockchain
• E-commerce

con applicazioni in numerosi settori economici, quali: agroalimentare, automotive, ICT, costruzioni, energia, servizi finanziari, manifattura, chimica e biotecnologie, trasporti e logistica, transizione verde, pubblica amministrazione, salute, servizi professionali, turismo e cultura, ecc.

Il Laboratorio ha una struttura modulare per permetterne l’adattamento alle diverse realtà ed esigenze degli istituti scolastici.

È composto da un modulo di base, che contiene i dispositivi e gli strumenti per implementare la rete Internet e tutte le sue funzionalità, con stazioni di lavoro per il docente e per gli studenti, e da moduli tematici, costituiti da dispositivi e/o software applicativi, per il raggiungimento degli obiettivi di sviluppo di competenze specifiche nei diversi settori.

MODULI TEMATICI

La modularità del sistema consente ai moduli tematici di coesistere tra di loro all’interno del laboratorio senza limitazioni reciproche, permettendo la massima flessibilità di utilizzo. Mentre uno studente (o un gruppo) lavora, ad esempio, a un’applicazione IoT, un altro gruppo può lavorare allo sviluppo di applicazioni e-commerce, ed un altro ancora ad applicazioni di robotica o altro.

ESEMPI DI CONFIGURAZIONI SUGGERITE PER TIPOLOGIE DI SCUOLE

Il laboratorio EXP-LABM01 è composto dalle seguenti stazioni e moduli tematici

Modulo di Intelligenza Artificiale EXP-AI

Investire in un laboratorio di IA significa investire nel futuro degli studenti, offrendo loro strumenti e competenze che li prepareranno per le sfide del mondo moderno. È l’occasione per portare l’innovazione a scuola e ispirare la prossima generazione di scienziati, ingegneri e creatori.

Laboratorio composto da una Workstation di elaborazione IA ad alte prestazioni e relativo software per creare una intelligenza artificiale base, nel modulo è compreso un videocorso IA su nostra piattaforma e-learning.

Modulo di Cloud Computing EXP-CLOUD

Contiene dispositivi e strumenti per analizzare e sperimentare a livello didattico questa tecnologia che sta avendo una crescita esponenziale a livello industriale e che permette di usufruire, tramite un server remoto e la rete Internet, di risorse software e hardware (come memorie di massa per archiviazione dati) pagando il servizio ed evitando l’investimento relativo all’acquisto in proprio delle stesse.

Il Modulo permette di configurare ed utilizzare un sistema di Cloud Computing privato all’interno del Laboratorio.

È costituito da un Server dotato di tutte le necessarie applicazioni software:

• Server
• Sistema Operativo Ubuntu
• Piattaforma di cloud computing IaaS
• Database MySQL

Tutte le stazioni di lavoro del laboratorio possono accedere a questo server per usufruire dei suoi servizi e risorse, utilizzando il proprio sistema operativo in modalità virtualizzazione.

Il Modulo permette di distribuire e gestire grandi reti di macchine virtuali, come una piattaforma di cloud computing Infrastructure as a Service (IaaS) altamente disponibile e altamente scalabile. CloudStack è utilizzato da numerosi provider di servizi per offrire servizi di cloud pubblico e da molte aziende per fornire un'offerta cloud on-premise (privata) o come parte di una soluzione cloud ibrida.

Modulo di Cybersicurezza EXP-CYBER

L’obiettivo è quello di riprodurre una infrastruttura di rete in modo da approfondirne gli elementi di base e gestirne in modo adeguato la protezione da minacce esterne e interne.

Il modulo comprende:

1 Firewall* per la protezione avanzata dalle minacce

2 Switch* per l’infrastruttura di rete

2 Access Point* per il collegamento wireless di ultima generazione

Licenza Professionale per la gestione in Cloud di tutti gli apparati

Per sviluppare l’attività di laboratorio in ottica di partecipazione attiva e inclusività, si suggerisce l’utilizzo di un kit per un gruppo di 4-6 studenti.

* con possibilità di gestione on premise o tramite piattaforma Cloud.

Modulo IoT EXP-IOT

Fornisce risultati di apprendimento estesi, dando agli studenti una solida comprensione dei concetti di base dell'ingegneria attraverso progetti divertenti che creano un ambiente di apprendimento collaborativo. Gli studenti sono in grado di collegare ciò che apprendono con le industrie del mondo reale, sono incoraggiati a pensare in modo critico e ad aumentare la profondità della loro conoscenza imparando attraverso la sperimentazione. Ideale per studenti avanzati delle scuole superiori e universitari.

Il Modulo è uno strumento di apprendimento pratico e versatile che dimostra concetti chiave dei sistemi di controllo, aspetti fondamentali della meccatronica e programmazione. I progetti coprono le basi della progettazione basata su modelli, sistemi di controllo, elaborazione delle immagini, robotica, elaborazione dei segnali e molto altro ancora, e sono anche divertenti da realizzare! Il kit include tutti i componenti fisici necessari, tra cui materiali didattici e software, per realizzare i tre progetti: una motocicletta auto bilanciante, un rover controllato da webcam e un robot da disegno. Sono disponibili istruzioni passo-passo online, quindi è l'ideale per studenti che lavorano in piccoli gruppi o per facilitare l'apprendimento a distanza.

Il kit contiene attività approfondite passo dopo passo su come costruire, progettare e programmare tre progetti che aiutano gli studenti ad apprendere concetti fondamentali di ingegneria, aspetti chiave della meccatronica e della programmazione.

Modulo di Making e Modellazione e Stampa 3D EXP-LAB3D

La stampa in 3D è una delle più recenti tecnologie rivoluzionarie, che cambia completamente il modo in cui siamo in grado di apprendere, ricercare e creare prototipi, creando qualcosa di fisico dal nulla.

Questo modulo consiste in un corso completo sulle tematiche più importanti per la stampa 3D proponendo una descrizione dettagliata sui 4 passi fondamentali:

• Ideazione, modellazione, stampa 3D
• applicazioni.

Il corso è sviluppato per insegnare i concetti base della modellazione 3D, la meccanica e la resistenza dei modelli, ed avrà padronanza nel preparare i file di stampa per realizzare oggetti indispensabili in ambiti come la prototipazione, l’architettura, l’automotive e tutti quei campi di applicazione dove prima era richiesta la collaborazione di più partner.

Il Modulo è composto da una stampante 3D e da un software di progettazione e stampa che rende la modellazione 3D accessibile a tutti, con un set di strumenti completo e di facile utilizzo.

Modulo di Big Data EXP-DATA

Il Modulo affronta lo studio della elaborazione e analisi di grandi quantità di dati nell’ambito della Data Science.

La Data Science è una scienza abbastanza recente che permette di gestire grandi quantità di dati, superando le limitazioni dei database tradizionali, e ne permette la elaborazione senza la necessità della conoscenza dei linguaggi di programmazione.

Fornisce strumenti GUI (Graphical User Interface) di semplice utilizzo che permettono a chiunque, con minime conoscenze specifiche, di archiviare, manipolare e modellare i dati.

Il Modulo è costituito da una piattaforma di Data Science utilizzabile su tutte le stazioni di lavoro del laboratorio, che permette:

• l’elaborazione di dati in tempo reale
• l’elaborazione di dati storici
• la programmazione in Python, Java
• l’analisi grafica dei dati
• il Machine Learning

Modulo di e-Commerce EXP-ECOM

Affronta a livello didattico le problematiche del commercio elettronico, cioè delle attività di vendita e acquisto di prodotti tramite Internet.

Esso permette di configurare ed utilizzare un sistema di e-Commerce completo all’interno del Laboratorio dove da ogni postazione di lavoro è possibile costruire siti web e gestire le transazioni commerciali legate alla compravendita di prodotti e servizi.

Ogni stazione di lavoro può anche operare in modalità utente del sistema per la verifica del funzionamento.

È costituito da un Server dotato di tutte le necessarie applicazioni software:

• Sistema Operativo Ubuntu
• Server Web Apache
• Database MySQL
• Piattaforma di e-commerce

Consente lo studio dell’e-commerce B2B e B2C, la creazione di siti web orientati al commercio elettronico, la gestione di basi di dati, di pagine prodotto, di listini e di vetrine digitali, i pagamenti elettronici e la gestione delle spedizioni.

Modulo di Blockchain EXP-BLOCK

La tecnologia Blockchain (catena di blocchi) sfrutta le caratteristiche di una rete informatica di nodi per la gestione distribuita di un registro contenente dati e informazioni, in modo univoco e sicuro, usando una modalità condivisa che non richiede una entità centrale di controllo e verifica.

Le applicazioni in cui può essere utilizzata questa tecnologia sono quelle che non debbono richiedere entità di mediazione e/o di centralizzazione. La moneta virtuale Bitcoin è un esempio di applicazione di Blockchain.

Il Modulo è dotato di una Piattaforma Blockchain proprietaria, appositamente sviluppata per analizzare a livello didattico questo tipo di applicazioni.

Essa supporta:

• una rete peer to peer per lo scambio di informazioni
• un registro distribuito
• una rete autorizzata (blockchain permissioned)
• la tracciabilità dei trasferimenti
• crittografia delle transazioni
• la immutabilità del registro e la trasparenza e verificabilità.

Permette di studiare le tecnologie Distributed Ledger, le caratteristiche di decentralizzazione, disintermediazione, tracciabilità, trasparenza e immutabilità del registro, la blockchain con e senza autorizzazioni e le criptovalute (Bitcoin).