Dissenyen un mapa tipus “xarxa neuronal” per aprendre Química Sintètica basat en el paradigma de la Intel·ligència Artificial  

  • Es tracta d’una eina gratuïta i accessible que segueix l’estructura d’un mapa conceptual perquè els estudiants treballin els diferents aspectes de la síntesi química de manera més àgil.
  • Els creadors són els professors universitaris Dr. Carlos Luque-Corredera (EUSS), Dra. Elena Bartolomé (ICMAB) i Dr. Ben Bradshaw (UB).

La creació d’un organitzador visual que imita el funcionament d’una xarxa neuronal (IA) per fonamentar  l’aprenentatge de la síntesi orgànica. Aquesta és l’eina que han creat els professors Dr.Carlos Luque-Corredera de l’Escola Universitària Salesiana de Sarrià (EUSS), Dra. Elena Bartolomé del centre de recerca ICMAB i Dr.Ben Bradshaw, de la Universitat de Barcelona (UB). El seu objectiu és simplificar i facilitar l’estudi de química sintètica als estudiants universitaris. Actualment no existeix cap eina didàctica així d’accessible en aquest camp, aplicable per a estudiants d’una gran diversitat de graus com Farmàcia, Química, Nutrició, Ciència i Tecnologia dels Aliments o Bioquímica. Es pot consultar gratuïtament al web syntheticmap.com i està disponible en català, castellà i anglès.

La química orgànica sintètica és la branca de la química que s’encarrega, entre d’altres objectius, del disseny i desenvolupament de les rutes sintètiques per a preparar nous productes químics, així com optimitzar els processos de síntesi ja existents. Molts d’aquests productes tenen diferent interès comercial, ja siguin per aplicació industrial o en el sector farmacèutic. “La química orgànica t’ensenya, no només la reactivitat bàsica de cada grup funcional característic que pot tenir una entitat molecular, sinó també les reaccions que es poden produir entre les diferents funcionalitats”, explica el Dr. Carlos Luque-Corredera, professor de l’EUSS i un dels tres impulsors del projecte, “de fet, la síntesi d’un ingredient actiu farmacèutic requereix múltiples transformacions, fent que el disseny d’una ruta sintètica pugui ser una tasca complexa”.

Luque-Corredera explica que entre la comunitat d’estudiants, la Química Orgànica Sintètica es troba estigmatitzada i es percep com una assignatura “molt difícil”, per dos motius: l’alt volum d’informació segregada que s’ha d’aprendre i l’alta exigència d’assimilació dels conceptes que es requereix alhora de resoldre els problemes. Aquesta necessitat de tenir una percepció holística de tots els conceptes de l’assignatura per poder dissenyar una ruta sintètica, implica que el procés d’aprenentatge significatiu de l’assignatura sigui un procés difícil i complex per l’alumnat.

“Es tracta d’una assignatura complicada, i així es demostra per diverses evidències de tipus acadèmic com ho són: alt percentatge de suspensos, baixa motivació alhora d’afrontar la matèria, i alta taxa d’abandonament prematur. Precisament aquests fets han estat els que ens han impulsat a crear una eina innovadora que facilités l’estudi d’aquesta disciplina”.

“Ens va semblar que el procediment mental que segueix una persona experta en l’àmbit alhora de dissenyar una ruta sintètica és podria semblar al funcionament d’una xarxa neuronal, ja que és com una seqüència on hi ha un producte de partida “input”, molècules intermedis “capes ocultes” i un producte final “output”. I aquí va venir la idea: crear un organitzador visual amb nodes i connectivitats, imitant la distribució d’una xarxa neuronal, i que fomenti l’aprenentatge de la Química Orgànica imitant el procés d’assimilació de la Intel·ligència Artificial”, apunta Luque-Corredera, “una mena d’algoritme que ensenyi a l’alumnat a tenir un mapa mental on tots els conceptes estan relacionats entre si”. Per a fer tot aquest estudi s’han basat en diferents teories de didàctica cognitiva com la Taxonomia de Bloom, i també han fet servir referències de la teoria de l’Aprenentatge significatiu o el Meaningful Learning.

El resultat és una eina virtual interactiva que fomenta l’assimilació dels conceptes i les diferents reaccions químiques per resoldre problemes de síntesi i que està accessible de manera gratuïta a través del web syntheticmap.com. “Els alumnes cada vegada volen menys paper, per això teníem clar que l’havien de poder adquirir a través dels canals digitals”, apunta Luque-Corredera. “Ha estat un repte important, però en només tres anys treballant amb aquesta plataforma, ja estem notant millores en l’alumnat que el fa servir”, conclou.

El professor de l’EUSS Carlos Luque publica un article a una revista d’alt impacte en el camp de la nutrició

El Dr. Carlos Luque, professor de la Universitat Salesiana de Sarrià (EUSS), ha publicat un article titulat: Enterolignans: from natural origins to cardiometabolic significance, including chemistry, dietary sources, bioavailability, and activity a la revista ‘Critical Reviews in Food Science and Nutrition’, que té un alt impacte dintre de les revistes de l’àmbit.

Aquest treball s’ha fet en col·laboració amb el grup de recerca POLYPHENOL Research Group de la Universitat de Barcelona. En aquest estudi s’ha fet una revisió de tota la informació que actualment hi ha publicada sobre unes molècules orgàniques anomenades Lignans, d’origen vegetal, i que es poden trobar –entre altres fonts– a les llavors de lli, de carabassa i d’ajonjolí, al sègol, a la soja, al bròquil, als fesols, i també en algunes baies.

Aquests compostos pateixen canvis estructurals per activitat metabòlica, una vegada són ingerits. En el cas dels mamífers aquestes conversions bio-metabòliques condueixen a dos compostos principals: l’enterodiol i l’enterolactona.  Al review podrem trobar informació útil sobre les rutes sintètiques que s’han fet al laboratori per estudiar les propietats d’aquests compostos, i també s’avalua el procés de biosíntesi per l’obtenció d’aquests.

Finalment, també es comenta les propietats nutricionals que tenen, i s’estudia els beneficis, i també possibles perjudicis, d’incloure aquestes llavors en la nostra dieta mediterrània. L’article està en open access, i per tant està disponible en aquest enllaç.

El professor de l’EUSS Àngel Borrell publica un article a la revista ‘IEEE Transactions on industrial electronics’

El Dr. Àngel Borrell, professor de l’Escola Universitària Salesiana de Sarrià (EUSS), conjuntament amb investigadors de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), acaben de publicar un article titulat A Sliding-Mode Control in a New Reference Frame for Three-Phase UPFR With Extended Control Range a la revista ‘IEEE Transactions on industrial electronics’.

Aquest article presenta una nova estratègia de commutació per a un rectificador de factor de potència unitari (*UPFR) que utilitza control en mode lliscant (*SMC). El *SMC tradicional en el marc natural sofreix un problema d’acoblament creuat entre controladors a causa de la tensió del punt neutre. Per a solucionar aquest problema, s’aplica una transformació no lineal per a obtenir les tensions i corrents en un nou marc de referència bidimensional. A partir de les variables transformades, s’obté un model no lineal i es dissenyen dues superfícies de mode lliscant diferents utilitzant comparadors de banda d’histèresi.

La transformació no lineal es basa en una estratègia de commutació que no sols evita el problema de l’acoblament creuat, sinó que a més injecta un tercer harmònic en el senyal de control, proporcionant un rang de control ampliat.

Com a resultat, es dissenya un *SMC que proporciona propietats rellevants com a robustesa de la tensió de sortida, ràpida resposta transitòria enfront de canvis bruscos de càrrega i caigudes de tensió de xarxa. Cal destacar la disponibilitat de resultats experimentals per a validar les aportacions teòriques d’aquest article.

El professor de l’EUSS Jordi Cruz publica un article a la revista ‘Energies’

El Dr. Jordi Cruz, professor de l’Escola Universitària Salesiana de Sarrià (EUSS), conjuntament amb investigadors de diversos centres universitaris de Polònia, acaben de publicar un article titulat The Biosynthesis of Liquid Fuels and Other Value-Added Products Based on Waste Glycerol—A Comprehensive Review and Bibliometric Analysis a ‘Energies’, una revista d’alta reputació internacional.

En aquest treball es caracteritzen els mecanismes i s’avalua l’eficiència dels mètodes existents, a través d’una revisió bibliogràfica extensa, per a la utilització microbiològica del glicerol residual en biocombustibles líquids, inclosos el biodièsel, el bioetanol i el biobutanol, i s’identifiquen altres vies de producció de productes de valor afegit. L’obtenció de productes de valor afegit a partir del glicerol residual determina en gran manera la millora de la viabilitat econòmica de la producció de biocombustibles i es correspon amb el model d’una economia circular sense residus ni emissions.

Els autors assenyalen que un dels principals reptes és la necessitat de millorar l’eficiència dels processos de producció en el pas a nivell de laboratori a gran escala. Finalment, apunten la necessitat de desenvolupar noves normatives legals i mecanismes de suport econòmic per facilitar aquest salt de proves en laboratoris en l’àmbit global de la indústria.

Kristina Markulin, doctora en didàctica de les matemàtiques

La professora de l’Escola Universitària Salesiana de Sarrià (EUSS) Kristina Markulin ha defensat aquest dijous 27 de juny la seva tesi doctoral en didàctica de les matemàtiques. El treball, titulat Questioning statistics for business administration through study and research paths, ha estat dirigit per la Dra. Marianna Bosch i el Dr. Ignasi Florensa en el programa de doctorat de l’IQS.

Durant 45 minuts, Markulin ha situat els problemes d’investigació relacionats amb l’ensenyament de l’estadística emmarcats en l’actual canvi de paradigma, el pas d’un sistema basat en la transmissió a un altre basat en la indagació. La nova doctora ha exposat els principals resultats ja recollits molts d’ells en quatre publicacions en revistes i diverses presentacions en congressos.

En els resultats es recullen dissenys, experimentacions i revisions d’aquests, mostrant millores, restriccions en el seu desenvolupament, canvis en el paper dels estudiants i els docents, així com en el propi contingut i estructura de les assignatures; on cal, en darrera instància, revisar que entenen, docents, investigadors i professionals, per ensenyar i aprendre estadística.

El tribunal format per la Dra. Montse Alsina, de la Universitat Politècnica de Catalunya; la Dra. Heidi Strømskag, de la University of Science and Technology, a Noruega; i Thomas Hausberger, de la University of Montpellier, de França, ha valorat la gran feina i la rellevància dels resultats a més de puntualitzar l’interès de les línies d’investigació sobre la dialèctica entre la didacticitat i la a-didacticitat, terme encunyat per Guy Brousseau.

Des de l’EUSS, felicitem i donem l’enhorabona a Kristina Markulin per ser una nova doctora!