El Dr. Carlos Luque, professor de l’Escola Universitària Salesiana de Sarrià (EUSS), ha publicat un article titulat: ‘Synthetic Map: A graphic organizer inspired by Artificial Neural Network Paradigms for learning Organic Synthesis’. L’article es troba a la revista d’educació Journal of Chemical Educationde l’American Chemical Society.
En aquest article es descriu el disseny i la implementació d’una eina que, en concepte, ve a ser un organitzador d’informació per a facilitar la comprensió i assimilació dels continguts. Aquest organitzador ha estat ideat per establir, de forma gràfica i visual, totes les connexions conceptuals més rellevants que s’imparteixen en un curs tradicional de Química Orgànica, un dels àmbits d’expertesa dels autors.
Durant la implementació de l’eina de forma regular i al llarg de dos cursos acadèmics, s’ha pogut corroborar que l’eina ha tingut una bona acollida per la comunitat d’estudiants, fet que s’ha traduït amb una millora substancial dels resultats acadèmics. L’eina també ha estat emprada de diverses formes: com a “formulari” per resoldre els problemes durant els seminaris pràctics, però també com una guia diària per organitzar els conceptes mentalment i interrelacionar-los entre ells, durant les sessions de teoria.
Per facilitar-ne l’ús, l’eina està disponible al web www.syntheticmap.com, on hi ha tutorials que expliquen com funciona el mapa amb documentació disponibles en català, castellà i anglès per si es vol fer servir la versió en paper.
Aquest treball científic, que està en format “open Access”, obre la porta a emprar eines similars en altres matèries i disciplines, per així, fomentar un coneixement profund i significatiu de les matèries.
‘Synthetic Map‘. L’organitzador gràfic dissenyat pels autors.
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.comi 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.
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.
