CAD education and training

Descrizione

L’impiego sempre crescente dei sistemi CAD, per lo sviluppo di prototipi digitali, da utilizzare all’interno dei processi di progettazione e sviluppo prodotto, richiede una capacità sempre maggiore di saper creare modelli geometrici robusti, che possano essere utilizzati per la realizzazione di prototipi virtuali, facilmente modificabili, in grado di supportare le attività decisionali proprie di un processo iterativo, quale quello della progettazione meccanica. Tali prototipi virtuali devono inoltre essere pensati per poter essere facilmente impiegati nell’esecuzione di analisi e simulazioni, tramite strumenti di ingegneria assistita dal computer.
D’altra perte, gli strumenti commerciali di modellazione ed analisi (MCAD) sono diventati nel corso degli anni sempre più complessi e sofisticati, e sono sempre più basati su ambienti di modellazione geometrica ibrida. Questa situazione pone una nuova sfida per l’istruzione, poiché richiede una strategia didattica che vada oltre la semplice somma dell’apprendimento dei comandi per la modellazione di superfici e la modellazione solida.
L’attività di ricerca svolta nell’ambito della formazione in ambito CAD è caratterizzata da tre aspetti principali: indagare un nuovo approccio didattico, che integri la “positive knowledge” (sapere cosa fare) con la “negative knowledge”, ossia la capacità si sapere ciò che è bene non fare (le situazioni critiche da evitare); la definizione di una nuova metrica per la valutazione dei modelli robusti, basata sul concetto di “difetto dormiente”, che consideri gli aspetti di variabilità dimensionale e morfologica a cui i modelli devono rispondere; lo sviluppo di strumenti software, dotati anche di agenti di controllo dell’utilizzo, che possano essere utilizzati dagli studenti per una auto analisi della qualità dei modelli realizzati e dai docenti per verificare le modalità d’uso dello strumento; lo sviluppo di ambienti visuali per la rappresentazione dei parametri che caratterizzano la qualità dei modelli, al fine di supportare l’analisi dei modelli da parte dei docenti e sviluppare quindi adeguati feedback  formativi.

Pubblicazioni
  • Mandorli, F., Otto, H.E., Impact and Effect of Formative Feedback Improvement for Dormant Deficiencies in MCAD Education, Computer-Aided Design and Applications, V.23, I. 4, pp. 381-397, ISSN 1686-4360, doi: https://doi.org/10.14733/cadaps.2026.381-397, 2026.
  • Otto, H.E., Mandorli, F., Dormant deficiency: a novel concept to direct cause–effect CAD model analysis, Research in Engineering Design, V. 35, I. 1, pp. 43-71, ISSN 1435-6066, doi: https://doi.org/10.1007/s00163-023-00423-5, 2024.
  • Mandorli, F., Otto, H.E., Improving the Learning Experience within MCAD Education: A Tool for Students to Assist in Self-Assessment during Modeling Exercises, Computer-Aided Design and Applications, V.19, I. 3, pp. 534-560, ISSN 1686-4360, doi: ttps://doi.org/10.14733/cadaps.2022.534-560, 2022.
  • Otto, H.E., Mandorli, F., Advancing Formative Assessment in MCAD Education: The Visual Analytics of Parametric Feature-Based Solid Models, Advanced Engineering Informatics, V. 48, ISSN 1474-0346, doi: https://doi.org/10.1016/j.aei.2021.101308, 2021.
  • Otto, H.E., Mandorli, F., A framework for negative knowledge to support hybrid geometric modeling education for product engineering, Journal of Computational Design and Engineering, doi: https://doi.org/10.1016/j.jcde.2017.11.006, 2017.
Personale di riferimento

Prof. Ferruccio Mandorli 
Tel. +39 071 220 4790
E-mail: f.mandorli@staff.univpm.it