Jean-Paul Stromboni, M. C.

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Enseigner lAutomatique dans une école
dingénieurs informaticiens essais et
expérimentations avec les NTIC

• Jean-Paul Stromboni, M. C.
• ESSI, Ecole Supérieure des Sciences Informatiques
• Université de Nice Sophia Antipolis
• strombon_at_essi.fr

... premières tribulations au pays du web et du
multimédia ...
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Introduction
Au cours de la dernière décennie, lordinateur
qui était un moyen de calcul est devenu en plus
un outil de composi-tion multimédia, de
documentation, d échange ...
Comment ces bouleversements remettent-ils en
cause les méthodes d enseignement et de
formation ?

• ces outils nouveaux sont-ils des gadgets ? Dans
  quels cas sont ils utiles ? Dans quels cas non ?
• comment lenseignant doit-il se transformer ?
  Quelle est sa nouvelle place par rapport à la
  classe et à la matière enseignée ?
• quels outils, quels média, quelles méthodes
  faut-il retenir dans ce foisonnement doutils en
  perpétuelle évolution ?
• ...

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Stratégie adoptée
Afin d éclaircir ces questions, on a cherché à
expérimenter au maximum ces possibilités dans le
contexte favorable de l ESSI pour un module de
1ère année tronc commun (module Auto TS).
Il faut se rendre à l évidence, on utilise déjà
ces techniques !

• traitement de texte (une partie des documents du
  module)
• logiciels spécialisés (Matlab, Maple)
• emplois du temps ESSI et listes d élèves
  informatisés
• vidéoprojecteur en amphi (voire en TD)
• e-mail (pour contacter les élèves et les
  collègues)
• web, pour constituer une base d informations
• ...

On veut les utiliser pour l enseignement !
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Quelques essais entrepris
Utiliser le réseau local de l ESSI pour diffuser
les documents du module AutoTS
Utiliser le web pour impliquer les élèves dans le
cours
Utiliser l animation et l interactivité pour
(1) expliqueret (2) fournir aux élèves des
moyens de s autoévaluer
Serveur BD pour alléger la gestion du module
...
Aussitôt lancé dans cette voie, on note la
multiplicité des langages, outils, formats,
systèmes, médias, techniques, versions ... et
leur remise en question permanente.
 Quand vous commencez à maîtriser un peu un
outil, c est bien simple, il est dépassé (de
deux ou trois versions) ... 
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Utiliser le réseau local pour y ranger les
cours...

• Demander une URL locale à l équipe système
  www-local.essi.fr/Automatique.
• Placer les documents utilisés ainsi disponibles
  pour tous à tout instant depuis nimporte où (ou
  presque) dans l ESSI ...
• Implication il faut structurer et compléter le
  cours, et fixer des formats pour les documents.
• Conséquence si l enseignant est déchargé de la
  garde exclusive du cours, il faut une formule
  permettant de modifier aisément lURL.

On décompose le module en 7 objectifs (capacités
à acquérir) annoncés d entrée. À chaque
objectif, on associe plusieurs documents un ou
plusieurs Cours, des Travaux Dirigés, des
Autotests, exercices avec solution Plus des
informations liées au module dans son
ensemble Demos (Matlab, Maple, Flash ...), Exos,
sans solution, tirés des archives ModusOperandi,
listes, objectifs, compte rendus, questionnaires
...
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Utiliser le réseau local pour y ranger les cours
...
Quand on veut placer les documents du module en
accès libre sur le réseau local, le premier
bénéfice est lobligation dune analyse du cours
Documents Word, Power Point, Excel, fichiers html
pour naviguer dans la structure. On utilise
également des Flash, des gifs, des vidéos, des
exécutables et des applets Java.
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Utiliser le web comme moyen d impliquer
les élèves dans la matière enseignée
Principe du TL (Travail en temps Libre)
On propose aux élèves en binômes en TD de
participer à l enrichis-sement du cours
d Automatique à l aide des outils (Web,
Multimé-dia et Texte) disponibles localement
recherche sur le Web, constitu-tion d un rapport
multimédia, sons, images, vidéos, animations, ...
pour la présentation du résultat. On donne une
gratification de 20 de la note finale du module.
Bénéfices attendus

• Accroître les informations contenues dans le
  cours, et démultiplier les capacités de recherche
  de l enseignant.
• Entraîner les élèves à rechercher linformation
  et à la mettre en forme dans un document
  hypertexte et multimédia.
• Les impliquer activement et collectivement dans
  le cours.

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Utiliser le web pour impliquer les élèves ...
Comment procéder ?

• Préliminaire découper le cours en thèmes bien
  délimités, pour proposer des sujets dans une
  liste non exhaustive
• Première séance de TD suggérer des outils de
  travail sur les images, les sons, et le réseau, à
  expérimenter pour le TL
• Proposer un forum pour encourager les échanges
  durant le TL
• Prévoir une structure pour accueillir les
  résultats du TL
• Dernière séance organiser un exposé avec le
  document créé

• Le TL déclenche des échanges nouveaux avec les
  enseignants.
• L étude préliminaire de lenseignant est
  démultipliée.
• Les élèves introduisent leurs compétences
  personnel-les, dévoilent des pôles dintérêt,
  simpliquent pour certains dans la présentation
  du site final.
• Le forum est peu utilisé, peut être du fait de la
  for-mule adoptée qui nimpose pas de travail de
  groupe.

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Utiliser interactivité et animation pour
expliquer ...

• On trouve sur le web (à l occasion du TL)
• Des gifs, animations non interactives, illustrant
  un principe
• Moteur pas à pas, automatisme séquentiel et
  GRAFCET, machine à vapeur de watt, régulateur
  de lhorloge à poids (échappement, foliot) ...
• Des vidéos
• Démonstrations d Automatique de l EPFL (ou télé
  expérimentation)
• Film du robot danseur FLO de Carnégie Mellon
  University, ...
• Des animations flash ( le robot industriel
  d EUROFIP ...)
• Des applets java interactives
• Constituer et jouer un son donné par une série de
  Fourier, tester leffet du placement des pôles en
  z sur les réponses indicielle, harmonique ...

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Utiliser interactivité et animation pour
s'entraîner ...

• On y ajoute
• Des présentations Powerpoint animées en cours,
• Des autotests en format Word exploitant
  lhypertexte pour consulter ad libitum les
  solutions des exercices.
• Des animations Flash
• Dotées de cases dauto évaluation,
• Permettant dafficher ou de masquer la solution,
• Associant des couples de questions réponses pré
  enregistrés

À développer un serveur plus une base de
données chargée par les enseignants et contenant
une batterie dexercices et leurs solutions. Il
est possible d y conserver les accès et les
réponses de chaque élève. Tout élève inscrit au
cours peut venir s autoévaluer ou consulter à
tout instant son niveau vis à vis des objectifs
du cours.
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Créer une applet java pour AutoTS (projet Juin
2000)

• Objectif multiple du projet
• relier les cours d Automatique et
  d Informatique
• utiliser les connaissances acquises pour
  expliquer ...
• expérimenter les applets java que l on voit
  proliférer par ailleurs ...
• collaborer avec les collègues informaticiens
  (ici, H. Collavizza)
• Contenu du projet
• construire une page web expliquant à un
  internaute lasservissement de position par
  ordinateur choisi pour illustrer le cours.
• On inclura une applet java permettant de régler
  les paramètres de ce problème et de le simuler
  pour juger des conséquences.

pas assez d Automatique dans ce projet un
élève anonyme
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Aider la gestion du module
14 semaines, 2 heures de cours et 2 heures de TD
par semaine, 5 groupes de TD plus de 24 élèves
chacun, donc 11 binômes, 3 enseignants qui
doivent noter les absences, gérer les travaux à
rendre, soient 2 compte rendus de TD sur 12
possibles, et le TL
Donnéesdu module

• Gestion avec Excel un enseignant centralise les
  observations des deux autres ... très lourd _at_
  !!
• Projet soumis aux élèves un système pour gérer
  ces tâches avec un serveur et une base de
  données.
• Fonctionnement visé à la sortie du TD,
  lenseignant untel sadresse au serveur depuis
  son bureau et ajoute dans la base les
  informations relevées (absences, travail donné,
  rendu ...), qui sont aussitôt disponibles pour
  tous, enseignants et élèves.

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Trois exemples accessibles sur le web ...

• L ARPE, de lEudil, à Lille, propose (entre
  autres) des cours d Automatique.
• Le CDIEC de l UNSA développe (avec l Université
  en ligne) des animations Flash pour enseigner la
  Chimie.
• WIMS de l UNSA (Web interactive Mathematics
  Server, Xiao gang) propose des exercices de
  mathématiques sur un serveur...
• Non exhaustif bien entendu

À voir également depuis le réseau les
plate-formes de formation telles WebCT,
Blackboard, Learning Space, Ariadne, Serpolet,
à évaluer, les listes de distribution par e-mail
comme celle de Thot, les organismes et
associations spécialisés tels lIMET, le Préau,
...
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Quelques questions en conclusion

• Le cumul sur lURL des do-cuments pédagogiques,
  du TL et du projet, fait 500Mb environ (TLprojet
  75).
• Comment diffuser ces données plus largement ?
• URL locale gt URL ? (pas si facile!)
• Inclure les données en létat dans un CDROM,
  accédé par hypertexte.
• Comment rendre lURL plus attractive (index,
  FAQs recueil de perles, ...) ?

• Il faut améliorer la navigation
• Proposer des noms plus explicites
• Baliser des chemins dans les documents de lURL
• Ajouter un serveur à l entrée pour identifier
  l utilisateur et régler ou même personnaliser
  laccès à linformation.
• Il faut faciliter la réutilisabilité de lURL
  (construction de nouveaux cours, évolution des
  anciens) tout en conservant la possibilité de
  maintenance.

Elément de réponse (partielle) sur lutilité des
NTICE à chaque fois quelles facilitent la
présentation de la vision originale d un
enseignant quant à sa matière et ses méthodes,
les NTIC sont bien utilisées, sinon, cest
utiliser pour utiliser ...
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Documents conçus ou réunis (CDROM)
(avec le CDROM où tous les documents de lURL ont
été regroupés)

• Flash
• robot d EUROFIP, edl (test des prérequis),
  martians, associations QR, 100Questions
• Java
• projet madaule (lire sous Internet Explorer 5)
  ... Séries de Fourier
• Gifs
• stepper, grafcet, sur lURL
• la machine à vapeur
• vidéos le robot FLO de CMU, l automatique à
  l EPFL
• ...

• Word
• Cours introductiona, et b
• Coursd  à trous 
• autotestd
• Questionnaires de TD
• PowerPoint
• Coursf, repr. état
• Cuves communicantes
• Banc EMERICC
• Premier ordre (à trous)
• html
• Index de lURL locale, décrire larborescence,
  voir TL, projets, Modus Operandi , objectifs