Apprendre l’informatique et l’électronique de façon ludique, c’est possible

Une entreprise d’électronique française teste son environnement de programmation d’interfaces homme-machine (IHM) auprès de jeunes de niveau secondaire et collégial.

Par Valérie LECONTE, responsable Production chez AIM-PLC, France

Il est difficile de parler du monde de l’éducation ou de nouvelles approches pédagogiques quand on est dans le milieu professionnel du numérique et des systèmes embarqués depuis 40 ans. Toutefois, on acquiert un certain recul par rapport aux besoins et aux compétences des utilisateurs en proposant des outils de développement adaptés et pertinents.

On s’est dit : « Qu’est-ce qui coûte cher à une entreprise de nos jours? »

Ce sont indéniablement les coûts de développement.

Le temps de développement pour mettre au point un produit sur le marché est chronophage. Notre équipe s’est tout naturellement tournée vers une solution pour faciliter l’environnement de programmation et rendre plus intuitif l’outil.

Et c’est là que notre réflexion nous amène à faire un parallèle avec les jeunes utilisateurs et le monde de l’éducation. Nous avons proposé notre outil de développement à des collégiens et des lycéens pour auditer le produit. Certains avaient des notions de programmation, d’autres pas. Les niveaux de compétences étaient très variables, avec des jeunes en réelles difficultés scolaires et d’autres moins.

Certains manifestaient de l’intérêt et de la motivation à l’idée de manipuler un produit qui permet de créer une IHM (Interface Homme Machine); d’autres plus contemplatifs attendaient les premières explications pour se lancer.

Dans tous les cas, tous sans exception ont réussi à programmer. Ils se sont fait plaisir à développer des applications et ont surtout validé de nouveaux acquis, chacun à sa manière, à son rythme et avec son énergie.

Chaque programme était différent d’un élève à l’autre, chaque application développée était une source personnelle d’inventivité.

Développement des compétences informatiques

Dans notre cadre précis, où l’on utilise un environnement de développement, on utilise plusieurs outils : un suite logicielle qui sert à paramétrer une « cible » d’une part et à la programmer d’autre part, puis un outil matériel, un kit, qui permet de télécharger l’applicatif programmé et de simuler cet applicatif.

Dans cette élaboration du programme informatique, plusieurs notions vont être mises en oeuvre et travaillées :

• L’algorithmique;
• Le langage de programmation (dans notre cas, la programmation graphique, le Grafcet, le langage C);
• L’architecture de programmation (éditeur, compilateur, simulateur, débuggeur).

L’avantage d’avoir un kit de développement associé au programme, c’est permettre aussi aux jeunes d’appréhender des notions d’électronique.

Un kit de développement, qu’est ce que c’est? Une carte électronique avec un organe intelligent actif, dit microcontrôleur. Nous avons choisi la famille des STM32 de chez ST Microélectronics – des entrées et des sorties Tout ou Rien (TOR) et analogiques 12 bits, un relais, un buzzer, de la ROM, de la RAM… Tous ces composants électroniques prennent sens et ont une utilité concrète pour le jeune développeur qui les utilise.

Créer une IHM en visualisant ce qu’on cherche à programmer

Grâce à l’écran tactile du kit, l’élève voit immédiatement son programme et se corrige.

Là où certains peinent à programmer et choisir les bons blocs fonctionnels pour arriver à répondre à une problématique donnée, d’autres ont de réelles aptitudes à créer des interfaces intuitives et ergonomiques.

Et pour ceux qui veulent aller plus loin, ils peuvent créer leur site Web embarqué de leur applicatif en quelques clics.

Chacun y trouve son compte, sa motivation pour aller au bout du projet.

Chaque élève arrive toujours à un résultat, il n’y a pas de situations d’échec. Il voit, il entend, il manipule, le travail devient valorisant. Il n’y a pas de limite en terme de projet, les jeunes ne sont limités que par leur imagination.

Ce type d’environnement ouvre la curiosité, développe l’autonomie, encourage ceux qui veulent chercher d’autres innovations techniques et mieux comprendre le monde du numérique qui l’entoure.

Des chiffres

Quelques chiffres toutefois, une trentaine de jeunes collégiens et lycéens ont programmé avec notre produit. En une demi-journée maximum, tous ont programmé un applicatif qui répondait au cahier des charges. A partir d’une problématique autour d’un projet de régulation thermique, certains ont bifurqué vers la création du programme du Pendu.

L’environnement de développement et le kit ont été largement choisis et plébiscités au cours d’un Hackathon de l’ENSEA, à Cergy, en France. 24 heures de développement pour répondre à une problématique et livrer son prototype, le sujet était : « Les systèmes embarqués au service de l’environnement ».

Beaucoup de solutions proposées, comme des poubelles connectées, une serre autonome, un garde-manger connecté contre le gaspillage, AYCO un compagnon intelligent, et bien d’autres projets très ingénieux, ont pu utiliser notre kit de développement associé à des imprimantes 3D pour satisfaire les contraintes du sujet .

Créé pour des utilisateurs professionnels et mis à disposition du milieu scolaire

Pour finir, en voulant créer un produit qui réduit par 10 le temps de développement des utilisateurs professionnels, on a aussi donné la possibilité de créer plein de petits projets exploitables à différentes échelles, notamment en milieu scolaire.

Toutes les ressources mises à disposition par le produit sont très adaptées à l’enseignement dans le domaine très prometteur des technologies numériques.

Allez, on ne dira pas le nom du produit, mais on se fera une joie de vous faire une démo à distance pour en expliquer les caractéristiques. N’hésitez pas à contacter M. Nicolas Chaffard : [email protected].

A propos d‘AIM

AIM est un fabricant français, situé à Grenoble dans les Alpes françaises, dont le cœur de métier est le développement de matériels et de logiciels embarqués. C’est un prestataire de services qui propose des solutions informatiques dans le domaine du noyau temps réel instrumenté, les langages de programmation, les chaînes de développement, les protocoles réseaux et les drivers associés.