1 Les Aides Logicielles Pédagogiques : une réponse aux nouveaux défis posés à l'enseignement de...
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1 Les Aides Logicielles Pédagogiques : une réponse aux nouveaux défis posés à l'enseignement de la thermodynamique appliquée. Exemple de la famille THERMOPTIM Renaud GICQUEL
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Les Aides Logicielles Pédagogiques : une réponse aux nouveaux défis posés à l'enseignement de la thermodynamique appliquée. Exemple de la famille THERMOPTIM
Renaud GICQUEL
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• désaffection pour les matières
scientifiques
les nouveaux défis
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• désaffection pour les matières
scientifiques
• un bagage scientifique plus léger
les nouveaux défis
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les nouveaux défis
• désaffection pour les matières
scientifiques
• un bagage scientifique plus léger
• des problèmes plus complexes
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une nouvelle pédagogie• privilégier le qualitatif par
rapport au quantitatif
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une nouvelle pédagogie• privilégier le qualitatif par
rapport au quantitatif
thermodynamique appliquée
simple au plan qualitatif mais
complexe sur le plan quantitatif
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une nouvelle pédagogie• privilégier le qualitatif par
rapport au quantitatif
thermodynamique appliquée
simple au plan qualitatif mais
complexe sur le plan quantitatif
(lois non linéaires, propriétés des
fluides...)
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une nouvelle pédagogie• privilégier le qualitatif par
rapport au quantitatif
thermodynamique appliquée
simple au plan qualitatif mais
complexe sur le plan quantitatif
(lois non linéaires, propriétés des
fluides...)
approche classique lourde et
indigeste, et malgré cela limitée
en précision
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une nouvelle pédagogie• privilégier le qualitatif par
rapport au quantitatif
• utiliser des aides logicielles
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une nouvelle pédagogie• utiliser des aides logicielles
modélisation numérique de plus
en plus importante pour les
ingénieurs
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une nouvelle pédagogie• utiliser des aides logicielles
modélisation numérique de plus
en plus importante pour les
ingénieurs
évite de décourager les débutants
en les gavant d’équations inutiles
en pratique
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une nouvelle pédagogie• utiliser des aides logicielles
modélisation numérique de plus
en plus importante pour les
ingénieurs
évite de décourager les débutants
en les gavant d’équations inutiles
en pratique
apprend à utiliser à bon escient
les modèles et à savoir en
critiquer les résultats
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typologie des outils
• utilitaires de calcul des propriétés
des fluides
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typologie des outils
• utilitaires de calcul des propriétés
des fluides
•très répandus, de convivialité,
précision et portée variables
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typologie des outils
• utilitaires de calcul des propriétés
des fluides
•très répandus, de convivialité,
précision et portée variables
•à utiliser en combinaison avec les
expressions analytiques pour les
gaz idéaux
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typologie des outils
• utilitaires de calcul des propriétés
des fluides
• modules de calcul des
composants
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typologie des outils
• modules de calcul des
composants
•extension des approches
analytiques
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typologie des outils
• modules de calcul des
composants
•extension des approches
analytiques
•fondamentaux pour la
compréhension du sens physique
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typologie des outils
• modules de calcul des
composants
•extension des approches
analytiques
•fondamentaux pour la
compréhension du sens physique
•faire le lien avec les groupements
adimensionnels, les ordres de
grandeur
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typologie des outils
• utilitaires de calcul des propriétés
des fluides
• modules de calcul des
composants
• environnements génériques de
modélisation
21
typologie des outils
• environnements génériques de
modélisation
•très motivants pour
l’approfondissement de la
discipline
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typologie des outils
• environnements génériques de
modélisation
•très motivants pour
l’approfondissement de la
discipline
•rendent très vite les élèves
opérationnels
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outils existants
• CyclePad (Northern Univ. Illinois)
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outils existants
• CyclePad (Northern Univ. Illinois)
• TEST (Univ. San Diego, Californie)
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outils existants
• CyclePad (Northern Univ. Illinois)
• TEST (Univ. San Diego, Californie)
• PINCH-LENI (EPFL)
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outils existants
• CyclePad (Northern Univ. Illinois)
• TEST (Univ. San Diego, Californie)
• PINCH-LENI (EPFL)
• EES (Univ. Wisconsin)
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outils existants
• CyclePad (Northern Univ. Illinois)
• TEST (Univ. San Diego, Californie)
• PINCH-LENI (EPFL)
• EES (Univ. Wisconsin)
• THERMOPTIM (Ecole des Mines de
Paris)
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• Modules d’initiation (applets)
– calculateur de propriétés
– combustion
La famille THERMOPTIM
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• calculateur de propriétés
La famille THERMOPTIM
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• combustion
La famille THERMOPTIM
31
• Modules d’initiation (applets)
• Diagrammes interactifs simples
d ’emploi
– vapeurs (h,p), (T,s)
– gaz idéaux (T,s)
– psychrométriques
La famille THERMOPTIM
32
• vapeurs (T,s)
Diagrammes interactifs
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• vapeurs (h,p)
Diagrammes interactifs
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• psychrométriques
Diagrammes interactifs
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• Modules d’initiation (applets)
• Diagrammes interactifs simples
d ’emploi
• Progiciel : 4 environnements
intégrés
– éditeur de schémas
– simulateur avec moteur de recalcul
– diagrammes thermodynamiques
– méthode d ’optimisation
La famille THERMOPTIM
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Editeur de schémas
37
Editeur de schémas
38
Simulateur
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• privilégier les aspects qualitatifs
pédagogie THERMOPTIM
40
• privilégier les aspects qualitatifs
•présenter les types primitifs et
leurs principales options de
paramétrage
pédagogie THERMOPTIM
41
• privilégier les aspects qualitatifs
•présenter les types primitifs et
leurs principales options de
paramétrage
• souligner le sens physique des
concepts
pédagogie THERMOPTIM
42
• privilégier les aspects qualitatifs
•présenter les types primitifs et leurs
principales options de paramétrage
• souligner le sens physique des
concepts
• montrer comment représenter
qualitativement les diverses
technologies
pédagogie THERMOPTIM
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• synergie systémique et analytique
atouts de THERMOPTIM
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• synergie systémique et analytique
• concepts naturels de l’ingénieur
atouts de THERMOPTIM
45
• synergie systémique et analytique
• concepts naturels de l’ingénieur
• aucune ligne de code à écrire
atouts de THERMOPTIM
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• synergie systémique et analytique
• concepts naturels de l’ingénieur
• aucune ligne de code à écrire
• résultats précis sans difficultés
calculatoires
atouts de THERMOPTIM
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• synergie systémique et analytique
• concepts naturels de l’ingénieur
• aucune ligne de code à écrire
• résultats précis sans difficultés
calculatoires
• capacité de traiter des cas réels
(IGCC)
atouts de THERMOPTIM
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• forte motivation des élèves
résultats pédagogiques
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• forte motivation des élèves
• meilleure assimilation
résultats pédagogiques
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• forte motivation des élèves
• meilleure assimilation
• participation beaucoup plus active
résultats pédagogiques
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• forte motivation des élèves
• meilleure assimilation
• participation beaucoup plus active
• contacts plus intéressants avec
les élèves
résultats pédagogiques
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• forte motivation des élèves
• meilleure assimilation
• participation beaucoup plus active
• contacts plus intéressants avec
les élèves
• nécessaire rééquilibrage de
l’enseignement
résultats pédagogiques
