Fonctionnalités d'Excelpour un usage pédagogique

Claude MONTEIL

Support de formation pour le personnel de l'INP de ToulouseAvril 2001 - Janvier 2002

© Monteil 2001,2002

Enseignant-Chercheur

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SOMMAIRE

• Case à cocher (P1=P0)• Liste déroulante• Types de choix• Tracé de la droite (P0,P1)• Mise en forme conditionnelle• Mode plan - Masquage• Masquage de cellules isolées• Défilement du point P0• Audit de cellules• Aide en ligne• Autres fonctionnalités d'Excel

• EXCEL et la programmation• Exemple : équation diférentielle • Boutons d'action• Bouton de réinitialisation

• Macros liées à d'autres objets• Exemple : carte interactive• Aide en ligne VBA• Autres fonctionnalités de VBA• Exemple : jeu de BOGGLE

I. Fonctionnalités n'utilisant pas le langage Visual Basic

II. Fonctionnalités utilisant le langage Visual Basic

• Liens Powerpoint / Excel• Liens avec Word et navigateurs

Internet• Exemple : dérivée de fonction• Graphique interactif• Nommage des cellules• Tabulation de la fonction• Représentation graphique• Aide à la saisie• Contrôles personnalisés• Barre de défilement (P1)• Mise à jour du graphique

• Liste des fichiers-exemples• Avant-propos

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Avant-ProposLe présent document illustre les principales fonctionnalités d'Excel utilisables dans des applications à vocation pédagogique. Ce document a été élaboré dans le cadre de la formation des personnels de l'INP au développement de supports multimedia. Son contenu a évolué au cours des diverses formations réalisées et se structure en 2 parties.

La première partie développe les fonctionnalités d'Excel ne nécessitant pas l'usage dulangage de programmation intégré : liens hypertextuels permettant une navigation directe vers les parties souhaitées d'un classeur ou au

sein des feuilles nommage de cellules et de plages pour la création de formules lisibles capables d'expliciter les

méthodes d'obtention des résultats visualisation graphique de données numériques avec variation paramétrique par contrôles

interactifs : défilements, boutons-radio, listes déroulantes, cases à cocher, ... saisie contrôlée d'informations dans des cellules pour effectuer des simulations sécurisées mise en forme conditionnelle de cellules permettant de faire ressortir automatiquement des

informations en fonction de résultats structuration des feuilles par niveaux hiérarchiques avec développement ou masquage des détails affichage des dépendances entre cellules pour expliciter les relations entre les diverses parties d'un

calcul.

Cette première partie s'achève sur une ouverture à des usages plus approfondis d'Excel, comme parexemple l'utilisation de formules de calcul matriciel, applicables à certains domaines scientifiquesde nos Ecoles d'Ingénieurs.

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Avant-Propos (suite)La seconde partie concerne des fonctionnalités nécessitant une utilisation minimaledu langage de programmation Visual Basic.Excel possède en standard un environnement de développement en langage de programmation VisualBasic, langage "orienté objet" également intégré en standard dans les autres applications Office (Access, Word, Powerpoint). Pour des raisons liées à la courte durée de la formation, seules sont indiquées ici des applications très simples de ce langage : définition de boutons associés, par exemple, à la réinitialisation de paramètres à un jeu de valeurs

standards association de procédures à des contrôles interactifs pour effectuer des vérification de cohérence lors

de modification de paramètres

Ici encore, une ouverture à des applications plus importantes est esquissée en fin de présentation : association de procédure à des objets dessinés, permettant de rendre une carte cliquable exemple d'application complète : le jeu de lettres BOGGLE (règle du jeu, lancer aléatoire des dés,

recherche automatique récursive des solutions dans un dictionnaire intégré de 30000 mots, minutage paramétrable, visualisation graphique des solutions, score).

Les différents exemples utilisés pour cette formation sont téléchargeables sur le serveur de l'INP ou peuvent m'être demandés. Merci de me signaler par mel (monteil@ensat.fr) les erreurs, les suggestions, les réactions, ...etc.

Claude Monteil, juillet 2002

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Liste des fichiers-exemples• PptExcel.PPS

le présent diaporama (format Powerpoint 97) est visualisable avec la version complète de Powerpoint 97 (ou suivants), ou avec la visionneuse Powerpoint 97 téléchargeable gratuitement sur

http://www.microsoft.com/FRANCE/POWERPOINT/previous/info/visionneuse97.htmlIl est également possible de l'exécuter sous le navigateur Netscape en chargeant préalablement le "Plug In for Office 97" (chargement effectué en même temps que la visionneuse)

• PptExcel.XLSclasseur Excel (version 97) contenant l'exemple de TP utilisé pendant la formation (Dérivée)

• Matrices.XLSutilisation des formules de calcul matriciel dans Excel - illustration du mode "Plan" d'Excel

• EquaDiff.XLSrésolution par plusieurs méthodes numériques d'une équation différentielle, puis d'un système différentiel - illustration de l'utilisation de fonctions personnalisées en langage Visual Basic

• Carte.XLSapplication du langage Visual Basic à l'affichage d'une carte de répartition d'insectes (les "syrphes") en France - 2 variables sont affichables (nombre de genres, nombre d'espèces) et les départements sont cliquables (mise à jour dans le coin de la feuille des valeurs des variables pour le département)

• Boggle.XLS version Excel du jeu de BOGGLE, illustrant quelques possibilités approfondies de la programmation en Visual Basic.

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– menu Insertion / Lien Hypertexte (Ctrl-K)

– ou menu Diaporama / Paramètre des actions

Liens Powerpoint / Excel

• cibles dans Excel : feuille!A1 ou cellule nommée– zone de nommage dans la barre de formule à gauche– ou menu Insertion / Nom / Définir

• sources dans Powerpoint– sur du texte

• cibles dans Powerpoint (lien depuis Excel)– titre ou numéro de diapositive

• pour basculer entre tâches : touches Alt-Tab– utile pour une présentation en interactif (comme aujourd'hui) !

ousur objet

graphique

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Liens avec Word et les navigateurs Internet

• cibles dans Word : signets menu Insertion / Signet

• cibles dans les Navigateurs Internet : cibles– utiliser Netscape Composer ou Microsoft Front Page

• sources dans les Navigateurs Internet :– Fichier#Cible (exemple : PPTEXCEL.XLS#Demo!A1)

• utiliser des liens relatifs et non absolus (C:\…)– portabilité : menu Fichier / Propriétés, onglet Résumé,

zone de saisie Répertoire WEB– permet de spécifier un dossier de base (local ou serveur)

• raccourcis de navigation (Microsoft)– ALT-flèches horizontales (précédent / suivant)

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Exemple : dérivée de fonctionClasseur PptExcel.xls - feuille Dérivée

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Graphique interactif• Exemple : dérivée d'une fonction

– en tout point P0, limite du rapport y/x

f(x1) - f(x0)Lim ---------------x1x0 x1 - x0

• Tracé graphique de la fonction étudiée– calcul tabulaire des points de tracé– choix de la fonction : liste déroulante ou barre de défilement

– Saisie contrôlée des bornes d'affichage Xmin,Xmax

• Visualisation d'un point de référence P0 – affichage d'un message d'aide à la sélection de son abscisse– message d'aide au passage de la souris : marque rouge en coin

• Visualisation d'un point mobile P1 (segment P0P1)– déplacement continu de P1 jusqu'en P0 : barre de défilement

– déplacement instantané de P1 en P0 : case à cocher "P1=P0"

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Graphique interactif (suite)• Visualisation du rapport a = y/x

– calcul du rapport a = y/x : fond variable selon sa valeur

– tracé des segments x et y : case à cocher "Tracé du triangle"

• Tracé graphique de la droite (P0,P1)– affichage de l'équation y = a.x + b de la droite (P0,P1)

– visualisation/masquage : boutons "+" ou "-" dans la marge

– affichage d'infos complémentaires sur la dérivée : idem

• Tangente à la courbe en P0– si P1=P0 : mise à jour du message affichant son équation

• Déplacement du point de référence P0

– barre de défilement sous le graphique

– visualisation dans la table : déplacement sélection (fond bleu)

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Nommage des cellules

• objectifs– structuration : équivaut à une déclaration de variable

– lisibilité : notation explicite et non "bataille navale" !

– simplicité : aide à la saisie des formules (touche de fonction F3)

• définition des paramètres de la parabole– coefficients de la fonction : coef_a2, coef_a1, coef_a0

– bornes pour l'affichage : xMin, xMax

• définition du point d'étude P0 et ses coordonnées– nommage x_0, y_0

– formule de calcul en y_0 : clics cellules et/ou touche F3

=coef_a2 * x_0 ^ 2 + coef_a1 * x_0 + coef_a0

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Tabulation de la fonction• préparation de la table (2 colonnes)

– 1ère ligne (en-tête de la table) : les libellés x et f(x)

– 11 lignes (nombre de points de tracé + 1) : couleurs, bordures

• valeurs des abscisses : définition du pas– menu Insertion / Nom / Définir : xPas =(xMax-xMin)/10

• xPas équivaut à une variable non matérialisée sur la grille de calcul

– 1er point : =xMin ; autres points : =clic sur précédent + xPas

– copier la formule à référence relative (poignée de recopie)

– on peut aussi définir le nom à référence relative xPrec

• valeur des ordonnées : – formule déjà utilisée pour y_0 : utiliser x (libellé de la colonne

des abscisses) => intersection ligne courante/colonne de nom x=coef_a2 * x^2 + coef_a1 * x + coef_a0

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Représentation graphique

• création du graphique de base– sélectionner les 11 points à afficher (2 colonnes)

– menu Insertion / Graphique (ou bouton Assistant Graphique)

– type : Nuages de points (et non Courbes !)

– sous-type : avec lissage sans marquage des données

• affinage de la mise en forme– clic-droit (ou double-clic) sur les éléments à affiner

– blocage des bornes : double-clic sur un axe, onglet Echelle

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Aide à la saisie

• Saisie de x0 : menu Données / Validation ...– critère de validation : décimal

– bornes de saisie : touche F3 pour choisir xMin et xMax

– message de saisie, alerte d'erreur : titre + message

• variante de saisie : choix dans une liste– créer la liste (par exemple dans une autre feuille)

– nommer la liste : sélection + zone de nommage (listeChoixX0)

– critère de validation : liste ; source: =listeChoixX0 (touche F3)

• commentaire– menu Insertion / Commentaire : tester devant x_0 (point P0)

– peut être permanent : Affichage / Barre d'outils / Révision

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Contrôles personnalisés

• contrôles de la barre d'outils "Formulaires"– cliquer-droit dans une barre d'outils quelconque :

choisir Formulaires (et pas Commandes)– compteur, défilement, cases à cocher, boutons radio et zones de

groupe, listes de choix (permanentes ou déroulantes)

• principe fondamental : cellule liée au contrôle– contiendra la valeur du contrôle– toujours nommer la cellule à lier– liaison : clic-droit sur le contrôle / Format de contrôle

• pour les listes : liste d'entrée– liste unicolonne contenant les choix à afficher

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Barre de défilement (P1)

• feuille Dérivée : ajout du point P1 (sous P0)– nommer x_1 et y_1, formule dans y_1 (copie)– insérer un défilement DefilementP1– nommer la cellule liée : clDefilementP1– lier la cellule au défilement, fixer ses propriétés– formule dans x_1 : = x_0+clDefilementP1/100

• graphique : ajouter le segment [P0,P1]– sélection des 4 cellules x_0, y_0, x_1, y_1– faire glisser la sélection sur le graphique

• calcul du taux d'accroissement– nommer la cellule a– formule : = (y_1-y_0)/(x_1-x_0)

Et si P1 est égal à P0 ?Ajouter 0.000001 à x_1 !

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Mise à jour du graphique• en principe, lorsqu'on manipule le défilement, le

segment P0,P1 devrait s'adapter automatiquement– bogue Microsoft : ce n'est pas forcément le cas !

• solution : dans chaque ligne occupée par la zone graphique, mettre une cellule modifiée … !!!– Sélectionner la colonne à droite du graphique (devant la

colonne des x) sur toute la hauteur du graphique

– formule : = y_1 (l'usage du défilement modifie cette valeur)

– valider en maintenant la touche CTRL enfoncée (la formule est recopiée sur l'ensemble de la sélection)

– pour ne pas voir les valeurs : affecter aux cellules la couleur blanche (attention : masquer la colonne ne marcherait pas !)

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Case à cocher (P1=P0)

• insérer une case à cocher (avec barre Formulaires)

• nommer la case insérée : CaseP1enP0

• nommer la cellule liée : clCaseP1enP0• lier la cellule à la case : clic droit / Format de contrôle

• formule dans x_1 : usage de la fonction SI= x_0+SI(clCaseP1enP0=VRAI;0;clDefilementP1/100)+0.000001

– syntaxe : SI (condition ; valeur si VRAI ; valeur si FAUX)

– SI est une fonction à 3 paramètres renvoyant toujours un résultat (2nd ou 3ème paramètre, selon la valeur du 1er paramètre)

– séparateur des paramètres : point-virgule (version française)

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Liste déroulante• Objectif: sélectionner une forme de courbe

– on va définir 5 jeux de valeurs pour les coefficients a2, a1, a0

– insérer une nouvelle feuille et la nommer Coefficients

– créer une table avec les 4 colonnes Forme, a2, a1, a0

– définir 5 jeux de coefficients (cf. valeurs au tableau)

– nommer cette table tableFormes sans inclure la ligne d'en-tête

– ajouter un contrôle "Zone de liste" (avec la barre Formulaires)

– dessous ou à côté, nommer une cellule clDefilementForme

– lier le contrôle à cette cellule et à la plage d'entrée tableFormes

• accès à une cellule d'une table : fonction INDEX – cellule coef_a2 : =INDEX(tableFormes; clDefilementForme; 2)

– syntaxe générale : INDEX (NomPlage ; indexLigne, indexCol)

– modifier coef_a1 et coef_a0 (attention au n° de colonne...)

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Types de choix• Défilement quantitatif

– barre de défilement : associée à l'incrémentation d'un compteur

– valeurs entières entre 0 et 32767

– valeurs réelles en multipliant par un pas

• Choix simple ou multiple– case à cocher : associée aux 2 états VRAI et FAUX

– liste ou boutons-radio : associés à un nombre limitatifs d'états

• Défilement qualitatif– le compteur (cellule liée) est utilisé comme index dans une

table de valeurs => permet de faire défiler entre états différents

– application : définir un nouveau défilement DefilementFormes (à côté des coefficients) ; le lier à la cellule cfDefilementFormes déjà définie (et liée à la liste déroulante)

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Tracé de la droite (P0,P1)• équation droite : y = a.x + b

– a = taux d'accroissement : = (y_1-y_0)/(x_1-x_0)

– b = ordonnée à l'origine : = y_0-a*x_0

• points de tracé : Pmin et Pmax

– coordonnées de Pmin : (xMin, a*xMin+b)

– coordonnées de Pmax : (xMax, a*xMax+b)

• tracé graphique– faire glisser les 4 valeurs dans le graphique

– mettre en forme le trait et les marques (clic-droit)

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Mise en forme conditionnelle

• Objectif – modifier les attributs d'affichage d'une cellule (couleur des

caractères ou du fond, bordures, police, ...) selon sa valeur

– application : taux d'accroissement vert si > 1, rouge si < -1

• menu Format / Mise en forme conditionnelle …– sélectionner d'abord la ou les cellules concernées

– valider le menu Format / Mise en forme conditionnelle …

– sélectionner dans la seconde liste la condition "supérieure à"

– spécifier la borne 1 dans la zone de saisie

– cliquer sur "Format…" pour définir le format à appliquer

– cliquer sur "Ajouter…" pour spécifier la 2ème condition

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Mode plan - Masquage• PLAN : hiérarchisation des lignes (ou colonnes)

– présentation successive de sujets (ex. : équations différentielles)

– le mode Plan permet un masquage interactif par bouton

• menu Données / Grouper et créer un plan– sélectionner les lignes contenant les coordonnées de Pmin et Pmax

– Grouper… (ou Alt-Maj-) : passage au niveau inférieur• Dissocier … fait l'inverse : passage au niveau hiérarchique supérieur

– Options : décocher Lignes de synthèse sous lignes de détail• permet d'afficher le bouton "+" au-dessus des lignes masquables

• masquage d'une courbe– par masquage des lignes contenant les points de tracé

– masquage permanent d'une ligne : Format / Ligne / Masquer • démasquage : sélectionner autour de la ligne, Format / Ligne / Afficher

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Masquage de cellules isolées• masquage (Excel) : lignes et/ou colonnes entières

… mais on peut simuler l'effet d'un masquage !

• action sur la couleur des cellules– affecter aux caractères la même couleur que le fond

– masquage permanent : cf. colonne située à droite du graphique

– masquage interactif : Format / Mise en forme conditionnelle• condition "La formule est" au lieu de "La valeur de la cellule est"

• tester sur l'affichage des 3 points P0,P2 et P1 (libellés et coordonnées)

• usage cellule clTracerTriangle liée à la case à cocher "Tracé du triangle"

• action sur le contenu des cellules : fonction SI– la méthode précédente ne masque pas le tracé graphique

– mettre dans les coordonnées des points une formule du type :

=SI(clTracerTriangle;x_0;"")

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Défilement du point P0• insertion d'une nouvelle barre de défilement

– insérer un défilement DefilementP0 sous le graphique– nommer clDefilementP0 sa cellule liée– formule dans x_0 : =xMin+(xMax-xMin)*clDefilementP0/100

• positionnement de P0 dans la table des valeurs– but : mettre en inverse vidéo la ligne égale à P0, ou bien les 2

lignes entre lesquelles se trouve P0

– définir un nouveau nom à référence relative xCourant :• menu Insertion / Nom / Définir, formule : =Dérivée!$P3

• attention : la référence $P3 signifie : référence absolue (symbole $) pour la colonne P, et relative pour la ligne 3 (on suppose que la cellule active est sur la ligne 3 lorsqu'on saisit la formule)

– Mise en forme conditionnelle• utiliser la formule =ABS(xCourant-x_0) < xPas

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Audit de cellules

• objectif : visualiser les relations de dépendances entre cellules du classeur

• barre d'outils Audit : Outils / Audit / Afficher– sélectionner les 3 coefficients a2, a1, a0

• chaque clic sur l'icône "Repérer les dépendants" ajoute une flèche vers chaque cellule dont la formule fait référence aux cellules initiales (tester les clics successifs)

• chaque clic sur l'icône "Supprimer les flèches des dépendants" ôte le dernier niveau de dépendance ajouté

• l'icône "Supprimer toutes les flèches" permet de tout effacer

– sélectionner le taux d'accroissement a et utiliser les icônes affichant ou masquant les antécédents

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Aide en ligne

• menu ? / Sommaire et Index– Sommaire : manuel en ligne arborescent

– Index : recherche par mots-clés prédéfinis

– Rechercher : recherche des pages contenant les mots saisis

• l'assistant Office (? / Aide sur Excel, ou F1) …

… est rarement efficace !

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Autres fonctionnalités d'Excel

• protection des cellules (menu Format / Cellules)– permet le verrouillage (évite la modification par saisie) et/ou le

masquage (formule invisible dans la barre de formule)

– activation et désactivation par le menu Outils / Protection

• filtrage de données (menu Données / Filtre)– masquage des lignes ne vérifiant pas une condition

• tableau croisé dynamique (Données / Rapport …)– croisement de colonnes dans des tableaux de données

(comptages, sommations, création de rubriques, …)

• fonctions de calcul matriciel– produit scalaire, produit matriciel, transposition, inversion

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EXCEL et la programmation

• Informatique – science du traitement automatisé d'informations

• Langage de programmation– formalisme de représentation des données et des traitements

• Programmation visuelle sous Excel– c'est ce qu'on a fait au cours de cette session !

• Programmation orientée objet sous Excel– VBA (Visual Basic édition Applications) est inclus en standard

– permet d'étendre considérablement les fonctionnalités d'Excel :• programmes (macros) associés à des boutons, contrôles ou dessins

• accès à tout l'environnement d'Excel, à la gestion des événements

• création de procédures et fonctions personnalisées de toute nature

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Exemple : équation diférentielle Classeur EquaDiff.xls - Feuille Equation

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Exemple : équation diférentielle• étude de sensibilité d'une fonction

– variation des paramètres par barres de défilement

• comparaison de méthodes de résolution– choix d'une méthode par cases d'option

– modification du pas de calcul

– modification de l'instant final• création ou suppression de cellules en relâchant la barre de défilement

• utilisation de boutons ou d'icônes réactives– affectation d'un cas de référence

– paramètres d'affichage : plein écran, fond graphique blanc

• boutons et graphiques masquables– zoom au voisinage d'un point

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Boutons d'action

• bouton créé avec la barre d'outils Formulaires

• association à une macro– macro = ensemble d'instructions Visual Basic

– éditeur Visual Basic : menu Outils / Macro / Visual Basic Editor (ou raccourci Alt-F11)

• enregistreur de macro– permet d'enregistrer en interactif des actions qui seront

automatiquement encodées en Visual Basic et modifiables

– simplification du code : sélections intermédiaires inutiles

• écriture directe de code– accès aux cellules des feuilles de calcul : [nomCellule]

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Bouton de réinitialisation

But : ajouter un bouton Réinitialiser dans la feuille Dérivée fixant des valeurs prédéfinies aux coefficients

• créer un bouton (barre d'outils Formulaires)

• ne pas affecter de macro immédiatement !

• nommer le bouton : BoutonReinitialisation

• modifier son libellé : Réinitialiser

• lui affecter une macro (clic-droit)– cliquer sur le bouton Nouvelle

– remplir la macro avec des instructions du type [coef_a2] = 1

• pour exécuter la macro : cliquer sur le bouton

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Macros liées à d'autres objets

• macro sur contrôle– vérification de données

– cohérence entre contrôles

– mises à jour automatiques (bouton-radio, liste, …)

• macro sur objet graphique– tout objet graphique peut être un bouton

– exemple : carte de France• cliquer sur l'insecte pour l'agrandir, cliquer pour l'effacer

• cliquer sur un département pour mettre à jour ses infos

• sélectionner dans la liste pour mettre à jour la carte

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Exemple : carte interactiveClasseur Carte.xls - Feuille France

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Aide en ligne VBA

• sous l'éditeur Visual Basic : touche F1– taper un mot dans la feuille (ex. : if, loop, msgbox)

– y positionner le curseur dessus

– taper F1 : la page d'aide s'affiche (si elle existe)

– rubriques Exemple et Voir aussi

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Autres fonctionnalités de VBA

• VBA = Visual Basic, édition Applications

• langage de programmation complet orienté objet

• commun à Excel, Powerpoint, Word, Access

• utilisé dans d'autres logiciels (SIG Arcview, …)

• création de boîtes de dialogues personnalisées

• modification des menus déroulants, barres d'outils

• exemple : jeu de BOGGLE– recherche récursive des solutions

– affichage graphique de chaque solution

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Exemple : jeu de BOGGLEClasseur Boggle.xls

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Fin de la présentation