THERMOPTIM : une plateforme d’expérimentation virtuelle pour
la thermodynamique et les systèmes énergétiques
Renaud GICQUEL, Ecole des Mines de Paris
thermodynamique matière difficile
• concepts fondamentaux peu intuitifs
• calculs à effectuer complexes et rébarbatifs
• hypothèse des gaz parfaits presque toujours
caricaturale
• décalage entre ce qui est accessible aux élèves et
la réalité industrielle
• quasi-impossibilité de faire en classe des
expérimentations sur les machines réelles
apports de la didactique appliquée
• double référentiel connaissances certifiées /
développement des techniques
• synthèse connaissances déclaratives /
procédurales
• importance de la modélisation, étape
incontournable dans le processus de
construction des connaissances et lors de
leur utilisation
pour la thermodynamique :
• dilemme : modèles soit irréalistes, soit
incalculables
• modèles de composants relativement simples
(basés sur les bilans énergétiques ou enthalpiques)
• mais propriétés des fluides complexes (gaz parfait
valable uniquement pour gaz monoatomiques loin
de la zone d’ELV)
approche classique :
• soit hypothèses trop simplificatrices
• soit méthodes fastidieuses à mettre en
pratique (tables…)
étudiants démotivés
approche avec Thermoptim :
• commencer par l’approche classique
• compléter par des expérimentations
virtuelles
• structurer la démarche de modélisation
- faire le lien par la modélisation entre réalité technologique et bases théoriques
- privilégier les aspects qualitatifs
- démarche de modélisation structurée : systémique / analytique
- plateforme d’expérimentation virtuelle
pédagogie innovante
résultats très précis sans écrire une équation ni une ligne de codereprésentations graphiques
utilisé dans 30 établissements d’enseignement supérieur disponible en cinq langues
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Editeur de schémas / Ecran synoptique
Diagrammes interactifs• vapeurs (h,p)
Diagrammes interactifs• vapeurs (T,s)
Modules d’initiation• calculateur de propriétés
atouts de THERMOPTIM
• synergie systémique et analytique
• concepts naturels de l’ingénieur
• aucune ligne de code à écrire
• résultats précis sans difficultés calculatoires
• réduction de la charge cognitive
• capacité de traiter des cas réels (IGCC)
résultats pédagogiques
• forte motivation des élèves
• meilleure assimilation
• participation beaucoup plus active
• contacts plus intéressants avec les élèves
licences
• Démonstration (gratuite)
• Education salle de cours 25 Euros/an (par 10)
• Standard (définitive) 50% enst. 1000 Euros
• Professionnelle (optimisation) 1700 Euros
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