UTILISATION DE L'ORDINATEUR DANS L'ENSEIGNEMENT EXPERIMENTAL PRATIQUE
F. SOURDILLAT S. CESARANü
CREEM (C.N.A.M.) (*)
CFAPI (Université de Jussieu) (*)
Les maniDlJ1Jtl~ns Dr~s~nt~essnnt issu~s de tr~vRUX co~mencés ~n 1982 concern"l'lt:
.. rj'une (J3ft 13 rectF';"'('~lf~ d'lnstru'nenLs SOéClfirjues d'aide ~ 18 r~fJr(~'1~ntat.icn qn~phlq'J" (CREEM).
* d'8utr~ part 18 ré,JI lsntion de commnrvies oermettant a des enfants ,anrlic8oPs Ifaccès à l'ordinateur (CfA.?I).
L'évolut.on de ce projet nous a mené a réaliser des interfaces olus évolués et d'emploi plus général, en utilisant la VOle série comme moyen rle communiquer avec l'ordinateur.
Dès le mois de JUIN fonctionnait un montRge permettant la
commande par tout ou rien de 1 è 32 diapositifs électriques
(lampes,moteurs etc .. ), mais aussi d'interroqer par programme
l'état de 1 è 32 interruoteurs ou contacts.
Le montage sUlvant, d'un type nouveau (unité anRlogique) donne cette fois la possibilité de mesurer des grandeurs continues, tout en Dermettant également des actions sur des dispositifs tout ou rlen.
II) 1J8JET:
Développer les moyens matériels et logiciels mettant en oeuvre l'outil informatique dans une phase pratique de
l 'cnseignement .
ùans ce cadre, on uti! isera d'Autres moyens de communicBtion avec l'ordinateur que l'ecran-clavier. Nous nous proposons de
les développer dans le contexte suivant:
* simplicité de connexion (utilisation de la
prise série existante sur tout ordinateur)
* qestion de la communication supportée par le
logiciel standard.
* indéoendance maximale entre l'application et
le type d'ordinateur connecté.
III) CHAt~P i)'APPLICATIONS:
* travaux pratIques en physique et chimie
* Apprentissaqe de la logique binaire
* familiarisation aux techniques de commandes numériques * OlJVerture sur la robotique
IV) ,['PŒS:J'JT1LIS~TFI'IS
~) iJsrtge par l' '.S[!'vp d'un outll pré-programmé par
l1~nseignant:
• utl Ilsgtion de 01rl~ctlciels nermett~nt pendAnt le
déroulement du program~e d'effectuer des mesures en
temps reel
ex: petit prnqrgmme en LSE pr~senté aux dernières
journées de CHAMONIX sur l'étude d'un pendule et
tr3cé de la courbe d'amortissement sur l'écran
graphique d'un R2E (fonctionne également en BASIC
sur d'autres configurations: TD7 ... )
Un des intérets de cette démonstration est la
corrélation simultanée entre le mouvement du
oendule et sa représentation graphique.
• manettes, boutons,potentiomètres,bras articulés, l'souris" , oermettant de fournir les données d'un
mouvement au programme utilisateur (rappelant les "parldles" et autres manettes de jeux des ordinateurs grand-public) .
cf: démonstrations à CHAMONIX.
De tels objets sont essenclellement destinés à
faciliter la communIcation avec des logiciels
graphiques.
• validation automatique d'un montage logique réel (vérification de cablage en TP de physique, en cours de réa1isation)
Ce système permet a l'ordinateur connecté de
connaitre toutes les actions effectuées par
l'élève au cours d'un montage électrique sur une
platine munies d'une centaine de connecteurs.
• simulation du fonctionnement de circuits logiques
cf: démonstrations à CHAMONIX.
Une quinzaine de commutateurs (monostables et
bistables transmettent leur état a l'ordinateur
connecté qui peut également commander de manière
indépendante une trentaine d'indicateurs lumineux
(LEDS). Le programme écrit en BASIC ou L5E,
effectue ainsi une simulation en vraie grandeur
en "faisant agir" les commutateurs sur les
indicateurs selon les rapports logiques que l'on
se propose de faire étudier à l'élève. Un simple
dessin sur une feuille mobile, associée au
programme et placée sur le montage, permet de
désIgner les entrées, les sorties et le nom des
circuits logiques à étudier. On peut ainsi avec
c)f',~;r"\Jctt(J'l 8'lf l'eSl""'v"? ~Jp 3,T- 'lul-,'il rJ[lr.ratolre g];8j,je; i".Hl l"n'-F'lqr j,.- i)rnqf'~iriiln?tln') ;lDOC'}pr 1.".
' p t t p o;~rtJe q'él rns '~ncore fZ1Lt l 'ot:rjpt de j~vl~Jol]Oem2ntg lrnoo~t.~lltS.;
.. oro'lr:vnm.'1tion de Dri',~p.8 de meslJres automatiques RU
~ours d1une ~xDérlence.
• Drogra~mation de la t~lécommBnderi'un automate (tortue} bras robot, modèle réduit de machine-outil ... )
* construction c1'une boucle de réqulation ou de controle
numérique et règlage des paramètres .
• raccordement è l'ordinateur d'objets partlcipants à
simulation de la conduite de machines, chaine, vehicules ...
Une adaptation logicielle mineure permet à ces montages de
fonctionner sur ~ICRALRZE (LSE et Basic), THOMSON T07, ACORN
BBC ...(en cours sur L~JGA[JAX et SIL'Z).
V) EXTE~SIONS POSSIBLES:
- Développement d'autres moyens d'accès à l'ordinateur,
dans le domaine de l'enfance inadaptée.
- Etude de systèmes plus spécialisés, adaptés à l'audiOVisuel
grand publiC (magnétocassette, projecteur diapos ••• )
VI) FACIUTES D'APPLICATION:
• le micro-ordinateur est de type courant et ne subit aucune modification particulière; il doit npanmoins etre équipé
d'une prise de communication série (VZ4) •
.. le nombre de modèles différent3 d'interfaces doit etre le plus réduit pOSSIble (un ou deux modèles couvrant plus de
VII: l',1']1{'1A Il'JN T[CHili! QUE:
Sont actuellement réalisés les Interfaces suivants: • des prototypes "Iogi'lues" par tout nu rien Il 32 voies
d'entr0e, 32 voies de sortie accessibles une Il une ou par blocs de 4.
• des orototypes "analogiques" Il 16 entrées analogiques et 16 sorties numeriques.
• des unités simplifiées offrant 2 entr~es pneumatiques
et 1 sortie lumineuse detinés a la rééducation d'enfants handicapés moteur.
VII) OI3JECI IFS ACTUELS
• développer les logiciels didactiques pour les montages
réalisés à l'aide des premiers interfaces •
• assurer la construction d'une dizaine d'unités de chsque type pour satisfaire les demandes qui nous sont formulées, permettant ainsi une première évaluation.
(*) CREEM
(*) CFAPI
(*) CNEFEI
Centre de Recherche et d'Expérimentation pour l'Enseignement des Mathématiques.
Centre de Formation des Enseignants Il l'Informatique.
Centre National d'Etude et de Formation pour l'Enfance Inadaptée.
