1 Les Aides Logicielles Pédagogiques : une réponse aux nouveaux défis posés à...

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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

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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

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• Modules d’initiation (applets)

• Diagrammes interactifs simples

d ’emploi

– vapeurs (h,p), (T,s)

– gaz idéaux (T,s)

– psychrométriques

La famille THERMOPTIM

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• 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

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Editeur de schémas

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Simulateur

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• privilégier les aspects qualitatifs

pédagogie THERMOPTIM

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• privilégier les aspects qualitatifs

•présenter les types primitifs et

leurs principales options de

paramétrage

pédagogie THERMOPTIM

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• privilégier les aspects qualitatifs

•présenter les types primitifs et

leurs principales options de

paramétrage

• souligner le sens physique des

concepts

pédagogie THERMOPTIM

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• 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

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• 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