Soutenance mémoire
Caractéristiques didactiques de l’environnement d’ expérimentation
CRÉATION D’UN ENVIRONNEMENT D’EXPÉRIMENTATION
Dans le but de résoudre les problèmes décrits dans la problématique, nous créerons un environnement d’expérimentation souple et polyvalent (figure 2.1), pour l’exploration et l’apprentissage autonomes de la technologie dans le secteur de l’électrotechnique. On tiendra compte, dans sa mise en oeuvre, des recherches actuelles en didactique, que nous expliciterons dans les considérations théoriques au chapitre quatre.Des études montrent que les bénéfices de l’ordinateur sont attribuables dans bien des cas à des changements de méthodes d’enseignement et en particulier à l’introduction de l’approche par projets (David Jane, 1997). Ceci rejoint les constats d’une analyse de Larose et al. (1999) sur l’utilisation des technologies de l’information dans l’enseignement. Ce qui importe, c’est qu’il y ait une relation directe entre le modèle pédagogique adopté par l’enseignant et le type d’intégration de ces technologies. Les enseignants qui adhèrent à un modèle pédagogique basé sur la construction active du savoir chez t’étudiant, toujours selon Larose et al., sont ceux qui favorisent des applications des technologies de l’information où dominent l’interactivité, l’autonomie de l’étudiant et les communications. Par contre, les enseignants qui épousent une pédagogie traditionnelle utilisent des technologies basées sur la mémorisation et la répétition de procédures. Il apparaît que l’intégration des technologies de la communication dans la pédagogie est une question subordonnée à la problématique de la transformation paradigmatique du modèle pédagogique.Même si nous vivons dans une société hautement technologique, les moyens importants dont nous disposons aujourd’hui ne sont pas pleinement exploités dans l’enseignement. Souvent, on intègre une nouvelle technologie à l’enseignement pour automatiser des tâches plutôt que pour créer de nouvelles stratégies pédagogiques. On fait mieux les tâches que l’on faisait auparavant au lieti de les faire différemment.
ORDRE ET COURS VISÉS
Notre recherche vise les étudiants du secteur professionnel de l’ordre collégial, plus spécifiquement ceux des technologies du génie électrique, de niveau élémentaire et intermédiaire. Nous voulons aussi attacher une importance particulière aux cours d’électronique analogique, domaine dans lequel il existe très peu de matériel d’apprentissage utilisable en dehors des salles de laboratoires. Nous visons spécifiquement les cours suivants : ordinateur outil 243-143, technologie de l’électricité 243-133, réaliser un système de commandes 243-153, circuits 243-163, systèmes ordinés 243-314-92, électronique analogique 243-374-92 et interfaces, commandes et périphériques 243-605-92.
LE CONTEXTE D’ÉTUDES
Précédemment, nous avons souligné tout particulièrement, que les groupes d’étudiants étaient peu homogènes, que ces mêmes étudiants travaillaient peu en dehors des cours et qu’ils avaient de la difficulté à développer des hypothèses et à intégrer leurs connaissances. Pour ces raisons, nous allons développer un système d’expérimentation informatisé.Il y a trois éléments importants dans l’enseignement: la quantité de matière à couvrir, le degré de maîtrise à atteindre et le temps alloué. Par exemple, si l’on veut que tous les étudiants obtiennent un même degré de maîtrise dans un sujet, ou si l’on veut couvrir la même quantité de matière pour tous, on devra consacrer à chacun une quantité de temps différente. Des étudiants possédant des préalables, des intérêts, des capacités et des styles d’apprentissage divers sont forcés d’apprendre à un même rythme. La réalisation d’une expérience de laboratoire, en particulier, se fait dans un laps de temps déteniiiné. Les étudiants doivent traiter rapidement une quantité importante de données et, l’installation et le montage occupent souvent la majeure partie du temps alloué. Il est difficile alors de travailler efficacement sur les aspects les plus importants et les plus intéressants d’une expérimentation, c’est-à-dire l’analyse des résultats et la modification de certains paramètres pour valider une nouvelle hypothèse.L’enseignement est morcelé, c’est à dire qu’à chaque séance de théorie correspond une séance de laboratoire. Les contraintes d’horaire font souvent qu’une séance de laboratoire a lieu à un intervalle éloigné de celle de la théorie.Il faut également tenir compte, dans le secteur de l’enseignement professionnel, que les étudiants sont fortement orientés vers l’action. Ils attachent une importance primordiale à la réalisation d’expériences pour l’intégration de la théorie. Il faudrait donner aux étudiants de ce secteur la possibilité de pratiquer leurs activités de laboratoire en dehors des salles de cours comme peuvent le faire les étudiants d’informatique, par exemple, qui disposent à la maison d’un ordinateur pour augmenter leur temps de pratique.
|
INTRODUCTION
CHAPITRE I – LA PROBLÉMATIQUE
Persistance et réussite
Motivation et méthode de travail
Intégration des connaissances
Conclusion
CHAPITRE 2 – IDÉE DE RECHERCHE
Création d’un environnement d’expérimentation
Caractéristiques didactiques de l’environnement d’ expérimentation
La représentation graphique
Conclusion
CHAPITRE 3 – MÉTHODOLOGIE DE LA RECHERCHE
Méthodologie de recherche
La recherche de développement
Choix du modèle de recherche-développement technologique de Nonnon
Mise en oeuvre
CHAPITRE4 – CoNSIDÉRATIoNS PRTIQUES ET THÉORIQUES
Ordre et cours visés
Le contexte d’études
• Un contexte d’approche par compétences
• Quelques définitions de l’approche par compétences
• L’approche par compétences et le transfert des connaissances
Modèle d’action en réponse à la problématique
Différence entre un système réel et la simulation
La représentation graphique: un support à la compréhension
Démarche expérimentale
Conflit cogiitif
La représentation multiple pour favoriser l’intégration des connaissances
Le cognitivisme et le transfert des connaissances
• Le cognitivisme et les nouvelles technologies
Le constructivisme
L’approche par devis et tâches pour l’intégration des connaissances
• L’approche systémique
Conclusion
CHAPITRE 5 – LE MODÈLE D’ACTION
Environnement projeté
Fonctions de notre environnemen
L’instrumentation virtuelle
Avantages par rapport â un système conventionnel
Différence avec l’EXAO
Mise en situation
Les phénomènes et les concepts à étudier
• Circuit additionneur
• Les fonctions de transfert
• Les fonctions de transfert et les liens mathématiques
• Le traitement de signal et les amplificateurs opérationnels
• Le théorème de superposition
• Le théorème de Thévenin
• Utilisation de l’amplificateur à décalage programmable
• Etude d’un signal de faible amplitude
• La modélisation physique d’un circuit
Conclusion
CHAPITRE 6 – OPÉRATIONNALI5ATI0N DU MODÈLE D’ACTION ET MISE À L’ESSAI
Démarche d’élaboration
Création d’un premier prototype
• Mise à l’essai du premier prototype
Création d’un deuxième prototype
• Mise à l’essai du deuxième prototype
• Conclusion de la mise à l’essai du deuxième prototype
Environnement complet d’expérimentation produit final
• Caractéristiques principales
• Interface graphique
Applications pédagogiques
• Les fonctions de transfert
Le théorème de superposition
• Le théorème de Thévenin
• La rectification avec des diodes
Conclusion
CHAPITRE 7 – DEscRIPTIoN TECHNIQUE DU PROTOTYPE DÉfINITIF
Description technique du prototype définitif
Caractéristiques principales
• Description de l’interface graphique
• Fonctionnement de l’interface graphique
• Description et fonctionnement du circuit d’expérimentation
• L’acquisition de données et le traitement de signal
• Le générateur de fonctions unipolaires
• Le générateur de fonctions bipolaires
• Le générateur de fonctions bipolaires avec décalage
• L’amplificateur programmable
• Le port SPI et les signaux de sorties supplémentaires
• L’alimentation
• L’enregistrement sur disque
CHAPITre 8 – SCÉNARIO D’INTÉGRATION PÉDAGOGIQUE
Élaboration d’une démarche pédagogiqtie de type heuristique
Rappels théorique
Travail de l’étudiant
Calculs et mise en oeuvre
Calcul du gain
Calcul du signal de décalage
Calcul de Rf et de Rg
Calcul de la tension de décalage
• Résultat pratique
• La recontextualisation
CoNcLusioN
BTBLIOGRAPI-nE
Télécharger le rapport complet
