HOME I/O : un jeu-sérieux pour la technologie. une maison «virtuelle» pour la formation aux sciences et technologies B. RIERA

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Sylvie Marchand
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1 HOME I/O : un jeu-sérieux pour la technologie une maison «virtuelle» pour la formation aux sciences et technologies B. RIERA

2 Sommaire 1- Avant-Propos 2- La simulation de PO et les «jeux sérieux» 3- Le projet «DOMUS» 4- HOME I/O 5- Conclusion et démos

3 Sommaire 1- Avant-Propos 2- La simulation de PO et les «jeux sérieux» 3- Le projet «DOMUS» 4- HOME I/O 5- Conclusion et démos

4 1- Avant-propos Qui suis-je? - Bernard RIERA, Enseignant-chercheur en Automatique à l Université de Reims Champagne-Ardenne - Laboratoire de Recherche : CReSTIC (EA 3804) - Domaines de recherche : synthèse de la commande, supervision industrielle, simulation de Parties Opératives, STIC pour la formation - Conseiller scientifique de la société portugaise REAL GAMES, partenariat scientifique et technique depuis 2008

Laboratoire de Recherche : CReSTIC (EA 3804) - Domaines de recherche : synthèse de la commande,

5 1- Avant-propos - Société portugaise créée en 2007 spécialisée dans le développement de logiciels de simulation pour la formation à l automation - 10 collaborateurs (5 développeurs, 2 designers, 3 administratifs) - Partenariat scientifique et technique avec le CReSTIC (URCA) depuis Distributeurs dans plus de 20 pays

collaborateurs (5 développeurs, 2 designers, 3 administratifs) - Partenariat

6 Sommaire 1- Avant-Propos 2- La simulation de PO et les «jeux sérieux» 3- Le projet «DOMUS» 4- HOME I/O 5- Conclusion et démos

7 2- La simulation de PO et le «jeu-sérieux» Simulateur de Parties Opératives : Modèle numérique temps réel simulant le comportement dynamique d une Partie Opérative d un système automatisé et pouvant être connecté à une Partie Commande réelle ou simulée Utilisation dans l industrie et la formation

dynamique d une Partie Opérative d un système automatisé et pouvant être

8 2- La simulation de PO et le «jeu-sérieux» Modélisation et simulation de la PO dans l industrie : - vérification/validation de la commande - mise en service («virtual commissioning») - formation des opérateurs sur simulateur - du «simple» simulateur de PO au PLM et l Usine Numérique Intérêt de la simulation de Parties Opératives pour l industrie - gain de temps, gain de productivité

formation des opérateurs sur simulateur - du «simple» simulateur de PO au PLM et l Usine

9 2- La simulation de PO et le «jeu-sérieux» Utilisation de la simulation de Parties Opératives pour la formation à l automation - sans risque, gain de place, pas de maintenance, faible coût, complémentaire aux maquettes réelles, - simulations peu réalistes, peu interactives et souvent peu attractives!

place, pas de maintenance, faible coût, complémentaire aux maquettes

10 2- La simulation de PO et le «jeu-sérieux» Il y a un «fossé» entre les simulateurs de PO pour la formation et les «simulateurs» des jeux vidéos utilisés par nos élèves!

11 2- La simulation de PO et le «jeu-sérieux» «Déséquilibre actuel entre une société multimédia et des modalités éducatives attachées à des processus ancestraux de transfert de connaissance» (Technologies et Formations, octobre 2009) le «serious game» est-il une solution?

à des processus ancestraux de transfert de connaissance»

12 2- La simulation de PO et le «jeu-sérieux» - Un «serious game» c est quoi? 2 notions Recours aux technologies d animation du jeu vidéo (game play : jouabilité, rendu 3D temps réel, animation 2D/3D, son, moteur physique, ) Pédagogie ludique (game design) - Ce n est pas nouveau! Dès le début du jeu vidéo (années 70), utilisation comme support d apprentissage - Le «serious game» à l école Les jeux sérieux se distinguent par le fait qu ils combinent une dimension «sérieuse» (éducative dans le cas qui nous intéresse) avec une dimension ludique

physique, ) Pédagogie ludique (game design) - Ce n est pas nouveau!

13 2- La simulation de PO et le «jeu-sérieux» Hypothèses pédagogiques et réalité des «serious games» à l école : le game play - la 3D peut apporter un réalisme et donc une «conscience de la situation» pour l apprenant. C est un facteur «positif» pour découvrir, comprendre et apprendre. - L interactivité et l aspect «ludique» favorisent la motivation. Projet DOMUS

14 Sommaire 1- Avant-Propos 2- La simulation de PO et les «jeux sérieux» 3- Le projet «DOMUS» 4- HOME I/O 5- Conclusion et démos

15 3- Le projet «DOMUS» Le projet «DOMUS» : une maison virtuelle, grandeur nature, ouverte et communicante pour l apprentissage des sciences et technologies pour le Collège, le Lycée et les Etablissements d Enseignement Supérieur Projet R&D de 30 mois démarré en octobre 2011 financé en partie par la DGESCO 2 partenaires :

le Collège, le Lycée et les Etablissements d Enseignement Supérieur Projet R&D

16 3- Le projet «DOMUS» Collège «confort et domotique» Cahier des charges : Logiciel «autonome», complémentaire aux maquettes réelles, et aux ressources multimédias et Web

17 3- Le projet «DOMUS» La domotique est l ensemble des techniques de : l'électronique la physique du bâtiment l automatisme l'informatique les télécommunications Ces techniques sont utilisées dans les bâtiments, permettant de centraliser le contrôle/commande des différents systèmes et sous-systèmes de la maison 3

télécommunications Ces techniques sont utilisées dans les bâtiments,

18 3- Le projet «DOMUS» La domotique n est pas qu une technologie de confort, elle intervient également pour la sécurité des biens et des personnes la compensation des situations d handicap et de dépendance économiser l énergie rendre la maison «intelligente» 4

et des personnes la compensation des situations d handicap et de

19 3- Le projet «DOMUS» La domotique aujourd hui d un point de vue technique des box domotiques ou ADSL connexion à Internet différentes technologies de bus pour les capteurs et actionneurs (filaire, X10, Zwave, KNX, )

connexion à Internet différentes technologies de bus

20 - La Technologie n est pas isolée et ne doit pas être considérée comme un bloc hermétique sans relation avec son environnement scolaire (Perrot, 2011). 3- Le projet «DOMUS» - Approche «Système», la simulation d une maison a un sens si elle est ouverte sur les autres disciplines Concevoir un outil numérique favorisant la démarche d investigation et permettant à l enseignant d imaginer et de mettre en place de multiples situations-problèmes 4

3- Le projet «DOMUS» - Approche «Système», la simulation d une maison a un sens si elle est ouverte sur les

21 3- Le projet «DOMUS» Amener une vraie maison dans la salle de classe (collèges, lycées, IUT, BTS, Ecoles d Ingénieurs, Universités)! Et en faire un lieu de découvertes et d expérimentations!

22 Sommaire 1- Avant-Propos 2- La simulation de PO et les «jeux sérieux» 3- Le projet «DOMUS» 4- HOME I/O 5- Conclusion et démos

23 4- HOME I/O HOME I/O c est : Plus qu une simulation temps réel ou accélérée du comportement d une maison sur PC (XP, W7, W8), c est un jeu-sérieux! Expérience immersive à la première personne (FPS) avec des graphismes 3D, du son et un moteur physique Paramètres environnementaux Choix de la date et de l heure Position géographique Contrôle des conditions climatiques (température, vent, couverture nuageuse, humidité) E/S (capteurs, actionneurs) TOR ou analogiques

24 4- HOME I/O 174 objets pilotables : lumière, ouvrants, chauffage, alarme intrusion, sécurité incendie, porte de garage, portail Connectable à des technologies tierces (logicielles ou matérielles) Outil numérique utilisable pour de multiples contextes pédagogiques Compatible OCULUS RIFT et Gamepad XBOX 360

25 4- HOME I/O

26 4- HOME I/O Nombreux contextes pédagogiques: Géographie (coordonnées et trajectoire du soleil) Etude de Plans d architecte Consommation et efficacité énergétique Conditions climatiques Analyse thermique Surveillance et Sécurité Domotique (maison «intelligente») Conception de systèmes de commande Informatique et réseaux

27 4- HOME I/O Domotique simple mode «Console» mode «Câblé» Le concept : 3 modes Domotique avancée mode «Externe»

28 Domotique simple - mode «Console» Programmation de scénarios à la façon des box «domotique» intégrée dans 4- HOME I/O Éclairage, motorisation, chauffage, sécurité intrusion, sécurité domestique

29 4- HOME I/O mode «Externe» (Soft PLC) mode «Console» mode «Câblé» Le concept : 2 logiciels

30 4- HOME I/O mode «Externe» dll (fournie) (plugins) software hardwares

31 4- HOME I/O

32 4- HOME I/O nouvel outil numérique pédagogique, nouveaux usages? Expérimentation nationale (50 professeurs) en 2013/2014 pour une évaluation du potentiel pédagogique 3 partenaires - RNR Technologie - DAN Académie de Reims - CEREP (Sciences de l Education)

33 4- HOME I/O nouvel outil numérique pédagogique, nouveaux usages? 1) Formation à HOME I/O + Licence Bêta 2) Phase de découverte et d évaluation par les enseignants 3) Proposition de scénarios pédagogiques 4) Tests avec des élèves - maîtriser les limites d utilisation - assigner des objectifs de formation précis

34 4- HOME I/O Quelques résultats obtenus - Validation du concept - Ajout de fonctionnalités (permissions, alarmes, plugins ) - Révision du système de licences - Retour positif des élèves - rôle actif de l enseignant Nécessité de créer/partager des ressources

35 4- HOME I/O Proposition de scénarios et de séquences pédagogiques par des enseignants de collèges (4 ème ), lycées, Universités Création d un site WEB dédié à HOME I/O

36 4- HOME I/O - Ressources pédagogiques (C, L, ES) - Témoignages, Tutoriels, Vidéos,

37 Sommaire 1- Avant-Propos 2- La simulation de PO et les «jeux sérieux» 3- Le projet «DOMUS» 4- HOME I/O 5- Conclusion et démos

38 5- Conclusion et démos - HOME I/O et CONNECT I/O : outils numériques pédagogiques uniques - Réflexion nécessaire sur les usages possibles L enseignant reste le maître du jeu! - Démos : DAQ 4750, Smartphones (Iphone, Android)

39 Merci de votre attention!

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