STIC:STIC III (2020)

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Thèmes de l'édition -Technologies portables en éducation

Le cours STIC III édition 2020/21 (semestre de printemps) a pour objectif d'élargir le thème en:E-textile traité dans l'édition STIC IV (2019) avec le thème Technologies portables en éducation (Angl. en:Wearable technology).

“Une technologie portable ou mettable (de l'anglais wearable technology, appelée également habitronique) est un vêtement ou un accessoire comportant des éléments informatiques et électroniques avancés. Les technologies portables incluent notamment des textiles (chandails, gants, Hexoskin, maillots de bain connectés, pansements connectés etc.), des lunettes (Google Glass), des montres connectées (Pebble Watch, Apple Watch) et des bijoux. ” (Wikipédia,récupéré le 15 Février 2021).

Arguel (2018) a analysé une base de données recensant 427 dispositifs utilisant les technologies portables (http://vandrico.com/wearables) et commercialisés par 266 marques. Selon cette étude, les domaines d'application des technologies portables sont liées:

  • aux activités quotidiennes telles que se déplacer, trouver son chemin, gérer son emploi du temps, etc. (224 appareils),
  • à la pratique du sport ou d’activités physiques (188),
  • à la surveillance médicale (86),
  • à des activités professionnelles spécifiques (67),
  • aux loisirs, aux jeux vidéo, aux animaux de compagnie, etc.

Par conséquent, les fabricants de technologie portable ne semblent pas s’intéresser au domaine de l'éducation. Nous vous proposons de nous y intéresser dans ce cours de fabrication. En d'autres termes, nous vous proposons d'être des pionniers dans la conception et la fabrication de technologies portables en éducation.

Objectifs

Objectifs du cours

Au plan technique
  • Se familiariser avec les principales technologies de fabrication numérique disponible à Tecfa (Impression 3D, Découpe Vinyle, Gravure-découpe laser, Broderie numérique) et à la programmation de cartes électroniques de type Arduino ou Adafruit Circuit Playground Express,
  • S'initier aux bases du dessin vectoriel,
  • Consolider vos bases de programmation.
Au plan conceptuel
  • Adopter une démarche design thinking dans la conception et la fabrication numérique,
  • Réaliser un objet d'enseignement ou d'apprentissage qui aura un apport défini dans un scénario ou une activité pédagogique.

Objectifs pédagogiques

  • Développer des connaissances et compétences numériques comme le dessin vectoriel ou encore la programmation (Barlex, 2011[1]),
  • Développer des connaissances et compétences disciplinaires comme les mathématiques, les sciences (Blikstein, 2013[2]) ou encore l'art visuel (comme par exemple le cours de B. Emery et S.Lauper Conception assistée par ordinateur, enseignants au Collège Calvin à Genève).
  • Développer des compétences transversales dites compétences du 21e siècle comme la pensée critique (Blikstein, 2018 [3]), la résolution de problèmes (Blikstein, 2013), la créativité (Blikstein, 2013; Schön & al., 2014 [4]) et aussi des compétences en design (Brady, 2017 [5]).
  • Développer des compétences métacognitives à travers sa propre activité de conception et de fabrication en envisageant leurs apports pour votre propre apprentissage.
  • Appliquer des connaissances acquises en ingénierie pédagogique dans l'intégration d'un dispositif conçu pour un usage pédagogique prescrit.

Présentation du cours

Déroulement

Ce cours se déroule en deux temps :

Avec

  • une contribution à Edutech Wiki dans le domaine des technologies de fabrication numérique ou de la programmation.
  • la participation à un événement outreach : idéalement, nous souhaiterions organiser un Maker Faire au niveau Tecfa ou de l'Unige au FacLab (selon les conditions sanitaires). Nous envisageons la possibilité de participer à un événement comme le Salon du Livre ou encore la Nuit de la Science. A discuter.

Dates

Ce cours se déroulera en deux demi-journées, mardi après midi et jeudi matin, de la semaine MALTT 2ème année sauf mention contraire.

Séances de 2 demi-journée, Semaine MALTT 2e année

P4 : mardi 2 Mars, 14:00 - 17:30 (avec pause) ET Jeudi 4 Mars 2021, 09:00 - 12:30 (avec pause);

Suite à l'annonce du décanat de poursuivre les enseignements à distance jusqu'au 1er Avril 2021 (Cf. https://www.unige.ch/coronavirus/fr/etudiant-es/ -> Semestre de printemps 2021), ces séances se dérouleront en ligne. En complément de ces séances, nous prévoyons de petits workshops sur RDV avec 3 étudiant-es maximum et dans le respect d'un protocole sanitaire strict. Ces séances vous permettront de venir designer et fabriquer vos objets en étant accompagné par l'équipe enseignante.

P5 : mardi 13 Avril, 14:00 - 17:30 (avec 2 pauses) ET Jeudi 15 Avril 2021, 09:00 - 12:30 (avec 2 pauses);

Les cours de printemps se déroulant à distance, les séances synchrones se dérouleront en ligne. Elles seront accompagnés de workshops présentiels sur RDV pendant la période à distance.

P6: Lundi 10 Mai 14:00 - 17:30 (avec pause) ET Mardi 11 Mai 2021, 14:00 - 17:30 (avec pause);

Modalités à déterminer

Support et assistance

Questions / forum
  • Pour les questions génériques, utilisez la page discussion STIC Discussion:STIC III (2020)
  • Pour les questions relatives à chaque activité (activités d'initiation, idées de projet), utilisez les pages discussions de ces activités.
Ateliers de support et de fabrication

En complément du cours, nous vous offrons plusieurs ateliers de supports pour vous aider dans la conception et la fabrication de vos objets. Pour une question d'organisation et de précautions sanitaires, ces ateliers auront lieu sur RDV. Inscrivez-vous dans la page calendrier de RDV STIC III.

Listes des participant-es

Veuillez SVP inscrire votre prénom/nom si vous souhaitez suivre le cours STIC 3 au semestre de printemps 2021.

Machines et matériel

Ce cours nécessite du matériel et de l'équipement. Nous allons mettre les machines de Tecfa à disposition en S01 à Uni Pignon (cf. calendrier de RDV). Nous allons aussi vous fournir le matériel nécessaire pour vos exercices. Concernant les projets, nous avons commander du matériel mais nos réserves sont limitées. Selon l'ambition de votre projet, il se peut que vous ayez à vous procurer du matériel vous même.

Logiciels utilisés

Voici une liste de logiciels et plateformes que vous pouvez utiliser pour réaliser vos projets. Nous en verrons certains en classe, peut être pas tous. La majorité de ces logiciels sont documentés dans ce wiki; sinon, des liens vous sont fournis pour accéder à des tutoriels. Si vous travaillez sur un logiciel sur lequel il manque un tutoriel, ce peut être fait dans le cadre votre contribution wiki. Bien évidemment, vous pouvez utiliser les outils de votre choix mais que vous maîtrisez (nous ne pourrons peut être pas vous fournir un support pour ceux-ci).

Vinyle et laser (dessin vectoriel)
Broderie numérique
  • InkStitch, une extension de Inkscape pour la broderie. Si vous ne savez pas installer une extension dans Inkscape, consulter la page extension ou cette page pas à pas d'installation
  • Design Era/Stitch Era : peu de licences disponibles. Ces licences sont installées sur les PC de TECFA. Si vous avez un projet axé sur la broderie numérique nous recommandons ce logiciel qui est très bien documenté au niveau tutoriels dans ce wiki. Voir à ce propos le guide de tutoriels Stitch Era.
3D
Électronique
  • MakeCode, plateforme en ligne, utilisée pour les cartes Adafruit Circuit playground mais aussi d'autres cartes.
  • Arduino, logiciel standalone ou plateforme en ligne, utilisé pour coder les cartes Arduino mais aussi d'autres cartes.
  • Tinkercad, plateforme en ligne pour la conception de circuits électroniques
  • CircuitLab editeur en ligne de dessin de schéma électronique (aucune sauvegarde sans abonnement)
  • Circuit Diagram Web Editor editeur en ligne de dessin de schéma électronique

Machines

Hardware (composants)

  • Carte Arduino REv3
  • Kit Circuit Playground Express (1 kit par personne)

Plus de détails concernant la matériel disponible sous Matériel à disposition et besoins éventuels

Programme et productions

Préparation

Avant la semaine présentielle, veillez à installer les logiciels suivantes

Dessin vectoriel (vinyle, laser, broderie)
Impression 3D

En cas de besoin, contactez-nous via la page discussion si vous rencontrez des difficultés lors de l'installation. L'objectif est que vous ayez tout-es des logiciels prêts à être utilisés sur votre machine.

Module I (mardi 2 et jeudi 4 Mars 2021)

Activités en classe

Lors des deux premières demi-journées, nous allons vous présenter plusieurs technologies (traceur de découpe, découpe-gravure laser, broderie numérique, 3D) et vous initier aux bases de l'électronique. Celles et ceux qui ont suivi le cours l'an dernier ont l'avantage de connaître déjà certaines des technologies, nous prévoirons des activités un peu plus corsées pour celles et ceux qui le souhaitent.

Programme des deux demi-journées
  • Présentation du cours STIC 3
  • Présentation de la conception et fabrication numérique
  • 5 Activités d'initiation ayant pour thème les Emojis 🤩😍
  • Bases d'électronique
  • Présentation des activités à distance, discussion sur l'outreach event.
Déroulé
Mardi 2 Mars 2021, orientation dessin vectoriel
Jeudi 4 Mars 2021, orientation programmation

Activités à distance

Activités d'initiation aux technologies
  • Pour chaque technologie, réaliser deux objets (vinyle, laser, 3D, broderie numérique, électronique) sur le thème matérialisation de l'invisible (thème au choix : actions, phénomènes naturels etc.) soit 10 objets au total.
    • Input : données externes invisible (exemple : chant des oiseaux). Comme vous avez deux objets à réaliser, vous pouvez choisir deux thématiques ou garder une seule thématique déclinée différemment pour les deux objets.
    • Output : votre interprétation de ces données via les différentes technologies.

NOTE : vous pouvez reprendre des objets fait par d'autres (modèle 3D, code ...) mais vous devez citer vos sources dans votre rapport.

Grand projet
  • Explicitation de votre idée de projet dans la page Grand projet: idées. C'est aussi le moment de constituer vos groupes et éventuellement de réfléchir sur le matériel dont vous aurez besoin. Une liste est disponible sous STIC:STIC III (2020)/Matériel à disposition et besoins éventuels : inscrivez vous dans les colonnes qui en indiquant votre besoin. Si vous avez des besoins particuliers, il faut les justifiez et les indiquez dans le tableau vos besoins (nous évaluerons l'opportunité des achats ou vous proposerons des solutions alternatives).
  • Lecture conseillée pour vous inspirer pour vos idées (liste non exhaustive). Ne lisez pas TOUT mais parcourez :)
    • Amaël Arguel (2018). « Quelle place pour les « technologies mettables » (wearables technologies) à l’école ? » Canopé, https://www.reseau-canope.fr/notice/quelle-place-pour-les-technologies-mettables-a-lecole.html
    • Sandall B. K. (2016), “Wearable Technology and Schools: Where are We and Where Do We Go From Here?”, Journal of Curriculum, Teaching, Learning and Leadership in Education, 1(1), article 9.
    • Bower M. & Sturman D. (2015), “What are the educational affordances of wearable technologies?”, Computers and Education, 88, p. 343-353.
    • De Freitas S. & Levene M. (2003), “Evaluating the development of wearable devices, personal data assistants and the use of other mobile devices in further and higher education institutions”, JISC Technology and Standards Watch Report, (TSW030), p. 1-21.
    • Iyawa, G. E., Herselman, M., & Botha, A. (2017, November). The application of wireless sensor networks and wearable technologies for educational purposes: A scoping review. In Proceedings of the Second International Conference on Advanced Wireless Information, Data, and Communication Technologies (pp. 1-5).
Contribution wiki

Pour les activités wiki, consultez les thématiques et choisissez en une puis :

  • Inscrivez-vous dans le tableau en bas de page et indiquez les thématiques/pages sur lesquelles vous souhaitez contribuer. Vous pouvez choisir les mêmes thématiques que l'un-e de vos collègues et dans ce cas, nous discuterons en classe pour organiser les choses.
  • Réfléchissez à votre contribution et indiquez son contenu en quelques mots : qu'est ce vous voulez faire ?
A "rendre" pour P5
  • Activités d'initiation : fichiers de conception prêts avec descriptif + si vous le pouvez fabrication de quelques objets physiques
  • Avancée de la contribution wiki selon les consignes ci-dessus. Indiquez votre état d'avancement dans le tableau de suivi de la page des Activités wiki. BONUS : commencez votre contribution :)
  • Grand projet  : idée de projet, constitution des groupes, vos besoins provisoires en termes de matériel (à indiquer dans votre sous-page projet).

Module II (mardi 13 et jeudi 15 Avril 2021)

Activités en classe

Programme des deux demi-journées Lors de ces deux demi-journées, nous allons 1) revenir sur les activités initiées lors de la période précédente (activités d'initiation, contributions wiki), 2) découvrir les principes de bases de l'électronique (manipulation de signaux et d'informations électriques), 3) réaliser quelques activités hands-on électronique et '4) présenter et discuter vos projets.

Déroulé

Mardi 13 Avril 2021 de 14h à 17h30 avec 2 pauses
  • Partie 1 activités d'initiation et activités wiki (1h avec pause de 15')
    • Activités d'initiation (1 technologie présentée par 2 personnes - 8' par technologie)
      1. Présentation des fichiers et/ou objets réalisés
      2. Discussion : échanges de bonnes pratiques et de tips, suggestions d'amélioration des objets.
    • Activités wiki (2'/personne)
      1. Présentation des avancées
      2. Discussion, échanges et conseils.
  • Partie 2 principes d'électronique (1 heure avec pause de 15')
  • Partie 3 hands-on électronique (45 mn hands-on / 15 mn bilan)
Jeudi 15 Avril 2021 de 9h à 12h30 avec 2 pauses
  • Partie 1 hands-on électronique (1h avec pause de 15')
    • Finalisation hands-on électronique : electro-challenge (30')
    • Présentation/discussion (5'/5' pour chaque binôme)
  • Partie 2 présentation et discussion des projets (1h avec pause de 15 mn, env. 10 min si 6 projets)
    • Présentation (y compris besoin en matériel) (4')
    • Discussion collective des idées de projet (6')
  • Partie 3 activités à distance et discussion (45 minutes - 1h)
    • Présentation des activités à distance
    • Questions diverses des étudiant-es, discussion P6 (dates/horaires)

Activités à distance

Besoin en matériel (confirmer MAX Vendredi 23 Avril à 12h)
  • Confirmer vos besoins en matériel dans la page matériel. Pour cela, consulter le matériel à disposition pour chaque technologie et remplir la partie 7.2 dotation matériel spécifique aux projets.
  • Matériel supplémentaire : en priorité, essayez de travailler avec le matériel dont nous disposons. Nous avons acheté une certaine quantité de matériel pour ce cours que nous souhaitons que vous utilisiez en priorité. Toutefois, vous pouvez exprimer des besoins supplémentaires en les justifiant. Pour cela, ajouter une ligne besoin supplémentaire : décrivez le matériel dont vous avez besoin et une petite justification.
Activités d'initiation aux technologies
Pour chaque technologie, finaliser vos objets d'initiation soit 10 objets au total en suivant les consignes données dans Activités à distance - Module I. En d'autres mots, vous devez être en possession de vos objets pour P6 en procédant aux deux étapes suivantes :
Grand projet
  • Pensez à relire les consignes du grand projet. Un certain nombre de contraintes sont à respecter.
  • Créer votre sous-page depuis la page idées de projet et commencez à la documenter (portez une attention particulière au choix de votre nom de projet, éviter aussi les articles). Voir par exemple idée de projet Lydie
  • Présenter la maquette de votre projet c'est à dire le code et une réalisation prototypée de votre projet.
Contribution wiki
  • Présentation de votre avancée. A ce stade, vous devriez avoir réaliser la moitié de votre contribution.

A rendre pour P6

  • Finaliser les activités d'initiation (fichiers + objets physiques)
  • Présentation des maquettes de projets à partir des sous-pages projets. Nous devons constater une évolution notable avec la présentation faite lors de la présentielle 2 (présence d'une maquette, petite description, prochaines étapes de travail).
  • Avancement substantiel des activités wiki. A minima, vous devriez avoir réalisé au moins la moitié de votre contribution finale, idéalement les 2/3.

Module III (Lundi 10 et Mardi 11 Mai 2021)

Activités en classe

Programme détaillé à venir.

A priori:

  • Clôture des activités d'initiation : présentation des objets physiques (chaque étudiant-e doit au moins avoir fabriquer une partie de ses objets)
  • Avancée des projets : présentation de votre cahier des charges, de prototypes (votre solution) et de votre plan pour tester votre solution (tests utilisateurs), échanges.
  • Activité wiki : présentation des avancées, échanges et discussions

Activités à distance

Programme détaillé à venir.

Evaluation

Pondération
  • Activité d'éveil : 40 % (10% vinyle-laser, 10% broderie, 10% 3D, 10% électronique).
  • Contribution wiki: 20%
  • Grand projet (y compris documentation dans une page projet) : 40%
  • Contribution outreach (acquis/pas acquis): 0%.

Les projets pour le module 1 et les contributions wiki sont des travaux individuels.

Le projet peut être effectué par groupe de 2 ou 3. En fonction du nombre de personnes qui réalisent le projet, voici ce qui est demandé :

  1. Travail individuel: technologie portable + code et documentation en ligne
  2. Travail à 2: Comme (1), mais avec un petit usability testing en plus
  3. Travail à 3: Comme (2), mais avec une analyse UX plus complète (utile, utilisable, plaisant) ou une autre analyse intéressante.
Evaluation du grand projet

L'évaluation portera à la fois le rapport et le projet en soi.

  • Qualité du rapport. Le rapport doit détailler :
    • Les activités d'initiations (i.e les activités de découverte broderie, découpe vinyle, laser, 3D, électronique),
    • Le grand projet en 1) explicitant brièvement les objectifs ou en identifiant un problème, 2) mentionnant les apports théoriques, artistiques, etc., 3) définissant la méthode mise en oeuvre (conception, évaluation), 4) décrivant la solution (éventuellement le parcours, difficultés, etc.), 5) Evaluant la solution (utilité, utilisabilité, attractivité) et, 6) en réalisant une conclusion / discussion.
    • Liens vers vos travaux pour toutes les activités énoncées ci-dessus
    • Bibliographie, Liens
    • Le copyright
  • Qualité du "produit"
    • Fait/pas fait
    • Technicité du code (en fonction du contexte)
    • Difficulté (challenge technique)
  • Activité de conception (utilisation d'une bonne méthode conception, par exemple "user-centered design")
    • selon le type du projet: participation des stakeholders
  • Ergonomie du résultat
    • utilité, utilisabilité, etc. (est-ce que cela répond aux besoins)

Dépôt de travaux

Les travaux doivent être accessibles selon ces instructions.

  1. Activités d'initiations : petite description + dépôt de fichiers (fichiers .zip pour les fichiers de broderie) + photos ou démonstration vidéo (électronique) pour les 5 activités.
  2. Projet et documentation : chaque étudiant-e ou groupe doit créer une "sous-page projet" qui décrit le projet. Cette page doit aussi avoir des liens vers les modèles/fichiers/code que vous déposerez dans votre espace sur le serveur (créer un dossier stic-3 dans votre espace serveur). Il nous faut aussi une preuve que vos objets ont été réalisés (objets déposés à Pignon OU photo et vidéo de démo). Vous êtes libres d'organiser cette page comme vous voulez. On vous propose un template que vous pouvez aménager mais mais il faut respecter les consignes ci-dessus concernant les exigences supplémentaires pour les travaux de groupe (études d'ergonomie).
  3. Produits: il faut publier vos sources (code Javascript, fichier uf2, design etc.) sur le serveur tecfaetu avec un petit mode d'emploi. En gros, qqn. qui est intéressé par votre projet en lisant votre page wiki, doit pouvoir réaliser les objets selon vos instructions. En plus on vous conseille de partager votre création sur un site de partage de votre choix comme Maker Share.

Pour être évalué, chaque étudiant-e doit créer un petit résumé de ses contributions (rapport)

Faites une petite page HTML (moins que pour STIC-1 !) avec des liens:

  • Cinq activités d'éveil (5 liens)
  • Projet (lien vers la page projet)
  • Contribution wiki : détailler ce que vous avez réalisé dans votre rapport ou dans votre page utilisateur/trice.
  • Le cas échéant: contribution événement outreach (avec les liens SVP!) avec un petit résumé de ce que vous avez fait.

Cette page doit être indexée dans votre page travail URL: tecfaetu.unige.ch/etu-maltt/promotion/nom/

... en résumé: sur cette page, nous devons trouver tout ce qu'il nous faut pour évaluer toutes vos contributions.

Délais

  • Avant la période 5 (module II) : fichiers de conception pour les objets d'initiation du module I (les fichiers doivent être dans les pages respectives de vos activités d'initiation) et, si vous le pouvez fabrication de quelques objets physiques + avancée de la contribution wiki (1/3) + projet : idée de projet et constitution des groupes.
  • Avant la période 6 (module III): Objets d'initiation du module I (fichiers corrigés dans les pages respectives des activités d'initiation + au moins une partie de vos objets physiques) + avancée de la contribution wiki (2/3) + projet : présentation de votre cahier des charges, de votre prototype et de votre plan pour tester votre solution (tests utilisateurs).
  • Tout doit être rendu pour le Samedi 12 Juin 2021 (cf. calendrier académique) : activités d'initiation + contribution wiki + projet + rapport. Concernant le projet, vous pouvez rendre le projet au rattrapage de Septembre mais vous devez, a minima, rendre pour le 12 Juin : idée de projet validée, esquisse cahier des charges, solution prototypée et esquisse de tests utilisateurs.
  • Tout travail non présenté (page HTML qui résume vos contributions, page wiki, objets, ...) aura un ABS comme note et vous pouvez présenter en Août 2020 selon les instructions ci-dessous.

Rattrapage:

  • Les activités d'initiation ainsi que la rédaction wiki doivent être rendues dans les délais indiqués.
  • Pénalité de retard: 0.5 points / 6 à chaque fois (1 point max) pour les diverses activités à rendre pendant la période; le projet peut être rendu au rattrapage.
  • Le projet doit être rendu pour le Lundi 31 août 2021, au plus tard.

Liens principaux

Tutoriels techniques

Pour les tutoriels techniques, nous vous renvoyons vers les liens figurant dans les pages des activités d'initiation

Articles conceptuels

  1. ↑ David Barlex. 2011. Dear minister, this is why design and technology is a very important subject in the school curriculum. Design and Technology Education, 16, 3 (November 2011), 9-18
  2. ↑ Paulo Blikstein. 2013. Digital fabrication and ‘making’ in education: The democratization of invention. In FabLabs: Of machines, makers and inventors, J. Walter-Herrman and C. Büching (Eds.). Transcript Publishers, Bielefeld, Chapter 1, 1-21
  3. ↑ Paulo Blikstein. 2018. Maker Movement in Education: History and Prospects. In Handbook of Technology Education, M. J De Vries (Eds.). Springer International, Cham, Chapter 30, 419-437
  4. ↑ Sandra Schön, Martin Ebner and Swapna Kumar. 2014. The Maker Movement. Implications of new digital gadgets, fabrication tools and spaces for creative learning and teaching. ELearning papers, 39 (July 2014), 14-25
  5. ↑ Corey Brady, Kai Orton, David Weintrop, Gabriella Anton, Sebastian Rodriguez and Uri Wilensky. 2017. All Roads Lead to Computing: Making, Participatory Simulations, and Social Computing as Pathways to Computer Science, IEEE Transactions on Education, 60, 1 (February 2017), 59-66. DOI: https://doi.org/10.1109/TE.2016.2622680

Bibliographie

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