Atelier découverte découpe vinyle (CCEP)

De EduTech Wiki
Aller à la navigation Aller à la recherche

Atelier de découverte de la Découpe Vinyle (13h15-16h00 avec une pause de 15 mn)

Lydie Boufflers, Assistante-Doctorante, lydie.boufflers@unige.ch
TEChnologie de la Formation et Apprentissage, Faculté de psychologie et des Sciences de l’Éducation, Université de Genève, Suisse

1 Introduction

Cet atelier est destiné aux étudiant-es du Certificat Complémentaire en Enseignement aux degrés Préscolaire et Primaire (CCEP) dans le cadre du cours Education numérique : usages pédagogiques, médias et science informatique (F4P10601) de l'Université de Genève.

2 Prérequis et installation logicielle

Prérequis

  • Aucune compétence technique n'est requise pour participer à l'atelier.

Installation logicielle Inkscape et son extension Inkscape-Silhouette

3 Descriptif de l'atelier (5')

D'un point de vue théorique, cet atelier vous propose une introduction générale aux principes de la conception et fabrication numérique et discute de son intérêt dans/pour l'éducation. D'un point de vue pratique, cet atelier vous permet de découvrir la technologie du Traceur de découpe (plus connue sous le nom de "découpe vinyle") via une démonstration de la technologie, quelques idées d'applications dans/pour l'éducation et des activités d'initiations. Ces activités pratiques seront pour vous l'occasion d'entrer en réflexion sur les applications possibles des technologies de conception et fabrication numérique dans le cadre de votre enseignement.

Objectifs de l'atelier
  • Découvrir la conception et fabrication numérique au travers la technologie du Traceur de découpe (ou découpe vinyle),
  • Se représenter les étapes de conception et de fabrication d'un objet,
  • Appréhender l'intérêt de la conception et fabrication numérique dans et pour l'éducation,
  • S'initier au dessin vectoriel avec le logiciel Inkscape.

4 Théorie : Design et fabrication numérique (10')

4.1 Définition

La conception et fabrication numérique (Angl. digital design and fabrication) ou fabrication digitale était plus connue dans les années 70 sous le nom de conception et fabrication assistée par ordinateur (CFAO). CFAO est la contraction de CAO conception assistée par ordinateur et de FAO fabrication assistée par ordinateur (Wikipédia consulté le 16 Août 2022).

Dans ce cours, nous privilégions l’appellation "conception et fabrication numérique", celle-ci étant plus moderne et mettant l'accent sur les deux grandes étapes que requiert l'utilisation de ces technologies : la conception numérique et la fabrication numérique (VS fabrication digitale).

4.2 Machines à commande numérique

Il existe un grand nombre de machines à commandes numériques. Ci-dessous quelques exemples de ces machines.

4.3 Intérêt de la conception et fabrication numérique dans/pour l'éducation

Introduction de la conception et de la fabrication numérique dans l'éducation

La conception et fabrication numérique a été introduite dans l'éducation à la fin des années 90 par le professeur Neil Gershenfeld du Massachusetts Institute of Technology (MIT) avec son cours How to make (almost) anything?. Ce professeur est également à l'origine du concept de FabLab (FABrication LABoratory) qui se sont développés de manière exponentielle depuis le début des années 2000. A l'été 2022, on dénombre près de 2100 FabLabs à travers le monde (https://www.fablabs.io/labs Fablab connect], consulté le 19 Août 2022). La liste des fablabs est consultable sous cette même page à https://www.fablabs.io/labs.

Intérêt dans l'éducation

L'enseignement de la conception et fabrication assistée permet d'acquérir ou d'approfondir des connaissances disciplinaires comme le dessin vectoriel, l'informatique, les sciences (mathématiques, physiques), l'ingénierie, le design ou encore l'art visuel (comme par exemple le cours de B. Emery et S.Lauper assistée par ordinateur, enseignants au Collège Calvin à Genève).

Certain-es auteur-es ont également mis en avant le fait que la CFAO permet également de développer des compétences transversales (Angl. softs skills) comme la pensée critique, la résolution de problème, le travail en équipe et la collaboration, la créativité et l'innovation, la persévérance et contribue à changer son rapport à l'erreur voir le mémoire de L.Boufflers, 2019, p.8 pour un résumé de la contribution de ces auteurs).

Intérêt pour l'éducation

Former les enseignant-es à la conception et fabrication numérique à un double intérêt :

  1. Développer les compétences numériques,
  2. Ouvrir une autre voie vers l'innovation pédagogique en créant des outils pédagogiques personnalisés. Par exemple, le cours Initiation à la 2D avec la gravure pour construire vos outils pédagogiques donné dans le cadre d'une recherche de mémoire[1] a permis aux participant-es enseignant-es de réaliser des objets pédagogiques personnalisés. Pour consulter ces projets, rendez vous sur DigiFabWiki à https://tecfaetu.unige.ch/digifabwiki/index.php/Liste_des_projets

5 Pratique : Atelier de prise en main de la technologie du traceur de découpe (100')

Dans cette activité de découverte, vous fabriquerez un sticker sur le thème des émojis. Cette activité vous permettra d'appréhender les différentes étapes de la conception et fabrication numérique et de vous familiariser avec la technologie pour vos projets futurs dans le cadre de votre enseignement.

5.1 Présentation de la technologie (5')

  • Technologie : le Traceur de découpe (voir aussi en:Silhouette Cameo sur Edutech Wiki Anglais) permet de découper des matériaux fins (vinyle, transferts thermiques, textile (stabilisé), papier, cartons, papier aimants, etc.). Nous avons à disposition 3 machines : une à Tecfa, une prêtée par le collège Calvin et une prêtée par le SEMLab[2] (sous réserve de disponibilité).
  • Matériaux (Dimensions maximales : 30cm / 2mm de hauteur): papier, carton (adhésif), vinyle adhésif, tissu, matériel de transfert de chaleur (par exemple, des dessins que vous pourriez repasser sur un tissu), modèles de strass, papier de tatouage amovible, papier magnétique (il faut d'abord imprimer un dessin avec une imprimante à jet d'encre), plastique tendre, mousse etc.

5.2 Workflow de conception et fabrication d'un objet (5')

Workflow decoupe-vinyle.png

5.3 Activités hands-on (90')

5.3.1 Préambule (5')
  • Images => Étant donné que nous disposons de peu de temps, nous allons prendre des images 'presque' prêtes pour la découpe (nettoyées). Pour vos projets, nous conseillons de prendre des images sur les banques libres de droit que vous trouverez dans la page Médias libres d'utilisation; nous conseillons particulièrement le site the noun project. Si vous choisissez de mener un projet avec le traceur de découpe, nous serons à votre disposition pour vous aider si vous avez des questions sur le logiciel.
  • Logiciel => Silhouette Cameo est fourni avec un logiciel propriétaire (Silhouette Studio Designer pour la Cameo2), voir Le tutoriel en:Silhouette Cameo sur Edutech Wiki anglais pour l'explication de la procédure avec le logiciel propriétaire. Cependant, comme nous l'avons vu plus précédemment, il est existe une solution Open Source pour piloter la machine avec l'extension Inkscape Silhouette téléchargeable sur Github: https://github.com/fablabnbg/inkscape-silhouette.
5.3.2 Choix d'une image (5')

Choisissez une image ci-dessous (attention, téléchargez les *.svg et non les *.png)

5.3.3 Modélisation de l'image (25')
  • Ouvrir le fichier *.svg avec Inkscape
  • Assurez-vous que l'unité de largeur et de hauteur du document est le mm (pas le px) sinon changez en mm dans File - Document settings - Page - Custom - Unit mm .
  • Nettoyer l'objet : retirer les inscriptions concernant auteur-es.
  • Redimensionner l'objet :
    • Grouper votre objet (s'il est dégroupé),
    • Sélectionner l'objet : dans la barre d'outils de gauche, cliquer sur le sélecteur d'objet pour sélectionner l'image.
    • Modifier la taille de votre image. Pour cela, déplacer une 'poignée' tout en appuyant sur CTRL pour maintenir ses proportions OU utiliser la largeur (L) et Hauteur (H) en prenant soin de 'fermer' le cadena pour garder les proportions. Ajustez votre objet pour obtenir une taille allant de 6 à 8 cm.
  • Ajouter une inscription :
    • Ajouter le nom de l'animal choisi en utilisant le lettrage
    • Redimensionner l'inscription pour obtenir une taille d'environ 5 ou 6 cm.
  • Convertir tous les objets et textes en chemins (Path - Convert object to path).
  • Tracer les contours de découpe
    • Ouvrez l'outil Fill & Stroke ,
    • Fond (fill) aucun
    • Contour (stroke): mettre un contour
    • Type de contour (stroke style) : ayez une épaisseur de contour suffisante pour la voir,
  • Sélectionnez les parties que vous voulez tracer.
  • Ouvrir l'extension Extensions -> Export -> Send to Silhouette pour accéder aux paramétrages. Dans cet exemple, nous allons utiliser le même paramétrage pour toutes les lignes de découpe mais sachez que vous pouvez utiliser des paramètres différents avec Extensions -> Export -> Silhouette Multi Action .
5.3.4 Paramétrage du pilote (10')

Le pilote permet de contrôler de nombreux aspects (cf. ci-dessous). Pour cette initiation, nous allons utiliser les principaux:

  • X-Offset, Y-Offset
  • Tool Cut/Pen
  • Media (matériaux)
  • Speed
  • Pressure

Interface de l'extension Silhouette Inkscape

Paramètres essentiels dans l'onglet silhouette (nous ne traiterons pas les autres onglets)

  • Réglez
    • X-Offset, Y-Offset : prévoir un décalage supplémentaire de votre dessin par rapport au coin supérieur gauche. La valeur par défaut est 0/0 (peut aussi être prévu dans Inskcape en réalisant des marges),
    • Tool Cut/Pen : Cut dessine de petits cercles pour l'orientation de la lame, le mode Pen dessine exactement comme indiqué.
    • Media : sélectionner un matériaux prédéfini ou définissez des paramètres personnalisés.
    • Speed/Pressure/Blade depth : vitesse, pression[3], profondeur
  • Faites un test de position avant découpe : onglet options -> Draft bounding box only
5.3.5 Découpe (45')
Options d'exportations en format DXF pour pouvoir importer en Silhouette Studio

Une fois les paramètres et le test effectué, cliquez sur Apply.

NOTE sur l'organisation  :

  • Pour cette phase, nous ferons en sorte que chacun-e reparte avec son objet découpé. Si le temps nous manque, vous pouvez rester à la fin du cours, venir à Tecfa pour finaliser (5e étage, bureau 509, sur RDV) ou simplement venir le récupérer au même endroit.
  • D'autre part, cette phase de découpe va prendre du temps donc nous allons travailler par groupe de 4 (i.e 15 mn par groupe pour la découpe) pendant que les autres groupes réfléchiront sur les potentielles applications pédagogiques de la découpe vinyle (cf. Quelques exemples d'applications pédagogiques avec la découpe vinyle).

NOTE sur les exportations sur les exportations / importations de fichiers (si vous utilisez une autre machine avec logiciel propriétaire)

  • Formats possibles : *.PDF, *.DXF (révision 13)
  • Pour importer un *.DXF Dans Silhouette Studio : enregistrer une copie en format DXF (AutoCAD DXF R14) puis dans les options choisir uniquement ROBO-Master comme type de spline output et l'unité de base en mm (cf. image ci-contre)

6 Quelques exemples d'applications pédagogiques avec la découpe vinyle (15')

Dans cette partie, vous allez réfléchir par groupe de 4 aux applications pédagogiques de la découpe vinyle (30'). Vous restituerez ensuite les idées de votre groupe en plénière (15' soit 5' minutes par groupe).

6.1 Préparation

Consignes

Chaque groupe réfléchit à deux applications pédagogiques de la découpe vinyle en classe avec vos élèves. Idéalement, vous devez trouver une activité à réaliser en classe en vous appuyant sur le Plan d'Etudes Romand.

La présentation (PPT ou autre support de votre choix) comprendra :

  • Thématique et Domaines (PER) voire les capacités transversales le cas échéant,
  • Descriptif et but de l'activité
  • Objectifs d'apprentissage : disciplinaires et éducation numérique (PER)
  • Un dessin ou tout autre représentation visuelle (photo, maquette etc.) pouvant appuyer votre présentation.
Ressources

Voici une liste d'idées pour vous aider à préparer votre idée de projet :

  • Fabrication de carnet de voyages pour l'expression orale et écrite (domaine français et numérique),
  • Découpe pour faire des pliages pour travailler les volumes,
  • Créer des tableaux et supports pour l'école (exemple les mois en Anglais, Allemand etc.)
  • Réaliser des puzzles, des mémorys etc. (il existe une extension Inkscape pour créer facilement des PUzzles)
  • Réaliser un planning de la semaine
  • Etc....

A vous d'en trouver d'autres !

Astuce: pour des idées originales, jetez un oeil sur les extensions Inkscape. Il existe des extensions qui vous permettent de réaliser un puzzle, des pliages etc.

Références

6.2 Restitution

  • /A FAIRE en octobre 2022 avec les premières restitutions des étudiant-es.

7 Recherche académique sur la Conception et Fabrication numérique pour les enseignant-es (TECFA) (20')

La conception et fabrication numérique dans et pour l'éducation est un des domaines de recherche à TECFA. Nous serions donc intéressés de vous faire participer à cette recherche en recueillant vos contributions par le biais d'un questionnaire avant (10 minutes) et après les ateliers (10 minutes).

8 Références

Généralités sur la conception et fabrication numérique
Inkscape
  • La page Inkscape centralise les informations sur ce logiciel avec notamment des liens vers des tutoriels (cf. Introduction de cette page).
  • La page Extensions Inkscape centralise les extensions disponibles pour Inkscape. Certaines d'entre elles peuvent vous permettre de créer des objets rapidement. N'hésitez pas à consulter cette page !
Traceur de découpe
Evénements, conférences et publications
  • A retrouver sous la page CFAO.
  1. En noir, je grave… en rouge, je découpe ! Conception, mise en oeuvre et évaluation d’un dispositif de formation continue destiné aux enseignant·e·s pour la fabrication digitale d’outils pédagogiques
  2. le SEMLab est une entité du SEM (Service Ecole Médias) proposant des formations aux technologies de conception et fabrication numérique
  3. Pression de la lame : 1 unité correspond à une force de 7gr