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Séminaire design et micro-fabrication par ordinateur

Unité de technologie de l'éducation

Université de Mons Hainaut

jeudi 1 décembre 2011

Animateur

Daniel K. Schneider,

TECFA, Université de Genève

Objectifs

Ce séminaire consacré au design et à la micro-fabrication par ordinateur dans le contexte de l'éducation. On abordera trois technologies très différentes et on s'interrogera sur leur usage pédagogique, notamment dans une école "normale". On abordera également certains sujets plus politiques, comme la notion de "open design" ou encore "design et fabrication pour tous".

Programme provisoire

Introduction

(1) Présentation du programme

(2) Conception par ordinateur - définition et champs

CAO - Conception assistée par ordinateur / CAD - computer-aided design

BAO - Broderie assistée par ordinateur

MAO - Musique assistée par ordinateur

.... etc.

(3) Fabrication pilotée par ordinateur

FAO - Fabrication assistée par ordinateur / CAM - computer-aided manufactoring

CNC - Commande numérique / Computer numerical control

Claviers et autres instruments MIDI, instruments "virtuels"

(4) Intérêt pour l'éducation générale

(a) Eveiller l'intérêt pour l'informatique, le design et les technologies (ré-industrialisation)

(b) Média motivants pour y glisser d'autres sujets (géométrie, programmation, dessin, culture, ...). On peut aussi tout simplement espérer de relever le niveau très bas en TIC (la génération des "digital natives" ne maîtrise pas l'ordinateur)

(c) Le quadrant de Pasteur ou l'absence du design et technologies dans les STEM (Science, technology, engineering and mathematics). Un pays compétitif produit au niveau "Pasteur".

Le quadrant de Pasteur (Stokes, 1997)

	pas de science	science
appliqué	Edison (invention)	Pasteur (les deux)
non-appliqué	PhD students	Bohr (théorie pure)

La démocratisation du design et de la fabrication par ordinateur

Plusieurs origines:

(1) le bricolage / do-it-yourself

• Cette tradition existe depuis toujours
• Enseigné dans beaucoup d'écoles (image "inutile" et "viellote")
• Actuellement, le bricolage s'informatise (design, contrôle numérique, électronique, etc.)

(2) Web 2.0, le web de services et les hacker spaces

• Partage sur Internet (conseils, designs, etc.), par exemple sur thingiverse
• Services de fabrication en ligne: vous téléversez le design et choisissez le rendu), par exemple sculpteo et shapeways.
• Movements politiques alternatives comme les hacker spaces, le tiers-mondisme technique, etc.

(3) Initiatives académiques comme le mouvement "FabLab" et les recherches en IA

• Enseigner à fabriquer tout ou presque tout, Neil Gershenfeld (MIT). Répliqué à échelle planétaire
  • Tour de Fablab et Fab lab
  • Fab labs in education
• Recherches en intelligence artificielle sur le auto-mimétisme aboutissant dans un design pour une imprimante 3D (RepRap)
• Volontés politiques pour ré-industrialiser (introduction de la CAD dans les écoles)

(4) Education

• Introduction de design et technologies comme sujet (Angleterre)
  • Design and technology in England's national curriculum
• Essor de filières de design "branchées" au niveau universitaire secondaire II

(5) Les "ingénieries"

• On assiste à une baisse de coûts (logiciels et machines de fabrication) et une émergence de "desktop et personal manufacturing".
• Versions grand publique de logiciels et de machines coûteuses
• Essor de la 3D dans le domaine du jeu (réutilisation de certaines techniques de modélisation)
• Informatisation de plusieurs disciplines (architecture, mécanique, etc.) et ingénieurisation de certaines sciences (notamment la biologie)

(6) Un convergence

• A travers plusieurs point focaux comme l'éducation ou encore des artéfacts comme les imprimantes 3D on observe une convergence de tous ces mouvements.

Atelier technique

Nous ferons des démonstrations de divers logiciels et nous montrerons quelques scénarios d'usage.

Introduction

• Fab labs et autres ateliers: petite discussion d'outils pour les riches et pour les autres.

Nous allons particulièrement examiner deux technologies relativement faciles: la broderie machine et la fabrication de modèles en plastique avec une imprimante 3D.

Conception et fabrication de modèles 3D avec une imprimante 3D

• Le workflow du 3D printing
• Partage et réutilisation
• La conception avec trois types d'outils (dessin, sculptage et programmation)
• L'impression (fichiers d'échange et production de code machine)

Broderie machine

• Le workflow
• Partage et réutilisation
• La conception d'un design avec un outil moderne comme Stitch Era

Musique assistée par ordinateur

• Quelques bases techniques: le format MIDI et les séquenceurs
• Instruments digitalisés
• Systèmes de partage de notes

Design et fabrication dans les écoles

(Discussion)

• Quel impact sur l'école ? (on vous rappelle qu'on a posé la même question pour le web ou les téléphones portables)
• Design et fabrication dans les écoles, a quel but(s) ?
  • Enseigner le design ?
  • Rendre plus intéressantes certaines disciplines comme les mathématiques
  • Post-production et support pour des matières comme l'enseignement civique
• Quelles possibilités et opportunités ?
• ....

Ressources

Dans EduTechWiki

Survols et spéculations

• Fab lab
• Tour de Fablab
• Computerized embroidery in education
• 3D printers in education

Technique broderie

• Computerized embroidery (survol)
• Elna 8300 (exemple d'une petite brodeuse)
• Stitch Era embroidery software Page d'entrée tutoriels pour ce logiciel de conception commercial et gratuit

Technique fabrication 3D

• 3D printing (survol)
• OpenScad beginners tutorial et Doblo factory (modélisation par programmation et exemple Légos)
• Sketchup 3D printable objects tutorial (modélisation avec l'outil Google)

Technique musique

• Music notation software et MusicXML
• MIDI

Enseignement

• STIC IV (cours à option donné par D. Schneider)

Autres ressources

Articles académiques

• CAD/CAM in Schools
• Voir aussi: 3D printers in education et Computerized embroidery in education

Articles grand publique

• Imprimer le réel à portée de main (OWNI, nov 2011)
• Les hackers, artisans du futur