« 1993-2022 : la longue gestation d’une évolution pédagogique »
La parution de la nouvelle édition 2023 du livre Systèmes Energétiques fournit l’occasion de réfléchir à l’ensemble de la démarche qui a abouti au paradigme pédagogique qui y est présenté et au rôle majeur joué par la Fondation UNIT dans son élaboration.
Après un rappel de la problématique pédagogique de la thermodynamique appliquée aux systèmes énergétiques, nous illustrons sur un exemple simple le changement de paradigme que permet le simulateur Thermoptim.
Nous nous interrogeons ensuite sur le contenu à enseigner, en faisant appel au modèle RTM(E), dans lequel les connaissances à transmettre sont regroupées en quatre grandes catégories reliées entre elles, appelées la Réalité, la Théorie, les Méthodes (et les Exemples), et nous montrons que, pour présenter les cycles thermodynamiques élémentaires, une scénarisation originale appelée CFER pour Composants, Fonctions et Évolutions de Référence peut être employée.
Le cheminement chronologique de notre démarche est alors exposé, avec dans un premier temps la naissance de Thermocalc sous 4D, la mise en place du Club ALET, le portage de Thermoptim sous Java, l’ajout de l’éditeur de schémas, la création du premier site Web, et la rédaction de première édition du livre parue en 2001. Les échanges avec les professeurs de CPGE qui ont suivi sont évoqués, ainsi que nos premiers pas en FAD avec le module ExPliSite.
La diffusion de Thermoptim a suscité à partir de 2004 un accroissement de la demande ressources numériques pédagogiques qui a induit des besoins importants de mise en ligne, ce qui nous a conduits à développer les modules Diapason, solution à forte productivité basée sur xml, permettant de traduire concrètement une scénarisation.
Le soutien d’UNIT, qui s’est manifesté à partir de 2005 environ, a permis la réalisation d’abord d’un second site Web, puis la création du portail Thermoptim-UNIT qui allait rassembler l’ensemble de ces ressources.
Parallèlement, les fonctionnalités du simulateur évoluaient, avec les extensions de Thermoptim sous forme de classes externes et le couplage au solveur minPack en 2009.
A partir de 2007 sont apparues d’abord une ouverture vers la formation professionnelle, notamment pour la Marine nationale, puis vers 2016 une demande élargie pour un cours sous forme de MOOC.
Pour répondre aux attentes de ces nouvelles populations d’apprenants, il a fallu multiplier les activités proposées ainsi que varier les contenus selon les contextes, ce qui nous a conduits à décliner notre approche pédagogique selon trois modes complémentaires.
La perspective d’ensemble montre que ces évolutions ont vu le jour selon un cheminement multipolaire, itératif et incrémental.
Les difficultés rencontrées sont alors évoquées, quelques enseignements de portée générale pouvant être identifiés, comme notamment bien expliciter les difficultés pédagogiques rencontrées, optimiser le contenu scientifique de l’enseignement pour réduire la charge cognitive des apprenants, diversifier les ressources et activités proposées, et viser la simplicité.
Pour de multiples raisons, il apparaît clairement que de telles évolutions pédagogiques ne peuvent que s’inscrire dans la durée. Le processus de développement des ressources numériques étant long et incrémental, on n’arrive en effet pas du premier coup à mettre au point une solution pédagogiquement pertinente.
L’autonomie de création des enseignants nous semble aussi hautement souhaitable, et aujourd’hui possible. Les cellules multimédia peuvent venir en soutien, mais s’approprier les outils de réalisation de leurs ressources numériques permet aux enseignants de démultiplier leur créativité.
L’article se termine par un rappel des avancées pédagogiques réalisées, qui constituent une réponse à un besoin souvent exprimé par un grand nombre de personnes qui cherchent à mettre au point des dispositifs énergétiques innovants mais ne possèdent pas les bases en mathématiques et en physique qui leur permettraient de se former à la conversion thermodynamique de la chaleur en suivant les approches classiques.
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