home i/o : un jeu-sérieux pour la technologie une maison...

Paris, le 27 septembre 2014

B. RIERA

HOME I/O : un jeu-sérieux pour la technologie

une maison « virtuelle » pour la formation aux sciences et technologies

Paris, le 27 septembre 2014

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

Sommaire

Paris, le 27 septembre 2014

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

Sommaire

Paris, le 27 septembre 2014

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

1- Avant-propos

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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

2008- Distributeurs dans plus de 20 pays

Paris, le 27 septembre 2014

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

Sommaire

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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

2- La simulation de PO et le « jeu-sérieux »

Paris, le 27 septembre 2014

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

2- La simulation de PO et le « jeu-sérieux »

Paris, le 27 septembre 2014

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 !

2- La simulation de PO et le « jeu-sérieux »

Paris, le 27 septembre 2014

Il y a un « fossé » entre les simulateurs de PO pour la formation et les « simulateurs » des jeux vidéos utilisés par nos élèves !

2- La simulation de PO et le « jeu-sérieux »

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« Déséquilibre actuel entre une société multi-média 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 ?

2- La simulation de PO et le « jeu-sérieux »

Paris, le 27 septembre 2014

Recours aux technologies d’animation du jeu vidéo (game play : jouabilité, rendu 3D temps réel, animation 2D/3D, son, moteur physique, …)

- Un « serious game » c’est quoi ?

2 notions

Pédagogie ludique (game design)

- Ce n’est pas nouveau !

Dès le début du jeu vidéo (années 70),utilisation comme support d’apprentissage

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

- Le « serious game » à l’école

2- La simulation de PO et le « jeu-sérieux »

Paris, le 27 septembre 2014

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.

2- La simulation de PO et le « jeu-sérieux »

Projet DOMUS

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

Sommaire

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3- Le projet « DOMUS »

Projet R&D de 30 mois démarré en octobre 2011 financé en partie par la DGESCO

2 partenaires :

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

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Collège « confort et domotique »Cahier des charges : Logiciel « autonome », complémentaire aux maquettes réelles, et aux ressources multimédias et Web

3- Le projet « DOMUS »

Paris, le 27 septembre 20143

La domotique est l’ensemble destechniques de :

l'électronique la physique du bâtiment l’automatisme l'informatique les télécommunications

Ces techniques sont utilisées dans lesbâtiments, permettant de centraliserle contrôle/commande desdifférents systèmes et sous-systèmesde la maison

3- Le projet « DOMUS »

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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

3- Le projet « DOMUS »

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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, …)

3- Le projet « DOMUS »

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- Approche « Système », la simulation d’une maison a unsens si elle est ouverte sur les autres disciplines…

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- La Technologie n’est pas isolée et ne doit pas être

considérée comme un bloc hermétique sans relation avec

son environnement scolaire (Perrot, 2011).

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

3- Le projet « DOMUS »

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… 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 !

3- Le projet « DOMUS »

Paris, le 27 septembre 2014

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

Sommaire

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– 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)– + 400 E/S (capteurs, actionneurs) TOR ou analogiques

HOME I/O c’est :

4- HOME I/O

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– 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 RIFTet Gamepad XBOX 360

4- HOME I/O

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4- HOME I/O

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– 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• …

4- HOME I/O

Paris, le 27 septembre 2014Le concept : 3 modes

Domotique simplemode « Console »

Domotique avancéemode « Externe »

mode« Câblé »

4- HOME I/O

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4- HOME I/O

Domotique simple - mode « Console »

Programmation de scénarios à la façon des box « domotique » intégrée dans

Éclairage, motorisation, chauffage, sécurité intrusion, sécurité domestique

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mode « Câblé »

mode « Console »

mode « Externe »

4- HOME I/O

(Soft PLC)

Le concept : 2 logiciels

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mode « Externe »

4- HOME I/O

(plugins)

dll (fournie)

software

hardwares

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4- HOME I/O

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nouvel outil numérique pédagogique, nouveaux usages ?

• - RNR Technologie• - DAN Académie de Reims• - CEREP (Sciences de l’Education)

• Expérimentation nationale (50 professeurs) en 2013/2014 pour une évaluation du potentiel pédagogique

4- HOME I/O

3 partenaires

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1) Formation à HOME I/O + Licence Bêta2) Phase de découverte et d’évaluation par les enseignants3) Proposition de scénarios pédagogiques4) Tests avec des élèves

• - maîtriser les limites d’utilisation• - assigner des objectifs de formation précis

nouvel outil numérique pédagogique, nouveaux usages ?

4- HOME I/O

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- Validation du concept - Ajout de fonctionnalités (permissions, alarmes, plugins…)- Révision du système de licences- Retour positif des élèves- rôle actif de l’enseignant

Quelques résultats obtenus…

Nécessité de créer/partager des ressources

4- HOME I/O

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– Proposition de scénarios et de séquences pédagogiques par des enseignants de collèges (4ème), lycées, Universités…

Création d’un site WEB dédié à HOME I/O

4- HOME I/O

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http://www.teachathomeio.com/

- Ressources pédagogiques (C, L, ES)- Témoignages, Tutoriels, Vidéos, …

4- HOME I/O

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

Sommaire

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- 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)

5- Conclusion et démos

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Merci de votre attention !

bernard.riera@univ-reims.frwww.univ-reims.frwww.realgames.pt

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