Les robots sont aussi des outils pédagogiques

Par 16 mai 2008
Mots-clés : Smart city

A la James Clarck School, les étudiants en ingénierie s'appuient sur des systèmes robotisés pour apprendre à innover par eux-mêmes. Une méthode qui leur offre un aperçu de leurs futures conditions de travail.

Quoi de plus innovant qu'un robot comme support de cours ? Les élèves ingénieurs de la James Clarck School expérimentent actuellement les techniques d'enseignement mises au point par le professeur Gilmer Blankenship et qu’il a explicitement baptisées : Robotique Autonome. Pour lui, cette méthode de travail permet à ses étudiants de trouver leurs propres solutions à des problèmes dits ouverts (exercices visant à faire adopter une démarche scientifique aux élèves). Réunis en petits groupes, les jeunes participants doivent ainsi concevoir des tactiques et stratégies tout en collaborant dans le cadre de la programmation de la machine. Leur objectif : faire accomplir au robot les tâches et actions définies par leur professeur : évitement d'obstacles, interactions entre robots, etc. "Quand les étudiants contrôlent leur propre travail, il est étonnant de voir à quelle vitesse nous avançons", explique Gilmer Blankenship.
Susciter les stratégies innovantes
Et l'enseignant en ingénierie informatique d'ajouter : "cela leur permet de développer leurs compétences pratiques ainsi que leur compréhension de la théorie, et mène parfois à de nouvelles découvertes". Un groupe d’élèves aurait ainsi résolu un exercice considéré comme quasi infaisable par l’enseignant lui-même : assurer le contrôle d’un hélicoptère miniature grâce à un robot situé au sol. Sa méthode inclut notamment la possibilité de bénéficier des travaux et avancées réalisées par les élèves des promotions précédentes. Les réalisations des étudiants sont en effet conservées et réutilisées de semestre en semestre. Les nouvelles classes ont ainsi la possibilité de structurer leurs propres développements sur la base de connaissances préétablies - soit des logiciels de précédents élèves ayant déjà fait leur preuve dans l’accomplissement d'une ou plusieurs tâches. Un mode de travail basé sur des programmes "écrits par d'autres" et que le professeur Gilmer Blankenship estime être "très courant dans le monde de l'ingénierie". Pour lui, il s'agit notamment d'un moyen d'immerger ses élèves dans ce que sera leur futur environnement professionnel, dans l’industrie ou la recherche.
Base de connaissances
Au stade actuel de l’expérimentation de cette méthode, le cours d’ingénierie dispensé par le professeur Blankenship dispose de sa propre bibliothèque de logiciels. Nommée Autonomous Systems Software Library, elle est constituée d’applications conçues pour le contrôle des plates-formes robotisées et le traitement des capteurs utilisés. Ce catalogue contribuerait à l’acquisition de nouvelles connaissances par les élèves et les aiderait également à concevoir leurs propres solutions aux problèmes posés par leurs exercices. Pour corser le tout, certaines contraintes matérielles sont imposées aux élèves. Des limitations en termes de vitesse, de maniabilité, ainsi que d’acquisition de l’image par leur robot. Le but étant ici de privilégier les aspects logiciel et algorithmique des machines à leurs caractéristiques hardwares. Résultat : les derniers groupes d’élèves inscrits au cours seraient rapidement parvenus à résoudre certains problèmes "basiques" : réguler le mouvement du système et lui permettre de percevoir son environnement.

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