Module de formation STI2D : Chaîne d’information

Parmi tous les modules de formation proposés au PAF 2011-2012, il en est un qui a été spécifiquement développé par Michel Ribierre pour permettre à tous les professeurs d’acquérir une réelle compétence sur la chaîne d’information, en privilégiant l’expérimentation.

 Pour cela Michel Ribierre a fait le choix de :

• élaborer un document d’autoformation, composée de 7 chapitres pour que les collègues puissent acquérir les notions fondamentales avant les séances de formation ;
• concevoir un kit pédagogique baptisé MIRICI (carte didactique de traitement de l’information) pour l’expérimentation des chaînes d’information. Cette carte MIRICI est utilisée pendant les séances de formation des professeurs et tous les établissements peuvent l’acquérir pour en faire une maquette didactique du laboratoire d’enseignement transversal (ETT) de STI2D ;
• mettre au point un module de 16 heures de formation basé sur l’expérimentation des cas les plus caractéristiques de la chaîne d’information, à partir des connaissances du document d’autoformation et du support MIRICI.

 Cet article a pour but de présenter tous les documents de formation fournis aux enseignants ayant suivi la formation « Etude et mise en œuvre d’une carte de traitement de l’information » proposée au lycée Dorian (Paris XI) en 2011-2012. Ces documents sont maintenant disponibles ici en téléchargement.

 La carte didactique MIRICI est équipée :

• d’un microcontrôleur (µC) à l’intérieur duquel est intégré un convertisseur analogique numérique (CAN0),
• d’un convertisseur analogique numérique à interface de communication parallèle (CAN1),
• d’un convertisseur analogique numérique à interface de communication série SPI (CAN2),
• d’un convertisseur analogique numérique à interface de communication série I2C (CAN3),
• d’un convertisseur numérique analogique à interface de communication parallèle (CNA1),
• d’un convertisseur numérique analogique à interface de communication série SPI (CNA2),
• d’un convertisseur numérique analogique à interface de communication série I2C (CNA3).

 La formation porte, essentiellement, sur la mise en œuvre, à partir du µC, de chacun des 4 convertisseurs analogique numérique CAN0 à CAN3, de chacun des 3 convertisseurs numérique analogique CNA1 à CNA3, ainsi que de chacune des 3 chaînes d’information complètes et homogènes que nous avons naturellement notées CAN1_CNA1, CAN2_CNA2, et CAN3_CNA3.

Il faut noter que les enseignants, à l’issue de cette formation, auront la possibilité, s’ils le souhaitent, de mettre en œuvre expérimentalement, toute chaîne de conversion hétérogène de type CANi_CNAj.

Ces notations étant précisées, vous trouverez dans le dossier « FORMATION STI2D_Chaîne d'information_v140112 », 9 dossiers dont les contenus sont précisés ici.

1. Dossier « Prérequis »

On trouvera dans ce dossier, le fichier Avant-propos.doc, à lire dans un premier temps, ainsi que les 7 fichiers Chap1.doc à Chap7.doc, correspondant aux connaissances nécessaires liées à la problématique de la chaîne d’information dans les systèmes, et que les enseignants pourront réutiliser et modifier à leur guise, lorsqu’ils rédigeront leurs documents de formation pour leurs élèves.

On trouve également les fichiers Présentation fonctionnelle carte.doc ainsi que Synoptique carte.doc, qui permettent de présenter les différentes fonctionnalités de la carte de traitement de l’information.

Enfin, on donne le fichier Proteus Carte chaine d’information STI2D.DSN, correspondant au schéma structurel de la carte support de la formation.

2. Dossier « Présentation multimédia »

Ce dossier contient deux fichiers de présentation multimédia :

• Présentation formation STI2D.ppt, permettant de synthétiser l’ensemble des connaissances présentées dans le dossier Prérequis,
• Carte de traitement.ppt, associée à la présentation fonctionnelle de la carte

3. Dossier « Programmes »

Ce dossier contient l’ensemble des 20 programmes commentés permettant d’évaluer chacun des 10 éléments de structures pilotés par microcontrôleur :

• mise en œuvre du CAN0 : 1 programme
• mise en œuvre du CAN1 : 2 programmes
• mise en œuvre du CAN2 : 1 programme
• mise en œuvre du CAN3 : 1 programme
• mise en œuvre du CNA1 : 3 programmes
• mise en œuvre du CNA2 : 3 programmes
• mise en œuvre du CAN3 : 3 programmes
• mise en œuvre de la chaîne1 CAN1_CNA1 : 2 programmes
• mise en œuvre de la chaîne1 CAN2_CNA2 : 2 programmes
• mise en œuvre de la chaîne1 CAN3_CNA3 : 2 programmes

4. Dossier « Algorigrammes »

Ce dossier contient le fichier Préalable aux algorigrammes.doc, à lire dans un premier temps, ainsi que les 20 algorigrammes associés à chacun des 20 programmes proposés.

5. Dossier « Oscillogrammes »

Ce dossier contient l’ensemble des copies d’écran d’oscilloscopes associés aux différentes mesures qu’il est judicieux d’effectuer sur la carte, et ce, pour chacun des 20 programmes proposés. On trouvera par ailleurs, pour chacun des 10 éléments de structures mis en œuvre (CAN0 à CAN3, CNA1 à CNA3, CAN1_CNA1 à CAN3_CNA3), un fichier texte permettant d’interpréter les oscillogrammes observés et de commenter les résultats de mesures.

6. Dossier « Chronogrammes »

Ce dossier est structuré de la même façon que le dossier Oscillogrammes, mais est relatif aux différentes mesures effectuées, non pas à l’oscilloscope, mais à l’analyseur logique.

7. Dossier « Synthèse mesures »

On trouvera dans ce dossier, 9 fichiers de présentation multimédia permettant de regrouper, pour chaque élément de structure piloté par microcontrôleur, les relevés d’oscilloscopes et d’analyseur logique, ainsi que le fichier Synthèse mesures.doc permettant, en toute fin de formation, de comparer les performances des chaque élément de structure, ainsi que de chacune des 3 chaînes d’information intégrées à la carte didactique.

8. Dossier « Exécutables »

Ce dossier contient les 2 fichiers exécutables aStudio4b589.exe et WinAVR-20080610-install.exe nécessaires à l’installation de la chaîne de débogage AVR Studio 4 utilisée dans le cadre de cette formation. On trouvera également le fichier Didacticiel AVR Studio 4.doc, correspondant à un guide utilisateur simplifié de la chaîne de débogage AVR Studio 4.

9. Dossier « Appareils de mesures »

Ce dossier contient le fichier Instrumentation de la carte.doc, proposant un certain nombre de préconisations, concernant les caractéristiques minimales des appareils de mesures dont il conviendra de faire l’acquisition, afin d’être en mesure de reproduire en classe, les activités de Travaux Pratiques proposées dans le cadre de cette formation.

Souhaitons que l’ensemble de ces fichiers (170 Mo) et documents associés, permette à tous les collègues qui souhaitent aborder la problématique de la chaîne d’information dans les systèmes au travers d’une démarche expérimentale et inductive, de proposer rapidement à leurs élèves - à l’aide de la carte didactique MIRICI - des activités de Travaux Pratiques enrichissantes.

 Télécharger tous les documents de la formation (350Mo)