Le projet magnetics participe à la promotion de l’utilisation d’outils numériques et de la programmation au service de la mise en œuvre d’expérimentations stimulantes et créatives dans le domaine de l’enseignement STEAM (Sciences, Technologie, Ingénierie, Arts et Mathématiques). Il vise à renforcer l’intégration de la programmation au sein des classes, en donnant accès aux enseignants et aux élèves à des outils de collecte de données adaptés aux besoins éducatifs.
Grâce à la diffusion des ressources magnetics, adossées à d’autres initiatives promouvant la programmation à l’école, le projet souhaite participer au développement des compétences des enseignants et des élèves dans le domaine de l’informatique et de la production numérique.
Le projet magnetics prend principalement la forme d’une brique technique logicielle, implantée dans les plateformes d’apprentissage de la programmation les plus populaires : Scratch, MakeCode et CircuitPython.
Elle a pour fonctionnalité de permettre à l’utilisateur de construire des projets multicartes, afin de collecter un ensemble plus large de données sur un terrain d’expérimentation étendu, sans avoir à connecter l’ensemble des cartes entre elles.
Par exemple, une carte unique peut jouer le rôle de collecteur de données tandis que les autres cartes ne sont qu’émettrices, et communiquent leurs informations sans connaissance préalable sur la typologie du réseau ni même sur le routage sous-jacent.
Ce développement est basé sur l’utilisation de la technologie de réseau maillé Bluetooth Low Energy Mesh (BLE Mesh) compatible avec toutes les cartes programmables disposant d’un module Bluetooth Low Energy. D’un point de vue pédagogique, l’accès à la brique magnetics permet aux enseignants qui l’utilisent de pouvoir lancer des expérimentations nouvelles et de plus grande envergure tout en gardant un environnement logiciel et matériel connu et maîtrisé.
Concrètement, le projet magnetics permet d’atteindre les objectifs suivants :
<aside> 🧭 Le prototype magnetics est aujourd’hui disponible gratuitement, couvert par la licence ouverte Creative Commons BY SA. Il a été implémenté dans les plateformes MakeCode (https://makecode.lets-steam.eu/) et Micropython (https://python.lets-steam.eu/) et l’ensemble des codes sources sont disponibles pour tous sur GitHub (https://github.com/letssteam).
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Le projet MAGNETICS a pour objectif technique de développer un prototype maillé entre Scratch, MakeCode et CircuitPython, afin de réutiliser et capitaliser les données collectées par plusieurs cartes électroniques et exploitées sur plusieurs systèmes au sein de différentes disciplines du spectre STEAM, en stimulant l'interdisciplinarité et en permettant d'optimiser l'utilisation des outils à disposition des enseignants.
Le projet MAGNETICS est un ensemble de trois briques techniques :
bluetooth low energy
Technologie de maillage BLE permettant de connecter et de créer un dialogue entre un plus grand nombre de dispositifs, en étendant la portée de la communication.
interopérabilité
garantissant la compatibilité entre les cartes de programmation, notamment les principales solutions éducatives du marché, à savoir STM32, Raspberry Pi et micro:bit.
maillage numérique
entre Scratch, MakeCode et CircuitPython (principaux outils d'apprentissage de la programmation utilisés dans les écoles secondaires).
Techniquement, l'interopérabilité sera obtenue grâce à une pile de protocoles dynamique adaptée aux contraintes du MCU embarqué à bas coût. Ce travail est mené conjointement avec l'équipe RiSE de Microsoft Research.
L'objectif de la solution magnetics est de permettre à tout enseignant sans compétence particulière en développement logiciel ou en électronique de créer une solution IoT pour ses besoins pédagogiques. L'équipement doit pouvoir oublier au maximum les aspects techniques pour permettre à l'utilisateur de se concentrer sur les usages qu'il veut démontrer . Simplicité, minimalisme et automatisation maximale sont donc des qualités nécessaires.