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2017-02-28 11h30 : voici le projet soumis à CIP ULCO (version AC-DS, avec les corrections par RB, signé, avec une nota de DS en tant que «porteur»)
2017-02-24 DS et RB sont unanime: peu importe si le projet est classé ou pas comme BQE «innovant» on va le avancer en 2017-18 (en réduisant et repartant les frais s'il faut)
2017-02-22 réaction de Corinne Kolinsky:
En lisant le document, on se rend compte qu'il mêle deux type de projets
Pour un dossier de ce type qui s'est présenté le mois dernier, Sabine a suggéré la rédaction de 2 dossiers, qui portent le même nom, en rappelant la complémentarité des deux dossiers (l'un sur l'approche pédagogique, l'autre sur l'acquisition de matériel en lien avec cette nouvelle approche pédagogique). A minima, un copier-coller avec changement de finalité. Ce n'est pas bien long si ce n'est que pour les projets de type 2, l'équipe de direction a indiqué que l'acquisition de nouveau matériel pédagogique doit être réalisé avec mutualisation entre composantes. L'EILCO utilise déjà ARDUINO et les drônes il me semble ? Se rapprocher?
2017-02-22 qques réponses par DS:
Corinne a raison: la partie 1 du projet est plutot «classique» et le matos nécessaire peut être considéré comme type 2. Cependant le même matériel sera utilisé dans la partie 2 (projet, donc innovation).
Suis contre multiplication des dossiers (assez...), mais on peut reduire le budget jusqu'à 1k€. (sans testes drône, emprunter les postes à souder, utiliser le budget de WDC, et autre système D)
Le materiel nécessaire n'est pas tres cher (30€ par µC!) les mêmes prix pour d'autres composantes. Pourquoi donc mutualiser ou faire plusieurs dossiers?
EILCO n'ont pas besoin de nous ..., mais ça n'empêche que nos étudiants peuvent faire ce genre de projet. Tout le monde fait Arduino, et pour les drones nous n'allons que à les utiliser pour tester nos instruments pas s'amuser de les fabriquer et faire voler.
2017-02-21 voici le projet BQE type 1 fait AC-DS, avec les corrections par RB
2017-02-13 WM se motive:
il propose de prendre un cours par correspondence sur Arduino au prix de 40EUR. DS approve l'idée.
2017-02-13 échange de DS avec Corinne Kolinsky:
Les trois points innovants à mettre en évidence dans le futur projet:
  1. Apect enseignement par projet (pour nous, les 24h en semestre S6) et travail en groupe
  2. Aspect «rattrapage technologie»: les enfants le font déjà au lycée (DS: dommage qu'ils ne font plus physique et math)! Nous sommes très en retard, à la fois pour les enseignants et les chercheurs.
  3. Aspect appréciation finale: vu les niveaux différents des élèves (chimistes, physiciens, connaissances informatiques non-existants) nous serons oubligés de noter à la fois sur l'objet finalisé (donc approche traditionelle «sur résultat») mais aussi sur l'approche au travail, les capacités de s'adapter, d'apprendre en cours de projet, se motiver, chercher l'aide, communiquer etc

2017-02-09 discussion DS-WDC, RB et AC, PC: prise de décision sur le type de projet
WDC est en train de monter un projet financé par la région sur la détection mobile (aéroportée par un drone) des poulluants issus de feu. On envisage de mesurer:
  1. vitesse du vent. Donc sonde Pitout + GPS pour corriger pour la vitesse de l'appareil
  2. altitude, donc pression atmosphérique, et position (GPS)
  3. capteur des particules
  4. capteur de SO2
  5. un spectromètre?
à l'accord général, on a trouvé que ce projet sera idéal pour les applications Arduino développées avec la participation des étudiants
ce projet est également intéressant pour la plupart des intervenants surtout WDC, RB, et PK.
on note par ailleurs ces aspects enviromentale et technologique
en tout ce qui se concerne des drones etc DS propose passer par un soutraiteur pro, tel que Isodrone basé à l'aérodrome de Marck-Calais
Voici qques liens aux projets similaires:
Réalisation d'un ballon sonde (mesures de NO2, O3, CO, SO2, + modules µSD 2Gb et gprs)
High altitude balloon & space pics 32km (2xGPS + tel GSM + radio 434MHz 10mW RTTY)
Station de monitoring de pollution (température, humidité, O3, NO2, SO2, CO, PM 10, PM 2.5)
Air Pollution Detector
Sulphur dioxide (SO2) gas sensor, 0-20ppm à 130USD sur eBay ou gas sensors for arduino sur alibaba ...
Electrochemical sulfur dioxide (SO2) sensor et autres capteurs

2017-02-06 DS se renseigne après Nathalie Ramat
Aucun problème pour utiliser les classes info sur Calais pour programmer/tester les Arduinos.

2017-02-03 discussion DS-RB: certains points concrétisant considérablement les idées de 2017-01-24
12-14 étudiants en 4-5 groupes (binôme-trinôme, pas plus) en L3 physique-chimie (les deux formations)
Déroulement du module (en idéal, on laisse AC de formaliser et trouver les heures ...):
  1. Introduction théorique DS pour programmation, WDC? pour connectique 2x2h
  2. Introduction pratique en petites montages avec Arduino RB 2x3h (voir les avancées de PK)
    • interrupteur (mofset et relais)
    • réglage intensité/voltage
    • écran lcd (associé avec les montages précédant ou un GPS?)
    • Capteur température
    • Capteur intensité de lumière (+ réseau de sélection λ?)
    • capteur son (+ fft?)
    • servo moteur
  3. Partie introductoire fait 10h en 4 semaines jusqu'à fin octobre (S5). DS: doit on donner la noter?
  4. 2me partie (S6): mode projet. 4 à 5 groupes de 3 projets étudiant. DS insiste que les projets seront prépares auparavant (donc pendant l'été 2017) par les futurs enseignants-intervenants et les techniciens (surtout PK) jusqu'à à avoir un prototype de base pour chaque projet. Cela réduit évidemment le nombre des projets, mais assure leur faisabilité. RB comprend.
  5. mode projet 8 x 3h = 18h, dont 3h de présentation au final avec la note donné par tout les enseignants engagés (formant un jury)
  6. DS: dans le BQE on demandera des heures pour préparer et pour enseigner le module au démarrage. Dans l'avenir, après son rodage, le module demandera moins des enseignants engagés.
Suivi des projets. RB propose le format 1 projet - 1 enseignant. DS objecte que cela va augmenter les inégalités entre les groupes et insiste sur la suivi distributive, c. à d., les enseignants suivent tout les projets. Spécifiquement
comme les projets possibles on considère Arduino+GPS (RB) et OpenPCR (DS). RB commence à voir les avantages de OpenPCR. Voir aussi les idées de RB de 2017-01-24
DS propose à ajouter au projets de RB le sonde de Pitot (vitesse par rapport à l'air, par ex. voir) pour equiper une voiture et afficher sur un téléphone sous iOS/Android
On décide d'attendre WDC avec les décisions.
2017-02-03 rencontre DS-PK
PK est un homme d'action! Il a progressé dans l'utilisation de Arduino en montant un capteur de temperature (Arduino + thermistance + écran lcd + petit code). Ceci sera parfait pour les TP d'introduction à Arduino. DS trouve ce travail de PK excellent.
2017-01-31 échange de DS avec Frédéric Ledoux (directeur L3 pc), dont la réponse est plutôt non-enthousiaste
FrL: C'est très orienté biologie, plus que chimie, mais cela peut être intéressant pour l'ouverture d'esprit de nos L3 et la partie physique peut être intéressante.
DS: en tout cas, si cela n'interesse pas les chimistes et vous ne voulez pas y participer, je n'y vois aucun pb. On travaillera sans vous purement en physique et tout simplement le projet de thermal cycler n'aura aucuns arguments supplementaires par rapport aux autres projets purement physiques qu'on considere en ce moment (je n'ai pas vu aucun autre projet "chimique").
FrL: Pour info dans notre labo, et dans mon équipe , on a une RT-PCR, qui est utilisée par les collègues toxicologue. Je ne sais pas comment tu envisages ce TP : où il commence, où il peut s'arrêter. (Ce qui peut me faire faire peur concerne les coûts d'exploitations et le matériel nécessaire à côté pour réaliser un TP, extraction ADN? centrifugeuse, coût des primers, etc...) Je ne sais pas si cela peut être étendu sur une application en chimie,
DS: c'est pas un TP mais un projet étalé sur 2 semestres. A la fin les étudiants doivent présenter l'appareil qui marche. Donc ils vont lui tester et demontrer. Le RT-PCR (ou qPCR) pourrait etre 2me phase du projet avec le fluorimetre integré. mais au départ on fabriquera un appareil de base
2017-01-30 Discussion avec Sylvie Capelle
en France la biochimie (donc ADN, PCR etc) fait partie de biologie ...
2017-01-26 Discussion DS-AC
on y consacre 25-30 heures sur toute l'année
on vise tout les étudiants de L3 physique et physico-chimie
DS: sela renforce les projets type PCR, ils motivent les chimistes (peut être ils peuvent y contribuer qques heures, pour expliquer ce que est ADN, réactions enzymatiques, technologie PCR, etc?)
on envisage donc 4 trinômes, soit 4 projets
dilemme de choix entre un seul projet en 4 exemplaires (DS,PK) ou qques projets (AC)
DS: un projet si complexe comme PCR peut être séparé en plusieures parties (Peltier et le heater block, electronique, info, fluorimètre en option) faites par différents groupes des étudiants
choix du projet
2017-01-26 Discussion DS-PK
aspects techniques, intérêt de PK pour robotique, impression 3D
2017-01-25 échange avec Jean-Christophe Devedjian, L1 Bio. Réponse très encouragant
DS: Techniquement il est bien possible de faire fabriquer qques app OpenPCR par nos étudiants au coût estimé autour de 200EUR par appareil (il'y a encore des moins chers).
DS: Pour le projet PCR, il nous faudra une participation d'un spécialiste en biologie moléculaire. Par exemple, pourrait on mesurer les empreintes genetiques? Ou détecter les maladies? J'imagine que tu fais cela en TP bio? Pour les connexions entre les matières ca peut être pas mal?
Jean-Christophe: Ton idée est très intéressante et je suis particulièrement surpris par le cout de production Je pensais que le système de chauffage/refroidissement du bloc PCR serait plus couteux Mais tant mieux, cela rend le projet plus intéressant encore Si tu peux monter une machine "prototype" je n'aurais aucun mal à la "tester" avec des étudiants de l'ULCO. J'ai tout ce qu'il faut ici (enzymes= .) On pourra même comparer son efficacité avec une machine commerciale
2017-01-25 échange avec Virginie Marion-Poty, la directrice L1 Info. Sans réponse
DS: Pour y engager les etudiants de l'Info (aussi L3?) tout d'abord il faut avoir un creneau commun. Supposons qu'on le trouve. Apres on peut organiser les equipes "mixtes" dans lesquelles les physiciens travaillent la partie physique de l'appareil et les informaticiens se chargent du logiciel etc. On va les suivivre donc par les enseignants de deux departements. Ca peut etre une option.

2017-01-25 reflexion sur les projets possibles
PCR et qPCR thermal cycler: réplication de gènès (DNA).
à la base, c'est un bon élément Peltier (30EUR) piloté par un micro-controlleur Arduino (30EUR) voir OpenPCR, Arduino PCR for under $85, ou encore Paris Saclay/PS-PCR
Les technologies différentes sont revues dans ce texte, on trouve facilement d'autres
Le OpenPCR et le PS-PCR sont déjà très developpés et testés, il y a une doc très detaillée pour les reproduire et tout le logiciel nécessaire (y comprit cote PC où on les branche via port usb). Comme la cerise, on pourrait peut être y ajouter un pilote par iPhone...
évolution vers la détection en temps réel avec fluorescence voir Open qPCR
alternative robotique à l'élement Peltier, voir rapid and low-cost PCR thermal cycler for low resource settings: Many modern molecular diagnostic assays targeting nucleic acids are typically confined to developed countries or to the national reference laboratories of developing-world countries. The ability to make technologies for the rapid diagnosis of infectious diseases broadly available in a portable, low-cost format would mark a revolutionary step forward in global health. Many molecular assays are also developed based on polymerase chain reactions (PCR), which require thermal cyclers that are relatively heavy (>20 pounds) and need continuous electrical power. The temperature ramping speed of most economical thermal cyclers are relatively slow (2 to 3°C/s) so a polymerase chain reaction can take 1 to 2 hours. Most of all, these thermal cyclers are still too expensive ($2k to $4k) for low-resource setting uses. Methodology/Principal Findings In this article, we demonstrate the development of a low-cost and rapid water bath based thermal cycler that does not require active temperature control or continuous power supply during PCR. This unit costs $130 to build using commercial off-the-shelf items. The use of two or three vacuum-insulated stainless-steel Thermos food jars containing heated water (for denaturation and annealing/extension steps) and a layer of oil on top of the water allow for significantly stabilized temperatures for PCR to take place. Using an Arduino-based microcontroller, we automate the "archaic" method of hand-transferring PCR tubes between water baths. Conclusions/Significance We demonstrate that this innovative unit can deliver high speed PCR (17 s per PCR cycle) with the potential to go beyond the 1,522 bp long amplicons tested in this study and can amplify from templates down to at least 20 copies per reaction. The unit also accepts regular PCR tubes and glass capillary tubes. The PCR efficiency of our thermal cycler is not different from other commercial thermal cyclers. When combined with a rapid nucleic acid detection approach, the thermos thermal cycler (TTC) can enable on-site molecular diagnostics in low-resource settings.
pros: un projet complet, evolutif, connexion avec la chimie et la biologie, aspect commercial et applicatif
cons: l'intêret de l'appareil pour les étudiants de L3 physique?
light music show et autres lumières LED intelligentes, possibilité avoir plusieures objets avec interchange sur 433MHz
capteur Venturi mesure de la vitesse par rapport à l'air (automobile, avion, bateau), connexion iOS/Android. Possibilité de y ajouter module GPS, temperature. Une station météo mobile.
pros: assez complet, évolutif, connexion avec la thématique environmentale
cons: l'intêret de l'appareil? sauf Venturi, on le trouve pas cher dans le commerce
(re)informatiser nos TP en remplaçant Orphy GTI bien obsolète et en sachant que Arduino est soupporté par Régressi. Il s'egit des petits projets avec qques capteurs exploitant l'ADC de Arduino.

2017-01-24 Les idées de RB
Propositions de projets micro-contrôleurs - RB
  1. Anémomètre à effet Doppler : force et direction du vent
  2. Anémomètre à coupelles : force et direction du vent
  3. Mini centrale atmosphérique : sonde extérieure (T° , pression, possibilité 1 capteur supplémentaire), sonde intérieur et visualisation, liaison radio ou wifi
  4. Compteur de vitesse à base de GPS en vue d'équiper une bicyclette
  5. Mini-centrale de navigation pour voilier : sujet à proposer en continuation des projets 1 ou 2 et 4 c'est à dire au moins en 2 sème année. Il s'agit de faire communiquer sur la base de la norme NMEA0183, les systèmes GPS de positionnement - mesure de vitesse et les mesures de force et direction du vent.
  6. Spectromètre optique de détection de polluants atmosphériques : c'est une idée mais je ne connais pas la difficulté
Base de développement des projets
Phase 1 : Définition du projet
choix du projet par les étudiants - définition avec l'enseignant d'un cahier des charges qu'il faudra considérer comme un objectif
recherches bibliographiques
définition du plan de travail et répartition des tâches
proposition de choix technologiques à discuter avec l'enseignant
simulation numérique éventuellement pour dimensionner les éléments
Phase 2 : validation des choix technologiques sur support ARDUINO
Pour des raisons de commodité et de rapidité de mise en oeuvre, je propose d'utiliser pour chaque projet, une carte ARDUINO la plus simple possible (ARDUINO UNO) basée sur un micro-contrôleur 8 bit ARM de type ATMEGA 328. Un ordinateur de bureau muni d'une ou plusieurs prises USB avec système d'exploitation LINUX et librairie ARDUINO installée ainsi qu'un "shield électronique". Il est en effet plus rapide et commode à mon sens pour les étudiants d'utiliser l'environnement de développement ARDUINO pour programmer les microcontrôleurs en langage C.
développement du projet sur plaquette d'essai d'électronique
programmation du micro-contrôleur
vérification du fonctionnement selon le cahier des charges
Phase 3 : prototypage
Si les 2 premières phases sont passées avec succès, les étudiants pourront passe r à cette phase 3 correspondant à la réalisation d'un prototype le plus petit et transportable possible et en général le moins énergivore possible. Il s'agit de passer du support de développement ARDUINO à un montage électronique "self consistent" à des degrés plus ou moins grands selon les capacités des étudiants. Dans tous les cas il faut passer à un circuit électronique embarquant le minimum vital au projet. Il s'agira ici de passer le programme mis au point en phase 2 sur le microcontroleur à l'aide d'un programmateur USBASP.
Développement d'une carte électronique en collaboration avec PK, embarquant le plus petit microcontrôleur possible (soit un ATtiny 85 soit un ATMEGA 328). Les étudiants peuvent utiliser pour réaliser le routage le logiciel Open Source Fritzing développé nos collègues allemands de l'université des sciences appliquées de Potsdam. A vérifier que cela tourne sous Linux.
Développement en collaboration avec Pierre, à l'aide de l'imprimante 3D du département de Physique, d'un boitier, réceptacle de l'électronique et capable de porter les capteurs extérieurs. Typons, programmes et plans restent co-propriété des étudiants (avec l'ULCO)
Evaluation Je propose d'évaluer plusieurs critères :
  1. Capacité des étudiants à aborder un problème de physique et à le résoudre
  2. Capacité d'organisation et travail en équipe
  3. Capacité à présenter dans un temps limité leurs travaux
Les 2 premiers points supposent une évaluation de l'enseignant responsable du projet, le troisième point quant à lui, suppose une présentation du projet devant l'ensemble des enseignants intervenant dans le module ainsi que tous les étudiants.
Il pourrait y avoir à l'issue des présentations l'élection par les étudiants du meilleur projet.

2017-01-24 Réunion sur les projets BQE
les intéressés/participants se désignent, voir la liste ci-dssus
En attendant et en preparant le prochain changement du cursus de la license dans 2 ans, on pense d'inserer un module de 20-30hrs sous forme d'un projet sur un semestre (ou sur tout l'annee) en prenant les heures de TP de physique experimentale, cours-TD-TP electronique, analyse du signal et physique numerique.
les etudiants travaillent en groupes de 2-3 sur le projet, arrivent a faire marcher et exploiter leur appareil et le presentent en oral devant une commission pour avoir leur note. Nous avons peux des etudiants et ils vont tous y participer.
2017-01-06 l'observation générale (DS):
en ce moment on constate (internet etc) une véritable explosion, une propagation exponentielle des projets expert et "garnd" publique autour des micro-controlleurs style Arduino et micro-ordis Raspberry Pi.
On peut en faire pleine des choses au coût très modeste et c'est très à la mode (donc on y est en retard), mais l'idée (par rapport aux études plus "approfondies" et "académiques" aux écoles d'ingénieur, IUT, Info et autres) soit de concevoir et de produire un objet réel, un appareil fini qui marche et qui est utile et intéressant pour les étudiants.
Des petits applications sont nombreuses. Par exemple en controle des lumieres ... Bref, ca explose en youtube et c'est tres a la mode.

Nous y sommes bien en retard et pourtant nous y avons pas mal d'expertise. Alors?

Ces projets deviennent abordables en tout sens, on arrive à produire des objets réels et cela peut être attractif à pas mal de nos étudiants.
Evidemment, c'est l'avenir d'instrumentation aux labos et dans l'industrie.
C'est aussi important à l'école où l'enseignant n'a pas des moyens.
Il y a souvent des adaptateurs electroniques à developper pour qu'on puisse se brancher sur ces micro-ordis. Les TP's peuvent se concentrer sur la fabrication de ces petits schémas et sur la programmation des micro-ordis pour que tout marche.
Je pense que PK sera une tres grande aide dans un tel projet.
Comme un projet d'initiation, je peux proposer de fabriquer et programmer un adaptateur pour port parallel des anciens PC afin de pouvoir piloter on/off jusqu'à 8 appareils electriques. (Ce projet ne necessite pas l'achat de micro-ordis, donc plus facilement realisable.)