Conception de laboratoire d’électronique accessible à distance

Abstract

L'objectif de cette thèse est la conception et le développement d'un laboratoire distant permettant la commande des instruments de mesure à partir d’un navigateur Internet, dans et hors campus. Grâce à ce système, les étudiants auront la capacité de concevoir et de réaliser des expériences sans devoir être présents physiquement dans le laboratoire. Presque tous les laboratoires distants actuels utilisent un logiciel propriétaire (un logiciel semblable à Labview) et un matériel coûteux (un serveur) pour les mettre en œuvre. Dans ce projet, nous avons développé une solution initiée par le Laboratoire LEOG et avons intégré des serveurs web incorporés (comme Arduino par exemple) dans les maquettes de travaux pratiques. Le système comprend une partie matérielle (hardware) et une partie logicielle (software). Les équipements de travaux pratiques, les appareils de mesure et de générations de signaux sont dotés d'une connectivité Ethernet et reliés au réseau de l'établissement. Une interface web est développée pour permettre à l'étudiant de configurer la partie matérielle des travaux pratiques en changeant par exemple de composants ou en positionnant le point de mesure en différents endroits du circuit étudié. L'exigence de connexions à faible bande passante a été réalisée par l'utilisation du code HTML. L'utilité et l'efficacité de cette solution proposée a été évaluée avec un échantillon de 36 étudiants divisé en deux groupes qui ont effectué le même travail de laboratoire : le premier groupe a manipulé le TP à distance et le deuxième dans un laboratoire en présentiel. Les résultats de ce test montrent que le laboratoire à distance a été bien perçu par les étudiants : les étudiants du groupe distants réalisent leur TP dans un temps plus court et obtiennent des résultats légèrement meilleurs que celui des étudiants ayant effectué le TP d’une manière traditionnelle dans un laboratoire en présentiel. Le système est accessible via la plate-forme Moodle après authentification. Les interfaces utilisateur sont intégrés à Moodle sous forme de ressources URL ou fichier. Les fonctionnalités de groupe de Moodle permettent alors d'envisager plusieurs scénarii pédagogiques