De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Le projet De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations propose un ensemble de supports d'auto-apprentissage autour de la thermodynamique des équilibres entre phases et ses applications en génie des procédés.

Ces supports sont destinés à l'enseignement supérieur, à la fois à la formation initiale (en cycle licence), à la mise à niveau rapide d'étudiants entrants en cycle master dans des disciplines relevant du génie des procédés - l'internationalisation des formations et la diversification des recrutements renforçant la nécessité d'homogénéiser les connaissances des étudiants - et aux étudiants de formation continue diplômante (cycle à distance).

Les caractéristiques majeures de ce projet sont :

  • de lier systématiquement, et le plus rapidement possible, les concepts à des applications (de la thermodynamique aux procédés) ;

  • d'inclure dans les supports des petits simulateurs interactifs, permettant à l'étudiant de mieux assimiler les concepts et de traiter des exercices du cours. Le fait de rendre le simulateur partie intégrante du support, plutôt que de le livrer comme une application indépendante, permet de mieux en scénariser l'utilisation ; c'est un choix pédagogique fort, dans une volonté d'associer étroitement "cours" et "travaux dirigés".

Objectifs pédagogiques

La conception de ces modules respecte les objectifs pédagogiques suivant :

  • faire assimiler les concepts de la modélisation thermodynamique, en alternant théorie et applications à la conception de procédés ;

  • rendre l'élève actif en lui demandant de tester par lui-même, au moyen de programmes de calcul inclus dans le cours, diverses situations et l'amener ainsi à construire son savoir ;

  • faire comprendre des concepts ardus et abstraits par la résolution d'exercices.

Simulations interactives

Le cours inclut les moyens de calcul nécessaires, sous la forme de petits programmes. Ces simulateurs sont intégrés dans le flot du contenu pédagogique, et y jouent le rôle d'illustrations interactives ; ils sont aussi accessibles pour résoudre les exercices proposés au fur et à mesure du déroulement de l'enseignement.

Techniquement, ce sont des interfaces qui communiquent dynamiquement avec un calculateur en ligne. Elles ont été conçues dans un environnement de création appelé COSINUS[1] et spécialement développé pour les besoins pédagogiques de ce cours.

COSINUS[1] permet la conception de simulateurs numériques, faisant appel à des calculateurs (MatLab, Octave ou SciLab), et facilement incorporables au sein de supports d’enseignement en ligne.

Captures d'écran

Page d'information présentant le projet "De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations".Mise en valeur des intentionnalités pédagogiques.Exemple de contenu de cours.Vue outils donnant un accès direct aux simulateurs du cours.Diagrammes thermodynamiques du propane (simulation COSINUS).Équilibres entre phases et minimisation de l'enthalpie libre (simulation COSINUS).Distillation par Mc Cabe et Thiele (simulation COSINUS).