Mode allégé
Bienvenue dans la page de la pédagogie allégée
Notre approche pédagogique peut aujourd'hui se décliner selon trois modes complémentaires en fonction du niveau scientifique des apprenants.
Le premier mode, la présentation allégée, répond aux besoins de ceux qui disposent d'un bagage scientifique réduit.
Il met en œuvre l'approche CFER : quels sont les principaux Composants qui interviennent dans les technologies énergétiques, quelles sont leurs Fonctions, et à quelles Évolutions de Référence correspondent-elles dans les diagrammes thermodynamiques ?
Les exercices pratiques utilisent les explorations dirigées de modèles simples, et le seul type de diagramme thermodynamique utilisé est le diagramme enthalpie-pression.
Ce mode ne fait appel ni à l'entropie ni à l'exergie.
Dans la présentation CFER pour Composants, Fonctions et Évolutions de Référence, nous commençons par décrire les architectures des trois technologies énergétiques de base : la centrale à vapeur, la turbine à gaz et la machine frigorifique et les solutions technologiques mises en œuvre.
Nous montrons ensuite que malgré leur diversité, les composants n'assurent que quatre fonctions principales, correspondant elles-mêmes à trois évolutions de référence subies par les fluides qui les traversent.
Cette analyse, d'abord fonctionnelle, débouche sur la notion essentielle d'évolutions de référence, modèles de comportement des fluides dans les machines, et conduit tout naturellement à l'étude des propriétés de ces fluides.
La représentation des cycles dans le diagramme (h, ln (P)) permet de visualiser les phénomènes physiques en jeu et les quelques évolutions de référence subies par les fluides de travail.
Principes pédagogiques sous-jacents :
Réduction maximale de la charge cognitive
Progression du concret (exemples résolus) à l'abstrait (concepts)
Utilisation exclusive pour l'initiation d'exemples réalistes et immédiatement compréhensibles
Autonomie maximale de l'apprenant
Si vous désirez vous familiariser avec quelques outils utilisés dans cette approche, voici quelques étapes possibles :
Découvrir le simulateur
Étudier un modèle simple de centrale à vapeur grâce à une exploration dirigée
Tester vos connaissances sur les centrales à vapeur grâce aux activités d'auto-évaluation
Contexte d'utilisation :
Ce mode correspond typiquement au cours proposé dans nos MOOCs Conversion Thermodynamique de la Chaleur (CTC-MS et CTC-CCI) et est particulièrement adapté pour la formation continue.
La version de Thermoptim la plus utilisée pour ce mode est la version 2.5.
Conversion Thermodynamique de la Chaleur est un parcours de deux MOOC qui traitent des systèmes énergétiques permettant :
soit de convertir de la chaleur en travail mécanique
soit d'extraire de la chaleur à basse température grâce à un apport d'énergie mécanique
Ces technologies sont aussi appelées machines thermiques.
Ce cours propose une méthode originale qui permet de dépasser les limites que rencontre l'enseignement de la discipline par les approches classiques.
Compte tenu du champ couvert, le cours est décomposé en deux MOOC :
Modéliser et Simuler (CTC-MS)
Cycles Classiques et Innovants (CTC-CCI)
Dans le MOOC Modéliser et Simuler les apprenants commencent par acquérir les bases de la modélisation des systèmes énergétiques simples (centrales à vapeur, turbines à gaz, machines de réfrigération) et apprennent à en paramétrer les modèles dans Thermoptim.
Ils utilisent ensuite ce savoir dans le MOOC Cycles Classiques et Innovants pour étudier les cycles moteurs et récepteurs classiques et les cycles innovants à faible impact environnemental :
Cycles moteurs : moteurs alternatifs à combustion interne à essence, à gaz et diesel, propulsion aéronautique, cycles combinés, installations de cogénération, cycles à énergie solaire, cycles nucléaires à haute température (HTR), énergie thermique des mers, installations de géothermie, cycles à oxycombustion, conversion de la biomasse
Cycles récepteurs : pompes à chaleur, cycle de Brayton inverse, cryogénie, cycles à éjecteur
Il est possible de suivre l'ensemble de ce cours, scénarisé à l'identique des MOOC, à partir de ces liens :
Guide d'usages pédagogiques des ressources du portail Thermoptim-UNIT
Bien qu'il date de 2011, ce guide d'usages s'inscrit surtout dans la logique pédagogique du troisième mode. Toutefois, la cinquième partie présentait déjà l'approche CFER du mode "allégé".
