Le module d'informatique du second semestre de première année, à l'INSA Strasbourg, est centré sur la programmation et la modélisation orientées objet avec la réalisation d'un projet. De février à juin 2022, les étudiants devaient réaliser un logiciel permettant de définir un treillis de poutres en deux dimensions soumis à des charges externes, et de calculer les efforts dans les barres, dans le cas particulier isostatique. Les enseignants reviennent sur ce module qui a été l’occasion pour certains étudiants de fournir un travail remarquable.

Avant de fournir quelques explications supplémentaires, nous vous proposons de regarder une démonstration réalisée par les étudiants Sidonie Moly, Régis Mbola Tembo et Charlotte Schwalm :

 

Si vous souhaitez plus de détails sur le sujet, vous pouvez consulter

la présentation  fournie aux étudiants en début de semestre. L’effet choc d’une présentation sur près de vingt pages est voulue : un des buts de ce module est de montrer aux étudiants qu’un objectif qui semble inatteignable a priori fini par être réalisé si l’on utilise des méthodologies adaptées.

Contexte et objectifs pédagogiques

L’INSA Strasbourg est une école formant des architectes et ingénieurs dans diverses spécialités (architecture, génie civil, topographie, génie climatique et énergétique -bientôt génie thermique, énergétique et environnement, génie électrique, génie mécanique, mécatronique, plasturgie).

Il n’y a pas de spécialité informatique à l’INSA Strasbourg. Nous nous plaçons dans le cadre d’un module d’enseignement dispensé durant la première année post-bac, commun à l’ensemble des (futures) spécialités. La question n’est donc pas « quelles sont les connaissances de base nécessaires à un futur ingénieur en informatique ? « , mais « quelles sont les connaissances de base en informatique nécessaires à un futur ingénieur ou architecte quelle que soit sa spécialité ? « 

Nous pensons que tout ingénieur ou architecte doit acquérir, durant sa formation, en plus d’une culture générale en informatique (qu’est-ce que l’information numérique ; comment sont représentés les nombres, le texte, le son, les images, la vidéo… ; comment cette information est-elle stockée et traitée dans un ordinateur ; comment sont réalisées les fonctionnalités de base d’un système d’exploitation), au moins deux compétences liées à l’algorithmique et au développement de logiciels :

• face à un problème simple, définir par lui-même un programme permettant de résoudre ce problème.
• face à un problème plus complexe, faire appel à une équipe d’informaticiens (typiquement une société de services en informatique), et interagir efficacement avec elle.

Enseignements

Nous disposons pour cela de deux modules d’informatique en première année :

• Le premier est crédité de 3 ECTS avec 34,5 heures encadrées. Ce premier module répond principalement au premier objectif : comment décomposer un problème pour créer un programme structuré qui permette de le résoudre.
• Le deuxième, qui fait l’objet de cet article, est crédité de 3 ECTS avec 37,5 heures encadrées. Tout en consolidant les compétences en programmation acquises durant le module 1, il tente, en abordant les notions de modélisation et programmation objet, de sensibiliser les étudiants aux démarches permettant la réalisation de logiciels de plus grandes tailles.

La modélisation et la programmation orientées objet permettent de mieux maîtriser la complexité liée à la création d’un logiciel. Elles permettent également une meilleure capacité d’adaptation et d’évolution d’un logiciel lorsque des fonctionnalités sont modifiées ou ajoutées. Ces avantages ne deviennent évidents que sur des projets de taille conséquente. Mais le temps consacré à ce module, tant en heures encadrées qu’en travail personnel des étudiants est forcément limité. Pour faire face à ces contraintes contradictoires, inhérentes à tout enseignement, l’ensemble du module est centré autour de la réalisation, par les étudiants, d’un logiciel de taille significative.

Pour cela, nous introduisons de façon informelle les méthodologies de programmation agile, la modélisation UML, l’architecture de programmation Modèle-Vue-Contrôleur… Cela peut sembler bien ambitieux, au vu de la taille du module, mais nous ne faisons pas de théorie : nous montrons, sur l’exemple du projet, comment utiliser ces technologies.

Remerciements

Nous vous avons présenté une des réalisations saillantes, exceptionnelles, de nos étudiants. L’année 2022 a été particulièrement riche de ce point de vue avec au moins cinq autres projets, souvent assez différents, mais d’un niveau global comparable. Mais notre objectif principal n’est pas l’exceptionnel. Nous souhaitons que la grande majorité des étudiants aient acquis les connaissances et compétences correspondant à nos objectifs pédagogiques. Et de fait, la plupart des étudiants, organisés en binômes ou trinômes, parviennent à réaliser un logiciel complet, avec un modèle de données exhaustif, une interface graphique et un module de calcul et de sauvegarde des données. En gardant en tête qu’il s’agit d’un travail effectué par tous les étudiants de première année dans le cadre d’un simple module d’enseignement, nous ne pensons pas exagéré de dire que c’est une réalisation impressionnante.

L’enseignement ne se résume pas à la froide somme de contenus et de stratégies pédagogiques. Aussi souhaitons nous finir cette présentation sur une note plus subjective. Il est évidemment gratifiant pour un enseignant de voir que certains étudiants se « prennent au jeu » de sa discipline, et présentent des réalisations allant bien au-delà de ce qu’il attendait. Chaque année nous apporte de telles belles surprises. Aussi voulons nous remercier, non seulement les étudiants qui ont pris la peine de réaliser une démonstration vidéo de leur logiciel, rendant possible cet article, mais tous les étudiants de l’INSA Strasbourg, qui sont globalement formidables.

Les enseignants du module M2 d’informatique en 2022 :

• François de Bertrand de Beuvron
• Amadou Coulibaly
• Emmanuel Alby
• Hajer Zekri