Éducation

Les étudiants Makers résolvent des problèmes réels

by Vicky Thompson
Contributing Editor

Les étudiants Makers relèvent les défis du monde réel grâce aux missions Maker Share, qui leur permettent de créer des solutions technologiques innovantes en s’appuyant sur un apprentissage pratique et leur volonté de faire la différence.

Après une crise d’asthme, Hannah Edge se rendait souvent aux urgences pour passer un test de spirométrie. La machine encombrante qui diagnostiquait ses fonctions pulmonaires l’aidait toujours à récupérer. L’adolescente s’est demandé s’il serait possible de construire un appareil de mesure portable peu encombrant qu’elle pourrait utiliser chez elle, et qui pourrait aider d’autres patients souffrant d’asthme à éviter des séjours réguliers à l’hôpital.

Avec son esprit créatif et sa volonté de résoudre les problèmes, Hannah Edge incarne parfaitement le mouvement des Makers. À seulement 15 ans, elle a fondé SpiroEdge, startup spécialisée dans les dispositifs médicaux. Son analyseur de fonctions pulmonaires portable pourrait s’avérer utile aux patients souffrant d’asthme, un trouble respiratoire touchant 25 millions de personnes aux États-Unis.

« Beaucoup de Makers commencent par résoudre un problème qui les touche personnellement », explique Dale Dougherty, fondateur et PDG de Maker Media. « Plus leur santé s’améliore, plus ils élargissent leur champ d’action et commencent à s’intéresser aux problèmes des autres. »

Le mouvement des Makers s’étend désormais aux étudiants avec le lancement de Maker Share, une communauté en ligne réunissant des étudiants, des enseignants et des Makers qui s’intéressent à des projets ayant un impact social. Avec l’aide de Maker Media et Intel, les membres de la communauté créent et partagent leurs projets. Ils ont accès à des ressources d’apprentissage qui leur permettent d’approfondir leur connaissance du fonctionnement des technologies.

Les étudiants sont particulièrement séduits par les missions de Maker Share, qui leur permettent de se concentrer sur leur passion créative en créant des projets capables de résoudre des problèmes réels, des questions de santé aux solutions énergétiques durables.

« Ensemble, nous pouvons résoudre des problèmes aujourd’hui insolubles pour les entreprises, ou même les chercheurs, pour lesquels il n’existe aucune autre solution », indique Dale Dougherty.

L’introduction de Make: Magazine en 2005 a permis de définir le mouvement des Makers et de suivre les étapes de sa progression. Cette communauté très unie de pionniers des technologies DIY partage ses projets et ses ressources sur le site Web du magazine. Les membres se réunissent chaque année à l’occasion des Maker Faires, près de 200 événements organisés dans 38 pays à travers le monde.

Les établissements d’enseignement et les bibliothèques ont rejoint le mouvement en créant des « makerspaces », c’est-à-dire des espaces équipés d’imprimantes 3D, d’ordinateurs intégrables, de matériaux de construction et d’outils au service de la créativité de ces étudiants bricoleurs.

La technologie en pratique

La quantité de nouvelles informations techniques doublant tous les deux ans, la formation technique pratique est plus que jamais essentielle pour les étudiants. C’est du moins ce que pensent les formateurs Karl Fisch et Scott McLeod, créateurs de la série de vidéos « Shift Happens (Did You Know?) », qui montre à quelle vitesse la technologie change le monde, en particulier celui de l’enseignement.

« Les étudiants qui débutent un cursus universitaire technique de quatre ans apprennent des choses en première année qui seront déjà obsolètes d’ici qu’ils accèdent à la troisième année », explique K. Fisch.

Une étude menée par l’Université d’Oklahoma sur les makerspaces montre que l’apprentissage pratique permet aux étudiants d’expérimenter une procédure de type « rincer et répéter », c’est-à-dire qu’ils découvrent le fonctionnement de la technologie en faisant des essais et des erreurs.

« Lorsque vous permettez aux étudiants de travailler sur des projets qui leur tiennent à cœur, ils sont beaucoup plus motivés pour acquérir les compétences nécessaires pour réussir », indique Rajiv Mongia, directeur des programmes de promotion des Makers d’Intel.

Jeunes Makers
Dale Dougherty (deuxième à partir de la gauche) et Rajiv Mongia (accroupi) forment les jeunes Makers aux compétences techniques nécessaires pour devenir des innovateurs performants.

Selon Rajiv Mongia, les environnements makerspace incitent les étudiants à apprendre de nouvelles choses en recherchant eux-mêmes les informations, contrairement à l’apprentissage traditionnel où les enseignants et les manuels scolaires représentent la principale source d’information. L’étude de l’Université d’Oklahoma a révélé que l’apprentissage auto-dirigé permet aux étudiants de développer les 4C de l’innovation : esprit critique, communication, collaboration et créativité.

Selon Dale Dougherty, le mouvement des Makers met fin à l’ennui en impliquant les étudiants dans des projets pratiques qui les intéressent vraiment.

« Beaucoup de jeunes trouvent l’école ennuyeuse. Or, quand ils s’ennuient, ils n’apprennent rien », affirme-t-il. « La création repose essentiellement sur l’implication des jeunes, leur engagement créatif, technique, physique et spirituel. Cela n’a rien à voir avec le fonctionnement de l’école aujourd’hui. »

Résolution de problèmes réels

Dale Dougherty ajoute que les missions de Maker Share sont structurées pour permettre aux étudiants de développer des compétences permettant de résoudre les problèmes et de se distinguer à l’échelle mondiale.

L’une des idées de mission est née d’une lettre adressée à Dale Dougherty par une mère qui voulait savoir si quelqu’un pourrait construire un appareil qui permettrait à sa fille Malia, âgée de 11 ans et atteinte d’infirmité motrice cérébrale, de communiquer avec les autres.

« C’est justement l’objectif d’une mission : améliorer la vie d’une personne », ajoute D. Dougherty. « J’ai pensé que d’autres personnes souhaiteraient trouver une solution à ce problème. »

Quelques heures après le lancement de Maker Share, Rajiv Mongia a été contacté par un ancien camarade de lycée ayant vu le profil du directeur d’Intel sur le site. Le projet Malia avait un sens particulier pour son ami, dont le fils avait également des difficultés à se faire comprendre des autres.

« Vingt-quatre heures après le lancement de cette communauté, nous avions déjà créé une connexion tangible entre une personne cherchant une solution pour son fils et des Makers cherchant une solution pour cette mission », raconte R. Mongia.

Hannah Edge, la jeune créatrice qui s’est demandé si les tests de spirométrie pouvaient être effectués avec un appareil portable, n’avait aucune expérience dans le prototypage de dispositifs médicaux. C’est sa maladie, l’asthme, qui a nourri sa volonté de résoudre le problème.

Hannah Edge
Hannah Edge n’avait que 13 ans lorsqu’elle a créé un petit appareil portable de mesure de la capacité pulmonaire.

La spirométrie est un test courant des fonctions pulmonaires qui mesure la quantité d’air expulsé par les poumons des patients et la vitesse d’expulsion. Le prototype d’Hannah Edge permet aux patients souffrant de troubles respiratoires et aux athlètes de haut niveau de déterminer leur capacité pulmonaire et de détecter les changements de fonctions pulmonaires. Son analyseur SpiroEdge portable envoie des données sur les fonctions pulmonaires directement au médecin, ce qui à terme devrait permettre de réduire les séjours aux urgences.

Il y a deux ans, cette élève du Dublin High School de Dublin, en Californie, a cherché pendant plusieurs mois comment mesurer la capacité pulmonaire et réduire la technologie jusqu’à ce qu’elle tienne dans la main.

Hannah Edge a eu recours à la conception assistée par ordinateur et à l’impression 3D pour créer un appareil portable de la taille d’un inhalateur. Elle a ensuite programmé une application Android pour collecter des données en temps réel à partir de capteurs de pression d’air. L’appareil, qui utilise un code Bluetooth personnel pour garantir une connexion sécurisée, envoie les résultats de la capacité pulmonaire au médecin via un stockage Cloud Google sécurisé.

Le prototype SpiroEdge a remporté le grand prix de l’Alameda County Science and Engineering Fair, qualifiant Hannah Edge pour la participation au concours Intel International Science and Engineering Fair.

« Le plus gratifiant est d’avoir eu un retour positif sur cette innovation et de pouvoir améliorer la vie des gens. Si en plus, cela peut avoir un impact positif sur la médecine et la santé publique, c’est formidable », déclare Hannah Edge.

Aujourd’hui âgée de 15 ans, Hannah Edge dirige sa propre startup de dispositifs médicaux avec l’aide de Rami Abousleiman, co-fondateur et CTO, ingénieur spécialisé dans l’électricité et les logiciels informatiques. L’entreprise est encore en phase de développement et travaille sur un second prototype de SpiroEdge avec plus de fonctionnalités.

« Travailler sur SpiroEdge m’a permis d’acquérir et de développer des compétences essentielles, telles que la gestion du temps, l’analyse des problèmes, la création d’un plan d’action et l’utilisation de mes ressources », confie Hannah Edge.

SpiroEdge
SpiroEdge, conçu par l’adolescente Hannah Edge, permet aux patients souffrant d’asthme de tester leurs fonctions pulmonaires.

Maker Share prévoit de présenter le travail des étudiants Makers comme Hannah Edge dans le but d’inciter d’autres jeunes à partager leurs idées sur les technologies pouvant avoir un impact positif sur la société.

« Maker Share permet à chacun de créer un portefeuille de réalisations démontrant ses capacités. Ainsi, nous les découvrons non pas via leurs notes, mais à l’aune de leurs réussites et réalisations réelles », complète Dale Dougherty.

L’avenir de l’enseignement technique

Selon Rajiv Mongia d’Intel, les compétences acquises par les étudiants par le biais des projets Maker leur permettront de devenir les pionniers de la 4e révolution industrielle.

« Au cours des trois premières révolutions industrielles, ceux qui souhaitaient innover étaient souvent mis au défi de mettre la main sur les technologies nécessaires. Par conséquent, l’innovation était réservée aux personnes qui avaient accès aux ressources financières ou aux connaissances dont elles avaient besoin pour réaliser leurs rêves », déclare-t-il.

Il ajoute qu’il est aujourd’hui essentiel de développer les compétences des jeunes, notamment en matière de calcul physique, de codage, de pensée créatrice, de créativité et de travail en équipe, pour leur permettre d’innover. Les espaces de collaboration comme Maker Share et d’autres programmes techniques pratiques pour les jeunes tel que le programme Make Tomorrow, qui fait partie de la nouvelle initiative Intel Innovation Generation, participent à la préparation de ces futurs esprits novateurs.

Aujourd’hui, le mouvement des Makers facilite l’accès aux composants de base nécessaires pour innover et créer de nouvelles solutions techniques, permettant aux étudiants de résoudre des problèmes réels.

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