Cours Arduino en ligne : caméras, simulateur et application

Un cours Arduino en ligne en visioconférence fonctionne très bien si quatre choses sont prêtes dès le départ. D'abord, le kit doit être entre les mains de l'élève : c'est lui qui branche les fils et téléverse le code, pas toi. Ensuite, il faut deux angles de caméra : l'un montre le visage de l'élève, l'autre filme la breadboard bien à la verticale grâce à un support de téléphone. Troisièmement, l'élève partage l'écran de son ordinateur ; tu vois le code dans l'Arduino IDE, le message d'erreur et les chiffres du moniteur série au même moment que lui. Enfin, le projet du cours est envoyé la veille, si bien que l'élève a déjà ouvert la liste des composants et le schéma sur son téléphone avant l'appel. Avec ces quatre éléments, tu peux trouver les pannes même sans voir le circuit aussi nettement qu'en classe, parce que l'élève regarde et que tu lui dis où regarder. La plupart des pannes apparaissent en quelques minutes si tu suis un ordre de six questions qui va de l'alimentation jusqu'au code.

Cet article traite le côté technique et pédagogique du cours en ligne : installation caméra et son, ce qu'il faut envoyer avant le cours, un cours minute par minute, le dépannage à distance et la gestion d'un groupe. La planification d'une formation semaine par semaine est expliquée dans l'article ouvrir un cours Arduino, et le montage de circuits dans le navigateur dans le guide de la simulation Arduino sur Tinkercad ; nous ne les répétons pas ici. Tous les exemples partent de la même hypothèse : l'élève a un kit de démarrage avec une Arduino Uno et un ordinateur, et tu fais cours depuis ton bureau avec le même kit.

Pourquoi une seule caméra ne suffit pas pour un cours Arduino en ligne ?

La caméra de l'ordinateur portable montre le visage de l'élève, pas la breadboard posée sur la table. Lever la carte devant la caméra ne règle rien non plus : les fils se balancent, un jumper se débranche, l'angle change à chaque seconde et tu ne distingues pas la broche 13 de la 12. La configuration de base d'un cours Arduino en ligne comporte donc trois vues : la caméra visage pour communiquer, la caméra du dessus pour le circuit et le partage d'écran pour le code. La caméra visage compte plus qu'il n'y paraît ; le moment où l'élève fronce les sourcils est celui où tu repères un blocage qu'il n'a pas formulé. La caméra du dessus devient la vue que tu regardes le plus, car elle seule montre dans quel trou entre un fil. Le partage d'écran remplace l'habitude, en classe, de regarder par-dessus l'épaule : tu vois la même chose que l'élève pendant qu'il écrit, compile et lit le moniteur série.

Installation technique : côté enseignant et côté élève

Pas besoin de matériel coûteux ; la deuxième caméra est un téléphone que la plupart des foyers possèdent déjà. L'application de visioconférence que tu utilises compte peu : le partage d'écran, la fenêtre de discussion et la connexion au même appel avec un second appareil existent aujourd'hui dans presque toutes les applications courantes. Si tu prévois des cours en groupe, vérifie aussi la présence de salles de sous-groupes (breakout rooms). Le tableau ci-dessous met les besoins des deux côtés en regard.

L'astuce la plus utile : l'élève rejoint le même appel une seconde fois avec son téléphone et renomme ce participant, par exemple « Léa - Circuit ». Sur le téléphone, il coupe le micro et met le haut-parleur à zéro ; sinon, les deux appareils captent le son l'un de l'autre et l'appel se transforme en larsen. Utiliser la caméra arrière plutôt que la caméra frontale donne une image plus nette et supprime le problème du miroir : avec la caméra frontale, ton propre aperçu est inversé dans la plupart des applications, ce qui rend les inscriptions des broches difficiles à lire. Tiens le téléphone à l'horizontale, avec la breadboard et l'Arduino dans le même cadre, et laisse-le en charge ; une visio de 45 minutes vide vite une batterie. Au début du cours, épingle la vue de la caméra du dessus (la plupart des applications proposent « épingler » ou « mettre en avant ») pour que l'image ne saute pas dès que quelqu'un d'autre parle.

Ce qu'il faut envoyer avant le cours : la règle des 24 heures

Les minutes les plus coûteuses d'un cours en ligne sont celles passées à installer un pilote ou à chercher une résistance manquante pendant l'appel. Pour les éviter, envoie à l'élève un court message au plus tard la veille et demande-lui de compléter la liste ci-dessous. Pour le lien du projet, ouvre le projet dans BlueGrays et touche Partager ; si l'application est installée, le lien que tu envoies ouvre directement ce projet sur le téléphone de l'élève. Il a ainsi vu la liste Composants requis et le Schéma de circuit avant le début du cours.

1. Liste du kit : Nom et quantité des pièces, avec la valeur des résistances. L'élève dispose les pièces sur la table et envoie une photo prise avec la caméra du dessus ; s'il manque quelque chose, tu le sais un jour plus tôt.
2. Lien du projet : Le projet envoyé avec Partager dans l'application. L'élève agrandit le schéma et compare les quantités de la liste des composants avec son kit.
3. Installation de l'Arduino IDE : L'élève installe la version adaptée à son système, l'ouvre une fois et attend la fin du téléchargement des paquets de cartes au premier lancement.
4. Téléversement test : Il ouvre Fichier > Exemples > 01.Basics > Blink, choisit la carte et le port dans le menu Outils et téléverse. Si la LED L de la carte clignote une fois par seconde, l'ordinateur, le câble et le pilote sont prêts. Il t'envoie une capture d'écran ou une courte vidéo.
5. Répétition de l'appel : Un appel d'essai de 5 minutes avant le cours : seconde connexion depuis le téléphone, micro coupé, angle de la caméra du dessus.
6. Support et lumière : Le support est installé sur la table, la lampe éclaire de côté et une feuille blanche est posée sous la breadboard.
7. Compte BlueGrays : L'élève est connecté à l'application. Les projets gratuits ne demandent rien de plus ; si vous travaillez sur un projet Premium, il a déjà utilisé son code.

Déroulé d'un cours Arduino en ligne de 45 minutes

Le déroulé ci-dessous est écrit pour un cours individuel et utilise deux projets gratuits à la suite : d'abord Mesurer l'intensité lumineuse avec une LDR pour lire la valeur de la LDR dans le moniteur série, puis l'ajout d'une LED au même circuit pour passer à Veilleuse avec LDR. Ce duo convient très bien au cours en ligne, car les chiffres du moniteur série sont bien lisibles dans le partage d'écran et vous voyez tous les deux la valeur chuter dès que l'élève couvre la LDR avec sa main. Les deux projets sont entièrement gratuits dans BlueGrays, avec schéma de circuit, code et la section Comprendre le code.

Le cœur de ce déroulé, ce sont les minutes 27 à 30. Le seuil du code de la veilleuse est de 50 : quand la valeur lue passe sous 50, la LED s'allume. Mais chaque pièce a une lumière différente ; si la chambre de l'élève donne 600 en pleine lumière et 120 avec la main posée dessus, la LED ne s'allume jamais avec un seuil de 50 et l'élève croit que son circuit est en panne. Tu le fais donc d'abord mesurer : « Combien en pleine lumière, combien avec la main dessus ? » L'élève donne les deux nombres, choisit un seuil proche du milieu et modifie le code. La tâche À toi de jouer de la section Comprendre le code du projet demande elle aussi de monter le seuil à 300 et d'observer la différence ; en cours en ligne, la relier à la mesure de l'élève évite l'erreur « mon circuit est en panne » et montre à quoi sert le moniteur série. Pour la vitesse en bauds et le traceur, consulte le guide du moniteur série Arduino.

Dépannage à distance : l'ordre « montre-moi »

En cours en ligne, tu ne peux pas mettre la main dans le circuit ; cela ressemble à un handicap, mais bien utilisé, c'est un atout pédagogique. Quand l'élève dit « ça ne marche pas », au lieu de lui dire quoi faire, tu poses des questions toujours dans le même ordre, et tu lui apprends ainsi à regarder. La règle est simple : commencer par l'alimentation, avancer vers le code, vérifier une seule chose à chaque étape. L'élève ne peut pas dire « je crois que c'est bon » ; soit il le montre à la caméra, soit il le lit à l'écran. Les six étapes ci-dessous éliminent une à une les erreurs les plus fréquentes des débutants.

Quand vous suivez un fil à la caméra, demande à l'élève de pointer du bout du doigt ; la pointe d'un stylo est encore mieux, car elle désigne le trou exact de la breadboard plus nettement qu'un doigt. Pour compter les broches, pars du bord de la carte : « Compte vers la droite depuis GND. C'est le combientième trou ? » Fais lire à voix haute les numéros de rangée et les lettres de la breadboard ; dire « en c12 » laisse beaucoup moins d'erreurs que « dans ce trou-là ». Garde aussi en tête que la caméra du dessus peut te montrer la carte à l'envers : la droite de l'élève est alors ta gauche. Pour guider, utilise les repères de la carte plutôt que « droite » et « gauche » : « le côté USB », « le côté où c'est écrit GND », « la rainure au milieu de la breadboard ».

Liste de contrôle à distance en 10 étapes

1. La carte est branchée en USB et la LED ON est allumée.
2. Le câble transmet les données ; c'est le même que celui du téléversement test.
3. Dans l'Arduino IDE, la carte Arduino Uno est sélectionnée.
4. Le bon port est sélectionné ; celui qui disparaît de la liste quand on débranche la carte est le port de la carte.
5. Le code compile sans erreur ; s'il y a une erreur, la première ligne rouge est lue à voix haute.
6. Le téléversement s'est terminé par le message de fin ; les LED TX et RX ont clignoté pendant le téléversement.
7. Tous les moins du circuit sont reliés à la broche GND de l'Arduino.
8. Chaque fil est sur la broche indiquée par le schéma, et le numéro de broche correspond au code.
9. La patte longue de la LED va par la résistance vers la broche, la courte vers GND ; les couleurs de la résistance sont bonnes (vérifie avec l'outil Code couleur si besoin).
10. Le moniteur série est ouvert, sa vitesse correspond à la valeur de Serial.begin dans le code (9600 dans ce cours) et des chiffres défilent.

Obtenir de l'élève une photo nette du circuit

• Photo bien à la verticale : Le téléphone parallèle à la table. Sur une photo prise de biais, les rangées de la breadboard se chevauchent et on ne voit pas dans quel trou est chaque fil.
• Flash coupé, lampe sur le côté : Le flash laisse un reflet blanc sur le plastique brillant de la breadboard, exactement là où tu veux regarder.
• S'approcher plutôt que zoomer : Le zoom numérique rend l'image floue. Il suffit d'approcher le téléphone et de toucher l'écran pour faire la mise au point.
• Inscriptions visibles : Les inscriptions des broches de l'Arduino et les numéros de rangée de la breadboard doivent être dans le cadre. Si des fils cachent une inscription, l'élève les écarte doucement.
• Attention à la compression : Si l'application de messagerie réduit la photo, l'élève l'envoie comme fichier ou document.
• Le code en texte, pas en photo : Demande-lui de copier le code et de le coller dans un message plutôt que de photographier l'écran ; tu le compiles dans ton propre Arduino IDE et tu réponds avec le numéro de ligne.

La place du simulateur et de l'application dans le cours en ligne

Le simulateur se place à côté du cours en ligne, pas à sa place. Si les kits sont encore en livraison, tu peux faire le premier cours dans le navigateur, essayer un nouveau circuit sur ton écran avant de le montrer, ou donner un devoir à un élève qui n'a pas de carte. L'installation, les composants et les limites de Tinkercad sont détaillés dans le guide de la simulation Arduino sur Tinkercad ; disons seulement ceci : en simulation, il n'y a ni fil mal enfoncé, ni LED à l'envers, ni mauvais port, alors que ce sont justement la plupart des pannes d'un cours en ligne. Tant que l'élève a un kit, le vrai travail se fait donc sur une vraie breadboard. Voici où l'application aide pendant et entre les cours :

• Schéma de circuit : L'élève touche le schéma pour l'agrandir et zoome fil par fil. Avec Enregistrer dans la galerie, il le garde sur son téléphone ; regarder le schéma dans la galerie pendant la visio est plus simple que de passer d'une application à l'autre.
• Copier le lien : Ce bouton à côté du code source copie un lien pour ouvrir le code sur un ordinateur. L'élève colle le lien dans la discussion de l'appel ou se l'envoie, l'ouvre sur l'ordinateur et transfère le code dans l'Arduino IDE. Le lien n'est pas permanent et expire rapidement ; donne donc les devoirs avec le nom du projet, pas avec le lien.
• Comprendre le code : Le résumé « Que fait ce code ? », l'explication étape par étape et la tâche À toi de jouer forment un devoir tout prêt entre deux cours. Par exemple, après le cours sur la veilleuse : terminer Comprendre le code dans Mesurer l'intensité lumineuse avec une LDR, faire la tâche À toi de jouer qui demande 10 mesures par seconde et montrer le résultat au prochain cours en partage d'écran.
• Construisons-le ensemble : Si l'élève a manqué un cours ou veut refaire le projet seul, ce mode guidé l'accompagne pas à pas, de la préparation des pièces jusqu'au test.
• Forum : L'élève bloqué entre deux cours ouvre un sujet dans la catégorie Question, ajoute des photos du circuit et son code avec Ajouter du code, puis le ferme avec Marquer comme résolu quand tout marche. En répondant, tu peux toi aussi demander les trois photos. Les règles d'une bonne question sont dans l'article poser une question Arduino sur un forum.

Cours Arduino en ligne en groupe : gérer 4 à 8 élèves

En cours individuel, tout se passe entre toi et l'élève ; dans un groupe de 4 à 8, le vrai problème, c'est que trois élèves disent en même temps « chez moi ça ne s'allume pas ». En visio, les voix se superposent et plus personne n'entend personne. Fixe donc les règles dès la première minute et garde-les identiques à chaque cours : toutes les caméras du dessus restent allumées, les micros ne s'ouvrent que pour parler et les demandes d'aide arrivent par écrit, pas à l'oral.

• File d'attente : L'élève bloqué écrit seulement son prénom et l'étape dans la discussion (« Hugo - pas de port »). Tu traites la liste de haut en bas, 2 minutes maximum par élève dans la salle principale. Ce qui prend plus de temps passe en sous-groupe.
• Salles de sous-groupes : Répartis le groupe en salles de 2–3 élèves. Dans chaque salle, l'un monte pendant que l'autre regarde sa caméra du dessus et compare avec le schéma, puis ils échangent les rôles. Tu passes dans chaque salle à tour de rôle, 3–4 minutes chacune.
• Rotation du partage d'écran : À chaque étape, un élève partage son écran et les autres comparent avec le leur. Écris la rotation avant le cours pour que chacun soit plusieurs fois « présentateur » au fil de la formation et que les élèves discrets soient vus eux aussi.
• Signal commun d'avancement : Celui qui termine une étape écrit « fini » dans la discussion. Quand la moitié du groupe l'a écrit, tu annonces l'étape suivante ; ceux qui sont en retard continuent avec toi en sous-groupe.
• Pour les plus rapides : Garde une petite tâche en plus, comme la tâche À toi de jouer de Comprendre le code ou la modification du seuil ; l'élève qui attend ne s'ennuie pas et ne bloque pas la file.

Un exemple concret : imaginons que tu fasses le cours sur la veilleuse avec un groupe en ligne de 6 élèves, pour une séance de 60 minutes. Pendant les 10 premières minutes, tout le monde est dans la salle principale : vérification de la connexion et comptage des pièces. Ensuite, tu ouvres 3 sous-groupes ; dans chacun, deux élèves montent pendant 15 minutes le circuit de la LDR en vérifiant mutuellement leur circuit à la caméra du dessus. De retour dans la salle principale, un élève partage son moniteur série et chacun écrit dans la discussion ses valeurs en lumière et dans le noir ; 6 pièces différentes donnent 6 nombres différents, et l'on comprend de soi-même pourquoi le seuil se choisit pour chaque personne. La LED s'ajoute de nouveau en sous-groupes, et dans les 10 dernières minutes chaque salle montre une fois son circuit qui fonctionne.

Comment fonctionnent les paquets éducateur dans une formation en ligne ?

Que les élèves habitent dans des villes différentes n'empêche rien pour les projets Premium d'une formation en ligne. Les Paquets Éducateur de BlueGrays (Profil > Paquets Éducateur) te donnent des codes Premium par 5 ou par 10, mensuels ou annuels, que tu partages un par un depuis l'écran Mes Codes. Le message de partage contient le code et un lien ; quand l'élève le touche, l'écran Utiliser un Code s'ouvre dans l'application avec le code déjà rempli, et il lui suffit de toucher le bouton Utiliser le Code. L'élève n'ajoute aucune carte à son compte Apple ou Google ; tu paies une seule fois depuis ton compte et rien ne se renouvelle automatiquement. Dans Mes Codes, tu vois qui a utilisé quel code ; préviens donc tes élèves dès le départ qu'en utilisant un code, leur nom, leur nom d'utilisateur, leur e-mail et leur photo de profil sont partagés avec toi. Les paquets sont expliqués dans codes Premium pour la classe, et les étapes de l'élève dans comment utiliser un code éducateur.

8 problèmes fréquents en cours en ligne et leurs solutions

L'essentiel d'un cours Arduino en ligne, c'est que l'élève utilise ses mains et ses yeux à la place des tiens : tu dis où regarder, il regarde et il montre. Après quelques cours, il en retire une habitude encore meilleure qu'en classe, car il apprend à trouver ses pannes lui-même. Si tu veux commencer ton prochain cours en ligne avec les projets Mesurer l'intensité lumineuse avec une LDR et Veilleuse avec LDR, tu les trouveras gratuitement dans l'application BlueGrays avec schéma de circuit, code et section Comprendre le code, et tu peux envoyer le lien à ton élève dès aujourd'hui.