La fondation Si Se Puede, basée en Arizona, a pour mission de combler le fossé qui existe dans les sociétés marginalisées en matière de STIM (sciences, technologies, ingénierie et mathématiques). Créée il y a plus de 23 ans, la fondation a d’abord été un groupe de pression qui s’efforçait de maintenir les enfants occupés et à l’abri des ennuis grâce à des activités extrascolaires, telles que le football et la danse. Aujourd’hui, la fondation se concentre sur l’accès à la technologie et à la formation pour les élèves des communautés et des écoles sous-représentées et sous-dotées.
Conçu pour soutenir l’écosystème STIM, le centre STIM de la fondation offre une large gamme d’outils et d’équipements, notamment des imprimantes 3D MakerBot Sketch et UltiMaker Method X, des ordinateurs, des machines à travailler le bois, des fraises CNC, des routeurs CNC, des tours manuels, des découpeuses laser, des scies à ruban, des meuleuses et d’autres outils de base. Si Se Puede offre gratuitement l’utilisation de son équipement aux écoles – locales et autres – qui ont besoin d’y avoir accès.
« Il y a une raison pour laquelle nous faisons ce que nous faisons au centre STEM », a déclaré Faridodin (Fredi) Lajvardi, CEO de Si Se Puede. « Il s’agit d’exposer les élèves à toutes les technologies nécessaires pour qu’ils réussissent au XXIe siècle et qu’ils puissent contribuer à l’économie lorsqu’ils entreront sur le marché du travail. »
Quand l’impression 3D fait partie de l’écosystème des STIM
La fondation Si Se Puede accueille des équipes de robotique dirigées par des étudiants, qui utilisent le centre pour construire et tester leurs robots en vue des compétitions à venir, telles que le FIRST Robotics Challenge, une compétition internationale de robotique pour les lycéens, et le FIRST Tech Challenge, qui réunit des collégiens et des lycéens. Plus de 19 écoles participent aux équipes de robotique, ce qui signifie qu’environ 50 élèves utilisent le centre. En outre, une douzaine d’autres équipes, comptant chacune une dizaine d’élèves, utilisent les installations. En outre, plus de 20 mentors issus de l’industrie et des étudiants de l’université d’État de l’Arizona se portent volontaires pour guider et soutenir les équipes dans le cadre de nos programmes.
« Nos programmes sont extrêmement populaires et nous continuons à susciter de l’intérêt. Nous approchons d’un point de saturation maximale », a déclaré Lajvardi.
Le nouveau centre d’impression 3D de la fondation se trouve à l’intérieur du centre STEM. Il est équipé de cinq imprimantes 3D Sketch Standard, de deux imprimantes 3D Sketch Large, d’une Method X et d’une Replicator Z18. Avec le flux constant d’étudiants qui utilisent le centre pour imprimer des prototypes et des pièces pour leurs robots, les imprimantes sont très utilisées et tiennent toujours bien, selon Lajvardi.
Lajvardi a commencé à utiliser les imprimantes MakerBot en 2013, alors qu’il était enseignant à la Carl Hayden High School de Phoenix (Arizona) et entraîneur de l’équipe Falcon Robotics de l’établissement. L’équipe utilisait les imprimantes pour produire des pièces pour ses véhicules sous-marins autonomes. Avec les imprimantes MakerBot en interne, l’équipe n’a plus eu besoin de sous-traiter la production de ses pièces, ce qui lui a permis de les prototyper et de les tester plus rapidement qu’auparavant. Les étudiants ont également pu acquérir une expérience pratique précieuse en utilisant les imprimantes, tout en développant une réflexion critique sur la conception et des compétences en matière de résolution de problèmes.
« L’une des raisons pour lesquelles nous continuons à utiliser MakerBot est la fiabilité et les coûts », explique Lajvardi. « Vous pouvez essayer de trouver une imprimante industrielle standard très sophistiquée et ce serait bien, mais vous ne pouvez pas en avoir plus d’une. Il n’est donc pas possible de mener plusieurs projets de front. MakerBot nous offre la plateforme idéale pour que les élèves apprennent les concepts de l’impression 3D, et les produits qui en sortent sont plus qu’adéquats pour toutes les utilisations que nous faisons. De toutes les imprimantes MakerBot que j’ai utilisées jusqu’à présent, la plus fiable et la plus facile à utiliser est de loin la MakerBot Sketch. »
Daniel Frank, professeur assistant à l’Arizona State University et mentor de Si Se Puede, a également trouvé les imprimantes faciles à utiliser avec ses étudiants. « La MakerBot Sketch est très conviviale, elle est donc idéale pour les personnes qui découvrent la technologie. Je peux faire venir un étudiant qui n’a que peu ou pas d’expérience en matière d’impression 3D et, grâce à quelques conseils, nous pouvons installer l’imprimante en 15 à 20 minutes et imprimer notre première pièce ».
Le centre d’impression 3D a été conçu comme étant plus qu’un simple laboratoire. Il prévoit d’offrir des cours de certification en impression 3D pour les éducateurs et les étudiants, en utilisant le programme de formation MakerBot Certification™. L’objectif est de certifier les enseignants et les étudiants et de leur donner les connaissances et les outils nécessaires pour utiliser davantage l’impression 3D. MakerBot Certification est le seul programme de formation à l’impression 3D certifié par l’ISTE, offrant des cours complets de création de programmes pour les éducateurs et des cours de réflexion sur la conception et d’application pour les étudiants.
« Il est très important pour nous de certifier les enseignants, car si vous achetez une imprimante sans avoir de certification, vous n’apprenez pas les petites astuces et les choses que vous devez savoir pour que l’imprimante fonctionne parfaitement.La certification MakerBot donne aux enseignants tous les outils dont ils ont besoin pour utiliser efficacement la machine », explique Lajvardi. « Par exemple, j’ai appris qu’il existe un moyen de nettoyer une extrudeuse bloquée en utilisant une aiguille pour pousser le matériau qui n’est pas complètement fondu. Pour cette raison, je suis le seul au centre à savoir comment réparer les machines. C’est un parfait exemple de l’importance du processus de certification. »
Alors que le programme de certification se met en place, Lajvardi souhaite l’étendre.
« Dans un monde idéal, nous aimerions avoir suffisamment de fonds pour que, si nous organisons un cours pour les enseignants, ils puissent repartir avec une imprimante », poursuit M. Lajvardi. « Il est frustrant d’obtenir une certification en impression 3D mais de ne pas avoir d’imprimante à utiliser. »
Enseigner l’importance de la réflexion sur la conception
La plupart des nouveaux étudiants qui commencent à utiliser le centre STIM n’ont que peu ou pas d’expérience dans l’utilisation de l’équipement, et encore moins dans la conception. Il peut donc être intimidant pour les élèves de commencer. Mais avec un peu d’encouragement et de formation, l’inquiétude se transforme en excitation.
« Au début, il y a un peu d’intimidation parce que les machines sont nouvelles pour eux. Mais une fois que les étudiants ont eu l’occasion de travailler avec ces machines, ils sont enthousiastes et ont beaucoup plus confiance en eux« , a déclaré Frank. « L’un des aspects les plus intéressants de l’impression 3D est qu’elle élimine en quelque sorte l’appréhension liée au fait que si je fabrique un produit, je risque d’échouer et il faudra du temps pour s’en remettre ou gaspiller beaucoup d’argent. Avec l’impression 3D, l’échec n’est pas un problème ».
Une partie importante de la construction des robots consiste à les tester. Il ne s’agit pas seulement de vérifier que le produit final fonctionne, mais aussi que chaque partie du robot fonctionne correctement. Au fur et à mesure que les élèves conçoivent, dessinent et construisent leurs robots, ils bénéficient d’un tutorat pratique sur le design thinking et sur l’importance du processus itératif. Les mentors les encouragent à tester et à prototyper leurs idées avant de trouver la conception parfaite.
« Le processus itératif permet de continuer à atteindre les performances ultimes que les enfants essaient de réaliser. Chaque prototype est analysé en fonction de ses réussites et de ses échecs« , a déclaré Lajvardi.
Grâce à la fondation, les élèves apprennent l’ensemble du processus de conception et d’ingénierie et la manière dont la réflexion sur la conception permet d’améliorer les constructions. Les compétences et les connaissances qu’ils acquièrent sont inestimables et peuvent les accompagner tout au long de leurs études et de leur carrière.
« L’un des aspects les plus importants de l’ingénierie est la curiosité. En tant qu’ingénieurs, nous prospérons grâce à la curiosité, car c’est ce qui nous permet de trouver des solutions créatives aux problèmes difficiles auxquels notre monde est confronté », a poursuivi Frank. « Dans mes cours, je m’assure de prendre le temps de nourrir cette curiosité pour que nous puissions avoir de très belles idées. Nous parlons d’idées folles et, lorsque nous faisons du brainstorming, j’encourage mes élèves à proposer quelque chose. Peut-être que ce n’est pas la meilleure idée, peut-être que ça ne marchera pas. Même si elle ne fonctionne pas, elle peut inspirer quelqu’un d’autre qui a une idée qui pourrait fonctionner. Alors, n’ayez pas peur de rêver, n’ayez pas peur de penser, n’ayez pas peur d’être imaginatif ».
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