Quand on est en mode survie dans un jeu vidéo, quoi de plus utile qu’une maison intelligente ? Impénétrable par les zombies, une maison autonome et protégée par mot de passe offrirait des années de protection.

Étudiants de l’Université de Binghamton Programme d’entrée en science et technologie (STEP) ont appris à construire leurs propres maisons intelligentes dans Minecraft, un jeu vidéo populaire, sous la direction d’un professeur agrégé de génie électrique et informatique. Ning Zhou. STEP fournit des services de sensibilisation, d’éducation et de ressources aux collégiens et lycéens économiquement défavorisés ou issus de populations minoritaires historiquement sous-représentées afin d’accroître leur préparation à l’enseignement postsecondaire dans les domaines STEM ou les professions agréées.

Travaillant avec la National Science Foundation pour soutenir ce programme, Zhou a pensé que ses récents travaux sur les réseaux électriques pourraient être efficacement intégrés à la programmation de Minecraft et susciteraient l’enthousiasme des étudiants à l’idée de poursuivre potentiellement une carrière dans un domaine connexe.

« Nous avons repéré les besoins des gens de notre quartier et identifié les STEM comme un bon point de départ », a déclaré Zhou, membre du corps professoral du Collège Thomas J. Watson d’ingénierie et de sciences appliquées. « Même si de nombreux étudiants utilisent l’électricité quotidiennement, ils ne savent pas d’où elle vient ni comment elle fonctionne, et ils ne sont donc pas aussi conscients des opportunités d’emploi dans ce domaine.

Minecraft a été choisi comme outil pédagogique en raison de son modèle de jeu amusant et interactif. Dans le programme STEP, les étudiants peuvent construire et concevoir leur propre maison et, grâce aux cours de Zhou, ils apprennent à intégrer des systèmes électriques complexes dans leur conception et à obtenir une maison intelligente entièrement durable.

Au cours des six dernières semaines, Zhou a organisé des séances de cours le samedi matin avec cinq jeunes locaux au bâtiment des sciences de la santé de l’université de Johnson City, qui abrite Collège Decker des sciences infirmières et de la santé.

Zhou commence chaque session par un cours axé sur les différentes bases du génie électrique, leur application et la manière dont elles peuvent être incluses dans la conception de la maison intelligente des étudiants. Après ses mini-conférences, les étudiants ont le temps d’apporter des ajouts à leurs maisons intelligentes en fonction de l’objectif d’apprentissage de la session.

« Nous donnons aux étudiants une présentation de base pour qu’ils sachent par où commencer », a déclaré Zhou. « Minecraft sert d’exemple de ce qu’ils feraient dans le monde réel, et notre programme aide donc les étudiants à se familiariser davantage avec l’ingénierie électrique d’une manière amusante et engageante. »

Chaque étudiant reçoit au début du programme un ordinateur portable sur lequel Minecraft est déjà installé, et il est autorisé à emporter les ordinateurs portables chez lui pendant la semaine pour travailler sur sa maison. À la fin du programme, Zhou et son assistant de recherche diplômé, Tawsif Ahmad, organisent un concours pour les étudiants où ils présentent leurs maisons intelligentes terminées.

Les candidats sont évalués à l’aide d’une rubrique conçue par Zhou qui prend en compte leur présentation, la conception structurelle de leurs maisons intelligentes, leur inclusion de la technologie du réseau électrique et la mise en œuvre d’un système de protection par mot de passe crypté.

« Les étudiants apprennent à écrire un code simple qui leur permet de protéger leurs maisons intelligentes avec un mot de passe », a expliqué Zhou.

« Au moment de la compétition, ce sont des experts », a ajouté Ahmad.

Lors du concours de cette année, Daniel, un élève de septième année de Johnson City, a remporté le prix gagnant. Sa maison intelligente disposait d’un système d’énergie solaire fonctionnel, d’un réseau de circuits complexe et d’une porte fonctionnelle protégée par mot de passe. Le premier prix, une voiture robotique fonctionnant à l’énergie solaire, a également été accueilli avec beaucoup d’enthousiasme.

« J’espère que leur aisance avec ces systèmes suscitera un intérêt accru pour l’ingénierie », a déclaré Zhou.

JR Beckford, assistant du programme STEP, est enthousiasmé par ce que le projet signifie pour les collégiens et lycéens historiquement sous-représentés et économiquement défavorisés.

« Il est important que ces étudiants aient la possibilité de découvrir un monde plus grand que leur ville natale », a-t-il déclaré. « Il s’agit avant tout d’élargir leurs perspectives. »

Sharon Bryant, doyenne associée pour la diversité, l’équité et l’inclusion du Collège Decker, qui est directeur du programme STEP, souligne le rôle crucial que joue le programme dans la promotion de « l’équité en matière de sueur » communautaire. Les directeurs de programme espèrent qu’après avoir obtenu leur diplôme des établissements postsecondaires, les étudiants retourneront dans la région de Binghamton et contribueront à poursuivre l’enseignement STEM local.

« Nous nous efforçons d’augmenter le nombre d’étudiants sous-représentés dans les professions STEM agréées », a déclaré Bryant.

Jusqu’à présent, le programme STEP a réussi à remplir sa mission. « Nous avons constaté de nombreux résultats positifs grâce aux opportunités que nous sommes en mesure d’offrir à nos étudiants », a déclaré Bryant. « L’une de nos diplômées STEP termine sa maîtrise en biologie environnementale à l’Université du Delaware, et une autre diplômée termine son doctorat en chimie à l’Université de Syracuse. »

Zhou espère voir la même chose dans le groupe d’étudiants de cette année. « Lorsque j’ai rédigé la proposition de cette collaboration, je voulais offrir à ces étudiants des opportunités dans des domaines d’études qu’ils ne connaissent peut-être pas. Peut-être qu’à l’avenir, ils choisiront cela comme cheminement de carrière.