Q&A : L’intérêt de la robotique pour les élèves d’Afrique

Le 20 mai dernier s’est déroulée à Dakar (Sénégal) la finale de la deuxième édition du Panafrican Robotics Compétition (PARC), une compétition de robotique opposant des élèves de lycées et collèges.
 
Il s’agit d’une initiative de SenEcole, une organisation créée pour promouvoir l’éducation scientifique au Sénégal et, si possible, sur l’ensemble du continent africain.
 
Pour cette édition 2017, ce programme a enregistré la participation de plus de 300 élèves de lycées et collèges de la Gambie, du Sénégal et du Mali.
 
Pour comprendre les motivations et les enjeux de cette initiative, SciDev.Net est allée à la rencontre de Sidy Ndao, le fondateur de SenEcole et promoteur du PARC.
 
Ce dernier qui est avant tout professeur au département du génie mécanique et des matériaux à l’université du Nebraska-Lincoln (Etats-Unis) explique ici le déroulement et les perspectives de ce concours ; en insistant sur l’intérêt de la robotique pour les élèves d’Afrique et pour le développement du continent.
 
C’est quoi le Panafrican robotics competition ?

C’est une compétition de robotique qui oppose des élèves de lycées et collèges du continent autour d’un thème qui est pertinent pour le développement durable de l’Afrique. L’objectif est d’amener les jeunes Africains, garçons comme filles, à être de futurs leaders en science et en technologie ; mais en même temps de leur montrer l’utilité de la science et de la technologie. A l’école, ils apprennent ces disciplines à travers des matières comme la chimie ou la physique, mais, surtout en théorie ; sans toujours savoir la valeur de ces connaissances. Donc, cette compétition permet aux jeunes élèves de comprendre comment les STEM (science, technologie, ingénierie, mathématiques) peuvent être utilisées pour trouver des solutions aux problèmes de l’Afrique ; afin de les inciter à s’inscrire dans les filières scientifiques.
 

Quel est l'intérêt pour les étudiants et les étudiants africains d'aujourd'hui à s'intéresser à la robotique ?

La robotique est un excellent véhicule pour apprendre les STEM. En outre, la robotique possède de nombreuses opportunités potentielles car elle a des applications dans de nombreux domaines tels que la robotique chirurgicale, l'automatisation, la technologie agricole, la fabrication, l'interaction homme-machine et beaucoup d'autres. Bien que la robotique commence à gagner du terrain en Afrique, elle reste un domaine inexploité ; alors qu’elle offre d'énormes opportunités de marché.

 
Comment vous est venue l’idée de lancer cette compétition de robotique ?
 

J’ai fait l’essentiel de mes études aux Etats-Unis et étant là-bas je me suis rendu compte qu’il n’y avait pas beaucoup de Noirs ou d’Africains dans les filières scientifiques. Et j’ai aussi remarqué que lorsqu’on parle de l’Afrique, c’est surtout en tant qu’un continent auquel on apporte de l’assistance. Bref, il n’y a pas de respect envers les Africains, contrairement aux autres. Et en voyant combien d’Africains meurent sur le chemin de l’Europe, certains se disent même que sur ce continent, il n’y a pas de personnes intelligentes. C’est l’une des choses qui m’ont poussé à travailler au lancement de cette compétition. L’objectif est de contribuer à changer cette perception et de montrer que les Africains peuvent participer au développement mondial, qu’ils peuvent créer des machines ou des industries profitables à tout le monde entier. Et la seule façon de le faire est de développer les sciences et la technologie qui sont à la base de tous les progrès de l’humanité.

“Le message c’est de faire de la science appliquée dans les écoles. Il faut faire la physique appliquée pour que les élèves puissent voir ce qu’ils apprennent ; idem en chimie et en mathématiques. Qu’on ne se contente pas de la théorie”

Sidy Ndao
Université de Nabraska-Lincoln (Etats-Unis)

 
Comment se déroule concrètement cette compétition ?
 

Pour cette année, nous avons eu plus de 250 élèves qui sont venus du Sénégal et d’autres qui sont venus du Mali et de la Gambie ; et la compétition a duré au total cinq jours. Le premier jour, nous avons appris aux élèves comment monter les robots en assemblant les pièces contenues dans les kits que nous leur avons donnés. Le deuxième jour, nous leur avons montré comment faire la programmation. Le troisième jour, ils ont fait les essais pour s’assurer que ça marche. Et à partir de ce moment, nous leur avons aussi expliqué en quoi consistait la compétition. Ils ont travaillé là-dessus jusqu’à la finale. Pour ce genre d’exercice aux Etats-Unis ou en Europe, on explique le principe aux élèves et ils travaillent là-dessus pendant deux ou trois mois avant la compétition. Le problème chez nous, c’est que nous n’avons pas assez d’écoles disposant d’infrastructures permettant aux élèves de faire ce travail : elles n’ont pas de robots, et elles n’ont pas non plus le personnel d’encadrement. C’est la raison pour laquelle nous avons décidé de faire tout ce travail en cinq jours.

 
Est-ce que l’assemblage des robots et la programmation n’ont pas été des opérations périlleuses compte tenu du fait que cela ne fait pas partie du programme scolaire ordinaire de ces élèves ?
 

Ce n’était pas évident ; mais, ce n’est pas aussi difficile que ça non plus. Cela montre tout simplement jusqu’à quel point les Africains sont intelligents. Par exemple, la plupart du temps, il y a des erreurs dans les manuels qui accompagnent les kits. Or, les élèves eux-mêmes ont constaté ces erreurs et ont pu y remédier. Au-delà du fait qu’ils n’étaient pas habitués à faire du montage ou de la programmation, en plus des erreurs contenues dans les manuels, ils ont réussi à faire le montage et la programmation sans problème en pas plus de deux jours.

 
Justement, comment avez-vous réussi à faire faire en deux jours la programmation à des élèves qui ne font pas nécessairement l’informatique ou l’électronique à l’école ?
 

Effectivement, il y avait même des élèves qui n’avaient jamais utilisé un ordinateur. Donc, pour la première fois, ils ont utilisé un ordinateur et pour la première fois, ils ont fait de la programmation. Cela confirme simplement ce que nous disions tantôt, à savoir qu’ils sont très imaginatifs et très intelligents et il suffit de les mettre dans de bonnes conditions d’études. Mais, ils avaient aussi de très bons formateurs venant de l’université que notre organisation a créée, le Dakar American University of Science and Technology (DAUST).

 
Un élève qui fait une série littéraire au lycée est-il aussi admissible à ce concours qu’un élève qui fait une série scientifique ?
 

La plupart des élèves qui sont venus font les classes scientifiques. Mais, dans certains pays, il n’y a pas de distinction et tout le monde fait la même chose. Cela veut dire que la compétition n’est pas spécifiquement faite pour les élèves des filières scientifiques ; elle est ouverte à toutes les filières. D’ailleurs, quand il s’agit du collège, il n’y a pas de distinction. Mais, ce qui compte pour nous , c’est que les élèves s’intéressent à la science. Il n’y a rien de mal dans les autres filières ; mais il y a une grande urgence pour les Africains de se retourner vers la science pour le développement du continent.

 
D’où sont venus les kits qui ont permis d’assembler ces robots ?
 

Pour cette année, nous avons eu un financement de la banque mondiale qui a permis d’acheter tous les kits. En plus de cela, nous avons bénéficié de l’appui du ministère de l’Enseignement supérieur et de la recherche du Sénégal ainsi que celui de notre organisation : SenEcole.

 
En quoi consistait la compétition elle-même ?
 

Le thème de cette année était "made in Africa", pour attirer l’attention des jeunes sur l’importance de l’innovation et de l’industrialisation pour le développement de l’Afrique. L’Afrique ne peut pas se développer sans cela. Pour ce faire, il y a des étapes à suivre. La première, c’est de trouver des ressources naturelles qu’il faut exploiter, puis les transformer en produits finis avant de les distribuer enfin. La compétition essayait de toucher toutes ces étapes. Il y avait exactement trois compétitions. La première s’adressait les élèves du collège, c’est-à-dire qu’ils étaient âgés de 11 à 15 ans à peu près. Elle portait sur la distribution. Car, si vous avez des produits à distribuer, il faut les mettre dans un entrepôt en attendant de satisfaire la demande. L’idée, c’est d’avoir des entrepôts automatisés, avec des robots qui vont aller prendre des produits, les empaqueter et les positionner là où il le faut. La société américaine Amazon est par exemple en train d’automatiser tous ses entrepôts. Ainsi, l’objectif dans cet exercice était d’utiliser des robots pour déplacer des objets d’un point à un autre de l’entrepôt.

L’autre exercice s’adressait aux élèves du lycée, âgés de 15 à 19 ans. Il leur était demandé d’exploiter des ressources minières ; et pour cela, il y avait sur le terrain des pièces représentant le diamant, l’or et l’argent. L’idée c’est d’amener les jeunes à se demander pourquoi ne pas exploiter nous-mêmes nos propres ressources naturelles alors qu’on a de les compétences pour cela.
Finalement, la dernière compétition, c’était un concours de projets. Les élèves devaient nous montrer comment créer un produit, depuis la matière première jusqu’à la consommation. L’équipe qui a gagné dans cette catégorie avait proposé un projet de création d’un moteur électrique pour lutter contre l’inondation en pompant l’eau afin de l’empêcher de s’accumuler. Ils nous ont montré comment extraire la matière première, la transformer pour fabriquer la machine qui va être utilisée enfin.

 
Pourquoi n’y a-t-il eu que trois pays à participer à la compétition ?
 

Il pourrait y avoir deux principales raisons. D’abord, nous nous y sommes pris un peu tard pour ce qui est de la compagne de sensibilisation par rapport à l’édition 2017. Ensuite, il y a que c’est une nouveauté en Afrique ; et comme telle, beaucoup n’y croient pas encore. Mais, comme les gens vont constater l’effectivité de ce programme, ils vont commencer à s’y intéresser. J’y ajouterais aussi le problème de financement. Il y a par exemple les étudiants de Sierra Leone qui ont voulu y prendre part ; malheureusement, ils n’ont pas pu trouver les financements nécessaires pour leur déplacement. Pour la Gambie et le Mali, comme ce sont des pays limitrophes, les élèves ont voyagé par route. L’année prochaine, nous allons commencer la sensibilisation beaucoup plus tôt et nous allons inviter les différents groupes à s’y prendre plus tôt aussi dans la recherche des financements pour leur participation.

 
Quelles perspectives avez-vous pour ce concours qui se veut panafricain ?
 

Au lieu d’inviter les pays à Dakar, ou dans un autre pays, l’idée est d’avoir des compétitions locales dans chaque pays et les vainqueurs vont se retrouver pour la finale. Et nous les organisateurs, nous allons les aider surtout en matière de logistique et en matière de formation des formateurs.

 
Ne faut-il pas en même temps inciter les autorités à introduire dans les programmes scolaires des disciplines qui permettent aux élèves de se familiariser avec la robotique ?
 

L’un des objectifs recherchés dans l’intention de délocaliser les compétitions, c’est que les pays puissent comprendre l’importance des STEM dans l’éducation. Ça veut dire que pour organiser une telle compétition, il doit y avoir des kits dans les écoles afin de faire travailler les élèves dès le début de l’année. Mais, même en dehors de la compétition, le message c’est de faire de la science appliquée dans les écoles. Il faut faire la physique appliquée pour que les élèves puissent voir ce qu’ils apprennent ; idem en chimie et en mathématiques. Qu’on ne se contente pas de la théorie. Donc, nous lançons ce message chaque fois qu’on en a l’opportunité, au Sénégal ou ailleurs. Pour cela, nous développons un robot qui s’appelle Azibot pour permettre aux écoles africaines d’avoir accès à ce type de technologie-là. Parce que les kits que nous achetons sont extrêmement chers. Nous avons donc développé notre propre robot dont les pièces se fabriquent avec une imprimante 3D et qui utilise une électronique open source. Ça rend les coûts beaucoup plus faibles.

Pourquoi avoir donc acheté des kits au lieu de faire imprimer les pièces pour assembler Azibot ?

Nous n’avons pas encore assez de fonds pour continuer et terminer le développement d’Azibot. Pour la compétition, on voulait avoir des kits qui marchent sans 

“L’idée est d’avoir des compétitions locales dans chaque pays et les vainqueurs vont se retrouver pour la finale.”

problèmes. Nous allons continuer à développer notre robot jusqu’au moment où on n’aura plus besoin d’acheter des kits. Pour l’instant, on l’utilise dans les salles de classes au DAUST où les étudiants peuvent apprendre comment monter, faire la programmation ou des impressions 3D. Si on a des financements, on va finir le développement de ce robot pour qu’un jour, ce soit lui qu’on utilise dans toutes ces compétitions.

 
Quels sont les obstacles que vous avez dû surmonter pour mettre en œuvre cette initiative ?
 

Les préparatifs ne sont jamais faciles ; puisque je suis professeur à temps plein aux Etats-Unis. Heureusement, j’ai la chance d’être dans une université qui comprend le bien-fondé de ce programme et me donne beaucoup de temps pour venir en Afrique et particulièrement au Sénégal pour les préparatifs. Mais, ce n’est jamais assez ; car, l’idéal serait d’avoir une équipe au Sénégal qui s’occupe de cela. En fait, nous en avons une ; mais, elle n’a pas assez de membres. Le problème, c’est qu’on n’a pas assez de ressources pour les prendre en charge. Il y a de l’expertise ; mais, il faut payer ces gens pour profiter de leur disponibilité et de leur savoir-faire. Pour le moment, le travail est surtout bénévole. Donc, à part le problème de temps, nous avons un problème financier ; car, si on avait davantage de financements, ça nous aiderait beaucoup à avancer. Dès lors, nous lançons ici un appel en direction des âmes de bonne volonté pour qu’elles nous apportent ce soutien dont nous avons besoin pour atteindre nos objectifs de promouvoir l’éducation scientifique dans toute l’Afrique, de permettre au continent d’avoir des ingénieurs et des scientifiques qui vont développer des solutions à même de faciliter la vie sur le continent.

 
L’association sous le couvert de laquelle vous organisez cette compétition s’appelle SenEcole. De quoi s’agit-il ?
 

C’est une organisation que nous avons créée pour promouvoir l’éducation scientifique en général. On avait constaté qu’il y a pas mal de problèmes dans l’éducation en Afrique. Le premier étant que l’éducation est passive et pas interactive. C’est-à-dire que l’étudiant vient en classe pour recopier les cours, et c’est tout. Or, nous pensons que l’éducation doit être interactive avec l’élève et l’enseignant qui pensent en même temps. L’élève doit même être au centre de ce processus. L’autre problème était celui de l’indisponibilité des équipements pour faire de la science comme il se doit. Troisièmement, on a découvert que l’éducation chez nous n’est pas contextuelle. Après avoir identifié ces différents défauts, nous avons essayé de créer des solutions, et l’une d’elles était le Panafrican Robotics Compétition qui a aussi pour but de contextualiser la science. Afin que les étudiants sachent que la robotique, les mathématiques et la physique par exemple peuvent être utilisées dans l’agriculture et dans l’industrialisation. Ainsi, l’éducation devient interactive, et non passive. La deuxième solution est le robot Azibot dont je vous ai parlé tantôt, et la troisième est la création du Dakar American University of Science and Technology. Nous voulons permettre à nos étudiants au terme de leur formation de poursuivre notre idée d’excellence en matière de STEM de manière pratique.