Minis-Projets ITEC en classe de première

Projet pédagogique :

  • Dans le cadre de l'enseignement de la spécialité ITEC en classe de première, j'ai essayé, suivant les préconnisations du programme (ou du moins ce que j'en ai compris), de préparer mes élèves à la recherche de solutions et la réalisation de projet sur des propositions que je pensai simples afin de les préparer au projet de terminale
    • il me parait en effet, vu l'intitulé novlangue de la spécialité : Innovation Technologique & Eco Conception , difficile de cantonner ma pratique à du cours, des TP et des TD traditionnels ( je me sens mal à en rajouter encore à l'escroquerie intellectuelle de cette spécialité )
    • ces projets laissent courageusement les aspects Innovation et  Eco-Conception à la sagacité de mes collègues de terminale, qui n'en peuvent mais.

Intérêts pédagogiques :

  • Ils sont fort limités par rapport à l'investissement qu'ils demandent à l'enseignant
  • J'ai développés un nouveau projet chaque année car je n'ai pas été satisfait de ce qu'avaient fait les élèves du projet précédent
    • peut-être parce que je suis très mauvais
    • peut-être parce que les ambitions de la réforme, qui a fait table rase de toute notre expérience (notre inspection générale est vraiement révolutionnaire - je ne sais de quelle tendance), sont irréalistes : ses pré-supposés, qui font que l'on innove mieux si l'on n'est pas entravé par la connaissance de ce qui existe, reviennent à soutenir que, pour devenir écrivain, il vaut mieux ne rien lire de ce qui a déjà été écrit, et que c'est encore mieux si l'on ne sait pas écrire ( référence explicite au temps qui nous est imparti pour permettre aux élèves de "maitriser les outils de la communication 2D et 3D" - en français vernaculaire apprendre le dessin industriel et la DAO ) - J'entends déjà les réactions à une proposition de réforme de l'enseignement général qui partirait de tels pré-supposés.... Bon, mais nous on n'est que des techniciens, il faut bien que notre hiérachie décide pour (contre?) nous. Comme la majeure partie des décideurs ont une culture technophobe, ça passe ( air connu : la technologie on n'y comprend rien et c'est mauvais... sauf les Marques, qui permettent de marquer son statut social ) .

Dazibao (suite....)

  • J'écris ce préambule à mes mini-projets car, s'il n'était pas illégitime de mettre en place une réforme de l'enseignement technique, il est scandaleux d'amplifier son échec ( où sont les augmentations d'effectifs? où est l'amélioration des poursuites d'étude de nos élèves? où est l'amélioration du niveau de connaissances de ces élèves? comment est facilité leur insertion dans le cadre professionnel? - comparés à public comparable, nos ancien STi ) en ré-écrivant les référentiels des BTS pour les vider de tout bagage professionnel afin de les rendre STI2D-compatibles ( en BTS-MS - relookage des BTS-MI - l'épreuve sujet 0 d'Analyse Fonctionnelle des Systèmes se résume à la lecture  d'un SysML, outil estimable mais dont n'ont strictement rien à faire 99.5% des entreprises susceptibles d'embaucher nos étudiants dont elles apprécieraient par contre qu'il sachent lire un dessin, rédiger une petite notice de calcul, reconnaître une vis, un roulement.....
    • pourquoi se mettre en position de répéter les palidonies de l'inspecteur général Jourdan qui, après avoir expliqué en réunion à Grenoble au début des années 1990 qu'il était "hors de question de revenir sur la réforme imparfaite du bac E car l'effort demandé aux régions avait été trop important" (une mauvaise réforme chère ne peut être déjugée? ), nous a envoyé à tous une lettre pour expliquer ses erreurs lors de son départ à la retraite ( si quelqu'un a cette lettre je suis prêt à la mettre sur cette page ) - lui a au moins eu le courage de reconnaître qu'il s'était trompé, mais une faute avouée n'est pas forcément pardonnée si l'on n'a rien fait pour en limiter les conséquences.....

Projet Passerelles ( 2011-2012 )

  • Monté dans l'urgence, sans trop de matériel, l'année de la mise en place de la réforme, dans des locaux inadaptés (laboratoire de construction) partagés avec la dernière promotion de Sti
  • L'idée de base, reprise de diverses réalisations trouvées sur le web, consiste :
    • à concevoir en groupe de 2 ou 3 élèves les plans d'une passerelle de type treillis ( objectif caché : schémas 2D et 3D )
    • à réaliser une maquette de la passerelle dessinée avec des pailles plastiques ( notre enseignement doit être ludique.... le BAFA manque à ma formation)
    • tester la résistance de la maquette en suivant un protocole et en photographiant chaque cas de charge
    • mesurer les déformations de la maquette en utilisant aviméca sur un assemblage des photos
    • comparer les résultats de l'essai à une simulation sous SolidWorks d'un modèle de la passerelle dessiné en tubes mécano-soudés (module Constructions Soudées) avec SimulationExpress 
  • Conclusions retirées de ce mini-projet :
    • la phase de recherche (solidement encadrée) et de conception a été plutôt satisfaisante 
    • les phases de réalisation et d'essai, chronophages, se sont très bien déroulées
      • un centre aéré, dont cela aurait pu être l'objectif, aurait été absoluement satisfait du résultat, mais je prétends former des techniciens....
    • l'exploitation des résultats avec AviMéca a été beaucoup plus laborieuse
      • c'est moi qui ai assemblé less photos de l'essai en film .avi
      • l'utilisation d'un tableur ne fait pas parti du quotidien de nos génies du SmartPhone (même si en 2012 c'était plutôt rare)
    • seul un élève est arrivé à dessiner une maquette SW exploitable avec SimulationExpress
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Le sujet

  • en 2 parties : 
    • dessin, réalisation et essai physique de la passerelle 
    • exploitation numérique
  • aux formats pdf et odt
  • avec documents annexes ( grilles isométriques pour le dessin )
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Synthèse sur les ponts

  • Réalisé pour présenter le sujet de manière structurée
    •  base de départ pour la recherche documentaire
  • Renvoie à des ressources du web qui datent peut-être un peu
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3 films d'essais de passerelles

  • 2 générés par l'assemblage des photos pris après la pose de chaque charge ( barette de tôle de ±50g )
    • exploités avec AviMéca
    • le réveil sert à repérer la charge ( 5min = 50g )
  • 1 essai sous SolidWorks avec SimulationExpress
    • eDrawing de cet essai mis en complément
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Des documents complémentaires 

  • La documentation du dameur de pistes de ski de fond PistenBully qui a servi a préparer le cahier des charges de la passerlle à réaliser
  • La documentation des pailles qui ont servi à réaliser la maquette
    • le logiciel Bridge Construction Set proposé par le fournisseur en association avec les pailles n'a aucun intérêt pour notre propos et pose des problèmes de compatibilité avec notre réseau IACA...
  • Un document de présentation du dessin technique provenant d'un site de collègue ( D.Lepaisant du LP P et M Curie de Saint Lo )

Projet MeccaGo ( 2012-2013 )

  • J'avais une salle plus adéquate, plus de matériel (imprimante 3D disponible dans la salle) et suivi une formation à la pédagogie de projet ( ou du moins quelques tuyaux pour mieux présenter les contraintes fonctionnelles du projet, l'inusable pieuvre du CdCF - personne ne connaissait alors les charmes cachés du SysML ), ainsi qu'une sur les brevets et la propriété industrielle.....
  • L'idée de base est de concevoir sous SolidWorks des pièces à imprimer en 3D qui permettent de conecter des pièces du jeu de construction Lego® avec des barres du jeu de construction Meccano® :
    • la recherche d'idées se fait par groupe de 2 ou 3 élèves mais la réalisation est personnelle
    • me permet de lancer des TP préparatoires d'approfondissement de SW sur les Familles de pièces ( en autonomie, sur les briques Lego®
    • tout le groupe n'a pas été en projet en même temps ;
      • cette "activité" a tourné en même temps (mais en séquences de durée non-contrainte) que le projet Tôlerie et des TP de facture plus classique d'usinage sur nos machines, CN ou non
  • Conclusions retirées de ce mini-projet :
    • les lacunes en représentation graphique "à main levé" rendent difficile la mise en place d'une solution respectant les contraintes imposées
    • l'approfondissement en autonomie de la partie DAO de SolidWorks est rien moins qu'évidente (même après une initiation alourdie en début de cycle)
    • le passage à l'impression 3D est problématique du fait de sa lenteur ( ±1 heure pour chaque brique conçue, avec peu de briques acceptables au premier essai ) , sans même parler des multiples bugs machine rencontrés.....
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Le sujet et les TPs SolidWorks associés

  • Pdf de présentation des briques Lego®  ( on sent la proximité du stage sur la propriété industrielle...
  • TPs d'approfondissement de SolidWorks
    • les pièces "corrigées"
  • Projet MeccaGo avec document sur les barres Meccano®
    • la totale, je donne même un planification MindView

Projet Tôlerie ( 2012-2014 )

  • Un changement de programme n'a pas changé la nature des élèves : un élève qui choisit ITEC aurait quelques années plus tôt choisi Sti-GM avec le projet de, enfin, faire-des-choses à l'école....
    • problème : avec la réforme, nous avons perdu notre couleur professionnelle et par la même occasion la droit de permettre à nos élèves d'utiliser des machines dangereuses.....
    • problème subsidiaire : qu'est-ce qu'une machine dangereuse?
      • administrativement, il semblerait que ce soit quelque-chose de mu par l'électricité : quid de nos ordinateurs, imprimantes...... ?
      • donc, un perceuse à colonne est considéré comme une machine dangereuse, mais pas une cisaille à main, sans parler d'un marteau qui est un outil....
    • avec le soutien de mon chef  des travaux, j'ai décidé de faire faire des choses à mes élèves, sans être trop en marge de l'interprétation des textes
  • des déménagements liés à la réformes, et des scandaleuses mise à la benne du matériel de nos anciens labos ( plutôt limitée dans notre lycée) nous avons sauvé des petites cisailles, des établis, des étaux, de l'outillage manuel et même un perceuse à colonne...
  • j'ai cherché un projet qui permettrait à la fois d'approfondir la prise en main de SolidWorks, laisserait une marge de création contrainte (le résultat attendu est fortement bordé) aux élèves et imposerait une réalisation manuelle aux élèves ( pas 3 clics pour lancer une impression), qui sont demandeurs
    • SolidWorks possède un module Tôlerie assez performant avec un tutoriel plutôt clair (malgré quelques bugs) - autant de moins à préparer
    • le labo n'est toujours pas complètement installé, un peu d'auto-équipement est toujours le bienvenu...
    • de l'outillage manuel est facilement disponible, à des prix rentrant dans nos budgets
    • j'ai accès à l'atelier MEI (maintenance industrielle) de la SEP intégrée au lycée
  • mon choix s'est rapidement orienté vers des réalisations de tôlerie fine :
    • un premier projet s'est avéré difficile à réaliser : tracé approximatifs, tôle retenue trop épaisse, bris de lames de grignoteuse, coups de marteau intempestifs....
    • puis la découpe laser est rentrée dans le labo : possibilité de réaliser facilement des prototypes en papier Canson, chox de tôle plus facile à travailler.....
  • conclusion : ce projet est plébicité par les élèves qui, souvent pour la première fois, fabriquent quelque chose et découvrent les problèmes du 3D véritable
    •  dans sa deuxième mouture, il est facile à gérer par le professeur en tant qu'activité glissante ( tous les élèves ne peuvent pas fabriquer ensemble et il faut garder un lien direct entre SW , les maquettes en papier et la réalisation finale dont certaines ont été d'excellente qualité )
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Le sujet - version 2 

  • avec l'utilisation de la découpe laser pour faire une maquette du projet et avoir un patron des découpes et des pliages
    • le passage de LibreCad (clone d'AutoCad ) pour faire connaitre un logiciel de dessin 2D s'est avéré peu convaincant et n'a pas été systématiquement exigé des élèves
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Le sujet - version 1 

  • je m'étais essayé à l'anlyse fonctionnelle et à son décryptage avec les élèves
    • cette partie a fait l'objet d'une séance en section entière en début de projet, avant de lancer le projet en groupes glissants...
    • je n'ai pas été convaincu et ai abandonné cette partie dans la version 2
    • en prime, une planification MindView....
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Le matériel

  • la mise en place d'un atelier de tôlerie fine a entrainé l'achat de matériel :
    • je donne une liste de ce que j'ai acheté, ou que j'aurai pu acheter, avec le fournisseur ou fabricant : comme base de départ pour un nouvel équipement
    • pour les crédits, il faut l'accord de votre chef des travaux : cela peut toujours passer pour du matériel de réalisation des maquettes de projets
    • si l'accord d'un IPR est nécessaire, à lui de trouver comment faire passer cela dans la mise en place de la réforme....

Projet Robot Lego® ( 2013-2014 )

  • Dans le cadre de l'option MPS proposée à nos élèves de SSI, un collègue demande de programer des Robots NXT de Lego®
    • son objectif est la programmation et pas le montage d'un robot, toujours long et fastidieux : on a eu l'idée de réaliser des châssis en médium de 3mm en découpe laser pour donner à ses élèves des robots prémontés (motorisation + capteurs) moins fragiles que les réalisations  Lego®Technic d'origine
    • les documents mini-projet ci-dessous correspondent à ce que j'ai donné à mes élèves
      • ceux qui s'y sont collé ont produit des résultats intéressants, et imprévus, mais globalement ce travail de création dans l'Assemblage sous SolidWorks s'est révélé trop compliqué pour des élèves de premières 
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Le sujet et les compléments SolidWorks associés

  • Le projet avec un complément SolidWorks pour la création "dans l'Assemblage"
  • Des pièces et assemblages SolidWorks :
    • des "boites" pour servir de base à la réalisation du châssis
    • la motorisation assemblée, des capteurs et le boitier de commande à partir de pièces de la bibliothèque NXTPack de SwCadb
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Le press-book des versions 4 & 5 du projet

  • Les barres viennent de chez HPC ( arbre étiré calibré rectifié de Ø4.5mm RSH045 et de Ø3mm RSH030 )
  • Les arrêts axiaux sont réalisées avec des joints toriques
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Réalisation V4, reprise d'un rendu d'élève inabouti

  • Le montage du jokey posait problème :
    • la motorisation a été modifiée et une roue porteuse fixe a été ajoutée 
  • Des trous pour la fixation d'accessoires (capteurs et pièces Lego®Technic ) ont été rajoutées à la demande du commanditaire
  • Le robot s'est révélé peu manoeuvrable....
    • attention : les épaisseurs du châssis sont à 3.4mm, épaisseur de notre dernière livraison de médium (pour du 3mm...)
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Réalisation V5, évolution de la réalisation précédente

  • La roue porteuse a été remplacée par une boule de baby-foot
    • c'est beau, mais la manoeuvrabilitée n'est pas au rendez-vous