Transcript L’enseignement d’exploration « Sciences de l’Ingénieur » Jean-Pierre Collignon IGEN STI Avril 2010

L’enseignement d’exploration
« Sciences de l’Ingénieur »
Jean-Pierre Collignon
IGEN STI Avril 2010
Verticale
Transversale
pour découvrir comment un produit répond à un
besoin et comment il fonctionne
pour découvrir comment et pourquoi un
produit technique évolue
Pour une
analyse au cœur
des systèmes
Pour une découverte
des lois d’évolutions
des systèmes
Des thématiques sociétales communes
Thèmes généraux
Exemples d’études
La mobilité
Les véhicules individuels et les transports collectifs, les
énergies utilisées, le pilotage et la sécurité, …
Le sport
Les sports de glisse, mécaniques, etc, les matériaux et
vêtements techniques, la mesure de performance, …
La santé
L’imagerie, l’investigation physiologique, l’observation non
invasive, l’assistance à l’intervention médicale, …
L’habitat
La performance énergétique, la maison à énergie positive
passive, la domotique, …
L’énergie
Les énergies renouvelables, le stockage et la distribution, …
La communication
La téléphonie, les interfaces de communication, les
réseaux…
La culture et les loisirs
Le son et l’image, les jeux vidéo, les musées en ligne, …
Les infrastructures
Les viaducs, les tours, les tunnels…
La bionique
Prothèses, robots humanoïdes, drones, solutions techniques
recopiant le vivant,…
La dématérialisation des Monnaie; réservation en ligne, bureau virtuel, …
biens et des services
SI : Principe général
Énergie
Les sciences
pour répondre
aux questions
de notre
société
Sciences de l’Ingénieur
Les objectifs généraux
La technologie contribue à répondre aux besoins
humains en passant de l’idée (ou du principe) à
la proposition de solutions performantes et
respectueuses de l’environnement.
Les sciences de l’ingénieur mobilisent les
approches scientifiques et technologiques.
Les phases de modélisation et de simulation
permettent de prévoir le comportement, les
performances d’un système pluri technologique
et d’optimiser une solution au regard du cahier
des charges.
La démarche de management de projet conduit
à développer des produits économiquement et
techniquement viables.
Activités d’analyses
de supports
technologiques.
1/2 à 2/3 des 54
heures
Activités de projet.
1/2 à 1/3 des 54
heures
Activités
passionnantes
porteuses de sens…
Sciences de l’Ingénieur
Des objectifs associés
La prise en compte de l’orientation
La découverte des relations entre la
société et les technologies
L’ouverture
vers
les
domaines
professionnels et les métiers
L’ouverture de l’enseignement à des
experts d’autres domaines (économie,
design, industrie..)
Sciences de l’Ingénieur
Des activités
Caractériser les fonctions d’un système
technique
Etablir les liens entre structure, fonction
et comportement
Identifier les contraintes associées à
une norme, une réglementation
Identifier la dimension sensible ou
esthétique associée à un produit
Sciences de l’Ingénieur
Des activités
Analyser, représenter une solution
Rendre compte sous forme écrite ou
orale des résultats d’une analyse, d’une
expérience, d’une recherche
Identifier un principe scientifique en
rapport avec le comportement d’un
système technique
Simuler le comportement d’un système
technique à partir de l’évolution d’un
paramètre d’entrée ou de sortie
Sciences de l’Ingénieur
La démarche pédagogique
• Des études de cas (deux questions sociétales au moins sont
abordées) :
– justifiant des démarches d’investigation,
– des activités de travaux pratiques.
• Des activités collectives (recherche d’une solution dans le
cadre d’une démarche de projet) menées en équipe,
donnant lieu :
– à des comptes-rendus collectifs,
– des ouvertures vers l’extérieur du lycée, les entreprises,
les formations.
Sciences de l’Ingénieur
Matériaux et
structures
• Imprimante 3D de
prototypage de forme
(prix mini 1600 € HT)
• Petits
équipements(découpe,
pliage, perçage)
Énergies
Information
• Générateurs d’énergie
(batteries, capteurs…)
• Transformateurs
d’énergie (moteurs,
actionneurs, etc)
• Régulateurs d’énergie
(commande,
protections,
régulation…)
• Programmation
graphique de
composants standard
programmables ( type
ASIC)
• Utilisation d’outils de
production et de saisie
d’information…
CIT et SI : L’aménagement des locaux
Laboratoire partagé entre SI et CIT
Organisation en ilots de travail accueillant une équipe de 4 élèves
Zones de travail de prototypage et de rangement des supports
•WII
•Tensiomètres
•Masques de
plongée
•Lecteurs
CD/DVD
•Perceusesvisseuses
• Baladeurs
MP3
Systèmes « lourds »
Systèmes avec TP
Supports légers
CIT et SI : Les supports de formation
• Mètre ultra
son
• Chargeur
solaire
portable
• Brosses à
dents
électriques
• Disques dur
info
• Eclairage LED
• iLand
• Dreamslide
• Séche-main
Dyson
• Segway
CIT et SI : Contraintes horaires et planification
Autonomie de chaque établissement
pour organiser les 54 heures
d’enseignement
Liaison possible, et même intéressante,
entre CIT (approche globale) et SI
(approfondissement)
Autonomie dans la répartition horaire :
1,5h année, 3h semestre, 2h 2/3
année, autres modalités….
CIT et SI : Contraintes techniques
Réorganiser les salles SI-CIT en îlots
pour la rentrée 2010 : créer une rupture
visible pour élèves et enseignants
Déménager les systèmes de production
des labos (utilisables dans les
formations STI 2D à venir) et compléter
le parc informatique si nécessaire.
Investir dans l’achat de supports (des 3
types?), au niveau local avant le niveau
académique.
CIT et SI : Mutualisation des productions
Niveau national
• Banque d’EdC
validées
• Banque de projets
validés
Niveau
académique
• Banque d’EdC
• Banque de projets
Niveau local
(lycée ou
territoire)
• 3 études de cas
• 1 projet
CIT et SI : Formation des enseignants
Organiser une réflexion locale :
inter établissements si possible,
permettant aux enseignants de
s’approprier le programme et les
recommandations pédagogiques
Organiser une formation
académique:
pour former des formateurs (CdT?) et
former les enseignants
Organiser une réflexion nationale:
pour mutualiser les bonnes
pratiques, les mettre en ligne à
disposition des enseignants
CIT : Les défis du CdT pour la rentrée
1.
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8.
Animer un groupe de travail pluri technologique STI (élargi à tout
enseignant intéressé) pour trouver les idées de supports et d’études
de cas…
Rechercher dans les entreprises locales des possibilités de
coopération
Définir 3 études de cas et un projet au niveau de l’établissement,
prévoir leur achat et leurs exploitations (TP)
Prévoir et organiser le réaménagement des laboratoires SI-CIT
Organiser les services enseignants SI-CIT pour l’année 2010-11
(enseignants, horaires, planification).
Accompagner l’équipe enseignante pour les achats de supports, la
réalisation des activités (études de cas, TP, projet)
Accompagner et garantir la mutualisation des supports au niveau
académique
Accompagner le dispositif de formation local et académique associé