Sommaire Dfinition des projets Exemple 1 mini projet

Sommaire - Définition des projets - Exemple 1 : mini projet « mécanisme » 1ère année - Exemple 2 : mini projet de fin d’année - Exemple 3 : mini projet « mécanisme » 2ème année

Des projets en cpge - Contexte -Parcours de formation en cinq ans -Structuré par des concours sélectifs au bout de deux ans -Programmes de SII - « Le programme est élaboré en s’inspirant de l’approche projet, sans pour autant prétendre former les élèves à la conduite de projets » - « liberté pédagogique »

- Motivation - Activités guidées passivité - Projet Espace de liberté Travail collaboratif Autonomie - vertus potentielles de l’activité par projets - apprendre à s'organiser, individuellement et collectivement - gagner en autonomie individuellement et au sein d'un groupe -créer, inventer, innover

- Éléments clés -Objectif -Doit être clair, motivant, accessible, nouveau -et répondre à une problématique crédible d’ingénierie -Activité en groupe -L’activité doit être décomposable en plusieurs tâches -Ressources -Documents explicites -Ressources matérielles et logiciels du laboratoire -L’enseignant (coaching positif) -Restitution -Soutenance orale -Document de synthèse -Défis/challenge entre groupes ou classes

Mini-projet « mécanisme » Problématique technique : Amélioration d’un système mécanique Objectifs pédagogiques : • proposer un modèle mécanique d’un système • valider ce modèle • adapter le modèle en vu de répondre à une problématique d’amélioration Organisation • Équipes de 3 • Plusieurs systèmes dupliqués • Rôles à attribuer à chaque membre du groupe (expérimentation, simulation, modélisation) • Rapport à rendre à la fin des 2 séances Prérequis • Modélisation des liaisons, schématisation • Utilisation d’un logiciel de simulation numérique mécanique

Mini-projet « mécanisme » Problématique technique : Amélioration d’un système mécanique Besoin : renforcement des cuisses et hanches Nécessité de pousser latéralement et verticalement Besoin : distribuer deux fois plus de savon pour un seul passage de main

Mini-projet « mécanisme » Analyser Rapport élèves

Mini-projet « mécanisme » Analyser Expérimenter

Mini-projet « mécanisme » Analyser Modéliser Expérimenter

Mini-projet « mécanisme » Analyser Modéliser Communiquer Expérimenter

Mini-projet « mécanisme » Analyser Modéliser Résoudre/ Simuler Communiquer Expérimenter

Mini-projet « mécanisme » Analyser Modéliser Résoudre/ Simuler Communiquer Concevoir Expérimenter

Mini-projet de fin d’année Problématique technique : Analyser et reproduire le retour à la base d’un robot aspirateur autonome Objectifs pédagogiques : • Analyser une chaîne d’information • Analyser une chaîne d’énergie • Implanter un comportement Organisation • Équipes de 4 • 3 séances de 2 h • 1 séance de revue de projet : présentation/compétition entre groupes / classes Matériel • 1 ou 2 bases émettrices • 1 robot par groupe (voire 2) • 1 oscilloscope par groupe • Arduino Uno, quelques composants électroniques Documentations

Mini-projet de fin d’année Documentation à disposition • Documentation électronique du Probot • Programmes Arduino, exemples

Mini-projet de fin d’année Conduite du projet 3 séances de 2 h A chaque fin de séance : − par groupe avec l’enseignant − bilan de la séance − objectifs de la séance suivante Séance 1 − présentation du projet − les élèves s’approprient le projet, se répartissent les rôles − bilan Séances suivantes − activités − bilan Dernière séance − présentations en groupe − bilan

Mini-projet de fin d’année Analyse de la chaîne d’information Identifier les signaux émis par la base • À l’oscilloscope grâce à un circuit électronique à réaliser Acquérir les signaux et les traiter • Librairie Arduino IRRemote Identifier les zones d’émission Représenter graphiquement le comportement attendu

Mini-projet de fin d’année Analyse de la chaîne d’énergie Analyser la logique de pilotage des moteurs • Câblage puis analyse d’un programme simple Réaliser une bibliothèque de mouvements élémentaires • Avancer • Reculer • Tourner sur place de X ° à droite ou à gauche Représenter graphiquement le comportement attendu

Mini-projet de fin d’année Implantation et Mise en commun Bilan :

Mini-projet « mécanisme » Problématique technique : Justifier l’exigence de simplicité de montage et concevoir la loi de commande du simulateur

Mini-projet « mécanisme » Organisation • Équipes de 3 • Tout le monde travaille sur la même problématique • Rôles à attribuer à chaque membre du groupe (expérimentation, simulation, modélisation) Prérequis • Modélisation des liaisons, schématisation • Utilisation d’un logiciel de simulation numérique mécanique Réussite • Droit de tester 60 secondes la loi trouvée sur le jeu ! Matériel • Acquisition et pilotage multipostes indispensables • Plusieurs PCs en réseau • Logiciel de simulation numérique mécanique

Mini-projet « mécanisme » Expérience 1 : test avec logiciel constructeur (lois inconnues) Proportionnalité entre : • accélération longitudinale du véhicule et angle de tangage du siège • accélération latérale du véhicule et angle de roulis du siège

Mini-projet « mécanisme » Expérience 2 : Détermination des coefficients de couplage Loi de commande : trouver les coefficients tels que Système instrumenté et pilotable en multiposte Difficultés : • Quelles consignes appliquées pour obtenir les mouvements souhaités ? • Tracés des lois entrée-sortie • Problèmes d’offsets, de gains à résoudre • Unité des grandeurs…

Mini-projet « mécanisme » Modélisation - Simulation Aucune contrainte de montage (isostatique) Maquette volumique et module cinématique donnés Validation paramétrage et modèle simulé (mobilités internes et utiles) Choix des mouvements Epure paramétrée Schéma cinématique réalisé

Mini-projet « mécanisme » Comparaison expérience-simulation Difficultés : • Unités !!! • Grandeurs tracées • Compromis physique

CI : Projet mécanisme Implantation des lois en python Test en situation des lois implantées Amélioration avec filtrage si nécessaire

Bilan sur les mini-projets Pour l’élève : • Acteur de sa formation • Nécessité d’une auto-évaluation des connaissances et compétences acquises Pour l’enseignant : • Nécessité de bien définir les objectifs de formation visés par les mini-projets • Nécessité de mesurer les compétences acquises entre le début et la fin d’un mini- projet