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L’enseignement d’exploration « Création et Innovation technologique » IGEN STI Avril 2010.

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1 L’enseignement d’exploration « Création et Innovation technologique » IGEN STI Avril 2010

2 Transversale pour découvrir comment et pourquoi un produit technique évolue Transversale pour découvrir comment et pourquoi un produit technique évolue Verticale pour découvrir comment un produit répond à un besoin et comment il fonctionne Verticale pour découvrir comment un produit répond à un besoin et comment il fonctionne

3 Thèmes générauxExemples d’études La mobilitéLes véhicules individuels et les transports collectifs, les énergies utilisées, le pilotage et la sécurité, … Le sportLes sports de glisse, mécaniques, etc, les matériaux et vêtements techniques, la mesure de performance, … La santéL’imagerie, l’investigation physiologique, l’observation non invasive, l’assistance à l’intervention médicale, … L’habitatLa performance énergétique, la maison à énergie positive passive, la domotique, … L’énergieLes énergies renouvelables, le stockage et la distribution, … La communicationLa téléphonie, les interfaces de communication, les réseaux… La culture et les loisirsLe son et l’image, les jeux vidéo, les musées en ligne, … Les infrastructuresLes viaducs, les tours, les tunnels… La bioniqueProthèses, robots humanoïdes, drones, solutions techniques recopiant le vivant,… La dématérialisation des biens et des services Monnaie; réservation en ligne, bureau virtuel, … Des thématiques sociétales communes

4 CIT : Principe général Pour comprendre comment la créativité et l’innovation sont les moteurs de l’évolution technologique L’enregistrement magnétique La conversion Analogique Numérique La diode Laser La diode Laser La mémoire Flash La compression numérique Solution innovante Principes et lois d’évolution

5 CIT : Stratégie globale

6 Les objectifs généraux Découvrir concrètement l’innovation technologique et ses enjeux Découvrir la créativité technologique par le projet Explorer les 3 champs technologiques des bacs STI Activités d’analyses de supports technologiques innovants. 1/2 à 2/3 des 54 heures Activités d’analyses de supports technologiques innovants. 1/2 à 2/3 des 54 heures Activités de projet de créativité. 1/2 à 1/3 des 54 heures Activités de projet de créativité. 1/2 à 1/3 des 54 heures Création et Innovation technologique Activités passionnantes porteuses de sens…

7 Des objectifs associés La prise en compte de l’orientation La découverte de l’innovation et de la propriété industrielle L’ouverture vers les entreprises et les métiers L’ouverture de l’enseignement à des experts d’autres domaines (économie, design, industrie..) Création et Innovation technologique

8 CIT : Innovations et entreprises locales Site OSEO régional OSEO Direction Régionale Lorraine 10, route de l’aviation, technopole de Nancy- Brabois VILLERS-LES- NANCY

9 CIT : Innovations et propriété industrielle Site INPI régional INPI Lorraine Rue du Faubourg des 3 maisons NANCY

10 Trois approches didactiques de l’innovation technologique CIT : Approches didactiques L’approche par les produitsL’approche par une innovationL’approche d’un système global

11 Produit 1 Walkman Produit 1 Walkman Produit 2 iPod Produit 2 iPod Produit 3 iPhone Produit 3 iPhone Principes scientifiques et technologiques, solutions techniques et principes d’innovation et lois d’évolution Evolutions Evolutions scientifiques et techniques : Traitement : Numérisation Stockage : Mémoires statiques Utilisation : Interface tactile Non évolution : restitution par oreillettes Lois d’innovation Transition vers le micro : le baladeur miniaturisé Transition vers le super système : le téléphone mobile Principes d’innovation : Remplacement du système mécanique Changement de paramètre (champs) Universalité CIT : Approche « Produit »

12 Produit 1 iPhone Produit 1 iPhone Produit 2 Segway Produit 2 Segway Produit 3 WII Produit 3 WII Innovation, Principes scientifiques et technologiques Evolution Solutions techniques Evolution Solutions techniques Innovation : accéléromètre de technologie MEMS Principes, réalisation, utilisations Principes d’innovation et lois d’évolution des téléphones Principes d’innovation et lois d’évolution des systèmes de transport individuels Principes d’innovation et lois d’évolution des systèmes de jeux vidéo CIT : Approche « Innovation »

13 Radars et sécurité GPS et éco conduite Pare chocs à absorption d’énergie Innovation, Principes scientifiques et technologiques Evolution Solutions techniques Evolution Solutions techniques Thème global d’innovation : la mobilité du futur et la sécurité Principes d’innovation et lois d’évolution des capteurs de détection de présence Principes d’innovation et lois d’évolution des systèmes de positionnement GPS Principes d’innovation et lois d’évolution des systèmes d’absorption de l’énergie d’un choc CIT : Approche « Globale »

14 Principes d’innovation et lois d’évolution Equivalent aux lois d’évolutions en biologie, extraits de la théorie TRIZ, sans mise en œuvre des outils méthodologiques associés. Identification possible : – À partir d’une liste réduite de principes d’innovation (par exemple, de 20 principes sur les 40 formalisés) – À partir d’une liste de 8 lois d’évolution CIT : Principes et lois d’innovation

15 Mesurer une distance Loi d’innovation n°8 (Dynamisme et contrôlabilité) Principe 16 « Mobilité » Principe 14 « Sphéricité » Loi d’innovation n°2 (Flux d’énergie) Principe 35 « Changement de paramètre » Loi d’innovation n°4 (Idéalité) Réglet Mètre de menuisier Mètre à ruban Télémètre laser ou ultrasons Lois et de principes d’innovation identifiées sur la fonction « mesurer » associée à des supports simples CIT : Lois d’innovation

16 La démarche pédagogique Une démarche globale permettant la découverte : – des principes et lois d’innovation: études de cas – de la créativité technologique : projet de créativité Des études de cas progressives : – justifiant des démarches d’investigation, – des activités de travaux pratiques Des activités collectives menées en équipe, donnant lieu : – à des comptes-rendus collectifs – des ouvertures vers l’extérieur du lycée, les entreprises, les formations CIT : Démarche pédagogique

17 CIT : Démarche « Starter » Identification du principe d’innovation Questionnement, analyse Investigation Démarche partielle d’analyse et d’identification d’une solution innovante et d’un principe d’innovation Activité « starter » Supports simples, accessibles, faciles à analyser. Produits ou système global Identification de l’évolution « produit » Identification de l’innovation technologique Données technico économiques Caractérisation par analogie Contraintes : normes, brevets, environnement Etudes de cas – démarche d’analyse d’innovations technologiques -

18 CIT : Démarche TP d’analyse Identification du principe d’innovation Questionnement, analyse Investigation Démarche partielle d’analyse et d’identification d’une solution innovante et d’un principe d’innovation associée à un travail pratique d’analyse d’une solution technique Activité avec TP Produits ou système global Identification de l’évolution « produit » Identification de l’innovation technologique Données technico économiques Caractérisation par analogie Contraintes : normes, brevets, environnement TP relatif au principe de la solution innovante Manipulation du réel ou du virtuel, expérimentations : TP sur le capteur à ultra sons Pour comprendre l’innovation technologique Etudes de cas – démarche d’analyse d’innovations technologiques -

19 CIT : Démarche « loi d’évolution » 2 ou 3 produits 2 ou 3 produits Identification de l’évolution technologique Identification de la solution innovante Identification du principe d’innovation Questionnement, analyse Investigation Observation comparaison Recherche documentaire Démarche partielle d’analyse et d’identification d’une solution innovante, d’un principe d’innovation associée à un TP et des lois d’évolutions associées Activité Loi d’évolution TP relatif au principe de la solution innovante Identification de la loi d’évolution Manipulation du réel ou du virtuel, expérimentations Caractérisation par analogie Pour comprendre l’innovation technologique Pour comprendre l’innovation « produit » Etudes de cas – démarche d’analyse d’innovations technologiques -

20 CIT : Démarche de synthèse Produits ou système global Identification de l’évolution « produit » Identification de l’innovation technologique Identification du principe d’innovation TP relatif au principe de la solution innovante Identification de la loi d’évolution Compte rendu et présentation des résultats Données technico économiques Caractérisation d’un principe par analogie Manipulation du réel ou du virtuel, expérimentation sur un principe Caractérisation d’une loi par analogie Synthèse Pour comprendre l’innovation technologique Pour comprendre l’innovation « produit » Pour faire la synthèse des activités et communiquer Pour comprendre que l’innovation est un facteur de compétitivité Pour comprendre que la compétitivité met en œuvre plusieurs dimensions (design, marketing, etc.) Contraintes : normes, brevets, environnement… Etudes de cas – démarche d’analyse d’innovations technologiques -

21 CIT : Le projet de créativité Créativité et création technologique La créativité n’est pas la création. C’est une démarche intellectuelle, culturelle, une disposition ou un état d’esprit qui amène une personne à essayer de créer… lorsqu’il y parvient, on peut alors dire qu’il y a création. Le projet proposé vise une démarche de projet promouvant la créativité technologique, sans obligation de résultat. Il s’appuie sur un existant, privilégie les démarches de modification et se conclue par une présentation collective de la démarche. - Préambule -

22 CIT : Des idées de projet Un défi technique ou un challenge: défi course en cours, concours robotique… Une amélioration d’un système existant: Créer une attache de mannette WII pour jouer au foot Une réflexion globale pour résoudre un problème: Comprendre le système GPS et imaginer une application particulière Une confrontation à un problème industriel: Découvrir un problème industriel, imaginer des solutions et les confronter à l’entreprise Une relation entre innovations et métiers: Découvrir une entreprise, ses innovations, ses métiers et imaginer des évolutions Projet de créativité technologique

23 CIT : Un projet technologique entier Objectif proposé mais partagé… Démarche collective d’appropriation Identification d’un problème (contradiction) Activité de créativité (brainstorming piloté ) et de choix Matérialisation des idées (prototypage) Synthèse et présentation de la démarche Phases principales du déroulement d’un projet technologique de créativité : Favoriser le prototypage rapide des formes, des informations et des énergies Produire un dossier numérique de présentation collective formalisant la démarche plus que les résultats. Projet de créativité technologique

24 CIT : Les étapes du projet Etape d’imprégnation Etape de créativité Etape de cristallisation Etape de matérialisation Expression du besoin (principales caractéristiques à atteindre, identification d’une contradiction) Production du plus grand nombre d’idées possibles Choix raisonné d’une ou deux solutions à explorer Formalisation d’une idée de solution Choix raisonné d’une ou deux solutions à explorer Formalisation d’une idée de solution Matérialisation sous forme de modèle, maquette, prototype, expérimentation. Synthèse et compte-rendu collectif Matérialisation sous forme de modèle, maquette, prototype, expérimentation. Synthèse et compte-rendu collectif Les jalonsLes étapes du projetLes productions du groupe J1 J2 J3 J4 Projet de créativité technologique

25 Etude de cas starter Etude de cas 2 Etude de cas et synthèse Projet de créativité CIT : Déroulement type de la formation Découverte de l’innovation, de principes et des lois associées. Supports simples Exploration d’une innovation associée à une expérimentation, relatons avec les principes scientifiques et technologiques Exploration complète d’une innovation, liens entre principes et lois d’évolution. Synthèse et présentation collective Mise en œuvre d’un projet collectif. Matérialisation de idées créatives. Synthèse et présentation collective. Présen- tation Brevets, design… Entre- prises, métiers Proto- typage Organisation des enseignements

26 Equilibre de l’exploration des 3 champs technologiques : matériau, énergie et information Equilibre des 3 approches de l’innovation : globale, produit, innovation Progressivité des activités d’exploration : études de cas adaptées et projet CIT : Contraintes de formation Projet de créativité technologique

27 Merci de votre attention « Imprégnez-vous des meilleurs choses qui aient été réalisées par des êtres humains puis essayez de les intégrer à ce que vous faite » Steve Jobs Apple


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