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

Deux approches possibles Verticale pour découvrir comment un produit répond à un besoin et comment il fonctionne Transversale pour découvrir comment et pourquoi un produit technique évolue Deux approches possibles Sciences de l’Ingénieur Pour une analyse au cœur des systèmes Création et Innovation Technologique 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 biens et des services Monnaie; réservation en ligne, bureau virtuel, …

Les sciences pour répondre aux questions de notre société SI : Principe général Les sciences pour répondre aux questions de notre société Sciences de l’Ingénieur Transport Information Santé Alimentation Énergie Habitat

Les objectifs généraux 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…

Des objectifs associés 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

La démarche pédagogique 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 Énergies Information Imprimante 3D de prototypage de forme (prix mini 1600 € HT) Petits équipements(découpe, pliage, perçage) Énergies Générateurs d’énergie (batteries, capteurs…) Transformateurs d’énergie (moteurs, actionneurs, etc) Régulateurs d’énergie (commande, protections, régulation…) Information 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

CIT et SI : Les supports de formation Supports légers Mètre ultra son Chargeur solaire portable Brosses à dents électriques Disques dur info Eclairage LED Systèmes avec TP WII Tensiomètres Masques de plongée Lecteurs CD/DVD Perceuses- visseuses Baladeurs MP3 Systèmes « lourds » 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.

Niveau local (lycée ou territoire) 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 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