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Le Projet en SSI

Le Projet en SSI. Définition et Objectifs, Outil de Validation Exemples Remarques. Gilles Cayol / Olivier Ruiz. Les compétences générales. A Analyser. B Modéliser. Epreuve écrite. Projet. Concevoir. C Expérimenter. D Communiquer. Réaliser. Les trois écarts.

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Le Projet en SSI

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Presentation Transcript

  1. Le Projeten SSI Définition et Objectifs, Outil de Validation Exemples Remarques Gilles Cayol / Olivier Ruiz

  2. Les compétences générales A Analyser B Modéliser Epreuve écrite Projet Concevoir C Expérimenter D Communiquer Réaliser

  3. Les trois écarts Modèle comportemental 3 2 Système réel CdCF 1

  4. Le projet en STI2D Projet STI2D: Concevoir et réaliser la réponse à un besoin Modèle comportemental Système réel CdCF

  5. Le nouveau projet en S SI Projet S SI Affiner le modèle prédictif de la réponse à un besoin Modèle comportemental Système réel CdCF

  6. Le projet commence par le choix d’un support d’étude: • Un système réel en état de fonctionnement : • Déjà existant dans le laboratoire non-didactisé (sinon le protocole de mesure est faussé). • Proposé et apporté par un élève. • Exploitable en dehors du laboratoire.

  7. Identifier la performance Démarche du projet SI Modéliser Définir le protocole Simuler Mesurer Analyser les résultats Analyser les résultats ? Comparer les résultats ?

  8. Identifier la performance Démarche du projet SI Compétence A Analyser Compétence B Modéliser Compétence C Expérimenter Modéliser Définir le protocole Compétence D Communiquer Simuler Mesurer Analyser les résultats Analyser les résultats ? Comparer les résultats ?

  9. Identifier la performance Démarche du projet SI Modéliser Définir le protocole Simuler Mesurer Analyser les résultats Analyser les résultats ? Comparer les résultats ?

  10. Identifier la performance Démarche du projet SI Modéliser Définir le protocole • La performance provient d’une documentation technique : • Fiche technico-commerciale du constructeur, dossier technique. • Normes et réglementations dans le domaine du système support. • Cahier des Charges Fonctionnel « rétro-ingénierie ». Simuler Mesurer Analyser les résultats Analyser les résultats ? Comparer les résultats ?

  11. Identifier la performance Modéliser : Modéliser Définir le protocole Quel modèle fournir aux élèves ? • Modèle fonctionnel ? Eventuellement • Modèle structurel ? Eventuellement • Modèle comportemental ? Si oui alors il doit être incomplet Que doivent faire les élèves ? • Créer ou compléter le modèle comportemental Simuler Mesurer Analyser les résultats Analyser les résultats ? Comparer les résultats Grille d’eval ?

  12. Simuler : Modéliser Simuler Analyser les résultats • La simulation numérique repose sur la mise en œuvre de modèles théoriques • Outils de simulation dynamique qui permettent d’obtenir des résultats exploitables : • Simulink (Matlab) • Xcos (Scilab) • Meca3D, MotionWorks • SolidWorks Simulation, SolidWorks Motion • Proteus VSM • Outils de simulation ne permettant pas d’obtenir des résultats exploitables pour le projet, ils peuvent être utilisés mais ne sont pas suffisants : • SolidWorksAnimator : simule le mouvement des pièces dans un assemblage. • Flowcode : simule le comportement logiciel du système

  13. Identifier la performance Expérimenter : • Niveau 1: Mesure directe : ne nécessite qu’un seul appareil de mesure • Niveau 2 : Mesure indirecte : nécessite un calcul et/ou plusieurs appareils de mesure • Niveau 3 : Mesure avec traitement (nécessite un outil de traitement logiciel) • Niveau 4 : Mesure avec maquette (nécessite la réalisation d’une chaîne d’acquisition dédiée) Modéliser Définir le protocole Simuler Mesurer Analyser les résultats Analyser les résultats ? Comparer les résultats ?

  14. Définir le protocole Mesurer Analyser les résultats Complexité du traitement de l’information Exemple: mesure d’une vitesse • Niveau 1 : Mesure directe : A l’aide d’un tachymètre • Niveau 2 : Mesure indirecte : Mesure du déplacement et de la durée puis calcul • Niveau 3 : Mesure avec traitement : capture d’une vidéo avec une caméra « Slow Motion » puis exploitation dans un tableur • Niveau 4 : Mesure avec maquette : Mise en œuvre d’une chaîne d’acquisition avec capteurs, µcontrôleur et écran LCD.

  15. Définir le protocole Mesurer Analyser les résultats • Il se peut que le protocole de mesure ne soit pas réalisable dans le laboratoire : • Pour des raisons de sécurité, • Parce que le système n’est pas déplaçable dans le laboratoire • La mesure peut être filmée • La mesure peut éventuellement être sous-traitée : • Le protocole décrit précisément par les élèves. • Les résultats sont communiqués et exploités.

  16. Définir le protocole Mesurer Analyser les résultats • Le projet doit permettre la mise en œuvre d’un protocole de niveau 3 ou 4. • Le traitement et l’analyse des résultats de mesure peut se faire à l’aide d’un tableur (Excel, LibreOfficeCalc, Apache OpenOffice…)

  17. Outil d’analyse Moyens à disposition Textes officiels Outil d’analyse du sujet de Projet Evaluation du projet Proposition de Sujet

  18. Outil d’analyse • Le système support de l’étude • Le cahier des charges • Le modèle • La simulation et les résultats • Le protocole • La mesure • Les résultats de mesure 7 Items

  19. Principe de l’analyse du projet Validation des Items fondamentaux Compétences évaluables Indicateurs de performance ? ? ? ? ? ?

  20. Les items dans la grille d’évaluation Système et CdCF Simulation et résultats Modèle Protocole Mesure Résultats

  21. Questionnaire 7 Items 13 Questions + Cadre administratif

  22. Résultat (aperçu)

  23. Résultat (aperçu)

  24. Exception:

  25. Exemples de projet

  26. Ingénieur d’essai • Exemple de pratique professionnelle en rapport avec les activités de projet SSI. • http://www.jobteaser.com/fr/entreprises/oxylane-decathlon/metiers/98-ingenieur-essais

  27. Scie sauteuse • Support : Scie sauteuse • Sujet : valeurs limites d’exposition aux vibrations (VLE < 5 m/s²) . • Modélisation : • Comportement dynamique (simulation Meca3D) • Expérimentation : • Banc de mesure des vibrations • SI + SVT + Sc. Physiques

  28. Scie sauteuse (notice)

  29. Scie sauteuse (VLE) Valeur de vibration en m/s²

  30. Imprimante 3D(1) • Support: Imprimante 3D grand public. • Sujet : Justesse de l’affichage du temps d’impression restant. • Modélisation : • Calculer le temps d’impression d’une couche (surface et contour) • Mesures et expérimentations : • Vitesses de déplacement. • Temps d’impression de pièces simples. • SI + Maths

  31. Imprimante 3D(2) • Support : Imprimante du laboratoire (ou extérieure) • Sujet : Précision et résistance mécanique des pièces réalisées. • Modélisation : • Déplacements de la tête/pièce. • Simulation RdM • Mesures et expérimentations : • Métrologie des productions. • Influence de l’orientation sur la résistance. • Résolution, précision, répétabilité.

  32. Robopong • Robopong modifié (tête pilotée : projet STI2D SIN) • Sujet : Précision et rapidité du placement de balle. • Modélisation : • Trajectoire des balles. • Motorisation de la tête. • Mesures et expérimentations : • Cinématique des balles. • Précision du tir. Répétabilité.

  33. Arc (dispositif de visée) • Arc (sport) • Sujet : Vérification des indications du système d’ajustement de mire. • Modélisation : • Mouvement de la flèche. • Graduations du viseur. • Mesures et expérimentations : • Cinématique de la flèche. • Mesure de l’inclinaison de l’arc. • Précision du tir.

  34. Conclusion :

  35. Interdisciplinarité

  36. Grandeurs physiques fondamentales

  37. Règles de sécurité (C23) • Pour de nombreuses grandeurs physiques il existe des règlementations: • Code du travail (masse maximale soulevée) • EN (tension électrique, pression pneumatique…) • Etc…

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