PROJET PEDAGOGIQUE

PROJET PEDAGOGIQUE
BACCALAUREAT SERIE S
SCIENCES DE L' INGENIEUR
LABORATOIRE DES SCIENCES DE L' INGENIEUR
LYCEE LOUIS PAYEN (ST PAUL)
Equipe pédagogique :
HOAREAU professeur de Génie Electrique IHAROUR professeur de Génie Mécanique
1- Filières enseignées : Le laboratoire reçoit : - les élèves de Seconde ayant choisi l'option Initiation des
Sciences de l'Ingénieur (ISI)
- les élèves de Première et Terminale série S option Sciences de
l'Ingénieur (S-SI). Les effectifs des classes sont en constante évolution depuis 4 ans : | |Seconde ISI |Première S-SI |Terminale S-SI |
|2000 - 2001 |70 (4 gr) |7 (1 gr) |17 (1 gr) |
|2001 - 2002 |70 (4 gr) |24 (2 gr) |10 (1 gr) |
|2002 - 2003 |72 (4 gr) |24 (2 gr) |24 (2 gr) |
|2003 - 2004 |70 (4 gr) |24 (2 gr) |23 (2 gr) |
|2004 - 2005 |70 (4 gr) |26 (2gr) |23 (2gr) |
|2005 - 2006 |50 (3 gr) |23 (2gr) |22 (2gr) |
|2006 - 2007 |51 (3 gr) |19 (2gr) |19 (2gr) | Taux de réussite au bac S SI au lycée Louis Payen
Bac 2003: 96%
Bac 2004 : 82%
Bac 2005 : 82%
Bac 2006 : 100% 2- Présentation du laboratoire : La salle est composée de 4 zones principales: La zone « ISI » , ayant les systèmes suivants, dédiés principalement
aux secondes :
- Palettiseur
- Traitement de surface
- Store somfy
- Majorric + sous systèmes Pelericc et Venturicc
- Ascenseur
- Voiture radiocommandée La zone « SI », ayant les systèmes suivants :
- Scooter électrique
- Robot Tondeuse RL550
- Transgerbeur + sous système axe Z
- Scanner
- Robot pneumatique Schrader Bellows + Tapis roulant
- Pousse seringue électronique
- Sécateur électronique La zone « Projets » : réservée en priorité aux TPE et PPE. Cette zone
est équipée de matériel électronique.
La zone de regroupement : permet d'assurer les cours, TD, synthèses de
TP, etc.. 3- Equipement du laboratoire : Outre les systèmes répertoriés dans la présentation du laboratoire, nous
disposons aussi d' équipements complémentaires : Equipement informatique :
- 8 ordinateurs IBM pentium 500Mhz 128M Ram (année 1999)
- 1 ordinateurs Dell pentium 1,2 Ghz 256M Ram (année 2001) + carte
de montage vidéo
- 7 ordinateurs pentium 2,6 Ghz 1Giga Ram (année 2003)
- 4 ordinateurs pentium 3,2 Ghz 2 giga ram (année 2004)
- 4 ordinateurs pentium 3,4 Ghz 2 giga ram (année 2005)
- 3 ordinateurs pentium 3,6 Ghz 3 giga ram (année 2006) Tous les ordinateurs sont en réseau, avec accès à internet et partage des
imprimantes. Logiciels équipant les postes informatiques :
- SolidWorks
- MotionWorks
- basic11 pour micro-contrôleur 68HC11 (controlboy)
- Workbench 4 et 5
- Automgen 7.103
- Frontpage (création page web) et office XP (word, excel,
powerpoint) Equipement vidéo :
- 1 caméra
- 1 appareil photo numérique
- 1 webcam Equipement électronique et mécanique complémentaire :
Le laboratoire dispose de tout le matériel nécessaire au bon fonctionnement
des TP et des TPE :
- Plusieurs oscilloscopes à mémoire, multimètres, pinces ampère
métrique, tachymètres, dynamomètre, pied à coulisse, micromètre,
etc. ... ... - 3 armoires de composants électroniques, de connectique divers et de
quincaillerie permettent de faire face aux besoins en mini projets,
TPE et PPE.
Un système de rangement (armoire coulissante) est prévu au niveau
de la mezzanine (installation au 3ème trimestre vers avril mai 2007) pour
permettre le classement de tout le matériel essentiellement dédiés aux
projets (TPE, PPE, Mini-projet ISI) Equipement spécifique aux TPE - PPE : Historique : De 2001 à 2005 : Les supports des projets sont directement liés à l'enseignement des
sciences de l'ingénieur. Nous avons opté pour la robotique (simple..) qui
permet de balayer une grande partie des connaissances acquises dans cette
discipline. Le laboratoire dispose de 5 types de robots (ou sous ensemble robotique) en
quatre exemplaires pour les TPE - PPE. De plus, une vingtaine de cartes à
microcontrôleur type « controlboy » et plusieurs émetteurs HF sont utilisés
dans le cadre de ces projets.
Depuis la rentrée 2006, des modifications importantes sont apportées au
niveau de l'organisation des PPE et TPE afin de nous conformer aux
directives de M l'inspecteur M. Bagou
4- Organisation de l'enseignement en SI en 2006-2007 L'enseignement en sciences de l'ingénieur est organisé sur 7 heures
hebdomadaires en mécanique, et autant en électronique, soit 14 heures par
semaine.
Nous avons choisi d'organiser les séances par blocs de 2H. Chaque bloc
peut être soit un cours, un TP, un TPE - PPE, une synthèse, ou une
évaluation.
Les 2 groupes de la même classe (1° ou Tle S-SI) sont présents en même
temps dans le laboratoire, ainsi que les 2 professeurs de la spécialité.
Les élèves travaillent par groupe de 3 sur les TP
Nous avons 4 groupes de TPE (de 4 à 5 élèves) et 5 groupes de PPE ( 3
à 4 élèves) . Les TPE et PPE se font classe entière avec les 2 collègues.
Au niveau du bulletin scolaire, une note de SI apparaît qui
correspond à la moyenne méca+élec 5- Acquisition des savoirs : La chronologie des savoirs acquis par l'élève au cours de l'enseignement
est répertoriée dans un tableau placé en annexe. 6- Travail Personnel Encadré - Petit Projet Encadré : La notion de projet est au c?ur des nouveaux programmes en Sciences de
l'Ingénieur. C'est pourquoi nous avons complètement intégré les TPE - PPE
comme des projets à forte teneur technologique. Le choix des supports des projets s'est fait sur la robotique. En effet,
les projets de conception robotique favorisent la créativité de l'élève
tout en restant dans un cadre à forte valeur ajoutée technologique :
programmation de microprocesseurs, mise en ?uvre de capteurs, programmation
de servo-moteurs, gestion de caméras, radio-commande par ordinateur, étude
mécanique des déplacements, modelage et assemblage des éléments mécaniques
(SolidWorks), résolution de problématiques mécaniques par l'aide
informatique (MotionWorks), commande via réseau local ou mode autonome
.... Les projets de robotique sont particulièrement motivants pour les élèves.
Habituellement réservés aux « bac + 2 » et écoles d'ingénieurs, le Lycée
Louis Payen les a adapté et intégré dans son enseignement scientifique pour
coller à l'esprit du nouveau programme des « Sciences de l'Ingénieur » . De plus, tous les 2 ans, depuis l'an 2000, le lycée participe à
Exposciences pour présenter les réalisations des élèves qui le souhaitent
Le laboratoire de SI du lycée contribue à la promotion technologique en
diffusant depuis l'an 2000 sur Internet toutes les réalisations des élèves,
de la seconde ISI à la terminale SI (site web http://louispayen.apinc.org
)
Quelques exemples de mini projets de la seconde à la terminale :
http://louispayen.apinc.org/2004-2005.html 7- Organisation du travail en seconde ISI
Il y a 3 groupes d'ISI : Iharour V : seconde 1 ( 2 groupes )
Hoareau B : seconde 2 ( 1 groupe)
1 séance (2h) en début d'année pour exploiter un document vidéo sur les
systèmes automatisés (chaîne de conditionnement du Vin) Rotation sur 6 TP + 1 synthèse (1er trimestre.).
Rotation sur 6 TP + 1 synthèse (deuxième trimestre)
Rotation sur 3 TP (fin deuxième trimestre)
Mini Projet (au 3ème trimestre)
Durée d'un TP : 3H
Mise en place des TP :
Les TP sont réalisés conjointement par les collègues des deux disciplines
(Génie Electrique et Génie Mécanique) afin de couvrir le programme avec le
meilleur équilibre possible.
Les échanges sur le contenu des TP entre les collègues sont nombreux afin
de toujours améliorer les activités.
Cette recherche de qualité et d'équilibre demande un travail conséquent
pour les professeurs qui doivent se former mutuellement et régulièrement :
Pour le professeur de Génie Electrique, il doit s'approprier le mieux
possible :
- Logiciel Solidworks (version 2001+ à 2005 ).
- Méthodologie dans la réalisation d'une pièce, assemblage (contraintes
)... etc
Pour le professeur de Génie Mécanique, les outils à s'approprier : - Logiciel AUTOMGEN pour la programmation des automates (TP traitement
surface)
- IRIS 3D (avec automgen) pour la simulation 3D
( Tp graveur CD)
- pneusim et bientôt automsin pour la simulation pneumatique (Tp
pelericc/Venturic)
- Qbasic pour la programmation structurée (sous Dos) (TP
Feu carrefour)
- Visual Basic pour programmation structurée sous Windows (XP). (TP
Ascenseur )
- Electronic Workbench pour la simulation logique
(TP Store somfy)
- Frontpage : logicel de conception multimédia
(TP site web ) Les échanges se font essentiellement en dehors des heures de cours, mais
lors de la mise en place de nouveaux TP ou logiciel, un collègue peut
épauler l'autre afin de corriger les bugs et problèmes nouveaux éventuels.
Cette formation mutuelle et continue est indispensable car si on peut
supposer qu'un TP d'ISI faisable par l'élève (qui découvre) est forcément
aussi faisable par le professeur, le problème est tout autre lorsqu'il
s'agit d'intervenir en cas d'erreurs de manipulation, méthodologie, de
problème de paramétrage (que ce soit pour les TP ou les mini projets.) Lors des mini projets, les élèves sont amenés à réaliser des petits robots
(production électronique (câblage