TECHNOLOGIE AU COLLEGE

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Séminaire de technologie juin 2007
Niveau 5ème Ateliers pédagogiques du
Présentation réalisée à partir du travail
effectué au cours de lannée scolaire 2006-2007
dans le cadre des ateliers pédagogiques du CRTech
de Nemours (77).
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Scénario retenu
Etude et réalisation dun prototype
3
Pourquoi ?
Programme de technologie Introduction générale
Au cycle central, les activités proposées
permettent dacquérir des compétences, des
connaissances et savoir-faire qui seront
réinvestis dans les niveaux suivants 4ème puis
3ème. Par ailleurs il est nécessaire de penser
une introduction progressive de loutil de DAO 3D
abordé dès la 6ème avec lutilisation du logiciel
Edrawing pour visionner en 3D les objets abordés.
La formation méthodologique dispensée à lélève
lui permet de sinvestir dans une démarche de
développement de produit, de façon autonome et
créative, débouchant sur une production
individuelle ou collective.
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Cadre du projet
Il s'agit, en sappuyant sur un témoignage du
travail effectué par Jean Saison
http//www.ac-orleans-tours.fr/techno/cao_fao/P
SR/ avec des élèves de 5ème sur le scénario
 étude et réalisation d'un prototype , de
présenter, non pas toute la mise en place du
scénario, mais comment deux points particuliers
de la pratique sociale présentée en référence ont
pu être exploités.
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Pratique sociale de référence
le support sélectionné pour illustrer cette
pratique sociale de référence est une cassette
proposée par le CRDP de Poitiers dans laquelle
une vidéo présente le déroulement du scénario
dans l'entreprise MACC de Chatellerault dans la
Vienne
Société Macc de Chatellerault 86
commentaires
6
La vidéo dure moins de sept minutes. On y
distingue non seulement l'enchaînement des étapes
du scénario, de l'origine du cahier des charges
aux tests des prototypes, mais aussi les
intervenants, et les outils utilisés.
retour
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Le projet
Exemple de projet mis en œuvre en classe de 5ème
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Le projet
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Le projet en entreprise
Un cahier des charges
Étapes du projet
Un besoin exprimé

• Situation de problème
• Concevoir une table de travail pour des artisans.

Temps
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Le projet en entreprise
Situation finale Une ou des solutions répondants
au problème de départ Réaliser des
prototypes Choisir le prototype répondant le
mieux au CDCF.
Étapes du projet
Des prototypes
Temps
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Le projet en entreprise
Situation finale
Étapes du projet
Des maquettes numériques
Des croquis
Une stratégie et une progression
Situation de problème
Temps
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Le projet en entreprise
De la demande au prototype
Des prototypes
Étapes du projet
Des maquettes numériques
Des croquis
Repérage d'une démarche et de l'utilisation du
modeleur
Temps
Un cahier des charges
commentaires
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Le projet en entreprise
Il est intéressant de repérer entre autres dans
cette présentation deux points particuliers
1) Une démarche en entreprise qui servira
d'armature et ainsi permettra les comparaisons
avec la démarche utilisée en classe 1- un
cahier des charges, 2- des croquis qui
permettent d'envisager les principes techniques
des solutions, 3- des réalisations de maquettes
numériques 4- les réalisations de
prototypes. 2) L'utilisation d'un modeleur dans
le cadre de la conception.
retour
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Le projet en classe ...
Un prototype
Étapes du projet
Une maquette numérique
des maquettes et des croquis
Un cahier des charges
Temps
commentaires
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Le projet en classe ...
En classe nous allons tenter d'utiliser la même
démarche afin de comparer avec la pratique
sociale.Pour des raisons pédagogiques chaque
équipe de deux élèves aura à réaliser une
maquette numérique.
retour
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Le projet en classe ...
Une demande, un cahier des charges
Triffoully les Oies, le 15 septembre M Pierre
PAUL Technologie Supports115 rue Galilée24300
Trifoully les Oies À     M Jean
Saison        Professeur de Technologie        
Collège Vallée Violette         37300 Joué Lès
Tours. Monsieur, Dans le cadre du renouvellement
de notre catalogue de produits réalisables en
classe de technologie en collège, nous sommes à
la recherche nouveaux modèles.Aussi vous
serait-il possible de faire étudier et de mettre
au point, par votre établissement, différents
prototypes de set de bureau permettant le
rangement de crayons et petits objets
divers.Nous souhaitons des produits fiables,
réalisables par des élèves de collège et avec le
matériel et les matériaux mis à leurs
dispositions. Dans l'attente de votre réponse,
veuillez, Monsieur, accepter mes salutations
distinguées. M Pierre PAUL
Extrait du cahier des charges Fonctions de
service F1 L'objet doit contenir de 3 à 10
stylos de longueur maximum 200mm F2 L'objet doit
contenir 30 enveloppes de 160125 F3 L'objet
doit permettre le rangement de quelques
trombones, punaises, gomme, petit taille-crayon.
Contraintes Le coût matière T.T.C ne devra pas
dépasser 3 euros . L'objet devra être esthétique
et de bonne qualité. L'objet devra prendre un
minimum de place. L'objet devra être sans danger
pour l'utilisateur. L'objet doit être réalisable
dans les locaux des salles de technologie de
collège.
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Le projet en classe ...
Phase de conception
Les élèves ont à disposition

• 3 à 10 stylos
• 30 enveloppes de 160125 mm
• quelques trombones, punaises, gomme, petit
  taille-crayon.
• Afin davoir une idée précise de lencombrement
  du  contenu .
• Des matériaux
• Carton 10/10
• Dépron 3  et 6 mm
• De loutillage
• Ciseaux
• Règle graduée
• Cutter sécurisé
• Colle blanche
• Une machine scie Varga

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Le projet en classe ...
cette phase de conception débouche sur la
production d'une maquette en carton ou en
polystyrène extrudé (3 ou 6 mm). Ces productions
permettent un consensus dans l'équipe.
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Le projet en classe ...
Des maquettes en carton
Exemples de prototypes en carton
Autres exemples
commentaires
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La maquette en carton ou en polystyrène extrudé
(Dépron) permet de concevoir directement en
volume ce qui permet des échanges plus fructueux.
Les élèves sont immédiatement dans le concret.
retour
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retour
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Le projet en classe ...
La maquette est prise en photo avec un appareil
numérique, Ou un croquis est réalisé puis
numérisé. Les élèves insèrent l'image obtenue
dans un document pour présenter leur travail.
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Le projet en classe ...
Des productions de documents trace écrite
exemples de documents
exemples de croquis
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Le projet en classe ...
Une maquette virtuelle
Les élèves repèrent dans un assemblage de base
les pièces qui vont leur permettre de créer leur
porte-crayon.
assemblages de base
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Le projet en classe ...
1- choix des éléments Ils ne gardent que les
pièces qui vont leur permettre de créer leur
prototype.
2- placement des éléments Ils positionnent les
pièces conformément à leur maquette.
3- modification des dimensions des pièces Ils
ouvrent les fichiers pièces afin den modifier
les dimensions ils ninterviennent que sur des
modifications desquisses ou de fonctions.
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Le projet en classe ...
4- choix des couleurs Le travail consiste ici à
faire des choix de couleurs de matériaux en
tenant compte du stock disponible.
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Le projet en classe ...
Autre exemple avec la même base
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Le projet en classe ...
1- choix des éléments Ils ne gardent que les
pièces qui vont leur permettre de créer leur
prototype.
2- placement des éléments Ils positionnent les
pièces conformément à leur maquette.
3- modification des dimensions des pièces Ils
ouvrent les fichiers pièces afin den modifier
les dimensions ils ninterviennent que sur des
modifications desquisses ou de fonctions.
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Le projet en classe ...
4- choix des couleurs Le travail consiste ici à
faire des choix de couleurs de matériaux en
tenant compte du stock des matériaux disponibles.
Démonstration activité élève
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Le projet en classe ...
Validation de la maquetteRéalisation du
prototypeValidation du prototype
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Le projet en classe ...
Un prototype
Trace écrite pour lélève
Vers la structuration
Une maquette virtuelle
Un cahier des charges
une maquette, un croquis
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Le projet en classe ...
Les élèves peuvent ainsi garder dans leurs
classeurs des photos de leurs maquettes, les
images scannées de leurs croquis, des images de
leurs maquettes virtuelles et des photos du
prototype final. Lobjectif étant de bien
comprendre cette démarche de résolution de
problème.
structuration
En conclusion
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Structuration des connaissances
La conception dun nouveau produit est réalisée à
partir dun cahier des charges qui précise le
besoin des futurs utilisateurs. Dans le cahier
des charges, le produit est défini par ses
fonctions de service, qui se décomposent en
fonctions dusage et fonctions destime. Pour
satisfaire les fonctions de service du produit,
le concepteur recherche les fonctions techniques
et propose des solutions techniques pour les
assurer. La recherche de solutions commence sous
la forme de croquis.
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Structuration des connaissances
Pour vérifier que ces solutions sont adaptées aux
attentes exprimées dans le cahier des charges, il
est nécessaire de réaliser différents modèles
virtuels et réels (maquettes et prototypes) sur
lesquels on effectuera des tests. Les résultats
de ces tests permettent de choisir une solution
en fonction de critères définis à partir des
performances énoncées dans le cahier des
charges. La matière dœuvre nécessaire à la
réalisation des maquettes et des prototypes est
achetée chez des fournisseurs. La demande peut
leur être adressée sous forme dun appel doffre
afin de comparer leurs propositions et de choisir
la meilleure.
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Structuration des connaissances

• La communication des solutions techniques
  nécessite la réalisation de documents.
• Les principaux documents normalisés sont
• le dessin densemble, présentant lobjet terminé
  et assemblé
• la nomenclature, tableau dressant la liste des
  composants de lobjet
• les dessins de définition donnant les
  informations nécessaires à la réalisation de la
  pièce définie telles que les cotes et les
  tolérances.
• Dautres documents permettent de préparer les
  approvisionnements. Ils précisent le coût de la
  matière dœuvre et donnent des informations
  permettant détablir les bons de commande
  (fournisseurs, références, prix).

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Structuration des connaissances

• Solidworks est un logiciel de Conception Assistée
  par Ordinateur (ou Modeleur 3D il permet de
  concevoir un modèle virtuel en 3D dun objet).
• Le logiciel Solidworks nous permet de créer des
  pièces différentes puis de les assembler pour
  obtenir un montage (objet).
• On utilise 3 types de fichiers
• Le fichier assemblage choix de lobjet de
  départ, sélection des pièces, choix des couleurs
  pour le prototype
• Le fichier pièce modification, si besoin des
  pièces sélectionnées dans lassemblage.
• Le fichier mise en plan dessin de définition
  des pièces en vue de leurs fabrications.

retour
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En conclusion
L'utilisation d'un modeleur volumique dans la
conception et la réalisation d'un prototype
Quels intérêts ?
Approche de la représentation 3D en rapport avec
les pratiques sociales de référence.
De la conception à la communication technique, la
technologie collège est en lien avec la modernité.
Le passage par le modeleur oblige les élèves à
aborder les contraintes dimensionnelles et de
production.
FIN - QUITTER
DEBUT
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Structuration Documents élèves
De la demande au prototype
S
Des prototypes
Des maquettes numériques
Des croquis
S
S
Repérage d'une démarche et de l'utilisation du
modeleur
S
Temps
retour
Un cahier des charges
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Le cahier des charges
le professeur énonce les titres, les élèves en
binôme complètent un document en consultant leurs
documents
Le Cahier des charge est un document contractuel
Le demandeur exprime un besoin
Qui exprime le besoin ?
Quel est ce besoin ?
M Pierre PAUL De Technologie Supports
Renouvellement de notre catalogue de produits
réalisables en classe de technologie
Quelles fonctions de service ?
Que doit faire le produit ?
Lélève complète en nommant les fonctions
L'objet doit contenir de 3 à 10 stylos de
longueur maximum 200 mm
Une fonction dusage ?
L'objet devra être esthétique et de bonne qualité.
Une fonction destime ?
retour
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Les croquis et maquettes
Les croquis ne sont pas préalables à la maquette
réelle. Le croquis fixe sur papier une idée ET
retranscrit également une action réalisée.
Lélève colle la photo réalisée (sauvegardée)
lors de la conception
et désigne (cf nomenclature) les besoins
satisfaits.
contenir de 3 à 10 stylos de longueur maximum
200mm
contenir 30 enveloppes de 160125
A côté lélève note
Les croquis mont permis de ..
Le professeur distribue une nomenclature que
lélève complète.
permettre le rangement de quelques trombones
Suite possible
retour
Si au regard de la contrainte de prix le
professeur fait calculer le coût et quil est
nécessaire de hiérarchiser les fonctions pour
choisir, on proposera une structuration sur le
tri-croisé.
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La maquette numérique
La maquette numérique se réalise avec un logiciel
LE MODELEUR 3D
Le modeleur 3D permet de modéliser des pièces, de
les assembler, de les modifier.
Le modeleur 3D permet, à partir des modélisations
de créer des fichiers dusinages qui seront mis
en œuvre grâce à une machine à commande numérique.
Pour faire
Lélève découpe les différentes représentations
retour