La démarche qualité des maquettes CAO

1Paris – le 14 décembre 2009Paris – le 14 décembre 2009

La démarche qualité des maquettes La démarche qualité des maquettes CAOCAO

Groupe de réflexion sur l’enseignement de la construction GRECGroupe de réflexion sur l’enseignement de la construction GREC

La démarche qualité des maquettes CAO




INTRODUCTION

En 2009, que peut on attendre d’une intervention sur les modeleurs volumiques dans l’enseignement ? …

Constat lié à la formation des enseignants et à la formation des stagiaires:

- L’intégration des modeleurs volumiques est globalement effective- L’utilisation des modeleurs volumiques est très disparate et souvent « minimaliste »

Comment conduire l’enseignant à faire évoluer ses pratiques pédagogiques avec l’outil modeleur ?




INTRODUCTION (suite)

Objectif : En partant des compétences nouvelles et de démarches d’apprentissages innovantes, présenter l'organisation des modèles numériques minimale qui nous semble nécessaire en vue d'une exploitation pertinente avec des élèves : "entrants" : 1ère Bac Pro, "confirmés" : 1ère STI, "experts" : T-STI …

Exemple :




EXEMPLE (/prétexte) :

- support technique : poignée de frein de moto,

- élèves : entrants (1ère année bac pro MVM)

Objectif de la présentation : illustrer à partir de l’outil CAO la recommandation du référentiel liée à l'enseignement de la construction : "permettre à l'élève d'agir en compréhension" "permettre à l'élève d‘évoluer avec les innovations techniques"

En ce sens, l’objectif des enseignements des savoirs et compétences construits est double :- être l’outil de compréhension des systèmes, afin de mener la démarche de diagnostic la plus pertinente,- être une base de culture de la technologie mécanique, afin de permettre à l’élève d’évoluer avec les innovations techniques




1. Situation problème : Un client, connaissant l’existence de 3 tailles de levier, souhaite monter sur la poignée de sa moto un levier de taille différente de celui dont il dispose …

Il souhaite connaître les conditions de cette modification : - changement complet de poignée ?- modification de sa poignée :

- modification faite en usine ? (délai, …)

- modification faite sur place ? (nature de la modification, durée d’intervention, …)




2. Réponse pédagogique.

Ce « prétexte métier », initié par exemple par le collègue de maintenance vise à justifier une analyse technologique de cette poignée par le professeur de construction,

principalement autour de l’étude des liaisons et qui pourra déboucher sur l’élaboration d’une procédure de dépose /repose (graphe de montage, …)

Il apparaîtra très vite que l’analyse du fonctionnement plus approfondie du mécanisme complet est nécessaire.




Intéressons-nous d’abord aux documents techniques qui pourront être utilisés en vue d’organiser un scénario. Par « habitude », le prof de construction serait peut-être tenté d’utiliser ce type de document ? … :




Il devra alors se poser un certain nombre de questions : - toutes les informations nécessaires à l’étude du problème posé sont-elles ici accessibles ?

- comment modifier ou compléter si besoin ce document ?

- la représentation (technique) est-elle correcte ? …

- mes élèves sont-ils en mesure de décoder ce document ?

- qu’en est-il de la représentation en milieu professionnel (ou d'un élève qui va chercher en autonomie à répondre au problème) ?




3- Analyse de documents industriels.

Le choix d’un support authentique est évidemment déterminant. Il s’agit ici d’un frein BERINGER, dont le site http://www.beringer.fr/ fournit un éclairageintéressant sur les possibilités decommunication actuelles …

… nulle trace de documents 2D ! Mais une analogie certaine avec l’outil modeleur.




Reprenons ce qu'aurait à faire un élève…avec le modèle numérique fourni par son professeur.

Analysons le travail du professeur qui doit préparer sa séance …et qui se pose la question :

… en quoi le modeleur volumique peut m’aiderpédagogiquement ?

4- Approche pédagogique avec le modeleur volumique




Afin de réaliser les opérations de maintenance sur le système réel, je souhaite en tant qu’enseignant de construction que l’élève :

ce que va faire l’élève ?

Ce dont l’élève a besoin pour réaliser l’activité

( pré requis)

(SLDW2005 étant ouvert, la

place des fichiers indiquée …) accède aux données :

- le plus simplement possible

- le plus rapidement possible

4- Approche pédagogique avec le modeleur volumique

(B2i, organisation des menus : "icône ouvrir un fichier" )

"Lire, décoder" : différents types de représentation (assemblage, pièce, mise en plan)







( pré requis)

Visualise l’objet

Identifie les différents éléments constitutifs.

"Lire, décoder" : Relations 3D-2D

avec les vues orthogonales. "Lire, décoder" : Vocabulaire technique en s’aidant de l’arbre de construction

Les commandes du bouton milieu de la souris, l’organisation des menus (options de visualisation)







( pré requis)

Visualise le fonctionnement par analogie avec le réel


" Analyser " : notions de référence (lien avec la cinématique), mouvements simples

" Analyser " : Différence modèle/réel, notion de solide, notion d’indéformabilité

Sélection de l’objet à bouger, différence essentielle entre visualiser différemment et animer, organisation des menus







( pré requis)

Comprenne le fonctionnement :- voir à l’intérieur (ce n’est pas démonter !)- accéder aux informations nécessaires à sa compréhension du fonctionnement,

- Identifier l’organisation en C.E.C.

"Lire, décoder " : relations 3D-2D. (représentation suivant un point de vue : coupes, éclatés, … )"Lire, décoder " : recherche d’informations techniques (dimensions, masses, CDG, …)

" Analyser " : organisation d’un système mécanique - classes d’équivalence cinématique - rendre transparent (ce n’est pas changer de matériau) - cacher (ce n’est pas enlever) - couper (= visualiser en coupe !)







( pré requis)

Accède aux données :

- le plus simplement possible :


(B2i, organisation des menus)

Visualise l’objet en utilisant les options de visualisation (vue préférentielle : vue de face ?)


Les commandes du bouton milieu de la souris, organisation des menus /visualisation…


Sélection de l’objet à bouger, différence essentielle entre visualiser différemment et animer, organisation des menus

comprenne le fonctionnement - voir à l’intérieur (ce n’est pas démonter !)

- C.E.C.

-rendre transparent (ce n’est pas changer de matériau)

-cacher (ce n’est pas enlever)

-couper (= visualiser en coupe !)

PAS DE COMPETENCES

ASSOCIEES





ce que va faire l’élève ?Ce dont l’élève a besoin pour réaliser l’activité

( pré requis)

comprenne le fonctionnement - voir à l’intérieur (ce n’est pas démonter !)

- C.E.C.

"Lire, décoder" relations 3D-2D. notion de coupes, d’éclatés, … (représentation suivant un point de vue)

"Lire, décoder" recherche d’informations techniques (dimensions, masses, CDG, …)" Analyser" organisation d’un système mécanique - classes d’équivalence cinématique

Accède aux données :

- le plus simplement possible (prévisualisation)


"Lire, décoder" : Différents types de représentation (assemblage, pièce, mise en plan)

Visualise l’objet en utilisant les options de visualisation (vue préférentielle : vue de face ?)

"Lire, décoder " : Relations 3D-2D avec les vues orthogonales, vocabulaire technique avec l’arbre de construction


" Analyser" : Notions de référence (lien avec la cinématique), mouvements simples" Analyser" Différence modèle/réel, notion de solide, notion d’indéformabilité

Rôle du professeur

de construction




CONCLUSION de cette partie :

Cet exemple montre que l’enseignant :

1/ peut très vite aborder des systèmes de la spécialité dans le cycle d’apprentissage

2/ peut aborder les types de représentation en leur donnant du sens

3/ peut aborder des savoirs technologiques en utilisant un modeleur.

Avec ce modèle numérique (respectant vraisemblablement quelques règles d’organisation), l’essentiel de son activité est centré sur l’organisation des apprentissages des élèves (sur l’exploitation pédagogique de son modèle)




5. Et je fais quoi la prochaine séquence ?.

-Prof en STI, je veux faire une série de TPs découverte sur la transmission roue et vis sans fin. je dispose :

- de la bride KOPAL

- des réducteurs RI40 (& RI 50)

il me manque : un mécanisme grande série …

… je cherche




Une réponse … :

Je regarde si je peux exploiter le modèle avec mes élèves.




(SLDW2005 étant ouvert, la

place des fichiers indiquée …) accède aux données :

- le plus simplement possible


Je souhaite en tant qu’enseignant de construction que l’élève :



( pré requis)

L’accès aux fichiers n’est pas

immédiat




Visualise l’objet en utilisant les options de visualisation (vues préférentielles : vue de face ?)





( pré requis)









( pré requis)

La visualisation du fonctionnement n’est pas possible




1 : Il est découragé par le travail à réaliser.

A partir de ces constats, que va faire le professeur ?

2 : Il utilise malgré tout le modèle numérique en l’état avec ses élèves !!!

3 : Il ne peut pas donner en l'état ce document aux élèves et décide donc de le "reprendre".




Remarque :Ces 2 étapes prennent vite une place excessive, voire prohibitive …

… surtout à partir du moment où on doit vérifier la validité technique du modèle…

? ?Guidage en rotation ???

?

Liaison encastrement : MaP ???

… même pour des fonctions techniques élémentaires que tout bon élève peut souhaiter réviser !




Remarque : "Rassurons nous" (??!!!) ce problème existe malheureusement aussi dans notre académie :

Bel exemple (!) de guidage en rotation avec roulement à rouleaux cylindriques … d’un pignon conique !!!

Exemple d’un modèle développé (et gravé sur un CD labellisé "GREC" !) pour une exploitation "MotionWorks" :




Conclusion :Situation 1 (Règles vraisemblables !)

Situation 2 (???)

… c’est l’analyse de ces types de situations qui nous (GREC) a amenés à chercher une solution :

« instaurer quelques règles facilitant l’exploitation pédagogique »




"Règlement" grandement inspiré de ce qui se fait depuis longtemps

dans l’industrie …




Un objectif : faciliter la communication technique entre les enseignants (qui n’utilisent pas forcément le même logiciel = formats neutres)

TROIS règles concernant :- La gestion des fichiers (place, nom, taille, …)- Le respect et l’utilisation pertinente des éléments de référence,- La conformité technique.

Le respect de ces règles conduit à l’élaboration de modèles permettant les applications pédagogiques les plus diverses :




Une analyse technique et la justification d’une donnée constructeur :

Rôle du "réglage usine" et du "réglage utilisateur"… solution technique associée…




Une analyse technique préalable à une activité de démontage …

Et la production (par l’élève) des documents dérivés (qu’il pourra utiliser ou consulter aussi bien en situation professionnelle qu’à la maison) :




L’analyse fonctionnelle d’une pièce :

En vue de la création du modèle de définition…

… ce qui n’est pas l’habillage d’un dessin !!




… mais la création ordonnée de fonctions définies et spécifiées.




L’utilisation, directe et quasi immédiate, des modules de simulation mécanique associés :




Transfert, utilité, … ?

… pour pouvoir utiliser au mieux l’extraordinaire et gigantesque potentiel de ressources, ne serait-ce que sur le site du CNR :

Un exemple de support

"extraordinaire" …

Et en guise de conclusion, une interrogation :




… et transféré sous SLDW. Donc disponible (par ex. en

vue de faire l’intégralité de l’épreuve U2 en CAO ?).

Un exemple de support

"extraordinaire" … que j’ai

utilisé en BTS CPI (sous Pro/E)…




Mais, qui irait télécharger un dossier numérique 5 fois plus petit et dans une version antérieure …

… si la qualité de ce dossier numérique et les intentions ne sont pas clairement identifiées ?




CONCLUSION GENERALE:

Comment conduire l’enseignant à faire évoluer ses pratiques pédagogiques avec l’outil modeleur ?

1- Limiter les phases liées à la récupération des données et à l’adaptation du modèle.

2- Montrer (à partir d’exemples) le lien entre

l’organisation du modèle et l’exploitation pédagogique.

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