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Essais de Syste mes en BTS E lectrotechnique Vers l’autonomie et la responsabil

Essais de Syste mes en BTS E lectrotechnique Vers l’autonomie et la responsabilisation des étudiants Christophe MARY Essais de Systèmes en BTS Électrotechnique Vers l’autonomie et la responsabilisation des étudiants RNR STI Energie MARY.C 1 Sommaire 1. Présentation. 1.1. Historique de la formation 1.2. La Réforme 2005 1.3. Genèse du projet 2. Le programme officiel. 2.1. Thème d’étude : 2.2. Thèmes étudiés : 3. Contexte géographique. 3.1. Le lycée Vauban. 3.2. Les systèmes. 3.3. Le recrutement. 4. Philosophie de l’enseignement. 4.1. L’équipe pédagogique : 4.2. Philosophie et objectifs : 5. Progression. 5.1. En première année : 5.2. En seconde année : 6. La première année de STS. 6.1. Séance d’accueil 6.2. Distribution et mise en service. 6.2.1. Le sujet 6.2.2. Les systèmes proposés : 6.2.3. Commentaires 6.2.4. Exemple de travaux d’élèves : 6.3. Comportement des charges mécaniques. 6.3.1. Le sujet : 6.3.2. Les systèmes proposés 6.3.3. Commentaires 6.4. Procédés de transformation de l’énergie. Réversibilité. Dimensionnement énergétique dans les systèmes autonomes embarqués. 6.4.1. Le sujet 6.4.2. Les systèmes proposés 6.4.3. Commentaires 7. La seconde année. 7.1. Qualité de l’énergie et équipements communicants. 7.1.1. Le sujet : 7.1.1. Les systèmes proposés 7.1.2. Commentaires 7.1.3. Exemple de travaux d’élèves : 7.2. Asservissement et régulation et équipements communicants. 7.2.1. Le sujet : 7.2.2. Les systèmes proposés 7.2.3. Commentaires 8. Réflexions autour du recrutement issu des STI 2D. 9. Conclusion. Essais de Systèmes en BTS Électrotechnique Vers l’autonomie et la responsabilisation des étudiants RNR STI Energie MARY.C 2 1. Présentation. 1.1. Historique de la formation Les essais de systèmes ont toujours représenté une partie importante dans la formation des étudiants de Section de Technicien supérieur en Électrotechnique. Leur vocation a toujours été de faire découvrir à travers des systèmes réels ou didactisés des concepts physiques, des process de fabrication, des structures de distribution, mettant en œuvre des connaissances relevant tant de la physique appliquée, de la mécanique que du génie électrique. Les études pouvaient s’effectuer sous forme de travaux pratiques autour d’un système, d’un sous-système, voire d’un élément de ce dernier (ex : gradateur, démarreur progressif…) 1.2. La réforme 2005 Le texte du référentiel du Brevet de Technicien réformé en 2005 apporte plus d’éclaircissements sur les objectifs des essais de systèmes et oriente la formation autour de « l’efficacité énergétique ». Sur le plan de la pédagogie, on peut lire « De type inductive, la pédagogie appliquée doit laisser une large place à l’autonomie et favoriser la prise d’initiative de l’étudiant. À partir d’une situation problème posée par les deux professeurs, l’étudiant sera amené, au fur et à mesure de sa formation, à acquérir un degré d’autonomie croissant dans l’identification, l’analyse, la conduite et le réglage de solutions techniques proposées. ». 1.3. Genèse du projet Originellement, les essais de systèmes étaient organisés sous forme de TP tournants. Certes l’ensemble des items du programme étaient abordés par nos étudiants, mais l’évolution de notre public d’élèves et le changement de posture de l’enseignant face à l’évolution du métier d’électrotechnicien nous ont amené à une remise en cause de nos méthodes. Il nous est paru intéressant de développer une autre pédagogie pour les essais de systèmes ouvrant sur plus d’autonomie et sur un positionnement de l’élève en demande d’informations, de réponses à une problématique qui lui est imposée. 2. Le programme officiel. 2.1. Thème d’étude : « Un thème d’étude correspond à une problématique commune à plusieurs procédés, mais traitée de manières différentes selon les enjeux du système » 2.2. Thèmes étudiés : Essais de Systèmes en BTS Électrotechnique Vers l’autonomie et la responsabilisation des étudiants RNR STI Energie MARY.C 3 3. Contexte géographique. 3.1. Le lycée Vauban. Le lycée Vauban est situé à Brest. C’est un lycée général, technologique et professionnel. On y trouve les filières S-SI, STL, STI2D option SIN, ITEC, EE, STD2A ; pour le supérieur : les classes préparatoires PTSI/PT et PCSI/PSI, les STS SE, Électrotechnique, CRCI, CRSA, MCI. La section d’enseignement professionnel propose les filières : Bac Pro SEN, TCI, MVA, ELEEC, MEI. Par sa diversité de formation, il met à la disposition des enseignements un grand nombre de systèmes et de ressources. 3.2. Les systèmes. Les systèmes sont globalement partagés par les différents enseignants dans les différentes filières. Ces systèmes sont localisés dans diverses zones de l’établissement ce qui nécessite une certaine autonomie des étudiants et un comportement responsable, les groupes étant répartis dans plusieurs de ces zones. 3.3. Le recrutement. Notre recrutement en STS Électrotechnique a évolué depuis ces cinq dernières années avec une moitié d’étudiants d’origine STI et l’autre de Bac pro ELEEC généralement. En page 31, se trouve la structure de recrutement en STS pour la rentrée 2013. Au moment de l’écriture de ce document, nous venons de recruter des étudiants issus de la filière STI2D. 4. Philosophie de l’enseignement. 4.1. L’équipe pédagogique : L’équipe pédagogique est très stable en STS Électrotechnique. L’enseignement des essais de systèmes est dispensé, en première et seconde année, par M. NAËL Richard (enseignant de Génie Électrique) et par moi-même : MARY Christophe (enseignant de Physique Appliquée) Notre duo fonctionne depuis environs huit années et nos orientations pédagogiques, par nature discutables, ont été muries au cours de ces expériences. L’enseignement en essais de systèmes nécessite un grand nombre de prérequis, ce qui exige une cohésion entre l’enseignement des Sciences Appliquées, le Génie Électrique et la Construction Mécanique. Les différentes progressions sont donc connues de chacun afin de créer une cohérence dans la formation des étudiants. 4.2. Philosophie et objectifs : Philosophie générale Opter pour une pédagogie par centres d’intérêt Centrer sur les méthodes Progressivité de la difficulté Pédagogie différenciée Essais de Systèmes en BTS Électrotechnique Vers l’autonomie et la responsabilisation des étudiants RNR STI Energie MARY.C 4 Objectifs : Produire un document écrit soutenu par un oral en temps limité pour mettre en évidence la problématique étudiée et ses solutions.  Définir une problématique générale en liaison avec le centre d’intérêt  Définir ou s’approprier un cahier des charges sur un système donné,  Définir ou s’approprier les critères de performances et de contraintes.  Faire le choix des systèmes d’études  Définir des protocoles expérimentaux :  Mettre en œuvre des systèmes, les mesures  Faire la synthèse et critiquer  Identifier les coûts  Rédiger Notre idée est de privilégier une méthode inductive en créant le besoin chez les étudiants. Pour cela, nos sujets sont génériques autour du centre d’intérêt choisi. Ils ne comportent pas de questions de type travaux pratiques. Une liste de systèmes disponibles est proposée, accompagnée d’un descriptif succinct. Pour les protocoles expérimentaux, seules des idées de mesures sont proposées sur les systèmes. Enfin, les différents sujets s’inscrivent dans une progression avec des difficultés croissantes au cours des deux années. Les premiers ne demandent que peu de connaissances théoriques et ont pour but de saisir la philosophie des essais de systèmes, à savoir définir une problématique, la placer dans un contexte industriel, définir les contraintes fonctionnelles et de performances, définir un cahier des charges, critiquer les choix technologiques et évaluer les coûts et l’efficacité énergétique du système étudié. La phase d’étude est précédée d’une présentation de la problématique générale afin d’en cerner les tenants et aboutissants, puis une phase de « brainstorming » impose aux étudiants de définir leur problématique. Les systèmes d’étude sont alors proposés et présentés rapidement aux étudiants, afin de permettre une prise en main rapide. Ensuite s’effectue une phase d’essais et mesures, puis un débriefing débouchant sur une analyse des besoins théoriques auxquels nous répondons s’ils sont formulés de manière concrète et justifiée. Enfin, une phase d’ajustement des mesures et analyses est réalisée si nécessaire. À l’issue de ces phases d’essais, un compte rendu écrit est demandé pour chaque groupe de travail qui est remis sous forme numérique ou papier, ce qui débouche sur un exposé oral par groupe au début puis individuel ensuite afin que les étudiants maîtrisent les techniques de soutenance (organisation d’un plan, aisance à l’oral, aspect technique du vocabulaire utilisé, rigueur dans les raisonnements et analyses proposés, utilisation de diaporama, tableau interactif, insertion de vidéos…) Lors des premiers exposés oraux, les autres étudiants participent au questionnement qui suit, en demandant d’éclaircir certains points insuffisamment développés ou confus. Une note est aussi proposée Mesurer Pourquoi Comment Essais de Systèmes en BTS Électrotechnique Vers l’autonomie et la responsabilisation des étudiants RNR STI Energie MARY.C 5 par l’auditoire avec justification autour d’item définis avant la prestation orale. Notre but est, dans ce premier temps, que les étudiants saisissent les méthodes permettant de s’approprier un système dans le cadre d’une problématique et maîtrisent les méthodes de soutenances. Lors des exposés suivants, avant le questionnement des étudiants, nous questionnons les étudiants un à un sur leur prestation afin de les préparer aux oraux du thème industriel qui a lieu en fin de formation. Les différents thèmes abordés s’inscrivent dans une progression qui sera développée dans le paragraphe suivant. Puis, la totalité de nos sujets seront présentés en y joignant quelques comptes rendus d’étudiants ainsi que certaines de leurs présentations orales. 5. Progression. 5.1. En première année uploads/Management/ 3345-essais-de-systemes-en-bts-electrotechnique-pdf 2 .pdf