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1 Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable Enseignem

1 Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable Enseignements technologiques communs Cartes des parcours et fiches pédagogiques des modules 21 décembre 2010 Parcours de formation des enseignants 2 Index Parcours ET10 Description des systèmes 3 Module ET101 Outils de la formation 4 Module ET102 Description fonctionnelle, niveau 1 6 Module ET103 Description fonctionnelle, niveau 2 8 Module ET104 Description structurelle, niveau 1 9 Module ET105 Description structurelle, niveau 2 11 Module ET106 Description comportementale, niveau 1 13 Module ET107 Description comportementale, niveau 2 15 Module ET108 Validation du parcours ET10 17 Parcours ET21 Constituants d’un système 19 Module ET211 Acquérir les états du système 21 Module ET212 Produire, stocker et distribuer l’énergie électrique 23 Module ET213 Produire et distribuer l’énergie thermique 25 Module ET214 Conversion électromécanique 27 Module ET215 Conversions de l’énergie thermique 29 Module ET216 Adapter l’énergie mécanique 30 Module ET217 Echanger l’énergie thermique 31 Parcours ET22 Analyses temporelle et fréquentielle 32 Module ET221 Phénomènes vibratoires 34 Module ET222 Signaux électriques : mesure 36 Module ET223 Réel/modèle : axe numérique 40 Module ET224 Réel/modèle : étude sismique 42 Module ET225 Etude de cas : transgerbeur 43 Module ET226 Etude de cas : acoustique 45 Module ET227 Etude de cas : télécommunications analogiques 47 Module ET228 Etude de cas : transmission numérique 50 Parcours ET23 Solutions techniques 53 Module ET231 Liaisons entre solides 55 Module ET232 Choix des matériaux 57 Module ET233 Exploitation des énergies renouvelables 59 Module ET234-1 Optimisation de la gestion de l’énergie 61 Module ET234-2 Optimisation de la gestion de l’énergie 64 Module ET235 Réduction des pertes énergétiques 67 Module ET236 Couplage des sources d’énergie 70 Parcours ET24 Modèle de comportement d’un système 74 Module ET241 Principes de modélisation 76 Module ET242 Initiation Matlab/Simulink/SimMechanics 78 Module ET243-1 Simulation comportementale 79 Module ET243-2 Approche expérimentale 81 Module ET246 Module d’approfondissement 82 Parcours ET30 Développement durable et efficacité énergétique 83 Module ET301 Enjeux et contexte développement durable 85 Module ET302 Cycle de vie d’un produit 87 Module ET303 Impacts des matériaux et sources d’énergie 89 Module ET304 Agir sur les produits actifs 91 Module ET305 Agir sur les produits passifs 93 Module ET306 Agir sur les produits jetables 95 Parcours ET40 Compétitivité, créativité et démarches d’éco-conception 97 Module ET401 Outils dans les différentes étapes de la démarche de conception 100 Module ET402 Concepts des paramètres de compétitivité 102 Module ET403 Méthode d’élaboration d’études de cas 103 3 Description des systèmes Parcours de formation ET10 4 CARTE DES PARCOURS Le parcours ET10 est décomposé en 8 modules. L’enchainement logique va de ET101 à ET108. Le premier module permet de présenter les outils de formation mis en œuvre. Le dernier est destiné à réinvestir les compétences acquises en construisant des outils utilisables devant les élèves. Les six autres modules sont structurés en : - type de description (fonctionnelle, structurelle, comportementale) ; - niveau de difficulté (niveau 1 = découverte, niveau 2 = approfondissement). En fonction des compétences initiales des enseignants, le cheminement dans le parcours au travers de ses six modules peut être aménagé. ET 103 DESCRIPTION FONCTION- NELLE NIVEAU 2 ET 104 DESCRIPTION STRUCTU- RELLE ET 105 DESCRIPTION STRUCTU- RELLE NIVEAU 2 ET 106 DESCRIPTION COMPORTE- MENTALE NIVEAU 1 ET 107 DESCRIPTION COMPORTE- MENTALE NIVEAU 2 ET 108 VALIDATION DU PARCOURS ET 102 DESCRIPTION FONCTION- NELLE NIVEAU 1 ET 101 LES OUTILS DE FORMATION 5 Parcours ET10 : description des systèmes Module ET101 outils de la formation Objectifs à atteindre • Prendre en charge sa formation par rapport au nouveau référentiel ; • Reconnaître et interpréter des outils de description fonctionnelle. Niveau des connaissances envisageable Maitriser suffisamment Pairform@nce et Centra 2B pour aborder efficacement le contenu de la formation. Utiliser de façon simple et adaptée les cartes heuristiques. Identifier des éléments constituant les diagrammes des cas d'utilisation et leurs agencements. Volume horaire du module en présentiel 6 heures Compétences professionnelles visées • à partir de systèmes exploités dans le socle transversal, mettre en place une approche pédagogique différente. Exploiter les logiciels de base indispensables dans la nouvelle formation. Place du module au sein du parcours Tout premier module Questions pour l’auto positionnement du stagiaire Indispensable pour tous les parcours et tous les modules Pré requis des stagiaires Lecture du nouveau référentiel Résultats collectifs attendus à l’issue du module Réaliser une carte heuristique en groupe Interpréter un diagramme de cas d’utilisation Bases théoriques • Analyse fonctionnelle niveau taxonomique 1 Activités pédagogiques (objectifs) o Maitriser la philosophie de la réforme ; o Identifier les parcours de formations ; o Maitriser l’utilisation de Pairformance ; o Maitriser l’utilisation de Centra ; o Maitriser l’utilisation des cartes heuristiques ; o Maitriser la lecture d’un diagramme de cas d’utilisation simple. Méthodes pédagogiques à mettre en œuvre par les formateurs Par l’exemple puis la mise en situation Systèmes mis en œuvre Aucun Logiciels utilisés Pairformance, Centra, Freeplane Outils mobilisés, le cas échéant Aucun Évaluation éventuelle Conseils pour le formateur Il est important pour le formateur d’avoir une maitrise complète des outils. Le module 102 (Le suivant) doit être approfondie par le formateur avant de démarrer ce module. Bibliographie Webographie http://missiontice.ac-besancon.fr/gt-lettres- tice/img/didacticiel/GuideFreemind.html http://www.mindmeister.com/fr/maps/show_public/33158470?title=100- ressources-autour-de-freemind http://uml.free.fr/cours/i-p12.html http://laurent-audibert.developpez.com/Cours-UML/html/Cours- UML.html Pour aller plus loin 6 Parcours ET10 : description des systèmes Module ET102 Analyse fonctionnelle niveau 1 Objectifs à atteindre • Définir le cycle de vie pris en compte dans la description ; • Savoir réaliser un diagramme de cas d’utilisation simple ; • Identifier les éléments extérieurs/intérieurs au système en utilisant les outils de la réforme ; • Identifier les grandeurs MEI Externe au système ; • Nommer les classes sur un diagramme ; • Identifier les flux. Niveau des connaissances envisageable Niveau taxonomique 2 Volume horaire du module en présentiel 6 heures Compétences professionnelles visées En relation avec les compétences attendues du programme CO2.1, et l'enseignement 2.1 Approche fonctionnelle des systèmes et 2.2.2, Représentation symbolique. l'enseignant devra être capable : • d'enseigner la lecture d’un diagramme UML ; • De préparer des diagrammes sur d’autres systèmes (en équipe). Place du module au sein du parcours Juste après le ET101 et avant les autres modules Questions pour l’auto positionnement du stagiaire Suis-je capable de faire une transposition d’UML sur un système MEI ? Pré requis des stagiaires Module ET101 validé. Résultats collectifs attendus à l’issue du module Proposer une analyse fonctionnelle d’un système simple Bases théoriques 1 – UML : • Diagramme de cas d’utilisation • Diagramme de classe 2 – Identification des flux MEI • En externe, au frontière du système • En interne, entre les sous système • Analogie des grandeurs Physiques relative à l’énergie Activités pédagogiques (objectifs) o Diagramme de cas d'utilisation du système de chauffage ; o Mise en évidence du triptyque MEI sur le diagramme des cas d'utilisations ; o Modification d’un diagramme de classe (2 activités proposées) ; o Mise en évidence du triptyque MEI sur liens extérieurs à l'ensemble du système ; o Recherche des méthodes pour une classe ; o Recherche des attributs pour une classe ; o Proposer un diagramme de transformation des grandeurs énergétique suivant l’analogie des grandeurs. Méthodes pédagogiques à mettre en œuvre par les formateurs Décomposé en une succession de : - Présentation de l’activité faite par le formateur ; - Puis : Travail en petit groupe ; - Mise en commun. Systèmes mis en œuvre Chauffage d’une habitation par plancher et pompe à chaleur air eau. Station d’épuration Logiciels utilisés Visual Paradigm, Freeplane Outils mobilisés, le cas échéant aucun Évaluation éventuelle 7 Conseils pour le formateur La maitrise du langage UML par le formateur doit être bien plus importante que pour les stagiaires. L’utilisation des ressources « pour aller plus loin » par le formateur est indispensable pour UML et l’analogie des grandeurs. Bibliographie UML 2 de l'apprentissage à la pratique. Cours et exercices. Laurent Audibert. Edition Ellipses.ISBN 978-2-7298-5269-6 Karnopp D.C. & Rosenberg R.C., System dynamics : a unified approach. New York, John Willey & sons, 1975. - Introduction to bond graphs and their applications. Dr Sc. Jean Thoma. 1975. Ed. Pergamon international livrary. - Modélisation et identification des processus. Tome 2. P Borne, G Dauphin-tanguy, J.P. Richard, F. Rotella, I. Zambettakis. Edition Technip. Collection Méthodes et pratiques de l'ingénieur - Cours polycopié. Bond Graph. F. Vercraene. Enstima 1987. Webographie UML http://uml.free.fr/index.html http://uml.developpez.com/cours/ http://laurent-audibert.developpez.com/Cours-UML/html/Cours- UML.html Analogie des grandeurs http://philippe.fichou.pagesperso-orange.fr/bgraphs.htm Visual Paradigm http://www.visual-paradigm.com/ http://images.visual-paradigm.com/docs/vpuml_user_guide/VP- UML_Users_Guide.pdf Pour aller plus loin http://docinsa.insa-lyon.fr/these/1997/favre/these.pdf 8 Parcours ET10 : description des systèmes Module ET103 Description fonctionnelle niveau 2 Objectifs à atteindre Réaliser la description fonctionnelle d’un système à l’aide des outils UML, SADT et de l’analyse fonctionnelle. Niveau des connaissances envisageable Cas d’utilisation, diagramme de classes, diagramme d’objets, diagramme de séquence. (actigramme, datagramme, diagramme, FAST). Volume horaire du module en présentiel 2 x 3 heures Compétences professionnelles visées Enseigner la lecture d’une analyse fonctionnelle réalisée avec les outils UML, SADT et l’analyse fonctionnelle. Réaliser une analyse fonctionnelle d’un objet pluritechnique. Place du module au sein du parcours Suite et approfondissement du module ET102 Questions pour l’auto positionnement du stagiaire Pré requis des stagiaires Cycle de vie d’un produit Écriture d’un uploads/Management/ 6-parcours-de-formation-des-enseignants-sti2d-au-05-01-11.pdf