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Lucon Florent Mémoire professionnel avril 2004

Stratégie d’organisation en centre d’intérêt 0/26

LUCON Florent I.U.F.M

Académie de Montpellier Site de Nîmes

Stratégie de formation en Génie Electrotechnique basée sur les centres

d’intérêt

Année universitaire : 2003 - 2004 Tuteur de mémoire : Jean-michel Alvarez Assesseur : Jean-françois WINDERBERGER

Mémoire Professionnel : Génie Electrotechnique Classe de Première et de Terminale Lycée général et technologique Jules Fil de Carcassonne



Résumé

Ce mémoire est un premier pas vers une stratégie d’organisation de la filière « STI Génie Electrotechnique », cette stratégie est basée sur les centres d’intérêt. Pour une meilleure appréhension, j’ai également inclus dans ce mémoire un exemple d’organisation générale, et plus spécifiquement les cycles de centre d’intérêt pour une classe. On peut aussi y trouver un outil pédagogique, permettant de visualiser la progression des élèves tout au long de l’année. Summary

This dissertation is an early step toward an organization strategy for the “STI Génie Electrotechnique” path, this strategy is based on the centres of interest. To facilitate the understanding, I also included in this dissertation an example of global organization, and likewise more specifically cycles of centres of interest for a class. We even can seek (and find) for an educational tool, which allow to easily seeing progression of students all year round. Mots clés : centre intérêt - pédagogie génie électrique - stratégie d’organisation - génie électrique



Page réservée au jury pour observation ou informations complémentaires



1. Problématique ..................................................................................................................... 5 2. Bilan sur la formation actuelle ........................................................................................... 6 3. Qu’est-ce qu’un centre d’intérêt......................................................................................... 7 4. Comment s’organise-t-on en centre d’intérêt ..................................................................... 7

4.1. Les cours de synthèse et les travaux dirigés ............................................................... 7 4.2. Les travaux pratiques.................................................................................................. 8 4.3. L’évaluation................................................................................................................ 9 4.4. Bilan sur l’organisation en centre d’intérêt ............................................................... 9

5. Proposition d’organisation du programme STI GET en centre d’intérêt ........................... 9 5.1. Liste des centres d’intérêt émergeant de la partie ESTI. ............................................ 9 5.2. Liste des centres d’intérêt émergeant de la partie AII. ............................................. 12

6. Un outil pédagogique ....................................................................................................... 17 6.1. Outil de suivi de la progression en ESTI .................................................................. 18 6.2. Outil de suivi de la progression en AII..................................................................... 20

7. Exemple de la rotation d’un cycle d’apprentissage .......................................................... 23 7.1. Premier exemple ....................................................................................................... 23 7.2. Deuxième exemple ................................................................................................... 24

8. Conclusion........................................................................................................................ 25



REMERCIEMENTS

Je tiens tout particulièrement à remercier, M. Jean-claude CABANEL et M. Philippe CLARIS, je remercie aussi M. Jean-françois WINDERBERGER et M. Jean-michel ALVAREZ.

Je remercie M. Matthieu RENARD, ensemble nous avons réalisé la liste des centres d’intérêt en ESTI.

Il m’est indispensable de remercier M. Philippe PEYRE, mon tuteur de stage en pratique accompagné qui, bien que n’étant pas tuteur de mémoire, et ne connaissant pas les centres d’intérêt, a abattu un travail considérable en réalisant trois cycles de centres d’intérêt cette année, me permettant de les faire à mon tour et d’acquérir une expérience dans ce domaine ; faisant ainsi preuve, vis-à-vis des centres d’intérêt qu’il découvrait, d’une large ouverture d’esprit.



1. Problématique Sujet : Stratégie de formation en Génie Electrotechnique basée sur les centres d’intérêt : Organisation, mise en place… Réflexion sur le plan de formation.

La problématique que cherche à résoudre ce mémoire est de montrer comment l’on peut organiser la formation STI Génie Electrotechnique à partir de centre d’intérêt. Donc il sera fait un rapide bilan de l’organisation de la formation actuelle ainsi qu’un détour par ce qu’est un centre d’intérêt, la plupart du mémoire porte sur l’organisation générale.



2. Bilan sur la formation actuelle Système disponible pour l’élève

En travaux pratiques, les activités des élèves sont organisées autour des systèmes ou sous-systèmes de la salle d’essai système ou du laboratoire sous forme de « TP tournants ». Les TP tournants sont dus à l’impossibilité matérielle de proposer la même activité à tous les élèves, au même moment sur le même support avec des travaux pratiques « systèmes ». Activité de l’élève

Les activités des élèves se rapportent aux systèmes et sous-systèmes, les élèves étudient plus le fonctionnement d’un système que les concepts de base de l’électrotechnique ; il y a une confusion entre le support et les connaissances à acquérir. Les fiches de TP imposent une démarche aux élèves les privant d’initiative et de réflexion, l’autonomie de l’élève est accrue au détriment de sa créativité. Activité du professeur

Au niveau de la conception des séquences de travaux pratiques le professeur est souvent obligé de composer en premier lieu avec les différents moyens dont il dispose (disponibilité des systèmes dans ses créneaux horaires) plutôt qu’avec les compétences à faire acquérir aux élèves.

En travaux pratiques le professeur doit jongler avec de nombreuses compétences pour suivre ses élèves sur des activités différentes (il pratique souvent une gymnastique de l’esprit pour passer de TP en TP). Synthèse

Les cycles de travaux pratiques ne sont pas forcément en relation directe avec les cours ou les travaux dirigés, cela se traduit par un désintéressement des séances de cours et de travaux dirigés qui ne rejoigne pas des travaux pratiques. De plus l’élève fait mal le lien entre les différents enseignements.

La synthèse est trop éloignée des premiers travaux pratiques de début de cycle et s’apparente plus souvent à une correction des travaux pratiques qu’à une phase de structuration des connaissances. Baccalauréat

La course aux « TP bac » en terminale à pris le pas sur la formation. Le seul objectif en vue est le BAC; les élèves veulent comprendre les travaux pratiques du baccalauréat et pas forcément les concepts qui s’en dégagent. Points positifs de la formation actuelle

Les différents points retenus jusqu’ici sont pour la plupart liés entre eux, un problème en entraînant un autre, et sont plutôt négatifs, mais il y a aussi des points positifs à relever :

- autonomie des élèves



- le cycle de 4h dans les ateliers en demi groupe qui favorise une atmosphère propice au travail.

- En AII, la pratique des TP tournants autour d’un même objectif du programme. - En ESTI, les travaux pratiques sur systèmes sont homothétiques avec des systèmes

de l’industrie, et reprennent de grands thèmes de l’industrie comme le levage, le pompage, le chauffage et l’éclairage.

- Utilisation fréquente de tous les appareils de mesures. Conséquences pour les élèves

Les élèves n’ont plus de vision globale de ce qu’ils font, ils finissent par ne plus savoir que faire en STI GET ce qui se traduit par une perte de motivation.

3. Qu’est-ce qu’un centre d’intérêt

Avant de proposer une organisation de la formation à base de centre d’intérêt voici un résumé de celui-ci. Définition : Le centre d’intérêt constitue un cycle d’apprentissage, ce centre d’intérêt pose clairement un problème technique à résoudre, cette problématique est le point de départ des apprentissages et sera l’objet des évaluations en fin de cycle. Objectif du centre d’intérêts

Un des objectifs premiers est de rapprocher la synthèse des TP, des travaux pratiques et travaux dirigés d’un même cycle. Un autre objectif de s’organiser en centre d’intérêt est de favoriser la démarche inductive, de centrer l’activité des élèves sur les compétences attendues et non sur le fonctionnement d’un système. (Centrer l’activité sur les concepts de base de l’électrotechnique et non le matériel.)

Tous les travaux pratiques du même centre d’intérêt doivent découler de la même problématique. Il faut rapprocher les dates des travaux pratiques d’un centre d’intérêt du cours et celles des travaux dirigés qui s’y rattachent.

Tout ceci implique des durées de cycle courtes, de deux à trois semaines, et forcément des rotations plus rapides au cours de l’année.

Les élèves étudient la même fonction et les mêmes compétences ou appliquent la même méthode sur des supports différents. Donc un centre d’intérêt peut être exploiter sur plusieurs systèmes ou maquettes différentes.

4. Comment s’organise-t-on en centre d’intérêt

4.1. Les cours de synthèse et les travaux dirigés

Le cours est un véritable cours de synthèse qui résume les concepts de base de l’électrotechnique que les élèves auront découvert en travaux pratiques. Le cours doit être fait avant les travaux pratiques, ainsi les cours de synthèse ne seront pas une correction de TP. Les travaux dirigés forment les exercices et les applications du centre d’intérêt.



4.2. Les travaux pratiques

Le centre d’intérêt pose une problématique, tous les travaux pratiques sont fondés sur la problématique du centre d’intérêt ou en découles.

Les élèvent travaillent, seul ou en binôme, (les trinômes sont à éviter) sur les mêmes sujets de travaux pratiques mais pas sur les mêmes postes. (Exemple : un TP portant sur la protection des biens pourra être effectué sur tous les postes contenant un disjoncteur, un fusible, un relais thermique …)

Il faut préciser que pour certains centres d’intérêt, la durée des travaux pratiques peut varier de 2h à 4h.

Des exemples photos, schéma ou vidéos de ce qui se fait dans l’industrie pourraient montrer aux élèves la richesse de la diversité du domaine électrotechnique et donner une dimension supplémentaire aux travaux pratiques, donnant ainsi d’autres exemples d’applications concrètes.

Bien sûr le professeur aura besoin de répertorier ses systèmes et sous-systèmes ou autres maquettes pouvant servir de support à un TP de centre d’intérêt, de sorte à pouvoir visualiser si tous les centres d’intérêt pourront s’intégrer avec le matériel existant. Le tableau suivant est un exemple de ce premier travail qui doit être effectué.

Lycée Jules Fil Carcassonne

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CI 1 : Production, transport et distribution (exposé) CI 2 : Fonctionnalités, architecture et struc ture d'un système CI 3 : Protection des biens CI 4 : Protection des personnes CI 5 : Conversion de l’énergie électrique CI 6 : Commander la puissance CI 7 : Distribution de l’énergie électrique CI 8 : Traitement et acquisition des données CI 9 : Régulation et notion d'asservissement CI 10 : Moduler l’énergie électrique CI 11 : Réversibilité en courant et tension CI 12 : Chaîne de l’énergie directe

: signifie que l'on peut utiliser le système comme support du centre d'intérêt



4.3. L’évaluation

Elle porte sur les compétences attendues du centre d’intérêt ainsi que sur les travaux pratiques. L’évaluation se présente en deux parties, une partie théorique et un partie pratique (les élèves étant évalués individuellement sur les travaux pratiques du cycle il n’est pas nécessaire de sanctionner les TP par une note sommative ces derniers étant formatifs).

4.4. Bilan sur l’organisation en centre d’intérêt

Chaque cours de synthèse cible moins de compétence qu’auparavant. Une cohérence entre le cours et les travaux pratiques est retrouvée.

Les cycles plus courts, en règles générales, facilitent les élèves à se projeter deux à trois semaines dans un futur proche plutôt que cinq ou six avec les TP tournants. L’esprit scientifique est développé grâce à une problématique claire. Les centres d’intérêt une pédagogie qui se module

En l’absence de suffisamment de matériel ou de logiciel de simulation, il est tout de même possible de fonctionner en centre d’intérêt avec les modulations suivantes : On peut moduler les 4h de TP en 2h d’évaluation (si l’évaluation est suffisante en 2h) et 2h d’un nouveau cycle. Si l’on manque de matériel il est possible de fusionner, exceptionnellement, deux centres d’intérêt. On peut aussi faire l’évaluation de deux centres d’intérêt en une fois (pour la partie pratique) Le bloc horaire de 4 h peut se décomposer en 2 x 2h, accélérant ainsi les rotations. On peut séparer la partie pratique et la partie théorique d’un TP ainsi deux groupes peuvent être sur le même support sans se gêner, un groupe commence la partie théorique et l’autre groupe la partie pratique puis ils permutent.

5. Proposition d’organisation du programme STI GET en centre d’intérêt

A partir du programme de STI GET, douze centres d’intérêt en ESTI et neuf en AII

peuvent être retenus balayant toutes les compétences du programme. Voici leurs listes, dans la partie ESTI du programme 32 compétences sur 56 sont sans lien clairement définit avec une fonction, c’est pour cette raison que certains centres d’intérêt ne sont pas associés à une fonction.

5.1. Liste des centres d’intérêt émergeant de la partie ESTI. CI 1 Production, transport et distribution Fonction : alimenter (générer) C1 Déterminer les priorités d'alimentations et leurs hiérarchies. C2 Définir les fonctions de gestion mises en œuvre. C3 Rechercher les fonctions nécessaires.



C4 Choisir le matériel adapté. C5 Mettre en œuvre le système d'alimentation terminale. C28 Justifier le choix de la source d'alimentation et ses conditions d'exploitation. CI 2 Fonctionnalités, architecture et structure d'un système C6 Justifier une décomposition fonctionnelle du système automatisé selon la méthode d'analyse descendante (point de vue gestion d'énergie). C7 Définir, sur la décomposition matérielle, la frontière des fonctions et repérer les contrôles énergétiques ou informationnels de chacune d'elles. C8 Désigner, justifier, choisir, mettre en œuvre les constituants qui réalisent la synthèse des fonctions. C10 Proposer une modélisation du sous-système de gestion d'énergie et valider cette modélisation au moyen d'essais de mesurages conduits sur le système automatisé. C11 Montrer que la performance du système est limitée par la mise en œuvre du sous-système le moins performant. C16 Modifier l'enchaînement des tâches pour satisfaire une autre configuration du processus de réalisation. C17 Montrer que les moyens techniques que réalisent : les fonctions évoluent très rapidement dans le temps, que l'architecture fonctionnelle est en général plus stable et que les données ou contraintes d'activités constitue les entités les plus constantes dans l'évolution des systèmes. CI 3 Protection des biens Fonction : Fonction protéger les matériels (interrompre absolument, transmettre, limiter, signaler) C20 Justifier les méthodes et les dispositions technologiques mises en œuvre dans l'association des protections. C21 Agir sur le système, de manière à dépasser ses performances nominales, au moyen de surcharges et / ou de défauts d'exploitation. Cette action doit permettre de valider l'aptitude des protections par référence à la norme, à la documentation constructeur et au cahier des charges du système automatisé. C31 Identifier les matériels qui concourent à assurer la protection. C32 Définir les priorités d'interruption en cas de défaut. C33 Valider les conditions de fonctionnement des protections. CI 4 Protection des personnes Fonction : Fonction protéger les personnes (interrompre si I défaut > I sécurité, interdire, isoler, signaler) C34 Identifier et justifier un régime de neutre. C35 Identifier les matériels qui concourent à assurer la protection. C36 Valider la conformité de la protection au moyen de mesurages pertinents. CI 5 Conversion de l’énergie électrique Fonction : convertir l'énergie (4 thèmes)



Electrique / Mécanique Electrique / Lumineuse Electrique / Thermique Electrique / Chimique C39 Justifier le choix du convertisseur d'énergie. C45 Vérifier, à l'aide de mesurages pertinents, les performances attendues du système de conversion. CI 6 Commander la puissance Fonction : commander la puissance C37 Choisir l'appareil de commande à l' aide de documents constructeur. C38 Mettre en œuvre l'appareil de commande. CI 7 Distribution de l’énergie électrique Fonction : distribuer (transmettre, séparer, isoler consigner) C29 (Choisir) le dispositif de sectionnement / consignation. C30 (Choisir) les éléments constitutifs de la canalisation électrique et son mode de pose. CI 8 Traitement de l'information et Acquisition des données et dialogue Traitement de l'information Fonction : adapter les entrées, adapter les sorties, traiter les données adaptées C46 Identifier les fonctions assurées par les interfaces. C47 Justifier le choix des interfaces TOR, analogiques ou numériques. C48 Mettre en œuvre les interfaces TOR, analogiques, numériques. C49 Mettre en œuvre des composants pour faire la synthèse d'un fonctionnement en logique câblée. C50 A partir d'un outil de synthèse directe du cahier des charges d'un automatisme, assurer le téléchargement d'un micro- Système ou d'un A.P.I. C51 Installer des moyens de mesurage permettant d'évaluer le temps de réponse de la chaîne Acquisition des entrées / traitement / émission des sorties. Acquisition des données et dialogue Fonction : « d'acquisition des données, dialogue et / ou communication » C52 Choisir un interrupteur de position et un détecteur de proximité. C53 Vérifier la relation attendue qui lie la grandeur physique à capter à la grandeur électrique image fournie à l'unité de traitement du système. C54 Choisir les composants de dialogue qui assurent la sécurité. C55 Utiliser un logiciel de conduite et de surveillance de processus. C56 Définir le cahier des charges permettant d'assurer la communication, valider ce cahier des charges sur un système industriel programmable. CI 9 Régulation et notion d’asservissement



C9 Valider les propriétés définies par les modélisations du système automatisé au moyen de dispositions de mesures et essais. C12 Caractériser la commande du système et les sous-systèmes de traitement et d'acquisition des données. C13 Désigner les relations qui permettent des rétroactions (régulations ou asservissements). C14 Régler le gain de la chaîne d'actions et ajuster les correcteurs associés, à l'aide de mesurages ou d'observations, afin d'obtenir le comportement attendu du système automatisé. C15 Identifier les contraintes de stabilité du système automatisé. C22 Installer des mesurages pertinents pour tester la conformité des comportements du système automatisé (par référence aux modèles attendus). CI 10 Moduler l’énergie électrique C40 Justifier le choix du modulateur (variateur, démarreur, gradateur) associé au convertisseur d'énergie. C41 Configurer le modulateur (mettre en œuvre des éléments optionnels disponibles). C42 Effectuer les réglages externes du modulateur. C43 Analyser le circuit de puissance du modulateur et tester son bon fonctionnement. C44 Identifier les éléments externes des boucles de rétroaction et les caractériser. CI 11 Réversibilité en courant et tension C24 Étudier le fonctionnement de la chaîne cinématique, dans les quatre quadrants définis par le plan formé par les grandeurs couple et vitesse, en vue de déterminer son éventuelle réversibilité (régimes statique / ou dynamique). C25 Vérifier la réversibilité du convertisseur électromécanique d'énergie (moteur / génératrice). C26 Établir les conditions de réversibilité en courant et en tension du modulateur d'énergie (convertisseur statique). C27 Vérifier les possibilités de réversibilité de la source : d'énergie et, lorsque la source n'est pas réversible, Justifier les solutions technologiques qui permettront : le stockage et / ou la dissipation de l'énergie. CI 12 Chaîne de l’énergie directe C18 Montrer que le programme d'action sur la matière d'œuvre (ou sur l'état d'un mobile) conditionne la nature, la quantité et la qualité de l'énergie délivrée. C19 Justifier les choix fonctionnels et technologiques (constituants) retenus pour réaliser la synthèse des sous systèmes de puissance en tenant compte des caractéristiques de la source d'alimentation électrique. C23 Critiquer les choix de constituants aux plans technique et économiques.

5.2. Liste des centres d’intérêt émergeant de la partie AII. CI 1 Analyse fonctionnelle T1 Désigner les tâches opératives exécutées en fonctionnement normal. T2 Identifier les moyens techniques associés aux fonctions principales.



T3 Caractériser les flux et les moyens associés. CI 2 Fonction logique T4 Identifier les opérateurs et fonctions élémentaires utilisés. T5 Ecrire les équations logiques associées. T6 Valider le comportement réel du circuit ou du constituant en réponse à des entrées spécifiées. T7 Reconnaître la nature de la priorité pour cette fonction mémoire. T8 Modifier ou adapter les paramètres de comptage et/ou de temporisation. CI 3 Représentation des nombres T9 Calculer le résultat d'une opération numérique ou logique à partir de données représentées en binaire ou en hexadécimal. T10 Effectuer une conversion entre les bases 2 ; 10, 16. CI 4 Commande des systèmes T11 Établir les expressions logiques réduites des ordres (commande des préactionneurs). T12 Des expressions logiques réduites des ordres étant données, les Réaliser par câblage ou programmation. T13 Établir le graphe des états successifs. T14 Définir à partir du schéma la fonction des éléments constitutifs de la chaîne de commande en boucle fermée. T15 Mettre en œuvre un système réel comportant une régulation de température et interpréter la courbe q = f (t) (régime établi, réponse à une perturbation). T16 Mettre en œuvre un asservissement de vitesse ou de position et indiquer qualitativement l'influence du réglage du gain sur ses performances. CI 5 Description littérale et Grafcet T17 Mettre en évidence, sous forme d'une liste ou d'un programme, l'enchaînement structuré des tâches. T18 Lister et caractériser les entrées / sorties associées. T19 Comprendre et Justifier une structure ou un élément spécifié du GRAFCET (en vue d'une réalisation, d'un maintenance du système,...). T20 Etablir l'expression d'une réceptivité associée à une transition. T21 Décrire les actions associées à une étape. T22 Lister et Classer les informations en entrée de la partie commande (ordres continus ou mémorisés, vers la partie opérative, le pupitre,...). T23 Lister et Classer éventuellement les informations d'état de la partie commande (activités d'étapes, durées tempo...). T24 construire de GRAFCET conforme au cahier des charges fonctionnel et au fonctionnement attendu à partir des données listées précédemment. T26 Compléter le GRAFCET par la prise en compte des spécifications caractéristiques d'une boucle opérationnelle. T27 Caractériser et lister les variables d'Entrées/Sorties associées, caractériser les variables auxiliaires éventuellement nécessaires.



T28 Établir le GRAFCET selon le point de vue Partie commande. CI 6 Chronogramme et schéma T25 Lire et exploiter les informations en vue de leur utilisation dans une autre forme de description. T29 Identifier sur un schéma les composants représentés (en puissance et commande). T30 Etablir le logigramme ou le schéma à contacts. CI 7 Acquisition des données, traitement et dialogue T31 Caractériser les signaux transmis (nature physique et informationnelle). T32 Choisir un type de détecteur. T33 Implanter un programme sur automate avec ou sans mise en œuvre d'un progiciel. T34 Documenter la réalisation. T41 Analyser et expliquer tout ou partie du pupitre de commande. CI 8 Conversion de l’énergie T35 Choisir le vérin. T36 Définir tout ou partie du circuit d'alimentation du vérin. T37 Câbler la chaîne d'action et/ou de commande. T38 Définir les fonctions des constituants de la ligne d'alimentation du moteur. T39 Identifier les composants standard réalisant ces fonctions. T40 Un schéma étant fourni, Câbler la chaîne d'action jusqu'à la commande. CI 9 GEMMA T42 Réaliser la mise en fonctionnement normal dans le respect des règles de sécurité. T43 Observer l'état de la partie opérative et en analysant le GEMMA, Décrire les opérations préparatoires à la remise en fonctionnement du système. T44 Analyser la situation de la partie commande et l'état de la partie opérative, Identifier la chaîne fonctionnelle en cause ou l'action non effectuée. T45 Décrire la discordance constatée. T46 Rechercher la réceptivité attendue. T47 Localiser le défaut (circuits des données ou circuit de commande des préactionneurs). Répartition sur l’année scolaire

Une fois que l’on a envisagé les différents supports pour les travaux pratiques, il est nécessaire de faire un planning de l’année (notamment pour être sûr que les systèmes ou maquettes seront disponible bon moment ). Voilà un exemple de répartition des centres d’intérêt en ESTI sur l’année scolaire. Remarque : dans l’exemple les mêmes centres d’intérêt apparaissent en première et en terminale, le tableau ne les précise pas, mais ceux sont des TP différents. Pour la plupart des centres d’intérêt, toutes les compétences ne sont pas traitées en classe de première.



Année Scolaire 2004 /2005 Montpellier Zone A

02-sept 06-sept 13-sept 20-sept 27-sept 04-oct 11-oct 18-oct 25-oct 08-nov 15-nov 22-nov 29-nov 06-déc 13-déc 20-déc 03-janv 10-janv 17-janv

02-sept 06-sept 13-sept 20-sept 27-sept 04-oct 11-oct 18-oct 25-oct 08-nov 15-nov 22-nov 29-nov 06-déc 13-déc 20-déc 03-janv 10-janv 17-janv

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6. Un outil pédagogique

Les enseignants auront besoin d’un outil pédagogique, leur permettant de visualiser d’un coup d’œil la progression des élèves sur l’année. Les tableaux suivant offrent cette possibilité en ESTI et AII.

Les tableaux classent les compétences suivant les niveaux taxonomiques de Bloom, la taxonomie de Bloom est axée sur 6 niveaux, les compétences ont été classifié suivant ses différents niveaux, cela permet d’insister sur une compétence plutôt qu’une autre, ou de faire passer une compétence importante de façon différente, on peut aussi apprécier différemment une évaluation. Voici en résumé les niveaux taxonomiques : Niveau 1 Acquisition de connaissances Etre capable de se rappeler de mots, de faits, de dates, de conventions, de classifications, de principes, de théories, etc. Niveau 2 Compréhension Etre capable de transporter, d’interpréter et d’extrapoler à partir de certaines connaissances. Niveau 3 Application Etre capable de se rappeler de connaissances ou de principes pour résoudre un problème. Niveau 4 Analyse Etre capable d’identifier les éléments, relations et les principes d’organisation d’une situation. Niveau 5 Synthèse Etre capable de produire une œuvre personnelle après avoir conçu un plan d’action. Niveau 6 Evaluation Etre capable de porter un jugement critique fondé sur des critères internes ou externes.

Les différents niveau taxonomique de bloom sont les même que ceux définis par M. Yves Pellicier, « Etablir une stratégie pédagogique à partir du référentiel » disponible sur Résélec.



6.1. Outil de suivi de la progression en ESTI

niv 1 niv 2 niv 3

conn

aiss

ance

com

préh

ensi

on

appl

icat

ion

anal

yse

synt

hèse

éval

uer

C2C1

C4C5

C3C28

C7C17C11

C8 C8C10 C10C16

C6C20C21

C31C32

C33C34 C34C35

C36C39C45

C37C38C29C30

Programme GET estiCentre d' intérêt

niv 4

CI 1 : Production, transport et distribution

CI 2 : Fonctionnalités, architecture et structure d'un système

CI 3 : Protection des biens

CI 4 : Protection des personnes

CI 5 : Conversion de l’énergie électrique

CI 6 : Commander la puissance

CI 7 : Distribution de l’énergie électrique



niv 1 niv 2 niv 3

conn

aiss

ance

com

préh

ensi

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appl

icat

ion

anal

yse

synt

hèse

éval

uer

C47 C47C48C49C50C51 C51C52

C53C54C55 C55

C56C9

C12C13

C14C15

C22C44

C40C41C42

C43C24

C25C26

C27C18

C19C23

niv 1 niv 2 niv 3 niv 4

niv 4

Programme GET estiCentre d' intérêt

CI 8 : Traitement et acquisition des données

CI 9 : Régulation et notion d'asservissement

CI 10 : Moduler l’énergie électrique

CI 11 : Réversibilité en courant et tension

CI 12 : Chaîne de l’énergie directe



6.2. Outil de suivi de la progression en AII

niv 1 niv 2 niv 3

conn

aiss

ance

com

préh

ensi

on

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icat

ion

anal

yse

synt

hèse

éval

uer

T1T3

T2T7

T8T4

T5T6

T9T10

T11T12T13

T14T15T16

T17T18T21T27

T19 T19T20T28

T22T23T24T26

Centre d'intérêt Programme GET aii

niv 4

CI 1 Analyse fonctionnelle

CI 2 Fonction logique

CI 3 Représentation des nombres

CI 4 Commande des systèmes

CI 5 Description littérale et Grafcet



niv 1 niv 2 niv 3

conn

aiss

ance

com

préh

ensi

on

appl

icat

ion

anal

yse

synt

hèse

éval

uer

T25T30

T29T31

T32T33

T34T41

T35T36T38

T37T40

T39T43T45

T42T44T46T47

niv 1 niv 2 niv 3

Centre d'intérêt Programme GET aii

niv 4

niv 4

CI 6 Chronogramme et schéma

CI 7 Acquisition des données, traitement et dialogue

CI 8 Conversion de l’énergie

CI 9 GEMMA

Maintenant voici un exemple d’utilisation de cet outil avec les premières semaines de l’année, en première GET en ESTI.



niv 1 niv 2 niv 3 6_09 13_09 20_09 27_09 4_10 11_10 18_10

conn

aiss

ance

com

préh

ensi

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anal

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synt

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CI 1

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TP

CI 3

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C4 C4C5 C5

C3 C3C28 C28

C7 C7C17 C17C11 C11

C8 C8C10 C10C16

C6 C6C20 C20C21 C21

C31 C31C32 C32

C33 C33C34 C34C35

C36C39C45

C37C38C29C30

C47C47

C48C49C50C51 C51C52

C53C54C55 C55

C56C9

C12

Centre d' intérêt

niv 4

CI 1 : Production, transport et distribution

CI 2 : Fonctionnalités, architecture et structure d'un

système

CI 3 : Protection des biens

CI 4 : Protection des personnes

CI 5 : Conversion de l’énergie électrique

CI 6 : Commander la puissance

CI 8 : Traitement et acquisition des

données

CI 9 : Régulation et

CI 7 : Distribution de l’énergie électrique

Ici, seule une partie des compétences est traitée. Le cycle de terminale devra compléter celui-ci.



7. Exemple de la rotation d’un cycle d’apprentissage

7.1. Premier exemple

Voici un premier exemple d’organisation d’un cycle en première, du centre d’intérêt CI 10 Moduler l’énergie. Le cycle devra traiter les compétences suivantes : C40 Justifier le choix du modulateur (variateur, démarreur, gradateur) associé au convertisseur d'énergie. C41 Configurer le modulateur (mettre en œuvre des éléments optionnels disponibles). C42 Effectuer les réglages externes du modulateur. C43 Analyser le circuit de puissance du modulateur et tester son bon fonctionnement. C44 Identifier les éléments externes des boucles de rétroaction et les caractériser. Le cycle est prévu sur 2 semaines et va nécessiter :

- 1 Cours de synthèse, sur la modulation d’énergie - 1 Travaux dirigé, exercices sur la modulation d’énergie - 4 Travaux pratiques, sur la modulation d’énergie - 1 Evaluation - 1 Correction de l’évaluation

Examinons une première vue d’ensemble : Ici c’est l’emploie du temps des TP du demi-groupe 1 qui est représenté en détails celui du demi-groupe 2 est bien sûr identique. Légende :

d.c.1 : demi-groupe 1 TP : travaux pratiques d.c.2 : demi-groupe 2 TD : travaux dirigés c.e. : classe entière G : binôme

Vue d’ensemble

Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 4 h TP d.c.1 4 h TP d.c.1

4 h TP d.c.2 4 h TP d.c.2

4 h Evaluation

2 h TD 2 h Cours de synthèse 2 h correction Détail demi-groupe 1 en TP

Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 2h TP 1 2h TP 3 2h TP 1 2h TP 3 2h évaluation pratique 2h TP 2 2h TP 4 2h TP 2 2h TP 4 2h évaluation théorique

2 h TD 2 h Cours de synthèse 2 h correction



Détail pour les séances de TP

Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 2h TP 1

G1, G2 2h TP 3

G5, G6 2h TP 1

G3,G4 2h TP 3

G7,G8

2h

2h TP 2

G3, G4 2h TP 4

G7, G8 2h TP 2

G1,G2 2h TP 4

G5, G6

2h évaluation pratique

d.c.1 d.c.2

2h TP 1

G5, G6 2h TP 3

G1, G2 2h TP 1

G7, G8

2h TP 3

G3,G4

4h

2h

2h TP 2

G7, G8 2h TP 4

G3, G4 2h TP 2

G5,G6 2h TP 4

G1,G2

4h TP d.c.2 TP d.c.2

2h évaluation théorique

d.c.2 d.c.1

2h 2 h TD c.e. 2 h Cours de synthèse c.e. 2 h correction c.e.

Si l’on suit les groupes G1 et G2 on remarque qu’ils ont faits la première semaine 2h sur le TP 1 et 2h sur le TP 3 plus un TD, la deuxième semaine 2h sur le TP 2 et 2h sur le TP 4 plus le cours de synthèse. La troisième semaine ils feront 2h d’évaluation pratique, 2h d’évaluation théorique et 2h de correction.

7.2. Deuxième exemple Un deuxième exemple est pris avec des TP d’une durée de 4h, avec le CI 5 Conversion de l’énergie électrique. Le cycle devra traiter les compétences suivantes : C39 Justifier le choix du convertisseur d'énergie. C45 Vérifier, à l'aide de mesurages pertinents, les performances attendues du système de conversion. Pour ce cycle, il faut :

- 2 TP - 1 Cours - 1 TD

Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3

Poste 1 :G1, G2, G3 5 (TP 1) Poste 1 : G7, G8 (TP 2) Poste 2 : G4, G5, G6 (TP 1) Poste 2 : G1, G2, G3 (TP 2)

2h Evaluation pratique

4h

Poste 3 :G7, G8 (TP 1) Poste 3 : G4, G5, G6 (TP 2) 4h d.c.2 (TP 2) d.c.2 (TP 1)

2h Evaluation théorique

2h Cours de synthèse TD Correction Si l’on suit le groupe 1, on remarque qu’il est passé sur deux postes sur trois mais a fait ses deux TP.



Proposition

Après l’avoir essayé cette année je pense qu’il serait intéressant de développer les exposés pour certains centres d’intérêt ; les exposés permettent aux élèves de travailler en équipe, de développer l’expression orale et donc peuvent valoriser les élèves ou les épanouir dans un nouveau domaine « l’oral ».

Il est aussi important de donner du travail à faire à la maison pour habituer les élèves à un rythme de travail et afin de diminuer « la marche » qu’il y a entre notre filière et ses différentes poursuites d’étude.

8. Conclusion Ce mémoire est un premier pas, les prochains travaux pourront se porter sur d’autres points qui restent à approfondir, comme :

- Organiser le baccalauréat suivant des centres intérêt, peut être qu’un ou deux pourraient être tiré au sort …

- Pour les TP une « fiche résumé » des principes de physique appliqué pourrait être développé en partenariat avec les professeurs de physique appliquée.

- Il faut sûrement un nouveau référentiel précis … - Développer l’utilisation de logiciel de simulation et de communication - Définir clairement les compétences en AII (travail académique)

Les centres d’intérêt demandent une grosse logistiques aussi bien, de part le nombre de

travaux pratiques qu’il faut, que de part les supports nécessaires, il peut donc arriver pour certains centres d’intérêt que le matériel soit un peu juste dans ce cas il faudra peut être essayer avec de la simulation informatique et peut être montrer ces supports manquants.

Les centres d’intérêt que j’ai pu tester cette année mon convaincu de leurs utilités,

malgré que ceux-ci soient gourment en ressources, c’est une évolution de notre façon d’organiser l’année, une amélioration.

Documents

04b2041