ma 991 la construction la construction mécanique nécessite, pour aboutir au réel ou pour...

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LA CONSTRUCTIONLA CONSTRUCTIONLA CONSTRUCTIONLA CONSTRUCTION

La construction mécanique nécessite, pour aboutir au réel La construction mécanique nécessite, pour aboutir au réel ou pour l’explorer, la mobilisation de ou pour l’explorer, la mobilisation de quatre types quatre types principaux de modèles. principaux de modèles.

Cette mobilisation se traduit par Cette mobilisation se traduit par quatre types d’activitésquatre types d’activités qui, qui, associées, permettent la conception ou l’amélioration de associées, permettent la conception ou l’amélioration de produit.produit.

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Les modèles Les modèles fonctionnels fonctionnels

et de et de fonctionnementfonctionnement

Référents : les Référents : les fonctions, les actionsfonctions, les actions

Activité type: Activité type: l’analysel’analyse

Les modèles Les modèles de de

comportement comportement mécaniquemécaniqueRéférents : les grandeurs Référents : les grandeurs

physiques, les lois de la physiques, les lois de la mécaniquemécanique

Activité type: les Activité type: les calculs des lois E/S calculs des lois E/S

et du et du dimensionnementdimensionnement


représentation représentation du réeldu réel Référents : l ’espace, Référents : l ’espace,

l’imagerie, les codesl’imagerie, les codes

Activité type: Activité type: la définition la définition de produitde produit

Référents : le Référents : le marché, la marché, la

compétitivité, compétitivité, l ’économie,l ’économie,

Les modèles Les modèles technico-technico-

économiqueséconomiques

Activité type: Activité type: la conceptionla conception

Le réel Le réel technologiquetechnologique

Les éléments physiquesLes éléments physiques

les matériaux et les les matériaux et les procédésprocédés

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représentation représentation du réeldu réel

Activité Activité type: la type: la

définition définition de produitde produit

1 - Logique de création/modification : elle vise à 1 - Logique de création/modification : elle vise à l ’élaboration d ’une maquette virtuelle. l ’élaboration d ’une maquette virtuelle.

ElémentsEléments MéthodologiesMéthodologies ContraintesContraintesMaquette Maquette virtuellevirtuelleArchitectureArchitecture + + + =

SchémasSchémas GéométriesGéométriesComposantsComposantsConstituantsConstituants

Arbres de constructionArbres de constructionArbres d ’assemblageArbres d ’assemblageParamétrageParamétrage

TopologiquesTopologiquesFonctionnellesFonctionnellesParamétrageParamétrage

SpécificateurSpécificateurMainteneurMainteneurCommercialCommercialFabricantFabricantUtilisateur ….Utilisateur ….

2 - Logique d’exploitation : elle vise à exploiter et décliner une maquette virtuelle2 - Logique d’exploitation : elle vise à exploiter et décliner une maquette virtuelle.

Maquette Maquette virtuellevirtuelle ProcéduresProcédures

Modèles de Modèles de représentationreprésentationPoint de vuePoint de vue + + =

OptimisationOptimisationHabillageHabillageEditionEdition

Ensemble 2D : cotation fonctionnelleEnsemble 2D : cotation fonctionnellePièce en 2D : spécificationPièce en 2D : spécificationEclatésEclatésPerspectivesPerspectivesEcorchés ….Ecorchés ….

Les modèles de représentation du réelLes modèles de représentation du réel

permettent d ’associer à une réalitépermettent d ’associer à une réalité

constructive, une représentation. Deuxconstructive, une représentation. Deux

logiques principales peuvent être identifiéeslogiques principales peuvent être identifiées

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L’activité d ’analyse comporte deux axes principaux :L’activité d ’analyse comporte deux axes principaux :L’analyse fonctionnelleL’analyse fonctionnelle qui permet d’identifier qui permet d’identifier l ’ensemble des fonctions techniques qui concourent l ’ensemble des fonctions techniques qui concourent à une ou plusieurs fonctions de service. Elle se traduità une ou plusieurs fonctions de service. Elle se traduit par des graphes de divers types (APTE, FAST, ...)par des graphes de divers types (APTE, FAST, ...)L’analyse structurelleL’analyse structurelle qui s’attache à décrire les solutions constructives retenues en qui s’attache à décrire les solutions constructives retenues en réponse aux fonctions techniques. Elle se traduit par des images et une verbalisation écrite réponse aux fonctions techniques. Elle se traduit par des images et une verbalisation écrite ou oraleou orale

Les modèles Les modèles fonctionnels et de fonctionnels et de fonctionnementfonctionnement

Activité Activité type: type:

l’analysel’analyse

L’association de ces deux analysesL’association de ces deux analyses

Permet de comprendre Permet de comprendre et de décrire une et de décrire une

solution techniquesolution techniquePermet de justifier une Permet de justifier une

solution techniquesolution technique

Permet de comparer Permet de comparer des solutions des solutions techniquestechniques

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L ’activité peut êtreL ’activité peut être décomposée en trois phases principales :décomposée en trois phases principales :

•Associer un modèle d ’étude à une situation réelle ou virtuelle Associer un modèle d ’étude à une situation réelle ou virtuelle (plan ou maquette virtuelle)(plan ou maquette virtuelle)•Associer une loi de comportement à un phénomène (champs de Associer une loi de comportement à un phénomène (champs de la mécanique, de la RdM et de l ’élasticité)la mécanique, de la RdM et de l ’élasticité)•Associer des décisions constructives à des résultats obtenusAssocier des décisions constructives à des résultats obtenus


comportement comportement mécaniquemécanique

Activité type: les Activité type: les calculs des lois E/S calculs des lois E/S

et du et du dimensionnementdimensionnement

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Ces modèles visent à associer, en optimisantCes modèles visent à associer, en optimisantles coûts, des solutions constructivesles coûts, des solutions constructivesà des fonctions techniques.à des fonctions techniques.

D ’imaginerD ’imaginer

De choisirDe choisirUne solutionUne solution

Sous contraintes :Sous contraintes :- techniquestechniques- économiques- économiques- de réalisation- de réalisationElle produit:Elle produit:

des croquis et des schémasdes croquis et des schémasune verbalisation écrite et oraleune verbalisation écrite et orale

dans une logique d'ingénierie simultanéedans une logique d'ingénierie simultanée

Les modèles Les modèles technico-technico-

économiqueséconomiques

Activité Activité type: la type: la

conceptionconception

Ils mobilisent :Ils mobilisent :•des outils de description (Cdcf, FAST, matrices de coûts,…)des outils de description (Cdcf, FAST, matrices de coûts,…)•des bases de connaissances (expérience industrielle, bases de données des bases de connaissances (expérience industrielle, bases de données techniques locales ou en réseau, …)techniques locales ou en réseau, …)•des bases de règles ( de l’art ou du métier, relation produit-procédé-des bases de règles ( de l’art ou du métier, relation produit-procédé-matériau, …)matériau, …)

L ’activité utilisatrice des différents modèles permet :L ’activité utilisatrice des différents modèles permet :

LA CONSTRUCTIONLA CONSTRUCTION

ME 99ME 99 77

Au niveau 5 l’enseignement de la construction Au niveau 5 l’enseignement de la construction

mécanique mécanique doitdoit associer : associer :

Une culture des Une culture des solutions constructivesolutions constructive : “les choses”, réelles : “les choses”, réelles

A une culture des A une culture des modèlesmodèles qui peuvent les représenter. qui peuvent les représenter.

L1

L2

L3

L4

L5

Le terme Le terme “modèle”“modèle” a une vaste portée méthodologique, il désigne toutes a une vaste portée méthodologique, il désigne toutes les figurations ou reproductions qui servent les buts de la connaissance.les figurations ou reproductions qui servent les buts de la connaissance.

ME 99ME 99 88

Les travaux pratiquesLes travaux pratiques sont les situations de formation qui s’appuient sur l’exploitation du réel pour développer la

maîtrise des modèles.

00

PréscolairePréscolaire ÉlémentaireÉlémentaire Niv 5Niv 5 Niv 4Niv 4 Niv 3Niv 3 ........

ModèlesModèles

Réels.Réels.NBNB

RéelsRéelsModèlesModèles

TP de construction.TP de construction.

ME 99ME 99 99

Ce point de vue sur le contenu de l’enseignement nous Ce point de vue sur le contenu de l’enseignement nous impose des démarches didactiques qui, en BEP, doivent impose des démarches didactiques qui, en BEP, doivent fortement s’appuyer sur la mise en relation...fortement s’appuyer sur la mise en relation...

Avec des postes de travail Avec des postes de travail adaptés :adaptés :


RéelRéel ModèleModèle

ME 99ME 99 1010

Les situations d’apprentissage mises en œuvre sur Les situations d’apprentissage mises en œuvre sur

ces postes sont desces postes sont des

TRAVAUX PRATIQUES.TRAVAUX PRATIQUES.

situations d’apprentissage au cours desquellessituations d’apprentissage au cours desquelles

l’apprenant est amené à agir et à exercer sa réflexion surl’apprenant est amené à agir et à exercer sa réflexion sur

des systèmes réels des systèmes réels etet sur des modélisations associées. sur des modélisations associées.


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Travaux pratiques, travaux dirigés, cours, synthèses...Travaux pratiques, travaux dirigés, cours, synthèses...Quelle intention pédagogique?Quelle intention pédagogique?Quelle articulation?Quelle articulation?

L’intention pédagogique est d’amener progressivement l’élève à abstraire, à L’intention pédagogique est d’amener progressivement l’élève à abstraire, à conduire une réflexion sans disposer du réel.conduire une réflexion sans disposer du réel.

Les cours et les TD accompagnent les TP, ils concourent, pour un Les cours et les TD accompagnent les TP, ils concourent, pour un centre centre d’intérêtd’intérêt donné, au développement de compétences du même champ. donné, au développement de compétences du même champ.

L’étape de l’L’étape de l’actionaction “matérialisée”, le “matérialisée”, le TPTP, est suivie :, est suivie :

- d'une étape de - d'une étape de formalisationformalisation et et synthèsesynthèse "verbale et écrite", le "verbale et écrite", le cours cours

- d’une étape “verbale et écrite” où les compétences sont - d’une étape “verbale et écrite” où les compétences sont transféréestransférées et et appliquées à d’autres supports et appliquées à d’autres supports et validéesvalidées, le , le TDTD..

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LA CONSTRUCTIONLA CONSTRUCTION LA CONSTRUCTIONLA CONSTRUCTION

Démarches d'apprentissage Démarches d'apprentissage

de la CONSTRUCTION en BEP pour : de la CONSTRUCTION en BEP pour :

DécouvrirDécouvrir et et ComprendreComprendre le le Fonctionnement d'un système et reconnaître Fonctionnement d'un système et reconnaître les solutions constructives associées, les solutions constructives associées, c'est à dire :c'est à dire :

" A QUOI C’A SERT / COMMENT C'A MARCHE / COMMENT C'EST FAIT" " A QUOI C’A SERT / COMMENT C'A MARCHE / COMMENT C'EST FAIT"

à partir à partir - d'un plan 2D (très généralement)- d'un plan 2D (très généralement)

- de l'objet réel (quelquefois)- de l'objet réel (quelquefois)

- de la maquette virtuelle (rarement)- de la maquette virtuelle (rarement)

1313


Les étapes "séquentielles" des démarches d'apprentissageLes étapes "séquentielles" des démarches d'apprentissage

- Reconnaître la géométrie des "formes élémentaires" constitutives des pièces,- Reconnaître la géométrie des "formes élémentaires" constitutives des pièces,

- Connaître le principe du système projectif (gérer l'espace, capacité à inférer),- Connaître le principe du système projectif (gérer l'espace, capacité à inférer),

- Connaître le code de la représentation 2D (coupe, traits, …),- Connaître le code de la représentation 2D (coupe, traits, …),

- - Associer une image mentale 3D à une représentation 2DAssocier une image mentale 3D à une représentation 2D,,

- Identifier la loi E / S d'un système,- Identifier la loi E / S d'un système,

- Identifier les mouvements relatifs des s/systèmes (classe Equiv. Ciné, liaisons - Identifier les mouvements relatifs des s/systèmes (classe Equiv. Ciné, liaisons cinématiques)cinématiques)

- Identifier les fonctions techniques associées aux s/systèmes (étanchéité, liaison, …)- Identifier les fonctions techniques associées aux s/systèmes (étanchéité, liaison, …)

- Étudier les solutions constructives retenues associées aux FT.- Étudier les solutions constructives retenues associées aux FT.

Phases d'apprentissage + ou - longues, Phases d'apprentissage + ou - longues, suivant les capacités de chaque élèvesuivant les capacités de chaque élève

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Modèle numériqueModèle numérique

Maquette virtuelleMaquette virtuelle

1515


Modèle numériqueModèle numérique

Maquette virtuelleMaquette virtuelle

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Comprendre le Comprendre le Fonctionnement d'un système et reconnaître les solutions Fonctionnement d'un système et reconnaître les solutions constructives associées, constructives associées, c'est à dire :c'est à dire :

" A QUOI C’A SERT / COMMENT C'A MARCHE / COMMENT C'EST FAIT" " A QUOI C’A SERT / COMMENT C'A MARCHE / COMMENT C'EST FAIT"

à partir à partir

- de l'objet réel (systématiquement)- de l'objet réel (systématiquement)

- de la maquette virtuelle (très généralement) - de la maquette virtuelle (très généralement)

- d'un plan 2D (généralement)- d'un plan 2D (généralement)

Démarches d'apprentissage Démarches d'apprentissage

de la CONSTRUCTION en BEP pour :de la CONSTRUCTION en BEP pour :

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Logique Logique séquentielleséquentielle ::

- apprendre à dessiner une pièce sans fonction- apprendre à dessiner une pièce sans fonction

- découvrir les pièces fonctionnelles- découvrir les pièces fonctionnelles

- associer fonctions - formes - représentation- associer fonctions - formes - représentation

Logique Logique simultanéesimultanée : :

- découvrir les fonctions d'un mécanisme (réel et virtuel), y - découvrir les fonctions d'un mécanisme (réel et virtuel), y associer des formes (contraintes géométriques) et si nécessaire, associer des formes (contraintes géométriques) et si nécessaire, générer des représentations particulières (2D, éclatés, générer des représentations particulières (2D, éclatés, perspective ISO, …)perspective ISO, …)

Démarche peutDémarche peut attrayanteattrayante

Démarche Démarche motivantemotivante

ma 991 la construction la construction mécanique nécessite, pour aboutir au réel ou pour...

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