Enseignement à distance pour le génie mécanique, comportement et réalisation des systèmes mécaniques
Projet UNIT, porté par l'université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)
Le projet UNIT « Enseignement à distance pour le génie mécanique, comportement et réalisation des systèmes mécaniques », a pour objectif de répondre à un besoin non satisfait jusqu’à maintenant : permettre à une équipe pédagogique d’appuyer son enseignement sur un support commun (démonstrateur) couvrant plusieurs champs disciplinaires du GénieMécanique. Ces champs disciplinaires sont la mécanique des liaisons et du solide, le dimensionnement et choix des matériaux et la conception et fabrication assistée par ordinateur (FAO, CFAO).
Image 1 : champs disciplinaires abordés
Le public visé par cette plate-forme sont des étudiants de licence 3 et de master 1 du cycle universitaire et des élèves de 1re et 2e années du cycle ingénieur dans le domaine de l’ingénierie mécanique.
Image 2 : interface d'accueil de la plate-forme
Le support actuel est le mécanisme d’essuie-glace de vitre arrière d’un véhicule automobile (gamme tourisme). Ce support a été choisi pour sa relative simplicité et sa richesse en termes de principes de conception et de réalisation abordables.
Image 3 : support actuel de la plate-forme
Le scénario de l’étude s’inscrit dans le développement d’une nouvelle gamme d’essuie-glace arrière pour un nouveau modèle de voiture avec une nouvelle forme de vitre arrière. L’apprenant va être mis en situation de reconcevoir et de dimmensionner le mécanisme d’essuie-glace selon le nouveau cahier des charges (surface balayée, vitesse de balayage, puissance...).
La conception de la plate-forme permet à l’enseignant ou à l’équipe pédagogique d’adapter le scénario suivant la progression du cours, le niveau de l’étudiant et la discipline enseignée.
La démarche générale pédagogique de cette plateforme s’articule autour du triplet « problème / ressource / solution ». L’apprenant se retrouve donc confronté à une problématique de reconception d’un produit industriel. Il a accès à des ressources accessibles dans une bibliothèque dynamique (lien URL ou de fichier .pdf, vidéo, audio...) et un scénario lui propose des étapes de résolution du problème.
Le souhait est, ici, de mettre l’apprenant en situation professionnelle d’un chargé de projet en Bureau d’Études. Le scénario ainsi que l’interface (via un bureau, une boîte mail, un téléphone, des ressources informatiques ou logicielles...) l’immerge dans cette ambiance.
Le scénario principal se calque sur les étapes de conception traditionnelle d’un produit industriel :
- compréhension et modélisation du mécanisme ;
- analyse cinématique et dynamique ;
- choix de solution ;
- dimensionnement de la solution, choix desmatériaux et des process ;
- définition morphologique de la solution ;
- préparation de la fabrication d’une pièce ;
- réponse au cahier des charges.
Ces étapes (dites « mères ») sont communes à une démarche classique de reconception et sont donc indépendantes du démonstrateur, même si les supports (mécanismes) sont amenés à évoluer selon les besoins des équipes pédagogiques.
Dans ce contexte, les équipes pédagogiques, organisées autour des différents domaines d’expertise, scénarisent chaque étape suivant les besoins en proposant des micro-scénarios (étapes « filles »), en créant des ressources TICE associées (animation flash, vidéo,...), ou en mettant à disposition de ressources existantes.
Exemples de ressources développées : applicatif XML pour la compréhension et la modélisation du mécanisme (identification des classes d’équivalences cinématiques, recherche et identification des liaisons mécaniques), applications Flash pour la représentation d’un graphe dynamique des liaisons, de document vidéo (création d’un film présentant l’environnement extérieur de l’essuie-glace), etc.
Image 4 : présentation de l'interface pendant la réalisation de recherche des liaisons
La plate-forme a été conçue pour deux types d’utilisation. La première consiste à dérouler l’ensemble du scénario dans son intégralité. La plate-forme est alors utilisée pour faire la synthèse en fin de parcours, lors d’un enseignement hors présentiel, ou pour valider des acquis de l’expérience...
Une deuxième utilisation possible est de suivre partiellement le scénario principal pour illustrer, par exemple, une étape de conception d’un produit lors d’un cours (le résumé des étapes précédentes étant prévu par l’application). Il est possible pour une équipe pédagogique d’uniformiser cette pratique sur l’ensemble des modules d’un parcours, afin d’avoir une vision d’ensemble d’une conception d’un produit industriel.
La plate-forme est actuellement en phase de test pour la partie opérationnelle et certaines étapes sont encore en phase de développement. Nous cherchons à établir une communauté de concepteurs et d’utilisateurs pour poursuivre le développement du projet en termes de nouveaux démonstrateurs, de méthodes d’évaluations des connaissances et des savoir-faire.
Contacts :
Jean-Dominique Guérin
Maître de conférence UVHC / ISTV
Tél. 03 27 51 13 02
Mél jean-dominique.guerin@univ-valenciennes.fr
Rodolphe Astori
Professeur agrégé de génie mécanique UVHC / ISTV
Tél. 03 27 51 18 19
Mél rodolphe.astori@univ-valenciennes.fr
