SII-Technologie collège

TRaAM STI Continuum : Réalisation d’un volant connecté

01 / 05 / 2018 | Stephane Vassort

Présentation du projet

Dans le cadre d’un partenariat international allant du collège à l’enseignement supérieur, des collégiens de l’académie de Créteil ont travaillé sur l’optimisation des performances énergétiques d’un véhicule électrique.

L’idée est ici de faire collaborer à distance les élèves grâce aux outils numériques, mais également de les aider dans leur choix d’orientation en faisant découvrir les filières de formation.

Rôle de chaque acteur du projet

Les rôles ont été répartis de la manière suivante :

  • Les élèves du collège la Grange du Bois et du lycée Pierre Mendès France de Savigny-le-Temple ont eu la responsabilité de réaliser un volant connecté pour le véhicule HELIOS, projet développé depuis de nombreuses années par le lycée professionnel D’artagnan (Nogaro) et l’école d’ingénieurs ISAE SUPAERO (Toulouse).
  • Les élèves ingénieurs modélisent mathématiquement le véhicule afin d’optimiser sa consommation énergétique et déterminent une cartographie indiquant, à chaque instant, si le véhicule doit accélérer ou être en roue libre pour obtenir le meilleur rendement.
  • Les lycéens de l’établissement Janson de Sailly (Paris), ont réalisé l’application Android contrôlant le volant.
  • Des universitaires de l’université américaine de Boulder (Colorado) ont développé des solutions logicielles (extensions App Inventor) pour faciliter la communication par Bluetooth avec la carte micro:bit utilisée dans le projet.

Collaboration étroite avec les lycéens de terminale STI2D

Les collégiens ont collaboré tout particulièrement avec des lycéens de l’établissement Janson de Sailly pour développer ce volant.

Les élèves de Terminale STI2D ont réalisé l’application Android permettant de comparer en temps réel la position du véhicule par rapport à la stratégie de course calculée par les élèves ingénieurs.

Les collégiens ont conçu et réalisé le volant en partant d’une base fournie par l’école d’ingénieur. Ils l’ont adaptée aux nouvelles contraintes apportées par l’ajout d’un avertisseur lumineux et l’accueil d’un smartphone.

Apports pédagogiques du projet

1. Compétences traitées à travers le projet

A travers la réalisation de ce projet, les élèves de collège ont pu aborder et traiter différentes compétences disciplinaires du programme de Technologie collège.

  • Réaliser, de manière collaborative, le prototype d’un objet communicant

Les collégiens, en réalisant un volant connecté pour le véhicule électrique HELIOS, ont pu appréhender la démarche de projet dans son ensemble et prendre conscience de l’importance de collaborer. A travers les échanges asynchrones réalisés par le biais d’un forum ou de solutions de messagerie, différentes interrogations liées à des contraintes (dimensionnels, fonctionnelles…) ont pu être solutionnées (bien que le véhicule auquel le volant est destiné soit à plus de 750 km).

  • Écrire, mettre au point et exécuter un programme

La programmation du volant a induit naturellement une collaboration entre les collégiens, en charge de la programmation de l’automate du volant, et les lycéens qui ont assuré la programmation de l’application Android. Pour mener à bien cette tâche et définir un protocole de communication, un espace d’échange a été créé, sous la forme d’un padlet. Il a permis d’ordonner les différentes versions des programmes et valider la communication entre l’automate et l’application.

Intégration dans le cadre du parcours avenir

Un élément important apporté par ce projet, notamment pour les élèves de collège en pleine phase d’orientation, est la découverte concrète de différentes filières d’orientation (STI2D, voie professionnelle, école d’ingénieurs…) et ainsi participer à leur choix d’orientation.

2. Plus-value apportée par les outils numériques

Différentes solutions ont pu être apportées par les outils numériques dans ce projet :

  • Communication et résolution de problèmes à distance à l’aide d’un forum et d’une messagerie ;
  • Partage de modèles volumiques et édition à “plusieurs mains” sur le même document à l’aide de la solution ONSHAPE ;
  • Réalisation d’une visioconférence réunissant des intervenants en France, Angleterre et USA ;
  • Assurer la gestion et la communication des différentes versions des programmes informatiques (automate et application Android) ;
  • Réaliser une synthèse interactive, à l’aide de Genially, à plusieurs mains également.

Perspectives d’évolution du projet

Pour l’année 2018-2019, la suite qui sera donnée à ce projet portera sur la réalisation de MOOC afin que les élèves puissent transmettre, à minima entre pairs, les connaissances et compétences acquises à travers ce sujet.

Productions issues de ce projet

Vous trouverez, ci-dessous, la synthèse du projet ainsi que les liens vers les programmes de l’automate micro:bit, les modèles volumiques au format ONSHAPE et le circuit imprimé du volant réalisé à l’aide d’EASYEDA.

Synthèse interactive du projet

Modèle volumique du volant

Conception avec easy EDA du circuit du volant

Programme micro:bit de l’automate

Programme App_Inventor de test (fait par les collégiens)

Zip - 579 ko

Programme App_Inventor réalisé par les élèves de STI2D

Zip - 384.2 ko
 

Documents

  • prog_test_volant.aia.zip
  • 09 / 04 / 2018
  • continuum_programme_lycee.aia.zip
  • 30 / 04 / 2018

Mots-clés

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