Supports didactiques pour le niveau 3 ème - Mise en œuvre d un projet collectif - «Domaine d application pluri-technologique libre»

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1 Supports didactiques pour le niveau 3 ème - Mise en œuvre d un projet collectif - «Domaine d application pluri-technologique libre» Approches du programme connaissances Objets ou systèmes réels Maquettes et matière d oeuvre Systèmes didactiques Maquettes d investigation Banc d essai Ressources numériques Appareils de mesure et outils L analyse et la conception de l objet Technique - Besoin - Représentation fonctionnelle - Critères d'appréciation - Contraintes liées : - au fonctionnement et à la durée de vie - à la sécurité - à l esthétique et à l ergonomie - à l impact environnemental et au développement durable - aux aspects économiques : budget, coût. - Cahier des charges simplifié. - Solution technique - Représentation structurelle. - Modélisation du réel. - Planification, antériorité, chronologie des opérations choix de l équipe pédagogique Plusieurs systèmes seront nécessaires Système modulaire de programmation et d acquisition de données comprenant une interface, des éléments de base, des capteurs et des actionneurs. Robot programmable selon le projet de l équipe pédagogique. Plusieurs systèmes seront nécessaires Vidéos, sites, Dvd Maquettes 3D associées aux objets réelles Logiciel de pilotage libre ou en version établissement Modeleur 3D (Sketchup, produits du marché ) Thermomètre Sonomètre Luxmètre Multimètres Cf. Cdc 5 ème Interface d acquisition et de traitement des données + capteurs (température, de son ) Les Matériaux utilisés - Critères de choix d un matériau pour une solution technique donnée. - La mise en forme des matériaux. - Méthodologie de choix de matériaux - Origine des matières premières et disponibilité des matériaux. Equipements standard disponibles dans le laboratoire *

2 Approches du programme connaissances Les Energie mises en œuvre. - Caractéristiques d une source d énergie. - Critères de choix énergétiques. - Sources et disponibilités des ressources énergétiques - fossile ; - nucléaire ; - renouvelables. - Impact sur l environnement : dégradation de l air, de l eau et du sol. L évolution de l objet technique - Durée de vie. - Cycle de vie d un objet technique. - Progrès technique, inventions et innovations, - développement durable. - Veille technologique. La communication et la gestion de l information - Messageries diverses, flux audio ou vidéo. - Outils de travail collaboratif : liste de diffusion, forum, blog, partage de documents, partage d applications - Planification, calendrier. - Identité numérique, mot de passe, identifiant. - Document multimédia. - Nature et caractéristiques des documents multimédias. Objets ou systèmes réels Maquettes et matière d oeuvre Systèmes didactiques Ressources numériques Appareils de mesure et outils. Multimètres Luxmètre Thermomètre Wattmètre Vidéos, sites web interface d acquisition numérique Cf. cdc 5ème Espace Numérique de Travail, Réseau pédagogique, Périphériques selon l équipement standard du laboratoire * Suite bureautique libre ou en version établissement

3 Approches du programme connaissances Les processus de réalisation d un objet technique - Propriétés des matériaux et procédés de réalisation. - Contraintes liées aux procédés et modes de réalisation. - Contraintes liées aux procédés de contrôle et de validation. - Planning de réalisation. - Processus de réalisation. - Antériorité et ordonnancement. Objets ou systèmes réels Maquettes et matière d oeuvre Systèmes didactiques Ressources numériques Appareils de mesure et outils Matériaux nécessaires à l étude et la réalisation du projet Composants Eléments modulaires Capteurs, moteurs, lampes (Pour la réalisation collective de modèles réduits, maquettes ou prototypes) Vidéos ou modèles numériques 3D des objets réel. Selon l équipement standard disponible dans le laboratoire * Rappel du matériel nécessaire par laboratoire : Appareil de mesure dimensionnelle numérique, interface d acquisition numérique (son, température ) Machine de perçagefraisage à commande numérique format A4 mini + logiciel de pilotage version 3D et licence établissement. selon la liste des équipements standard pour un laboratoire disponible sur :

4 Matériels Système modulaire de programmation et d acquisition de données Guide d équipements complémentaires par laboratoire Cahier des charges 3 ème Caractéristiques techniques 1 Permettre une démarche d investigation pour réaliser la programmation d un système (maquette, modèle réduit ) l acquisition et le traitement de données. 2 L interface doit disposer d au moins 3 entrées et 3 sorties 3 Etre fourni avec des éléments modulaires de base en matière plastique 4 Comporter au moins les capteurs suivant : a) Un capteur de température b) Un de lumière c) Un de sons, d) Un de mouvements (par ultrasons) e) Deux de contacts f) Trois de rotations (ils pourront être compris dans les moteurs) 5 Comporter des actionneurs modulaires : au moins 3 servomoteurs asservis (vitesse et angle de rotation) 6 Être programmé à l aide d un logiciel en langage graphique ne nécessitant pas l apprentissage d un langage spécifique. (logiciel non fourni). 7 Posséder une mémoire interne qui lui permette de fonctionner en autonomie. (256 Ko mini) 8 Se relier sur le port USB d un ordinateur pour effectuer le transfert d un programme (câble fourni). Et permettre de transférer les données par bluetooth (clé spécifique non fournie). 9 Posséder une alimentation électrique autonome par batterie rechargeable (2 heures d autonomie au minimum). 10 Disposer d un chargeur de batterie. 11 Ces éléments modulaires devront disposer d une connectique permettant le raccordement des différents modules sans outil spécifique, il sera fourni au moins huit fils de liaison. 12 Permettre le montage et le démontage des éléments sans outillage. 13 Etre fourni avec un coffret de rangement. 14 Etre livré avec une notice d utilisation en français. (ou téléchargeable) 15 Etre conforme aux normes de sécurité en vigueur. Priorité d achat Coût estimatif 1 400

5 Robot modulaire* programmable *Ce robot sera constitué d éléments mobiles qui seront enfichés sur une platine «mère» 1. Permettre une démarche d investigation pour illustrer à taille réduite le fonctionnement de robots domestiques ou industriels (robot aspirateur, robot tondeuse, robot suiveur de ligne ) 2. Permettre de remplir les fonctions : a) de détection et de suivi d une ligne, b) de détection et de suivi d un faisceau lumineux, c) de détection et de réaction aux sons ambiants. 3. Comporter un ou plusieurs capteurs : a) de lumière, b) de sons, c) sensoriels par boutons poussoirs. 4. Comporter des actionneurs modulables : haut-parleur, Led, afficheur 7 segments, moteurs (2 au minimum). 5. Etre programmé à l aide d un logiciel au langage graphique ne nécessitant pas l apprentissage d un langage spécifique. (logiciel fourni permettant au moins trois installations pour PC et compatible avec la configuration et les systèmes d exploitation du marché). 6. Posséder une mémoire interne qui lui permette de fonctionner en autonomie. (64 Ko minimum) 7. Se connecter sur le port USB d un ordinateur pour effectuer le transfert d un programme. 8. Posséder une alimentation électrique autonome d une capacité de 2heures minimum). 9. Etre livré avec une notice d utilisation en français. (ou téléchargeable) 10. Etre conforme aux normes de sécurité en vigueur. Selon projet 120 Robot programmable évolutif* *Ce robot disposera d un ensemble de fonctionnalités disponibles qui seront sélectionnés lors de la programmation 1. Simuler diverses applications de robots domestiques ou industriels (robot aspirateur, robot tondeuse, robot suiveur de ligne, ) 2. Permettre de remplir les fonctions : d) de détection et de suivi d une ligne, e) de détection contre les collisions, f) de détection et de réaction aux sons ambiants. g) de détection de l accélération selon 3 axes h) de communication par radiofréquence (RF) 3. Comporter des actionneurs : Led, moteurs (2 au minimum). 4. Etre programmé à l aide d un logiciel au langage graphique ne nécessitant pas l apprentissage d un langage spécifique. (logiciel fourni pour PC libre ou en version établissement et compatible avec la configuration et les systèmes d exploitation du marché). 5. Posséder une mémoire interne qui lui permette de fonctionner en autonomie. 6. Se connecter sur le port USB d un ordinateur pour effectuer le transfert d un programme. 7. Disposer d au moins un connecteur pour module externe. 8. Posséder une alimentation électrique autonome d une capacité de 2h minimum et d un indicateur de charge. 9. Disposer d un fichier de modélisation du robot en 3D compatible avec les visionneuses du marché. 10. Etre livré avec une notice d utilisation en français. (ou téléchargeable) 11. Etre conforme aux normes de sécurité en vigueur. Selon projet 220 (350 pour un ensemble de 2 robots)

6 Caméra IP Cdc en cours d élaboration Selon projet 150

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