HELIOS 2015 des MOOCS pour la conception et la réalisation d un véhicule solaire

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1 HELIOS 2015 des MOOCS pour la conception et la réalisation d un véhicule solaire En quelques mots Le projet Hélios consiste en la fabrication et la mise au point de prototypes de véhicules électriques alimentés par des panneaux photovoltaïques intégrés. Trois prototypes ont déjà été conçus. Développés dans le cadre d un Atelier Scientifique et Technique, ces prototypes sont des systèmes didactiques qui permettent aux élèves d approfondir leurs connaissances en électrotechnique dans le domaine des énergies renouvelables, en automatisme, en mesure, ainsi qu en mécanique. Des élèves du lycée général contribuent dans le domaine du calcul lié à l acquisition de données mesurées en situation de course, dans l assistance aux traductions en langues étrangères ainsi 1/5

2 que pour le pilotage. Des élèves de l atelier cinéma réalisent des reportages photos et vidéos lors des différentes sorties. Des activités sont proposées aux élèves le mercredi après-midi et sur des temps libres quand le projet le demande. Des MOOCs (cours en ligne) ont été créés pour illustrer les savoirs mis en œuvre dans le projet. Contact Nom : SALVETAT Laurent Fonction : Professeur Tél : Mél : [email protected] Site en ligne (obligatoire) : Action Constat à l origine de l action : Suite aux constats et retours faits par les enseignants du supérieur, il apparaît nécessaire d élever le niveau de certains élèves qui souhaitent poursuivre en post-bac Manque de culture scientifique de nos élèves Autocensure dans les orientations choisies Objectifs poursuivis : Tisser des liens avec les établissements du supérieur pour que les élèves s'autorisent à avoir de l'ambition dans leur orientation Permettre à des élèves de se lancer dans des processus de recherche en leur fournissant une banque de données librement accessible Création collaborative de MOOCS (Massive Open Online Courses : cours en ligne ouvert à tous) relatifs aux champs techniques intrinsèques du projet (aérodynamique, bilan énergétique d un véhicule, introduction aux cellules photovoltaïques, le stockage électrochimique de l énergie, principe MPPC pour la gestion d un système photovoltaïque, transmissions mécaniques, ) Nombre d élèves et niveau(x) concernés : 15 élèves du collège, du lycée général et de la section d'enseignement professionnel (sections MEI, ELEEC, MVA) Description et modalités de mise en œuvre : Dans le cadre d'un atelier scientifique, mise en place et développement d'un projet ambitieux de conception, réalisation, essai et perfectionnement d un véhicule solaire à faible dépense énergétique : le projet «Hélios» Création, réalisations de MOOCs mis en ligne, cette banque de données est disponible sur internet et accessible sur tablettes. Elle permet aux élèves d intégrer les principes physiques mis en œuvre pour l aboutissement du projet. Moyens mobilisés : Plateau technique de la SEP du Lycée : Ateliers MVA, MEI, ELEEC 2/5

3 Partenariat : moyens de l ISAE / Supaéro (Institut Supérieur de l'aéronautique et de l'espace) Moyens techniques investis par l association et par le lycée (imprimante 3D, ordinateurs portables, petit matériels, consommables ; ) Partenariats et contenu des partenariats : - ISAE / INP : Tutorat (les cordées de la réussite), Etude aérodynamique coque profilée et châssis - THALES ALENA SPACE : (Cellules photovoltaïques, Réalisation de MOOCS) - INSA : Roues en carbone - CROUZET : Automate programmable - COUSSO : Usinage de précision de pièces mécaniques - TENESOL : Don d un système industriel de production de panneaux solaires - LOCTITE : Fourniture des colles pour l assemblage - MECANO ID : Etude et réalisation du châssis - Lycée Roland Garros : Réalisation coque Liens éventuels avec la Recherche : Evaluation Modalités du suivi et de l évaluation de l action (auto-évaluation, évaluation interne, externe) * - Interne : travail collaboratif entre les élèves de bac pro et ceux de bac général mis en place - Externe INP : retour sur le niveau des élèves entrant en Classe Préparatoire aux Grandes Ecoles (cf constat). - Les résultats lors des compétitions et concours témoignent du transfert de savoir-faire des élèves sur le projet : 3 au classement de la course «shell eco marathon» en 2007, 1 au classement de la course «Murcia Solar Race» sur le circuit de Carthagène en Espagne en 2010, En 2013 : Premier prix du concours Midi-Pyrénées Innovation dans la catégorie «innovation et formation», premier prix des EMM Mechatronics awards Trois ressources ou points d appui qui vous ont permis de progresser - Projet motivant : les élèves ont envie de faire aboutir le projet, ils doivent résoudre des problèmes rencontrés et vont chercher des ressources et des savoirs scientifiques. - Lien avec le supérieur - Motivation de l équipe enseignante / motivation grandissante des élèves Trois difficultés éventuelles rencontrées - Le temps conséquent que demande la réalisation des MOOCs - Isolement géographique (Nogaro se situe à + de 100 Km des pôles universitaires et industriels et de ses principaux partenaires) - Financement, ressources (le projet fait appel à des composants qui ont un cout important : pneus haut de gamme, roulements céramique, cellule photovoltaïque à haut rendement, fibre de carbone, ) Effets constatés : sur les acquis des élèves : 3/5

4 - Les acquis sont mieux ancrés parce qu ils sont attachés à des réalités directement observables (fonctionnement du prototype, mesure des consommations énergétique, ). - L innovation pédagogique amenée par les MOOCs permet d encourager l élève à aller chercher lui-même les savoirs dont il a besoin et non plus se positionner en «spectateur» dans une salle de classe. Il développe une certaine autonomie d apprentissage. - Complète appropriation des savoirs par les élèves car ils ont été les chercher eux-mêmes et les ont mis en œuvre pour assurer l efficience de leur prototype (le professeur n est qu un guide qui oriente l élève vers l endroit où il va trouver le savoir). - Habitude de travailler en collaboration avec d'autres élèves d autres sections (Développement de l esprit d équipe) - Elargissement considérable du champ de compétences de chaque élève lié à la mise en œuvre de savoirs et savoirs faire très variés. Développement du savoir être lié à la participation au projet. Savoirs : Physique (Accélération / vitesse/déplacement, aérodynamique, énergie / puissance / rendement, électricité, ), Construction (Lecture schémas, plans, éclatés, vues en coupe, liaisons mécaniques, transmissions mécaniques, notions de couple, vecteurs, ), Mathématiques (Vecteurs, Dérivées, Statistiques, ), Anglais (Lecture et traduction règlement des courses, élaboration du dossier de candidature en langue Anglaise), Savoirs faire : Adaptation de pièces mécaniques (Usinage / Montage / Ajustage), Programmation automate industriel, Assemblage panneau photovoltaïque (Soudage, Test / Mesures, Encapsulation sur process industriel), Câblage électrique, Montage de pneumatiques, Informatique (Utilisation outils bureautiques : Texteur / Tableur / PAO, modeleurs 3D / DAO / CAO, Logiciels spécifiques de transfert et exploitation de données, Logiciels Mathématiques, Algorithme), Mise en œuvre d une imprimante 3D (Assemblage, Programmation, Fabrication), Mise en œuvre d un systèmes de mesure (Joule mètres associé à un GPS) et module de télémétrie, Savoir être : Définition des rôles de chacun, réunions de concertation, rencontre des industriels et partenaires, Gestion de projet, sur les pratiques des enseignants : - Les savoirs sont directement accessibles par les élèves, ce n est plus le professeur qui les dispense mais les élèves qui vont les chercher en fonction de leurs besoins. Le professeur est un guide qui aide l élève à trouver le savoir. - L enseignant innove en mettant à disposition le savoir aux élèves directement en ligne sur le MOOC. L enseignement n est plus «imposé» à l élève, mais l élève va le «puiser» lui-même. - Le professeur fait évoluer son enseignement en se formant à l utilisation des nouvelles techniques de l information et de la communication. Cela lui permet de remettre en question et améliorer son style d enseignement. - Le travail transversal est plus important. Les professeurs qui participent au projet élargissent également leur champ de compétences. sur le leadership et les relations professionnelles : - Relation forte/étroite avec les entreprises partenaires. sur l école / l établissement : 4/5

5 - Offre supplémentaire, la cité scolaire montre qu'elle est capable d'offrir plus que le tronc commun classique dispensé dans tous les établissements. - Forte attractivité du prototype qui attire de plus en plus d élèves vers l atelier scientifique le mercredi après-midi sur du temps périscolaire. plus généralement, sur l environnement : - Ce projet reconnu donne à l établissement une visibilité et de la crédibilité auprès des entreprises de la région. Il favorise le nombre et la qualité de lieux de stages potentiels et embauches pour nos élèves. Une réussite à communiquer à l extérieur, ce serait : - Mixité des élèves : collège, lycée général et section d'enseignement professionnel (les élèves prennent plaisir à communiquer leurs savoirs et savoirs faire à leurs camarade, ainsi chacun bénéficie de cette émulation pour développer sa culture générale et technique) - Le plaisir visible des élèves à participer à la création et aux développements des différents prototypes et à les faire concourir en Europe (France, Allemagne, Espagne, Hollande) : Développement de l esprit d équipe. - Une ambition augmentée pour les élèves de bac professionnel ayant suivi le projet. - La propension des élèves à s auto former. Ils deviennent «gourmands» de savoirs et savoirs faire. (Un certain nombre d élèves se sont inscrits à d autres MOOCs en ligne sur la plateforme FUN : La fabrication numérique, MOOC avion, le traitement du signal, ) 5/5