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Le projet tuteuré : une structuration transversale des apprentissages

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De nombreux programmes pédagogiques de formations proposent de faire travailler les étudiants sur des projets, en groupe de tailles différentes et avec plus ou moins d'encadrement. Ceux-ci peuvent prendre diverses formes avec des finalités parfois difficiles à identifier et une évaluation encore plus compliquée. Le programme pédagogique national du DUT (Diplôme Universitaire de Technologie) spécialité GMP (Génie Mécanique et Productique) propose un projet étudiant en 1 ère année de 100 heures de travail en autonomie durant le 2 ème semestre. A la base, l'idée de ce projet est de permettre aux étudiants d'analyser un système en autonomie. Pourtant, depuis 4 ans, un projet intégrateur, de réalisation de produit, est proposé aux étudiants de 1 ère année du département GMP de l'IUT Nancy-Brabois. Pour ce faire, ils sont immergés dans un cas concret de gestion de projet en incluant un maximum d'items pédagogiques qu'ils ont pu voir durant leurs 2 semestres. De plus, ils doivent respecter le triptyque coûts-qualité-délai. Le cas présenté dans cet article porte sur la réalisation de serre-joints. Mots-clés-ingénierie pédagogique, ingénierie par projet, apprendre autrement
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16e Colloque National S-mart
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Les Karellis (73) – 3 au 5 avril 2019
Le projet tuteuré : une structuration transversale des
apprentissages
Muriel LOMBARD, Edgard COUPAYE, Anthony GODARD, Jean-François ANTOINE, William DERIGENT
IUT Nancy-Brabois
Département Génie Mécanique et Productique
Rue du Doyen Urion – BP 90137
54601 – Villers-lès-Nancy
Muriel.Lombard@univ-lorraine.fr
Résumé De nombreux programmes pédagogiques de
formations proposent de faire travailler les étudiants sur des projets,
en groupe de tailles différentes et avec plus ou moins d’encadrement.
Ceux-ci peuvent prendre diverses formes avec des finalités parfois
difficiles à identifier et une évaluation encore plus compliquée. Le
programme pédagogique national du DUT (Diplôme Universitaire
de Technologie) spécialité GMP (Génie Mécanique et Productique)
propose un projet étudiant en 1ère année de 100 heures de travail en
autonomie durant le 2ème semestre. A la base, l’idée de ce projet est
de permettre aux étudiants d’analyser un système en autonomie.
Pourtant, depuis 4 ans, un projet intégrateur, de réalisation de
produit, est proposé aux étudiants de 1ère année du département GMP
de l’IUT Nancy-Brabois. Pour ce faire, ils sont immergés dans un
cas concret de gestion de projet en incluant un maximum d’items
pédagogiques qu’ils ont pu voir durant leurs 2 semestres. De plus, ils
doivent respecter le triptyque coûts-qualité-délai. Le cas présenté
dans cet article porte sur la réalisation de serre-joints.
Mots-clés ingénierie pédagogique, ingénierie par projet,
apprendre autrement
I. INTRODUCTION
Le PPN (Programme Pédagogique National) de la spécialité
GMP (Génie Mécanique et Productique) du DUT (Diplôme
Universitaire de Technologie) [1] impose un projet au 2ème
semestre de 100 heures de travail en autonomie. Dans ses
préconisations, le PPN prévoit de faire travailler l’étudiant sur
l’analyse d’un système mais également de le préparer à un projet
d’envergure plus important qu’il aura à réaliser durant sa 2ème
année.
L’arrivée de nouvelles ressources, appréhendables
rapidement par les étudiants, telles que l’impression 3D a permis
d’imaginer un nouveau type de projet fédérateur allant au-delà
de la simple observation [2].
De plus, l’idée était de permettre aux étudiants de mettre en
application un maximum d’enseignements afin de voir les
apports des uns et des autres dans une logique d’intégration. En
effet, trop souvent les étudiants pensent que les enseignements
dispensés sont disjoints. Il était alors important de les placer dans
un scénario de projet pour leur montrer la complémentarité des
connaissances.
Pour ce projet, le département GMP dispose d’une
plateforme de fonderie aluminium, d’une plateforme de
prototypage rapide, de moyens de soudure et d’un parc de
machines de découpe et d’usinage.
Au final, les étudiants ont à rendre un produit correspondant
au cahier des charges initial pour un coût maîtrisé en respectant
les délais. De plus, ils ont à produire un document publicitaire et
une présentation de leur projet.
Différents objets d’études peuvent être proposés aux étudiants
[3] [4]. Celui qui est présenté dans cet article est un serre-joint.
La structure de cet article pédagogique est donc la suivante : la
section II présente le cahier des charges donné aux étudiants, la
section III détaille leroulement du projet et la section IV
introduit le système de notation utilisé pour l’évaluation
continue du projet. Dans la section V, nous dressons un bilan de
cette initiative pédagogique en analysant le retour d’expérience
aussi bien du côté des étudiants que de l’équipe pédagogique.
II. CAHIER DES CHARGES ETUDIANT
Une présentation est faite à l’ensemble des étudiants où on
leur explique qu’ils sont en charge d’un bureau d’études et de
développements, filiale de la société IUT Consulting et qu’un de
leur client souhaite qu’ils réalisent une étude de prototype de
serre-joint à vis pour maquettiste.
A. Analyse du fonctionnement
FIGURE 1: EXEMPLE DE SERRE-JOINT
Les formes et design sont donnés à titre indica tif et ne reflètent pa s le résultat
attendu.
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Le serre-joint à vis, dont un exemple est présenté (
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), permet de serrer des pièces à l’aide d’un corps sur lequel
va translater un système de vis de pression. Sur cette vis de
pression est monté un mors mobile qui vient serrer le ou les
objets contre le mors fixe appartenant au corps.
B. Cahier des charges
Un certain nombre d’informations sont également fournies
afin de pouvoir évaluer le respect de chacune des contraintes :
Serre-joint à vis :
- Course de serrage de pièce au minimum de 60 mm,
- Encombrement du mécanisme minimal,
- Mécanisme rigide lors du serrage,
- Déformations des pièces serrées lors du serrage minimisées,
- Budget alloué pour l’étude et la réalisation complète du
projet (à savoir 3 prototypes, essais destructifs sur corps et
brut de fonderie inclus) de 200 euros.
Corps :
- Encombrement maximal de 150 x 100mm. Épaisseur maxi
20mm,
- Pour une force de serrage de 20kg, la déformation maximum
sera de 0,25 mm,
- Résistance à la traction de 50kg,
- Pièce réalisée en aluminium par procédé de fonderie sable,
- Toutes formes admises ; un mors fixe (patin), prototypé en
ABS ou PLA, peut être rapporté.
Tige filetée :
- Filetage ISO M8,
- Longueur de 100mm maxi,
- Pièce en acier achetée chez un fournisseur, à commander à
la bonne longueur.
Support de rotule :
- Réalisé en ABS par impression 3D,
- Jeu entre la rotule et le mors mobile compris entre 0,1mm et
0,2mm,
- Angle de rotulage compris entre 20° et 30°,
- Toutes formes admises.
Mors mobile :
- Réalisé en ABS par impression 3D,
- Jeu entre la rotule et le mors mobile compris entre 0,1mm et
0,2mm,
- Angle de rotulage compris entre 20° et 30°,
- Surface de patin de serrage entre 200 et 400mm2,
- Toutes formes admises.
Poignée :
- Réalisée en ABS ou PLA par impression 3D,
- Toutes dimensions et formes admises.
C. Organisation du travail préconisée
Les étudiants ont eux-mêmes constitué des groupes de 6 à 8
personnes en fonction de leurs affinités mais également en
fonction de leur appartenance au même groupe d’enseignement
afin d’avoir les mêmes créneaux disponibles pour travailler en
autonomie sur le projet.
Il est proposé également aux étudiants un lotissement du
projet qu’ils ne sont pas obligés de respecter au sens strict et qui
a pour but de leur montrer qu’il leur faudra distribuer des tâches,
répartir le travail, afin de gagner en efficacité. Ainsi, il leur est
conseillé de travailler tous ensemble au début sur l’étude et la
conception du système puis de répartir les tâches en divisant le
groupe en deux. Le premier sous-groupe a pour objectif de
travailler sur la conception des outillages et la réalisation des
corps en fonderie tandis que le deuxième sous-groupe a pour
objectif de réaliser les impressions 3D et assemblage de la rotule
et du mors mobile, les impressions 3D des mors fixes, poignée
ainsi que les usinages, parachèvement et assemblage final.
Chaque groupe devra désigner son chef de projet ainsi que le
nom de leur société. Seul le chef de projet pourra interagir avec
les enseignants responsables des projets.
Le rôle du chef de projet est primordial. En effet, il doit :
- Gérer et définir les tâches de ses collaborateurs,
- Gérer l’interface avec les donneurs d’ordres et les
fournisseurs (rôle de l’équipe enseignante),
- Évaluer les performances de chaque collaborateur,
- Gérer les documents techniques (fichier 3D, mises en plan,
rapport d’essais, …),
- Gérer les documents administratifs (budget, planning
d’avancement, rapports, fichiers numériques, …),
- Intervenir dans le développement du projet en tant que
collaborateur.
Dès la création de la société, un compte virtuel sera crédité
du budget initial, à savoir 200 euros, ainsi que d’une feuille de
suivi de l’avancement du projet.
Chaque étape importante du projet est à valider auprès des
enseignants avant de passer à la suivante. Ces étapes sont
jalonnées par des dates limites à respecter faute de quoi, tout
retard sera sanctionné par un prélèvement de pénalité de retard
équivalent à 3% du budget /jour ouvré de retard.
Toute la gestion du projet entre les chefs de projet et les
enseignants est basée sur un tableau de bord numérique sur
Arche, selon le principe du zéro papier. Le projet est ponctué
chaque semaine par des réunions entre les chefs de projet et les
enseignants qui pilotent le projet, ce qui permet des
questions/réponses, de faire l’état des avancements et des
attentions particulières à apporter au projet d’une manière
globale
D. Travail demandé
Différents jalons imposés sont donnés aux groupes afin de
leur permettre de les placer sur le planning prévisionnel. A partir
de ces étapes, ils pourront alors rajouter les tâches qu’ils auront
à réaliser. Ainsi, sur une période d’un peu plus de 4 mois, les
étapes suivantes sont planifiées (FIGURE 2) :
- Conception globale du système t+1 mois
- Conception modèles de fonderie t+1,25 mois
- Impressions modèles pour fonderie t+1,5 mois
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- Impressions rotule + mors mobile t+2 mois
- Coulée en aluminium des corps de t+2,5 à t+3 mois
- Impression mors fixe + poignée t+3,25 mois
- Test de résistance (essai de traction) t+4 mois
- Rendu des 3 prototypes, du brut de moulage et du modèle
testé en traction, du rapport technique, du bilan financier,
du plan marketing t+4,25 mois
Les étudiants sont également prévenus des critères
d’évaluation qui seront pris en compte dans la notation finale de
leur projet :
- Respect des délais,
- Qualité du rapport technique,
- État du bilan financier,
- Qualités des prototypes (fonctionnel et esthétique),
- Implication personnelle de chaque intervenant dans le projet.
III. DEROULEMENT DU PROJET
A. Gestion de projet
Cette partie est enseignée au 2ème semestre dans le module
M2305 : OPI (Organisation et Pilotage Industriel) conduite de
projet. Ainsi, les étudiants sont formés à des outils de conduite
et de suivi de projet.
Ils peuvent alors concrètement mettre en application les
enseignements reçus en mettent en place une planification des
jalons et des tâches comme dans la Erreur ! Source du renvoi
introuvable.. Cette première planification leur permettra de
mesurer et d’analyser les écarts entre les objectifs réalisés et les
objectifs attendus. De plus, il sera possible de pouvoir envisager
l’affectation des ressourcescessaires à la réalisation de chaque
tâche.
B. Conception
Dans leur démarche de conception, les étudiants ont fait une
recherche de solutions existantes sur des catalogue en ligne mais
aussi au sein de l’atelier du département. Ils en ont tiré des
principes de fonctionnement, des règles à respecter et des idées
d’esthétisme.
A partir de plusieurs croquis, plusieurs solutions candidates
ont été réalisées sous SolidWorks. Les efforts de traction ont été
simulés sur chacune d’elles et celle qui a obtenu le meilleur
comportement a été retenue comme solution candidate
(Erreur ! Source du renvoi introuvable.).
Afin de gagner en efficacité et afin de combler les lacunes
de certains, les étudiants se sont organisés en binômes afin de
faire les différents dessins de définitions des pièces à réaliser.
FIGURE 3 : ÉLEMENT S DE CONCE PTION
La conception est présente aux 4 semestres du diplôme. En
1ère année, les enseignements des modules M1101, M2101
Conception mécanique permettent aux étudiants de procéder à
l’analyse d’un mécanisme, de le concevoir, de faire les dessins
de définition de ses différentes pièces et de concevoir l’outillage
nécessaire pour la réalisation.
Ils ont dû respecter des contraintes de conception pour les
pièces de fonderie, comme la mise en place des dépouilles et
évidements, le respect des épaisseurs constantes, les congés,
La simulation a été réalisée avec un alliage d’aluminium
1060.
C. Impression 3D
Divers éléments ont été réalisés en impression 3D comme le
support de rotule et le mors mobile montés par emboitement
(FIGURE 4).
D’autres éléments ont également été réalisés comme le mors
fixe ou la poignée. Pour la réalisation du mors fixe, les étudiants
ont pu extraire le profil sous SolidWorks pour récupérer les
surfaces de liaison avec le corps.
FIGURE 2 : PLANIFI CATION DES JALONS ET TACHES A REALISER
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La poignée a fait l’objet de recherches d’ergonomie. De plus,
certains projets l’ont même personnalisée avec le logo de leur
société.
FIGURE 4 : ROTULE +
MORS MOBILE
Enfin, le corps a été scindé en deux demies pièces
symétriques pour réaliser les modèles. Pour l’impression, un
facteur d’échelle est appliqué pour tenir compte des retraits sur
l’ABS en impression 3D et sur l’aluminium en fonderie. Une
fois imprimés en 3D, ils ont servi pour la réalisation du moule
en sable à l’huile pour la fonderie. A noter, la présence de pions
de position (en rouge) pour l’assemblage des deux parties et de
trous taraudés (en bleu) dans lesquels seront mises des vis pour
l’extraction du demi-moule du sable (FIGURE 5).
FIGURE 5 : DEMIS MODELES POUR CONTRE-MOULE DU CORPS
Les imprimantes 3D utilisées n’étant pas munies d’enceinte
à température régulée, les étudiants ont dû trouver des solutions
pour éviter le « bananage » et prendre en compte le phénomène
de retrait pour la réalisation des pièces en ABS et PLA.
D. Réalisation des bruts en fonderie aluminium
Afin de réaliser les deux moules en sable pour la fonderie,
les étudiants ont dû réaliser au préalable deux châssis à partir de
tôle dont les éléments ont été découpés à l’aide d’une cisaille à
commande numérique. Ils ont ensuite assemblé ces éléments par
soudage par points en prenant soin de respecter des mises en
position leur permettant de garantir un plan de joint correct.
Une fois les châssis réalisés, les étudiants ont procédé à la
réalisation des 2 moules en sable à l’huile. A cette étape, ils ont
pu mettre en pratique les enseignements relatifs à la fonderie, à
savoir pourquoi et comment mettre en place des bossages
permettant la mise en position des deux demis moules l’un en
face de l’autre, des évents et des canaux de coulée (FIGURE 6)
permettant d’alimenter complétement le moule lors de la coulée
de l’aluminium (FIGURE 7).
Ils ont également alisé les coulées en aluminium en
respectant les règles de sécurité, en portant les éléments de
protection de sécuri adéquat et en reproduisant les gestes
enseignés.
FIGURE 7 : COULEE FONDERIE
ALUMINIUM
FIGURE 8 : CORPS BRUT DE FONDERIE
E. Usinage/Finition du corps
Une fois le corps obtenu (FIGURE 8), il a fallu le débarrasser
des canaux de coulée puis procéder à un ébavurage.
De plus, les étudiants ont dû percer et tarauder le trou pour
le passage de la vis M8 support du mors mobile en tenant compte
de la mise en position sur des surfaces brutes identifiées.
Toutes les opérations de finition du corps ont permis aux
étudiants d’utiliser une scie à métaux (découpe des canaux), un
touret à meuler (ébavurage), une fraiseuse (surfaçage pour
perçage), une perceuse à colonne (perçage trou), un bras à
tarauder (taraudage M8).
F. Suivi des coûts – Bilan financier
Il a été alloué à chaque groupe projet un budget de 200 euros.
A l’aide du tableau (FIGURE 9), ils ont connaissance des coûts des
matières premières ainsi que des coûts des matériels des
différents postes de charge. Ce tableau leur permet de plus de
gérer leur budget. Grâce à ce suivi, ils pourront calculer le prix
de revient du prototype de serre-joint fabriqué.
Cette sensibilisation est intéressante, car souvent peu abordée
dans les programmes d’enseignement, et fait le pont avec les
enseignements qu’ils suivront au 3ème semestre dans le module
M3205 : OPI sur la partie Gestion de Production, qui fait suite
au M2305.
Soucieux de produire pour un coût aussi bas que possible, les
étudiants ont fait preuve d’initiatives comme la revente de
châssis pour les moules de fonderie à des groupes d’étudiants
qui auraient pris du retard. Ainsi, cette rentrée d’argent leur a
permis de diminuer le coût de revient de leur produit.
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Ils ont ensuite réalisé différents documents : rapports
techniques, présentation Powerpoint et document publicitaire
pour la vente de leur produit. Certains étudiants ont même
poussé jusqu’à la réalisation de présentoirs pour mettre leur
produit en scène afin d’en favoriser la vente. Bien évidemment,
un lien direct peut être fait avec les modules M1302 et M2302
où ils appréhendent différentes techniques de communication.
FIGURE 9 : BILAN FINANCIER
G. Contrôle / Tests / Essais
Les étudiants ont pu procéder à différents contrôles
dimensionnels en lien avec le module M1203 : Métrologie :
mesure et contrôle.
De plus, ils ont pu procéder à différents tests et essais en
application des enseignements théoriques de Sciences de
Matériaux, Dimensionnements de Structures et Mécanique
(méthode statique) des Unités d’enseignement UE11 et 21.
Pour étudier les propriétés mécaniques des serre-joints, la
machine de traction présentée FIGURE 10 a été utilisée pour l’étude
jusqu’à la rupture avec l’aide du logiciel TestWorks 4.0
(Machine MTS Systems). Un outillage de test a été développé
par un étudiant en projet.
FIGURE 10 : UTILISATION D'UNE MACH INE DE TRACTION
Les données obtenues lors des essais à la rupture ont permis
de déterminer la force à la rupture et d’estimer le module de
Young E du matériau utilisé (par comparaison de la rigidité
donnée par FEM et les courbes de traction). En effet, il faut noter
que l’aluminium utilisé pour la fonderie est issu de matériaux de
récupération.
FIGURE 11 : SERRE-JOINTS A PRES ESSAIS
On remarque FIGURE 11 que la rupture s’effectue quasiment
toujours au niveau du bras, rarement au niveau du corps.
FIGURE 12 : BILAN DES ESSAIS
Vis pointeau
anti-
glissement
F
Déplacement yde la
traverse
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La qualité du serre-joint est évaluée par des indicateurs de
performance comme la rigidité rapportée à la quantité de
matière utilisée ; la force à la rupture rapportée au poids du
serre-joint ou encore le rapport force ultime sur force élastique.
Ces valeurs permettent de mettre en évidence les performances
mécaniques, la qualité environnementale ou encore la qualité de
la pièce de fonderie.
IV. NOTATION DU GROUPE / INDIVIDUELLE
L’évaluation du projet est une partie intégrée au projet.
Chaque entreprise est évaluée par 4 notes qui sont :
- la note de travail personnel et l’implication.
C’est la seule note personnelle qui est donnée par le chef de
projet à chaque collaborateur, lors d’un débriefing final avec les
enseignants. Au préalable, des critères d’aide à l’évaluation ont
été renseignés via des questionnaires sur Arche (plateforme
collaborative de l’Université de Lorraine) sur la durée du projet.
La grille d’évaluation finale est basée sur la satisfaction du
travail généré :
<8, le collaborateur est renvoyé ;
Entre 8 et 10, il est gardé à l’essai ;
Entre 10 et 12, il fait juste son travail ;
Entre 12 et 16, il est moteur dans le travail d’équipe ;
>16, il pourrait prétendre à devenir chef de projet.
Puis, chaque chef de projet s’autoévalue suite à la discussion
sur le bilan du projet et sa gestion avec les collaborateurs.
- la note marketing.
C’est une note attribuée sur un critère uniquement subjectif.
Des personnes extérieures au projet peuvent comparer dans une
salle l’exposition des différents produits rendus et leurs affiches
de vente. La présentation est anonyme et se fait uniquement
avec le nom et le logo de l’entreprise sur l’affiche. Chaque
personne extérieure classe ses 3 meilleurs produits. Un
classement final selon le nombre de votes et la position permet
d’en extraire une note entre 10 et 20.
- la note technique.
A partir des relevés techniques effectués sur les prototypes
(dimensions, résistance aux efforts, déformations, …), une note
est générée en accord avec le cahier des charges initial.
- la note de présentation orale en groupe.
Chaque entreprise présente, avec un Powerpoint, le
déroulement du projet avec une analyse critique du résultat. Il
est suivi de questions libres adressées au groupe ou à certains
collaborateurs. Il permet de clore le projet en reprenant
l’ensemble des points positifs et négatifs sur le projet.
V. CONCLUSIONS
Cette expérience pédagogique dure maintenant depuis plus
de 4 ans sous sa forme actuelle (utilisation conjointe de la
fonderie sable et de l’impression 3D). Dans la suite de cette
partie, nous nous proposons de dresser un bilan de cette
expérience pédagogique, aussi bien qualitativement que
quantitativement, aussi bien pour les étudiants que pour
l’équipe pédagogique et d’émettre quelques recommandations
issues de notre retour d’expérience.
A. Bilan de l’expérience du point de vue étudiant
Dans le cadre de ce projet, les étudiants sont confrontés à la
réalisation d’un produit depuis la feuille blanche jusqu’au
prototype final et la présérie.
Techniquement, la pluridisciplinarité de ce projet implique
que, durant tout son déroulement, ils mettent en œuvre les
différents domaines enseignés en Génie Mécanique et
Productique en tenant compte des critères de coût, de qualité et
de délai chers au monde industriel. De plus, le retour
d’expérience a montré que ce projet est un facilitateur de lien
entre les différentes matières enseignées, qu’elles soient
techniques, scientifiques ou de communication. Cette
expérience apportée aux étudiants permet aussi de leur amener
des exemples concrets sur des notions souvent évoquées en
cours magistraux comme le retrait, les dépouilles, les
contraintes à la rupture, ….
A ces notions technologiques viennent aussi s’ajouter des
notions managériales et humaines : pour beaucoup de nos
étudiants, ce projet est leur première expérience de travail en
groupe relativement important, où il est nécessaire d’utiliser des
savoir-être particuliers (respect de la répartition des tâches,
respect des délais, des procédures de partage de fichiers, …)
pour faciliter la collaboration. L’expérience a aussi validé que
la réussite de ce type de projet est avant tout déterminée par la
qualité du chef de projet et par la qualité des procédures de suivi
mises en œuvre (le dernier étant souvent lié au premier). Ce rôle
de chef se révèle au final plutôt difficile à endosser car il est la
seule interface entre l’équipe pédagogique et le groupe de
projet. Assez paradoxalement, les chefs de projet ne sont pas
réticents à réaliser l’évaluation de leurs équipiers, et les
évaluations obtenues sont très souvent conformes à la réalité.
Cette forme de projet est très appréciée par les étudiants qui
mesurent ainsi leur progression durant l’année, en appliquant
sur un cas concret des connaissances issues de multiples
domaines. C’est aussi pour eux l’occasion de décloisonner les
savoirs et par exemple d’identifier la relation entre les formes
utilisées pour le modèle de fonderie et la résistance mécanique
finale.
Il est difficile d’évaluer quantitativement l’impact du projet
dans l’assimilation des connaissances technologiques. On
remarque cependant que les chefs de projet 2A ayant déjà été
chefs lors du projet 1A se révèlent de biens meilleurs
gestionnaires que les autres, avec à la clé de meilleurs résultats.
Le projet permet donc a minima un meilleur apprentissage des
notions managériales et humaines. Cet impact n’a cependant
pas encore été mesuré finement.
B. Bilan de l’expérience du point de vue de l’équipe
pédagogique
Pour l’équipe pédagogique, ce projet de 1A est un vrai
projet d’équipe structurant qui permet de faire travailler de
nombreux enseignants autour d’un même objet d’étude. La
période de projet est donc toujours une période pleine
d’interactions et de dynamisme. Comme pour les étudiants, cela
nécessite aussi de mettre en œuvre des savoir-être de
collaboration (bilans réguliers, partage des tâches, rigueur dans
le partage des informations, …). La forte implication des
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étudiants dans ce projet est extrêmement gratifiante pour
l’équipe pédagogique, qui prend un certain plaisir à tester les
serre-joints jusqu’à la limite de rupture.
Ce projet de 1A permet aussi de faire passer tous les
étudiants sur des outils de production différents et donc d’assoir
leurs connaissances en usinage, fonderie, impression 3D mais
aussi en soudage, pliage, métrologie….
La mise en œuvre de ce projet est évolutive selon les moyens
techniques à disposition. Pour exemple avec le serre-joint, le
cahier des charges futur a été modifié pour l’amélioration du
produit final, tout en augmentant les procédés mis en œuvre par
les étudiants. La rotule imprimée en ABS est trop fragile, elle
sera remplacée par une rotule moulée, obtenue par moulage à la
cire perdue.
Néanmoins, la mise en œuvre de ce type de projet n’est pas
anodine. Elle demande la conjonction de plusieurs facteurs :
premièrement, il est nécessaire d’avoir des moyens de
production permettant une réalisation rapide du produit final. Il
est intéressant de constater que, dans le contexte de l’IUT GMP
Nancy-Brabois, ce type de projet ne s’est mis durablement en
place qu’après l’acquisition de deux moyens de production
complémentaires (fonderie et impression 3D) permettant
rapidement la réalisation de bruts à moindre coût, et pour
lesquels les opérations de reprise en usinage sont rapides et
simples. L’obtention du brut du serre-joint ne nécessite pas de
prérequis particuliers et sa réalisation ne consomme pas
beaucoup de temps étudiant puisque l’impression 3D se fait en
temps masqué, la réalisation du châssis prend 1h et la réalisation
de moule et de la coulée peut être réalisée en 2h. Le temps de
fabrication est donc d’environ 3h pour un groupe de 6
personnes soit 30 minutes/étudiant. Nous considérons qu’un
temps de réalisation court est une exigence forte pour ce type
de projet. La conception doit être simple en privilégiant les
modes de fabrication peu techniques (pliage, soudage par point,
perçage, …).
Deuxièmement, l’atelier doit être dimensionné de manière à
être capable d’absorber la charge de travail apportée par
l’utilisation massive de ses ressources. La fiabilité des matériels
utilisés est sine qua none pour la réussite de ce type de projet,
car toute panne importante induit automatiquement un retard
pour l’ensemble des groupes de projet. Il est donc recommandé
de multiplier les ressources disponibles pour une même
opération. Dans notre cas, cela nous a conduit à racheter des
imprimantes 3D supplémentaires
Enfin, ce type de projet mobilise aussi toute l’équipe
technique et une grande partie de l’équipe pédagogique pour
l’accompagnement des étudiants novices. Dans notre cas
d’étude, les coulées sont systématiquement surveillées par un
enseignant souvent assisté d’un technicien. Une initiation d’une
heure est obligatoirement délivrée aux étudiants souhaitant
utiliser pour la première fois les imprimantes 3D. Les tests
mécaniques sont aussi réalisés sous la surveillance d’un
enseignant. Enfin, les documents déposés par les étudiants sont
évalués tout au long du projet et l’équipe pédagogique assure le
suivi continu de chaque projet afin d’éviter les dérives et les
débâcles. Dans notre département, le projet n’est pas
expressément intégré directement dans les emplois du temps.
Tout cela implique donc une certaine flexibilité de l’équipe qui
doit utiliser les trous dans l’emploi du temps (ainsi que les
pauses déjeuners) pour réaliser ces tâches. Cette charge
supplémentaire n’est pas évidente à gérer. Sur le long terme, il
y a peut-être un risque de voir s’émousser l’engouement initial.
Une solution est à notre avis d’intégrer cette activité dans
l’emploi du temps mais aussi de faire de ce projet un thème de
travail dans les autres modules. Ainsi les études de conception,
fabrication, dimensionnement, pourraient s’organiser autour
du projet qui devient alors l’objet commun d’études sur
l’ensemble du cursus de 2A. C’est un bon moyen pour effectuer
une structuration transversale des compétences et vérifier si
elles sont acquises sur un cas concret.
Cette approche par projet tuteuré peut être déclinée sur
différents sujets. Sur ce même format de projet, d’autres thèmes
ont été développés ou sont en cours de développement comme
le serre-joint à arc-boutement, le babyfoot, l’horloge
mécanique. Il est possible d’adapter les activités autour des
moyens qui sont à disposition dans les halles technologiques
(essais matériaux, impression 3D, pliage, soudage, usinage,
découpe jet d’eau…). Ainsi sur le babyfoot, la notion de
montage d’usinage pour la fabrication en petite série de joueurs
avec justesse et répétabilité a été intégrée. Sur le serre-joint à
arc-boutement, c’est la notion de dilatation et retrait des
matériaux lors du surmoulage d’un corps en aluminium sur un
plat en acier qui est à prendre en compte dès la conception des
pièces et modèles.
VI. REFERENCES
[1] PPN GMP 2013 : http://cache.media.enseignementsup-
recherche.gouv.fr/file/24/22/5/PPN_GMP_255225.pdf
[2] Jean-Philippe PERNIN. Objets pédagogiques : unités
d’apprentissage, activités ou ressources ? Revue
« Sciences et Techniques Educatives », Hors-série 2003
« Ressources numériques, XML et éducation », pp 179-
210, avril 2003, édition Hermès.
[3] Christian PUREN. Projet pédagogique et ingénierie de
l’unité didactique. Cahiers de l’APLIUT, pp 11-24, 2011.
ISSN 2119-5242
[4] M. AVILA, JC. BARDET, S. BEGOT, P. VRIGNAT, N.
STRIDE. La pédagogie par projets. CETSIS’2005,
Nancy, 25-27 octobre 2005.
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La nouvelle « perspective actionnelle » ébauchée dans le Cadre Européen Commun de Référence pour les Langues (CECRL, Didier 2001) se donne comme finalité la formation d’un « acteur social ». Cette finalité amène tout naturellement à considérer le « projet pédagogique » comme activité de référence parce qu’il engage par définition les apprenants comme des acteurs sociaux à part entière de leur propre projet d’apprentissage dans l’espace de la classe et pendant le temps de leur apprentissage. C’est (ou ce devrait être) particulièrement le cas dans des environnements d’enseignement-apprentissage tels que les IUT, où les projets pédagogiques proposés par les enseignants peuvent soit simuler de futures activités professionnelles, soit correspondre à des projets réels tels que ceux impliquant la conception, la préparation, la réalisation et l’exploitation de stages de terrain à l’étranger. On se propose d’examiner ici la nouvelle question d’ingénierie didactique qui se pose du coup aux enseignants et concepteurs de matériels didactiques : comment concilier la logique (d’autonomie maximale) et le temps (long) des projets pédagogiques avec un dispositif ‒ ladite « unité didactique » ‒ qui reste malgré tout nécessaire, mais qui obéit à une logique contraire (celle de la pré-programmation des contenus et des activités) et à un temps plus court. English version available at https://www.researchgate.net/publication/365319194.
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RESUME: Depuis la création du département GEII de l'IUT de l'Indre, nous avons adopté une démarche originale pour davantage impliquer les étudiants dans le processus d'acquisition du savoir dans le cadre de projets tuteurés. Les projets menés sont en relation directe avec les attentes professionnelles de notre formation et se font souvent en relation avec des industriels locaux. Bien que l'on ne puisse garantir de résultats pour ces collaborations, puisque les acteurs principaux du projet sont en formation et que ces projets sont souvent leur première expérience en relation avec le milieu professionnel, nous nous efforçons de guider nos étudiants vers un ensemble cohérent, incluant réalisation technique, gestion documentaire, gestion budgétaire, …. Mots clés : Projet tuteuré, management de projets, actions transverses. 1 INTRODUCTION Nous avons pu, comme d'autres, faire le constat très alarmant du désintérêt de nos élèves pour la poursuite d'études scientifiques. Nous pouvons l'observer par les difficultés à recruter dans nos filières du Génie Electrique, mais également avec les étudiants présents qui montrent un intérêt moyen pour le contenu de la formation. Nous proposons, depuis la création du département GEII, une démarche pédagogique originale par l'intermédiaire des projets tuteurés [2], [3], [4]. Cette démarche a été, dans les grandes lignes, inscrite dans les programmes pédagogiques nationaux du DUT, grâce à des modifications effectuées au cours des dix dernières années. Elle consiste à essayer de placer les étudiants dans une situation professionnelle « réelle » avec des contraintes similaires tout en proposant des sujets intéressants qu'ils doivent pouvoir s'approprier. Notre souhait est de leur soumettre des sujets dans lesquels ils deviennent acteurs et ne se contentent pas de rôles de « bons exécutants », de consommateurs ou de spectateurs. Ces projets se font souvent en partenariat avec des industriels, ce qui ajoute de l'intérêt et une motivation supplémentaire pour les étudiants. Ces projets sont nouveaux (ou presque) tous les ans et sont différents pour chaque groupe de projet. Cela implique un investissement important des étudiants et des enseignants qui encadrent les projets. Dans une première partie, nous exposerons nos attentes ou exigences. La partie suivante présentera quelques exemples de projets que nous avons menés, accompagnés d'une réflexion sur les points positifs et ceux à améliorer. Finalement, nous ferons le bilan de ces années d'expériences. 2 NOTRE DEMARCHE PROJET Depuis les premières années, notre façon de gérer les projets a régulièrement évolué.