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Sciences de l'ingénieur · Première

Idées d’apprentissage actif

Modélisation des flux et rendements

L'évaluation des écarts est une étape fondamentale de la démarche de l'ingénieur. Elle consiste à comparer trois types de performances : les performances attendues (définies dans le cahier des charges), les performances simulées (issues du modèle numérique) et les performances mesurées (obtenues sur le système réel).

Programmes OfficielsProgramme de spécialité SI, Classe de première : Modéliser les produits pour prévoir leurs performances - Évaluer le rendement global d'une chaîne d'énergieProgramme de spécialité SI, Classe de première : Modéliser les produits pour prévoir leurs performances - Modéliser les pertes et les transferts d'énergie
30–90 minBinômes → Classe entière3 activités

Activité 01

Débat formel50 min · Classe entière

Débat formel: Le modèle est-il valide ?

Après avoir comparé une courbe de simulation et une courbe expérimentale, deux groupes s'affrontent. L'un doit prouver que l'écart est acceptable pour l'usage prévu, l'autre doit argumenter que le modèle est erroné et doit être revu.

Pourquoi un système n'est-il jamais parfait ?
AnalyserÉvaluerCréerAutogestionPrise de décision
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Activité 02

Cercle de recherche90 min · Petits groupes

Cercle de recherche: Analyse des causes d'écart

Les élèves reçoivent un dossier avec des mesures et des simulations divergentes. Ils doivent utiliser un diagramme d'Ishikawa (causes/effets) pour lister les raisons possibles de l'écart (milieu, méthode, matière, matériel, main d'œuvre).

Comment calculer un rendement ?
AnalyserÉvaluerCréerAutogestionConscience de soi
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Activité 03

Penser-Partager-Présenter30 min · Binômes

Penser-Partager-Présenter: Respect du cahier des charges

Chaque élève analyse un tableau de résultats. Le système est-il conforme ? Ils comparent leur conclusion avec un pair en s'appuyant sur les tolérances admises dans les exigences SysML.

Comment modéliser un flux d'énergie ?
ComprendreAppliquerAnalyserConscience de soiCompétences relationnelles
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Modèles

Modèles qui complètent ces activités de Sciences de l'ingénieur

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Quelques notes pour enseigner cette unité


Attention à ces idées reçues

  • Croire qu'un écart nul est possible.

    Les élèves sont souvent déçus quand la mesure ne colle pas parfaitement à la simulation. Il faut leur expliquer qu'en ingénierie, on travaille avec des tolérances et que la perfection n'existe pas dans le monde physique.

  • Penser que l'écart vient toujours d'une erreur de l'élève.

    Les élèves ont tendance à s'accuser d'avoir mal mesuré. Il faut leur montrer que l'écart peut venir du modèle lui-même (ex: frottements négligés) ou de la variabilité des composants industriels.


Méthodes utilisées dans ce dossier