Formations générales, technologiques et professionnelles
publications autour ddu bac technologique STI2D
L’équipe d’enseignants vous présente l’application STI2D à épingler sur l’écran d’accueil de votre mobile. Riche de nombreuses rubriques, vous découvrirez les contenus des enseignements de Sciences Industrielles de l’Ingénieur et surtout, nous vous avons préparé un florilège de nos plus belles réalisations !
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Le nouveau baccalauréat STI2D est en place depuis la rentrée 2019.
Il vise à former des bacheliers dans le domaine de la technologie appliquée aux objets, aux structures et aux infrastructures de la vie courante. Continuer la lecture de « Baccalauréat Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable »
Le nouveau baccalauréat STI2D et sa spécialité Innovations Technologiques est un espace de créativité et de réalisation pour les élèves.
Cet enseignement d’une durée de 3h par semaine est articulé autour de la démarche de projet : les élèves imaginent, définissent, conçoivent et fabriquent un objet en lien avec un besoin de la vie quotidienne. Continuer la lecture de « Nouveau bac STI2D – une réalisation sur le thème du sport et de la santé »
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Ce jeudi 13.04.2017 a eu lieu les 8eme OLYMPIADES des Sciences de l’ingénieur, 48 équipes académiques présentaient leur projet.
7équipes représentaient le lycée E BRANLY : 5 excellents et très beaux projets de STI2D (accompagnés par Mme CHAUMET, M VIART et M DRONNE) et 2 équipes talentueuses de SSI ( accompagnées par M CAPPELLE et M LADJADJ).
M ALAPHILIPPE, le proviseur, est venu les encourager, ainsi que M LAINÉ (Le Directeur Délégué aux Formations Professionnelles et Technologiques du lycée).
Après les différents passages des jurys sur les stands , c’est une équipe de terminale SSI (BRUN Léo, RODANGE Dorine, BOUDIER, Etienne, TROCHET Sabrine) qui arrive très bien placée ( la 3eme place ) avec leur projet LAVABOMATIC. Nous rappelons que le lycée E BRANLY a brillé de nombreuses fois et s’est retrouvé régulièrement dans les 6 premières places et a été qualifié en nationale à plusieurs reprises.
Cette équipe mixte ira donc le 16 et 17 mai à PARIS représenter l’académie de POITIERS.
Souhaitons leur bon courage car en épreuve nationale la concurrence est rude.
M Cappelle, professeur S2I
Le projet LIWI peut se résumer à l’élaboration d’une comparaison entre les transmissions d’informations sans fils par la technologie WIFI et par la technologie LIFI (Light Fidelity). Ces deux technologies permettent des échanges de données sans fils, l’un avec un support d’ondes électromagnétiques et l’autre un support d’ondes lumineuses.
Bien que destinées aux mêmes services (transmission de données), les deux technologies sont différentes et leur comparaison nécessite l’élaboration de scenarii d’usage afin de proposer un champ d’étude sur leur utilisation dans le temps. Le laboratoire STI2D EE et l’année scolaire sont pris comme référence d’espace et de temps. Le projet complet sera présenté ici une fois abouti.
La technologie LIFI superpose le signal « données » à l’énergie électrique destinée à l’éclairage. Les spots LED éclairent et transmettent des informations reçues par des récepteurs spécifiques. Les applications du LIFI sont en plein développement ; on peut citer de la localisation indoor dans les musées par exemple où une information contextuelle est transmise en fonction de la position du visiteur et de son terminal de réception, d’autres applications sont également développées dans le commerce…
La vidéo ci-dessous propose une démonstration d’une transmission.
Le colloque Pierre de Coubertin se déroulera à Poitiers les 12 et 13 novembre prochain sur le thème « Le sport au service de l’éducation & des connaissances ».
visitez le site du colloque.
Le lycée y sera représenté par la présentation du projet « Technologie, Sciences et Sports » mené l’an dernier en classe de 1re STI2D dont vous pouvez avoir un aperçu du poster ci-dessous.
L’article détaillé de la présentation du projet est lisible ici
par Hugo et Léonard
Premièrement , nous avons vérifié le bon fonctionnement de la caméra et du PC.
Ensuite à cause de problèmes de compatibilité nous n’avons pas pu installer le logiciel sur un autre ordinateur. Puis nous avons effectué pour la première fois le calibrage avec Léonard qui comprend la mise en place de l’équerre et le calibrage de la caméra par Guillaume, puis nous avons continués à faire des calibrages. Par la suite nous avons observé Guillaume faire l’analyse afin d’apprendre à la faire.
Le jour de la journée d’expression nous avons fait le calibrage puis nous avons essayé d’analyser sur un autre PC, ce qui n’a pas été concluant car Anais était lent et se fermait tout seul, nous avons donc laissé faire Guillaume tout en s’assurant du bon fonctionnement de la caméra.
Exemple de prise de vue d’un saut en longueur.
par Guillaume
Pour commencer nous avons découvert ce qui se trouvait dans la mallette CRITT,puis nous avons pris en main l’ordinateur puis la caméra après de nombreuses tentatives de connexion de la caméra au pc nous nous sommes aperçu qu’elle était mal branchée (faux contact câble).
Nous avons commencé à calibrer la caméra avec Hugo et Léonard puis nous avons fait sauter Vincent pour analyser son saut. Avec l’aide de notre professeur Monsieur Charier nous avons compris le fonctionnement du logiciel Anaïs.
Le jour de la venu de monsieur Zakhartchouk travaillant pour les Cahiers Pédagogiques, j’ai analysé deux autres sauts pour leur expliquer notre but final.
Quelques jours plus tard nous sommes allés sur le terrain pour installer notre matériel, tout fonctionne à merveille. Nous sommes prêts pour le 23 avril.
Les analystes étudient selon deux approches complémentaires et deux logiciels différents (Kinovéa et MATLAB) les caractéristiques des sauts. Les éléments déterminants sont la vitesse d’envol et l’angle d’envol idéalement compris entre 39 et 41°.
Le jeudi 23 avril 2015 nous avons commencer à installer notre matériel fourni par le CRITT à 9h pour être prêt à 10h pour le départ de la course pour ELA et pour accueillir les sauteurs sur notre stand « sauter pour ELA ». Plusieurs sauteurs se présentent grâce à nos ordinateurs et notre matériel nous analysons leurs performance avec le logiciel Anaïs et Kinovea, grâce a une extension CALC qui nous permet d’obtenir un graphique et tirer une conclusion sur le saut. Plusieurs personnes se sont intéressées à notre démarche scientifique, parmi eux des élèves de l’ENSIP (école d’ingénieurs de Poitiers) nous ont posé des questions sur notre préparation pour cet événement et le résultat de nos analyses. Un professeur de sport nous a aidé en donnant son avis sur le saut des participants et sur la manière d’améliorer leurs performances.
par Maxime
Lors de la phase de préparation nous nous sommes entraînés à manipuler le logiciel et à en exploiter les données, à partir des vidéos de sauts enregistrés par les preneurs de vue.
Avec le logiciel KINOVEA nous devons suivre la trajectoire d’un point sur chaque image de la vidéo pour obtenir la courbe de saut de ce point. Une extraction des données nous permet de tracer sur un tableur l’évolution des coordonnées X et Y ainsi que les propriétés du vecteur vitesse lors de l’envol. Avec ces données nous pouvons en tirer une conclusion sur les changements que le sauteur doit effectuer sur son saut (courir plus vite, faire une meilleure impulsion…).
Exemple de suivi de trajectoire avec KINOVÉA lors d’un saut d’essai (sans élan dans le laboratoire STI2D) :
par Elyas, Vincent E, Pierre et Vincent S
Préparation de la « planche » :
L’équipe des commissaires de saut récupère l’avis de l’expert, Monsieur Moreau, professeur d’EPS, à qui rien n’échappe…
L’activité « Sauter pour ELA » consiste à sauter sur la plus long distance . Cette activité s’est faite au sein du lycée, sur une piste de saut . Étant commissaire de saut, nous devions nous occuper de l’état du lieu de l’activité, d’inscrire les sauteurs et de communiquer avec les autres équipes afin d’avoir une bonne coordination. Une semaine avant le jour J, nous avons vu que l’état de la piste n’était pas conforme pour sauter. Nous avons donc dû nous équiper d’un râteau pour arranger la piste. Nous avons aussi constaté qu’il fallait remplacer la planche de saut pour que le sauteur ne dépasse la ligne. Finalement, après plusieurs solutions envisagées, nous avons peint en rose fluo (couleur ELA) la planche de saut. Nous avons aussi, pour inscrire les sauteurs, fait des fiches où l’on peut y trouvé le Nom, le Prénom, le Poids, la longueur du saut ou encore les analyses de l’expert et d’Anaïs .
Le 23, jour de l’activité, pour réaliser une bonne gestion de cette activité, nous avons dû nous équiper de ruban adhésif, d’un décamètre, des fameuses fiches et d’un râteau . En étant 4 commissaires de saut, nous avons pu faire toutes les tâches de notre équipe à tour de rôle.
Après avoir inscrit le sauteur, il fallait mettre du ruban adhésif sur certains membres du corps qui sont la hanche droite, l’épaule droite et le genoux droit . Le ruban adhésif permet de faire un meilleur suivi de trajectoire (tracking) et une analyse plus précise. Le sauteur est enfin prêt à sauter. L’un des commissaires de saut se charge de donner le Top-départ. Après ce départ, un autre commissaire observe si le sauteur ne « mort » pas sur la ligne ou après la ligne. L’avant dernier commissaire était chargé de mesurer la longueur du saut à l’aide d’un décamètre. Il ratissera ensuite pour que le prochain sauteur saute dans de bonnes conditions. Ce troisième commissaire de saut se charge ensuite de donner cette distance au dernier commissaire de saut. Ce dernier prend l’avis de l’expert, M.Moreau, professeur d’EPS.
par Olivier et Enzo
Pendant la phase de préparation nous avons préparé des questions à poser aux sauteurs, au proviseur… Nous avons aussi pris les références du drone pour changer le moteur qui ne fonctionnait plus et réservé l’appareil photo.
Le Jeudi 23 avril nous avons commencé à 9 heures pour aider à installer le matériel. Nous avons commencé 10 heures les premiers test de vol avec le drone. Ensuite après que le proviseur ait sauté nous lui avons posé des questions mais aussi aux autres sauteurs, aux étudiants de l’ENSIP, à l’expert Monsieur Moreau
L’explication de notre projet aux élèves ingénieurs nous a permis de faire bien comprendre ce que nous avions à faire.
Prise de vue du saut de Katy grâce au drone Parot
Chaque athlète a été interviewé à la suite de sa performance afin de recueillir à chaud les premières impressions. Monsieur Alaphilippe, proviseur du lycée, s’est prêté à l’exercice du saut en longueur après avoir couru pour ELA. Retrouvez ci-dessous la capture de son saut et le recueil de ses premières impressions.
Interview de monsieur Alaphilippe en sortie de sautoir :
Retrouvez les commentaires de monsieur Moreau, expert pour l’atelier « Sauter pour ELA » collecté par Enzo et Olivier responsables de la couverture médiatique de l’évènement.
Nous présentons ici l’ensemble des étapes de la capture d’un saut jusqu’à son analyse et l’interprétation que nous en avons fait.
Mise en place de la caméra
La caméra doit être installée dans un axe perpendiculaire à la course et au saut. Puisque c’est la phase d’envol qui nous intéresse, elle sera positionnée dans l’axe de la planche afin de limiter au maximum l’effet de parallaxe. Il faut également suffisamment de recul pour capturer la fin de la course d’élan et l’intégralité du saut. Le schéma ci-dessous nous a aidé à trouver la position optimum de la caméra.
Notre observation se fera dans le plan X, Y au niveau au sautoir et nous mènerons une analyse dans ces deux dimensions uniquement. Ce choix nous conduira plus loin à choisir le modèle 7 segments pour l’analyse du mouvement.
Calibrage de l’installation
Les applications MATLAB que nous utilisons nécessitent un paramétrage de la distance entre la caméra et le sujet. Ce calibrage nous permet de définir les facteurs d’échelle dans les dimension X et Y. Le couvercle de la mallette CRITT associé à une barre d’aluminium permet de fabriquer une équerre de 80 cm x 80 cm qui, positionnée au centre de la planche, constitue notre repère étalon. L’application ANAÏS ÉVOLUTION permet par une simple prise de vue et un pointage de 3 points de se constituer un fichier de calibrage. Celui-ci reste valide tant que la position de la caméra reste inchangée.
Prise de vue
L’application ANAÏS Évolution a été un peu capricieuse et nous avons dû trouver une procédure adaptée afin de la maintenir en fonctionnement ; des commandes trop « précipitées » amènent à un blocage de l’application et un redémarrage du PC est alors nécessaire.
Le preneur de vue indique au commissaire de saut qu’il est prêt à enregistrer. Ce dernier autorise alors l’athlète à s’élancer sur la piste. La caméra capture alors la fin de la course d’élan et l’intégralité du saut. Les commissaires de saut, qui auront noté au préalable la masse du sauteur et son prénom, questionnent Monsieur Moreau, professeur d’EPS et expert pour notre atelier. Il émet un avis éclairé sur la qualité du saut et donne quelques conseils pour améliorer la performance.
L’analyse
Celle-ci commence par la phase de « tracking » qui consiste à modéliser, image par image, les 7 segments du modèle employé. Comme nous l’avons vu plus haut, l’analyse en 2D nous indiquera les positions successives des centres de gravité de chacun des segments du modèle ainsi que leur barycentre. Ce sera cette dernière évolution dans l’espace et dans le temps qui nous intéressera particulièrement.
La procédure demande une très grande concentration et une très grande précision. Les 25 images de chaque seconde du saut sont ainsi préparés au traitement par le positionnement des huit points constitutifs du modèle à 7 segments. L’analyste note également les temps d’envol et d’atterrissage pour faciliter la recherche du vecteur vitesse au moment de l’envol.
Une fois cette phase terminée, nous avons extrait des tableaux de valeurs de l’application ANAÏS pour un traitement dans CALC. Les données sont brutes et doivent être adaptées au traitement que nous voulons effectuer. Nous conservons les colonnes « temps », « Position CGx » et « Position CGy ».
L’exploitation des données brutes peut alors débuter. Il s’agit d’une part de tracer l’évolution du centre de gravité résultant dans l’espace (plan X,Y) – c’est la courbe bleue – et, d’autre part, de définir les coordonnées du vecteur vitesse (norme et angle) – vecteur rouge sur le graphe.
Pour déterminer les composantes Vx et Vy du vecteur vitesse nous employons la méthode d’Euler puis nous calculons la norme du vecteur vitesse et son inclinaison :
Les calculs réalisés par le tableur nous indiquent la vitesse au moment de l’envol et sa direction. Ici, on peut voir que Katy court à la vitesse de 6,6 m/s et que son angle d’envol est 28°. Sa performance mesurée est un saut de 4,20 m.
Notre analyse est illustrée par le graphe ci-dessus et corrobore l’analyse de monsieur Moreau : une impulsion plus forte avec un angle plus important et une fin de saut où l’amélioration technique (ramener le bassin et lancer les pieds plus loin) sont des points à travailler pour améliorer la performance.
remarque: le saut enregistré de Katy était son 3e saut d’affilé, l’enregistrement n’ayant pas fonctionné correctement sur les deux premiers.
Conclusion
Si l’analyse scientifique montre clairement et de manière univoque les points à améliorer, celle-ci reste parcellaire (phase d’envol uniquement) et ne prends pas en compte la fin du saut qui nécessite une maîtrise technique pour que seuls les pieds laissent une trace sur le sable.
On peut regretter le temps trop court de l’atelier pour mettre en oeuvre plusieurs analyses pour un même athlète.
L’expérience montre néanmoins la capacité des élèves à mener un événement complexe (organisation, planification, maîtrise technique des équipements…) dans un contexte ouvert où de nombreuses personnes les ont sollicité pour expliquer ce qu’ils étaient en train de réaliser. Cette aspect de la réalisation du projet a été un élément important dans leur regard réflexif sur les méthodes employées et sur les raisons qui les ont conduit à les choisir.
Les activités autour du thème Sciences et Sports nous ont permis de découvrir les appareils de la salle de musculation au sein même du lycée selon un regard de scientifique. La description des mouvements, la description des équipements et des différentes pièces constitutives d’un vélo élliptique nous ont permis d’aborder différents langages de description dont le formaliste SysML usité en STI2D.
La visite des laboratoires du CRITT Sports et Loisirs de Châtellerault a été l’occasion de découvrir les installations et les différents métiers de technicien et d’ingénieur d’essais. Monsieur Leplanquais, directeur du site, nous a expliqué l’importance des normes et les moyens de vérifier la conformité des équipements testés : vélos, casques et blousons de moto, gilets de sauvetage… Le haut degré d’intégration des technologies sur les bancs d’essais a impressionné les élèves par les compétences multiples que l’ingénieur doit maitriser dans leur conception : structure mécanique, contrôle commande des actionneurs, instrumentation et mesure des performances, communication web des applications afin de suivre à distance le déroulé des tests…
La préparation de l’usage de la mallette CRITT s’est effectuée lors de la visite du laboratoire de recherche Robioss (Robotique, Biomécanique, Sports et Santé) de l’Université de Poitiers. Le professeur Lacouture nous a présenté les thèmes de recherche appliquée et les équipements qui permettent la mesure du mouvement, le mesure de l’effort et les aspects énergétiques liés à l’effort du sportif. Le laboratoire Robioss travaille autant sur la santé avec le développement de prototype d’exo-squelettes, de main articulée que sur la performance du sportif et de son équipement avec des vélos instrumentés (pédale enregistreuse de l’effort par exemple).
Cette visite s’est terminée par une présentation du saut en longueur et de l’analyse scientifique du geste permis par les équipement de la mallette : une caméra et un logiciel (ANAÏS Évolution). Ce matériel d’expérimentation permet à la fois l’enregistrement vidéo d’un saut et sa caractérisation par un modèle du corps humain (ici, nous avons utilisé le modèle 7 segments).
Enfin, la préparation de l’atelier « Sauter pour ELA » a été l’occasion de confronter les élèves à une démarche de projet. Les attentes étaient multiples : la planification, l’organisation coopérative et collaborative, la découverte d’un dispositif de collecte de données (mallette CRITT), sa prise en main et son paramétrage, l’utilisation d’un modèle scientifique (modèle du corps humain), l’approche biomécanique du mouvement et l’extraction de données avec un tableur.
Nous avons mis en oeuvre une démarche dite de « Process Design » qui favorise la prise d’initiative et l’autonomie des élèves en leur donnant la possibilité de remettre en cause le cahier des charges (Design Brief) original. Il ne s’agit pas de dégrader les attendus de production du projet mais d’en appréhender les difficultés et d’estimer les actions réalisables et celles qui, dans le contexte proposé (temps, matériel, ressources humaines…) n’auront que très peu de chance d’aboutir. Cette liberté amène les élèves à une argumentation constante, à une discussion sur les enjeux, sur les moyens et sur les parcours à emprunter pour mener à terme les tâches constitutives du projet.
La conduite du projet nous a confronter à des travaux collaboratifs où l’ensemble de l’équipe maitrise le process et les résultats de l’organisation choisie. Les modalités coopératives se sont imposées sur la fin du projet pour la phase de réalisation de l’atelier « Sauter pour Ela ».
De nombreuses compétences liées à l’usage de l’outil numérique, que ce soit les ordinateurs du lycée ou les équipements personnels des élèves (BYOD), ont été abordées. Certains ont découvert les possibilités de leur propre équipement lors de ce projet comme le pilotage du drone par smartphone, la fonction dictaphone et le partage des données recueillies sur des espaces externalisés (clouds).
L’ensemble de ces objectifs ont été atteints avec plus ou moins de réussite dans la maitrise de l’autonomie selon les thèmes. Par exemple, si la découverte du système complexe de la caméra et de son logiciel de calibrage, capture et analyse n’a pas posé de grandes difficultés, l’analyse et les interprétations des trajectoires du centre de gravité ou de la hanche par exemple n’ont pas été conduites avec l’autonomie visée. Il faut cependant souligner la très grande implication de la plupart des élèves avec un engagement actif dans les tâches qu’ils se sont eux-mêmes assignées remarquable.
Enfin, les apprentissages des élèves couvrent de nombreux domaines : mécanique, biomécanique, informatique, technologie, expression et communication, planification, organisation d’équipe…
L’ensemble de ces notions a été abordé de manière très naturelle par le besoin, par la nécessité inhérente à la pédagogie de projet et à son thème. La plupart des concepts étaient déjà connus des élèves avec une représentation événementielle à partir d’un exemple observé ou vécu.
Notre travail a consisté à la formalisation du phénomène, à en décrire les contours et les principales caractéristiques. Le but est de permettre aux élèves de structurer leurs connaissances et d’élargir leur domaine de validité. Les domaines visités étant très nombreux, il n’était pas envisageable de les approfondir tous pour viser une maitrise complète de leur mobilisation et de leur application. Nous nous sommes appliqué à, toujours et systématiquement, nommer les objets d’apprentissage selon 3 axes essentiels :
L’évaluation des élèves s’est déroulée tout au long du projet. Il n’y a jamais eu de « moment » d’évaluation. Nous avons travaillé ensemble durant les six semaines (environ 40h) de la durée du projet et l’observation de leur vocabulaire, de leur implication et de leur évolution dans la conduite des tâches que l’équipe s’assignait m’a permis de dresser une réponse aux attentes d’apprentissage sur les champs évoqués ci-dessus.
Lire l’article paru sur Les Cahiers Pédagogiques.
Dans la continuité du thème Sciences et Sports (relire les articles précédents CRITT, Laboratoire Robioss :), les élèves de la classe de 1re STI2D EE organisent aujourd’hui un atelier « SAUTER pour ELA ».
Après un peu plus d’un mois de préparation selon une démarche pédagogique de projet, le jour de l’évènement est arrivé. Les jeunes s’organisent et préparent l’ensemble de l’atelier : mise en sécurité, installations techniques, paramétrage des ordinateurs pour les prises de vue… Chacun a un rôle bien défini.
Les « commissaires de saut » doivent s’assurer que l’athlète a bien compris l’ensemble des consignes et le déroulé de l’enregistrement de son saut. Ils s’assurent que le saut est valide (pas de mordu sur la planche), mesurent la performance au décamètre et interrogent le professeur d’EPS qui, en qualité d’expert, émet des conseils afin d’améliorer la performance.
Les « preneurs de vue » s’assurent quant à eux de la qualité de la prise de vue. Cela comprend l’installation correcte des caméras, le calibrage du matériel et l’enregistrement vidéo des différents sauts.
Les « analystes » étudient selon deux approches complémentaires et deux logiciels différents (Kinovéa et MATLAB) les caractéristiques des sauts. Les éléments déterminants sont la vitesse d’envol et l’angle d’envol idéalement compris entre 39 et 41°.
Enfin, certains élèves assurent la couverture médiatique de l’événement et ont en charge la production d’un article multimédia. Prise de vue à l’appareil photo ou vidéo à l’aide d’un drone, dictaphone pour collecter les commentaires et bloc note et crayon complètent leur équipement…
L’atelier débute à 10h00…
Monsieur Lacouture, professeur d’Université et directeur du laboratoire, et monsieur Decatoire, ingénieur de recherche CNRS, nous ont présenté leurs travaux de recherche.
RoBioSS pour Robotique Biomécanique Sport et Santé est un laboratoire de l’Université de Poitiers auquel est adossé le CRITT Sports et Loisirs de Châtellerault que nous avions visité en décembre dernier (lire l’article écrit par les élèves).
Leur domaine de recherche concerne autant le geste sportif et la performance associée que les équipements du sportif.
Monsieur Lacouture nous a présenté les thèmes de recherche de l’institut PPRIM : physique du matériau, énergie avec les carburants, aérodynamique, mécatronique et robotique et biomécanique.
Le laboratoire RoBioSS travaille autour d’une recherche appliquée. Il s’intéresse à l’amélioration de modèles par l’analyse des expérimentations mises en place. Par exemple, le modèle du sportif ou du patient peut être un modèle segmentaire qui représente principalement son squelette et les masses associées à chacun des segments. Ce modèle, couramment utilisé aujourd’hui, est en phase d’amélioration pour être toujours au plus près du comportement réel du corps. Un « doctorant » travaille à juxtaposer un modèle musculaire au modèle squelette. Les données traitées sont de plus en plus nombreuses et les sciences de l’ingénieur sont indispensables afin de mettre en œuvre de tels modèles à l’aide de calculateurs.
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Aujourd’hui, les élèves découvre une grande salle dont le plafond est équipé d’une vingtaine de caméras. Celles-ci sont équipées de LED émettrice de lumière et permettent de mesurer, au millimètre près, la position de capteurs installés sur le sportif. L’acquisition de ces données autorise la reconstitution du mouvement et son analyse dans les trois dimensions. Les forces tridimensionnelles, les moments aux points d’articulation sont ainsi analysés et permettent de comprendre la locomotion d’un patient par exemple. Le chercheur est alors en mesure de distinguer si une déficience éventuelle est due au système nerveux, pilote et transmetteur de la commande de mouvement, au système musculaire ou au système articulaire.
Ce même équipement, appliqué à un cycliste professionnel apporte à l’entraineur des données qu’il mettra au service de la performance. Les deux vidéos montrent un sportif sur le banc test et son modèle issu de l’acquisition des caméras. Le vélo est également équipés de nombreux capteurs qui permettent de mesurer les efforts sur les pédales, sur le cadre au niveau de la selle ou encore sur le guidon.
Monsieur Lacouture profite de l’illustration de l’expérimentation pour rappeler les notions de forces et de moments ainsi que le principe fondamental de la dynamique.
Monsieur Décatoire montre aux élèves une pédale instrumentée fabriquée par une entreprise poitevine [SENSIX>http://www.sensix.fr/] créée par un ancien étudiant. L’instrumentation permet l’acquisition des forces et des moments selon les trois directions ; le système est parfaitement intégré et ne peu pas gêner le cycliste.
D’autres expérimentations sont présentés comme un banc « kayac » qui autorise l’analyse des efforts, du mouvement du kayakiste en situation proche du réel.
Le laboratoire de robotique
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Saïd Zeghloul, professeur de l’Université responsable du laboratoire, et Jean-Pierre Gazeau, ingénieur de recherche CNRS font découvrir aux élèves l’univers de la robotique avec la première main à reproduction de sensation. La main à quatre doigts est à la fois en mesure d’effectuer des tâches très précises et très délicates et est également capable de suivre un effort et de répondre ainsi de manière constante à une sollicitation variable.
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D’autres robots comme le chien ci-contre ont été réalisés par les étudiants. Le chien peut marcher, faire le beau, tendre la patte et même faire des pompes et se rouler par terre !
Enfin les élèves découvre le futur robot humanoïde (jambes ci-dessous) qui utilise des technologies modernes et remplacera son ainé dont la masse atteignait les 100 kg.
La visite de cet univers des sciences, de la santé et du sport se termine par une discussion avec les élèves sur les parcours de formation et les qualités requises pour exercer ces métiers passionnants.
Rendez-vous est pris pour une visite du lycée Édouard Branly et de son laboratoire STI2D notamment. Les élèves de la série montreront alors leurs réalisations sur le thème Sciences et Sports.
(Elyas, Léonard et Hugo)
Le mardi 9 Décembre, la classe de 1re STI2D du lycée Branly section EE a visité le CRITT Sports et loisirs qui teste tous les produits sportifs afin qu’ils soient conformes aux normes européennes en vigueur.
Le CRIIT Sports et loisirs se trouve à Châtellerault , 21 rue Albert Einstein à Châtellerault. Le bâtiment dispose d’un toit végétalisé utilisé par le CRITT Horticole à Rochefort qui étudie différents végétaux pour savoir lequel est le plus favorable pour le disposer sur un toit sans qu’il n’y ait besoin d’arrosage ou d’entretien. Pour visualiser les données en temps réel, le site propose des graphiques et des webcams
La région Poitou-Charentes comprend 7 CRITT (Centre Régional d’Innovation et de Transfert de Technologie.
Le CRITT de Châtellerault est spécialisé dans le test de matériel dans le cadre du sport et des loisirs. Ils essaient les tapis de judo, les trampolines, les vélos, les lunettes de soleil, les casques de vélo, de ski et prochainement les casques de moto. Ce sont les différentes fédérations ou les différentes marques qui leur demandent de savoir si leur produit rentre dans le cadre des normes de l’union européenne, CE ou encore si le produit est dangereux pour les utilisateurs.
Je vais vous présenter les tests pratiqués sur les gilets de sauvetage et les bouées. Il y a deux types de flottabilité : l’air et la mousse. Ils disposent d’une petite piscine pour mesurer différents domaines comme :
Avec des entreprises ils innovent de nouveaux gilets qui se gonfleraient au contact de l’eau. Cela reste des projets pour le moment.
(Olivier)
Le CRITT Sports et Loisirs de Châtellerault teste la résistance des casques de cyclisme notamment. Avant de mettre un produit sur le marché, le fabricant envoie 4 casques par lots pour qu’ils soient testés. Les tests sont réalisés sur de fausses têtes contenant des capteurs:
Si l’ensemble des casques répondent à la norme NF EN 1078 le lot est approuvé et peut être commercialisé en Europe.
(Maxime)
Les tatamis sont conçus pour amortir un choc. Ils ne doivent pas être trop mous non plus car lors d’une rotation qui s’effectue lors d’une prise de judo le pied du judoka ne doit pas rester bloqué dans le tatami. Le tatami doit permettre des bons appuis et une bonne rotation pour éviter toute blessure. Ceci concerne les tatamis mais le CRIT teste aussi les protections autour des poteaux de remonte pente. Ils testent aussi les trampolines leur résistance, leur restitution d’énergie…
(Vincent S.)
Lors de notre visite au CRITT Sports et Loisirs le directeur nous a présenté une série de tests faits sur les équipements sportifs tels que des gilets de sauvetage, des brassards pour enfant. Des équipements qui ont un contact direct avec la peau de l’utilisateur ; certains équipements dit-il sont dangereux pour l’utilisateur car ils sont constitués de produit chimique pouvant causer des allergies, des brûlures et de graves lésions chez l’ homme. Lors de l’utilisation, la personne qui porte un équipement sportif ne doit pas être gêné par l’apparition de plaques rouges et démangeaison liées au produit chimique contenu dans le vêtement. Pour éviter ces désagréments le CRITT sport et loisir analyse les équipements et les teste pour un confort optimal d’utilisation du produit et éviter certains problèmes aux utilisateurs.
(Guillaume)
Les tests subjectifs des casques et bouchons d’oreilles :
Les casques industriels sont également testés afin de vérifier que l’écran ne déforme pas la vision.
(Mathis)
Le CRITT teste différents types de textiles dont du cuir, du jeans…Ils testent la résistance de ces matériaux par frottement sur de la toile émeri, ils placent le tissu entre deux fils de cuivre et après que le premier fil de cuivre se coupe par le frottement, le temps est décompté jusqu’à ce que le deuxième fil de cuivre soit coupé.. Ce sont les textiles des motards qui sont très souvent testés pour leurs chutes éventuelles.
(Pierre)
Le CRITT teste aussi les vélos, que ce soit des vélos classiques ou sophistiqués. Ils testent la résistance, l’endurance et la durée de vie de ces vélos. Des machines sont appropriées pour chaque partie du vélo, entre autre, le guidon, les pédales, le cadre les pignon, la selle…
Des ordinateur enregistrent les données et les envoient aux entreprises qui vendent les vélos.
(Vincent E.)
Au CRITT de nombreux blousons et casques de motos sont testés,
Des blousons en cuirs, en tissus, et tout types de casques.
Pour valider la norme, un morceau de matière est prélevé sur le blouson,
Par la suite l’échantillon est placé sur une machine qui simule un frottement lors d’une chute ou tout simplement pour simuler l’usure naturelle, ce même procédé est utilisé pour tester l’abrasion sur les casques.
Suivant le résultat obtenu, le produit est validé ou refusé.
(Enzo)
La vidéo ci-dessous montre un banc de fatigue pour trottinette de loisirs.
Les relations du lycée avec le CRITT SL de Châtellerault sont anciennes ; les étudiants du BTS Électrotechnique avaient réalisé un banc test de tatamis de judo (banc de fatigue) en 2004 ! Les tatamis étaient ainsi qualifiés ou non pour les JO d’Athènes.
Notre partenariat a également permis la validation d’une solution technique dans le cadre des projets de spécialité STI2D de terminale ; lire l’article sur le site académique.
La visite commentée est aujourd’hui l’aboutissement d’une séquence consacrée à la description des systèmes techniques. Nous nous sommes d’abord appuyés sur les machines présentes dans la salle de musculation du gymnase avec l’étude du vélo de musculation et du vélo elliptique en particulier. Les méthodes et les outils de description usuels en technologie nous ont permis de formaliser ces descriptions dans un langage commun.
Les enjeux de formation sont principalement situés autour des capacités DÉCRIRE et COMMUNIQUER.
La découverte du milieu de l’équipement sportif et de son environnement normatif est essentielle pour comprendre les enjeux d’une mise sur le marché d’un gilet de sauvetage, d’un casque de moto ou d’une paire de lunettes de soleil.
Nous remercions vivement Monsieur Leplanquais, directeur du CRITT SL pour son accueil, ses explications précises et vivantes des différents enjeux auxquels l’entreprise répond.
Bertrand Charier, professeur S3IE
Les élèves de la classe de 1re STI2D se sont rendus au salon de la Croissance Verte organisé par la Région et le pôle Eco-industries du Poitou-Charentes.
Les différents pôles (formation, innovation, industrie, association…) leur ont donné une large représentation des acteurs du Développement Durable dans la région et au delà.
Un temps d’échange avec un ingénieur thermicien spécialiste de l’éco-construction a été l’occasion d’échanger autour des matériaux isolants (thermique/acoustique), autour du mix énergétique et de la conception bio-climatique des habitations (orientation, confort d’hiver, confort d’été…).
De nombreux exposants présentaient leurs innovations à l’aide de prototypes qui illustrent exactement ce que les élèves auront à réaliser dans le cadre du projet de terminale. Une idée, une réflexion ou encore une observation sera le socle d’une démarche scientifique et expérimentale qui amènera les élèves à tester, à essayer, à modéliser, à se tromper, à recommencer… et finalement à aboutir à la présentation d’un prototype qui illustrera la concrétisation de cette idée originale.
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Principe du moteur STIRLING : des étudiants de la licence professionnelle VERTE de l’université de Poitiers ont imaginé d’appliquer le principe du moteur Stirling à un ancien moteur thermique. Un réflecteur solaire permet une montée en température d’un fluide qui pousse le piston, lors de son refroidissement le piston reprend sa position initiale. Le cycle ainsi répété permet d’amener une rotation du moteur et peut ainsi entrainer soit un alternateur pour générer de l’électricité soit une utilisation directe de l’énergie mécanique.
Le brevet du moteur Stirling est déposé en 1816. Lire l’article sur wikipedia
Hydro Air concept : l’énergie houlomotrice, celle créée par les vagues est récupérée par un système de compression et décompression de chambres contenant de l’air. L’air étant compressible alors que l’eau ne l’est pas, le système transforme l’énergie des vagues en un flux d’air. Une turbine insérée dans ce flux génère alors de l’électricité. Le dispositif breveté par la société HACE est présenté par M Stanek, directeur. Un bassin prototype contenant quelques mètres cube d’eau est équipé de chambres de compression et décompression. Un « volet rameur » permet au démonstrateur de créer les vagues dans ce bassin prototype. Un ventilateur d’ordinateur est inséré dans le flux d’air et un voltmètre mesure la tension créée lorsque le volet à vagues est actionné (ici manuellement).
M Stanek montre ainsi le principe d’une solution qui pourrait être industrialisée : l’étoile HACE ci-dessous composée de trois bras et présentant 100m de diamètre pourrait générer jusqu’à 4 MW…
Une illustration des projets STI2D en terminale est visible sur le site académique
L’année scolaire se termine par la présentation d’un compte rendu vidéo des travaux menés par les 11 élèves de la série STI2D Énergie Environnement.
Le projet proposé cette année a consisté en l’étude de solutions afin garantir un enjeu sanitaire : la salle de reprographie est équipée d’un système d’extraction d’air afin d’éviter la stagnation de l’ozone dans la pièce.
L’usage de cette extraction a montré que deux problèmes se posaient. Le premier est d’ordre thermique : l’extraction aspire les calories de la pièce que le système de chauffage ne peut compenser. Le second est d’ordre acoustique. Le bruit de la ventilation n’est pas supportable durant toute la journée de travail.
Les élèves ont exploré ces deux problèmes techniques par une démarche scientifique et proposent des solutions afin d’y remédier et d’assurer ainsi une conformité sanitaire du dispositif. Ils vous livrent dans la courte vidéo ci-dessous un compte rendu de leur travail.
Après une première année d’expérience dans la conduite des projets de spécialité de terminale STI2D, je livre ici quelques pistes de réflexion. L’objectif est de partager cette expérience afin d’améliorer, s’il en est besoin, la réalisation de cette activité pédagogique avec les élèves. Ces réflexions, basées sur l’expérience de cette année, sont centrées sur la spécialité Énergie Environnement. Elles pourront être étendues, adaptées ou contredites pour les autres spécialités. Mais je n’en prends pas la responsabilité, je laisse ce soin à d’autres…
Mon propos concerne le projet dans son ensemble : sa définition, ses ressources à produire, son déroulement, l’évaluation qui en découle et le phasage dans l’année de terminale. Comment décrire tout cela ? Tout est lié, depuis les travaux du professeur qui va construire l’environnement nécessaire à l’apprentissage, à la bonne conduite du projet, jusqu’aux travaux des élèves qui réaliseront, qui médiatiseront les enjeux, les problèmes, les chemins parcourus et les résultats obtenus…
Le projet est décrit par son déroulement puisque c’est l’objet qui nous intéresse. Ensuite, nous détaillons les deux grandes phases du projet : la première, collective, et la seconde où les travaux individuels viennent compléter la phase collective. Nous nous intéressons enfin à l’évaluation des élèves et à l’organisation dans l’année de terminale du projet.
La figure ci-dessus illustre la nature d’un projet par les éléments de réalisation. Tout d’abord, le projet doit concerner une amélioration de l’efficacité énergétique. Il s’agit donc de partir d’un support existant ; les « constructions neuves » en sont exclues. Le projet peut s’appuyer sur des enjeux et un support non accessible si le professeur propose une maquette représentative de l’existant que l’équipe d’élèves devra modifier pour répondre aux enjeux. L’ouverture vers le système réel ne se fera qu’après avoir validé la ou les solutions proposées par le prototype.
La figure peut être lue dans le sens horaire ; chacune des phases n’est pas obligatoirement terminée pour que la suivante puisse débuter mais le phasage principal y est représenté.
On distingue deux grands moments dans le déroulement du projet :
Le début du projet, collectif, est la compréhension des enjeux et leurs expressions sous forme de problèmes techniques à résoudre. Cette introduction se termine avec la production d’une organisation de l’équipe : planning, répartition des tâches, attendus en terme de production.
L’enseignant aura une idée précise de cette organisation avant le démarrage du projet afin de veiller à ce que l’évaluation individuelle soit possible et équitablement répartie sur les membres de l’équipe. Cette dernière pourra aboutir à une proposition différente si les critères énoncés ci-dessus sont toujours viables.
L’organisation générale du projet est validée par la première revue de projet.
La deuxième partie du projet propose une alternance entre les activités individuelles et les concertations collectives. Chacune des tâches est exprimée par ses enjeux et les résultats à atteindre. Tous les membres de l’équipe, même ceux qui ne réalisent pas cette tâche, doivent savoir en parler. Seul(e) celui ou celle qui la réalise devra également présenter le cheminement entre les enjeux et les résultats.
Des moments de concertation, des revues de projet permettent la tenue d’un carnet de bord (classeur, blog, video…) qui présente la mise à jour du planning et l’adaptation des tâches si nécessaire. L’enseignant profite de ces moments pour encadrer l’équipe, la conseiller et éviter les fausses pistes. Il complète également les fiches d’évaluation en fonction de l’avancement de l’équipe.
Cette seconde partie se termine par la deuxième revue de projet. La médiatisation de l’ensemble du projet est enfin préparée pour la soutenance finale autant en technologie qu’en langue vivante.
L’expérience de cette année montre que l’évaluation doit être la plus simple possible et présenter une forme et un contenu facilement compréhensible par les élèves. Les fiches d’évaluation définissent en quelque sorte les contrats individuels et collectif.
Les fiches proposées au Bulletin Officiel du 22 mars 2012 (à télécharger en annexe du BO) présentent les objectifs, les compétences associées et des indicateurs d’évaluation. L’enseignant choisi les indicateurs qui sont évalués et ceux qui ne le sont pas (50% des indicateurs doivent être évalués). Le résultat de l’évaluation conduit à cocher une case parmi les quatre proposées : 0 ; 1/3 ; 2/3 ; 3/3.
Ces indicateurs ne nous ont pas permis une compréhension rapide et aisée ; certains nous sont encore resté plus ou moins « mystérieux », c’est-à-dire que selon le contexte, selon le projet, les enseignants y voyaient différentes choses…
Afin de permettre une évaluation cohérente du point de vue du projet et du point de vue de l’élève nous avons été amené à reformuler ou préciser ces indicateurs par projet. En voici un extrait (copie d’écran) ci-dessous :
Les fichiers pdf ci-dessous permettent de se faire une idée plus précise de la reformulation.
La partie surlignée en jaune est adaptée au projet et présentée aux élèves ; elle constitue le contrat pour atteindre la compétence. Afin de produire un document complet, nous aurions dû expliquer quelles performances étaient attendues pour chacune des colonnes (0 ; 1/3 ; 2/3 ; 3/3)… ce qui n’a été fait cette année que pour la première revue de projet.
Perspectives
Les projets pourraient être accompagnés de fiches d’évaluation plus simples et surtout contextualisés. Chaque compétence pourraient être décrire par des indicateurs d’évaluation adaptés au projet et compréhensibles par les élèves. Les indicateurs seraient alors accompagnés par des performances attendues avec une issue binaire : la performance est présente ou absente. La préparation de ce matériel de formation et d’évaluation éviterait tout malentendu entre l’élève, le formateur et l’évaluateur.
par Tony, Daniel et Lucas
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Sergie a investi pour la centrale photovoltaïque, investissement d’environ 1 500 000 euros pour une puissance de 250kW pour une surface de 2000m². Le centre technique municipal de Châtellerault loue ses toits à Sergie pour une durée de 20 ans. Cela fait une production d’environ 305 MWh sur une année et Soregie rachète le kWh à 0,61euros.
Les onduleurs convertissant le courant continu produit par les panneaux photovoltaïques en alternatif pour qu’il soit envoyé sur le réseau.
Futur projet en électricité : une centrale photovoltaïque au sol de 8 MW pour une production de plusieurs GWh par an ainsi qu’un projet d’hydrolienne sur la Vienne.
par Thomas, Paul et Mickaël
Au centre technique municipal de Châtellerault, il y a 3 panneaux ECS solaire soit 12 m2. L’eau chaude produite est utilisée tous les jours pour les douches des rippeurs de la Communauté d’Agglomération.
Pour les 6 panneaux, l’entreprise a investi 50 000 € pour l’installation. Ils ne peuvent être agrandis car les gains seraient insuffisants par rapport à l’investissement.
Un chauffe eau solaire est un dispositif de captation de l’énergie solaire destiné à fournir partiellement ou totalement l’eau chaude sanitaire ( ECS).
par Dennis, Arnaud et Florian
Le cas du Centre Technique Municipal est exemplaire à plusieurs titres : il bénéficie aussi d’une chaufferie biomasse pour le chauffage des locaux (ce qui a permis de réduire de plus de 50 % la facture énergétique sur le site)
Le site dispose d’un double système de chaufferie :
par Kamel, Florimont et Jérémy
Nous avons visité la pépinière (Zone René Monory). Elle fut construite par la collectivité châtelleraudaise. Elle a été construite dans le but d’accueillir des jeunes entreprises qui n’ont besoin que d’un bureau pour fonctionner au niveau tertiaire. On y trouve aussi 8 entrepôts de 200 m², toujours dans le but d’aider ces nouvelles entreprises à ce développer.
Ce bâtiment est un bâtiment basse consommation (BBC).
Un système de tutorat est organisé par RADEC (regroupement des acteurs du développement économique châtelleraudais), les chefs d’entreprise ont chacun leur tuteur . Le bâtiment consomme 50kW/h/m²/an ; orienté plein sud il permet un apport en chaleur l’hiver et est protégé par une casquette solaire qui empêche les rayons solaire de trop augmenter la température en été.
