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Organiser le projet de spécialité en terminale STI2D

Sommaire:

La nouvelle épreuve du baccalauréat Architecture et Construction(retour au sommaire)

La mise en place de la réforme STI2D a créé une nouvelle épreuve d'examen pour les élèves, le projet de spécialité.

L'objectif de cette épreuve, est d'utiliser une situation de projet en formation, mais aussi en évaluation.

Au travers d'un projet de 70 heures qui peut être mené par exemple entre novembre et avril, un groupe d'élève (entre 3 et 4) doit s'organiser pour proposer une réponse technique à un problème posé.

Le projet est évalué par les enseignants qui encadrent les élèves, et ensuite lors d'un oral final par un jury exterieur.

L'ensemble forme une épreuve de coéfficient 12 sur un total de 49 (hors facultatives)

Le projet est donc une épreuve très importante pour l'élève.

 

Intitulé de l'épreuve Coefficient Nature de l'épreuve Durée
1. Français 2 écrite 4 heures
2. Français 2 orale 20 minutes
3. Histoire-Géographie 2 orale 20 minutes

Épreuves terminales

Intitulé de l'épreuve Coefficient Nature de l'épreuve Durée
4. Éducation physique et sportive 2 CCF (contrôle en cours de formation)  
5. Langue vivante 1 2 écrite et orale (1) 2 heures (partie écrite)
6. Langue vivante 2 (2) 2 écrite et orale (1) 2 heures (partie écrite)
7. Mathématiques 4 écrite 4 heures
8. Philosophie 2 écrite 4 heures
9. Physique-chimie 4 écrite 3 heures
10. Enseignements technologiques transversaux 8 écrite 4 heures
11. Projet en enseignement spécifique à la spécialité(3) 12 orale (4) 20 minutes (oral terminal)
12. Enseignement technologique en LV1 -(5) orale (6)  
EPS de complément (7) 2 CCF (contrôle en cours de formation)  

Les grilles d'évaluation du projet sont disponibles ici au format PDF

Extrait de la note de service n° 2012-037 du 5-3-2012

Épreuve de projet en enseignement spécifique à la spécialité
Rappel du règlement d'examen
Épreuve orale, en deux parties (évaluation en cours d'année et oral terminal) Coefficient : 12

Chacune des deux parties de l'épreuve est affectée d'un coefficient 6.

2.1 Première partie : revues de projet
Les revues de projet sont les situations d'évaluation organisées en cours d'année en vue d'évaluer la conduite du projet.

Cette partie de l'épreuve permet d'évaluer le travail individuel de chaque candidat pendant le déroulement du projet technologique. Elle est conduite par le ou les enseignants de technologie responsables du suivi du projet, qui évaluent le travail individuel du candidat au sein du groupe de projet.

L'évaluation se déroule au cours de la formation et s'appuie sur les revues de projet ponctuant le déroulement du projet, en prenant en compte les travaux individuels menés par chaque élève.

Cette partie de l'épreuve est notée sur 20. Elle fait l'objet d'une fiche individuelle d'évaluation, établie selon le modèle en annexe 1, 2, 3 ou 4, en fonction de la spécialité choisie par le candidat, de la présente note de service. Cette fiche d'évaluation a le statut de copie d'examen.

L'évaluation porte sur le programme de l'enseignement spécifique à la spécialité. 

Au cours de l'une des revues de projet, la première partie de l'épreuve d'enseignement de technologie en langue vivante 1, définie par la présente note de service, et la première partie de l'épreuve de projet en enseignement spécifique à la spécialité sont successivement évaluées.

2.2 Deuxième partie : présentation du projet

Oral terminal

Durée : 20 minutes

Cette partie de l'épreuve est notée sur 20. Elle fait l'objet d'une fiche individuelle d'évaluation, établie selon le modèle en annexe 5 de la présente note de service. Cette fiche d'évaluation a le statut de copie d'examen.

Cette partie permet l'évaluation individuelle du dossier relatif au projet préparé par le candidat, ainsi que sa soutenance orale. Elle est menée par deux enseignants de technologie qui n'ont pas suivi le projet du candidat.

Le dossier proposé par le candidat comporte un maximum de 10 pages pour sa version papier. Il présente les différentes tâches effectuées par le candidat durant le projet.

L'épreuve débute par une présentation orale du dossier sous sa forme numérique, qui peut inclure des cartes heuristiques, diaporamas, sites internet, etc., pendant une durée maximale de 10 minutes. Cette présentation est suivie d'un dialogue avec les interrogateurs d'une durée de 10 min.

Quel type de projet ? (retour au sommaire)

Un projet est une organisation dans le temps qui permet d'étudier une problématique, ici de manière collective, et de proposer une ou des solutions afin de répondre à un besoin ou une demande initiale.

En projet STI2D comme pour dans toutes les activités pédagogiques, il est nécessaire de garder les pieds sur terre afin de proposer des projets adaptés et ne pas tromper les élèves. 

Les objectifs du projet sont multiples:

  • Interesser l'élève, le groupe d'élève, qu'il s'approprie un projet et en soit acteur. (Dans un projet réussi, l'élève doit éprouver de la fierté devant sa production).
  • Faire une vivre à l'élève une activité de projet de conception collective, et de production (organisation temporelle, répartition des tâches)
  • Evaluer l'élève en regard des grilles d'évaluations (compétences à valider)

D'autres effets sont à attendre du projet s'il atteint ses buts initiaux:

  • Valoriser l'enseignement de la spécialité AC en STI2D, motiver les élèves de collège et seconde pour venir travailler sur des projets de spécialité AC. Les projets doivent pouvoir être présentés lors des portes ouvertes pour valoriser les formations.

Pour bien commencer, il est nécessaire d'expliquer que tout projet doit s'evertuer à respecter les "3R":

  • Etre Réaliste : s'attacher à des problématiques de la vie réelle, ici de l'industrie du BTP
  • Etre Réalisable: les ambitions doivent être contenues, on ne va pas tenter de refaire le tunnel sous la Manche ou le viaduc de Millau.
  • Etre Réalisé: La démarche de projet prime sur l'aboutissement du projet, mais l'élève sera déçu s'il ne peut pas mener son projet au bout.

Quelles sont les productions demandées aux élèves ? (retour au sommaire)

Le projet de STI2D propose une évolution par rapport aux projets antérieurs (BTS, BT), une réorientation vers la conception.

On ne s'interesse plus uniquement à l'aspect bureau d'étude technique (structure, thermique ...), mais on intègre aussi les problématiques de la conception architecturale et urbanistique.
Dans cette logique, les productions envisageables avec les élèves sont aussi élargies, on ne se limite plus à des plans 2D et du texte sous forme de rapports ou de diaporamas.

Les productions attendues des élèves peuvent être de plusieurs types, avec toute la modestie nécessaire liée à leur compétences, et surtout au temps disponible:

  • Des croquis, schémas, organigrammes de propositions architecturales, urbanistiques, ou de solutions techniques, faits à la main ou sur ordinateur. Ces croquis de propositions doivent être accompagnés de notices descriptives expliquant le cheminement intellectuel qui a conduit à cette proposition.
  • Des textes écrits (document texte, diaporama, carte mentale...), destinées à expliquer le cheminement intellectuel conduit par l'élève
  • Des plans en 2D, à l'échelle, cotés, légendés selon les conventions de représentation professionnelles (plan de voirie, de découpage d'un nouveau quartier, plan d'architecte, plan d'un détail technique d'un bureau d'étude de structure, de thermique par exemple)
  • Des notes de calculs simplifiées destinées à présenter un calcul (hypothèses, calculs, résultats) réalisé par l'élève, avec ou sans l'assistance d'un logiciel spécifique (calcul de mécanique, de thermique, d'éclairage, acoustique ...). Le référentiel appelle celà "des SIMULATIONS".
  • Des expériences et des mesures (prise de température, caméra thermique, irradiation solaire sous une casquette de fenêtre, flèche d'une poutre sur une maquette, temps de réverbération au sonomètre ...), avec l' expression des résultats et interprétations dans un rapport d'expérimentation
  • Des maquettes 3D réalisées à l'aide de logiciels utilisables par les élèves sans necessiter une formation trop lourde.
    • Des maquettes volumiques de type "Boites" peuvent être réalisées avec Sketchup, pour des territoires ou des constructions
    • Des maquettes 3D de cloisonnement d'un appartement peuvent être réalisés avec un modeleur BIM (Allplan, Archicad, Revit, Vectorworks ...)
    • Des maquettes 3D de structures ou d'ouvrages (charpente, structure métallique, tunnel ...) peuvent être réalisées avec des modeleurs mécaniques plus généralistes (Inventor, Solidworks...) , ou avec les outils de modelage disponibles dans les logiciels BIM (revit structure, modeleur de Allplan ...)
  • Des maquettes REELLES (en carton plume, en bois, plastique, métal ...), peuvent être réalisées pour présenter matériellement une proposition. Insertion d'une construction dans un site, Présentation d'une solution technique envisagée, organisation dans l'espace de volumes ou de constituants.
  • Des communications orales: exposés, compte-rendus de réunion, destinés à développer l'expression orale de l'élève

Il faut cependant se méfier de la consommation de temps amenée par ces productions d'élèves.

Comment préparer les élèves au projet ? (retour au sommaire)

Trois types d'approches sont identifiables pour mener l'élève à être capable de produire les éléments ci dessus. La première approche présente moins d'inconvénients que les deux suivantes. La troisième est la plus bridante pour l'élève, avec des risques éventuels de frustration.

  1. L'élève a réalisé pendant l'année de première et de terminale des activités pendant lesquelles il a appris à réaliser les productions citées ci-dessus. En projet, il n'a donc qu'à réappliquer une méthode qu'il a déja découverte et appliquée auparravant, seules les données d'entrées sont à adapter. L'élève est en autonomie maximale, l'enseignant veille au bon avancement.
  2. L'élève est informé ou formé  au cas par cas suivant les besoins du projet, pendant la période du projet (comment utiliser Sketchup pour modéliser un quartier, comment créer les cloisonnements et circulations dans un appartement avec Revit, comment simuler la production d'un panneau photovoltaique avec Archiwizzard ...). Cette organisation rend les élèves dépendants et sollicite énormément l'enseignant pendant le projet alors que les élèves devraient être au maximum en autonomie.
  3. On restreint les productions du projet demandées aux élèves aux productions auxquelles ils ont été formées en première et terminale. On ne demande pas de nouvelles approches (pas de maquette 3D ou réelle en projet vu qu'on n'en a pas fait pendant l'année).

Partant de ce principe, on remarque qu'il est nécessaire de préparer l'élève dès la première, et de poursuivre ces productions en terminale. L'élève doit pouvoir réutiliser en projet des compétences acquises lors d'activités de formations. Il est donc conseillé qu'il ait produit avant le projet:

  • Des croquis, schémas, organigrammes
  • Des textes écrits
  • Des plans en 2D
  • Des notes de calculs simplifiées ou des simulations sur un logiciel
  • Des expériences et des mesures
  • Des maquettes 3D
  • Des maquettes REELLES 
  • Des communications orales

Il est évidemment possible d'apporter de nouvelles compétences pendant le projet, mais la gestion de plusieurs groupes avec des attentes différentes complique la tâche pour le professeur.

Il est donc possible de dresser rapidement l'inventaire de la gestion des compétences élèves sur lesquelles on doit pouvoir compter pendant le projet.

  Déjà vu en 1ère Vu en terminale

 

Etude E1: composition architecturale, 

 

Agencement, accessibilité PMR  
Etude E2: étude de structure,  Matériaux Statique, flexion, rdm
Etude E3: étude thermique,  Calcul de flux

Apports solaires
Bilan thermique

Etude E4: acoustique éclairage ...  

Temps de réverbération
Simulation Dialux

Etude E5: organisation de la réalisation, planning Gant  
Etude E6: impact environnemental, cycle de vie, Cycle de vie Bilan carbone
Etude E7: pathologie ...    

Quelle problématique pour le projet ? (retour au sommaire)

Le projet doit permettre une démarche collective de CONCEPTION d'un ouvrage ou d'une partie d'ouvrage du domaine Architecture et Construction, au sens large. (aménagement urbain, voirie, construction du domaine du bâtiment ou des travaux publics).

Le projet doit permettre d'évaluer 50% des indicateurs de capacités et compétences identifiés dans la grille réglementaire parue au BO.

Compte-tenu de la complexité des ouvrages du BTP (réglementation, comportements ...) et du niveau des élèves, la problématique à résoudre par les élèves doit rester abordable, et les productions attendues conformes aux "3R" précédents.

Pour un groupe de 3 à 4 élèves, l'ensemble des phases de découverte, d'analyse, de recherche, discussion, prise de décisions et de productions,  doit être cadré sur un volume de 70 heures. La partie évaluée du projet est donc limitée à 70 heures. Le projet peut être plus long, mais pas la partie destinée à l'examen.

Quels dossiers supports ? (retour au sommaire)

Il est nécessaire de donner aux élèves des ressources de départ pour construire l'analyse. En fonction du type d'étude proposée, il est nécessaire d'identifier les éléments du dossier support auquel ils auront accès.

Aménagement du territoire

Plan masse, photos satellites, levé topographique du terrain, plans des circulations... Rapports d'études diverses de l'existant (étude d'impact de projets voisins...)

Conception d'une construction Plan de situation de la parcelle, plan masse, plan de levé topographique, modèle numérique de terrain, photos satellites, plans 2D, photos et modèles numériques des constructions existantes
Adaptation d'une construction idem ci dessus, avec des plans de détail de l'existant (plans d'architecte, de structure, de réseaux, notes de calculs de structure, thermiques ...)

Quel questionnement ? (retour au sommaire)

La problématique soumise au groupe d'élève doit refleter une problême réaliste de conception, et doit permettre un découpage des activités de manière à évaluer individuellement les différents élèves d'un même groupe.

Une des difficultés du projet de spécialité Ac est qu'il est nécessaire de trouver un thème permettant une approche également énergétique (mécanisation, thermique ...) ou du domaine de l'information (Domotique, surveillance d'ouvrage ...). Ceci en vue de l'évaluation finale.

Voici quelques exemples de problématiques. Les attendus demandés aux élèves sont :

  • Des croquis, schémas, organigrammes
  • Des textes écrits (analyse de l'existant, des contraintes, des possibilités, des choix faits)
  • Des plans en 2D (d'ensemble ou de détail)
  • Des notes de calculs simplifiées ou des simulations sur un logiciel (mécaniques, thermique, éclairage, acoustiques ...)
  • Des expériences et des mesures (mécaniques, thermique, éclairage, acoustiques ...)
  • Des maquettes 3D (d'ensemble ou de détail, conceptuelles ou précises)
  • Des maquettes REELLES (d'ensemble ou de détail, conceptuelles ou précises)
  • Des communications orales (revues de projet, exposé de diaporama ...)
Thème Types de problématiques Types de travaux à réaliser
Aménagement du territoire

- Etude du tracé d'une voie de circulation dans un environnement contraint (train, route, piste cyclable, voie navigable)

Proposition de tracé et conception d'une voie de circulation (en plan, en long, en travers)

Proposition d'équipements (éclairage, surveillance météo, sécurité ...)

Aménagement du territoire - Etude d'avant projet d'un pont ou d'une passerelle (localisation, type, géométrie ...)

Proposition de tracé et conception d'une voie de circulation (en plan, en long, en travers)

Proposition de structure porteuse (géométrie, constituants, liaisons, matériaux)

Proposition de fonctionnement mécanique (note de calcul simplifiée)

Proposition d'équipements (éclairage, surveillance météo, sécurité ...)

Aménagement urbain

- Aménagement d'une place ou d'une artère de circulation

- Aménagement d'une friche industrielle

 

Voies de circulations multimodales (tram, voitures, bus, pietons, cyclistes ...)

Espaces verts, équipements publics, éclairage ...

Modification d'une construction

Adapter un logement existant pour le rendre accessible aux handicapés (Mobilité réduite, Malvoyants ...)

Diagnostic de l'existant et modification des distributions intérieures (cloisons, portes) et des circulations verticales et horizontales (couloirs, ascensseurs ...)
Modification d'une construction

Adapter une construction à un changement d'usage:

- Transformation d'un espace industriel en une autre utilisation (loft...)

- Transformation d'un pavillon d'habitation en maison médicale (création de la salle d'attente, des cabinets des medecins ...)

- Transformation d'une maison ancienne en secteur sauvegardé (zône classée par les Batiments de France) pour l'adapter aux exigences d'un nouveau client (Performance énergétique, éclairage naturel, distributions intérieures ...)

 
Modification d'une construction Réparation ou renforcement d'une construction (batiment, pont, mur de soutènement) Analyse des pathologies, diagnostic de l'existant, surveillance, propositions de réparation (vérinage, injections de sol, renforcement structurel ...)
Création d'une construction - Conception d'une véranda adossée à un batiment existant

Recherche d'optimisation:

- localisation, géométrie, structure, matériaux, esthétique

- optimisation du confort (thermique, éclairage, acoustique, ventilation, 

Quelles compétences évaluer ? (retour au sommaire)

Les compétences à évaluer sont listées dans les grilles de notation réglementaires.

L'évaluation des revues de projet

La grille de compétence réglementaire ci dessous présente les compétences à évaluer par l'enseignant encadrant lors des deux revues de projet. 
Chaque compétence (de CO7-1 etc ...) en rouge ci dessous doit être évaluée, ce qui signifie que les activités des élèves doivent les amener à une réflexion sur chacune d'entre elles.

La grille nationale ci dessous donne des pistes pour définir les activités des élèves, les attendus, et ce qui pourra être évalué.
La grille comporte 40 points évaluables, et l'auteur du sujet (donc l'enseignant) en selectionne 20 sur 40 (50 % des indicateurs), ce qui proposera une structure indicative de barême d'évaluation. On veille à inclure au moins un indicateur dans chaque type d'activité (compétence). 

L'évaluation étant individuelle, même dans un projet collectif, la grille d'avaluation est donc définie pour un élève. Ce qui signifie que l'enseignant doit construire UNE FICHE PAR ELEVE, ce qui représente un travail qui conséquent qu'il faut organiser.

Il est par exemple possible de distribuer une fiche type à tous les élèves, et lors de la première revue de projet, de selectionner avec eux les 20 indicateurs qu'on évaluera, en fonction des questions posées.




Eleve: Nom / Prénom Groupe/ ......... / Membres du groupe
Projet N°1: Nom du projet
Evaluation: Répartition des questions ou responsabilités confiées aux élèves sur lequelles il seront évalués individuellement
Compétences évaluées  Indicateurs d'évaluation
O7 - Imaginer une solution, répondre à un besoin
CO7-1 Participer à une étude architecturale dans une démarche de développement durable Le besoin relatif au projet est identifié
Les fonctions principales du projet sont identifiées
Les critères du cahier des charges du projet sont décodés
Une démarche d'analyse du problème est mise en œuvre
Les principaux points de vigilance (économiques, développement durable, intégration en site) relatifs au projet sont identifiés
CO7-2 Proposer et choisir des solutions techniques répondant aux contraintes et attentes d'une construction Des pratiques de travail collaboratives sont mises en œuvre
Les moyens conventionnels de représentation des solutions sont correctement utilisés (croquis, schémas, etc.)
Les contraintes de normes, propriété industrielle et brevets sont identifiées
Les solutions techniques proposées sont pertinentes des points de vue développement durable et économique
Les caractéristiques comportementales des solutions retenues répondent au cahier des charges
Les choix sont explicités dans une démarche d'analyse globale de réponse au cahier des charges
Une recherche systématique de produit innovant est effectuée
CO7-3 Concevoir une organisation de réalisation Le phasage des opérations de réalisation est réaliste, le chemin critique est identifié
Les procédés de mise en œuvre sont choisis et justifiés
La logistique de réalisation répond aux contraintes techniques et de site du chantier
Les impacts environnementaux sont identifiés, des solutions de limitation sont proposées
O8 - Valider des solutions techniques
C08-1 Simuler un comportement structurel, thermique et acoustique de tout ou partie d'une construction Les variables des modèles sont identifiées
Leurs influences respectives sont décrites
Les scénarios de simulation sont appliqués
Les conditions de l'essai sont identifiées et justifiées
CO8.2 Analyser les résultats issus de simulations ou d'essais de laboratoire Les observations et mesures sont méthodiquement menées
Les incertitudes sont estimées
L'interprétation des résultats est cohérente
Les résultats de la simulation et les mesures sont corrélés (validation des modèles)
CO8.3 Analyser et valider les choix structurels et de confort Une démarche d'analyse de la structure est mise en œuvre
Les écarts entre les performances attendues et celles consécutives aux choix effectués sont établis
Les contraintes de normes, propriété industrielle et brevets sont identifiées
Les impacts environnementaux sont identifiés, des solutions de limitation sont proposées
O9 - Gérer la vie du produit
CO9.1 Améliorer les performances d'une construction des points de vue énergétique, domotique et informationnel Un bilan des performances de la construction existante est établi
Les besoins de l'usager sont traduits en solutions technologiques
Le contexte normatif est précisé
Une réalisation permet de constater les améliorations attendues
L'adaptabilité de la construction rénovée est prise en compte
CO9.2 Identifier les causes de désordres dans une construction Une investigation est réalisée
Les désordres et leurs causes sont identifiés
Des solutions de remédiation sont envisagées
CO9.3 Valoriser la fin de vie du produit : déconstruction, gestion des déchets, valorisation des produits Une analyse de cycle de vie de tout ou partie d'une construction est menée
Les contraintes normatives (au sens du développement durable) sont répertoriées
Une procédure de valorisation des produits est proposée

Comment construire un sujet de projet STI2D AC ? (retour au sommaire)

Il y a 9 compétences à valider au moins par un indicateur, pour 20 indicateurs. Ce qui signifie qu'on choisit un item d'évaluation dans chaque compétence, et il en reste 11 à selectionner (un second pour chaque compétence par exemple)

Il y a plusieurs moyens de construire le sujet.

  • Plusieurs types d'études (E) sont réalisables, et on peut donner une étude à un élève ou un binôme, mais certaines études sont plus exigeantes et il va être difficile de répartir équitablement les travaux et les difficultés. Des exemples d'études sont données ci dessous.
    • Etude E1: composition architecturale, 
    • Etude E2: étude de structure, 
    • Etude E3: étude thermique, 
    • Etude E4: acoustique éclairage ...
    • Etude E5: organisation de la réalisation, planning
    • Etude E6: impact environnemental, cycle de vie,
    • Etude E7: pathologie ...
  • Et pour chaque étude plusieurs types de productions (P) sont exigibles des élèves:
    • Production P1: notice d'analyse des besoins et contrainte
    • Production P2: notice comparative des solutions envisageables et justifiant le choix final
    • Production P3: plan, croquis, schémas de représentation de la solution retenue
    • Production P4: note de calcul permettant de vérifier un comportement ou une performance par rapport au cahier des charges
    • Production P5: Maquette de représentation de la solution choisie, numérique ou réelle

L'encadrement de plusieurs groupes sur des projets différents est une tache exigeante pour l'enseignant.
Evaluer la production du groupe est une activité courante, par contre, évaluer individuellement l'élève dans le groupe est plus difficile, il est nécessaire d'identifier qui à fait quoi.

L'organisation du projet, et surtout l'affectation des taches dans le projet, induira les possibilités d'évaluation individuelles.

Voici plusieurs possibilités d'organiser le projet, par exemple pour un groupe de 4 élèves, si on choisit les études E1 à E6, et qu'on leur demande les productions P1 à P5:

Cas 1: affectation individuelle des Etudes à différents élèves

Chaque élève fait une partie différente, et il la traite complètement (analyse, texte, plans, calculs ...)
Il serait bon que les élèves se répartissent eux-mêmes les études afin de les impliquer dans le projet, sinon il faut recourir au tirage au sort.

  • Etude E1: composition architecturale
  • Etude E2: étude de structure
  • Etude E3: étude thermique
  • Etude E4: acoustique éclairage ...
  • Etude E5: organisation de la réalisation, planning
  • Etude E6: impact environnemental, cycle de vie,
  • P1: notice d'analyse des besoins et contrainte
  • P2: notice comparative des solutions envisageables et justifiant le choix final
  • P3: plan, schémas de la solution retenue
  • P4: note de calcul vérifiant un comportement ou une performance par rapport au cahier des charges
  • P5: Maquette de représentation, numérique ou réelle

 

 

 

Eleve 1 Eleve 2 Eleve 3 Eleve 4
Etudes commune Etude E1 et Etude E6 (P1 à P5)

Etude E2
P1 à P4

Etude E3
P1 à P4
Etude E4
P1 à P4
Etude E5
P1 à P4

Remarque: cette organisation isole les élèves et brise l'aspect collectif du projet.

Cas 2: affectation en binôme des études et répartition des productions

Dans ce cas là, on coupe le groupe en deux binômes pour certaines études.

On répartit les productions de telle sorte que chaque élève produise divers types de travaux (calculs, textes, plans...), sur des études différentes.

L'intérêt de cette organisation est qu'à aucun moment un élève travaille réellement en solitaire, puisqu'un autre élève traite la même étude et produit un document d'un autre type.

 

  • Etude E1: composition architecturale
  • Etude E2: étude de structure
  • Etude E3: étude thermique
  • Etude E4: acoustique éclairage ...
  • Etude E5: organisation de la réalisation, planning
  • Etude E6: impact environnemental, cycle de vie,
  • P1: notice d'analyse des besoins et contrainte
  • P2: notice comparative des solutions envisageables et justifiant le choix final
  • P3: plan, schémas de la solution retenue
  • P4: note de calcul vérifiant un comportement ou une performance par rapport au cahier des charges
  • P5: Maquette de représentation, numérique ou réelle

 

Binôme 1 Binôme 2
Eleve 1 Eleve 2 Eleve 3 Eleve 4
Etudes commune E1 et E6 (P1 à P5 en collectif)
Etude E2 et E3 (P1 et P5 en collectif) Etude E4 et E5 (P1 et P5 en collectif)

Etude E2 (P3 )

Etude E3 (P2 et P4 )

Etude E2 (P2 et P4)

Etude E3 (P3)

Etude E2 (P3)

Etude E3 (P2 et P4)

Etude E2 (P2 et P4)

Etude E3 (P3)

Cas 3: affectation au groupe complet des études et répartition des productions

On répartit les productions de telle sorte que chacun des 4 élèves travaille sur chacune des études.
On peut veiller à ce que chacun soit en charge de tous les types de production, sur des études différentes.

L'intérêt de cette organisation est qu'à tout moment, le groupe doit rester soudé et travailler conjointement.

 

  • Etude E1: composition architecturale
  • Etude E2: étude de structure
  • Etude E3: étude thermique
  • Etude E4: acoustique éclairage ...
  • Etude E5: organisation de la réalisation, planning
  • Etude E6: impact environnemental, cycle de vie,
  • P1: notice d'analyse des besoins et contrainte
  • P2: notice comparative des solutions envisageables et justifiant le choix final
  • P3: plan, schémas de la solution retenue
  • P4: note de calcul vérifiant un comportement ou une performance par rapport au cahier des charges
  • P5: Maquette de représentation, numérique ou réelle

 

Eleve 1 Eleve 2 Eleve 3 Eleve 4

Etude E1 (P1 et P5)
Etude E2 (P2)
Etude E3 (P3)
Etude E4 (P4)
Etude E5 (P1 et P5)
Etude E6 (P2)

Etude E1 (P2)
Etude E2 (P3)
Etude E3 (P4)
Etude E4 (P1 et P5)
Etude E5 (P2)
Etude E6  (P3)

Etude E1 (P3)
Etude E2 (P4)
Etude E3 (P1 et P5)
Etude E4 (P2)
Etude E5 (P3)
Etude E6  (P4)

Etude E1 (P4)
Etude E2 (P1 et P5)
Etude E3 (P2)
Etude E4 (P3)
Etude E5 (P4)
Etude E6  (P1 et P5)

 

Exemple de sujet de projet: Soit le cas d'un projet d'architecture dans lequel on demande à un groupe d'élève de concevoir une véranda sur un pavillon existant pour un client défini (famille nombreuse, PMR etc ...). 

Remarques:

  • Il est nécessaire de sélectionner les questions de manière à tenir dans les 70 heures)
  • Un même dossier peut servir à la mise en place d'un concours entre groupes, mais le risque est de voir les groupes copier les uns sur les autres.

Activités proposées et productions attendues:

On donne
  • Plans 2D de la maison (localisation, plan de situation, plan de masse, plan topographique, étages, coupe, élévations).
  • Réglement d'urbanisme de la parcelle du terrain (Pos, Plu ...)
  • Cahier des charges exprimant le besoin du client (Que veut-il, pourquoi fait-il appel à nous, quelles sont les contraintes ?)
  • Maquette BIM de la maison au format du logiciel disponible en classe (Allplan, Revit, Archicad ...), ou à défaut une maquette sketchup (maquette aussi faisable en volumes simplifiés par les élèves)
  • Logiciels de CAO permettant de modifier la maquette
  • Logiciel de dessin 2D traditionnel éventuel si réalisation de plans 2D sans maquette 3D (ou à la main)
  • Logiciels de calculs  de simulation BTP adaptés au niveau STI2D (Rdm le mans, Pybar, Archiwizzard, Dialux, Infrastructure Modeler ...)

On demande

(On ne selectionnera que 3 études par exemple pour un groupe de 4 élèves, afin de tenir dans le volume des 70 heures)

On demande de traiter collectivement les études suivantes

  • Etude 1: Une analyse du besoin du client et des contraintes faisant clairement apparaître dans un tableau les impératifs à respecter.
  • Etude 2: Une étude des différentes possibilités de conception architecturale (quelles sont les contraintes réglementaires et administratives, où placer la véranda, et quelle forme lui donner pour satisfaire le besoin du client). Reflexion esthétique possible.
  • Etude 3: Une étude de la structure de la véranda permettant de définir les constituants de l'ossature, les matériaux, géométries, liaisons. Une note de calcul sera réalisée pour choisir ou vérifier la performance mécanique d'un des constituants principaux.
  • Etude 4: Une étude de l'enveloppe de la véranda permettant de définir les constituants de l'enveloppe, et les solutions retenues pour son bon fonctionnement (étanchéité à l'air et à l'eau, gestion de l'éclairage naturel)
  • Etude 5: Une étude des équipements de confort thermique (chauffage et / ou raffraichissement permettant d'assurer le confort thermique de la véranda toute l'année.)
  • Etude 6: Une étude du phasage de réalisation de la véranda, présentée sous forme de planning Gant, accompagné d'une notice de description de la logistique et des procédés envisagés pour la réalisation.
  • Etude 7: Une étude de l'impact environnemental et cycle de vie de la véranda, permettant de prévoir les éventuelles interventions prévisibles sur une durée de 40 ans par exemple, et une déconstruction à la fin de la durée de vie prévue.

On exige

(Pour certaines études, les 5 types de productions ne seront pas demandées)

Pour chaque étude, on demande les productions P1 à P5

  • Production 1: Une notice d'analyse des besoins et des contrainte
  • Production 2: Une notice comparative des solutions envisageables justifiant votre choix final
  • Production 3: Des plans précis, des croquis, schémas de représentation de la solution retenue
  • Production 4: Une note de calcul permettant de vérifier un comportement ou une performance par rapport au cahier des charges
  • Production 5: Une maquette de représentation de la solution choisie, numérique ou réelle

Exemple ci dessous de grille d'évaluation fournie à ce groupe de 4 élèves

Il est même possible à partir d'un même projet de répartir les 7 études sur deux groupes.

Groupe 1: Sujets d'études du projet N°1 Groupe 2: Sujets d'études du projet N°2
  • Etude 1: Une étude du besoin du client et des contraintes faisant clairement apparaître dans un tableau les impératifs à respecter.
  • Etude 2: Une étude des différentes possibilités de conception architecturale (quelles sont les contraintes réglementaires et administratives, où placer la véranda, et quelle forme lui donner pour satisfaire le besoin du client). Reflexion esthétique possible.
  • Etude 3: Une étude de la structure de la véranda permettant de définir les constituants de l'ossature, les matériaux, géométries, liaisons. Une note de calcul sera réalisée pour choisir ou vérifier la performance mécanique d'un des constituants principaux.
  • Etude 4: Une étude de l'enveloppe de la véranda permettant de définir les constituants de l'enveloppe, et les solutions retenues pour son bon fonctionnement (étanchéité à l'air et à l'eau, gestion de l'éclairage naturel)
  • Etude 5: Une étude des équipements de confort thermique (chauffage et / ou raffraichissement permettant d'assurer le confort thermique de la véranda toute l'année.)
  • Etude 6: Une étude du phasage de réalisation de la véranda, présentée sous forme de planning Gant, accompagné d'une notice de description de la logistique et des procédés envisagés pour la réalisation.
  • Etude 7: Une étude de l'impact environnemental et cycle de vie de la véranda, permettant de prévoir les éventuelles interventions prévisibles sur une durée de 40 ans par exemple, et une déconstruction à la fin de la durée de vie prévue.
  • Production 1: Une notice d'analyse des besoins et des contrainte
  • Production 2: Une notice comparative des solutions envisageables justifiant votre choix final
  • Production 3: Des plans précis, des croquis, schémas de représentation de la solution retenue
  • Production 4: Une note de calcul permettant de vérifier un comportement ou une performance par rapport au cahier des charges
  • Production 5: Une maquette de représentation de la solution choisie, numérique ou réelle

L'intérêt d'avoir une permutation circulaire des études et des productions attendues, est d'évaluer les 4 membres d'un groupe sur les mêmes types de productions, donc sur les mêmes types de compétences.

L'exemple ci dessous présente la grille d'évaluation réglementaire complétée pour le groupe N°1 de 4 élèves auquel on soumettrait le sujet de projet N°1. On évalue les mêmes compétences, ce qui simplifie la construction de la grille d'évaluation.




Eleve: Nom / Prénom Groupe/ ......... / Membres du groupe ELEVE 1 ELEVE 2 ELEVE 3 ELEVE 4
Projet N°1: Nom du projet        
Evaluation: Répartition des questions ou responsabilités confiées aux élèves sur lequelles il seront évalués individuellement

E1 (P1 et P5)
E2 (P2)
E3 (P3)

E1 (P2)
E2 (P3)
E3 (P4)
E1 (P3)
E2 (P4)
E3 (P1 et P5)

E1 (P4)
E2 (P1 et P5)
E3 (P2)

Compétences évaluées  Indicateurs d'évaluation        
O7 - Imaginer une solution, répondre à un besoin        
CO7-1 Participer à une étude architecturale dans une démarche de développement durable Le besoin relatif au projet est identifié O O O O
Les fonctions principales du projet sont identifiées O O O O
Les critères du cahier des charges du projet sont décodés O O O O
Une démarche d'analyse du problème est mise en œuvre        
Les principaux points de vigilance (économiques, développement durable, intégration en site) relatifs au projet sont identifiés        
CO7-2 Proposer et choisir des solutions techniques répondant aux contraintes et attentes d'une construction Des pratiques de travail collaboratives sont mises en œuvre O O O O
Les moyens conventionnels de représentation des solutions sont correctement utilisés (croquis, schémas, etc.) O O O O
Les contraintes de normes, propriété industrielle et brevets sont identifiées O O O O
Les solutions techniques proposées sont pertinentes des points de vue développement durable et économique        
Les caractéristiques comportementales des solutions retenues répondent au cahier des charges        
Les choix sont explicités dans une démarche d'analyse globale de réponse au cahier des charges        
Une recherche systématique de produit innovant est effectuée        
CO7-3 Concevoir une organisation de réalisation Le phasage des opérations de réalisation est réaliste, le chemin critique est identifié O O O O
Les procédés de mise en œuvre sont choisis et justifiés O O O O
La logistique de réalisation répond aux contraintes techniques et de site du chantier O O O O
Les impacts environnementaux sont identifiés, des solutions de limitation sont proposées        
O8 - Valider des solutions techniques        
C08-1 Simuler un comportement structurel, thermique et acoustique de tout ou partie d'une construction Les variables des modèles sont identifiées O O O O
Leurs influences respectives sont décrites        
Les scénarios de simulation sont appliqués O O O O
Les conditions de l'essai sont identifiées et justifiées        
CO8.2 Analyser les résultats issus de simulations ou d'essais de laboratoire Les observations et mesures sont méthodiquement menées        
Les incertitudes sont estimées        
L'interprétation des résultats est cohérente O O O O
Les résultats de la simulation et les mesures sont corrélés (validation des modèles)        
CO8.3 Analyser et valider les choix structurels et de confort Une démarche d'analyse de la structure est mise en œuvre O O O O
Les écarts entre les performances attendues et celles consécutives aux choix effectués sont établis O O O O
Les contraintes de normes, propriété industrielle et brevets sont identifiées        
Les impacts environnementaux sont identifiés, des solutions de limitation sont proposées        
O9 - Gérer la vie du produit        
CO9.1 Améliorer les performances d'une construction des points de vue énergétique, domotique et informationnel Un bilan des performances de la construction existante est établi O O O O
Les besoins de l'usager sont traduits en solutions technologiques O O O O
Le contexte normatif est précisé        
Une réalisation permet de constater les améliorations attendues        
L'adaptabilité de la construction rénovée est prise en compte O O O O
CO9.2 Identifier les causes de désordres dans une construction Une investigation est réalisée        
Les désordres et leurs causes sont identifiés        
Des solutions de remédiation sont envisagées        
CO9.3 Valoriser la fin de vie du produit : déconstruction, gestion des déchets, valorisation des produits Une analyse de cycle de vie de tout ou partie d'une construction est menée O O O O
Les contraintes normatives (au sens du développement durable) sont répertoriées O O O O
Une procédure de valorisation des produits est proposée        

L'évaluation de l'oral final (retour au sommaire)

La grille ci dessous présente les compétences à évaluer lors de l'oral final. Ces compétences sont fortement issues des compétences de l'enseignement transversal.




Compétences évaluées Indicateurs d'évaluation
O1 - Caractériser des systèmes privilégiant un usage raisonné du point de vue développement durable
O1 - Caractériser des systèmes privilégiant un usage raisonné du point de vue du développement durable
CO 1.1 Justifier les choix des matériaux, des structures du système et les énergies mises en œuvre dans une approche de développement durable La justification des propriétés physico-chimiques, mécaniques ou thermiques des matériaux est claire et concise
Les coûts relatifs, la disponibilité et les impacts environnementaux des matériaux sont évoqués
La relation entre la morphologie des structures et les moyens de réalisation est explicitée de manière claire et concise
La morphologie des structures est justifiée par l'usage et le comportement mécanique
Le choix des énergies mises en œuvre est justifié, l'efficacité énergétique est évoquée
CO 1.2 Justifier le choix d’une solution selon des contraintes d’ergonomie et d’effets sur la santé de l’homme et du vivant La justification des paramètres de confort et la réponse apportée par le système est abordée
Les contraintes de sécurité sont signalées
La prévention des conséquences prévisibles sur la santé est expliquée
O2 - Identifier les éléments permettant la limitation de l’impact environnemental d’un système et de ses constituants
CO 2.1 Identifier les flux et la forme de l’énergie, caractériser ses transformations et/ou modulations et estimer l’efficacité énergétique globale d’un système Les flux d’énergie sont décrits
  La forme de l'énergie est précisée
  Les caractéristiques des transformations ou modulations sont précisées
  La quantification de l'efficacité énergétique globale est précisée
CO 2.2 Justifier les solutions constructives d’un système au regard des impacts environnementaux et économiques engendrés tout au long de son cycle de vie Les solutions constructives sont identifiées
  Le cycle de vie du système et de ses composants est identifié
  La relation « Fonction/Impact" » environnemental est précisée aux étapes essentielles
  La relation « Fonction/Coût/Besoin » est justifiée
  Le compromis technico-économique est expliqué
O6 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet
CO 6.1 Décrire une idée, un principe, une solution, un projet en utilisant des outils de représentation adaptés L’(les) outil(s) de représentation est) (sont) correctement utilisé(s) pour la description
  Les outils de représentation sont correctement décodés
  La description est compréhensible
CO 6.2 Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un système en utilisant l'outil de description le plus pertinent L’(les) outil(s) de description utilisé(s) est (sont) adapté(s) au propos
  L’(les) outil(s) de description est (sont) correctement utilisé(s)
  La description du fonctionnement est concise et correcte
CO 6.3 Présenter et argumenter des démarches, des résultats La présentation est claire et concise
  La démarche est argumentée
  Les résultats sont présentés et commentés de manière claire et concise
  L'expression est claire et rigoureuse
  Le vocabulaire nécessaire est maîtrisé
O8 - Valider des solutions techniques
CO8 Justifier des éléments d’une simulation relative au comportement de tout ou partie d’un système et les écarts par rapport au réel Les paramètres du modèle sont justifiés
  Leurs influences respectives sont explicitées
  La limite d'utilisation du modèle est justifiée
  Les variables mesurées sont pertinentes
  Les écarts sont expliqués de manière cohérente pour valider une solution technique

Comment gérer le volume horaire du projet ? (retour au sommaire)

70 heures est un volume important pour un élève, mais faible pour un projet de conception. Les taches listées ci dessus ne sont pas les seules à réaliser par l'élève, il faut ajouter:

  • La découverte du projet, de sa problématique, du dossier support
  • Les phases d'analyse, de reflexion, de doute et questionnement
  • Les phases d'échanges entre membres du groupe de projet
  • Les phases de balbutiement et d'erreurs quon retrouvera dans toutes les productions.

Pour identifier les possibilités et impossibilités du projet, consédérons deux situations extrêmes:

Première situation "modélisante":

Tous les élèves travaillent ensemble sur les mêmes productions, de manière équilibrées. Le volume de 70 heures est alors consacré aux taches précédement décrites, et permet entre 5 et 6 heures par type d'activité élève (70 heures /12 activités = 5.8 heures).

Ce modèle permet de voir que le volume minimal d'heures que le groupe d'élève va accorder a une activité se situe dans l'ordre de grandeur de 5 à 6 heures. (schéma ci dessous, en heures passées par les élèves sur les phases du projet)

Deuxième situation extrême:

Chaque élève est affecté à une tache de production différente (dessin, calcul, maquette ...). Seules les phases de concertation sont collectives.

En faisant travailler chaque élève sur une tache de production différente, on arrive au volume maximal d'heures qu'on peut consacrer à une tâche de production. (schéma ci dessous, en heures passées par les élèves sur les phases du projet)

Ce modèle permet  de voir que l'ordre de grandeur de temps disponible pour certaines productions peut atteindre la vingtaine d'heures.

Un modèle plus réaliste

Le modèle le plus réaliste est sûrement celui qui se situerait entre ces deux extrêmes, c'est le modèle du groupe de 4 élèves qui se sépare en deux groupes de deux pour réaliser des productions. Dans ce cas, le temps disponible pour les productions se situe dans un ordre de grandeur de la dizaine d'heures. (schéma ci dessous, en heures passées par les élèves sur les phases du projet)

Sur quel volume horaire prévoir les productions des élèves ?

L'analyse simpliste précédente permet de voir qu'envisager des productions d'élèves exigeant une dizaine ou une douzaine d'heures semble réalisable, avec la possibilité pour certaines taches de doubler ce volume (maquette réelle avec expérimentation par exemple, plan détaillé ou maquette 3D ...)

Quel travail sur le projet en dehors des cours ?

Le projet est conçu pour être vécu collectivement en classe.
Il n'est donc pas spécialement prévu pour être réalisé à la maison, sous forme de devoirs, mais rien n'interdit de demander aux élèves de rechercher des informations en dehors des cours, ou de mettre au propre des productions écrites.

Le principe est de présenter à l'examen une production qui représente un volume d'heures de 70 heures.
Les projets de BTS sont conçus pour des volumes de 120 heures, il faut donc différentierl le projet de BAC du projet de BTS.
Il n'est pas interdit de passer plus de 70 heures sur je projet, mais la partie présentée à l'examen doit représenter 70 heures de travail en cours. 

En effet, si le projet est motivant et que l'élève y adhère, il est probable qu'il puisse y penser de temps en temps hors des cours (phases de questionnement, phase de décision ...). Ces moments rendront l'élève plus efficace lorsqu'il réintègrera le projet en cours de STI2D.

(suite à venir, en cours de rédaction)

Rédiger la fiche de cadrage du projet (retour au sommaire)

(suite à venir, en cours de rédaction)

Pour en savoir plus

voici un diaporama qui présente ce projet STI2D, dans le cas de la spécialité ITEC