guide du Made in 3D V2
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Created on August 28, 2020
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Transcript
START
Initier les élèves à la conception 3D et à la culture de l'innovationGuide pédagogique pour le professeurédition 2021-2022
Concours Made In 3D
Le contexte
ETAPE 7
ETAPE 6
ETAPE 5
ETAPE 4
ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
+info
Réalisation des livrables
+info
Réalisation du prototype
+info
Se lancer
+info
Prototypage et tests
+info
Conception d'un produit
+info
Brainstorming
+info
Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in
step 1
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Sélection
Sommaire
Calendrier
Annexes
Témoignages
Made In 3D : c'est quoi ?
ETAPE 8
+info
Préparation de la finale
Made In 3D : c'est quoi ?
Made In 3D : c'est quoi ? (I)
Made In 3D c'est un concours de conception et de fabrication 3D destiné aux classes de collège et de lycée organisé par les fondations La main à la pâte & Dassault Systèmes.
Made In 3D : c'est quoi ? (II)
Made In 3D se situe à la croisée : - d’une méthode de conception, la démarche design, - d’outils numériques: logiciels, tablettes, et imprimante 3D, - et d’une organisation de la classe sous la forme de start up.
Made In 3D : c'est quoi ? (III)
LES COMPETENCES TECHNIQUES
- Comprendre les raisons de la présence des objets techniques de notre environnement,
- Développer sa curiosité dans le domaine des technologies numériques,
- Mener à bien une démarche de création,
- Réaliser un ou plusieurs prototypes, concevoir un argumentaire technique / commercial, ...
LES COMPETENCES HUMAINES
- Développer les capacités d’argumentation et de présentation,
- Mener une démarche personnelle et assumer des responsabilités,
- Dialoguer, échanger, argumenter au sein d’un groupe, ...
LES ATTENDUS POUR LES ELEVES
- Mettre en oeuvre une démarche de conception et fabrication 3D : le design thinking appuyée par des outils spécifiques (modeleur 3D et impression 3D),
- Mettre en place une organisation entrepreneuriale : la start up,
- Découvrir des nouveaux métiers liés à l’innovation, à la conception et à l’usage d’outils numériques,
- Participer en équipe à un concours national.
Le contexte
Le contexte - La start up
DANS LE PROJET LES ELEVES S'ORGANISENT EN GROUPE DE 3 A 6 PERSONNES A LA MANIERE D'UNE START UP AVEC LES CARACTERISTIQUES SUIVANTES :
- Une entreprise ayant sa propre identité, son logo, son objectif ainsi qu'un fort potentiel de croissance et d'innnovation,
- Une organisation dynamique des rôles et des circuits de prise de décisions,
- En évolution permanente en fonction de l'objectif fixé,
- Fondée sur une proposition créative,
- De caractère informel dans son organisation et modalités de travail,
- Dans une ambiance conviviale,
- Avec un esprit de partage et de collaboration,
- Qui ne vend pas encore mais cherche un modèle économique original.
Calendrier
Calendrier
Participez à une formation en ligne
Les projets sont sélectionnés
Septembre
Démarrez votre projet avec votre classe
Calendrier
Finale nationale sur le campus Dassault Systèmes pour les équipes sélectionnées
Juin
Rendez les travaux de votre classe
Avril - mai
Les dossiers les plus prometteurs et créatifs sont sélectionnés par le jury pour la finale
Un ou deux points d'avancement à distance
Janvier-Mars
Suivi régulier des participants
Octobre
Inscrivez-vous au concours
Juin-Août
Ce calendrier est donné à titre indicatif
Amorcer le défi avec une classe
Travailler en groupes
Matériel et fournitures
Organiser la salle de classe
ETAPE 7
ETAPE 6
ETAPE 5
ETAPE 4
ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming
+info
Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in
step 1
Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 1 : Se lancer
ETAPE 7
ETAPE 6
ETAPE 5
ETAPE 4
ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming0
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 1 : Se lancer - Matériel et fournitures
Un suivi tout au long du projet
Petites fournitures
Tablettes
Licences SolidWorks
Imprimante 3D
ETAPE 7
ETAPE 6
ETAPE 5
ETAPE 4
ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming0
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 1 : Se lancer - Organiser la salle de classe
Z1,...Z6 : zones de travail
Z6
Z5
Z4
Z3
Z2
Armoire
Imprimante 3D
Bureau du professeur
Postes informatiques
Postes informatiques
Postes informatiques
Z1
Imprimante 3D
Postes informatiques
Postes informatiques
Zones de travail
Zones de travail
Postes informatiques
Zonese travail
Pour faciliter le travail des groupes, la classe peut être organisée en plusieurs espaces de travail.Des tableaux mobiles peuvent être utilisés pour permettre à la fois de créer des zones d'expression et des cloisons.Dans chaque zone on trouvera des ordinateurs et une tablette ; la salle est équipée d'une ou plusieurs imprimantes 3D.Idéalement, lors des phases de prototypage, une réserve de petit matériel souvent issu de récupération est à disposition des élèves (dans une armoire mobile, par exemple).
ETAPE 7
ETAPE 6
ETAPE 5
ETAPE 4
ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming0
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 1 : Se lancer - Amorcer le défi avec une classe
La mise en situation de départ est un élément très important de la démarche, qui permet aux élèves de prendre connaissance du chemin à parcourir et du rôle de l'enseignant durant cette période.Cette mise en situation doit prendre du temps et permet de travailler sur la prise de parole, l’argumentation et le savoir-être. Une première période de travail fixe les modalités de communication qui seront utilisées durant le projet, à savoir une parole libre, structurée et argumentée et stimule la capacité d'écoute attentive et de bienveillance. L'enseignant présente le projet, mais rapidement sa posture se modifie et il devient une ressource d’information, une personne référente quant aux attentes du concours et sur les aspects techniques et numériques.Dans cette phase, les groupes seront formés autour d’idées ou de concepts forts exprimés par les élèves.
ETAPE 7
ETAPE 6
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ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming0
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
En savoir plus sur la start up
ETAPE 1 : Se lancer - Travailler en groupe
Les groupes seront formés autour d’idées ou de concepts forts exprimés par les élèves et non par réseau d’amitié. Chaque groupe prend alors la forme d’une start up et une forme de jeux de rôle est mis en place.Dans chaque start up, une identité de groupe est à forger. Cette identité se fonde autour de quelques valeurs qui lient leurs membres et leur projet.Un nom et un logo montrant ces valeurs est à créer et à afficher dans chaque zone de travail.
Dans chaque groupe, une première séance de brainstorming (en français remue-méninges) permet de repérer des besoins et trouver comment y répondre de manière créative. C’est une méthode de créativité. À partir d’un problème ou d’une idée, il s’agit de produire le plus grand nombre d’idées puis d’en questionner quelques-unes pour n’en retenir qu’une seule.Il y a deux phases : une quantitative et une qualitative.Phase quantitative : consiste à produire le plus d’idées possible.Phase qualitative : ensuite, il s’agit de sélectionner des idées pour les associer, les retravailler en profondeur.À la fin du brainstorming, les tableaux mobiles sont remplis de schémas, de brouillons et de ratures. Il ne faut pas attendre à ce qu'apparaisse un produit clairement défini dès cette étape mais plutôt qu’une idée générale se profile et donne une base fédératrice au groupe. C’est ce concept émergeant qui fera que tous les équipiers iront dans la même direction.
ETAPE 7
ETAPE 6
ETAPE 5
ETAPE 4
ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 2 : Brainstorming (I)
Modèle de compte rendu de groupe - Le brainstorming
Exemples de brainstorming de départ.
ETAPE 7
ETAPE 6
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ETAPE 4
ETAPE 3
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ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming0
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 2 : Brainstorming (II)
Nous vous proposons ce modèle de document à faire remplir par chaque groupe à la fin du brainstorming. Cela permettra de faire un bilan d'étape et de préparer les phases suivantes du projet.
ETAPE 7
ETAPE 6
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ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming0
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ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 2 : Brainstorming (III)
Le brainstoming ne pose pas en soit de réelle difficulté, c’est un fil conducteur qui donne du sens aux activités à réaliser.Toutefois, la recherche d’une idée peut poser problème aux élèves.Il s'agit d'un point crucial pour l'élaboration du projet mais qui peut s'avérer assez limité car les élèves se basent sur leur environnement proche, ce qui peut restreindre les possibilités à leurs objets du quotidien (support pour téléphone...). Pour cela il est conseillé de ne pas chercher une problématique mais de commencer par créer des catégories qu’ils croiseront pour faire surgir une idée.Par exemple, si leurs valeurs de groupe sont : amitié, sport, dépassement, le travail s'oriente de lui même vers un objet dédié à la performance sportive.Ce pas de côté est important pour prendre du recul et pour libérer la créativité des élèves.
ETAPE 7
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ETAPE 5
ETAPE 4
ETAPE 3
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ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming0
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Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 2 : Brainstorming (IV)
En savoir plus sur la démarche design
A la fin du brainstorming, chaque start-up rentre dans la phase créative et concoit un produit pour répondre à un besoin précis.Nous vous proposons de mettre en oeuvre avec vos élèves une démarche design.
ETAPE 7
ETAPE 6
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Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 3: Conception d'un produit
Schéma de la démarche design en technologie, qui est une adaptation en milieu scolaire de la méthode du design thinking (voir en annexe).
ETAPE 7
ETAPE 6
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ETAPE 4
ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming
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step 1
Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 3 : Conception d'un produit - La démarche design (I)
S2
Cahier des charges
SolidWorks
Imprimante 3D
Prototype
Idée
Solution
Prototypage
I2
I1
S2
S3
S1
Recherche et détermination de solutions
I..
I..
I..
I3
I4
Recherche d’idées
Brainstorming
Études anthropologiques Empathie
Besoins Conscients ou inconscients
Études de marché
Problème posé
Utilisateur
S1
S3’
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ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 3 : Conception d'un produit - La démarche design (II)
La démarche design possède plusieurs caractéristiques :
- La place de l’utilisateur est indissociable de son environnement,
- Elle privilégie la mise en avant de l’expérience à vivre par l’utilisateur plutôt que le produit ou le service en tant que tel,
- Elle décloisonne les compétences des acteurs de la conception,
- Ses modalités de travail lui confèrent souplesse et dynamisme,
- La place centrale est donnée à la créativité, l'innovation et la recherche de solutions,
- Son universalité et son caractère est trans-sectoriel,
- Elle utilise une approche faite de tâtonnements, essais et erreurs permettant ainsi aux élèves d’oser, et donc d’exprimer leur créativité,
- Un travail collaboratif rend indispensable l’implication et l’engagement de chaque élève du groupe
A l'aide du logiciel de conception 3D SolidWorks, le prototype est réalisé virtuellement, puis testé.Plusieurs tests peuvent être rendus nécessaires, dans une démarche d'exploration, de tâtonnements, d'essais.En phase de conception 3D, les participants peuvent rencontrer des difficultés. La modélisation en 3D, sans préparation en amont, est une activité qui peut sembler difficile. La méthode de création numérique nécessite quelques automatismes qui si ils ne sont pas acquis peuvent être limitant pour les élèves. Pour cette raison, certains enseignants trouvent utile d'organiser en classe une session de 2 heures d'auto-formation en petits groupes qui permet aux élèves de se familiariser avec le logiciel 3D utilisé. Pour approfondir, vous retrouverez en Annexe 6 - Bilbiographie et Sitographie, des liens vers des ressources SolidWorks.
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Réalisation des livrables
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Prototypage et tests
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Préparation de la finale
ETAPE 4 : Prototypage et tests (I)
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ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 4 : Prototypage et tests (II)
Voir quelques exemplesde réalisations
Un fois le prototype stabilisé, il est fabriqué à l'aide d'une imprimante 3D.
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Préparation de la finale
ETAPE 5 : Réalisation du prototype
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ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 5 : Réalisation du prototype - Exemples
(*) Présentation Assistée par Ordinateur
La PAO(*) du making of
Un clip promotionnel de 80 s
Dans chaque classe inscrite au concours les start ups participantes auront à produire deux livrables avant les vacances de printemps : un making of retraçant les principales étapes du projet ( généralement sous forme d'une présentation powerpoint) et un clip promotionnel du produit d'une durée maximale de 80 s.
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Préparation de la finale
ETAPE 6 : Réalisation des livrables
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ETAPE 8
Préparation de la finale
Le format de cette présentation est libre : vidéo, diaporama (PAO) ou autre …Elle raconte l’histoire à la fois de la start up et celle de la réalisation finale en montrant le cheminement, les tâtonnements, les décisions prises. Vous en trouvez ici un modèle.
ETAPE 6 : Réalisation des livrables - La PAO du making of
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Réalisation des livrables
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Prototypage et tests
Conception d'un produit
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Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
De 40 secondes à 80 secondes maximum, le clip promotionnel est une vidéo, a vocation de présenter et promouvoir le produit avec son concept. Il peut être sonorisé mais ce n’est pas une obligation. Il peut également être sous-titré.Vous trouverez ci-ontre des exemples de clips promotionnels réalisés dans le cadre d'éditions précdentes du concours.
ETAPE 6 : Réalisation des livrables - Les clips promotionnels
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Réalisation des livrables
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ETAPE 8
Préparation de la finale
Lors de la réalisation des deux livrables, la manipulation de fichiers numériques de différentes fonctions et en grande quantité peut être problématique.Pour la préparation des présentations making of et le tournage du clip pomotionnel, les élèves doivent être rigoureux dans le travail de création, de nommage et de collecte des documents numériques, les pertes de fichiers sont courantes et la qualité de la production finale peut s’en trouver dégradée.
ETAPE 6 : Réalisation des livrables - Points de vigilance
La note attribuée aux dossiers se base sur l'analyse des livrables reçus, en termes de contenus et de forme.En annexe vous trouverez la grille utilisée par le jury.
Le jury, après examen des livrables reçus, se réunit en mai et attribue :
- une note à chaque projet,
- une note globale pour la classe, correspondante à la moyenne des notes de chaque groupe.
ETAPE 7
ETAPE 6
ETAPE 5
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ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming
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step 1
Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 7 : Sélection et critères d'examen
Les participants à la finale doivent présenter les prototypes devant le jury.Chaque groupe a un temps de parole de 12 minutes et 8 minutes d'échanges avec le jury.La présentation orale étant un exercice difficile doit être préparée en suivant quelques conseils pratiques, que vous trouverez dans une fiche en annexe.Les finalistes, lors de leur venue sur le campus de Dassault Systèmes à Vélizy, pourront découvrir le Fablab et les technologies immersives les plus innovantes.
ETAPE 7
ETAPE 6
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ETAPE 4
ETAPE 3
ETAPE 2
ETAPE 1
Réalisation des livrables
Réalisation du prototype
Se lancer
Prototypage et tests
Conception d'un produit
Brainstorming
+info
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step 1
Sélection
ETAPE 8
Préparation de la finale
ETAPE 8 : Préparation de la finale
Témoignages
"Pour les élèves venant soutenir leurs projets et pour ceux n’ayant pas pu faire le déplacement, le ressenti est unanime. Ils en ont tiré une grande fierté. Fier de voir une idée se transformer en un objet concret, Fier de savoir modéliser et imprimer en 3D, Fier de pouvoir présenter leurs travaux à des professionnels, Fier d'être allés jusqu’au bout,Fier d’avoir accès à l'entreprise et aux installation 3D… autant de moteur de motivation et de réussite!"
Annexes
Grille d'analyse des dossiers
Annexe 4
Proposition de déroulement du projet
Proposition de déroulement séance 1
Annexe 1
Fiche pratique pour préparer l'oral de la finale
Annexe 5
Bibliographie etsitographie
Design thinking
Grille indicative d'évaluation
Suivi des groupes au quotidien
Annexe 6
Annexe 3
Annexe 2
- Présenter le défi Made In 3D, diffusion de videos,
- Aborder les raisons de l’apparition et de la disparition des objets,
- Aborder la notion de cycle de vie,
- Ne pas hésiter à aller dans la direction des questions des élèves,
- Rechercher des concepts forts sur lesquels s’appuyer,
- Constituer des groupes autour de ces concepts,
- ...
Annexe 1 - Proposition de déroulement - Etapes séance 1
De façon générale, le projet se déroule sur un cycle d’une quinzaine d’heures par classe. Ci dessous les étapes principales :
- Formation des groupes autour de valeurs et d’idées communes,
- Création de l’identité des groupes,
- Brainstorming : recherche de problématique concrète et de solutions,
- Sélection des solutions,
- Familiarisation avec SolidWorks,
- Création de contenu numérique relatant les travaux effectués au quotidien,
- Conception de plusieurs prototypes,
- Modelisation 3D et tests,
- Impression 3D,
- Préparation des support de communication: making of et clip promotionnel.
Annexe 1 - Proposition de déroulement du projet
Le rôle du professeur est d'accompagner sa classe à travers les différentes étapes de la démarche de conception.Une phase de présentation est réalisée en début de séance et les objectifs de la plage horaire sont clairement explicités par rapport à la trame globale du projet.Les groupes travaillent donc par petits objectifs et doivent assumer la production de ceux-ci dans un délai défini. Par ailleurs, pour contrôler l’avancé des projets, il est fréquent de réaliser des revues de projets.Certains groupes vont présenter leurs travaux face à la classe. Cet exercice permet de débloquer les équipes qui rencontraient un problème. Les commentaires des autres élèves permettent de corriger et réorienter les équipes vers une direction plus favorable. Des temps de synthèse sont nécessaires afin de formaliser les apprentissages. Ces temps donnent lieu à une évaluation sommative. Cette dernière permet à l'élève d’associer les connaissances à des applications concrètes réalisées en classe.
Annexe 2 - Suivi des groupes au quotidien et évaluation
L’objet produit par le groupe n’a pas à être en lui seul le motif d’une évaluation.Nous nous intéressons avant tout à la méthode et à la rigueur de la démarche.En effet, une idée pouvant paraître fragile dans les premiers temps peut, si elle est appuyées d’arguments convaincant et d’un travail d’analyse et de conception aboutie, être finalement récompensée par de bon résultats. Bien meilleurs qu’une bonne idée mal aboutie…Nous vous proposons une grille d'évaluation dans laquelle on retrouvera les compétences qui devront être validées par les élèves ainsi que des critères concernant le projet en lui même.
Annexe 2 - Suivi des groupes au quotidien et évaluation
Nous vous proposons à titre indicatif cette grille d'évaluation utilisée dans une classe participante.
Annexe 2 - Grille d'évaluation
Née dans les années 80 aux Etats-Unis, le design thinking est une méthode de conception souvent associée à l'innovation, qui met l'usager au centre de l'activité de conception.L'utilisateur est au centre du dispositif mais pas en tant qu'"objet" à observer, plutôt en se mettant à sa place pour vivre ce qu'il vit. La méthode a comme vocation de lui faire vivre une expérience, ne se limitant pas à lui proposer un service ou un objet.Le design thinking est une démarche collaborative qui s'appuie sur une intelligence collective possible grâce à un décloisonnement des services d'une entreprise.Une triple approche existe: - de l'ingénieur - analytique,- du designeur - intuitive et émotionnelle,- du marketeur.Le design thinking se fonde sur la collaboration et la communication entre ces trois services.
Annexe 3 - Design thinking
La méthode est dynamique, évolutive et flexible.Il s'agit d'une démarche non linéaire puisqu'à chaque moment il est possible de revenir aux étapes précédentes, ce qui donne vie à un processus cyclique et itératif.Une place prépondérante est donnée à la créativité.Le design thinking est un processus cognitif qui met en oeuvre la démarche de résolution des problèmes, à travers l'exploration, les tâtonnements, les essais...Nous vous proposons de vous inspirer de la culture maker.Selon cette approche, des ressources matérielles sont mises en commun afin de revenir à la fabrication physique d'objets.
Annexe 3 - Design thinking
Plusieurs étapes sont prévues, leur nombre est différent en fonction de la version de laquelle on décide de s'inspirer :- 7 étapes selon Rolf Faste : définir, rechercher, imaginer, prototyper, sélectionner, implémenter, apprendre ;- 5 étapes selon Jeremy Gutsche : définir, imaginer, synthétiser, prototyper, tester ;- 3 étapes proposées par Tim Brown : inspiration, imagination, implémentation.Certaines phases sont communes aux trois propositions :
- DEFINITION : c'est l'étude des besoins de l'utilisateur, de l'expérience qu'il vit ou qu'il désire vivre
- INSPIRATION ou IMAGINATION : c'est la phase de recherche des idées suivant un point de vue qualitatif (brainstorming) et un point de vue quantitatif
- PROTOTYPAGE : les solutions retenues précédemment permettent de communiquer une idée ; à cette étape des tests sont réalisés.
Annexe 3 - Design thinking
Annexe 4 - Grille d'analyse des dossiers
Annexe 5 - Fiche pratique pour préparer l'oral de la finale
Les programmes de technologie au collège :https://eduscol.education.fr/technocol/nouveaux_programmesUn guide de l'impression 3D en classe :https://cache.media.eduscol.education.fr/file/Numerique/63/2/Guide_impression3D-version_finale_930632.pdf Une page pour découvrir les produits SolidWorks : https://www.solidworks.com/fr/online-product-trials Un blog SolidWorks dédié aux enseignants : https://blogs.solidworks.com/enseignant/ Des solutions SolidWorks pour le monde de l’éducation : https://www.visiativ-education-recherche.fr/ressources-a-telecharger/
F. MEIGNIE, 3Défi - Guide du professeur, 2017
Annexe 6 - Bibliographie et sitographie
https://www.fondation-lamap.org/madein3D
Merci !
Guide réalisé par Alba Cappa / Louis Weiss©Fondation La main à la pâte