Efficacité de la formation par Apprentissages par Problèmes (APP) pour l'acquisition des compétences scientifiques et techniques en Cursus Master Ingénierie

International audienceThe aim of this paper is to introduce problem based learning (PBL) as one of the solutions to the lack of satisfaction as regards the traditional teaching (explicit teaching) of disciplinary skills expected from an engineer. The experiment is led in a bachelor's degree in Sciences for the Engineer, within a Master's degree Engineering Program (CMI) on the course entitled Study of mechanical systems. The method held to estimate the efficiency of PBL is based on diverse criteria of efficiency such as learning gain, transfer of knowledge. The partial results obtained show that PBL is effective on the acquisition of disciplinary skills.Cet article a pour objet l'apprentissage par problèmes (APP) qui est une des solutions possible, à partir du constat de non satisfaction de l'enseignement traditionnel (explicite) vis à vis des compétences disciplinaires attendues d'un ingénieur. L'expérimentation est menée en licence sciences pour l'ingénieur dans un Cursus Master Ingénierie (CMI) sur l'UE étude des systèmes mécaniques. La méthode retenue pour évaluer l'efficacité du dispositif en APP est fondée sur divers critères de l'efficacité (exemples : gain d'apprentissage, transfert des connaissances,…). Les résultats partiels obtenus montrent que le dispositif en APP est efficace sur l'acquisition des compétences disciplinaires

Analyse d’un cylindre à paroi mince sous pression : un support simple de montée en compétences

International audienceDans le cadre de la Licence SPI (Sciences Pour l’Ingénieur) de l’UFC (université de Franche-Comté) à Besançon, les étudiants sont amenés à étudier la mécanique de solides déformables dans plusieurs unités d’enseignement. Les étudiants en deuxième année de Licence SPI suivent des cours de dimensionnement des structures et une introduction au calcul des structures par éléments finis. Les étudiants en troisième année de Licence SPI parcours Mécanique suivent des cours de mécanique des milieux continus et d’élasticité linéaire. Afin de proposer une offre de formation cohérente, l’équipe enseignante en mécanique a mis en oeuvre une démarche par compétences. L’objectif de ce papier est de présenter l’application de la démarche par compétences dans le cadre de travaux pratiques de 2e et 3e année de Licence SPI en mécanique des solides déformables. Ce papier met l’accent sur les apports pédagogiques pour l’étudiant des travaux pratiques présentés. Le dispositif expérimental utilisé est un cylindre à paroi mince sous pression interne, ouvert ou fermé à ses extrémités. Il permet aux étudiants d’aborder de façon simple les états de contrainte uniaxial et biaxial. La présentation vise à montrer comment les travaux pratiques, proposant mise en évidence expérimentale, calculs et simulations, permettent, au cours de ces deux ans de formation, d’atteindre le niveau de compétences attendu en début de Master à dominante Mécanique

A design-for-casting integrated approach based on rapid simulation and modulus criterion

This paper presents a new approach to the design of cast components and their associated tools. The current methodology is analysed through a case study and its main disadvantages underlined. Then, in order to overcome these identified drawbacks, a new approach is proposed. Knowing that this approach is mainly based on a rapid simulation of the process, basics of a simplified physical model of solidification are presented as well as an associated modulus criterion. Finally, technical matters for a software prototype regarding the implementation of this Rapid Simulation Approach (RSA) in a CAD environment are detailed

Démarche globale d'optimisation en contexte probabiliste pour l'ingénierie mécanique

Dans ce projet de thèse, nous souhaitons développer une démarche globale d'optimisation en lien avec la nature particulière des problèmes à traiter, démarche intégrant les meilleures techniques numériques d'optimisation, de méta modélisation et de propagation des incertitudes. L'idée centrale de ce projet est de s'appuyer ces caractéristiques communes et d'injecter dans la technique d'optimisation des connaissances propres aux modèles physiques utilisés dans la formulation du problème. En effet, il est aujourd'hui admis, qu'aucun algorithme d'optimisation n'est meilleur en moyenne sur les tous les autres, indépendamment de la nature du problème traité. Par conséquent l'apport de connaissances liées à la physique du problème est un des éléments déterminants dans l'efficacité des techniques d'optimisation. Dans ce domaine de l'ingénierie, l'efficacité d'un algorithme doit être comprise comme la capacité à résoudre le problème d'optimisation et à produire une description aussi continue et régulière que possible, de l'ensemble des meilleurs compromis des solutions optimisées, le tout dans des temps de calculs raisonnables (entre quelques heures et quelques jours). La méthodologie qui sera développée repose sur trois phases principales. La première consiste en une synthèse des problèmes d'optimisation qui serviront de base de test. Il s'agira pour ces problèmes de les formuler ou de faire évoluer la formulation des problèmes existants. L'objectif étant de les plonger dans la même catégorie en y intégrant les caractéristiques nécessaires : prise en compte de l'incertitude pour certains et donc du caractère probabiliste associé, formulation sous la forme d'un problème multi objectif pour d'autres. Dans la seconde phase il s'agira de consolider une revue la plus exhaustive possible des techniques numériques disponibles dans le domaine de la propagation des incertitudes, de la définition de modèles réduits par des techniques dites « externes » de construction de modèles réduits et des techniques de description des fronts de Pareto en contexte incertain. La troisième phase consistera à mettre en relation les propriétés et les caractéristiques des techniques numériques de l'état de l'art avec les comportements spécifiques des problèmes à résoudre. Au besoin lorsque un comportement ne pourra pas être associé à certaines caractéristiques il pourra être pertinent de proposer d'améliorer certaines propriétés de la technique numérique concernée. Ce projet est un projet relativement amont de techniques numériques avancées d'optimisation avec un spectre d'application assez large en ingénierie mécanique. Cela devrait nous permettre de valoriser ce travail à la fois dans la communauté de l'optimisation appliquée à l'ingénierie en mécanique et matériaux mais également dans les communautés liés aux procédés et aux applications d'ingénierie océanographique et portuaire

Deformation heterogeneity study of a 6061-T6 aluminum alloy processed by equal channel angular pressing

Among the severe plastic deformation techniques, the equal channel angular pressing (ECAP) has drastically improved the mechanical properties of the processed alloys. However, information regarding friction phenomenon, which modifies the deformation at the surface and the heterogeneity microstrain state produced by the process itself, is still scarce. In the present work, the deformation heterogeneity and the friction effect, at the surface in the bulk material of the 6061-T6 aluminum alloy processed by ECAP, is presented and discussed. The residual stress (RS) measurements were performed by means of X-Ray diffraction. By means of synchrotron diffraction, volumetric sections of the ECAPed samples were characterized. Finite element analysis showed a good agreement with the experimentally obtained residual stress and microhardness mapping results. The study also showed that the highest deformation zones were located at the outer parts of the deformed samples (top and bottom), while the inner zone showed strain oscillations of up to 49±2 MPa.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Identification produit-procédés pour une conception proactive: application à la fonderie

Cette communication propose une démarche d'identification des liens produit-procédés basée sur des simulations numériques des procédés de fabrication dans le cas de procédés de fonderie. Ces identifications seront utilisées dans une approche DFM proactive afin de faire émerger les informations du produit (et sa géométrie) à partir de la définition des alternatives de gamme de fabrication. L'outil DFM proposé fait partie des applications données aux métiers, ici la fonderie, pour faire évoluer la représentation du produit

Evolution des pratiques en conception: une approche ergonomique compréhensive des objets médiateurs

peer reviewedCet article examine l’évolution et la modulation des usages des « objets médiateurs » en design industriel depuis l’avènement des outils de CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Ces outils ont longtemps été étudiés en regard des avantages et inconvénients que leur utilisation constituait pour le processus de conception, et toujours en comparaison des outils dits « traditionnels » (dessins à main levée, maquettes) [9 ; 5]. L’article suggère d’étudier plutôt ces outils, médiateurs de l’activité de conception, pour leur complémentarité qui apparaît parfois très en amont du processus de conception (dès la phase conceptuelle). Les bases théoriques qui structurent l’ensemble de l’intervention sont présentées et discutées à la lumière de cette suggestion tout comme les principaux résultats d’une intervention in situ, pour une objectivation des nouvelles pratiques « métier »

Les auditeur.rice.s du Cnam en emploi dans une entreprise du secteur des activités spécialisées scientifiques et techniques

L'Observatoire à l'étude, n° 4Les entreprises du secteur des activités spécialisées scientifiques et techniques (ASST) apportent à leurs client.e.s – entreprises, administrations ou personnes - des connaissances et compétences pointues dans un champ large de domaines tels que les activités juridiques, l’architecture, la recherche & développement, l’accompagnement de projet dans l’informatique ou l’industrie par exemple. Ces types d’activités requièrent un niveau de formation élevé afin de répondre aux besoins d’expertise et de transfert de connaissances. Le Conservatoire national des arts et métiers (Cnam) en tant qu’établissement d’enseignement supérieur apporte une réponse aux besoins de ces entreprises en formant de futurs expert.e.s