Présentation et conduite du projet de fin d'année dans la spécialité SIN
Rédacteur(s) : Philippe Mariano
Mise à jour le 12/6/2023
Liens
1. Le projet et le "grand oral"
1.1 Objectifs du projet
- réinvestir les connaissances acquises au cours de l'année au sein d'un groupe,
- servir de support pour répondre aux questions de l'épreuve du grand oral :
- la question “générale” permettant de présenter le projet, liée à la spécialité “STI2D SIN”.
- la question “technique” associée à une tâche du projet, en lien avec la spécialité “Physique”.
1.2 Schéma explicatif
2. Les projets proposés pour l'année scolaire 2022-2023
- Durée : 8 semaines (S31 27/3 à S40 2/6) soit 72h
- Grand oral blanc : S41
3. Les questions du "grand oral"
3a. La question générale
- Première étape
Exemple de démarche adoptée pour rédiger le plan
Le projet choisi (le quoi) est une Maison domotisée. Ce projet est lié au thème : “La domotique”. On cherche une situation déclenchante pour aborder le thème.
- Situation déclenchante
La situation en Ukraine en 2022 a mis en évidence notre dépendance aux énergies fossiles telles que le gaz (pas écodurable, cher, importé, ressources limitées, etc.)
Cette situation déclenchante fait apparaître un besoin.
- Besoin
Remplacer le gaz par l'électricité comme énergie de confort dans une maison individuelle (éolien, photovoltaïque, ) et en contrôler la consommation.
La nécessité de contrôler la consommation d'énergie implique le développement d'une solution.
- Solution proposée
Domotiser une maison individuelle (chauffage électrique connecté).
À partir des considérations ci-dessus, on élabore le plan de l'exposé écrit.
Exemple de plan
§1 La situation déclenchante §2 Se chauffer : histoire et énergies Phrase de transition §3 Les énergies - Le problème lié aux énergies fossiles aujourd'hui (pollution, dépendance, ressources limitées, etc.) - Les énergies propres - Quelle énergie pour une habitation ? Phrase de transition §4 La Domotique - Les rôles de la domotique - La gestion de l'énergie dans une habitation Problématique : comment optimiser la consommation d'énergie dans une maison individuelle ?
- Deuxième étape
Travail à imprimer et à rendre au plus tard le 16/4/2023 sur Nextcloud. [Critères d'évaluation]
- Troisième étape
Exemple de question générale de grand oral (fait référence au thème du projet)
- Exemple de plan pour les 5mn de présentation
- Contenu de l'Introduction (pas forcément dans l'ordre)
- Situation déclenchante
- La question
- le plan du développement
- Développement : reprendre les parties de l'exposé écrit avec les phrases de transition
- Conclusion
- Répondre à la question en se référant au développement
- Anoncer la problématique du projet et éventuellement votre(vos) tâche(s)
3b. La question technique
Exemple de question technique de grand oral (fait référence au travail réalisé dans le projet)
- Exemple de plan pour les 5mn de présentation
- Situation déclenchante
- Introduction : présentation du thème du projet et de l'Objectif attendu (extrait du cahier des charges chiffré)
Exemple : ma tâche a consisté à mesurer la température entre min et max avec une précision de x à l'intérieur de la maison, à la transmettre sur un réseau et à l'afficher dans une page web avec une résolution de y - Développement
- Description de la grandeur physique que vous avez mesurée (en choisir une, si plusieurs ont été étudiées !)
Exemple : définition de la température, unité(s), appareil(s) de mesure, etc. - Acquisition de l'information (décrire la chaîne de mesure et de traitement liée à l'objet connecté (Arduino)
- Transmission de l'information (décrire le moyen de transmission utilisé)
Exemple : les mesures sont transmises par le module wifi de l'Arduino à un serveur HTTP (Raspberry Pi) via le réseau de la salle de classe. - Restitution de l'information (décrire le mode d'affichage retenu)
Exemple : un widget placé dans une des pages du site affiche la température mesurée dans la maison.
- Conclusion, synthèse
Exemple : comparaison de l'objectif attendu avec le résultat obtenu, ce qu'il reste à faire, etc.
- Ce que l'on peut vous demander pendant les 10mn de question (exemples)
- Citer les caractéristiques d'un capteur (tension d'alimentation, précision, etc.), son type (analogique, numérique), etc.
- Donner les coefficients n et VPE d'un CAN. Calculer un quantum.
- Donner un exemple de bus synchrone ou asynchrone. Comparer ces bus.
- Expliquer le principe de la communication entre la carte Arduino (utilisée dans le projet) et un PC.
- Citez les langages (utilisés dans le projet) pour créer votre IHM Web.
- etc.
4. Organisation du projet
4.1 Le projet étape par étape
- Étape 1. Analyse du besoin et organisation du travail
- Construire une carte mentale Xmind destinée à faire apparaître les tâches à réaliser (cahier des charges chiffré) (travail collectif),
- Compléter le tableau “Cahier des charges et répartition des tâches du groupe projet (tableau) disponible dans le répertoire 1_Carte_Mentale_CdC_SysML sur Nextcloud et le faire valider (travail collectif).
- Établir le planning de répartition des tâches (prévisionnel) du groupe (situé dans le répertoire 2b_Plannings sur Nextcloud) et le faire valider (travail collectif),
- Établir les diagrammes SysML (Cas d'utilisation, exigences, BDD, IDB) (travail collectif (fait en 2I2D))
- Étape 2. Conception préliminaire
- Acquisition : vous faites des recherches afin de choisir les capteurs (travail personnel)
- Restitution
- vous établissez la maquette graphique du site pour PC, l'architecture (nom des pages et des fichiers représentés sous forme hiérarchique), la charte graphique. Vous choisissez des règles d'écoconception. (travail collectif)
- vous choisissez les outils pour l'affichage de l'information (jauge, graphique, valeur, etc.) (travail personnel)
- Étape 3. Conception détaillée
- Acquisition : vous étudiez le fonctionnement des capteurs, la commande des actionneurs, vous établissez les algorithmiques des programmes à réaliser. (travail en binôme)
- Restitution :
- vous dimensionnez le gabarit du site (travail collectif)
- vous établissez la maquette graphique de l'“outil” retenu pour afficher votre grandeur physique (travail personnel).
- Étape 4. Réalisation
- Acquisition : mesures, programmation, tests (travail en binôme)
- Restitution : programmation, tests (travail personnel)
Tâche 1 | Tâche 2 | |
---|---|---|
Élève 1 | Outil graphique de restitution de l'information (Widget, valeur numérique + CSS, image(s), etc). à construire, à tester, à intégré dans la page personnelle (CSS) et à commenter) | Conception du gabarit (template) du site pour PC pour distribution aux membres du groupe |
Élève 2 | Conception du site pour mobile avec jQuery mobile | |
Élève 3 | Schéma du réseau du groupe de projet + analyse d'une communication avec Wireshark | |
Élève 4 | Rédaction du contenu de la page d'accueil du site PC (texte, image, CSS, QRCode, etc.) |
- Étape 5. Maquétisation
- On rassemble les deux parties. (travail collectif sous la responsabilité de l'élève 4)
4.2. Planification et suivi
4.3. Matériels disponibles
Matériels de la partie « Acquisition de l’information »
Chaque binôme a en charge un capteur analogique et un capteur délivrant une information binaire ou numérique (ex: I2C).
Les binômes disposent du matériel suivant pendant tout le projet :
- une carte Arduino Uno, Arduino MKR 1010 Wifi ,
- une carte d’interconnexion pour les capteurs,
- une carte LCD,
- des capteurs, etc.
Matériels de la partie « Restitution de l’information »
Le groupe dispose des matériels suivants :
- Un compte sur un Raspberry Pi accessible sur le réseau Wifi SynBoxLAN.
- Tout autre matériel spécifique nécessaire au projet.
4.4. Nom et position des travaux à rendre au cours et en fin de projet
- Le travail collectif
- 1 carte mentale → NextCloud dans 1_Carte_Mentale_CdC_SysML
- Nommage : CarteMentale_NomProjetx
- 1 cahier des charges présenté sous la forme d'un tableau → Nextcloud dans 1_Carte_Mentale_CdC_SysML
- Nommage : CdC_NomProjetx
- Le travail personnel
- 1 Exposé écrit → NextCloud dans 0_Recherches_documentaires_plan_Exposés
- Nommage : TSIN_Exposé_NomProjet_Nom_prénom.pdf
- 1 Recherche documentaire pour le texte de la page web personnelle (§Grandeur physique, §rôle GP dans projet, §capteur) → NextCloud dans 0_Recherches_documentaires_plan_Exposés
- Nommage : TSIN_Nomprojet_Grandeur_Physique.odt
- 1 carnet de bord (format papier à renseigner à la fin de chaque séance)
- Le code (voir profs)
- En cours de projet : à placer dans votre compte sur le NAS SIN.
- A la fin du projet : à placer sur le Raspberry Pi (site web du groupe) et dans les cartes Arduino (programmes de mesure).
4.5. Évaluations
- L'exposé écrit : une note /20 coeff. 1
- Le suivi de projet (tenu quotidienne du carnet de bord) : une note /20 coeff. 1
- Critères de notation : nombre de séances, champ “Evolution”, champ “prévision” et ressources bibliographiques renseignés.
- Travail réalisé pendant les séances de projet : une note /20 coeff. > 1
Notation en 2023: dans la partie restitution, le nombre de points attribués à l'activité en projet est compris entre 0 et 30, (note d'activité limitée à 20). [bilan PROF]
Outil graphique | test Arduino | Page perso sur NAS | Page perso sur Rpi | Tache 2 | Oral |
---|---|---|---|---|---|
7 points | 2 points | 5 points | 2 points | 10 points | 3 points |
4.6. Le répertoire du groupe de projet sur Nextcloud
Chaque groupe dispose d’un espace partagé avec les enseignants dans Nextcloud.
Cet espace contient les répertoires ci-contre. Le contenu des répertoires 0 à 3 est contrôlé par les professeurs.
Le répertoire 4 est “la propriété” des élèves.
Remarque : le contenu de cette page est susceptible d'évoluer au cours du projet.