Grandes idées
Grandes idées
La conception en fonction du cycle de vie
tient compte des coûts économiques, de même que des conséquences environnementales et sociales du produit, de l’extraction des matières premières à la réutilisation ou au recyclage des matières constitutives
doit tenir compte des répercussions environnementales liées notamment à la fabrication, à l’emballage, à l’élimination et au recyclage
et sociales.
Les projets de conception personnels nécessitent l’évaluation, par l’élève, de ses compétences et le développement de celles-ci.
Les outils et les technologies
outils qui accroissent les capacités humaines
peuvent être adaptés à des fins précises.
Contenu
Learning Standards
Contenu
Conception en fonction du cycle de vie
Mathématiques
p. ex. les notions et les méthodes mathématiques qui appuient l’aspect computationnel de l’ingénierie en modélisation, en optimisation, en analyse numérique et en simulation
dans les projets d’ingénierie avancée
Techniques de mesurage
méthodes par lesquelles divers éléments (notamment la force, le déplacement, la vélocité, l’accélération, la fréquence de vibration, la résistance, la tension, le courant, la chaleur, la conductivité électrique ou la fréquence radio) peuvent être mesurés pendant la conception et la mise à l’essai d’une structure, d’un mécanisme ou d’un matériau, afin d’appuyer l’aspect expérimental d’un projet d’ingénierie avancée
dans les projets d’ingénierie avancée
Analyse statique avancée des structures :
- analyse des contraintes et des déformations
- logiciel d’analyse des contraintes
Essais non destructifs
p. ex. l’évaluation des propriétés des matériaux, des composantes ou des systèmes sans endommager ceux-ci
et essais destructifs
Science des matériaux :
- métaux et alliages (métallurgie)
- céramique
- plastiques et polymères
- matériaux composites
Cotation et tolérancement géométriques
système visant la définition et la communication des tolérances techniques
Vibrations et analyse sismique
p. ex. les simulateurs de tremblement de terre et les refuges en cas de catastrophe
Applications et langages de programmation
Méthodes de contrôle de la qualité
Physique
idées, principes ou notions de physique qui interviennent dans la résolution de problèmes d’ingénierie (p. ex. la cinématique, le mouvement relatif, la dynamique, la quantité de mouvement et l’énergie, les forces et l’induction électromagnétiques)
dans les projets d’ingénierie avancée
Robotique et fabrication robotisée
Perspectives d’emploi en génie, notamment la conception, la production et les nouvelles applications
Habiletés interpersonnelles et compétences en consultation
p. ex. les communications professionnelles, la collaboration, le suivi, la courtoisie, la tenue de dossiers et la présentation d’éléments visuels techniques à des gens qui n’ont pas de formation technique
pour les interactions avec les collègues et les clients
Compétences disciplinaires
Learning Standards
Compétences disciplinaires
Conception
Comprendre le contexte
- Se livrer à une activité d’investigation axée sur l’utilisateurrecherche menée directement auprès d'utilisateurs potentiels, dans le but de comprendre la manière dont ils font les choses et pourquoi ils agissent ainsi, leurs besoins physiques et émotionnels, leur conception du monde et ce qui revêt une valeur particulière pour euxet d’observation empathiquevise la compréhension des valeurs et des croyances d'autres cultures, de même que des besoins et des motivations d'autrui; peut reposer sur des expériences vécues par des gens concernés, sur des connaissances et des approches culturelles traditionnelles, sur des visions du monde, des perspectives, des connaissances et des pratiques autochtones, sur des lieux, notamment, le territoire et ses ressources naturelles, et d'autres cadres similaires, ainsi que sur des spécialistes et des personnalités phares, afin de connaître les possibilités de conception
Définir
- Établir un point de vue pour le concept choisi
- Déterminer les utilisateurs potentiels, l’effet recherché et les conséquences négatives possibles
- Prendre des décisions au sujet des prémisses et des contraintesfacteur limitatif, comme les exigences d'une tâche ou d'un utilisateur, les matériaux, les coûts et l'impact environnementalqui définissent l’espace de conception, et établir les critères de réussite
- Déterminer si l’activité doit être réalisée seul ou en équipe
Concevoir des idées
- Relever et examiner les lacunes dans un but d’amélioration du concept et d’innovation
- Analyser de manière critique les répercussions de facteurs opposés associés à la vie sociale, à l’éthique et à la durabilité sur la conception et le développement de solutions
- Formuler des idées et améliorer les idées des autres, afin de générer des occasions de conception
- Évaluer la pertinence des occasions de conception en fonction des critères de réussite, des contraintes et des lacunes potentielles, et classer ces occasions par ordre de priorité à des fins de prototypage
- Collaborer avec les utilisateurs tout au long du processus de conception
Prototypage
- Choisir un format, une échelle et un niveau de détails adéquats pour le prototype, et établir un plan d’exécution
- Analyser la conception en fonction du cycle de vie et en évaluer les répercussionsnotamment les répercussions sociales et environnementales de l'extraction et du transport des matières premières; de la fabrication, de l'emballage et du transport vers les marchés; de l'entretien ou de la fourniture de pièces de rechange; de la durée de vie utile prévue, ainsi que de la réutilisation ou du recyclage des matières constitutives
- Visualiser et élaborer les prototypes, en changeant, s’il le faut, les outils, les matériaux et les procédures
- Consigner les réalisations des versions successivesrépétition d'un processus dans le but de se rapprocher du résultat souhaitédu prototype
Mettre à l’essai
- Relever des sources de rétroactionp. ex. des pairs, des utilisateurs, des spécialistes des communautés métisses, inuites et des Premières Nations, ainsi que d'autres spécialistes et professionnels, en ligne et hors ligneet y faire appel
- Concevoir une procédure d’essai adéquatenotamment l'évaluation du degré d'authenticité requis pour les essais, le choix du type et du nombre adéquats d'essais, ainsi que la cueillette et la compilation des donnéespour le prototype, procéder à l’essai et recueillir et compiler des données
- Apporter des modifications au concept, en tenant compte de la rétroaction, des résultats des essais et des critères de réussite
Réaliser
- Déterminer les outils, les technologies, les matériaux, les procédés, les dépenses et le temps nécessaires à la production
- Développer le concept, en tenant compte de la rétroaction, de sa propre évaluation et des résultats des essais du prototype
- Utiliser les matériaux de façon à réduire le gaspillage
Présenter
- Déterminer comment et à qui présenternotamment la présentation du concept, son utilisation par d'autres, sa cession, ou encore sa commercialisation et sa ventele concept et les procédés
- Présenter le produit aux utilisateurs, et déterminer, de façon critique, dans quelle mesure le concept est une réussite
- Réfléchir de manière critique aux plans, aux produits et aux processus, et dégager de nouveaux objectifs de conception
- Relever de nouvelles possibilités pour les plans, les produits et les processus, et envisager les améliorations que soi-même ou d’autres pourraient apporter au concept
Compétences pratiques
Respecter les consignes de sécurité pour soi-même, ses collègues et les utilisateurs, dans les milieux tant physiques que numériques
Déterminer et évaluer, seul ou en équipe, les compétences requises pour les projets de conception envisagés
Démontrer, à divers degrés, des compétences et une dextérité manuelle
Élaborer des plans précis pour l’acquisition des compétences requises ou leur développement à long terme
Technologies appliquées
Explorer les outils, les technologies et les systèmes existants et nouveaux, et évaluer leur pertinence pour les projets de conception envisagés
Évaluer les répercussions, y compris les conséquences négatives, de ses choix technologiques
Analyser le rôle que joue l’évolution des technologies dans les divers secteurs de l’ingénierie