COLLOQUE PERCEPTION TRIDIMENSIONNELLE EN TECHNOLOGIE
APTEP - CNAM 24
ET25
NOVEMBRE1994
5YNTHESE
On m'a demandé de faire la synthèse de ce Col-loque avec mon ami et Maître, Robert Le Borzec, et je vous remercie de cet honneur. La tâche n'a pas été fa-cile car ces deux jours ont été riches en communications et en informations. Je limiterai donc ma synthèse au point de vue du pédagogue, confronté aux problèmes liés à l'enseignement du dessin technique.
Je voudrais également me faire le porte- parole de cette assemblée, en remerciant l'Union Régionale Ile de France de l'A.P.T.E.P., le C.N.A.M., et tous les par-tenaires (MAFPEN, Aérospatiale, Bouygues Challen-ger, SNECMA) pour la tenue et l'organisation irrépro-chable de ce Colloque.
Le dessin technique est un langage, le langage privilégié du technicien. On ne doit pas oublier que le dessin technique n'est qu'une modélisation du réel, et que, pour certains, le passage du réel au modèle ou du modèle au réel n'est pas sans poser des problèmes d'in-terprétation. Le problème majeur est d'imaginer en trois dimensions (3D) un mécanisme réel représenté lui même sur une surface plane, papier ou écran, donc en deux dimensions (2D).
Le dessin technique a évolué de l'œuvre d'art du début du siècle avec des couleurs, des dégradés et des ombres, des détails comme les filetages, au dessin in-dustriel avec ses normes. Elles permettent de représen-ter le réel dans 1 'espace tridimensionnel en une trans-formation dans l'espace graphique plan sur papier, avec, par exemple, un signifiant particulier pour la re-présentation des filetages ou des coupes, ce qui consti-tue d'ailleurs une rupture par rapport au code analo-gique dominant.
Depuis plus de 10 ans nous assistons à une évo-lution rapide des moyens mis à la disposition des tech-niciens pour les aider à la représentation et à la concep-tion des objets qu'ils ont à créer.
Cette évolution nous ouvre des voies nouvelles qu'il est encore difficile de cerner.
Comment 1' œil perçoit un objet, comment la ré-tine transmet 1 'information et comment notre cerveau
par Philippe GUIBERT
1 'interprète. Comment notre comportement face à 1' ob-jet, nos mouvement des yeux, de la tête et du corps per-mettent de mieux appréhender la forme spatiale de l'objet et comment notre cerveau optimise ces informa-tions par des mouvements virtuels. L'état actuel des re-cherches nous permet de mieux comprendre les phéno-mènes de perception d'un objet. On remarque que, plus le temps d'apprentissage est important, meilleur est l'acquisition du processus de rotation mentale et plus la perception d'un objet est pertinente. Cela est en contra-diction avec la diminution des horaires scolaires impar-tit à 1 'enseignement du dessin technique, cela à tous les niveau, de la 6ème à BAC+2. L'apport de l'informa-tique permet-il de compenser cette diminution du temps d'apprentissage?
Comment on traduit une représentation gra-phique plane en objet virtuel spatial. On nous a montré que pour appréhender un objet, interpréter la structure des ses surfaces, on réalise une rotation mentale vir-tuelle. La démarche est la même à partir d'une pièce réelle que l'on touche et que 1' on fait tourner pour mieux visualiser, afin de permettre de mieux com-prendre les représentations mentales visuelles. Du point de vue pédagogique, il ne faut pas travailler à partir de pièces quelconques, il faut associer la représentation du réel par une étude fonctionnelle et une étude de faisabi-lité. La représentation d'une pièce n'a un sens que si elle est une partie d'un ensemble mécanique qui a une fonction bien précise.
L'outil informatique permet de représenter un objet en 3D et de le déplacer dans 1 'espace
« cathodique ».
Il serait intéressant d'avoir des réponses aux questions cognitives pour choisir les supports les plus adaptés à telle ou telle tâche de construction méca-nique.
• la représentation qu'il utilise (perspective
axonométrique, trimétrique, isométrique, en projection orthogonale, en autostéréoscopique, en relief),
• introduction de l'outil ordinateur,
aptep-info
N°63-64-
mai
1995
• évolution des recherches concernant le dessin technique en posant le problème en terme d'in-teraction.
Heureusement pour nous, utilisateur de dessins industriels, les relations entre une perspective, isomé-trique ou autre, et projection orthogonale d'un même objet en 3D nous sont familières, et cela sans avoir pour autant été sensibilisés à la nature de la représentation mentale construite à partir d'images 2D. Par contre, comme apprenant, nous n'avons pas eu l'apport de l'outil informatique; les apprenants d'aujourd'hui sont confrontés à cet outil et aux règles qui régissent la re-présentation graphique.
Le statut du dessin technique va et doit évoluer, de la machine de Dessin et Calcul A. O. à la machine de production Fabrication A.O .. Le dessin technique n'est plus une finalité en soi. Le dessin technique a-t-il un avenir dans l'industrie ? Doit-on encore apprendre cet outil de représentation ? Le silicium va-t-il supplanter le papier?
L'outil informatique, il est vrai, permet une in-teractivité en temps réel sur différents sites, un stockage de données sans limite, une facilité de visualisation en 2 et 3D rendant obsolète les maquettes à échelle réduite ou à échelle 1: 1.
Pour nous pédagogues, le 3D doit permettre d'aider les élèves, mais pas de les assister et ainsi ré-duire leurs possibilités de représentation mentale.
Mais au niveau des apprenants, la représentation 2D, si elle est correcte, doit suffire pour imaginer une représentation mentale en 3D qui soit la plus représen-tative du réel.
De par l'enseignement de la Technologie aux Collèges, l'enseignement du dessin et la perception tri-dimensionnelle sont abordés, ou devraient théorique-ment l'être, par tous les élèves à partir de la sixième.
Mais il ne faut pas non plus que l'arbre cache la forêt, tous les apprenants ne vont pas devenir des ingé-nieurs. On demande aux élèves du Collège une culture technologique par la pédagogie du projet, ce n'est pas la même pédagogie employée en Lycée en Technologie Industrielle où l'on doit appréhender le dessin tech-nique à partir de systèmes industriels pluri-techtech-niques et pluri-disciplinaires.
Un certain nombre de personnes pensent que l'ordinateur est «roi» et qu'il suffit d'appuyer sur le bon bouton pour que la pièce étudiée se dessine sur l'écran. Si le métier de dessinateur a beaucoup évolué, il reste le créateur de l'objet qu'il conçoit; l'ordinateur n'est là que pour mettre à sa disposition ses capacités de calcul. L'outil par contre, doit être adapté au travail. Les possibilités extraordinaires de CA TIA sont-elles nécessaires dans le cadre de l'enseignement en
Col-lèges et en Lycées même en B.T.S? Un logiciel du type AUTOCAD ouDMTlO et même CAD5 n'est-il pas lar-gement suffisant ?
Doit-on rentrer dans une polémique de choix de logiciels et adapter notre enseignement à un logiciel ? Il faudrait plutôt parler de savoir et de savoir faire, par exemple:
l'élève doit être capable de:
• représenter une pièce de complexité moyenne sur un logiciel 3D,
• fournir le résultat de son travail sous forme de fichier exploitable.
et ensuite chaque enseignant choisit son ou ses logiciels.
Les bouleversements rapides de notre société ainsi que les progrès rapides exigent des financements de plus en plus importants en formation et en investis-sement. Il faut donc se garder contre tout optimisme exagéré quant à l'utilisation intensive dans un proche avenir de ces nouveaux concepts.
L'apport de la e.A.O. est plus qu'une vision spatiale puisque 1' ordinateur peut gérer directement, par l'intermédiaire d'une image, une visualisation im-médiate ainsi qu'un pouvoir de calculs incomparables. Il est vrai que l'ordinateur et les logiciels de e.A.O. nous permettent des possibilités d'optimisations très poussées, mais il faut garder à l'esprit qu'un concepteur C.A. O. reste aussi un dessinateur et qu'il doit, de ce fait, connaître les normes en vigueur et les bases du des-sin mécanique. L'étude du desdes-sin parait pour certains assez rébarbative; il n'en reste pas moins que la e.A.O. n'est qu'un moyen et que l'homme reste toujours le pre-mier intervenant.
L'enseignement de la Technologie et des S.T.I. doit s'adapter : certains prédisent même qu'à terme, les planches à dessins disparaîtront.
Les systèmes de Dessin.A.O. et de Calcul.A.O. étaient à l'origine, il y a maintenant plus de 10 ans, conçus comme des aides à la production et à la manipu-lation de documents graphiques sous forme de plans pa-pier et de fichiers, ainsi qu'à la conception du contenu que ces documents expriment. En réalité, s'ils consti-tuent une aide pour de nombreuses tâches, ils modifient considérablement les conditions de réalisation des pro-jets et l'activité des concepteurs. Il parait inimaginable
de travailler et de concevoir actuellement sans 1 'outil informatique.
Par analogie, qui sait encore utiliser une règle à calcul, une table trigo ou extraire une racine carrée ? La représentation d'intersection de cône et de cylindre par exemple doit-elle encore être enseignée, les logiciels re-présentent ces intersections sous toutes les vues et en
aptep-info
N°63-64 -
mai
1995
développé.
Autrefois la maîtrise de la géométrie descriptive et l'entraînement à voir en 3D, la concrétisation du réel était des valeurs incontournables de l'apprentissage du dessin technique. Les moyens du Dessin.A.O. pennet-tent une visualisation 3D quasi-immédiate, et cela très tôt dans le processus de fonnation. L'effort de percep-tion requis pour voir en 3D est probablement plus faible qu'autrefois et englobe un plus grand nombre de parti-cipants. Les bases du dessin technique et de la représen-tation de documents techniques est du programme de Technologie en collège. Mais l'utilisation du Des-sin. A. O. ne va pas de pair avec la maîtrise de calculs de programmations des logiciels de Calcul A.O. La Conception A. O. est encore du domaine du rêve.
On doit rappeler que dans les référentiels des programmes de Lycées, B.T.S. compris, la maîtrise de l'outil Dessin A.O. ne fait pas partie des compétences attendues; la de>.:térité et la virtuosité du clavier ne doi-vent pas prendre le pas sur les connaissances de base de la technologie. Le temps d'apprentissage du Dessin A. O. doit être très court et ne doit pas être préjudiciable à la fonnation technologique dans un volume horaire de plus en plus restreint.
Il faut constater que la plupart des bons dessina-teurs classiques sont devenus de très bons techniciens C.A.O., et qu'aborder directement le dessin industriel par la C.A.O. n'est peut-être pas la meilleure solution. Où est le gain ou la valeur ajoutée à la connaissance de la C.A. O. par rapport à un noyau dur de connaissances technologiques pour nos élèves ?
C'est comme en toute chose, il faut de bonnes bases pour utiliser des moyens sophistiqués et ce ne sont pas les moyens qui font les bons techniciens.
L'utilisation d'un outil Dessin A.O. adapté aux niveaux des apprenants, est un outil extraordinaire d'aide et d'assistance à l'apprentissage du dessin pour tous les élèves. Il peut être encore plus une aide pour les élèves en difficultés.
Ce Colloque ne doit pas être une fin en soi, mais le prélude d'une réflexion sur l'enseignement de la technologie. Beaucoup de questions sont encore à poser et nous n'avons pas encore de réponses à un certain nombre d'interrogations.
La mise en place d'une recherche en Technolo-gie doit être une priorité, recherche en synerTechnolo-gie avec des hommes et de femmes de terrain en Collèges et en Lycées et avec des centres de recherches institution-nelles (I.N.R.P., C.N.R.S., Université avec des labora-toires scientifiques et technologiques).
P.GUIBERT
----aptep-info
N°63-64
mai
1995
19
Nom Fonction Société AdresseCode postal Ville Téléphone Télécopie
o désire recevoir gratuitement le catalogue des progiciels du CETIM
o désire être contacté par un ingénieur
