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Responsable(s) Jean-François Boland

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Jean-François Boland


PLAN DE COURS

Automne 2024
ELE400 : Méthodologie de design en génie électrique (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7694
             
  Profils(s) : T  
             
    ELE216 ET ELE344 ET *COM400    
             
Programme(s) : 7483, 7883
             
  Profils(s) : E, I  
             
    ELE344    
             
Programme(s) : 7483, 7883
             
  Profils(s) : E  
             
    ELE344 ET INF147    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 59 29,8 % 20,3 % 49,8 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure : d’analyser et synthétiser les besoins d’un client; de planifier et organiser le développement d’un système en fonction d’un cahier des charges; de créer des concepts de solution; de réaliser un prototype fonctionnel et le présenter au client.

Introduction aux éléments clés d’une méthodologie de design en génie électrique. Phases d’un projet. Résumé des besoins du client. Élaboration d’un cahier des charges. Planification et organisation du travail avec un diagramme de Gantt. Décomposition fonctionnelle d’un système. Analyse de faisabilité. Modélisation et simulation de systèmes complexes.

Séances de laboratoire organisées autour de travaux pratiques et d’un projet pendant lequel l’étudiante ou l'étudiant se familiarise avec les outils et les étapes de conception propres à une méthodologie de design. Elle ou il utilisera entre autres des langages de programmation et des outils de CAO pour réaliser un prototype de sa solution sur une carte de développement.

Cours associé : COM400 Méthodes de communication en génie électrique (3 cr.)



Objectifs du cours
  • Familiariser l’étudiant(e) avec les éléments clés de la méthodologie de design de systèmes électrique et électronique.
  • Développer la capacité d’entreprendre un projet de conception en suivant une démarche méthodologique.
  • Développer les aptitudes nécessaires pour travailler par objectifs et livrables.
  • Appliquer les principes de l'ingénierie durable pour chaque étape d'un projet de conception et expliquer les impacts socio-écologiques des solutions.
  • Acquérir les connaissances complémentaires nécessaires au travail d’un ingénieur tel que l’esprit critique, la créativité, le sens des responsabilités, l’organisation du travail, la planification de projet et la rigueur scientifique.
  • Améliorer ses capacités de travailler en équipe et de bien communiquer.



Stratégies pédagogiques

Cours magistraux  (39 heures de cours)

  • Un cours magistral de 3h par semaine sur 13 semaines.

Travaux de laboratoire  (24 heures de laboratoire) 

  • Une séance de laboratoire de 2h par semaine sur 12 semaines.
  • Réalisation d’un projet de session.
  • Les équipes sont formées par l'enseignant.es suite aux réponses des étudian.tes à un sondage sur leur compétences et aptitudes.



Utilisation d’appareils électroniques

Ordinateurs dans le local de laboratoire. Les appareils du local A-2509 (générateurs de fonctions, oscilloscopes, multimètres, etc.) sont disponibles pour la réalisation du projet de session.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 08:30 - 10:30 Laboratoire (Groupe A)
Mercredi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Vendredi 08:30 - 10:30 Laboratoire (Groupe B)
02 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Mercredi 18:00 - 22:00 Laboratoire (2 sous-groupes)



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Frédéric Nabki Activité de cours Frederic.Nabki@etsmtl.ca A-3318
01 Bilal Alchalabi Laboratoire (Groupe A) bilal.alchalabi@lassena.etsmtl.ca
01 Bilal Alchalabi Laboratoire (Groupe B) bilal.alchalabi@lassena.etsmtl.ca
02 Steve Légaré-Vallée Activité de cours cc-steve.legare-vallee@etsmtl.ca
02 Bilal Alchalabi Laboratoire (2 sous-groupes) bilal.alchalabi@lassena.etsmtl.ca



Cours

Contenus traités dans le cours

Heures

Introduction du cours

  • Présentation de l’enseignant.e
  • Mise en contexte du cours
  • Présentation du plan de cours
  • Présentation de la logistique du projet de session
  • L’évaluation par les pairs
  • Savoir-faire, savoir-agir, savoir-être
  • Lien du cours avec les qualités requises d’un.e diplomé.es
  • Définitions et intérêt d’une méthodologie
  • Rôle de l’ingénieur.e face aux enjeux socioécologiques

 

 

 

3

Phases d’un projet d’ingénierie

  • Chute d’Eau (Waterfall)
  • Cycle en V
  • Méthode agile
  • Méthodologie choisie pour le projet d’ELE400
  • Présentation des entreprises (client.e) pour le projet de session
  • Annonce de la composition des équipes

 

 

3

Définition d’un projet

  • Guide de pratique professionnelle de l’OIQ
  • L’ingénierie durable
  • Coût de correction des erreurs
  • Clarification des besoins du client
  • Spécifications d’un système
  • Structure d’un cahier des charges
  • Arbre des objectifs
  • Éléments de travail
  • Livrables
  • Résultats attendus
  • Critères de succès d’un projet
  • Analyse de risques

 

 

 

 

3

Organisation d'une équipe de projet hautement performante

  • Théorie de Tuckman
  • 5 causes de dysfonctionnement d’une équipe
  • Organisation de l’information
  • Travail collaboratif à distance
  • Documentation professionnelle
  • Organisation de réunions d’équipe efficaces
  • Leadership et prise d- e décisions
  • Imprévus et résolutions de conflits
  • Communication et relation de travail
  • Gestion et organisation de la documentation

 

 

 

3

Rencontre avec le client no 1 :

  • Animation d’une rencontre avec le client
  • Présentation du cahier des charges au client

 

3

Conceptualisation de la solution

  • Étapes de conception
  • Décomposition fonctionnelle
  • Atelier sur la créativité
  • Recherche d’idées et remue-méninges
  • Création de plusieurs concepts de solution
  • Présentation, évaluation et comparaison des concepts

 

 

3

Planification et suivi de projet

  • Gestion des tâches
  • Gestion des ressources
  • Gestion des coûts
  • Planification et échéancier (diagramme de Gantt)
  • Livrables
  • Gestion des risques
  • Gestion du changement

 

 

3

Analyse de faisabilité

  • Analyse détaillée des concepts de solution
  • Matrice de décision
  • Analyse de la faisabilité
  • Critères de décision
  • Impacts socioécologiques
  • Standards et certification (CSA, UL)
  • Tableau synthèse de LA solution

 

 

3

Rencontre avec le client no 2 :

  • Animation d’une rencontre avec le client
  • Présentation des concepts de solution au client

3

Réalisation d’une preuve de concept de solution

  • Architecture physique et spécification détaillée
  • Schémas de l’architecture physique
  • Ordinogrammes
  • Approvisionnement responsable

 

 

3

Validation, vérification et certification

  • Concepts de vérification d'un système
  • Méthodes de vérification
  • Validation avec les besoins du client
  • Plan de test
  • Normes et certification (CSA)

 

 

3

Prototypage et démonstration

  • Définition et utilité d’un prototype
  • Types de prototypes (logiciel, physique, virtuel)
  • Principes du prototypage
  • Méthodologie agile : sprint: planifier, développer, tester
  • Validation et débogage
  • Présenter avec impact et confiance 
  • Préparer une démonstration efficace

 

 

3

Conclusion et perspectives

  • Mise en contexte des apprentissages du cours
  • Types de compétences selon les phases d’un projet
  • Apprentissage continu et développement professionnel
  • Quiz individuel

 

3

Total 

39

 




Laboratoires et travaux pratiques

Les acquis méthodologiques vus en classe sont mis en pratique dans le cadre d’un projet de design. Les étudiant.es sont regroupés en équipe de six (6) à sept (7) personnes pour réaliser ce projet. Tous les détails du projet sont disponibles dans le document « Logistique pour le projet de session » sur le site Moodle d’ELE400. Chaque équipe devra définir, organiser, planifier et prototyper son projet en appliquant les principes méthodologiques vus en classe.

Organisation des séances de laboratoire
Chaque séance de laboratoire est d’une durée de 2 heures par semaine. La présence de tous les membres de l’équipe est requise à chaque séance. Du temps sera alloué durant ces périodes pour les réunions d’équipe nécessaires aux prises de décisions et au bon déroulement du projet.




Utilisation d'outils d'ingénierie

Microsoft Project, Microsoft Teams, Google Apps.




Évaluation

Évaluation de l’équipe (70 %) – projet de session

Activité Description Pondération Date de remise
Rencontre client #1
  • Préparation et conduite de la rencontre

6%

Cours #5

Définition du projet
  • Cahier des charges
  • Organisation de l’équipe
  • Planification du projet

15%*

À déterminer par l'équipe

Rencontre client #2
  • Préparation et conduite de la rencontre

9%

Cours #9

Conceptualisation de la solution
  • Rapport de conceptualisation
  • Organisation de l’équipe
  • Planification du projet

15%*

À déterminer par l'équipe

Réalisation
  • Rapport final du projet

10%*

Le jour prévu
pour l'examen final
Démonstration
  • Démonstration finale du prototype et présentation orale

15%*

Le jour prévu
pour l'examen final

* Évaluation modulée avec l'évaluation par les pairs (voir évaluation par les pairs ci-dessous)

 

Évaluation individuelle (30 %)

Élément d’évaluation Pondération Date
Cartographie mentale de la méthodologie de design 12.5%

Travail à remettre avant le 3e cours

Quiz 17.5% En classe au cours #13

 

Évaluation par les pairs

La Définition du projet, la Conceptualisation et la Réalisation sont sujettes à une évaluation par les pairs. À la fin de chacune de ces trois étapes, chaque étudiant et étudiante est évalué.e par ses coéquipiers au sein de l'équipe. Cette évaluation est utilisée pour moduler la note individuelle de l'étudiant.e pour cette étape du projet de session.




Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

La politique pour la remise des travaux en retard est la suivante : -10 % par jour de retard, incluant la fin de semaine.

L'évaluation par les pairs doit être complétée avant la date de remise annoncée. Une pénalité de -5% par jour de retard sera imposée jusqu'à concurrence de 25%.




Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire

Le livre "McCahan et al., Designing Engineers: An Introductory Text, First Edition, Wiley, 2016" sera utilisé via la plateforme en ligne Perusall (https://www.perusall.com).

Vous devez acheter une version du livre en ligne
en utilisant le lien et la clef d'inscription 
ci-dessous:

https://app.perusall.com/join/boland-rthnm

Clef d'inscription: BOLAND-RTHNM

Versions du livre disponible en ligne :

  • 71,95 $CA CAD | Perpetual online access (ISBN 9781118804223)

  • 30,00 $CA CAD | 150-day online access (ISBN 9781118804223) (cette version à un coût minimum est suffisante pour réussir le cours)

De plus, des documents en format PDF et des références supplémentaires seront aussi disponibles sur Perusall.




Ouvrages de références
  • HUGH J., Engineering Design, Planning, and Management, Edition 2, Elsevier, 2021
  • LRICH, K., Product, Design, and Development, 7e Edition, Irwin McGraw-Hill, 2019.
  • BUTTRICK, R., Gestion de projets, 5e édition, Village Mondial, 2015.
  • CHASSÉ, D., PRÉGENT, R., Préparer et donner un exposé, 2e édition, Presses internationales Polytechnique, 2005.
  • NOYÉ, D., Réunionite : Guide de survie pour améliorer la qualité des réunions, 4e édition, Éditions INSEP Consulting, 2005.
  • CALVEZ, J.P., Spécification et conception des systèmes : une méthodologie, 3e édition, Masson, Paris, 1990.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site Moodle sur ena.etsmtl.ca/

Un site Microsoft Teams Éducation sera aussi utilisé pour le cours.




Autres informations

La période prévue pour l'examen final sera utilisée pour permettre aux équipes d'effectuer une présentation orale et une démonstration de leur projet de session.