Démarche de projet et d'innovation : cours de 1re SI

En spécialité Sciences de l'ingénieur, tu ne te contentes pas d'étudier des produits existants : tu apprends aussi à en concevoir. Pour cela, il faut une façon de travailler organisée, qui évite de se lancer au hasard dans la fabrication d'un objet dont personne n'a besoin.

Cette façon de travailler s'appelle la démarche de projet. Elle est aussi travaillée en première dans la voie technologique (STI2D), en particulier en Innovation technologique ¹. Les textes de la discipline la présentent comme le cadre dans lequel on mène la recherche d'une solution à un problème technique ².

Dans ce cours, tu vas voir ce qu'elle contient, comment elle se combine avec l'innovation, et surtout comment t'en servir concrètement quand tu dois présenter un projet devant un jury ou ta classe.

On n'innove pas pour le plaisir d'inventer. Un projet démarre par un besoin : quelqu'un a un problème, une difficulté, une envie, et la solution actuelle ne convient pas. Une ressource officielle de la voie technologique compte d'ailleurs parmi ses compétences l'idée d'imaginer une solution pour répondre à un besoin ¹.

Une méthode très répandue pour garder cette idée en tête est la démarche design (design thinking). Elle se présente comme une méthode de gestion de l'innovation qui cherche à associer la pensée analytique et la pensée intuitive ⁴. Elle fait participer les usagers au processus de création ⁴.

Cette méthode est utilisée aujourd'hui dans des domaines très variés : commerce, éducation, santé, économie solidaire ⁴. Elle est centrée sur les usagers, et les problèmes y sont vus comme des occasions de progresser ⁴.

Le principe se résume simplement :

• rencontrer des gens pour comprendre leurs besoins ;
• fabriquer des prototypes qui répondent à ces besoins ;
• tester, puis améliorer ces prototypes ⁴.

Le document de référence de l'Éducation nationale précise que la démarche de projet s'organise en étapes décrites par une figure, avec une répartition des heures pour chacune ¹. Ta classe peut présenter ces étapes avec des mots légèrement différents selon l'enseignant. Retiens surtout la logique d'ensemble, qui se retrouve dans tous les projets.

Ces étapes ne se suivent pas toujours en ligne droite. Un test peut montrer qu'un besoin a été mal compris, et tu reviens alors en arrière. C'est normal : l'expérimentation et l'analyse réflexive ont une place dans les différentes phases de la démarche, pas seulement à la fin ¹.

L'analyse réflexive consiste à prendre du recul sur ton travail : qu'ai-je fait, pourquoi, qu'est-ce qui a marché, qu'est-ce que je changerais ? Elle se prépare dès le début, en gardant une trace écrite de tes décisions.

Une fois le besoin posé, il faut imaginer des solutions. Plus tu en proposes au départ, plus tu as de chances d'en trouver une bonne. À ce stade, on ne juge pas : on cherche la quantité et la variété.

Vient ensuite le moment de choisir. Dans les démarches industrielles de conception, il faut garder à l'esprit les contraintes de choix rapides : meilleur choix, meilleur délai ³. Choisir n'est donc pas une question de goût, c'est une décision qui se justifie.

Les textes de la spécialité insistent justement sur ce point : il s'agit d'analyser et de justifier des produits, et d'optimiser des solutions ².

Optimiser, c'est améliorer une solution déjà choisie : réduire le coût, gagner en précision, alléger l'objet. On optimise à partir de mesures, pas à partir d'impressions. C'est pour cela que les tests sont si importants.

La démarche design met l'accent sur la fabrication de prototypes suivie d'essais et d'améliorations ⁴. Elle laisse plus de place à l'expérimentation que bien d'autres méthodes, selon l'exemple d'application aux bibliothèques cité dans la source ⁴. En Sciences de l'ingénieur, tu retrouves cet esprit : la démarche de projet laisse elle aussi une place à l'expérimentation dans ses différentes phases ¹.

Un prototype est une première version, souvent partielle, de ton produit. Il sert à vérifier une idée à moindre coût avant d'investir du temps et de l'argent dans la version complète.

Un projet de première se mène en équipe. Une ressource pédagogique officielle demande que les missions de chaque membre du groupe soient identifiées et que chacun puisse les expliquer ¹. Cela signifie que tu dois pouvoir dire clairement ce que tu as fait, même si le projet est collectif.

La démarche de projet contribue aussi directement à apprendre à communiquer efficacement ses idées et ses résultats ¹. Un bon projet mal présenté passe mal ; un projet modeste bien expliqué convainc.

Le mot « innovation » est souvent utilisé de manière vague. Pour le comprendre, prends un domaine où il a été défini avec soin : la santé. Une innovation en santé est toute démarche nouvelle qui agit sur l'état de santé d'une personne en prévenant son altération, en le restaurant ou en l'améliorant, c'est-à-dire qui lui apporte un bénéfice ⁵.

Cette idée se généralise : innover, c'est apporter une réponse nouvelle qui profite réellement à quelqu'un. Une idée originale qui ne sert à personne n'est qu'une curiosité.

Cette variété est intéressante pour toi : innover ne veut pas dire inventer une machine inédite. Cela peut être une nouvelle façon d'organiser un service, ou de combiner des technologies connues.

La source distingue plusieurs formes d'innovation qui se rejoignent : thérapeutique, des pratiques médicales, technologique et organisationnelle ⁵. Ces démarches apparaissent surtout dans les domaines scientifique, médical, organisationnel et social ⁵.

La source parle aussi d'innovation responsable : une démarche collaborative dans laquelle tous les acteurs s'engagent à respecter des principes et des exigences éthiques, économiques, sociales et environnementales à toutes les étapes, de la conception à l'usage, afin de répondre aux besoins de façon durable ⁵.

C'est un fil conducteur pour la suite du programme, notamment pour l'éco-conception et le cycle de vie des produits : tu devras te demander non seulement si ton produit fonctionne, mais aussi ce qu'il coûte à l'environnement et à la société.

La ressource pédagogique officielle propose des pistes d'usage de l'intelligence artificielle dans la démarche de projet ¹. Tu peux donc t'en servir comme outil, mais avec des règles de bon sens.

Une IA peut t'aider à reformuler une idée, à lister des critères auxquels tu n'avais pas pensé, ou à relire un texte. Elle ne remplace pas ton travail d'analyse : les missions de chaque membre doivent pouvoir être expliquées par la personne qui les a menées ¹.

Voici un exemple rédigé qui relie tout le cours. Il est volontairement simple.

Contexte. Des élèves d'un lycée remarquent que les poubelles de tri de la cour débordent et que personne ne sait quand elles sont pleines.