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SERIE SCIENTIFIQUE SCIENCES DE L INGÉNIEUR Bac E Le dessin, la technologie de construction, la fabrication mécanique, la technologie datelier Bac Scientifique.

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1 SERIE SCIENTIFIQUE SCIENCES DE L INGÉNIEUR Bac E Le dessin, la technologie de construction, la fabrication mécanique, la technologie datelier Bac Scientifique – Technologie Industrielle 12 juillet 1992 La construction mécanique, lautomatique, lélectrotechnique, électronique Bac Scientifique – Sciences de lIngénieur 31 août 2001 Les sciences de lingénieur, une discipline ?

2 SERIE SCIENTIFIQUE SCIENCES DE L INGÉNIEUR UNE DISCIPLINE Partant de problèmes concrets, les Sciences de lIngénieur sont les sciences de la conception et de la réalisation des systèmes inventés par l'homme. Elles concernent aussi bien l'élaboration d'objets, d'équipements et de processus, que l'organisation qui accompagne ces créations.

3 INITIATION AUX SCIENCES DE L INGÉNIEUR Seconde 1 ère et T Classes préparatoires Seconde 1 ère et T Classes préparatoires L ENSEIGNEMENT DES SCIENCES DE L INGÉNIEUR UNE FILIERE DE FORMATION SCIENCES DE L INGÉNIEUR PTSI, MPSI, PCSI, PSI

4 Ceux sont : de nouveaux contenus définis dans un programme structuré ; de nouveaux horaires ; de nouvelles orientations pédagogiques ; de nouvelles épreuves au baccalauréat. Mais aussi : Un laboratoire unique ; Une équipe pédagogique. SERIE SCIENTIFIQUE SCIENCES DE L INGÉNIEUR Ce nest pas quune nouvelle appellation !

5 LES SCIENCES DE L INGÉNIEUR UN PROGRAMME STRUCTURE S.I. A Analyse fonctionnelle B Fonctions du produit C Principes et comportements D Représentation des produits pluritechniques E Projet pluritechnique encadré ? ? ?

6 INFORMATION Je sais de quoi je parle MAITRISE METHODOLOGIQUE Je sais choisir (ce niveau nest pas à atteindre en SI) CONNAISSANCES ASSOCIÉES à la mise en oeuvre des compétences EXPRESSION Je sais en parler MAITRISE D OUTILS Je sais faire LES SCIENCES DE L INGÉNIEUR ARCHITECTURE DU PROGRAMME NIVEAU DE COMPETENCE VISE COMPLÉMENTS D INFORMATIONS sur les finalités ou les conditions de mise en œuvre des activités DOMAINES CARACTÉRISTIQUES Analyse fonctionnelle du produit Fonctions du produit Principes et comportements Représentation des produits pluritechniques Projet pluritechnique encadré COMPÉTENCES TERMINALES attendues

7 Plan de la présentation A. Objectifs et intentions générales A1. Intentions du programme ; A2. Lapproche système. B. Organisation des enseignements B1. Les axes principaux de formation ; B2. Les centres dintérêt et thématiques de TP ; B3. Lorganisation des enseignements ; B4. Planification des enseignements. C. Les travaux pratiques C1. Typologie des TP ; C2. Typologie des supports. D. Le guide déquipement E. Les épreuves au Baccalauréat

8 La technologie La Technologie est la Science des Techniques appliquée à la Création, lEtude, la Réalisation de Fonctions avec des performances explicitées et maîtrisées. Une Technologie sous-entend : un système réel dans son environnement ; un principe de base, scientifique ou méthodologique ; la mise en œuvre de techniques et de moyens (conception, fabrication) ; une démarche scientifique délaboration.

9 Les Sciences de lIngénieur Savoirs et savoir-faire scientifiques et techniques pour Comprendre Concevoir Produire Maintenir Utiliser les produits et les procédés.

10 Les Sciences de lIngénieur en 1ère et Terminale S - SI Les constats fondateurs Les Produits Définis par un cahier des charges (fonctions dusage, performances) Systèmes complexes intégrant des chaînes de fonctions de différentes technologies pour gérer : lénergie ; linformation (pilotage, interface homme-machine, communication). Lactivité industrielle dingénierie (conception et production) Travail en équipe (ingénierie concourante et simultanée) ; Compétences pluritechniques (culture des solutions) ; Maîtrise des performances (compréhension du fonctionnement, modélisation et simulation du comportement réel, tests,….) ; Langages de communication technique.

11 Les Sciences de lIngénieur en 1ère et Terminale S - SI Les intentions du programme Compréhension de larchitecture des produits actuels en grandes classes de fonctions techniques ; Découverte des grands domaines de technologie intégrés dans les produits (Mécanique, Electrotechnique, Automatique, Electronique, Traitement de linformation, Réseaux) ; Culture des solutions constructives pour réaliser les fonctions techniques ; Compréhension du fonctionnement réel par lassociation ; construction - comportement – principes et lois – modèle Démarche de projet, initiation à la conception ; Communication technique ;

12 Lorganisation dun système un système dinformation (stockage, transfert des informations) ; un système de décision (ensemble des processus par lesquels linformation est convertie en action) ; un système physique ou opérant (transformation des flux de matières et dénergies) ; les divers flux (matières, produits, énergies). Déjà introduite dans le référentiel précédent, l'approche « système » des produits est confortée dans ce nouveau programme. Elle se caractérise par :

13 Lapproche par fonctions techniques : Analyse et Synthèse Analyse (apprentissage) : TP + cours Conception (projet) Energie dentrée Chaîne dénergie Action Chaîne dinformation Transmettre Convertir Acquérir Traiter Communiquer Distribuer Alimenter ConceptProduit

14 Chaîne dinformation Chaîne dénergie Energie dentrée Action Lapproche système retenue ALIMENTER CONVERTIR TRANSMETTREDISTRIBUER ACQUERIR TRAITER COMMUNIQUER Informations destinées à dautres systèmes et aux interfaces H / M Informations issues dautres systèmes et dinterfaces H / M Ordres Grandeurs physiques à acquérir

15 Approche externe du système Chaîne E S Identifier, définir et justifier chaque fonction constitutive dune chaîne ; Quantifier les relations entrée-sortie ; Identifier et quantifier les flux et les transformations dénergie (puissance) et dinformation (nature, protocole,…) Cette démarche est essentielle à la compréhension globale des systèmes et à lacquisition progressive de la culture technique des élèves. Elle ne doit pas être sous-estimée et doit représenter une partie non négligeable des activités des élèves.

16 Approche externe des fonctions Quantifier les relations entrée-sortie entre les grandeurs physiques mesures, documents techniques, modèles, simulations et les interactions entre les éléments. Identifier et quantifier les flux et les transformations dénergie (puissance) et dinformation (nature, protocole,…) E1E1 S1S1 EnEn E2E2 SnSn S2S2

17 Approche interne des fonctions Compréhension du fonctionnement et rapprochement du comportement réel avec les principes, lois et modèles. Elle permet un approfondissement local en : identifiant, définissant et justifiant la structure matérielle dune solution donnée ; intervenant finement sur lanalyse et la vérification dune performance donnée, son adaptation et sa modification. Cette approche interne portant généralement sur des constituants internes mécaniques, électriques, électroniques et informatiques, le référentiel limite de fait le niveau dapprofondissement attendu.

18 Limitations à lapproche interne des systèmes Lanalyse mécanique des constituants reste globale, les comportements locaux ne sont pas approfondis et leur approche sert à justifier qualitativement une solution constructive ; Lélectronique du signal analogique, autour des composants ou constituants élémentaires, nest plus traitée alors quelle tenait une place importante dans lancien référentiel. Ceci induit que les simulations de comportement analogique dune carte ne sont plus dactualité ; Les schématisations recommandées dans le référentiel se limitent à la description fonctionnelle et matérielle des systèmes de commande micro programmés. Une analyse des compétences attendues et des connaissances associées du référentiel montre que:

19 Les axes principaux de la formation Lapproche système conduit à retenir 4 axes : Chaîne dénergie ; Chaîne dinformation ; Analyse fonctionnelle ; Représentation et schématisation ;

20 Chaîne dénergie

21 Chaîne dinformation ACQUERIRTRAITERCOMMUNIQUER - Capteurs TOR - Capteurs analogiques - Capteurs numériques - Interfaces homme / machine - Systèmes numériques dacquisition de données Matériels : - Automates programmables - Ordinateurs - Microcontrôleurs - Modules logiques programmables - Circuits de commande câblés Logiciels : - Ateliers logiciels conformes IEC (langages LD, SFC et ST) - Éditeur de modèles de commande avec générateur de code, - Logiciel de développement rapide permettant la mise en œuvre de composants logiciels réutilisables sur microcontrôleurs - Commandes TOR - Interfaces homme/machine - Liaisons utilisant le mode de transmission série - Liaisons utilisant le mode de transmission parallèle - Réseau Ethernet - Bus capteurs/actionneurs Grandeurs physiques, consignes Images informationnelles utilisables Ordres, messages Informations traitées

22 Analyse fonctionnelle FS1 FT1 FS2 contraintes FSi Solution k FT2 FTj C.d.C.F. Expression fonctionnelle du besoin : AF Externe Analyse fonctionnelle technique : AF Interne Diagramme des inter acteurs, fonctions : de service, d'usage, d'estime FAST de description Solutions constructives Chaîne fonctionnelle i Constituant j Données fournies par le professeur Espace dinvestigation et de travail de lélève

23 Représentation et schématisation 1 - Logique de création/modification : elle vise à lélaboration dune maquette numérique ElémentsMéthodologiesContraintes Maquette virtuelle Architecture +++= Schémas Principes Géométries Composants Constituants Arbres de construction Arbres dassemblage Paramétrage Topologiques Fonctionnelles Paramétrage Spécificateur Mainteneur Commercial Fabricant Utilisateur …. 2 - Logique dexploitation : elle vise à exploiter et décliner une maquette numérique. Maquette numérique Procédures Modèles de représentation Point de vue ++ = Optimisation Habillage Edition Ensemble 2D : cotation fonctionnelle Pièce en 2D : spécification Eclatés Perspectives Ecorchés ….

24 B3. Centres dintérêt et thématiques de TP 4 axes principaux: Chaîne dénergie Chaîne dinformation Représentation Analyse fonctionnelle Centres dIntérêt : CI1CI2CI3CI4CI5CI6CI7CI8CI9CI10CI11CI12 19 thématiques pour 25 TP proposés 13 thématiques pour 15 TP proposés 9 thématiques pour 15 TP proposés 3 thématiques pour 2 TP proposés

25 CI.1 : Fonctionnalités, architecture et structure dun système pluritechnique La notion de frontière de description et la typologie des entrées et des sorties échangées. 2Architecture dune chaîne dinformation, frontières et flux dinformation Les relations et connexions entre chaînes dinformation et dénergie, dun point de vue interface de puissance pneumatique 1Liaison entre avec la chaîne dénergie et la chaîne dinformation Larchitecture fonctionnelle dun produit, ses fonctions techniques, et les flux (physique, énergie, information) qui conditionnent son fonctionnement. 1Approche interne de lanalyse fonctionnelle : le FAST Lidentification du besoin dun produit, de ses fonctions de service et de son cahier des charges fonctionnel 1Approche externe de lanalyse fonctionnelle : le CdCF Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées

26 CI.2 : Représentation et schématisation (1) Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Lobservation et lidentification de contraintes fonctionnelles dun sous ensemble réel et leur influence sur larbre de construction dune pièce 3R5: Représentation d'une pièce et arbre de construction Lobservation et le décodage dun circuit pneumatique et sa représentation normalisée symbolique 1R4: Elaboration des schémas pneumatiques Lobservation et le décodage dun circuit de puissance électrique et sa représentation normalisée symbolique 1R3: Elaboration des schémas électriques Le codage normalisé de tout ou partie dun système pour analyser ses mouvements, son architecture, ses composants 3R2 : Elaboration des schémas cinématiques, architectural, technologique La traduction par un schéma non normalisé dun principe, dune solution constructive observée 1R1 : Elaboration des schémas de principe

27 CI.2 : Représentation et schématisation (2) Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Les principes du codage 2D normalisé, décoder de manière univoque un plan 2D densemble et de définition Interpréter correctement une cotation ISO simple 3R9 : Le décodage de dessins 2D Lintérêt et une maîtrise relative des croquis à main levée non normé pour exprimer une idée, un principe, préparer une construction 2R8 : Le croquis plan et perspectif à main levée Lexploitation des fonctionnalités basiques du logiciel pour : o extraire des pièces ou sous ensembles en fonction d'un besoin spécifique o rechercher des limitations de fonctionnement o expliquer le fonctionnement dun système 3R7 : L'investigation sur une maquette numérique Lobservation et lidentification de contraintes fonctionnelles dun sous ensemble réel et leur influence sur les contraintes dassemblage et larbre dassemblage 3R6 : Représentation dun mécanisme et arbre d'assemblage

28 CI.3 : Motorisation, conversion dénergie Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Le principe de fonctionnement, de construction et de pilotage dun actionneur linéaire devant fournir un effort donné 1E3- Structure et fonctionnement dun actionneur linéaire Le principe de fonctionnement, de construction, de commande, de protection dun moteur asynchrone 1E2- Structure et fonctionnement dun moteur asynchrone Le principe de fonctionnement, de construction et de pilotage dun moteur à courant continu devant fournir une vitesse variable 1E1- Structure et fonctionnement dun moteur à courant continu à vitesse variable

29 CI.4 : Guidages et assemblages Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Le principe du passage du réel au modèle cinématique dun assemblage, comportement local et mobilité dune liaison 2E14- Modélisation des assemblages mécaniques Les principales solutions constructives de guidages en rotation, standardisées et spécifiques. 2E10- Etude de la fonction guidage en rotation Les principales solutions constructives de guidages en translation, standardisées et spécifiques. 1E9- Etude de la fonction guidage en translation Les principales solutions constructives de liaisons complètes, démontables et permanentes, standardisées et spécifiques. 1E8- Etude de la fonction assemblage

30 CI.5 : Transmission de puissance, transformation de mouvement Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Le fonctionnement et le dimensionnement dun mécanisme par simulation informatique à partir dun modèle 2E17- Simulation du comportement cinématique dun système Les concepts de trajectoire, de vitesse et daccélération, de modélisation vectorielle pour un mouvement particulier plan sur plan 2E15- Mouvements de solides plan sur plan Le principe de transformation de mouvement (géométrie, trajectoires, vitesse, accélérations) sur le cas particulier dun mécanisme intégrant un mouvement plan 2E12- Etude de la fonction transformation de mouvement Le principe de transmission de puissance (géométrie, couple, vitesse, pertes) sur le cas particulier dun mécanisme intégrant des arbres parallèles 2E11- Etude de la fonction transmission de puissance entre arbres parallèles

31 CI.6 : Comportement statique et élastique des solides Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Les rôles des formes, des dimensions, du matériau dune pièce simple par simulation informatique du comportement sous charge à partir de sa maquette numérique 1E19- Simulation du comportement mécanique sous charge dune pièce Les concepts de sollicitations simples, des déformations associées et des exemples dutilisation techniques classiques (ressorts) 1E18- Sollicitations et déformations élastiques dun solide La modélisation vectorielle des efforts, la notion disolement dun solide dans un mécanisme et le principe dun solide en équilibre statique 2E13- Principe de lisolement et étude de léquilibre statique dun solide

32 CI.7 : Comportement dynamique et énergétique des systèmes Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Le principe de la réversibilité mécanique étudié sur un mécanisme intégrant un système ou un composant approprié et le principe de la dissipation de lénergie en chaîne inverse 2E7- Chaîne dénergie directe et inverse : réversibilité Lexistence et la transformation de différentes formes dénergie, leur dégradation et la relation entre énergie et puissance. 1E4- Architecture, puissance et rendement dune chaîne dénergie

33 CI.8 : Pilotage, contrôle et comportement dun système Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Les écarts entre le comportement spécifié dune commande et un comportement réel observé. 1I14 : Comportement réel dun système pluri technique Les relations entre chaînes dinformation et dénergie dun point de vue interface de commande avec la puissance 1I6 : La commande de la chaîne dénergie Les relations et connexions entre chaînes dinformation et dénergie dun point de vue commande de la modulation de lénergie 1I6- La modulation de lénergie (liaison avec la chaîne dinformation)

34 CI.9 : Acquisition et conditionnement des informations Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Le conditionnement du signal. Le traitement des signaux numériques en sortie du capteur. 1I5: Transformation dune grandeur physique à mesurer en une grandeur mesurable par capteur à sortie analogique ou numérique Les principales solutions de transformation dune grandeur physique à mesurer en une grandeur mesurable par détecteur TOR. Les contraintes de compatibilité dune chaîne dacquisition avec une chaîne dinformation. 1I4: Transformation dune grandeur physique à mesurer en une grande ur mesurable par détecteur TOR

35 B3.11 CI.10 : Traitement de linformation Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées La notion de réutilisation de composants logiciels réutilisables. Lecture de la traduction dune partie dun algorithme en langage de haut niveau. 1Les systèmes numériques : Mise en œuvre dun microcontrôleur La structure matérielle et les spécificités des systèmes à base de microcontrôleur. 1Structure dun système à base de carte à microprocesseur Les structures matérielles et les spécificités de fonctionnement des API dans le contexte du contrôle de processus industriels. 1Structure et principe de fonctionnement dun automate programmable industriel

36 CI.11 : Systèmes logiques (traitement combinatoire et séquentiel) et numériques Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Les bases de lalgorithmique appliquées à des systèmes ainsi que la mise en œuvre de programmes de commande de processus simples. 1Systèmes numériques : Implantation dun algorithme en langage littéral structuré La description de comportements séquentiels par loutil GRAFCET. Son utilisation et sa mise en œuvre. 1Systèmes logiques séquentiels : GRAFCET Les boites fonctionnelles comptage et retard ainsi que les caractéristiques dévolution temporelle des entrées / sorties de ces opérateurs. 1Systèmes logiques séquentiels : les fonctions comptage et retard La fonction mémoire et les technologies associées : réalisations logicielles et matérielles. 1Systèmes logiques séquentiels : La fonction mémoire La commande combinatoire de systèmes simples ainsi que les représentations associées. 1Les systèmes logiques combinatoires

37 CI.12 : Communication et réseaux Activités associéesNb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Larchitecture dun réseau de communication ainsi que sa configuration (adressage). Les contraintes de compatibilité des constituants interconnectés. 1I13 : La communication de linformation

38 B3. Lorganisation des enseignements Points abordés: Les activités denseignement : cours, TP et TD; Planification des activités.

39 Organiser la formation: le cours Les deux heures de cours en classe entière Selon le choix du professeur, elles visent à: la découverte de certains concepts et à lacquisition des connaissances qui y sont associées, dans le cadre dune action préparatoire aux travaux pratiques ; des phases de synthèse des connaissances associées à des activités de travaux pratiques menées dans le cadre dun centre dintérêt ; des exercices dapplication destinés à conforter une connaissance ciblée ; des évaluations collectives et sommatives, de type devoir, dans la logique de lépreuve écrite de lexamen.

40 Organiser la formation: les TP Questions relatives aux travaux pratiques: Quels sont, parmi les savoirs et les savoir-faire cognitifs identifiés dans le référentiel, ceux qui relèvent plus de situations de travaux pratiques et ceux qui peuvent être abordés et transmis efficacement en cours ? Quels sont les supports de travaux pratiques les plus adaptés ou les plus pertinents pour mener avec efficacité une activité pratique définie (type de support, instrumentation, …)? Comment organiser l'articulation des activités (cours, TP, TD) durant lannée scolaire, avec quels centres dintérêt ?

41 Planification des activités Principes directeurs Compte tenu de lapproche pluri technique des produits et des enseignements: Un seul site denseignement des TP: le laboratoire de Sciences de lIngénieur ; Une classe entière accueillie sur une même plage horaire ; Deux professeurs simultanément sur le site. Configurations matérielles à promouvoir: Labo unique capable daccueillir la classe entière en présence des deux professeurs.

42 Planification des activités Plages horaires Contraintes de planification des plages denseignement : Cour (2h) TP courts (2h) ou longs (3h) Synthèses en groupe de TP Classe entièreGroupe A et B Élève246 heures Professeur A1 45 heures Professeur B 145 heures

43 LES SCIENCES DE L INGÉNIEUR ORGANISATION TEMPORELLE Première approche Chapitres1ère cours1ère TPT. coursT. TP A- Analyse fonctionnelle B- Fonctions du produit B-1 CONVERTIR ET DISTRIBUER LENERGIE B-2 TRANSMETTRE LENERGIE B-3 ACQUERIR LINFORMATION B-4 TRAITER LINFORMATION B-5 COMMUNIQUER LINFORMATION C- Principes et comportements C-1 LA CHAINE DENERGIE C-2 LA CHAINE DINFORMATION D-Représentation des produits pluritechniques TOTAUX TOTAUX MAXI

44 C. Les travaux pratiques Proposés selon deux points de vue: Leur pertinence pédagogique: typologie proposant de mettre en place des activités pratiques selon des objectifs pédagogiques identifiés ; Les supports techniques sur lesquels ils sappuient, qui constituent léquipement fondamental des laboratoires et qui doivent être choisis avec attention pour répondre aux objectifs précédents.

45 C1. Typologie pédagogique des TP Les activités de travaux pratiques ont, dans les enseignements de S-SI, une quadruple vocation : La découverte et la construction dune représentation dun savoir nouveau ; Lapplication et la mise en œuvre de savoirs et savoir-faire à des situations variées dans une logique de consolidation des connaissances qui impose redondance et récurrence des apprentissages ; La recherche et la validation des solutions techniques dans le cadre dune démarche de Projet ; Lévaluation de compétences associées aux activités pratiques.

46 TP destinés à découvrir et appréhender un savoir nouveau Dans cette disposition, lélève est en situation de découverte. Il ne connaît pas le concept proposé, nen na pas de représentation mentale juste ou en a une représentation incomplète. La ou les activités proposées vont lui permettre de découvrir une connaissance attachée: à une loi, une règle, un principe ; une méthodologie, une procédure ; une architecture, une solution constructive relative…. Cette mise en situation concrète et motivante permet au professeur dengager des approfondissements scientifiques et technologiques se fondant sur un contexte efficace.

47 TP destinés lapplication et la mise en œuvre de savoirs et savoir-faire Après avoir découvert et approché un concept, le professeur propose à lélève dapprofondir sa connaissance et sa maîtrise opératoire au travers une activité concrète menée en autonomie complète ou partielle ; Pour être efficace, ce type de travail pratique doit : Sappuyer sur un produit réel, sur la résolution dune problématique technique pertinente et intégrer lalternance entre réel et modèle. Cette approche donne du sens aux apprentissages et évite des comportements délèves qui visent dabord à « répondre à des questions » ; Favoriser lautonomie de réflexion des élèves et leurs capacités de propositions.

48 TP de recherche et de validation de solutions techniques Cette activité particulière est proposée dans le cadre dune démarche de projet. Les activités de travail pratique peuvent correspondre en partie à cette approche lorsquun certain nombre de conditions sont réunies, comme : lassistance technique et organisationnelle du professeur, qui doit être ici importante ; le niveau de technicité attendu, qui doit rester limité et réaliste ; la résolution dun problème concret et motivant, qui amène les élèves à se dépasser collectivement et à atteindre ponctuellement des niveaux de performance élevés. Ces travaux pratiques particuliers permettent de mettre en œuvre tous les outils techniques appréhendés en cours de formation.

49 TP dévaluation La formation de S-SI faisant une large place aux savoir-faire cognitifs, il est indispensable de les évaluer dans des phases spécifiques dans la logique de lépreuve dexamen. Cette prise en compte particulière présente également lavantage de ne pas mélanger, dans une même phase, des activités de formation (durant lesquelles les élèves ont un droit à lerreur qui doit être utile à la confortation des savoirs), des activités dévaluation sommatives, fondées sur un contrat explicite passé entre élève et professeur.

50 C2. Typologie des supports Les supports de travaux pratiques peuvent être classés selon deux approches complémentaires : En fonction de leur utilisation initiale, ce qui permet aux équipes enseignantes dessayer de respecter un équilibre entre les différentes familles de produits représentées dans les laboratoires. En fonction de leur niveau daménagement didactique, qui peuvent être inexistants et limités ou conséquents et complexes.

51 Classification des supports de TP: Produits industriels CaractéristiquesExemples (liste non exhaustive) Familles de systèmes Système de convoyage et de tri Système dassemblage et de contrôle Systèmes de manutention Système de remplissage de flacons Attacheur de végétation Enrubanneuse de câbles Systèmes dassemblage et de conditionnement Avantages : Partie opérative à structure simple, Chaînes dénergie et de commandes identifiables et ouvertes Intégration des fonctions limitées Programmation accessible et adaptée à une variété de tâches Interface homme-machine explicite Inconvénients : Image peu représentative de la technologie quotidienne des jeunes Eolienne génératrice de courant pilotée Surpresseur hydraulique Pompe solaire Barrière de parking Systèmes de production de bien ou de service Produits industriels

52 Classification des supports de TP: Produits grand public CaractéristiquesExemples (liste non exhaustive) Familles de systèmes Robot nettoyeur de piscine Machine à corder les raquettes Magnétoscope Systèmes programmables Avantages : Image très représentative des technologies actuelles Inconvénients : Partie opérative à structure parfois complexe, Intégration des fonctions élevée Chaînes dénergie et de commandes peu lisibles Programmation accessible et adaptée à des tâches spécifiques Interface homme machine limitée Lecteur de CD Voiture radio commandée Borne de parking escamotable Scooter électrique Balance électronique Systèmes « fermés » Pré-program- més Produits grand public

53 Classification des supports de TP: Produits didactiques CaractéristiquesExemples (liste non exhaustive) Familles de systèmes Système de matérialisation des efforts dans une liaison Pince photo élastique Banc de traction-flexion Etude dun concept, dune loi Platine de câblage de commande dun actionneur Platine de tests de capteurs Platines de tests dune famille de composants Systèmes dédiés à un apprentissage précis, permettant des activités pratiques de découverte, danalyse et de formalisation des connaissances ; Banc détude dun vérin pneumatique Banc détude dune motorisation électrique Etudes des comportements dun actionneur Produits didactiques

54 Typologie des supports de travaux pratiques : Les systèmes sans adaptation particulière : systèmes simples, accessibles, dont on peut mesurer les performances très simplement à laide dinstruments classiques Exemple : Appareils de musculation (mini stepper), outils manuels (serre-joint à poignée), jouets et objets de loisirs… Les systèmes « didactisés » : il sagit de rendre possible lutilisation et linvestigation des élèves dans un système technique, un sous- système, un composant Exemple : Coupe seringue de dentiste, banc de capteurs, ouvre- portail automatique… Les systèmes instrumentés : systèmes dont létude nécessite une mise en situation précise, respectant la maîtrise de lois dentrées-sorties particulières, exigeant une instrumentation fixe et pré-réglée. Exemple : Sur presseur hydraulique de presse, éolienne à pas variable, scooter électrique

55 D. Guide déquipement Il reste à venir…. sous la forme de cahiers des charges déquipements et respectera les typologies évoquées précédemment… Lobjectif est de compléter léquipement des laboratoires de S. SI par des systèmes manquants, en particulier par des systèmes grand public…

56 E. LES SCIENCES DE L INGÉNIEUR LES ÉPREUVES AU BACCALAUREAT EN 2003 S.I. Une épreuve de présentation dun projet ? ? ? Une épreuve écrite (Sujets « zéro » en 2002) Une épreuve de TP Une épreuve de rattrapage au second groupe Informations officieuses


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