SERIE SCIENTIFIQUE SCIENCES DE L ’INGÉNIEUR Bac E Le dessin, la technologie de construction, la fabrication mécanique, la technologie d’atelier Bac Scientifique – Technologie Industrielle 12 juillet 1992 La construction mécanique, l’automatique, l’électrotechnique, électronique Bac Scientifique – Sciences de l’Ingénieur 31 août 2001 Les sciences de l’ingénieur, une discipline ?

SERIE SCIENTIFIQUE SCIENCES DE L ’INGÉNIEUR UNE DISCIPLINE Partant de problèmes concrets, les “Sciences de l’Ingénieur” 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.

L ’ENSEIGNEMENT DES SCIENCES DE L ’INGÉNIEUR UNE FILIERE DE FORMATION Seconde 1ère et T Classes préparatoires INITIATION AUX SCIENCES DE L ’INGÉNIEUR SCIENCES DE L ’INGÉNIEUR PTSI, MPSI, PCSI, PSI

SCIENCES DE L ’INGÉNIEUR SERIE SCIENTIFIQUE SCIENCES DE L ’INGÉNIEUR Ce n’est pas qu’une nouvelle appellation ! 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.

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

LES SCIENCES DE L ’INGÉNIEUR ARCHITECTURE DU PROGRAMME INFORMATION Je sais de quoi je parle EXPRESSION Je sais en parler MAITRISE METHODOLOGIQUE Je sais choisir (ce niveau n’est pas à atteindre en SI) MAITRISE D ’OUTILS Je sais faire 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 CONNAISSANCES ASSOCIÉES à la mise en oeuvre des compétences COMPÉTENCES TERMINALES attendues NIVEAU DE COMPETENCE VISE

Plan de la présentation A. Objectifs et intentions générales A1. Intentions du programme ; A2. L’approche système. B. Organisation des enseignements B1. Les axes principaux de formation ; B2. Les centres d’intérêt et thématiques de TP ; B3. L’organisation des enseignements ; B4. Planification des enseignements. C. Les travaux pratiques C1. Typologie des TP ; C2. Typologie des supports. D. Le guide d’équipement E. Les épreuves au Baccalauréat

avec des performances explicitées et maîtrisées. La technologie La Technologie est la Science des Techniques appliquée à la Création, l’Etude, 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 d’élaboration.

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

Les Sciences de l’Ingénieur en 1ère et Terminale S - SI Les constats fondateurs Les Produits Définis par un cahier des charges (fonctions d’usage, performances) Systèmes complexes intégrant des chaînes de fonctions de différentes technologies pour gérer : l’énergie ; l’information (pilotage, interface homme-machine, communication). L’activité industrielle d’ingénierie (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.

Les Sciences de l’Ingénieur en 1ère et Terminale S - SI Les intentions du programme Compréhension de l’architecture 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 l’information, Réseaux) ; Culture des solutions constructives pour réaliser les fonctions techniques ; Compréhension du fonctionnement réel par l’association ; construction - comportement – principes et lois – modèle Démarche de projet, initiation à la conception ; Communication technique ;

L’organisation d’un système Déjà introduite dans le référentiel précédent, l'approche « système » des produits est confortée dans ce nouveau programme. Elle se caractérise par : Environnement Système opérant Système d’information Système de décision un système d’information (stockage, transfert des informations) ; un système de décision (ensemble des processus par lesquels l’information est convertie en action) ; un système physique ou opérant (transformation des flux de matières et d’énergies) ; les divers flux (matières, produits, énergies).

L’approche par fonctions techniques : Analyse et Synthèse Analyse (apprentissage) : TP + cours Transmettre Convertir Acquérir Traiter Communiquer Distribuer Alimenter Chaîne d’énergie Action Chaîne d’information Energie d’entrée Produit Concept Conception (projet)

L’approche système retenue Informations issues d’autres systèmes et d’interfaces H / M Informations destinées à d’autres systèmes et aux interfaces H / M Ordres Grandeurs physiques à acquérir Chaîne d’information ACQUERIR TRAITER COMMUNIQUER Chaîne d’énergie Energie d’entrée Action ALIMENTER CONVERTIR TRANSMETTRE DISTRIBUER

Approche externe du système Chaîne E S Identifier, définir et justifier chaque fonction constitutive d’une chaîne ; Quantifier les relations entrée-sortie ; Identifier et quantifier les flux et les transformations d’énergie (puissance) et d’information (nature, protocole,…) Cette démarche est essentielle à la compréhension globale des systèmes et à l’acquisition 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.

Approche externe des fonctions En E2 Sn S2 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 d’énergie (puissance) et d’information (nature, protocole,…)

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 d’une solution donnée ; intervenant finement sur l’analyse et la vérification d’une 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 d’approfondissement attendu.

Limitations à l’approche interne des systèmes Une analyse des compétences attendues et des connaissances associées du référentiel montre que: L’analyse mécanique des constituants reste globale, les comportements locaux ne sont pas approfondis et leur approche sert à justifier qualitativement une solution constructive ; L’électronique du signal analogique, autour des composants ou constituants élémentaires, n’est plus traitée alors qu’elle tenait une place importante dans l’ancien référentiel. Ceci induit que les simulations de comportement analogique d’une carte ne sont plus d’actualité ; Les schématisations recommandées dans le référentiel se limitent à la description fonctionnelle et matérielle des systèmes de commande micro programmés.

Les axes principaux de la formation L’approche système conduit à retenir 4 axes : Chaîne d’énergie ; Chaîne d’information ; Analyse fonctionnelle ; Représentation et schématisation ;

Chaîne d’énergie ALIMENTER DISTRIBUER CONVERTIR TRANSMETTRE - prise réseau raccord réseau pile, batterie, accumulateur contacteur relais et relais statique variateur distributeur machines asynchrones à courant continu avec et sans balai vérins assemblage démontable guidage en rotation guidage en translation accouplement, embrayage, limiteur de couple, frein poulies courroies, engrenages systèmes vis écrou et transformateurs plans ordres, messages source d’énergie énergie électrique, hydraulique, pneumatique mécanique énergie disponible pour l’ACTION demandée par le cahier des charges

Images informationnelles utilisables Informations traitées Chaîne d’information ACQUERIR TRAITER COMMUNIQUER - Capteurs TOR - Capteurs analogiques - Capteurs numériques - Interfaces homme / machine - Systèmes numériques d’acquisition de données Matériels : - Automates programmables - Ordinateurs - Microcontrôleurs - Modules logiques programmables - Circuits de commande câblés Logiciels : - Ateliers logiciels conformes IEC 61131-3 (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

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 d’investigation et de travail de l’élève

Représentation et schématisation 1 - Logique de création/modification : elle vise à l’élaboration d’une maquette numérique Eléments Méthodologies Contraintes Maquette virtuelle Architecture + = Schémas Principes Géométries Composants Constituants Arbres de construction Arbres d’assemblage Paramétrage Topologiques Fonctionnelles Spécificateur Mainteneur Commercial Fabricant Utilisateur …. 2 - Logique d’exploitation : 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 ….

B3. Centres d’intérêt et thématiques de TP 4 axes principaux: Chaîne d’énergie Chaîne d’information Représentation Analyse fonctionnelle Centres d’Intérêt : CI1 CI2 CI3 CI4 CI5 CI6 CI7 CI8 CI9 CI10 CI11 CI12 19 thématiques pour 25 TP proposés 13 thématiques pour 15 TP proposés 9 thématiques pour 15 TP proposés 3 thématiques pour 2 TP proposés

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

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

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

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

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

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

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

CI.7 : Comportement dynamique et énergétique des systèmes Activités associées Nb 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 l’énergie en chaîne inverse 2 E7- Chaîne d’énergie directe et inverse : réversibilité L’existence et la transformation de différentes formes d’énergie, leur dégradation et la relation entre énergie et puissance. 1 E4- Architecture, puissance et rendement d’une chaîne d’énergie

CI.8 : Pilotage, contrôle et comportement d’un système Activités associées Nb de TP Thématiques de travaux pratiques associées Les écarts entre le comportement spécifié d’une commande et un comportement réel observé. 1 I14 : Comportement réel d’un système pluri technique  Les relations entre chaînes d’information et d’énergie d’un point de vue interface de commande avec la puissance I6 : La commande de la chaîne d’énergie Les relations et connexions entre chaînes d’information et d’énergie d’un point de vue commande de la modulation de l’énergie I6- La modulation de l’énergie (liaison avec la chaîne d’information)

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

B3.11 CI.10 : Traitement de l’information Activités associées Nb de TP Thématiques de travaux pratiques associées La notion de réutilisation de composants logiciels réutilisables. Lecture de la traduction d’une partie d’un algorithme en langage de haut niveau. 1 Les systèmes numériques : Mise en œuvre d’un microcontrôleur La structure matérielle et les spécificités des systèmes à base de microcontrôleur. Structure d’un 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. Structure et principe de fonctionnement d’un automate programmable industriel

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

CI.12 : Communication et réseaux Activités associées Nb de TP Thématiques de travaux pratiques associées L’architecture d’un réseau de communication ainsi que sa configuration (adressage). Les contraintes de compatibilité des constituants interconnectés. 1 I13 : La communication de l’information 

B3. L’organisation des enseignements Points abordés: Les activités d’enseignement : cours, TP et TD; Planification des activités.

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 l’acquisition des connaissances qui y sont associées, dans le cadre d’une action préparatoire aux travaux pratiques ; des phases de synthèse des connaissances associées à des activités de travaux pratiques menées dans le cadre d’un centre d’intérêt ; des exercices d’application destinés à conforter une connaissance ciblée ; des évaluations collectives et sommatives, de type devoir, dans la logique de l’épreuve écrite de l’examen.

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 l’année scolaire, avec quels centres d’intérêt ?

Planification des activités Principes directeurs Compte tenu de l’approche pluri technique des produits et des enseignements: Un seul site d’enseignement des TP: le laboratoire de Sciences de l’Ingénieur ; Une classe entière accueillie sur une même plage horaire ; Deux professeurs simultanément sur le site. Configurations matérielles à promouvoir: Labo unique capable d’accueillir la classe entière en présence des deux professeurs.

Planification des activités Plages horaires   Contraintes de planification des plages d’enseignement : Cour (2h) TP courts (2h) ou longs (3h) Synthèses en groupe de TP   Classe entière Groupe A et B Élève 2 4 6 heures Professeur A 1 5 heures Professeur B  

LES SCIENCES DE L ’INGÉNIEUR ORGANISATION TEMPORELLE Première approche Chapitres 1ère cours 1ère TP T. cours T. TP A- Analyse fonctionnelle 4 8 2 8 B- Fonctions du produit 32 58 28 54 B-1 CONVERTIR ET DISTRIBUER L’ENERGIE 5 10 4 8 B-2 TRANSMETTRE L’ENERGIE 10 16 10 16 B-3 ACQUERIR L’INFORMATION 6 10 4 6 B-4 TRAITER L’INFORMATION 7 12 6 16 B-5 COMMUNIQUER L’INFORMATION 4 10 4 8 C- Principes et comportements 23 40 32 46 C-1 LA CHAINE D’ENERGIE 14 20 20 26 C-2 LA CHAINE D’INFORMATION 9 20 12 20 D-Représentation des produits pluritechniques 5 22 2 20 TOTAUX 64 128 64 128 TOTAUX MAXI 64 128 64 128

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 s’appuient, qui constituent l’équipement fondamental des laboratoires et qui doivent être choisis avec attention pour répondre aux objectifs précédents.

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 d’une représentation d’un savoir nouveau ; L’application 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 d’une démarche de Projet ; L’évaluation de compétences associées aux activités pratiques.

TP destinés à découvrir et appréhender un savoir nouveau Dans cette disposition, l’élève est en situation de découverte. Il ne connaît pas le concept proposé, n’en n’a 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 d’engager des approfondissements scientifiques et technologiques se fondant sur un contexte efficace.

TP destinés l’application et la mise en œuvre de savoirs et savoir-faire Après avoir découvert et approché un concept, le professeur propose à l’élève d’approfondir 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 : S’appuyer sur un produit réel, sur la résolution d’une problématique technique pertinente et intégrer l’alternance entre réel et modèle. Cette approche donne du sens aux apprentissages et évite des comportements d’élèves qui visent d’abord à « répondre à des questions » ; Favoriser l’autonomie de réflexion des élèves et leurs capacités de propositions.

TP de recherche et de validation de solutions techniques Cette activité particulière est proposée dans le cadre d’une démarche de projet. Les activités de travail pratique peuvent correspondre en partie à cette approche lorsqu’un certain nombre de conditions sont réunies, comme : l’assistance technique et organisationnelle du professeur, qui doit être ici importante ; le niveau de technicité attendu, qui doit rester limité et réaliste ; la résolution d’un 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.

TP d’évaluation 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 l’épreuve d’examen. Cette prise en compte particulière présente également l’avantage de ne pas mélanger, dans une même phase, des activités de formation (durant lesquelles les élèves ont un droit à l’erreur qui doit être utile à la confortation des savoirs), des activités d’évaluation sommatives, fondées sur un contrat explicite passé entre élève et professeur.

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 d’essayer de respecter un équilibre entre les différentes familles de produits représentées dans les laboratoires. En fonction de leur niveau d’aménagement didactique, qui peuvent être inexistants et limités ou conséquents et complexes.

Classification des supports de TP: Produits industriels Caractéristiques Exemples (liste non exhaustive) Familles de systèmes Système de convoyage et de tri Système d’assemblage et de contrôle Systèmes de manutention Système de remplissage de flacons Attacheur de végétation Enrubanneuse de câbles Systèmes d’assemblage et de conditionnement Avantages : Partie opérative à structure simple, Chaînes d’énergie 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

Classification des supports de TP: Produits grand public Caractéristiques Exemples (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 d’énergie 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

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

Typologie des supports de travaux pratiques : Les systèmes sans adaptation particulière : systèmes simples, accessibles, dont on peut mesurer les performances très simplement à l’aide d’instruments classiques Exemple : Appareils de musculation (mini stepper), outils manuels (serre-joint à poignée), jouets et objets de loisirs… Les systèmes « didactisés » : il s’agit de rendre possible l’utilisation et l’investigation 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 l’étude nécessite une mise en situation précise, respectant la maîtrise de lois d’entrées-sorties particulières, exigeant une instrumentation fixe et pré-réglée. Exemple : Sur presseur hydraulique de presse, éolienne à pas variable, scooter électrique

D. Guide d’équipement Il reste à venir…. sous la forme de cahiers des charges d’équipements et respectera les typologies évoquées précédemment… L’objectif est de compléter l’équipement des laboratoires de S. SI par des systèmes manquants, en particulier par des systèmes grand public…

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