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Niveau d'acquisition des Compétences
 
1 R Niveau d'information
***
Ce niveau est relatif à l'appréhension d'une vue d'ensemble d'un sujet : les réalités sont montrées sous certains aspects de manière partielle ou globale.
C'est la capacité à identifier, citer, évoquer un phénomène, une loi ou un système sans nécessairement le placer dans son contexte.
 
2 R R Niveau d'expression
***
Ce niveau est relatif à l'acquisition de moyens d'expression et de communiation : définir, utiliser les termes composant la discipline.
C'est la capacité à décrire, expliquer, réaliser un schéma...exprimer la compréhension d'un phénomène, d'une loi ou d'un système dans le contexte demandé.
Ce niveau englobe le précédent.
 
3 R R R Niveau de la maîtrise d'outils
***
Ce niveau est relatif à la maîtrise de procédés et d'outils d'étude ou d'action : utiliser, manipuler des règles ou des ensembles de règles, des principes, en vue d'un résultat à atteindre.
C'est la capacité à maîtriser une connaissance pour utiliser et élaborer un modèle, représenter et simuler un fonctionnement, mettre en oeuvre un protocole expérimental, effectuer une mesure....
Ce niveau englobe les deux niveaux précédents.
 
4 R R R R Niveau de maîtrise méthodologique
***
Ce niveau est relatif à la maîtrise d'une méthodologie de formulation et de résolution de problèmes.
C'est la capacité àchoisir par la mise en oeuvre, en autonomie, d'une démarche d'analyse puis de synthèse. Il s'agit de maîtriser la résolution d'un problème sans indication sur la démarche à suivre.
Ce niveau englobe les trois niveaux précédents.

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TPE en Première SI
Les Travaux Personnels Encadrés commenceront dès Septembre. Consultez dès à présent la note d'information.

Emploi du Temps
Les activités des Sciences de l'Ingénieur ont lieu le xxxxx de xxh à xxh, le xxxxx de xxh à xxh

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Projets en Terminale SI
De nouveaux projets seront proposés en octobre.

Projet Programme (à partir de septembre 2011)
A-Analyser.
COMPÉTENCES ATTENDUES CONNAISSANCES ET CAPACITÉS NIVEAU
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A1. Analyser le besoin.
  1. Définir le besoin,
  2. Définir les fonctions de service,
  3. Identifier les contraintes,
  4. Traduire un besoin fonctionnel en problématique technique.






A2. Analyser le système.
  1. Identifier et ordonner les fonctions techniques qui réalisent les fonctions de services et respectent les contraintes,
  2. Identifier les éléments transformés et les flux,
  3. Décrire les liaisons entre les blocs fonctionnels,
  4. Identifier l'organisation structurelle,
  5. Identifier les matériaux des constituants et leurs propriétés en relation avec les fonctions et les contraintes.


























































































A3 - Caractériser les écarts.
  1. Comparer les résultats expérimentaux avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts,
  2. Comparer les résultats expérimentaux avec les résultats simulés et interpréter les écarts,
  3. Comparer les résultats simulés avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts.
 A1-Analyser le besoin.
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  A11-Besoin, finalité, contraintes.        
- Décrire le besoin. Présenter la fonction globale. Identifier les contraintes (fonctionnelles, sociétales, environnementales,etc..). Ordonner les contraintes (critère, niveau, flexibilité).      
  A12-Analyse fonctionnelle externe. Expression fonctionnelle du besoin        
- Présenter à l'aide d'un diagramme des interacteurs une solution pour répondre à un besoin.      
  A13-Fonctions d'usage, de service, d'estime.        
- Identifier et caractériser les fonctions de service.      
A2-Analyser le système.
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  A21-Système, Frontière d'étude, Environnement.        
- Définir le système et sa frontière d'étude. Analyser l'environnement d?un système, ses contraintes. Décrire le fonctionnement d'un système. Identifier des évolutions possibles d'un système.      
  A22-Architectures fonctionnelle et organique d'un système.        
- Identifier les fonctions techniques. Déterminer les constituants dédiés aux fonctions d'un système. Identifier les niveaux fonctionnels et organiques d'un système. Présenter l'architecture fonctionnelle et organique d'un système à l'aide d'un diagramme FAST. Proposer des évolutions sous forme fonctionnelle.      
- Analyser le coût d'un système, en fonction du besoin auquel il répond.      
  A23-Impact environnemental.        
- Évaluer l'impact environnemental (matériaux, énergie, nuisances)      
  A24-Matière d’œuvre, valeur ajoutée, flux.        
- Identifier la matière d’œuvre et la valeur ajoutée. Représenter les flux (matière, énergie, information) à l'aide d'un diagramme SADT.      
  A25-Chaîne d'information.        
- Identifier et décrire la chaîne d?information du système. Analyser et interpréter un algorigramme élémentaire.      
  A26-Chaîne d'énergie.        
- Identifier et décrire la chaîne d'énergie du système. Analyser les apports d'énergie, les transferts, le stockage, les pertes énergétiques.      
- Réaliser le bilan énergétique d'un système.      
  A27-Systèmes logiques événementiels.        
- Décrire le comportement d'un système.      
  A28-Systèmes asservis.        
- Différencier un système asservi d'un système non asservi.      
  A29-Composants réalisant les fonctions de la chaîne d'énergie.        
- Identifier les composants réalisant les fonctions Alimenter, Distribuer, Convertir, Transmettre.      
- Justifier la solution choisie.      
  A2a-Composants réalisant les fonctions de la chaîne d'information.        
- Identifier les composants réalisant les fonctions Acquérir, Traiter, Communiquer.      
- Justifier la solution choisie.      
  A2b-Réversibilité d'une source, d'un actionneur, d'une chaîne de transmission.        
- Analyser la réversibilité d'un composant dans une chaîne d'énergie.      
  A2c-Système de numération, codage.        
- Analyser et interpréter une information numérique.      
  A2d-Modèle OSI.        
- Décrire l'organisation des principaux protocoles.      
  A2e-Réseaux de communication. Support de communication, notion de protocole, paramètres de configuration. Notion de trame, liaisons série et parallèle.        
- Analyser les formats et les flux d'information. Identifier l'architecture fonctionnelle et matérielle. Identifier les supports de communication. Identifier et analyser le message transmis, notion de protocole, paramètres de configuration.      
  A2f-Architecture d'un réseau (topologie, mode de communication, type de transmission, méthode d'accès au support, techniques de commutation).        
- Identifier l'architecture fonctionnelle et matérielle d'un réseau.      
  A2g-Matériaux.        
- Identifier la famille d'un matériau. Mettre en relation les propriétés du matériau avec les performances du système.      
  A2h-Comportement du solide déformable.        
- Analyser les sollicitations dans les composants. Rechercher les parties les plus sollicitées dans un composant.      
- Analyser les déformations des composants. Déterminer les valeurs extrêmes des déformations.      
- Analyser les contraintes mécaniques dans un composant. Identifier des concentrations de contraintes dans un composant.      
L'analyse d'un système se fait en le recontextualisant et en prenant en compte son environnement.
L'étude des systèmes événementiels intègre les systèmes à logique combinatoire ou séquentielle.
L'étude de la logique combinatoire se limite aux fonctions logiques NON, ET, OU, NonET, NonOU.
L'analyse par diagramme SADT est limitée aux niveaux A-0 et A0.
Les familles de matériaux retenues sont les métalliques, les céramiques, les organiques et les composites. Une présentation des propriétés communes à chaque famille est privilégiée à une connaissance livresque des matériaux.
Il est utile de proposer une vision globale de la géo-économie des matériaux : où sont les ressources ? Quels sont les coûts et l'empreinte carbone dus au transport et ceux liés à la mise en ?uvre ...
En ce qui concerne le comportement du solide déformable, l'étude s'appuie sur des résultats obtenus à l'aide d'outils numériques.
A3-Caractériser les écarts.
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  A31-Analyse des écarts.        
- Traiter des données de mesures (valeur moyenne, médiane, caractéristique, ...). Identifier des valeurs erronées. Quantifier des écarts entre des valeurs attendues et des valeurs mesurées. Quantifier des écarts entre des valeurs attendues et des valeurs obtenues par simulation. Quantifier des écarts entre des valeurs mesurées et des valeurs obtenues par simulation.      
- Rechercher et proposer des causes aux écarts constatés.    


B-Modéliser.
COMPÉTENCES ATTENDUES CONNAISSANCES ET CAPACITÉS NIVEAU
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B1 - Identifier et caractériser les grandeurs agissant sur un système.
  1. Définir, justifier la frontière de tout ou partie d'un système et répertorier les interactions,
  2. Choisir les grandeurs et les paramètres influents en vue de les modéliser.


























B2 - Proposer ou justifier un modèle.
  1. Associer un modèle à un système ou à son comportement,
  2. Préciser ou justifier les limites de validité du modèle envisagé.




















































B3 - Résoudre et simuler.
  1. Choisir et mettre en œuvre une méthode de résolution,
  2. Simuler le fonctionnement de tout ou partie d'un système à l'aide d'un modèle fourni.






















B4 - Valider le modèle.
  1. Interpréter les résultats obtenus,
  2. Préciser les limites de validité du modèle utilisé,
  3. Modifier les paramètres du modèle pour répondre au Cahier des Charges ou aux résultats expérimentaux,
  4. Valider un modèle optimisé fourni.
 B1-Identifier et caractériser les grandeurs agissant sur un système.
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  B11-Frontière de l'étude.        
- Isoler un système et justifier l'isolement. Identifier les grandeurs traversant la frontière d'étude.      
  B12-Caractéristiques des grandeurs physiques (mécaniques, électriques, thermiques, acoustiques, lumineuses, etc.).        
- Qualifier les grandeurs d'entrée et de sortie d'un système isolé. Identifier la nature (grandeur effort, grandeur flux). Décrire les lois d'évolutions des grandeurs. Utiliser les lois et relations entre les grandeurs.    
  B13-Matériaux.        
- Identifier les propriétés des matériaux des composants qui influent sur le système .      
  B14-Énergie et puissances. Notion de pertes.        
- Associer les grandeurs physiques aux échanges d'énergie et à la transmission de puissance. Identifier les pertes d'énergie.    
  B15-Flux d'information.        
- Identifier la nature de l'information et la nature du signal.    
  B16-Flux de matière.        
- Qualifier la nature des matières, quantifier les volumes et les masses.      
La puissance est toujours égale au produit d'une grandeur d'effort (force, couple, pression, tension, etc.) par une grandeur de flux (vitesse, vitesse angulaire, débit, intensité du courant, etc.).
Le point de vue de l'étude conditionne le choix de la grandeur d'effort ou de la grandeur de flux à utiliser.
Pour les matériaux, les propriétés étudiées sont la masse volumique, la rigidité, la résistance, la ténacité, la température de fusion, les conductivités électrique et thermique, le coefficient de dilatation.
B2-Proposer ou justifier un modèle.
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  B21-Chaîne d'énergie.        
- Associer un modèle à une source d'énergie.      
- Associer un modèle aux composants d'une chaîne d'énergie. Déterminer les points de fonctionnement du régime permanent d'un actionneur au sein d'un procédé.    
  B22-Chaîne d'information.        
- Associer un modèle aux composants d'une chaîne d'information.      
  B23-Ordre d'un système.        
- Identifier les paramètres à partir d'une réponse indicielle. Associer un modèle (1er et 2nd) à une réponse indicielle.      
  B24-Systèmes logiques événementiels. Langage de description : graphe d'états, logigramme, GRAFCET, algorigramme.        
- Traduire le comportement d'un système.    
  B25-Liaisons.        
- Construire un modèle et le représenter à l'aide de schémas. Préciser les paramètres géométriques. Établir la réciprocité mouvement relatif / actions mécaniques associées.      
  B26-Graphe de liaisons.        
- Construire un graphe de liaisons (avec ou sans les efforts).      
  B27-Modèle du solide.        
- Choisir le modèle de solide, déformable ou indéformable selon le point de vue.      
  B28-Action mécanique.        
- Modéliser les actions mécaniques de contact ou à distance (gravité, pression, électromagnétisme, ...).    
  B29-Modèle de matériau.        
- Choisir ou justifier un modèle comportemental de matériau.      
  B2a-Comportement du solide déformable.        
- Modéliser les sollicitations dans les composants. Rechercher les parties les plus sollicitées dans un composant.      
- Modéliser les déformations des composants. Déterminer les valeurs extrêmes des déformations.      
- Modéliser les contraintes mécaniques dans un composant.      
- Identifier des concentrations de contraintes dans un composant.      
  B2b-Modélisation plane.        
- Justifier la pertinence de la modélisation plane.      
L'outil torseur peut être utilisé pour la résolution des problèmes en trois dimensions.
Les liaisons sont considérées sans jeu, avec ou sans frottement, élastiques ou rigides.
Pour les matériaux, les modèles comportementaux étudiés sont l'homogénéité, l'isotropie et l'élasticité.
En ce qui concerne le comportement du solide déformable, l'étude s'appuie essentiellement sur les outils numériques.
En modélisation plane, on se limite aux modèles des liaisons retenues (pivot, glissière et ponctuelle).
B3-Résoudre et simuler.
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  B31-Principe fondamental de la dynamique.        
- Établir de façon analytique les expressions d'efforts (force, couple, pression, tension, etc.) et de flux (vitesse, vitesse angulaire, débit, intensité du courant, etc.) Traduire de façon analytique le comportement d'un système.    
  B32-Principes fondamentaux d'étude des circuits.        
- Établir de façon analytique les expressions d'efforts (force, couple, pression, tension, etc.) et de flux (vitesse, vitesse angulaire, débit, intensité du courant, etc.). Traduire de façon analytique le comportement d'un système.    
  B33-Paramètres de configuration d'un logiciel de résolution.        
- Choisir une méthode de résolution (système à pas fixe ou à pas variable, méthode d'intégration).      
  B34-Paramétrer une simulation.        
- Adapter les paramètres de simulation, durée, incrément temporel, choix des grandeurs affichées, échelles, à l'amplitude et la dynamique de grandeurs simulées.      
  B35-Modélisation plane.        
- Déterminer le champ des vecteurs vitesses des points d'un solide.      
Les méthodes graphiques ne sont pas au programme.
Le PFD s'applique aux solides en translation par rapport à un référentiel, ou en rotation autour d?un axe fixe.
Le Principe Fondamental de la Statique est présenté comme un cas particulier du Principe Fondamental de la Dynamique.
En classe de première, l'application du PFD se limite à des problèmes plans.
La résolution des problèmes de statique plane est conduite à l'aide du Principe Fondamental de la Dynamique.
L'application du PFD en référentiel non galiléen est hors programme.
B4-Valider le modèle.
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  B41-Modèle de connaissance.        
- Vérifier la compatibilité des résultats obtenus (amplitudes et variations) avec les lois et principes physiques d'évolution des grandeurs.    
- Comparer les résultats obtenus (amplitudes et variations) avec les données du cahier des charges fonctionnel.      
  B42-Matériaux.        
- Identifier l'influence des propriétés des matériaux sur les performances du système. Proposer des matériaux de substitution pour améliorer les performances du système      
  B43-Structures.        
- Valider l'influence de la structure sur les performances du système. Proposer des modifications dans la structure pour améliorer les performances du système.      
  B44-Grandeurs influentes d'un modèle.        
- Modifier les paramètres d'un modèle.      
  B45-Outils de simulation.        
- Modifier des paramètres de simulation.      
Quelques exemples d'utilisation de nouveaux matériaux sont présentés, comme les nano matériaux qui permettent de modifier fortement les propriétés non mécaniques comme la conductivité.


C-Expérimenter.
COMPÉTENCES ATTENDUES CONNAISSANCES ET CAPACITÉS NIVEAU
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C1 - Justifier le choix d'un protocole expérimental.
  1. Identifier les grandeurs physiques à mesurer,
  2. Décrire une chaîne d'acquisition,
  3. Identifier le comportement des composants,
  4. Justifier le choix des essais réalisés.















C2 - Mettre en ?uvre un protocole expérimental.
  1. Conduire les essais en respectant les consignes de sécurité à partir d'un protocole fourni,
  2. Traiter les données mesurées en vue d'analyser les écarts.
 C1-Justifier le choix d'un protocole expérimental.
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  C11-Capteurs.        
- Qualifier les caractéristiques d'entrée - sortie d'un capteur. Justifier le choix d'un capteur ou d'un appareil de mesure vis-à-vis de la grandeur physique à mesurer. Justifier les caractéristiques (calibre, position, etc) d'un appareil de mesure.    
  C12-Prévision quantitative de la réponse du système.        
- Identifier le comportement des composants du système. Prévoir l'ordre de grandeur de la mesure.    
  C13-Chaîne d'information, structure et fonctionnement.        
- Identifier la nature et les caractéristiques des grandeurs en divers points de la chaîne d'information.    
- Maîtriser les fonctions des appareils de mesures et leurs mises en œuvre.    
Dans ce programme, le terme « capteur » regroupe les capteurs (information analogique), les détecteurs (information TOR) et les codeurs (information numérique).
Pour choisir des grandeurs à mesurer et un protocole expérimental, il est nécessaire de savoir prévoir quantitativement le comportement du système, l'influence des composants et l'ordre de grandeur de la réponse.
C2-Mettre en œuvre un protocole expérimental.
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  C21-Appareils de mesures, règles d'utilisation.        
- Mettre en œuvre un appareil de mesure Paramétrer une chaîne d'acquisition.    
  C22-Paramètres de configuration du système.        
- Régler les paramètres de fonctionnement d'un système.    
  C23-Paramètres de configuration d'un réseau.        
- Paramétrer un protocole de communication.      
  C24-Routines, procédures, ... Systèmes logiques événementiels.        
- Générer un programme et l'implanter dans le système cible.    
  C25-Modèles de comportement.        
- Analyser les résultats expérimentaux. Traiter les résultats expérimentaux, et extraire la ou les grandeurs désirée(s)    
Le traitement des mesures et la présentation des résultats mobilisent systématiquement les outils numériques.


D-Communiquer.
COMPÉTENCES ATTENDUES CONNAISSANCES ET CAPACITÉS NIVEAU
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D1 - Analyser une situation de communication.
  1. Définir l'objectif de la communication,
  2. Identifier les publics concernés.












D2 - Rechercher et traiter des informations.
  1. Rechercher des informations,
  2. Analyser, choisir et classer des informations.












D3 - Mettre en œuvre une communication.
  1. Choisir un support de communication et un média adapté, argumenter,
  2. Produire un support de communication,
  3. Adapter sa stratégie de communication au contexte.
 D1-Analyser une situation de communication.
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  D11-Types de communication.        
- Identifier le type de communication (de groupe, de masse).      
  D12-Composantes de la communication.        
- Identifier les composantes de la communication (objectif, acteurs, cible, canal, support, contexte, stratégie, sens, ...).      
  D13-Enjeux de la communication.        
- Analyser les enjeux de la communication.      
D2-Rechercher et traiter des informations.
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  D21-Dossier technique.        
- Rechercher une information dans un dossier technique . Effectuer la synthèse des informations disponibles dans un dossier technique.      
  D22-Bases de données. Sélection, tri, classement de données.        
- Optimiser les paramètres et les critères de recherche en vue de répondre au problème posé.      
  D23-Internet. Outil de travail collaboratif, blogs, forums. Moteur de recherche.        
- Rechercher des informations. Vérifier la nature de l'information. Trier des informations selon des critères. Utiliser des outils adaptés pour rechercher l'information. Mettre à jour l'information.      
D3-Mettre en œuvre une communication.
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  D31-Croquis, schémas.        
- Réaliser un croquis ou un schéma dans un objectif de communication.      
  D32-Production de documents.        
- Distinguer les différents types de documents en fonction de leurs usages. Choisir l'outil bureautique adapté à l'objectif. Réaliser un document numérique. Réaliser et scénariser un document multimédia.      
Les normes des croquis et schémas ne feront pas l'objet de cours spécifiques et sont à la disposition des élèves.