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L’enseignement des sciences de l’ingénieur est basé sur des démarches scientifiques qui s’appuient sur l’observation, l’élaboration d’hypothèses, la modélisation, la simulation et l’expérimentation ; mais aussi sur l’analyse critique des résultats obtenus.

Il s’agit de comprendre et de décrire les phénomènes mis en œuvre et les lois de comportement pour étudier les performances d’un produit afin de vérifier si le besoin attendu est satisfait.

Pour toutes demandes informations : bac-si@jeandupuy.eu

• Résultats BAC Juin 2022 - Orientation élèves
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Courte vidéo de présentation des métiers d'ingénieurs

Pourquoi la Si ? C'est quoi la Si ?

Présentation de la section Sciences de l'ingénieur par l'UPSTI

Résultats du bac et orientation parcoursup

Lien vers la vidéo de l'IH2EF

La robotique est un domaine scientifique et technologique en pleine expansion de nos jours.
Chaque année, les projets de première ou de terminale abordent ce domaine afin de créer des supports d'étude riches et variés :

• conception en 3D de pièces et du système
• étude de la cinématique (déplacement - vitesse - accélération)
• programmation du comportement (codage de la carte de commande)
• mesure des performances énergétiques
• câblage électrique des composants
• conception et optimisation de l'asservissement des commandes

Exemples de mini-projets en première :
OBJECTIF 1 : le robot car doit pouvoir circuler dans un labyrinthe
OBJECTIF 2 : comparer 2 types de prise de virage (1 roue motorisée et 1 libre - 2 roues motorisées avec vitesses de rotation différentes)
- assemblage sous Solidworks des pièces de la robot car
- montage et câblage des éléments
- programmation de la carte
- tests réels sur circuits

Exemples de mini-projets en première :
OBJECTIF 1 : le bras doit saisir un verre et le monter à une hauteur définie
OBJECTIF 2 : commander la hauteur de la pince en utilisant le capteur d'angle de rotation
- assemblage sous Solidworks des pièces du bras du robot
- tracé des courbes des mouvements dans le plan de la pince
- montage et câblage des éléments (capteur de distance hauteur sol-pince)
- vérification de la loi entrée-sortie (angle de rotation du bras - hauteur pince)
- programmation de la carte
- tests réels

Objectifs du programme de spécialité sciences de l’ingénieur

Avec la contribution des autres enseignements scientifiques, l’objectif de l’enseignement de spécialité de sciences de l’ingénieur du cycle terminal du lycée est de faire acquérir des compétences fondamentales qui permettent aux élèves de poursuivre vers les qualifications d’ingénieur dont notre pays a besoin.

Compétences associées au programme

Le programme de la spécialité sciences de l’ingénieur est construit pour l’ensemble du cycle terminal, c’est à dire qu’il est pensé pour un enseignement sur deux ans, en première et en terminale.
Les compétences décrites dans le programme officiel sont donc celles qui doivent être acquises à l’issue de ces deux années d’enseignement. Elles sont catégorisées en 5 parties :

1) Créer des produits innovants :

• Proposer tout ou partie d’une nouvelle solution sous forme virtuelle ou matérielle à partir d’un nouveau concept de produit ou d’un produit existant et susceptible d’évoluer.  
• Matérialiser la solution réalisable avec des outils de prototypage intégrés dans une chaîne numérique.

2) Analyser les produits existants pour appréhender leur complexité :

• Analyser l’organisation fonctionnelle et matérielle d’un produit.  
• Analyser les échanges d’énergie, les transmissions de puissance, les échanges et le traitement des informations.  
• Analyser les écarts entre les performances attendues, simulées ou mesurées.

3) Modéliser les produits pour prévoir leurs performances :

• Construire un modèle multi-physique d’un objet par association de composants numériques issus d’une bibliothèque, en connaissant la constitution de l’objet matériel ou de sa maquette numérique.  
• Construire un modèle de composant ou d’une association de composants à partir des lois physiques, en établissant les équations analytiques du comportement.  
• Résoudre les équations issues de la modélisation en vue de caractériser les performances d’un objet.

4) Valider les performances d’un produit par les expérimentations et les simulations numériques :

• Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental permettant de quantifier les performances de tout ou partie d’un objet matériel.
• Proposer et mettre en œuvre des outils de simulation numérique permettant de quantifier les performances de tout ou partie d’un jumeau numérique. 
• Mettre en œuvre un protocole afin de valider les échanges d’informations entre objets à travers un réseau de communication.  
• Simuler le fonctionnement d’un produit à l’aide d’un modèle numérique en vue d’en caractériser les performances.

5) S’informer, choisir, produire de l’information pour communiquer au sein d’une équipe ou avec des intervenants extérieurs :

• Rechercher, traiter et organiser des informations. 
• Choisir et produire un support de communication via un média adapté.
• Argumenter et adapter les stratégies de communication au contexte. 
• Travailler de manière collaborative en présentiel ou à distance.

Organisation du programme 

Le programme de la spécialité sciences de l’ingénieur aborde plusieurs thématiques, empruntées au monde contemporain.
Bien qu’elles ne soient pas exhaustives, ces thématiques permettent de structurer le cours et les activités autour de problématiques actuelles :

Les territoires et les produits intelligents, la mobilité des personnes et des biens : 

• Les structures et les enveloppes
• Les réseaux de communication et d’énergie
• Les objets connectés, l’internet des objets 
• Les mobilités des personnes et des biens

L’homme assisté, réparé, augmenté :

• Les produits d’assistance pour la santé et la sécurité  
• L’aide et la compensation du handicap 
• L’augmentation des performances du corps humain  

Le design responsable et le prototypage de produits innovants : 

• L’ingénierie design de produits innovants 
• Le prototypage d’une solution imaginée en réalité matérielle ou virtuelle  
• Les applications numériques nomades

En première, ce programme est complété par un projet de 12 heures, que les élèves doivent réaliser en équipe pour imaginer et matérialiser tout ou partie d’une solution originale.
Selon l’établissement, ce projet peut faire l’objet d’un défi entre les équipes d’une classe ou d’une promotion.

L’enseignement de la spécialité sciences de l’ingénieur en première représente le premier volet d’un programme construit sur deux ans, qui permet aux élèves qui choisissent cette discipline de développer leur maîtrise de la démarche scientifique, à travers l’observation, l’élaboration d’hypothèses, la modélisation, la simulation, l’expérimentation matérielle ou virtuelle et l’analyse des résultats obtenus.
Peu à peu, ils se familiarisent avec le métier d’ingénieur et ses spécificités, et acquièrent toutes les clés utiles à une poursuite d’études dans cette voie.

Les exigences en calculs mathématiques et scientifiques sont importantes. Les élèves doivent s'attendre à travailler régulièrement et de façon significative.

En Terminale, en plus des 6h par semaine de Sciences de l'ingénieur, les élèves auront obligatoirement 2h de physique en plus (pas de chimie dans le programme).
C'est la seule spécialité qui permet d'avoir ce complément d'enseignement, réclamé par de nombreuses voies d'orientation post-bac.
Ci-dessous le programme de 2h de physique :

En terminale, un projet de 50h réalisé en équipe de mi-mars à fin mai permet aux élèves de développer leurs capacités autour d'une problématique concrète sur un système réel.
Les PROJETS sont concrets et moins théoriques et pluri-technique.

• Terminale SSi PROJETS Bloc-Notes

• Première SSi TPE Bloc-Notes