France · Programmes Officiels
Première Sciences de l'ingénieur.
L'enseignement de spécialité Sciences de l'ingénieur en classe de première propose d'explorer l'ingénierie système à travers l'analyse, la modélisation et la simulation de systèmes complexes. Les élèves développent des compétences en conception, en résolution de problèmes et en évaluation des performances pour répondre aux enjeux technologiques actuels.
01Analyse et architecture des systèmes complexes
Cette unité introduit les concepts fondamentaux de l'ingénierie système. Les élèves apprennent à analyser les besoins, l'architecture fonctionnelle et les chaînes d'information et de puissance des systèmes pluritechnologiques.
Découverte de l'ingénierie système et de la caractérisation des besoins à l'aide de diagrammes SysML. Les élèves apprennent à lire et interpréter les exigences d'un cahier des charges.
Étude de la structure de la chaîne d'information d'un système automatisé. Analyse des capteurs, du traitement de l'information et de la communication des données.
Analyse de la chaîne de puissance, de l'alimentation en énergie jusqu'à l'action mécanique. Les élèves étudient les différents convertisseurs d'énergie et leur rendement global.
02Modélisation multiphysique et comportementale
Cette unité se concentre sur la représentation mathématique et graphique des phénomènes physiques. Les élèves modélisent la cinématique, la statique et le comportement séquentiel des systèmes.
Représentation des liaisons mécaniques et modélisation des mouvements dans l'espace. Utilisation de schémas cinématiques pour décrire le comportement des solides.
Étude des actions mécaniques et application du principe fondamental de la statique. Résolution de problèmes d'équilibre sur des systèmes simples.
Description du comportement séquentiel des systèmes automatisés à l'aide de diagrammes d'états. Les élèves apprennent à structurer la logique de commande.
03Simulation et évaluation des performances
Les élèves utilisent des outils numériques et des protocoles expérimentaux pour évaluer les performances d'un système. L'objectif est de comparer le réel, le modèle et le cahier des charges.
Utilisation de logiciels de simulation multiphysique pour prédire le comportement d'un système. Apprentissage du paramétrage des modèles et de l'interprétation des courbes.
Comparaison des performances mesurées sur un système réel, des résultats simulés et des exigences initiales. Identification des causes d'écarts et proposition d'améliorations.
Mise en œuvre de protocoles expérimentaux pour mesurer des grandeurs physiques. Utilisation d'instruments de mesure adaptés et traitement des incertitudes.
04Conception, prototypage et innovation
Cette unité aborde la démarche de projet en ingénierie. Les élèves conçoivent des solutions techniques, réalisent des prototypes et communiquent leurs résultats.
Introduction aux principes de l'éco-conception et à l'analyse du cycle de vie des produits. Recherche de solutions techniques respectueuses de l'environnement.
Création de pièces et d'assemblages en 3D à l'aide de logiciels de Conception Assistée par Ordinateur (CAO). Vérification des interférences et des contraintes géométriques.
Réalisation matérielle d'une solution technique par impression 3D ou programmation de microcontrôleurs. Tests fonctionnels sur le prototype obtenu.
Préparation d'une présentation argumentée pour exposer les choix technologiques d'un projet. Utilisation d'outils numériques pour structurer le discours.