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France · Programmes Officiels

Première Sciences de l'ingénieur.

L'enseignement de spécialité Sciences de l'ingénieur en classe de première propose aux élèves de découvrir les principes de conception des systèmes complexes. Il mêle mécanique, automatique, électronique et informatique pour analyser et modéliser des solutions technologiques innovantes.

4 unités·13 sujets·Âges 16-17

01Analyser les produits existants pour appréhender leur complexité

3 sujets·1.º Período

Découverte de l'ingénierie système à travers l'analyse fonctionnelle, structurelle et comportementale des produits pluritechnologiques.

Analyse fonctionnelle et structurelle

Étude du besoin, des fonctions et de l'architecture globale d'un système pluritechnologique. Utilisation des diagrammes SysML pour décrire le système.

Étude de casCarte conceptuelle
Les chaînes d'information

Identification des composants permettant d'acquérir, traiter et communiquer l'information au sein d'un système technique.

Rotation par ateliersApprentissage par investigation
Les chaînes de puissance

Étude de la conversion, de la distribution et de la transmission de l'énergie dans un système pour réaliser une action mécanique.

Étude de casPuzzle

02Modéliser et simuler les systèmes

4 sujets·2.º Período

Utilisation d'outils de modélisation multiphysique pour prédire le comportement cinématique, statique et séquentiel des systèmes.

Modélisation multiphysique

Utilisation de modeleurs à paramètres localisés pour représenter le comportement global d'un système intégrant plusieurs domaines physiques.

Apprentissage MakerJeu de simulation
Simulation du comportement cinématique

Étude des mouvements, des trajectoires et des vitesses des solides dans un mécanisme articulé.

Jeu de simulationApprentissage par investigation
Modélisation des actions mécaniques

Caractérisation des forces et des moments agissant sur un système en équilibre ou en mouvement.

Apprentissage MakerÉtude de cas
Simulation des flux d'information

Modélisation du traitement de l'information par des algorithmes et des diagrammes d'états.

Jeu de simulationCarte conceptuelle

03Expérimenter et valider les performances

3 sujets·3.º Período

Mise en œuvre de protocoles expérimentaux pour mesurer les performances réelles et les comparer aux modèles et au cahier des charges.

Mesure et acquisition de données

Mise en œuvre de protocoles expérimentaux pour mesurer les grandeurs physiques sur un système réel.

Rotation par ateliersApprentissage par investigation
Évaluation des écarts

Comparaison entre les performances attendues (cahier des charges), simulées (modèle) et mesurées (réel).

Étude de casPanel d'experts
Optimisation des paramètres

Recherche des réglages optimaux pour améliorer les performances d'un système technique et réduire les écarts.

Apprentissage MakerJeu de simulation

04Communiquer et concevoir une architecture

3 sujets·4.º Período

Initiation à la démarche de conception à travers le prototypage, la programmation et la présentation d'un mini-projet.

Représentation numérique et maquettage

Création de maquettes numériques 3D et réalisation de prototypes rapides pour valider des solutions structurelles.

Apprentissage MakerGalerie marchande
Algorithmique et programmation

Écriture et test de programmes informatiques pour piloter un microcontrôleur et traiter l'information.

Apprentissage par investigationRotation par ateliers
Projet de conception préliminaire

Travail en équipe pour imaginer et justifier une solution technique répondant à un besoin nouveau lors d'un mini-projet.

PuzzlePanel d'experts