Sciences de l’Ingénieur (SI)

Finalités

Les activités proposées visent à explorer comment :
arrow-right exploiter des modélisations et des simulations numériques pour prévoir les comportements d’un système pluri technologique ;
arrow-right concevoir ou optimiser une solution au regard d’un cahier des charges, dans le respect des contraintes de développement durable.

Elles permettent d’aborder les compétences et démarches ci-dessous.

Approfondir la culture technologique

En utilisant des démarches d’analyse fonctionnelle, structurelle et comportementale relatives à un produit, les élèves identifient, dans chaque étude proposée, l’organisation globale d’un système pluri technologique, les contraintes de conception liées aux règles d’ergonomie, aux normes (sensibilisation). Ils apprécient également la dimension esthétique d’un produit ou architecturale d’un ouvrage liée aux choix des formes et des matériaux.

Ces compétences pourront être abordées selon deux approches :

  • par les produits, amenant à une justification des solutions constructives et des choix technologiques effectués ,
  • par les solutions constructives de fonctions, en comparant les choix technologiques proposés sur des produits différents.

Représenter – Communiquer

Les activités d’analyse de conception et de simulation exigent un travail collaboratif et de réelles capacités de communication entre acteurs, à l’interne, pour échanger au sein d’une structure et à l’externe pour expliquer et convaincre. Les élèves devront construire un argumentaire, structurer une analyse, expliquer leurs choix afin de rendre compte en « temps réel » du déroulement d’une réflexion ou d’une activité menée en groupe. Cette exigence d’ingénierie simultanée gagne à utiliser des produits informatiques spécifiques, permettant d’associer, dans un même environnement, des bases de données, des outils de conception, de représentation, de calcul et de simulation. L’utilisation de logiciels de CAO et de leur environnement de calcul et l’utilisation de maquettes numériques existantes facilitent les activités de décodage et permettent de proposer des modifications simples de produits existants.

Simuler, mesurer un comportement

Pour cette compétence spécifique des sciences de l’ingénieur, on s’attachera à définir les grandeurs physiques caractéristiques d’un système, appliquer une modélisation fournie, puis simuler le comportement du système à partir de l’évolution d’un paramètre d’entrée ou de sortie.

Thématiques proposées

De grandes thématiques porteuses d’innovation et de créativité, associées aux activités des Sciences de l’Ingénieur sont proposées ci-dessous. Les enseignants devront retenir des produits et systèmes techniques pertinents relevant de ces thématiques. Ils ont cependant la possibilité de s’appuyer sur d’autres thématiques en rapport avec la créativité, la création et l’innovation ou les Sciences de l’Ingénieur et les grandes questions de la société.

  1. La mobilité
    Les véhicules individuels et les transports collectifs, les énergies utilisées, le pilotage et la sécurité, …
  2. Le sport
    Les sports de glisse, mécaniques, etc, les matériaux et vêtements techniques, la mesure de performance, …
  3. La santé
    L’imagerie, l’investigation physiologique, l’observation non invasive, l’assistance à l’intervention médicale, …
  4. L’habitat
    La performance énergétique, la maison à énergie positive passive, la domotique, …
  5. L’énergie
    Les énergies renouvelables, le stockage et la distribution, …
  1. La communication
    La téléphonie, les interfaces de communication, les réseaux, …
  2. La culture et les loisirs
    Le son et l’image, les jeux vidéo, les musées en ligne, …
  3. Les infrastructures
    Les viaducs, les tours, les tunnels…
  4. La bionique
    Prothèses, robots humanoïdes, drones, solutions techniques recopiant le vivant,…
  5. La dématérialisation des biens et des services
    Monnaie, réservation en ligne, bureau virtuel, …