Sciences de l'ingénieur
Horaire
Première:
4h
Terminale:
6h
Qualités et compétences importantes
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Rigueur, organisation, précision du raisonnement et méthode
Pré-requis pour entrer dans la spécialité
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Prérequis installés au collège et des enseignements scientifiques communs en classe de seconde
Présentation de la spécialité
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Mécanique, électronique, automatique… les sciences de l’ingénieur, ce sont des sciences appliquées à des objets technologiques complexes, par opposition aux sciences plus théoriques comme les mathématiques et la physique. Elles font la part belle au concret et à la mise en œuvre de solutions. Étudier et créer les systèmes réels Moteurs, robots, objets numériques, wifi… les sciences de l’ingénieur, c’est d’abord une démarche qui consiste à améliorer les systèmes existants et à en inventer de nouveaux pour répondre aux futurs besoins des utilisateurs. Résolution de problèmes et créativité sont donc au programme.
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Plusieurs étapes entrent en jeu :
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l’analyse de l’existant, car pour imaginer les systèmes à venir, il faut d’abord comprendre comment fonctionnent ceux que l’on rencontre dans l’industrie ou la vie de tous les jours ;
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l’analyse des besoins auxquels pourront répondre les innovations à venir, par exemple communiquer, se déplacer, réaliser des économies d’énergie, aider les personnes âgées à rester autonomes, etc. ;
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la modélisation, qui consiste à décrire un comportement par des équations ou à représenter avec un logiciel les différents composants d’un système et leur agencement ;
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la simulation, qui permet de vérifier les performances d’un système modélisé ou réel ;
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la fabrication de ces systèmes, après une phase de tests sur un prototype (premier exemplaire avant la fabrication en série).
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Différentes disciplines impliquées
Les systèmes abordés appartiennent à des secteurs très variés : transports, télécommunications, santé, énergie, bâtiment, etc. Leur point commun : ce sont des réalisations complexes, qui utilisent différentes technologies. Les sciences de l’ingénieur rassemblent toutes les disciplines nécessaires à l’étude de ces systèmes, notamment :
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la mécanique : étude des mouvements (cinématique) et des efforts (statique), agencement des pièces d’un mécanisme, etc.;
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l’électronique : composants, cartes électroniques, étude du signal, etc. ;
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l’automatique : partie commande du système ;
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l’électrotechnique : production, transport, distribution et utilisation de l’énergie électrique ;
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l’informatique industrielle : programmation de systèmes industriels ;
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le génie des procédés : maîtrise de la transformation industrielle des matières premières en des produits élaborés par une succession d'opérations.
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Les sciences de l’ingénieur reposent par ailleurs sur les sciences plus fondamentales dont elles se servent, comme les grands principes des mathématiques et les lois de la physique.
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Pour les ingénieurs et les techniciens
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Loin d’être réservées aux ingénieurs, les sciences de l’ingénieur peuvent se pratiquer à différents niveaux de responsabilité et de qualification (2 à 5 ans d’études après le bac, voire plus). Ingénieurs et techniciens travaillent en effet ensemble pour développer des produits et services dans de nombreuses spécialités (construction automobile, bâtiment, informatique, aéronautique, etc). Chacun a un rôle précis à jouer : l’ingénieur conçoit un projet, le dirige et réalise les calculs les plus importants ; le technicien effectue les études, les essais, de la maintenance, du suivi de fabrication ou de prévente.
Quelle épreuve pour le BAC?
L'épreuve de spécialité science de l'ingénieur est constituée de deux parties écrites : la première d'une durée indicative de 3 heures concerne les sciences de l'ingénieur, la seconde d'une durée indicative de 1 heure concerne les sciences physiques.