A - ÉTUDE DES CONSTRUCTIONS

A.1 - Mécanique

A. Objectifs du programme
B. Programme
C. Aspects méthodologiques
D. Compétences attendues
E. Spécification des niveaux d'acquisition
F. Commentaires

A.2 - Construction

A. Objectifs du programme
B. Programme
C. Aspects méthodologiques
D. Compétences attendues
E. Spécification des niveaux d'acquisition
F. Commentaires

B - ÉTUDE DES SYSTÈMES TECHNIQUES INDUSTRIELS

B.1 - Automatique, Informatique Industrielle, Électronique

A. Objectifs du programme
B. Programme
C. Aspects méthodologiques
D. Compétences générales attendues
E. Spécification des niveaux d'acquisition
F. Commentaires

B.2 - Analyse et mise en œuvre de systèmes optiques (AMOSO)

Partition horaire
A. Objectifs du programme
B. Programme
C. Aspects méthodologiques
D. Compétences générales attendues
E. Spécification des niveaux d'acquisition
F. Commentaires

CONNAISSANCES ASSOCIÉES (Étude des systèmes techniques industriels/Sciences physiques appliquées)
 

PRÉAMBULE AUX CONTENUS D'ENSEIGNEMENT

Écoles d'été systèmes optiques
(1/13 juillet 1991)
Institut d'Études Scientifiques de Cargèse (France)
Meysonnette (IOTA-ESO, Orsay)

Évolution de l'optique instrumentale

L'optique instrumentale s'ouvre actuellement à un nombre de plus en plus important d'applications dans lesquelles l'oeil de l'observateur humain n'est plus directement associé à l'appareil et la conception des systèmes optiques actuels (ou optroniques). Elle fait intervenir, en plus des considérations essentielles en optique et en mécanique, des parts grandissantes d'électronique, d'informatique, et de visualisation. Le schéma de la figure 1, représentatif de l'optique instrumentale dans le spatial ou le militaire, permet d'identifier certains des composants de base entrant dans la constitution de nombreux systèmes optiques.

De façon générale, on peut dire que la conception de tout système optique s'articule autour de quatre fonctions :
- l'émission du signal lumineux,
- sa transmission,
- sa réception
- et son mode d'exploitation,
avec le souci d'optimiser l'ensemble de la chaîne .

Suivant la mission imposée au système sous forme d'un ensemble de spécifications, on s'attachera à définir, entre autres choses, les propriétés spatiales, spectrales et temporelles de la source, les caractéristiques des milieux et surfaces rencontrés par la lumière et leurs effets sur le signal lumineux à détecter, de même que les paramètres de l'optique (champs, ouverture, qualité...) en relation avec le détecteur associé.

Suivant le mode d'exploitation utilisé, on peut distinguer trois classes de systèmes optiques :
- Les systèmes visuels, au travers desquels un observateur humain regarde la scène (jumelles, périscopes ...).
- Les systèmes automatiques, traitant l'information par eux-mêmes, sans intervention humaine (systèmes d'observation de la terre, instrumentation, télécommunications...).
- Les systèmes dits à "visualisation" (imagerie télévision de jour et de nuit, imagerie infrarouge ...).
Le bloc diagramme de la figure 2 montre les éléments essentiels de ces différents types de systèmes

Les enseignements dispensés pendant les deux années de formation doivent permettre aux élèves d'acquérir l'ensemble des compétences définies dans le programme ; mais aussi, et en complémentarité, de se situer dans une logique de formation personnelle les conduisant à envisager, analyser, puis choisir des perspectives professionnelles.

Dans cet esprit, les équipes pédagogiques responsables des enseignements veilleront avec un soin particulier à :
- Choisir, sur l'ensemble des deux années de formation, des supports techniques représentatifs des différentes applications de l'optique dans l'environnement industriel de notre société (éclairage, contrôle industriel, signalétique, médical, optronique, industries mécaniques, communication, spectacles....).
- Situer socialement et historiquement les évolutions des principales applications présentées en analysant les causes et les effets caractéristiques de celles-ci (première application industrielle des lasers, incidence du développement des fibres optiques, évolution des matériels photo-cinéma, ....).
- Favoriser auprès des élèves une première approche des milieux industriels à l'occasion de visites d'entreprises et d'interventions dans le cadre de la formation, de professionnels reconnus pour leurs compétences ; cette stratégie s'appuyant sur des thèmes retenus pour leur pertinence dans le cadre des enseignements dispensés.

Le texte des pages suivantes, caractérise l'évolution de l'optique instrumentale par la mise en évidence de la dimension pluri-technologique des systèmes optiques modernes. Il est donc indispensable qu'au delà de la transmission des contenus de la formation ce caractère soit fortement marqué par la mise en place de stratégies pédagogiques clairement perçues par les élèves comme une réelle synergie des équipes enseignantes autour d'un projet global de formation.

Dans cette optique, à des périodes privilégiées des deux années de formation, la cohérence et la nécessaire complémentarité des enseignements doivent être affirmées par l'étude commune, d'un même support technique, s'articulant de manière disciplinaire dans une dynamique de projet.

De plus, dépassant la liaison sciences-technologies, l'interdisciplinarité nécessaire à une formation complète peut s'appuyer, par exemple, sur :
- l'identification, le choix et l'utilisation de manière pertinente des outils de calcul nécessaires à la résolution de problèmes techniques ;
- l'utilisation de documents techniques, en langues étrangères, traduit en fonction des besoins au cours de la formation ;
- la mise en évidence de l'origine et des caractéristiques étymologiques des termes techniques et professionnels utilisés ;
- la définition commune de méthode d'analyse, de travail et de procédures d'évaluation ;
- l'utilisation, à des fins différenciées de matériels et outils communs (informatiques essentiellement) ;
- la prise en compte du respect des consignes de sécurité (courant électrique, rayonnement lasers....) et d'un comportement respectant l'environnement (rejet de produit de polissage, de manipulation de matériaux du domaine de l'infrarouge...).

La prise en compte des exigences de la formation au regard des capacités acquises par les élèves, et des possibilités offertes par cet outil, implique que l'utilisation des moyens informatiques sera privilégiée et notamment dans les activités relevant de l'analyse, de la modélisation, et bien évidemment de la résolution.

D'autre part, les enseignants responsables de cette formation veilleront à développer et prendre en compte l'autonomie des élèves lors de la réalisation des activités demandées et plus particulièrement à promouvoir une démarche de travail personnel (et de groupe) dans le cadre d'acquisition de connaissances, de réflexion sur les contenus dispensés, par la demande de recherches documentaires sur un thème ou un produit donné (utilisation de cédéroms, réseaux informatiques locaux, nationaux et internationaux).

Dans cet esprit, une attention particulière sera portée sur la nécessité de donner aux élèves, lors de la présentation de leurs recherches par exemple, les premières bases des techniques de communication écrites et orales enfin, à l'entrée dans cette formation, nos élèves sont en possession d'un ensemble de compétences (Collège, classe de seconde). Il importe que les professeurs s'informent de l'ensemble des contenus préalablement dispensés afin de construire leurs stratégies pédagogiques en s'appuyant sur les connaissances déjà acquises, reconnaissant ainsi à leurs élèves, dans une démarche valorisante, les compétences dont ils sont déjà porteurs.