Bulletin Officiel  de l'Education Nationale   N°6 du 9 juillet hors-série Organisation et programmes
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B - ÉTUDE DES SYSTÈMES TECHNIQUES INDUSTRIELS - PREMIÈRE ET TERMINALE

B.1 - Automatique, informatique industrielle, électronique

A - OBJECTIFS DU PROGRAMME

Les systèmes techniques industriels pluritechnologiques à dominante optique font appels à des sous ensembles électroniques et/ou informatiques dans un but d'automatisation et d'amélioration des performances et/ou de la convivialité.
Si l'électronique permet sa détection ou son émission, l'information lumineuse peut circuler en amont et en aval du sous ensemble optique sous une forme électrique (analogique ou numérique) pour subir différents traitements électroniques (convertir, comparer, transmettre, amplifier, mémoriser, etc ...).
Cet enseignement privilégie l'aspect "système" dans les démarches qu'il utilise. Il impose de s'intéresser aux fonctions des objets qui constituent :
- les parties commandes ;
- les parties opératives ;
- les interfaces de commande, de dialogue et de puissance, et aux contraintes physiques, économiques et humaines de l'environnement.
L'informatique industrielle est étroitement associée à l'enseignement de l'électronique dans la réalisation des fonctions de commande et de traitement.
L'enseignement de l'automatique, de l'informatique industrielle et de l'électronique vise essentiellement à faire acquérir aux élèves, par l'assimilation des principaux concepts de base, une formation d'esprit leur permettant de bien appréhender le fonctionnement des systèmes optiques.
Il doit en particulier leur permettre de décrire avec une précision suffisante les relations et les interactions entre le système et le milieu extérieur d'une part, entre les constituants de ce système d'autre part.
Il s'intéresse aux modèles qui décrivent :
- l'évolution temporelle du fonctionnement en réponse aux informations, consignes
qu'il reçoit et aux perturbations qu'il subit ;
- l'organisation structurelle et fonctionnelle du système.
Le bachelier technologique STI, en génie optique doit donc acquérir des savoirs et savoir faire en automatique, informatique industrielle, electronique afin d'être capable dans le cadre de l'analyse et mise en œuvre de systèmes optiques :
- de comprendre le fonctionnement de ces sous-ensembles ;
- de comprendre les relations et interactions entre ces sous-ensembles ;
- de localiser un dysfonctionnement ;
- de communiquer oralement ou par écrit avec les spécialistes ;
- de définir fonctionnellement un besoin électronique ou informatique.

B - PROGRAMME

1. Automatique (62 heures environ)

L'enseignement de l'automatique permet d'acquérir les méthodes et les démarches concernées par l'étude et la réalisation des systèmes optiques automatisés.
1.1 Objectifs de l'automatisation des systèmes
- Coûts et qualité.
- Critères d'exploitation (sécurité, disponibilité, maintenance).
- Flexibilité et évolutivité.
1.2 Structure d'un système automatisé
1.2.1 Décomposition organisationnelle et temporelle d'un système
concept de tâche ;
définition ;
flux associés ;
contraintes ;
moyen (s) associé (s) à une tâche.
1.2.2 Structuration en fonction principale d'automatisme
- fonctions et relations internes aux systèmes automatisés :
fonction "acquérir des informations",
fonction "traiter des informations",
fonction "commander la puissance" ;
- relations entre le système automatisé et son environnement.
1.3 Outils de description du fonctionnement d'un automatisme
1.3.1 Représentation binaire des informations
- Algèbre de Boole :
- Représentation des fonctions logiques (expression algébrique, table de vérité,
logigramme, chronogramme).
1.3.2. Concepts de base
- bloc ;
- alternative ;
- répétition ;
- parallélisme.
1.3.3 Représentations littérales structurées
- structure de base :
SI.....ALORS.....SINON
FAIRE...........JUSQU'À
TANT QUE........FAIRE
POUR..................FAIRE
1.3.4 GRAFCET
Concepts et structures de base :
- trois première règles d'évolution ;
- étapes :
. ordres associés à une étape ,
. variables associées à l'état d'une étape ;
- transition et réceptivité associées :
. variables associées : niveau logique, front ;
- structures de base : aiguillage, parallélisme structural ;
- prise en compte du temps, explicite (t/étape/durée) ou implicite ;
- macro-étape.
* Remarque : on montrera la correspondance entre les concepts GRAFCET et la représentation littérale structurée.
1.3.5 Représentation temporelle
- Chronogrammes :
. exploitation d'un chronogramme.
1.4 Description du fonctionnement des systèmes automatisés
- Description fonctionnelle :
. éléments du Cahier des Charges Fonctionnel.
1.5 Réalisations technologiques
- Fonction dialogue :
. nécessité du dialogue homme/machine : de conduite, de réglage, de maintenance ;
. moyens techniques associés.
1.6 Comportements des systèmes réels
- Comportements des constituants :
. temps de réponses ;
. défaillance des constituants.

2. Informatique industrielle (30 heures environ)

Il s'agit d'aborder l'analyse tant du point de vue logiciel que matériel du traitement numérique de l'information dans les systèmes opto/électroniques.
L'enseignement de l'Informatique industrielle est lié aux contenus définis dans les paragraphes du programme comme suit :
2.1 Organisation fonctionnelle des systèmes de traitement de l'information
- Architecture fonctionnelle d'un dispositif utilisant la logique programmée.
- Séquencement, mémorisation et transmission de l'information.
2.2 Organisation structurelle des systèmes de traitement de l'information
2.2.1 Unité centrale (processeur)
Description d'une documentation constructeur.
2.2.2 Mémoires
Mémoires volatiles, mémoires permanentes.
2.2.3 Interfaçage
Interfaces d'entrées/sorties (séries, parallèles).
2.2.4 Liaisons
Bus de données, bus d'adresses, bus de contrôle.
2.2.5 Périphériques
Interfaçage homme/machine : clavier, écran, souris.
Mémoire de masse.
Transmetteur, modem, imprimante, traceur.
2.3 Organisation logicielle
2.3.1 Les instructions
Structure générale d'une instruction : Opération, opérande, commentaire.
2.3.2 Les langages
Les niveaux de langage (machine, utilisateur).
2.3.3 Les structures algorithmiques de base
Linéaire, itérative, alternative, sous programme, saut.

3. Électronique (100 heures environ)

L'enseignement de l'électronique est lié aux contenus définis dans les paragraphes du programme comme suit :
3.1 Représentation conventionnelle des systèmes électroniques
- Représentation par schémas fonctionnels et structurels
- Règles de représentation symbolique.
3.2 Traitement des signaux électroniques
3.2.1 Caractérisation des signaux
- Signaux analogiques.
- Définition, valeur moyenne, valeur efficace, valeur de crête.
- Signaux binaires.
3.2.2 Traitement des signaux numériques
- Fonctions commutation :
. Dispositifs de commutation électronique de signaux.
. Dispositifs de commutation de puissance.
- Fonctions logiques combinatoires :
. Définition des fonctions combinatoires.
. Opérateurs logiques combinatoires usuels.
. Fonctions complexes : multiplexeur, démultiplexeur, opérateur arithmétique.
- Fonctions logiques séquentielles :
. Définition des fonctions séquentielles.
. Fonctions séquentielles synchrones et asynchrones : Fonction mémoire élémentaire "bascules D, RS, JK", association de mémoire "registre".
. Fonction comptage :
définition de la fonction ;
utilisation de documentation constructeur des compteurs (binaire naturel ou codé décimal, prépositionnable ou non).
3.2.3 Famille technologique
TTL, CMOS (caractéristiques et comptabilité).
3.2.4 Traitement des signaux analogiques
- Fonction de transfert.
- Fonction filtrage :
. Notions de filtre.
. Fréquence de coupures.
. Classification et propriétés des filtres : Passe haut, passe bas, actif du premier ordre.
- Fonction amplification (en tension, en courant)
. Définitions :
Amplification, gain, bande passante.
. Amplificateur linéaire intégré :
Caractéristiques technologiques, lecture d'un document constructeur.
Applications aux opérations algébriques (comparateur, additionneur, soustracteur).
- Fonction conformation de signaux :
. Fonction Mise en forme "Trigger".
. Définition seuil haut, seuil bas, hystéris.
- Fonction transmission de signaux non galvanique
. Transformateur, relais, optocoupleurs.
3.3. Génération de signaux électroniques
Production de signaux sinusoïdaux :
- Oscillateur RC.
- Oscillateur utilisant des circuits spécialisés.
3.4 Conversion de signaux électroniques
3.4.1 Organisation fonctionnelle d'une chaîne de conversion
3.4.2 Conversion numérique/analogique
- Organisation fonctionnelle et principes de fonctionnement.
- Caractéristiques d'un convertisseur.
3.4.3 Conversion analogique/numérique
- Exploitation d'une documentation constructeur.
- Définitions (précision, temps de conversion).
3.5 Conversion et contrôle de l'énergie électrique
3.5.1 Conversion électrique/mécanique
Principes et caractéristiques des actionneurs :
- Moteurs à courant continu à aimants permanents ;
- Moteurs pas à pas.
3.5.2 Conversion électrique/électrique
Transformateur.
3.6 Optoélectronique (40 heures environ)
3.6.1 Étude fonctionnelle générale des capteurs
3.6.2 Détecteurs optiques dans les domaines du visible et l'infrarouge
Photodiode, phototransistors, vidicon, Matrices CCD.
3.6.3 Transducteurs électriques optiques
Diode Electro Luminescente (DEL), à émission dans les domaines du
visible et de l'infra-rouge.
Afficheur sept segments à DEL.
Afficheur sept segments à cristaux liquides.
3.6.4 Transmissions optiques
Optocoupleur.
Fibres optiques.
3.6.5 Restitution d'images
Moniteurs TV.
Écrans plats.
3.7 Asservissement (systèmes bouclés)
Représentation sous la forme de schéma bloc
Cet enseignement, basé sur l'étude de systèmes industriels, vise également à l'acquisition de compétences propres au domaine de l'électronique par une pratique essentiellement construite sur des activités de travaux pratiques. Il est bien évidement dispensé en étroite coordination avec les enseignements de physique appliquée concernés et se caractérise par une approche technologique affirmée de l'analyse du réel, la validation et/ou le choix des solutions constructives relatives aux problèmes posés.
* Nota : L'étude du fonctionnement d'ensemble de systèmes bouclés se fera essentiellement sous l'aspect fonctionnel en mettant en évidence l'influence des divers paramètres (gain, corrections, sensibilité aux perturbations...) chaque fois que ce sera possible mais en excluant tout l'aspect mathématique propre aux asservissements. L'ensemble pourra être validé de façon expérimentale ou par l'intermédiaire de logiciels de simulation.

C - ASPECTS MÉTHODOLOGIQUES

La mise en œuvre du programme implique d'associer étroitement :
- l'observation et la mise en oeuvre de systèmes optiques permettant l'analyse fonctionnelle, la prise en compte des facteurs influents sur le fonctionnement d'un système optique et nécessaires à la conduite et à l'étude du comportement des systèmes réels ;
- des activités pratiques portant sur tout ou partie d'un système optique permettant pour chacune des fonctions caractéristiques l'identification des paramètres fonctionnels ;
- des travaux pratiques utilisant des matériels spécifiques, des maquettes, etc., dédiés à des apprentissages parfaitement identifiés ;
- des séquences permettant :
la présentation et/ou l'approfondissement des connaissances à acquérir,
des leçons de synthèse ;
- des évaluations s'appuyant sur les compétences attendues ou sur les objectifs
intermédiaires que le professeur aura définis.
L'enseignement visera à respecter un équilibre entre les approches à caractère systémique nécessaire à la compréhension des relations internes et externes à un système et les activités centrées sur des connaissances ou des concepts pour lesquels une approche analytique et plus ponctuelle est une garantie d'efficacité.
L'ensemble des activités devra se caractériser par une cohérence interne à chaque cycle de travaux pratiques et par une relation étroite avec le cours. Il peut être efficace de rattacher un cycle de travaux pratiques à un centre d'intérêt à caractère cognitif ou méthodologique, différent de ce que serait un centre d'intérêt orienté sur le matériel ou une famille de solutions techniques. A ce centre d'intérêt s'attachent des éléments de réalisation permettant la confrontation avec le réel.

D - COMPÉTENCES ATTENDUES

La liste des compétences terminales du bachelier technologique STI, en génie optique s'établit comme suit :

Analyser l'organisation fonctionnelle d'un système

- Vérifier que l'ensemble des grandeurs d'entrée et sortie soient disponibles dans l'environnement.
- Identifier pour chaque fonction la nature de la matière d'oeuvre.
- Caractériser les grandeurs d'entrée et de sortie de chaque fonction.
- Montrer que l'agencement des fonctions valide la fonction d'usage.

Analyser le processus de fonctionnement du système

- Caractériser les différentes phases de fonctionnement.
- Représenter le processus de fonctionnement en utilisant l'outil de description le plus pertinent :
. chronogramme ;
. diagramme fonctionnel (GRAFCET, algorigramme) ;
. équations ;
. procédure (textuelle, algorithme).

Identifier les structures réalisant les fonctions représentées dans un schéma fonctionnel

- Repérer le composant ou l'ensemble des composants réalisant la structure associée à chacune des fonctions.

Analyser la réalisation d'une fonction

- Établir, compléter la table de vérité ou les chronogrammes associant les grandeurs d'entrée ou de sortie.
- Utiliser un logiciel de simulation du fonctionnement de la structure.
- Utiliser les relations établies pour choisir un composant, le dimensionner, mettre en évidence ses limites d'emploi.
- Produire une modification partielle du schéma structurel répondant à une évolution.

Produire un dispositif de mesurage et/ou de test

- Choisir une méthode de mesurage et/ou de test et les appareils de mesure.
- Élaborer le mode opératoire adéquat.
- Traduire sous la forme de tableau, graphe... les résultats des mesures.
- Évaluer la précision des mesures effectuées et l'influence des appareils de mesure.
- Éffectuer une maintenance de niveau 1.

E - SPÉCIFICATION DES NIVEAUX D'ACQUISITION

Afin de préciser le niveau des différentes questions à traiter dans le programme, en relation avec les compétences attendues, le tableau ci-après spécifie les niveaux d'acquisition à attendre à l'issue de la classe de terminale. Il doit permettre de guider le professeur dans le développement de son enseignement. À chaque point du programme est associé un niveau de 1 à 4 correspondant au code suivant dans le domaine de la mise en œuvre :

Nota : les textes en caractères italiques sont des recommandations et commentaires.

1. Automatique
 

FONCTIONS (Structures ou composants associés)	1	2	3	4
1.1. Objectifs de l’automatisation des systèmes	*
1.2. Structure d’un système automatisé  1.2.1. Décomposition organisationnelle et temporelle  d’un système.		*
1.2.2. Structuration en fonction principale   d’automatisme.		*
1.3. Outils de description du fonctionnement d’un automatisme
1.3.1. Représentation binaire des informations.				*
1.3.2. Concepts de base.			*
1.3.3. Représentations littérales structurées.		*
1.3.4. GRAFCET  Concepts et structures de base :  - trois première règles d’évolution ;  - étapes :  . ordres associés à une étape,  . variables associées à l’état d’une étape ;			* *  *
- transition et réceptivité associée :  . variables associées : niveau logique, front ;		*
- structures de base : aiguillage, parallélisme structural ;  - prise en compte du temps, explicite (t/étape/durée) ou implicite ;  - macro-étape.			*  * *
1.3.5. Représentation temporelle.				*
1.4. Description du fonctionnement des systèmes automatisés
- Description fonctionnelle.	*
1.5. Réalisations technologiques  - Fonction dialogue.		*
1.6. Comportements des systèmes réels		*
- Comportements des constituants.

2. Informatique industrielle
 
 

FONCTIONS (STRUCTURES OU COMPOSANTS ASSOCIÉS)	1	2	3	4
2.1 Organisation fonctionnelle des systèmes de traitement de l'information
- Architecture fonctionnelle d'un dispositif utilisant la logique programmée.			*
- Séquencement, mémorisation et transmission de l'information.		*
2.2 Organisation structurelle des systèmes de traitement de l'information
2.2.1 Unité centrale (processeur).		*
2.2.2 Mémoires.		*
2.2.3 Interfaçage.		*
2.2.4 Liaisons.		*
2.2.5 Périphériques.	*
2.3 Organisation logicielle
2.3.1 Les instructions		*
Structure générale d'une instruction.
2.3.2 Les langages.		*
2.3.3 Les structures algorithmiques de base.		*

3. Électronique
 

3. 3. ELECTRONIQUE

 

FONCTIONS (Structures ou composants associés)		1		2	3		4
3.1. Représentation conventionnelle des systèmes électroniques				*
3.2. Traitement des signaux électroniques
3.2.1. Caractérisation des signaux.					*
3.2.2. Traitement des signaux numériques
- Fonctions commutation :  - Dispositifs de commutation électronique de signaux  - Dispositifs de commutation de puissance		*			*
- Fonctions logiques combinatoires :  - Définition des fonctions combinatoires.  - Opérateurs logiques combinatoires usuels.  - Fonctions complexes.				*	*		*
- Fonctions logiques séquentielles :  - Définition des fonctions séquentielles.  - Fonctions séquentielles synchrones et asynchrones.  - Fonction comptage.				*	*		*
3.2.3. Famille technologique				*
3.2.4. Traitement des signaux analogiques					*
- Fonction de transfert.
- Fonction amplification (en tension, en courant) :  - Définitions.  - Amplificateur linéaire intégré.				*	*
- Fonction conformation de signaux.							*
- Fonction transmission de signaux non galvanique.					*
3.3. Génération de signaux électroniques
- Production de signaux sinusoïdaux :  - Oscillateur RC.  - Oscillateur utilisant des circuits spécialisés.		*			*
3.4. Conversion de signaux électroniques
3.4.1. Organisation fonctionnelle d’une chaîne de conversion.				*
3.4.2. Conversion numérique/analogique.				*
3.4.3. Conversion analogique/numérique.				*
3.5. Conversion et contrôle de l’énergie électrique  3.5.1. Conversion électrique/mécanique.				*
3.5.2. Conversion électrique/électrique.				*
3.6. Optoélectronique
3.6.1. Etude fonctionnelle générale des capteurs.				*
3.6.2. Détecteurs optiques dans les domaines du visible et l’infra-rouge.					*
3.6.3. Transducteurs électriques optiques.					*
3.6.4. Transmissions optiques.					*
3.6.5. Restitution d’images.				*
3.7. Asservissement (systèmes bouclés)				*

F - COMMENTAIRES

Il est important d'observer que ce programme s'inscrit dans la continuité de celui de l'option "TSA".
L'enseignement en classe de première implique donc la prise en compte des connaissances et des compétences acquises en classe de seconde.
Comme cela est précisé dans le paragraphe traitant des aspects méthodologiques, l'aspect "travaux pratiques" sera privilégié. À cet effet les élèves devront disposer d'un ensemble de systèmes automatisés industriels, maquettes, platines didactiques, simulateurs et composants permettant d'illustrer les différents chapitres du programme. Ces ensembles doivent être caractéristiques du domaine des systèmes optiques (technologie électronique).
Ces différents supports de travaux pratiques sont susceptibles d'une utilisation différente selon les objectifs fixés à la manipulation ou à l'évaluation.
Cet enseignement a pour objectif, partant de l'étude de systèmes optiques automatisés, de faire acquérir aux élèves de façon globale suivant les chapitres concernés les compétences définies en :
- automatique ;
- informatique industrielle ;
- électronique.

1. Automatique

1.1 Objectifs de l'automatisation des systèmes
Il s'agit de montrer que l'automatisation des systèmes répond à des objectifs précis, en prenant en compte un grand nombre de contraintes (sociales, financières, techniques ...).
1.2 Structure d'un système automatisé
Ce chapitre se propose d'aborder un système automatisé suivant deux approches :
a) une approche basée sur la description des tâches et sur l'analyse structurée descendante ;
b) une approche basée sur la description des fonctions principales d'un système automatisé.
Le paragraphe des "compétences attendues" précise que ces approches doivent se faire en présence d'un système automatisé en situation de fonctionnement.
1.3 Outils de description du fonctionnement d'un automatisme
1.4 Description du fonctionnement des systèmes automatisés
Ces chapitres visent à la connaissance d'outils de description et tout particulièrement du grafcet. Il convient de rappeler que seules les trois premières règles d'évolution du grafcet seront traitées.
1.6 Comportement des systèmes réels
Il s'agit de faire prendre conscience aux élèves, dans des cas simples et sur des systèmes en fonctionnement, des éventuelles discordances qui peuvent exister entre la situation de la partie commande et l'état de la partie opérative (par exemple le signal délivré par une cellule inhibition utilisée comme capteur de fin de course n'indique pas "à coup sûr" que le vérin a terminé son déplacement).

2. Informatique industrielle

2.1 Organisation fonctionnelle des systèmes de traitement de l'information
2.2 Organisation structurelle des systèmes de traitement de l'information
2.3 Organisation logicielle
Ces chapitres imposent de bien discriminer les trois modes de commande proposés en identifiant ce qui caractérise chacun d'entre-eux.
En particulier le phénomène de sensibilité des ordres aux entrées pour le traitement combinatoire et la notion d'état réceptif à une entrée (réceptivité) pour le traitement séquentiel devront faire l'objet d'une étude très rigoureuse.
La fonction acquisition de données sera traitée de telle sorte qu'une relation étroite s'établisse entre l'information à acquérir et son exploitation. En particulier la dualité entre : ordre et effet d'une part, compte rendu et état d'autre part, devra être mise en évidence.

3. Électronique

3.1 Représentation conventionnelle des systèmes électroniques
3.2 Traitement des signaux électroniques
3.3 Génération des signaux électroniques
3.4 Conversion des signaux électroniques
Ces chapitres classiques n'appellent que quelques commentaires :
- Il s'agit de bien faire comprendre à l'élève, et cette notion est fondamentale, la différence qui existe entre le phénomène physique et l'image informationnelle que l'on va utiliser.
- L'ensemble des chapitres font appel à des connaissances fondamentales qui doivent être bien identifiées par les élèves.
3.7 Asservissements (systèmes bouclés)
En ce qui concerne la commande en boucle fermée, que l'on rencontre dans de nombreux systèmes industriels, l'approche s'organisera autour de travaux pratiques et ne fera pas appel aux outils mathématiques normalement utilisés pour l'étude des asservissements.
Le schéma fonctionnel du système sera fourni et la manipulation devra permettre d'apprécier les performances globales en relation avec des modifications de paramètres, faisant ainsi apparaître les qualités d'un asservissement.

B.2 - Analyse et mise en œuvre de systèmes optiques (AMOSO)
PARTITION HORAIRE DE L'ENSEIGNEMENT EN AMOSO

Classe de Première

Durée : (1 + 6) h
Technologie Système Optique et Synthèse : 1 h. Classe entière.
Système optique : 3 h.
Production mécanique : 1,5 h.
Production optique : 1,5 h.

Classe de Terminale

Durée : (1 + 7) h.
Technologie Système Optique et Synthèse : 1 h. Classe entière
Système optique : 3 h.
Production mécanique : 2 h.
Production optique : 2 h.

Formation globale

Durée : (2 + 13) h.  

Technologie Système Optique et Synthèse	2 h. Classe entière	64 h.
Système optique	6 h.	192 h.
Production mécanique	3,5h.	112 h.
Production optique	3,5 h.	112 h.

Le suivi des élèves dans les différentes activités, les relations fonctionnelles entre les enseignements et la nécessité de former les élèves à une approche globale des problèmes impliquent que pour un même groupe les enseignements de systèmes optiques et de production optique soient assurés par un seul et même professeur.

A - OBJECTIFS DU PROGRAMME DE L'AMOSO

L'AMOSO désigne les méthodes et techniques d'analyse, de réalisation, de réglage, de contrôle, de maintenance et de caractérisation des systèmes dont le fonctionnement utilise les lois et principes de l'optique.
Les systèmes optiques produits par l'industrie sont caractérisés par leur pluritechnologie. Ils exploitent indifféremment et souvent en complémentarité, des solutions optiques, mécaniques, électriques, opto-électroniques, acousto-optiques... Ils peuvent être "entièrement autonomes", répondant ainsi à un besoin identifié, ou être "composant" ou "constituant" d'ensembles complexes.
Leur industrialisation et leur utilisation mettent en oeuvre des méthodes, moyens, procédés et processus nécessitant la maîtrise de phénomènes et d'opérations spécifiques à l'optique.

L'enseignement de l'AMOSO, qui s'inscrit dans le prolongement des options de technologie des systèmes automatisés et de productique de la classe de seconde, a pour objet de faire acquérir les connaissances, méthodes et techniques permettant de :
- comprendre le fonctionnement des systèmes optiques ;
- identifier les principes mis en jeu, tant dans le système que dans son environnement ;
- analyser les solutions technologiques et leur agencement en tenant compte des contraintes économiques et techniques propres aux systèmes optiques ;
- lire et décoder les documents des bureaux du service "Études" et du service "Méthodes" ;
- rédiger des documents de fabrication, de montage, de réglage, de maintenance et de contrôle de conformité au cahier des charges fonctionnel ;
- mettre en œuvre des procédés de fabrications et de contrôle des composants (optiques et mécaniques) ;
- monter, contrôler, régler, assurer la maintenance et caractériser des systèmes optiques ;
- identifier les conditions de la compétitivité des produits optiques.

B - PROGRAMME

La construction, la fabrication et la caractérisation de systèmes optiques nécessitent d'avoir recours fréquemment à l'analyse des systèmes existants.
Cette activité d'analyse amène l'élève à acquérir les méthodes et les connaissances nécessaires à la compréhension du fonctionnement, de la conception, de la fabrication, de la mise en oeuvre et de la maintenance des appareils et systèmes optiques.
Elle vise aussi à faire acquérir aux élèves les savoir-faire de base nécessaires à des opérations de contrôle de conformité, de montage, de réglage et de mise en oeuvre des systèmes optiques.
À l'étude de ces systèmes sont associées des interventions spécifiques nécessitant un environnement de travail adapté (salles blanches).

PROGRAMME - SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE

1. Compétitivité des entreprises et des produits (20 heures environ)

1.1 L'entreprise industrielle de production
Étude structurelle et fonctionnelle de l'entreprise : Décrire les fonctions de l'entreprise et les principaux services (d'une grande entreprise).
- l'entreprise, système de production de biens et de services.
1.2 La démarche qualité
1.2.1 Les conséquences de la non-qualité.
Défaillances internes (rebuts, retouches, réparations). Donner un exemple de non qualité.
Défaillances externes
(garantie, retours, pénalités de retard).
1.2.2 La gestion de la qualité (NFX50-110-122).
Outils et Technique : Interpréter un diagramme simple de causes-effets. Construire un histogramme. Interpréter un diagramme de Pareto.
- diagramme causes-effets ;
- histogrammes ;
- principe de Pareto.

2. Technologie des systèmes optiques (44 heures environ)

2.1 L'oeil, le système visuel

Anatomie :
- Structure. Identifier les différents éléments constitutifs de l'oeil.
- Liaisons (rétine, nerf optique, chiasma, voies optiques, cortex). Identifier les composants et la structure de la transmission des informations visuelles.

Physiologie :
- Propriétés optiques.
- Propriétés sensorielles :
photosensibilité ;
traitement de l'information visuelle.

Optique oculaire : Identifier et exploiter les caractéristiques du système visuel en relation avec un système optique.
- formation des images ;
- défauts de l'oeil.

Perception visuelle :
- luminance ;
- contraste ;
- acuité visuelle ;
- vision nocturne ;
- perception du relief ;
- fusionnement en vision binoculaire.

2.2 Analyse fonctionnelle et structurelle d'un système Les fonctions et les constituants

Identification des ensembles, sous-ensemble et composants optiques et de leur (s) fonction (s) : Identifier les fonctions des ensembles, sous-ensembles ou composants optiques.

Alimenter en énergie électrique : Différencier les principaux modes d'alimentation et identifier leurs domaines d'applications.
- Piles, accumulateurs.
- Secteur.
- Alimentations spécifiques.

Capter, détecter et mesurer : Identifier la grandeur à mesurer.
- Déplacement. Justifier le besoin du capteur dans une application optique.
- Énergie lumineuse.
- Éclairement.

Transmettre :
- Transmissions mécaniques :

Déplacer les composants optiques :
- Chaîne de positionnement optique (mouvement fonctionnel). Identifier les actionneurs de la chaîne cinématique.

- Dispositifs de réglage optique. Identifier les éléments de réglage.
 
 

- Transmissions électriques.   - Transmissions optiques (fibres optiques...).  - Connexions (électriques, optiques...) :

Justifier le procédé, le support de transmission, les formes et le choix des matériaux  (par rapport aux phénomènes physiques mis en oeuvre, aux moyens de fabrication, à la maintenance...).  Identifier les principaux types et caractériser les performances attendues.

Émettre un flux lumineux : Différencier les principaux types.
- lasers, arc ; Identifier les domaines d'application.
- lampes, diodes. Comparer les performances (grandeurs géométriques, photométriques.).
- Condenser un flux lumineux.
- Former une image (les objectifs dioptriques et catadioptriques : lentilles et miroirs sphériques).
- Orienter un faisceau (prismes, miroirs déviateurs...).
- Séparer un faisceau (lames traitées, prismes). Identifier les types de lames et de prismes. Décrire les technologies employées pour leur réalisation (techniques de dépôts de couches minces sous vide). Comparer leurs performances et identifier leurs domaines d'application.
- Filtrer un faisceau (lames colorées ou traitées). Identifier les composants.
- Diaphragmer un faisceau. Caractériser leurs performances.
- Comparer des positions d'images ou des grandeurs d'images, des orientations d'images (les réticules). Identifier les différents types de réticules et micromètres et identifier leurs domaines d'application.
- Mesurer des images.
- Dimensionner un objet.
- Recevoir (capter) une image (l'oeil, écrans, films, cellules, dépolis, tubes vidéo, matrices CCD). Identifier les types de récepteurs. Comparer leurs performances et identifier leurs domaines d'application.
- Observer une image (oculaire, loupe lentilles sphériques, viseurs) : Identifier les principaux types d'oculaires. Comparer leurs performances et identifier leurs domaines d'application.
- Restituer une image (moniteurs TV, écrans plats). Identifier les principaux types. Comparer leurs performances et identifier leurs domaines d'application.

3. Mise en œuvre des systèmes optiques (192 heures environ)

Préparation - Réalisation -Contrôle - Réglages - Mise en service

3.1 Caractéristiques et qualité de l'image
- Notions sur les différentes aberrations (aberrations de chromatisme, et géométriques du 3 ème ordre). Identifier les types d'images (droites, inverses, renversées...). Distinguer des images aberrantes.

- Critères de qualité d'une image. Caractériser la qualité d'une image

- Transposition d'un système simple sur un logiciel spécialisé. Mettre en œuvre une partie d'un logiciel d'optique ; interpréter les résultats.

3.2 Procédures et moyens de mesurage : Identifier la grandeur à mesurer.
. mesurage d'une grandeur (unité, principe de mesure) ; Effectuer des mesures simples selon des procédures données.
. caractéristiques des instruments
- mesures des grandeurs optiques (distance focale, grossissement, grandissement, indice, déversement des images, défauts de collimation, pouvoir séparateur, champ, facteur de transmission ; pupilles, lucarnes, diaphragmes de champ ; lumière et image parasite). Établir un compte rendu de mesures avec les incertitudes.

3.3 Définition des réglages et contrôles optiques : Identifier le réglage à réaliser afin de répondre au cahier des charges fonctionnel.
- Les focalisations.
- Les collimations (centrage, direction de pointage).
- Les orientations.
- Les centrages (diaphragmation).

Les outillages de contrôle, de mesurage et de réglage optique : Identifier et choisir les outillages de contrôle ou de réglage.
- les collimateurs,
- les lunettes,
- les viseurs,
- les autocollimateurs,
- les outillages spécifiques (lunette dioptrique, bancs spécifiques, goniomètre...).

Procédures de réglage et de contrôle avec outillage optique étalonné : Décrire les procédures, les caractéristiques des réglages obtenus, le domaine d'emploi.
- par comparaison ;
- par autocollimation ;
- par retournement (rotation de 180 ° de l'appareil à régler par rapport à un axe perpendiculaire à l'axe optique) ;
- par défilement ;
- par tourillonnement (rotation autour d'un axe mécanique parallèle à l'axe optique).

3.4 Analyse des contrôles et des réglages : Établir une procédure de contrôle.
- Chronologie des opérations. Établir une gamme des réglages (dans un cas simple) comprenant les charges, les éléments réglables, les effets de leurs déplacements., les procédures de réglage.
- Détermination du défaut final résiduel. Calculer les tolérances de contrôle.
- Etablissement des documents de réglage, de maintenance et de contrôle final. Établir un compte rendu de tout ou partie des opérations effectuées.

3.5 Réalisation du contrôle et des réglages :
- Choix du type d'outillage. Organiser le poste de travail. Réaliser les opérations de préréglage.
- Optimisation du poste adaptée à une méthode de contrôle et de réglage. Mettre en place les outillages nécessaires à une procédure de contrôle et de réglage.
- Contrôle et réglage de l'appareil par le moyen adapté. Réaliser les opérations de contrôle et de réglage. Procéder aux diverses opérations dans le respect des règles de sécurité.

3.6 Mise en service
Procédures et réglementation. Exploiter une procédure de mise en service. Rédiger un compte rendu d'essai.
Documentation. Rédiger une notice (ou partie) d'utilisation et de maintenance d'un système.
Remarque : cet enseignement vise à développer chez l'élève une méthodologie rigoureuse de décomposition fonctionnelle d'un système optique mettant en évidence (pour un niveau d'analyse limitée, du point de vue du concepteur, de l'utilisateur ou du technicien de maintenance) :
. les interactions du système étudié avec l'extérieur ;
. les différents modules fonctionnels ;
. les interactions qui relient chacun de ces modules fonctionnels.

4. Production optique et mécanique (224 heures environ)

4.1 Préparation (50 heures environ)
La normalisation. Utiliser la normalisation en vigueur dans les deux techniques.
La matière d'œuvre. Énoncer les principaux modes d'obtention des bruts. Identifier les principaux constituants et les caractéristiques physiques des matériaux directement liés à l'usinage. Utiliser un catalogue des matériaux bruts. Justifier le choix d'un matériau optique et mécanique à l'aide d'un catalogue. Retrouver dans une documentation les caractéristiques et utilisations des différents matériaux.

Moulage des plastiques :
Connaissance des procédés d'obtention, outillage et machines associés : Décrire le procédé, les caractéristiques des pièces obtenues, le domaine d'emploi, les capacités de production.
- injection des thermoplastiques ;
- compression des thermodurcissables ;
- autres procédés.

Les machines, numérisées ou non, d'usinage des composants optiques (scies, carotteuse, fraiseuse, générateur sphérique, tour d'ébauchage et de surfaçage, machines à doucir et polir, centreuse-débordeuse) et mécaniques (scies, perceuse, tour,fraiseuse, rectifieuse). Utiliser le vocabulaire associé. Choisir en fonction du travail à réaliser et des caractéristiques de lamatière à usiner la machine adéquate. Choisir l'outil en fonction du travail à réaliser.

Étude de fabrication des composants de systèmes optiques. Exploiter les dessins de définition. Interpréter un dossier de fabrication.
Chronologie des opérations. Identifier les éléments caractéristiques d'un outillage. Participer à la conception d'un outillage simple.
Établissement de documents de fabrication. Élaborer une gamme d'usinage, un contrat de phase.

Les montages d'usinage. Exploiter des dessins de définitions et des documents émanant du bureau des méthodes. Identifier et utiliser les principes de mise en position de pièces (isostatisme) et de maintien en position (bridage, collage...). Participer à la conception d'un montage d'usinage.

Fabrications assistées par ordinateur. Mettre en œuvre un logiciel d'assistance pour établir des documents techniques.

Mesures et contrôles :
Principes généraux : Exploiter des dessins de définitions
- mesure d'une grandeur, Identifier la grandeur à mesurer, estimer l'ordre de grandeur de l'unité de mesure
- propriétés des instruments. Choisir l'instrument de mesure ou de contrôle et la procédure à mettre en œuvre.

4.2. Production (74 heures environ)
4.2.1. Réalisation des composants optiques et mécaniques
- Débitage. Exploiter des dessins de définitions et des documents émanant du bureau des méthodes.
- Usinage sur machines conventionnelles et numérisées. Réaliser ou utiliser des montages d'usinage simples. Effectuer les opérations de réglages des machines. Réaliser la fabrication dans le respect des règles d'hygiène et de sécurité. Apporter les corrections nécessaires. Rédiger un compte rendu d'activité.

4.3. Mesures et contrôles (40 heures environ)

Remarque : cet enseignement, après acquisition des concepts de base, trouvera naturellement ses applications à travers l'ensemble des activités de Production.

4.3.1. Métrologie commune aux fabrications optique et mécanique
Métrologie dimensionnelle :
- modèle géométrique des pièces :
. surfaces simples, spécifications dimensionnelles, Exploiter les dessins de définition.
. spécification de position et de forme.
 
 

Moyens de mesurage :  - instruments traditionnels (calibres à coulisse, micromètre, comparateurs...) ;  - piges et Vés de mesures ;   - montage de contrôle ;   - état de surfaces : contrôle des états de surface par comparaison viso-tactiles ;  - mesures comparatives ou directes, de flèches (sphéromètres avec ou sans courbe étalon).

Identifier les surfaces de référence et les surfaces spécifiées,  en déduire une méthode de mesurage adaptée et définir pour des  spécifications de position la nature de la grandeur à mesurer.

4.3.2. Métrologie des Composants optiques : Établir un protocole de mesure en s'appuyant sur un modèle géométrique de définition (pour une pièce simple).
Mesure et contrôle :
- mesure de rayons de courbure (banc optique) ; Effectuer les mesures.
- mesures comparatives ou directes d'angle par procédés optiques ; Interpréter les résultats. Rendre compte des mesures réalisées.
- métrologie interférentielle : contrôle de planéité, sphéricité et parallélisme à l'aide de calibres étalons et interféromètres.
 
 

4.3.3. Métrologie des Composants mécaniques   - moyens opto-mécaniques (projecteur de profil)  - machine à mesurer tri-dimensionnelle.

Établir un protocole de mesure en s'appuyant sur un modèle géométrique de définition (pour une pièce simple).  Effectuer les mesures. Interpréter les résultats. Rendre compte des mesures réalisées.

4.4. Traitements des surfaces optiques (30 heures environ)
4.4.1. Préparation
Modélisation, utilisation d'un logiciel de CAO couches minces. Exploiter des cahiers de charges relatifs aux composants à traiter.
Notions élémentaires de technique du vide. Utiliser le vocabulaire spécifique.
Principe des systèmes de pompage.
Principe des appareillages de contrôle des pressions. Identifier les moyens de production des couches minces.
Modes d'évaporation, contrôle en cours d'élaboration. Identifier les outillages de contrôle.

4.4.2. Réalisation
Productions de dépôts de couches minces selon les fonctions suivantes : Utiliser le vocabulaire associé. Choisir en fonction du travail à réaliser et des caractéristiques à obtenir le ou les matériaux à déposer. Réaliser des dépôts de couches minces.
- réfléchissante ;
- antiréfléchissante ;
- séparatrice ;
- filtrante.

4.4.3. Mesures et contrôles
Caractérisation du produit fini (spectrophotométrie). Choisir l'instrument de mesure ou de contrôle et la procédure à mettre en œuvre.
Analyse finale du produit et étude des corrections éventuelles à apporter à la production. Effectuer des mesures selon une procédure établie. Rédiger un compte rendu.

4.5. Montage des composants (30heures environ)
- Réalisation de doublets de lentilles par collage.
- Montage sans contrainte des composants (miroirs).
- Montage de prismes. Choisir et utiliser les procédures et les outillages concernés.
- Contrôle des contraintes (mesure du pouvoir séparateur). Réaliser les opérations demandées en respectant le cahier des charges, les règles d'hygiène et de sécurité.
- Contrôle de la stabilité de l'assemblage opto-mécanique par vibrations et cycles thermiques. Contrôler la conformité des réalisations.
- Réalisation de collage (utilisation de colles usuelles).
- Nettoyage des surfaces optiques.
Remarque : cet enseignement dispensé de manière à bien mettre en évidence les relations fortes liant la conception et la fabrication des composants optiques et mécaniques sur le coût des produits, s'attachera également à identifier les liaisons fonctionnelles optique-mécanique et à mettre en lumière l'incidence des caractéristiques dimensionnelles et géométriques des composants sur les performances et la capacité de réglage des produits.

C - ASPECTS MÉTHODOLOGIQUES

La mise en œuvre du programme implique d'associer étroitement :
- l'observation et la mise en oeuvre de systèmes optiques permettant l'analyse fonctionnelle, la prise en compte des facteurs influents sur le fonctionnement d'un système optique et nécessaires à la conduite et à l'étude du comportement des systèmes réels ;
- des activités pratiques portant sur tout ou partie d'un système optique permettant pour chacune des fonctions caractéristiques, l'identification des paramètres fonctionnels ;
- des travaux pratiques utilisant des matériels spécifiques, des maquettes, etc., dédiés à des apprentissages parfaitement identifiés ;
- des séquences permettant :
. la présentation et/ou l'approfondissement des connaissances à acquérir,
. des leçons de synthèse ;
- des évaluations s'appuyant sur les compétences attendues ou sur les objectifs intermédiaires que le professeur aura définis.

L'enseignement visera à respecter un équilibre entre les approches à caractère systémique nécessaire à la compréhension des relations internes et externes à un système et les activités centrées sur des connaissances ou des concepts pour lesquels une approche analytique et plus ponctuelle est une garantie d'efficacité.
L'ensemble des activités devra se caractériser par une cohérence interne à chaque cycle de travaux pratiques et par une relation étroite avec le cours. Il peut être efficace de rattacher un cycle de travaux pratiques à un centre d'intérêt à caractère cognitif ou méthodologique, différent de ce que serait un centre d'intérêt orienté sur le matériel ou une famille de solutions techniques. A ce centre d'intérêt s'attachent des éléments de réalisation permettant la confrontation avec le réel.
La réalisation, le contrôle, la maintenance et le réglage des systèmes optiques se caractérisent par un ensemble de procédés et de méthodes dont l'appropriation par les élèves est l'un des objectifs fondamentaux de l'enseignement en première et en terminale. L'essentiel de ces méthodes et procédés constitue la démarche de production opto-mécanique et opto-électronique.
La démarche qualité possède un caractère transversal et fédérateur. A tous les stades de l'industrialisation des produits optiques la recherche de la qualité est une préoccupation permanente qui amène à identifier les facteurs de maîtrise de la valeur des produits et des procédés.
L'ESTI met en oeuvre les méthodes d'analyse de la valeur pour optimiser les solutions constructives comme les processus, les procédés et les procédures de montage, de contrôle, de maintenance, de réglage et de production.

La démarche de production, permet de comprendre et maîtriser à terme :
- l'organisation des moyens de production des pièces optiques et mécaniques ;
- leur mise en œuvre ;
- la gestion de la production ;
- le contrôle de conformité des produits.

L'organisation des activités correspondant à l'enseignement de la mise en oeuvre s'appuie sur ces démarches de manière cohérente afin de faire acquérir aux élèves les connaissances et méthodes du domaine des fabrications opto-mécaniques :
- les relations entre chaque élément de la chaîne matière (pièce-porte pièce, machine-porte outil, etc...) ;
- les difficultés induites par les contraintes dimensionnelles des pièces d'optique et d'outillages ;
- les procédés d'usinage et de montage, les machines et les outillages ;
- les techniques de préparation du travail et des méthodes de fabrication ;
- la fabrication des pièces et des outillages.

La formation relève d'une démarche descendante passant progressivement de l'identification globale de l'organisation, des procédés et procédures, à l'exécution de tâches permettant de comprendre les phénomènes fondamentaux de la fabrication des pièces et l'industrialisation des produits. Elle relève, pour partie encore, d'une démarche inductive s'appuyant sur un enchaînement logique des activités autour de supports réels (du domaine du visible et de l'infra-rouge), authentiques et stabilisés aux ambitions adaptées aux moyens techniques disponibles.
L'organisation des activités permet d'appréhender un ensemble d'opérations relatif à la vérification de performance, au réglage, à la maintenance et à la fabrication des composants optiques et mécaniques des systèmes optiques.

La formation se caractérise par une démarche descendante qui, à partir d'un système optique et de son cahier des charges fonctionnel, permet :
- l'identification des fonctions et phénomènes associés (étude des appareils) ;
- l'analyse des solutions constructives retenues à la lumière des performances souhaitées et des moyens de fabrication utilisés ;
- la mise en relation des interactions entre les composants optiques et les composants mécaniques associés, au niveau des performances globales du produit ;
- l'utilisation optimale de l'outillage spécifique à l'optique.

La démarche permet de comprendre et maîtriser à terme :
- le choix du type d'outillage de contrôle, de montage, de maintenance et de fabrication ;
- leur mise en œuvre ;
- le contrôle de la conformité ou des performances des produits.

L'organisation des activités correspondant à l'enseignement de l'analyse et mise en oeuvre de systèmes optiques s'appuie sur ces démarches de manière à faire acquérir aux élèves les connaissances et méthodes du domaine de la spécialité :
- la représentation schématisée du principe d'un système optique ;
- les relations fonctionnelles entre les différents composants du produit ;
- les contraintes de fabrication ;
- le contrôle des performances attendues du produit ;
- le montage, le contrôle, le réglage et la maintenance des systèmes optiques.

D - COMPÉTENCES ATTENDUES

Dans ce chapitre, sont définies les compétences que l'on attend des élèves à l'issue des classes de première et terminale. Ces compétences procèdent des savoirs et des savoir-faire qui sont définis dans le chapitre B - Programme.

1. Compétitivité des entreprises et des produits
À partir notamment :
- d'un appareil ou d'un système optique et du cahier des charges fonctionnel correspondant ;
- des données relatives :
. à ses performances techniques,
. à sa durée de vie prévisionnelle et à son coût,
. à sa situation sur le marché de la concurrence,
. aux méthodes de production,
. à l'entreprise productrice ;
- des rapports et procès verbaux d'exploitation ;
- des informations concernant la production d'un élément de l'ensemble ;

l'élève doit être capable de :
- identifier les éléments participant à la compétitivité du produit et à son éventuelle amélioration.

2. Technologie des systèmes optiques

3. Mise en œuvre des systèmes optiques
À partir notamment :
- d'un appareil optique et de la documentation technique correspondante ;
- de l'outillage spécifique et des moyens de mesures nécessaires ;

l'élève doit être capable de :
- identifier les fonctions ;
- identifier pour tout ou partie des fonctions, les grandeurs physiques associés ;
- analyser les solutions technologiques retenues par le constructeur ;
- effectuer le contrôle de conformité d'une caractéristique en référence à la notice du
constructeur ;
- préparer et effectuer les opérations de montage, contrôle, réglage et de maintenance
d'un système optique ;
- effectuer s'il y a lieu les actions correctives nécessaires ;
- rédiger tout ou partie d'un compte rendu d'intervention, d'une notice d'utilisation ou
de maintenance ;
- identifier les solutions apportées aux contraintes de :
- la sécurité,
- la réglementation,
- l'environnement.

4. Production optique et mécanique
À partir notamment :
- des éléments du dossier de définition d'un système optique ;
- du système optique et de ses composants standards ou non ;
- des éléments de tout ou partie du dossier technico-économique de production ;
- des moyens techniques nécessaires et de la documentation correspondante ;

l'élève doit être capable de :
- décrire tout ou partie du processus de production de l'ensemble, d'un sous-ensemble ou d'un élément du système optique ;
- décrire le principe du procédé d'obtention d'un élément ou d'un réglage demandé ;
- proposer, pour une opération élémentaire du processus de production, de contrôle ou de réglage, une solution technique appropriée ;
- réaliser tout ou partie du dessin de l'outillage de production, de contrôle ou de réglage correspondant ;
- mettre en œuvre, dans le respect des règles de sécurité :
. un moyen de production nécessaire à la réalisation de pièces unitaires (prototypages et outillages de production),
. un outillage stabilisé de production (usinage, assemblage, contrôle), après avoir fait les réglages nécessaires et introduit les paramètres fournis,
. un outillage nécessaire à la réalisation d'un contrôle ou d'un réglage ;
- effectuer, après analyse d'une spécification imposée, tout ou partie d'un contrôle de conformité de l'ensemble, du sous-ensemble ou de la pièce produite ;
- effectuer les actions correctives nécessaires sur les moyens de production ou de réglage ;
- rendre compte et commenter.

E - SPÉCIFICATION DES NIVEAUX D'ACQUISITION

Afin de préciser le niveau des différentes questions à traiter dans le programme, en relation avec les compétences attendues, le tableau ci-après spécifie les niveaux d'acquisition à atteindre à l'issue de la classe de terminale. Il doit permettre de guider le professeur dans le développement de son enseignement. À chaque point du programme est associé un niveau de 1 à 4 correspondant au code suivant dans le domaine de la mise en oeuvre :

Nota : les textes en italique sont des recommandations et des commentaires. 






 

F - COMMENTAIRES

Le programme d'Analyse et de Mise en Œuvre des Systèmes Optiques (AMOSO)
du baccalauréat technologique STI, en Génie optique peut être décomposé en trois parties :

1ère partie
La compétitivité
Cette partie du programme doit permettre aux élèves d'exercer leur réflexion critique sur les systèmes de production et la manière dont ils évoluent. Il est nécessaire de montrer que les contraintes économiques et humaines sont souvent plus importantes pour l'avenir d'une entreprise que l'élégance des solutions techniques. On s'appuiera essentiellement sur des situations réelles.
L'utilisation de banques de données permettra de conduire des études comparatives.
À partir de cas concrets, on analysera les causes de dysfonctionnement (non qualité) amenant une prise de décision permettant de pallier à la situation constatée. Les supports utilisés devront permettre de différencier les différentes notions de qualité, par exemple :
. situer les incidences en matière de production en fonction du choix de qualité ;
. diagnostiquer et analyser les causes de non qualité ;
. exploiter des instructions relatives aux contrôles ;
. participer à des interventions de contrôle et mettre en oeuvre les prescriptions techniques ;
. apprécier l'efficacité d'un contrôle au regard des spécifications.
Les enseignements définis dans les deux parties suivantes reposent de manière générale sur une stratégie de réflexion (préparation) et d'action (réalisation) qui permet de mettre en place une définition transversale des capacités à acquérir :
Pour une réalisation donnée, l'élève doit pouvoir :
Notion d'analyse de la valeur :
- analyser, apprécier et comparer des procédés proposés.
Normalisation et standardisation :
- expliciter et utiliser des documents standardisés et ou normalisés ;
- exploiter ces documents par transposition des directives.
Organisation de la production :
- au cours des séances de travaux pratiques, situer son action dans l'organisation générale de la réalisation d'un produit.
Préparation :
- d'utiliser des banques de données ;
- de compléter les documents techniques nécessaires ;
- de comprendre, d'analyser, de chiffrer, de traduire graphiquement une opération de réalisation.
Réalisation :
- de caractériser l'outil ;
- d'exploiter une banque de données ;
- de respecter la procédure concernée ;
- d'intégrer les règles d'hygiène, d'ergonomie et de sécurité.
Mesurage, contrôle et mise en service :
- de situer les contrôles à effectuer ;
- de choisir pour tout ou partie les instruments nécessaires ;
- de respecter la procédure concernée ;
- de collecter et exploiter des résultats.

2ème partie
Étude fonctionnelle et structurelle des systèmes optiques
L'approche concrète sera privilégiée. Les supports de formation sont des systèmes réels, didactisés ou instrumentés (un soin particulier sera apporté à la cohérence des objectifs de formation visés en fonction de la nature des supports utilisés).
Cette partie du programme sera traitée en étroite liaison avec les enseignements d'étude des construction, d'automatique - informatique industrielle - électronique, de physique et sciences physiques appliquées. En effet les savoirs acquis à l'occasion de ces enseignements seront sans cesse utilisés dans cette seconde partie.
Mise en œuvre de systèmes optiques
- Préparation des interventions
- Réalisation des interventions
Les supports de formation sont des systèmes réels, didactisés ou instrumentés.
Bien que l'acquisition de savoir-faire ne soit pas le seul objectif de cette partie du programme, elle se traduit par des activités concrètes réalisées autour d'une réalité technologique particulièrement motivante pour les élèves. Une véritable pédagogie de l'action sera développée.
Il s'agit d'appliquer les méthodologies et connaissances acquises à l'occasion de l'étude fonctionnelle et structurelle des systèmes optiques.
Les interventions réalisées par les élèves ont essentiellement pour objet la validation de choix et de décisions résultant de l'approche méthodologique d'un problème posé à partir de l'étude et l'analyse de tout ou partie d'un système.

3ème partie
Production optique et mécanique
- Préparation
- Réalisation
La mise en œuvre des moyens et procédés ne vise pas essentiellement à développer un savoir-faire mais elle se traduit par des activités concrètes réalisées autour d'une réalité technologique particulièrement motivante pour les élèves. Une véritable pédagogie de l'action sera développée.
Concernant l'étude des matériaux l'élève doit être en mesure :
- de réaliser des expérimentations dans le respect des moyens utilisés ;
- d'interpréter des résultats, de les exploiter pour élaborer une gamme.
Les réalisations effectuées par les élèves ont essentiellement pour objet la validation de choix et de décisions résultant de l'approche méthodologique d'un problème posé à partir de l'étude et l'analyse de composants d'un système optique.