bo page d'accueil

Bulletin Officiel du ministère de
l'Education Nationale et
du ministère de la Recherche

HS N°2 du 30 août

2001

www.education.gouv.fr/bo/2001/hs2/seconde2.htm - nous écrire



PROGRAMMES D'ENSEIGNEMENTS DE DÉTERMINATION DE LA CLASSE DE SECONDE GÉNÉRALE ET TECHNOLOGIQUE

A. du 20-7-2001 . JO du 4-8-2001

NOR : MENE0101665A

RLR : 524-5 ; 524-9

MEN - DESCO A4


Arrêté modifiant l'arrêté du 31 juillet 2000 relatif aux enseignements de mesures physiques et informatique, initiation aux sciences de l'ingénieur, informatique et systèmes de production, de la classe de seconde générale et technologique pour application à partir de l'année scolaire 2001-2002


Vu code de l'éducation, not. art. L. 311-1 à L. 311-3 et L. 311-5 ;D. n° 90-179 du 23-2-1990 ; A.du 10-7-1992 mod. ; A. du 18 mars 1999 mod. ; A. du 31-7-2000 ; avis du CNP du 26-6-2001 ; avis du CSE des 5 et 6-7-2001
Article 1 - Les programmes d'enseignements de détermination d'initiation aux sciences de l'ingénieur et d'informatique et systèmes de production figurant en annexe du présent arrêté remplacent, dans les mêmes disciplines, les programmes fixés par l'arrêté du 31 juillet 2000 susvisé.
Article 2 -
Le directeur de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié au Journal officiel de la République française.

Fait à Paris, le 20 juillet 2001

Pour le ministre de l'éducation nationale

et par délégation,

Le directeur de l'enseignement scolaire

Jean-Paul de GAUDEMAR




A
NNEXE

INITIATION AUX SCIENCES DE L'INGÉNIEUR

ENSEIGNEMENT DE DÉTERMINATION

I - PRÉSENTATION


Notre pays, pour affirmer sa place dans le concert des pays industrialisés, dans un contexte de concurrence mondiale accrue, doit satisfaire aux besoins croissants en techniciens, ingénieurs et chercheurs. La complexité actuelle des produits et l'amélioration constante de leurs performances, dues entre autre à l'intégration des nouvelles technologies de l'information et de la communication, exigent des compétences pluridisciplinaires avec une compréhension approfondie des principes qui les gouvernent.

Ce développement technologique associe nouvelles méthodes de conception, capacité d'analyse scientifique et culture technique, pour la maîtrise des performances. Il est donc aujourd'hui important de proposer aux jeunes un enseignement qui leur apporte la connaissance et la compréhension des concepts élémentaires qui régissent le fonctionnement des produits de leur environnement. Les formations à la technologie répondent à cet objectif. Elles développent progressivement chez les élèves la connaissance et les méthodes d'approche des produits actuels, leur font découvrir l'intérêt des démarches et des contenus qu'ils rencontreront dans les filières scientifiques et technologiques du secondaire puis du supérieur. L'enseignement de détermination "Initiation aux sciences de l'ingénieur" leur permet ainsi de mieux affirmer leur projet personnel.


II - OBJECTIFS GÉNÉRAUX


Cet enseignement se caractérise par l'approche, à un niveau élémentaire, des principales technologies mises en œuvre dans les produits actuels. Il utilise pour cela les méthodes d'analyse et de conception assistées par ordinateur, associées à l'application concrète des savoirs scientifiques et techniques. En appui sur des produits de l'environnement quotidien, il recherche l'épanouissement des élèves en développant leur ouverture d'esprit, leur sens critique, leur créativité et leur capacité d'initiative.

Il vise à :

- construire les bases d'une culture technique ;

- faire acquérir les connaissances et les démarches permettant la compréhension des systèmes présents dans l'environnement de l'élève ;

- promouvoir l'utilisation des nouvelles technologies informatiques ;

- développer le travail en équipe ;

- aider à la construction du projet personnel de l'élève ;

- faire prendre conscience de la synergie avec les autres disciplines, en particulier avec la physique-chimie, les mathématiques, le français, et les langues étrangères.


III - MÉTHODOLOGIE ET ACTIVITÉS DES ÉLEVES


Cet enseignement se fonde sur une approche concrète des objets et systèmes techniques présents dans l'environnement quotidien et dans les secteurs industriels, avec la mise en œuvre d'outils informatiques permettant la modélisation des systèmes et la simulation de leur comportement. Les systèmes seront soigneusement choisis pour être représentatifs de la diversité et de la richesse des technologies actuelles. À cet effet, les supports tels que les systèmes automatisés déjà présents dans les laboratoires seront complétés par des produits empruntés à l'environnement quotidien de l'élève et suscitant son intérêt : domotique, moyens de transports, sport, jeux, audio-visuel, information et communication, ...

Cet enseignement privilégie une démarche inductive, par l'activité pratique et la manipulation, autour de préoccupations technologiques authentiques. La démarche d'enseignement permet d'extraire les concepts scientifiques et technologiques par de permanents allers et retours entre l'observation du réel et les activités de modélisation et de simulation. Elle s'appuie sur l'étude d'objets et de systèmes, et de leurs solutions techniques par l'observation, l'analyse, la comparaison, l'expérimentation, le démontage, le remontage, la représentation, la modélisation, la simulation et l'étude d'évolutions possibles.

Les activités pédagogiques doivent conduire l'élève à :

- faire fonctionner le système pour identifier ses fonctions, observer et comprendre les phénomènes physiques associés, mesurer certaines caractéristiques ;

- démonter, monter, régler, comparer une (ou des) solution(s) constructive(s) réalisant une fonction technique du système, afin de comprendre l'agencement d'une structure et le choix des éléments qui la composent pour constituer la réponse à un besoin clairement identifié ;

- décrire les états du système pour en expliciter le fonctionnement ;

- représenter des structures mécaniques du système à l'aide de modeleurs volumiques paramétrés pour comprendre, justifier, faire évoluer les formes de ces structures ;

- exploiter des représentations schématiques ;

- simuler tout ou partie du fonctionnement afin de découvrir les paramètres influents ;

- vérifier que le fonctionnement du système est conforme à la loi temporelle de commande ;

et, dans le cadre du mini-projet de fin d'année, à :

- analyser et résoudre en autonomie un problème technique simple, partie d'un projet commun ;

- mener à bien dans un groupe de travail une activité sur un mini projet bien délimité et modeste, avec l'aide de bases de données techniques et d'un environnement informatique, pour développer le travail dans un esprit d'ingénierie concourante, proposer une solution et la valider après l'avoir éventuellement concrétisée.


IV - ORGANISATION DES ENSEIGNEMENTS


L'enseignement d'initiation aux sciences de l'ingénieur est dispensé sous forme de travaux pratiques en demi-divisions.

La nécessaire cohérence des enseignements dispensés, comme la qualité du suivi des élèves impliquent l'encadrement d'un groupe d'élève donné par le même professeur durant toute l'année scolaire. Les professeurs ayant en charge cet enseignement tireront avantage à travailler en équipe afin de mutualiser leur travail et d'harmoniser les acquis des élèves de groupes différents.

L'enseignement sous forme de travaux pratiques est privilégié pour faciliter l'autonomie d'action et de réflexion, respecter les rythmes d'apprentissage et favoriser une approche inductive des savoirs. Les activités pratiques occupent environ deux tiers du temps. Le tiers restant est réservé à des activités de synthèse. Ces activités permettent de structurer les connaissances et de dégager les concepts. Les soutenances relatives aux travaux en équipe (TP et mini-projet) faciliteront l'exercice de la communication écrite et orale et la valorisation des travaux effectués.

Le début du troisième trimestre de l'année scolaire est réservé à la réalisation d'un mini-projet qui exerce la créativité des élèves, met en œuvre et complète les savoirs et les savoir-faire induits et développe, chez les élèves, les capacités de réflexion autonome et de travail en groupe organisé.

L'organisation et l'équipement du laboratoire doivent permettre aux élèves, pour une période donnée, d'appréhender les mêmes centres d'intérêt.


V - PROGRAMME


L'enseignement de détermination " ISI " s'intéresse à l'étude de systèmes et de produits pluritechniques dont la complexité exige une approche structurée. A cet effet, le programme s'articule autour des approches fonctionnelle, structurelle, et comportementale, qui permettent d'appréhender et de caractériser les fonctions d'usage d'un système. L'association de ces trois approches développe les qualités d'analyse, les acquis techniques et pose les bases d'une future activité de conception. Il s'agit de favoriser une culture des solutions constructives attachées à plusieurs champs technologiques et d'induire l'apprentissage des techniques de représentation et de modélisation à l'aide de l'outil informatique.

La colonne de gauche des tableaux qui suivent précise les compétences attendues en fin de seconde, qui définissent le contrat d'évaluation pour chaque point des différentes parties du programme. Elles sont exprimées par des verbes d'action. Les niveaux d'acquisition des savoirs et savoir-faire énoncés dans la colonne centrale sont caractérisés par les niveaux ci-dessous. Chacun de ces niveaux cumule les compétences des précédents.

Les savoirs et savoir-faire de base et les compétences associées sont regroupés dans les trois domaines caractéristiques de la démarche d'analyse et de conception des produits :

- l'analyse fonctionnelle des produits qui permet de décrire l'expression du besoin et de formuler les fonctions à satisfaire ;

- les solutions constructives associées aux fonctions, qui décrivent les solutions de réalisation et construction des fonctions techniques élémentaires, ainsi que leur représentation ; la première partie, "Animer un mécanisme", définit l'évolution et la transmission de l'énergie ; la seconde, "Commander et contrôler un système", caractérise l'acquisition, le traitement et la circulation de l'information ;

- les principes de base du comportement des systèmes, qui expliquent le fonctionnement des mécanismes, des circuits énergétiques et des circuits d'information associés ;

- l'ensemble de ces savoirs et savoir-faire est consolidé et réinvesti dans la mise en œuvre d'un mini-projet au cours du troisième trimestre.


N.B. : spécification des niveaux d'acquisition des savoirs et savoir-faire

1 - Niveau d'information
(l'élève sait "de quoi on parle"). Il correspond à l'appréhension d'une vue d'ensemble d'un sujet. Les réalités sont montrées sous certains aspects de manière partielle ou globale.
2 - Niveau d'expression
(l'élève sait "en parler". Il s'agit d'un niveau de compréhension qui correspond à l'acquisition de moyens d'expression et de communication. L'élève définit et utilise les termes de la discipline.
3 - Niveau de maîtrise d'outils
(l'élève "sais faire"). Niveau d'application, il correspond à la maîtrise de procédés et d'outils d'étude ou d'action. L'élève sait utiliser, manipuler des règles, des principes, en vue d'un résultat à atteindre.
4 - Niveau de la maîtrise méthodologique
(l'élève sait "choisir"). Il s'agit d'un niveau de savoir et d'autonomie, avec une capacité d'analyse, de synthèse et d'évaluation qui correspond à la méthodologie de pose et de résolution de problèmes. L'élève maîtrise une démarche. (Ce niveau ne sera pas demandé en seconde).
Cette liste de compétences terminales attendues ne préjuge en rien, ni de l'ordre d'acquisition privilégié par l'enseignant, ni de la progressivité et de la redondance souvent nécessaire dans l'acquisition, ni des démarches pédagogiques mises en œuvre pour les atteindre.


1 - Analyse fonctionnelle des produits
Données initiales
- le produit réel en état de fonctionnement ;

- une notice technico-commerciale décrivant ses caractéristiques principales, ses conditions et son mode d'utilisation ;

- son cahier des charges fonctionnel ;

- éventuellement sa représentation et une simulation de son fonctionnement ;

- éventuellement tout ou partie de son architecture sous forme de schéma-bloc.
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4


- Identifier les éléments transformés par le produit.

- Décrire la valeur ajoutée apportée par le produit et énoncer sa fonction de base.


- Configurer, régler le produit dans des cas simples et le faire fonctionner dans un mode de fonctionnement normal.





- Distinguer la fonction de base parmi les fonctions de service ; une fonction d'usage d'une fonction d'estime ; une fonction de service d'une fonction
technique.




- Repérer les solutions constructives associées aux fonctions techniques qui contribuent
à la réalisation des fonctions d'usage.
1.1 Expression du besoin
 
 
 
 
- Marché, client, concurrence.
x
 
 
 
- Coûts, rapport qualité-prix.
x
 
 
 
- Satisfaction du besoin, notion de valeur d'usage.
 x
 
 
 
 
 
 
 
 
1.2 Produit et valeur ajoutée
 
 
 
 
- Frontière d'un produit technique.
 
x
 
 
- Interacteurs.
 
x
 
 
- Fonctions de service et fonction de base d'un produit
 
x
 
 
- Nature des éléments transformés par le produit :
matières, énergies, informations.
 
x
 
 
- Caractéristiques d'entrée et de sortie des éléments transformés
 
x
 
 
 
 
 
 
 
1.3 Organisation fonctionnelle des produits
 
 
 
 
- Fonctions d'usage.
 
x
 
 
- Contraintes.
 
x
 
 
- Fonctions techniques associées
 
x
 
 
- Chaîne de fonctions :
. chaîne d'énergie
. chaîne d'information.
 
x
 
 
 
 
 
 
 
1.4 Outils d'expression de l'analyse fonctionnelle
 
 
 
 
- Diagramme de décomposition fonctionnelle de type "pourquoi ? comment ?" (FAST).
 
x
 
 
- Autres représentations graphiques des systèmes (diagramme d'activité, synoptique, schéma-bloc).
x
 
 
 

2 - Les solutions technologiques associées aux fonctions
2.1 Animer un mécanisme
Données initiales
- tout ou partie du système à étudier, éventuellement démontable et /ou instrumenté ;

- un poste informatique et la représentation virtuelle de l'ensemble, du sous-ensemble, du composant étudié ;

- le diagramme FAST de la partie étudiée ;

- éventuellement d'autres représentations graphiques ;

- une bibliothèque informatisée d'éléments standards.
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4

- Identifier les grandeurs entrées et sorties d'un préactionneur.


- Décrire les grandeurs physiques d'entrée
et de sortie d'un actionneur et le principe de la conversion de l'énergie.



- Identifier sur un matériel réel ou sur sa représentation virtuelle, la liaison réalisée par un assemblage ou un guidage.



- Effectuer le démontage et le remontage d'un ensemble de pièces réalisant un assemblage ou un guidage



- Pour un assemblage ou un guidage, identifier et décrire les surfaces contribuant à sa réalisation.



- Identifier les risques pour les personnes ou les biens.



- Associer un composant à sa représentation schématique à l'aide d'une documentation.

- Utiliser un modeleur 3D pour :
. représenter une pièce simple ;
.éditer une mise en plan de pièce ou de sous-ensemble limité ;
. produire une image selon un point de vue imposé ou choisi ;
. modifier les caractéristiques dimensionnelles d'un assemblage et décrire les incidences sur chacune des pièces concernées.




- Dessiner à main levée la perspective d'une pièce simple.


- Décrire la morphologie d'une pièce simple à partir de ses représentations 2D et 3D.

- Rechercher dans une bibliothèque de constituants, des caractéristiques d'un élément à intégrer dans une maquette numérique.
2.1.1 Alimenter en énergie
 
 
 
 
- Alimentations locales : électricité, air.
x
 
 
 
- Alimentations autonomes : piles, accumulateurs, cellules photovoltaïques.
x
 
 
 
         
2.1.2 Distribuer l'énergie
 
 
 
 
- Distributeur, contacteur.
 
x
 
 
- Interface de puissance électronique.
x
     
 
 
 
 
 
2.1.3 Convertir l'énergie et entraîner
 
 
 
 
- Exemples de vérins pneumatiques et moteurs électriques ; micro-motorisations.
 
x
 
 
- Énergies transformées.
 
x
 
 
- Caractéristiques d'entrée et de sortie.
 
x
 
 
- Principe de fonctionnement.
x
 
 
 
 
 
 
 
 
2.1.4 Transmettre et/ou transformer l'énergie mécanique
 
 
 
 
- Assemblage et guidage entre pièces :
. degrés de liberté d'une liaison entre pièces
. exemples de solutions constructives (assemblages permanents, guidages en rotation et en translation).
 
x
 
 
- Solutions simples de transmission et de transformation des mouvements.
 
x
 
 
- Support de mécanisme ou de structure et adaptation à l'environnement.
 
x
 
 
 
 
 
 
 
2.1.5 Protéger et sécuriser
 
 
 
 
- Notion de protection : carters, boîtiers. enveloppes
 
x
 
 
- Isolations électrique, thermique, acoustique, matériaux associés.
 
x
 
 
         
2.1.6 La représentation du réel        
- Schémas associés aux divers composants d'alimentation, de distribution et de conversion d'énergie.  
x
   
- Représentation d'une pièce à l'aide d'un modeleur 3D :
. relation 3D- 2D
. règles élémentaires de lecture du 2D, formes cachées, coupes, sections, filetages.
 
x
   


2 - Les solutions technologiques associées aux fonctions (suite)
2.2 Commander et contrôler un système
Données initiales
- le système étudié, éventuellement instrumenté ;

- le constituant concerné ;

- une notice du constructeur ou l'accès à une documentation technique décrivant ses caractéristiques ;

- le diagramme FAST de la partie étudiée.
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4

- Identifier la grandeur physique saisie par un capteur et la nature (logique, numérique, analogique) de l'information de sortie.

- Localiser sur le système réel un élément donné de la chaîne d'information.



- Identifier la nature, la source et la destination d'une information reçue ou émise par un élément donné de la chaîne d'information.
2.2.1 Acquérir les informations
 
 
 
 
- Exemples de grandeurs à acquérir : position, vitesse, effort, température...
x
 
 
 
- Nature de l'information délivrée : logique, analogique, numérique.
 
x
 
 
- Exemples de solutions : mécanique, magnétique, optique.
x
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2.2 Communiquer les informations
 
 
 
 
- Périphériques :
. saisie des consignes (pupitre, clavier, souris)
. émission des comptes rendus (écran, imprimante, traceur, afficheur, voyant, signal sonore)
 
x
 
 
- Communication avec d'autres équipements :
liaisons série et parallèle.
x
 
 
 
- Exemples de réseaux locaux et étendus : architecture des réseaux (communication entre ordinateurs, connexion à Internet).
x
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2.3 Traiter les informations
 
 
 
 
- Exemples de solutions câblées : cartes électroniques.
x
 
 
 
- Exemples de solutions programmées : API, modules logiques programmables, cartes à microcontrôleur.
x
 
 
 

3 - Introduction aux états et au comportement des systèmes
Données initiales
- tout ou partie du système réel sécurisé ;

- moyens de mesure éventuels ;

- moyens matériels et logiciels nécessaires à la mise en œuvre des simulations envisagées ;

- le diagramme FAST de la partie étudiée ;

- éventuellement les schémas de puissance et/ou de commande de la partie étudiée ;

- les consignes et procédures nécessaires à la manipulation en toute sécurité.
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4

- Sur le système réel ou sur simulateur, effectuer
le câblage hors énergie et vérifier le fonctionnement de tout ou partie d'un circuit de puissance et/ou de commande pneumatique ou électrique basse tension




- Identifier par l'observation et/ou la mesure les paramètres d'entrée et de sortie et décrire dans les cas simples le principe physique impliqué dans le comportement du mécanisme.





- Vérifier la conformité du fonctionnement d'un système réel au regard d'une description temporelle (Grafcet ou autre).






- Implanter ou modifier un programme dans le constituant programmable et vérifier le fonctionnement du système.
3.1 Les circuits de puissance
 
 
 
 
- La chaîne d'alimentation, de distribution et de conversion de l'énergie.
 
x
 
 
- Les règles de sécurité correspondantes.
 
x
 
 
- Les schémas de puissance électrique et pneumatique.
 
x
 
 
Grandeurs physiques associées
 
 
 
 
- Tension, intensité, pression, débit, puissance.
 
x
 
 
- Unités et mesures correspondantes.
 
x
 
 
 
 
 
 
 
3.2 Les mécanismes de transformation du mouvement
 
 
 
 
- Modélisation des assemblages et des guidages :
notion de liaison.
 
x
 
 
- Mécanismes à un paramètre d'entrée et un paramètre de sortie, chaîne cinématique correspondante.
 
x
 
 
- Schémas de principe.
 
x
 
 
Grandeurs physiques associées
 
 
 
 
Position, vitesse, force, couple, puissance.  
x
   
- Unités et mesures correspondantes.  
x
   
         
3.3 La chaîne d'information        
- Structure de la chaîne d'information  
x
   
- Les schémas de commande  
x
   
- Description des systèmes logiques :
. les propositions logiques

(Si... Alors... Sinon..., Tant que... Faire...),

. les opérations logiques (ET, OUI, OU, NON).

 
x
   
- Description temporelle (durée, séquence) :
chronogramme.
 
x
   
- Description des systèmes séquentiels : Grafcet **, description de type algorithmique.  
x
   
- Utilisation de progiciels d'assistance à la programmation.  
x
   

** l'apprentissage des règles d'évolution du Grafcet n'est pas au programme.

4 - Mise en œuvre d'un mini-projet
Données initiales
- les moyens matériels et logiciels nécessaires ;

- une documentation adaptée ou l'accès à celle-ci par cédérom, site Internet, visite d'entreprise... ;

- les moyens de communication nécessaires au compte rendu du travail ;

- le travail attendu et le cahier des charges définissant la problématique.
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4

- Communiquer au sein d'un groupe de travail.

- Organiser son travail, en groupe et individuellement.

-
Rendre compte de son travail par écrit et oralement.


-
Répondre à une problématique.

-
Valider une réalisation simple.

-
Rechercher et partager des données informatiques.
Trame d'une "démarche de projet"
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Expression du besoin
- Objectifs (quantitatifs, qualitatifs).
- Contraintes.
 
 
 
x
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Plan d'action, organisation, moyens- Calendrier.
- Répartition des rôles et des tâches.

- Revues de projet, communication.
- Recherche individuelle et groupée.

- Moyens de communication et d'information (réseaux locaux et étendus).
 
 
x
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bilan
- Rapport, démonstration.

- Synthèse, écarts par rapport à l'objectif.
 
x
 
 



INFORMATIQUE
ET SYSTÈMES DE PRODUCTION

ENSEIGNEMENT DE DÉTERMINATION


I - PRÉSENTATION ET OBJECTIFS GÉNÉRAUX


Dans un contexte fortement concurrentiel, la production de biens, d'ouvrages ou de services doit satisfaire, entre autres, à des exigences de qualité, de délais et de maîtrise des coûts. Il en résulte une élévation du niveau de qualification requis. De plus, le besoin croissant en techniciens supérieurs et ingénieurs dans l'industrie engage le système éducatif à former de plus en plus d'élèves dans les filières technologiques et scientifiques.

L'enseignement d'informatique et systèmes de production (ISP), qui s'inscrit dans cette logique, s'articule autour de deux idées-forces : l'élève s'initie à l'environnement et à l'organisation d'un site de production moderne où les technologies de l'information et de la communication prennent toute leur place, et il réalise totalement ou partiellement un bien, un ouvrage ou un service.

Les activités concourent à favoriser la communication écrite et orale de l'élève, à le responsabiliser et à le valoriser, individuellement et au sein du groupe dans lequel il agit. Il "apprend en faisant", développe des qualités d'observation, d'analyse d'une situation, de prise de décision, d'organisation, de rigueur et d'autonomie. Il découvre la notion de qualité des produits ou des services, au travers de pratiques notablement différentes selon la nature du ou des systèmes de production retenus par l'établissement : composants ou matériaux employés, machines et procédés utilisés, organisation d'un chantier ou d'une production de services, réalisation par lots réduits ou autre.

L'enseignement de détermination ISP succède à l'option " Productique " dans une logique d'évolution, en prenant avantage de la modernisation des équipements effectuée dans beaucoup de régions. Il représente un atout pour les élèves se dirigeant vers un des baccalauréats technologiques ou vers le baccalauréat S à option sciences de l'ingénieur.


II - MÉTHODOLOGIE ET ACTIVITÉS DES ÉLEVES


L'élève qui suit l'enseignement ISP est placé au cœur du système de production : il est acteur à part entière, en interactivité avec les autres élèves. Pour ce faire, une part importante du temps de formation (environ 80%) doit être consacrée aux activités de réalisation, en utilisant tous les moyens techniques et toutes les aides informatiques nécessaires, y compris l'accès aux bases de données. La démarche inductive est privilégiée et les indispensables phases de structuration des connaissances s'appuyant fortement sur les actes de production et de contrôle sont organisées durant les 20% restants.

Dans ce cadre méthodologique, des activités très variées sont proposées :

- mise en œuvre des moyens de réalisation de biens, d'ouvrages ou de services ;

- observation et identification des étapes d'un processus de transformation de produit, d'agencement d'éléments, de production de services ;

- contrôle de la qualité et de la conformité obtenues ;

- organisation de la communication entre élèves autour et à propos des systèmes de production de biens, d'ouvrages ou de services.

L'ensemble des activités contribue non seulement à la découverte de la production sous contrainte de qualité, mais aide également l'élève à repérer les liens de cet enseignement avec éventuellement l'enseignement d'initiation aux sciences de l'ingénieur (ISI), plus conceptuel, et avec les autres disciplines, en particulier : mathématiques, physique-chimie, langue vivante étrangère, français.


III - ORGANISATION DE L'ENSEIGNEMENT


L'enseignement d'informatique et systèmes de production est dispensé sous forme de travaux pratiques d'atelier. Le suivi pédagogique d'un groupe donné est assuré par un seul professeur.

Le choix, par l'équipe pédagogique, d'une famille de réalisations permet à l'élève de découvrir les champs applicatifs présents dans l'établissement. Par souci d'homogénéité de la formation dans un même établissement, l'équipe pédagogique travaille en étroite collaboration pour la définition, la mise en œuvre et l'exploitation en sécurité par les élèves des systèmes de production supports de l'enseignement. Ainsi, lorsque cela est possible et/ou nécessaire, on peut imaginer que plusieurs groupes d'élèves travaillent sur le site de production, encadrés par plusieurs professeurs organisés en fonction de la complémentarité de leurs compétences.

Ces dispositions doivent concourir à la qualité de la formation des élèves, tout en favorisant le travail d'équipe des enseignants.


IV - PROGRAMME


Le programme est architecturé selon la logique de déroulement de la réalisation, en partant de sa définition spécifiée jusqu'à sa qualification finale dans un système de production organisé en grandes fonctions : organisation et pilotage d'un dispositif de production, préparation de la réalisation, configuration d'un équipement, production d'un bien, d'un ouvrage, d'un service, contrôle de la conformité.

Pour cela, les savoirs associés sont induits par les actions réalisées dans le ou les systèmes de production retenus dans l'établissement. Dans tous les cas, les contenus abordés sont relatifs :

­ aux méthodes, à l'organisation et à la gestion de la production (1),

­ aux outils de description technique en accord avec les normes en vigueur (2.1),

- aux contraintes de la production traduites dans les relations produit/procédés/processus (2.2),

- à l'analyse fonctionnelle et structurelle d'un poste de travail et à sa conduite en sécurité (3),

- au contrôle de conformité (4).


N.B. : spécification des niveaux d'acquisition des savoirs et savoir-faire


1- Niveau d'information
(l'élève sait "de quoi l'on parle"). Le contenu est relatif à l'appréhension d'une vue d'ensemble d'un sujet. Les réalités sont montrées sous certains aspects de manière partielle ou globale.
2 - Niveau d'expression
(l'élève sait "en parler"). Le contenu est relatif à l'acquisition de moyens d'expression et de communication. Il s'agit de maîtriser un savoir, c'est à dire de définir et d'utiliser les termes composant la discipline.
3 - Niveau de maîtrise d'outils
(l'élève sait "faire"). Le contenu est relatif à la maîtrise de procédés et d'outils d'étude ou d'action. Il s'agit de maîtriser un savoir-faire, une démarche de résolution de problèmes, c'est à dire d'utiliser, manipuler des règles ou des ensembles de règles (algorithme), des principes, en vue d'un résultat à atteindre.
4 - Niveau de la maîtrise méthodologique
(l'élève sait "choisir"). Le contenu est relatif à la méthodologie de pose et de résolution de problèmes. Il s'agit de concevoir et maîtriser une démarche et en évaluer les résultats.

Remarque :
Chaque niveau inclus le précédent.


1 - Organisation et pilotage d'un dispositif de production intégré
Données initiales
- un synoptique présentant les différentes fonctions d'un système de production ;

- l'ensemble des postes de travail du système de production contribuant à la réalisation du produit (bien, ouvrage ou service) ;

- la définition du processus global d'élaboration du produit, de l'ouvrage ou du service ;

- les moyens informatiques de l'organisation et de la gestion du site et/ou du pilotage du processus ;

- éventuellement, une présentation audio-visuelle d'un système de production d'une entreprise ou la visite d'un site du tissu économique environnant.
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4




- Identifier, dans un site de production de biens, d'ouvrages ou de services, les flux physiques et les flux d'informations qui concourent à la réalisation du produit.














- Identifier le rôle, la nature, l'origine des informations et les dispositifs de traitement et de transmission mis en œuvre pour le pilotage du système de production de biens, d'ouvrages ou de services.
1.1 La structure de l'entreprise
 
 
 
 
- Administration : ressources humaines, gestion, comptabilité.
x
 
 
 
- Service commercial, service après-vente.
x
     
- Achats, logistique : fournisseurs, moyens, matières.
x
 
 
 
- Conception, industrialisation, production, maintenance, qualité, environnement.
 
x
 
 
 
 
 
 
         
1.2 Les contraintes économiques
 
 
 
 
- Marchés, clients, besoin.
x
     
- Concurrence, compétitivité.
x
     
         
1.3 L'activité de production de biens, d'ouvrages ou de services        
- Structure d'un site de production.
x
     
- Planification et suivi.
x
     
- Approvisionnements et stocks.
x
     
         
1.4 Le pilotage intégré        
- Fonctionnalités des logiciels spécifiques relatifs à l'organisation, à la gestion, au pilotage du dispositif de production.
x
     


2 - Préparation de la réalisation
2.1 Décodage et recherche des caractéristiques attendues du produit, de l'ouvrage ou du service à réaliser
Données initiales
- un poste informatique et des fichiers de définition du produit constitués de plans d'ensemble, nomenclature, plans normalisés des pièces ou des sous-ensembles fonctionnels, schémas divers, ... ;

- éventuellement, les documents spécifiant les caractéristiques attendues du produit, de l'ouvrage, du service ;

- une ressource relative aux symboles et normes nécessaires au décodage des données ;

- les bases de données internes sous diverses formes et un accès aux bases de données externes (réseau Internet).
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4

-
Exploiter une représentation (schémas, maquettes numériques, diagrammes divers) pour une réalisation.


- Décoder des spécifications du produit ou de l'ouvrage ou du service à réaliser.







- Se connecter à une base de données locale ou à distance pour rechercher une information (composant, prestataire de service, matériau, élément de conditionnement, ...).
2.1.1 Le produit et ses spécifications
 
 
 
 
- Modèles classiques de représentation structurelle du réel : dessin 3D ou 2D, schéma électrique, plan d'un ouvrage, ..., selon la réalisation envisagée.
 
x
 
 
- Définition de quelques spécifications associées à une caractéristique du produit en réponse au cahier des charges : dimension, géométrie, écarts acceptables, aspect attendu, ...
 
 
 
x
 
 
 
 
 
 
- Désignation et caractéristiques de 2 ou 3 matériaux courants et significatifs des techniques abordées.
 
x
 
 
         
2.1.2 Les bases de données utiles
 
 
 
 
- Méthodes de recherche d'informations techniques :
catalogue informatique, CD ROM, base documentaire.
   
x
 
- Procédures d'accès à des bases de données locales ou à distance.    
x
 


2 - Préparation de la réalisation (suite)
2.2 Identification du processus et des procédés mis en œuvre
Données initiales
- les données de la production à réaliser ;

- l'ensemble des postes de travail du système de production ;

- la définition du processus global d'élaboration du produit (bien, ouvrage ou service) ;

- les moyens informatiques de l'organisation et de la gestion du site et/ou de pilotage du processus ;

- une ressource relative aux symboles et normes nécessaires au décodage des données de production ;

- une ressource documentaire relative au procédé mis en œuvre sur un poste de travail donné.
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4






- Situer physiquement et chronologiquement
son activité dans l'ensemble du processus.


- Reconnaître les transformations apportées au produit au fur et à mesure du déroulement du processus de réalisation.





















- Reconnaître la transformation apportée au produit et/ou à la matière sur un poste de travail donné.
2.2.1 L'organisation des moyens
 
 
 
 
En fonction du système de production existant dans l'établissement.
Cas de la production de biens

 
 
 
 
- Série de pièces, lots de pièces.  
x
   
- Définition du processus, diagramme de coordination des tâches, chronogramme, opération, phase.
 
x
 
 
- Contraintes de la production de pièces interchangeables : références, repères, conditions.
 
 
 x
 
 
 
 
- Symboles associés à la définition de la phase de production à réaliser.
 
x
 
 
- Modifications et réglages physiques à effectuer sur l'équipement lors d'un changement du produit à réaliser.  
x
   
- Disponibilité physique et temporelle des équipements.  
x
 
 
Cas de la production d'ouvrage        
- Contraintes de l'environnement du chantier pour son implantation et son déroulement : accès, bâtiments mitoyens, modes d'approvisionnement, stockage, implantation des cantonnements, survol des engins de levage...
 
x
   
- Organisation du chantier et coordination des travaux : tâches élémentaires, enclenchement des tâches (antériorités, simultanéités, graphe potentiel...), calendrier prévisionnel à barres (GANTT)...  
x
   
- Document de synthèse nécessaire à la réalisation de chantier.  
x
   
Cas de la production de services        
- Fonctionnalités et organisation des équipements d'une unité de services.  
x
   
- Typologie des prestations : regroupement par lots ou traitement spécifique.  
x
   
- Organisation et coordination des travaux.  
x
   
2.2.2 Quelques procédés mis en œuvre dans le système de production        
Principe, contraintes spécifiques, et relation procédé-matériau, pour un ou deux procédés exploités dans le système de production :
- procédé de transformation, de traitement de la matière,
- procédé d'assemblage de pièces mécaniques, d'éléments de structures, de composants ou de sous-ensembles électriques et électroniques,

- procédé de réglage ou de modification d'une configuration attendue sur le produit...
 
x
   


3 - Configuration d'un équipement, production
Données initiales
- un poste de travail intégré dans le système de production ;

- les documents papiers ou numériques définissant les données de la production à effectuer sur le poste ;

- l'ensemble des moyens matériels nécessaires à la réalisation à effectuer ;

- les consignes de sécurité, de réglage et de configuration du poste ;

- les interfaces information et énergie du poste et les moyens de leur implantation ;

- les matériels informatiques et les applicatifs logiciels configurés pour les opérations à effectuer ;

- les ressources documentaires appropriées.
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4















-
Décoder le contrat de travail à réaliser sur un poste de travail donné.








- Rendre compte de son travail oralement, par écrit et avec les moyens informatiques adaptés.








- Approvisionner le poste, installer et régler les éléments de machine,les constituants, les composants, tout matériel ou applicatif logiciel utile à la réalisation.








- Reconnaître les éléments accessibles à l'opérateur, déterminants pour la sécurité des personnes et des biens.

- Identifier la nature et repérer les niveaux des énergies utilisées.

- Déceler une anomalie facteur de risque et réagir en conséquence.
3.1 Les flux d'information (entrée, dialogue, sortie)
Selon le type de production abordé.

Cas de la production de biens

 
 
 
 
- Ordre de fabrication, contrat de phase.
 
x
 
 
- Les composants du dialogue homme/machine :
écrans, claviers, poussoirs, voyants, alarmes, arrêts d'urgence, ...
 
 
 
x
 
 
 
 
 
 
- Les éléments de la traçabilité pour le produit :
compte rendu, quantité, temps de réalisation, disponibilité du poste, ...
 
 
x
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cas de la production d'ouvrage
 
 
 
 
- Ordre de service, cahier des clauses techniques particulières, consignes spécifiques, ...  
x
   
- Les outils de transmission : réseaux EDI (échanges de données informatiques), télécopie, téléphone.  
x
 
 
- Les éléments de la traçabilité pour le client fiche d'intervention, temps, repères et consignes pour l'intervention suivant,...    
x
 
   
 
   
Cas de la production de services  
 
   
- Ordre de service, constat de diagnostic, expression du besoin, ...  
x
   
- Les outils de transmission : réseaux EDI (échanges de données informatiques), télécopie, téléphone.  
x
   
- Les éléments de la traçabilité pour le client et pour le système de production : compte rendu, consignes au client, fiche d'intervention, état des paramètres réglés, ...  
 
x
 
   
 
   

3.2 Les moyens matériels dédiés au poste de travail
Selon le poste de travail concerné.

 
 
   
- Alimentation du poste : matières ou agrégats,
composants, pièces de rechange, ...
 
x
   
- Équipements liés au procédé : outils, porte-outils, appareillages divers, ...  
x
   
- Équipements liés au produit (bien, ouvrage ou service) :
porte-pièce, éléments de coffrage, système de levage, dispositif de conditionnement, ...
 
x
   
         
3.3 L'analyse du poste, la prévention des risques        
- Les principales énergies présentes dans les systèmes de production : mécanique, électrique, pneumatique, hydraulique, thermique.  
x
   
- Identification des divers types de risques présents sur le poste et dans l'espace de travail considéré.    
x
 
- Procédures et équipements de protection garantissant la sécurité des personnes et des biens.    
x
 
- Ergonomie d'un poste de travail
x
     


3 - Configuration d'un équipement, production (suite)
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4


-
Réaliser des opérations de production de biens, d'ouvrages ou de services en respectant les règles de sécurité.








- Constater la présence d'effluents, de déchets et identifier leur mode de collecte.
3.4 La conduite et l'exécution d'une opération à un poste de travail
 
 
 
 
- Procédures de mise en route, de surveillance, d'arrêt normal et d'arrêt d'urgence de l'équipement de production.
 
x
 
 
- Procédure de mise en œuvre d'un poste de production d'ouvrage (implantation, réglage, montage, ...).  
x
   
- Procédure de mise en œuvre d'un poste associé à une production de services.
 
x
 
 
         
5. Déchets et effluents
 
 
 
 
- Nature, origine (procédé, produit), effets  x      
- Mode de collecte.
x
     


4 - Contrôle de la conformité
Données initiales
- la liste des spécifications à contrôler et une documentation sur les normes correspondantes ;

- pièces, composants, sous-ensembles fonctionnels, éléments d'ouvrage réalisés ou produit remis en état à contrôler ;

- un poste de contrôle et le (ou les) appareil(s) correspondant(s) ;

- un document décrivant le protocole du contrôle.
COMPÉTENCES ATTENDUES
SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS
NIVEAU
D'ACQUISITION
1
2
3
4


-
Contrôler une ou plusieurs spécifications du produit, ou de l'ouvrage, ou du service réalisé sur un poste de travail donné.
4.1 La conformité du produit
 
 
 
 
- Les composantes de la qualité : spécifications diverses, aspect, norme, réglementation, ...
 
x
 
 
- Conformité du produit (bien, ouvrage ou service) :
écart acceptable, seuil ou niveau nécessaire.
 
x
   
 
 
 
 
 
4.2 Le contrôle de spécifications du produit :
géométrie simple et/ou caractéristique de matériau et/ou grandeur électrique ou signal attendu, ..., selon les réalisations choisies
 
 
 
 
 
 
 
 
- Moyens de contrôle : étendue de mesure.
 
 
x
 
- Protocole de contrôle.    x    
- Relation entre le résultat et l'écart ou le seuil acceptable.
 
x