Transcript Sciences et Technologies de l`Industrie et du Développement

Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Baccalauréat STI2D
La structure du bac STI2D
Programme des enseignements
transversaux
Programmes des spécialités
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Baccalauréat STI2D
La structure du bac STI2D
Programme des enseignements
transversaux
Programmes des spécialités
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
L’approche technologique
Matériaux et
structures
Information
Énergie
L’approche MEI caractérise la technologie
industrielle actuelle et s’applique à
l’ensemble dans tous les domaines
techniques.
Un enseignement de base dans cette
approche permet toutes les poursuites
d’études et évite la spécialisation
précoce.
Un équilibre entre approche MEI et
approfondissement d’un champ
technologique garantit l’ouverture des
orientations post bac et l’intérêt
d’enseignements actifs et concrets
caractérisant la voie technologique
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
La stratégie de formation
Enseignements
transversaux
Première : 7+1 h
Terminale : 5+1 h
Information
• Acquérir des concepts de base
de la technologie industrielle et à
les appliquer dans une logique de
limitation de l’impact
environnemental.
• Mettre en œuvre des modèles
et des méthodes d’analyse dans
un contexte de résolution de
problèmes techniques
authentiques
• Communiquer y compris en
langue étrangère
Energie
Enseignements
transversaux
MEI
Matériaux et
structures
Enseignements
de spécialité
Première : 5 h
Terminale : 9 h
• Approfondir un champ mais
aussi appréhender de manière
globale l’approche « Matière –
Énergie – Information »
• Logique de projet pour :
o Concevoir
o Dimensionner
o Réaliser un prototype, une
maquette, une étude
relativement à une solution
technique envisagée.
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
La stratégie refusée
Information
Enseignements
transversaux
Matériaux et
structures
Energie
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
La structure de formation
1 baccalauréat STI 2D décliné en 4 spécialités
Système
d’information et
Numérique
Energie et
Environnement
I
E
MEI
Architecture
et
Construction
M
Innovation
Technologique
Eco
conception
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Baccalauréat STI2D
La structure du bac STI2D
Programme des enseignements
transversaux
Programmes des spécialités
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Les Objectifs des enseignements transversaux
Société et
Développement
durable
Communication
Technologie
Caractériser des systèmes privilégiant un usage
raisonné du point de vue du développement durable
Identifier les éléments permettant la limitation de l’impact
environnemental d’un système et de ses constituants
Identifier les éléments influents du développement
d’un système
Décoder l’organisation fonctionnelle, structurelle et
logicielle d’un système
Utiliser un modèle de comportement pour prédire un
fonctionnement ou valider une performance
Communiquer une idée, un principe ou une solution technique,
un projet, y compris en langue étrangère
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Les Objectifs des spécialités
AC
Enseignements transversaux
SIN
EE
Société et
Développement
durable
Communication
ITEC
Imaginer une solution, répondre à
un besoin
Technologie
Conception
Valider des solutions techniques
Gérer la vie du produit
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Le programme des enseignements transversaux
Principes de conception des
systèmes techniques et
développement durable
Compétitivité et créativité
Eco conception
Identifier les tendances d’évolution des systèmes, les concevoir en facilitant leur usage
Approche fonctionnelle des
raisonné et en limitant leurs impacts environnementaux.
systèmes
Outils et méthodes d’analyse
et de description des
systèmes
Outils de représentation
Approche comportementale
identifier les éléments influents d’un système, décoder son organisation et utiliser un
modèle de comportement pour prédire ou valider ses performances.
Structures matérielles et/ou
logicielles
Solutions technologiques
Constituants
d'un
système
Identifier une solution technique, développer une culture
des solutions
technologiques.
Ce
chapitre n’est pas traité indépendamment mais s’intègre dans les chapitres précédents.
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Paramètres de la compétitivité
Compétitivité et créativité
L’enseignement
est mené
Enseignements
Approche
comparative
surà
partir
d’une
ou deux
études
complémentaires
entre
L’approche
des
compromis
des
cas
d’optimisation.
Ce
de
cas
concrètes,
mettant
en
physique
chimie
et STI.àLes
se
fait
par
comparaison
concept
est
abordé
valeur
la compétitivité
d'un
études
de
cas doivent
(analyses
relatives)
l’occasion
d’études
dede
cas
système
dans
un
contexte
de
permettre
des
solutions
en
disposant
de
globalesl’identification
portant
sur les
développement
durable
…
paramètres
influant
le
bases
de données
desur
coût
différents
champs
coût technologiques.
de l’énergie et sur sa
disponibilité
Eco conception
Cycle de vie d’un produit et choix
techniques, économiques et
environnementaux
Compromis complexité – efficacité – coût
Ėtapes de la démarche de conception
Mise à disposition des ressources
Utilisation raisonnée des ressources
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Approche fonctionnelle des
systèmes
Orga. fonctionnelle d’une chaîne
d’énergie
Orga. fonctionnelle d’une chaîne d’info
Représentation du réel
Outils de représentation
Approche simple permettant
En
PC
Onavec
se limite
à une de
Enlien
lien
avec
PC.(mouvement
Principe
On
se
limite
au
domaine
des
deMode
justifier
exploitation
l’utilisation
d’un
En lien
avec
PC.des
et aspect analogie
énergétique
caractérisation
externe
des
causalité,
sur du
les
basses
représentations
modèle
de fréquences.
comportement,
Privilégier
une volumiques
approche
fonctions. mvt.
On se limite au
grandeurs,
caractéristiques
Application
des
différents
pouvant
numériques
s’appuyer
systèmes.
sur une
qualitative
par
comparaison
Equilibre
desde
solides
et rdm.
transfert
données
enun
des
charges
en
lien avec
modèles
de lecture
description
Mode
permettant
et de
àsimulation,
partir
d’expérimentations
L’aspect
structures
» ne
bande«de
de
base (pas
de se
modèle
comportement
l’information
(en
statique
et
interprétation
justifier
le paramétrage,
des
schémas.
les
permettant
de
retenir
des
traiteautour
que sous
forme
transposition
de
fréquence,
étudié
d’un
point de
en dynamique)
Norme
objectifs
UML
associés
obligatoire
et la
ordres
de
grandeur.
expérimentale
pas
de modulation).
fonctionnement
comparaison avec le réel.
Approche comportementale
Représentations symboliques
Modèles de comportement
Comportement des matériaux
Comportement mécaniques des systèmes
Structures porteuses
Comportement énergétique des systèmes
Comportements informationnels …
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Choix des matériaux
Structures matérielles et/ou
logicielles
Principes de la
programmation
Etudes
On
aborde
de d’identifier
casdes
les
: principes
objet.
différents
Adaptateurs
On
privilégie
Il s’agit
activités
les de
Approche qualitative des
On
Composants
types
sedifférents
limite
choix,
deActionneurs
liaisons
àindices
l’étude
etde
du
leurs
d’énergie
travaux
pratiques
types
articulées
de
et
différentes modulations, des
bilan
programmables
déclinaisons
performances,
énergétique
dans
intégrés
méthodes
externe
des objets
modulateurs
autour
structures
de chaînes
d’association
Accouplement
de
techniques de multiplexage
des
manufacturés
structurées
systèmes
les systèmes
d’optimisation
de
(analyse
stockage
deset
spour
d’acquisition
transformateurs
permanents
et
ou
de
d’énergie
non, freins
(temporel et fréquentiel).
durant
événementiels.
d’un
mouvements
les principales
conception
cinématiques)
Diagramme
multi
Convertisseurs
traitement
de choix,
modulateurs
logiciel,
d'énergie
associés
après
On se limite à la couche
phases
états
ou
contraintes
–dans
transitions.
deque
fonctionnement
des
et
multi
(E/S
instrumentation
ainsi
externes)
lesouvrages
de
formes
systèmes
application du modèle OSI
Approche
(analyses
des
objectifs
qualitative
déformations).
des fct.
Éclairage
réels
d’énergies
transformées.
analogiques.
Constituants d'un système
Typologie des sol. Cons. des liaisons
Typologie des sol. Cons. de l’énergie
Traitement de l’information
Trans. et Modulateurs d’énergie associés
Stockage d’énergie
Acquisition et codage de l’information
Transmission de l’info, réseaux et internet
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Relations entre savoirs et compétences
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Baccalauréat STI2D
La structure du bac STI2D
Programme des enseignements
transversaux
Programmes des spécialités
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Architecture et Construction
La spécialité explore l’étude et la recherche de
solutions architecturales et techniques
relatives aux bâtiments et ouvrages. Elle
apporte les compétences nécessaires à
l’analyse, la conception et l’intégration dans
son environnement d’une construction dans
une démarche de développement durable
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Objectifs et compétences AC
AC
Participer à une étude architecturale, dans une
démarche de développement durable
Proposer/Choisir des solutions techniques
Imaginer une solution, répondant aux contraintes et attentes d’une
répondre à un besoin construction
Simuler un comportement structurel,
Conception
thermique
et acoustique
de de
toutréalisation
ou partie
Concevoir une
organisation
d’une construction
Valider des solutions
Améliorer
construction
Analyser les
les performances
résultats issus d’une
de simulations
ou
techniques
du point de vue
énergétique,
domotique et
d’essais
de laboratoire
informationnel
Analyser/Valider les choix structurels et de
Gérer la vie du produit
Identifier et décrire les
causes de désordre dans
confort
une construction
Valoriser la fin de vie du produit :
déconstruction, gestion des déchets,
valorisation des produits
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Programme AC
Projet technologique
Projet technologique
Projet architectural
Comprendre
uneaux
organisation
Dans un contexte de développement durable, faire participer
les élèves
principalesde
réalisation
étapes d’un projet de construction en intégrant des contraintes sociales
et culturelles,
d’efficacité énergétique et du cadre de vie.
Paramètres influant la conception
Conception d’un ouvrage
Solutions technologiques
identifier les paramètres culturels, sociaux, sanitaires,Modélisations,
technologiques
et économiques
essais
et simulations
participant à la conception d’une construction. Analyser en quoi des solutions
technologiques répondent au programme du projet. Définir
et valider
une solution de
parla
Améliorer
les performances
simulation.
construction
Vie de la construction
Gestion
de la vieAssurer
d’une construction
identifier les éléments importants du cycle de vie d’une
construction.
le suivi d’une
construction en prenant en compte la spécificité des caractéristiques du sol et du climat du
site, leur variabilité dans le temps et le vieillissement des matériaux. Améliorer les
performances de la construction pour répondre aux contraintes du développement
durable.
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Energie et Environnement
La spécialité explore la gestion, le transport,
la distribution et l'utilisation de l’énergie.
Elle apporte les compétences nécessaires
pour appréhender l’efficacité énergétique
de tous les systèmes ainsi que leur impact
sur l’environnement et l’optimisation du
cycle de vie
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Objectifs et compétences EE
Participer à une démarche de conception dans
le but de proposer plusieurs solutions possibles
EE
à unRenseigner
problème technique
en lienduavec
un logiciel identifié
de simulation
un enjeuénergétique
énergétiqueavec les
comportement
caractéristiques du système et les paramètres
Imaginer une solution, Justifier une solution retenue en intégrant les
externes pour un point de fonctionnement
répondre à un besoin
conséquences des
choix sur le triptyque
donné
Conception
Matériau – Ėnergie - Information
Expérimenter
des procédés
stockage,
de
Interpréter
les résultats
d'une de
simulation
afin
Définirune
la de
structure,
la constitution
d’un
transport,
de transformation,
deproduction,
valider
solution
ou
l’optimiser
Valider des solutions
système en
fonction
caractéristiques
d’énergie
pour
aider àdes
la conception
d’une
techniques
Comparer etchaîne
interpréter
le résultat d'une
technico-économiques
et environnementales
d’énergie
simulation d'un comportement
d’un système
attendues
avec
un comportement
réel
Réaliserles
etmodifications
valider
un prototype
obtenu en
Définir
de la structure,
les
Gérer la vie du produit
réponse
tout ou partie
dutype
cahier
charges
choix
de àconstituants
et du
dedes
système
de
Mettre en œuvre uninitial
protocole d’essais et de
gestion d'une chaîne d’énergie afin de répondre
mesures sur le prototype d’une chaîne
à une évolution d’un cahier des charges
d’énergie,
interpréter
lesun
résultats
Intégrer
un prototype
dans
système à
modifier pour valider son comportement et ses
performances
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Programme EE
Paramètres de la compétitivité
Projet technologique
La démarche de projet
Vérification des performances
Faire vivre aux élèves les principales étapes d’un projet technologique justifié par
Communication technique
l’amélioration de l’efficacité énergétique d’un système, la modification d’une chaîne
d’énergie, l’amélioration de performances dans un objectif de développement durable.
Approche fonctionnelle d’une CE
Approche fonctionnelle du système
de gestion de la chaîne d’énergie
Conception d’un système
Paramètres influent la conception
Approche comportementale
Définir tout ou partie des fonctions assurées par une chaîne d’énergie et le système de
Critères
de choix de solutions
gestion associé, anticiper ou vérifier leurs comportements
par simulation.
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Programme EE
Transports et distribution
d’énergie, études de cas
Production et transport d’énergie
développer une culture des solutions technologiques de transport et de distribution
d’énergie.
Réalisation d’un prototype
Réalisation et qualification
d’un prototype
Sécurité
Essais et réglages en vue d'assurer le
fonctionnement et d’améliorer les
performances
réaliser un prototype répondant à un cahier des charges et vérifier sa conformité,
effectuer des essais et des réglages en vue d’une optimisation. .
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
ITEC
La spécialité explore l’étude et la recherche de
solutions techniques innovantes relatives aux
produits manufacturés en intégrant la
dimension design et ergonomie. Elle apporte
les compétences nécessaires à l’analyse, l’éco
conception et l’intégration dans son
environnement d’un système dans une
démarche de développement durable.
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Objectifs et compétences ITEC
ITEC
Conception
Imaginer une solution,
répondre à un besoin
Valider des solutions
techniques
Gérer la vie du produit
Identifier et justifier un problème technique à
partir de l’analyse globale d’un système
Paramétrer un logiciel de simulation mécanique
pour
obtenirdes
lessolutions
caractéristiques
d'une loi
Proposer
à un problème
d'entrée/sortie
d'unen
mécanisme
technique
identifié
participantsimple
à des
démarches de créativité, choisir et justifier la
Interpréter les
résultats
d'une simulation
solution
retenue
mécanique pour valider une solution ou
Expérimenter
despièce
procédés
caractériser
modifier
une
ou unpour
mécanisme
Définir,
à l’aide
d’un modeleur
numérique, les
les paramètres de transformation de la matière
formes et dimensions d'une pièce d'un
et
leurs
sur la définition
Mettre
enconséquences
œuvreàun
protocole
d’essais etetde
mécanisme
partir
des contraintes
l’obtention
de pièces
mesures,
les de
résultats
fonctionnelles,
deinterpréter
son principe
réalisation et
de son
Réaliser et valider
unmatériau
prototype obtenu par
Comparer
et
interpréter
résultat
rapport à tout ou partie du le
cahier
desd'une
charges
Définir,
à
l’aide
d’un
modeleur
numérique,
les
simulation d'un comportement
mécanique avec
initial
modifications
d'un mécanisme
à partir des
un comportement
réel
fonctionnelles
Intégrer lescontraintes
pièces prototypes
dans le système à
modifier pour valider son comportement et ses
performances
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Programme ITEC
Démarche de projet technologique
Projet technologique
Créativité et innovation
technologique
Vivre les principales étapes d’un projet technologique justifié
par la modification
d’un
Description
et représentation
système existant, imaginer et représenter un principe de solution technique à partir d’une
démarche de créativité .
Conception des mécanismes
Conception mécanique des
systèmes
Comportement d’un mécanisme
et/ou d’une pièce
Définir tout ou partie d’un mécanisme, une ou plusieurs pièces associées et anticiper leurs
comportements par simulation. Prendre en compte les conséquences de la conception
proposée sur le triptyque Matériau – Ėnergie - Information.
Procédés de transformation de la
matière
Prototypage de pièces
Essais, mesures et validation
Découvrir par l’expérimentation les principes des principaux procédés de transformation
de la matière, réaliser une pièce par un procédé de prototypage rapide et valider sa
définition par son intégration dans un mécanisme.
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
SIN
La spécialité explore l’acquisition, le traitement, le
transport, la gestion et la restitution de
l’information (voix, données, images). Elle
apporte les compétences nécessaires pour
appréhender l’interface utilisateur, la commande
rapprochée des systèmes, les
télécommunications, les réseaux informatiques,
les modules d’acquisition et de diffusion de
l'information et plus généralement sur le
développement de systèmes virtuels ainsi que sur
leur impact environnemental et l'optimisation de
leur cycle de vie
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Objectifs et compétences SIN
SIN
Conception
Imaginer une solution,
répondre à un besoin
Valider des solutions
techniques
Gérer la vie du produit
Utiliser les outils adaptés pour planifier un
Décoder
la notice de
technique
d’un système,
projet (diagramme
Gantt, chemin
critique,
vérifier la
conformité du fonctionnement
données
économiques,
de projet)ou
Rechercher
et choisir une réunions
solution logicielle
matérielle
regard
de
la définition
d'un
Installer,
Décoder
configurer
le au
cahier
etdes
instrumenter
charges
fonctionnel
un système
système
réel.
décrivant
Mettre le
enbesoin
œuvre
exprimé,
la chaîneidentifier
d’acquisition
la
puis
fonction
acquérir,
définie
traiter,
par un
transmettre
besoin exprimé,
et restituer
faire
Ėtablir pour une fonction précédemment
des mesures pourl’information
caractériser cette fonction et
identifiée, un modèle de comportement à
conclure sur sa conformité
partir de
mesures
faites
le systèmedans
Rechercher
des
évolutions
desur
constituants
le cadre
d’une démarche
de veille d’un
Exprimer
le principe
de fonctionnement
Traduire
sous formeanalyser
graphique
l’architecture
technologique,
la structure
d'un de
système à partir
des diagrammes
UML
la chaînepour
d’information
identifiée
pour un
système
intervenir
les constituants
pertinents. Repérer
les sur
constituants
de la
système
et
définir
les
paramètres
d’utilisation
dans lechaîne
cadre d’énergie
d'une opération
de maintenance
et d’information
du simulateur
Rechercher et choisir de nouveaux constituants
Identifier
les variables
et mesurées
sur
d’un système
(ou d’un simulées
projet finalisé)
au regard
un système pour
valider le choix
d’une solution
d’évolutions
technologiques,
socioéconomiques
spécifiées dans un cahier des charges.
Organiser le projet permettant de maquettiser
la solution choisie
Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable
Programme
Programme SIN
La démarche de projet
Projet technologique
Mise en œuvre d’un système
Description
et représentation
Vivre les principales phases d’un projet planifié dont l’objectif
est la mise
en œuvre, la
modification et/ou l’amélioration d’un système .
Conception fonctionnelle d’un
système local
Maquettage des solutions
Architecture fonctionnelle d’un
constructives
système communicant
Définir et valider une solution par simulation. Établir un modèle de comportement adapté.
Modélisations et simulations
Définir l’architecture de la chaîne d’information, les paramètres et les variables associés à
la simulation
Réalisation d’un prototype
Réalisation et qualification
d’un prototype
Gestion de la vie d’un système
Réaliser un prototype matériel et logiciel répondant à des contraintes fonctionnelles et
structurelles identifiées, l’intégrer dans un système global pour mesurer ses performances,
valider son comportement et/ou réaliser des opérations de maintenance
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Date de publication sur le site Éduscol : octobre 2010
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