Les sciences de l'ingénieur
Pourquoi choisir la spécialité Sciences de l'Ingénieur ?
Si, lorsque vous voyez une machine, vous avez envie de la démonter pour comprendre son fonctionnement ou si vous aimez trouver des solutions techniques pour répondre à un besoin, alors la spécialité Sciences de l’Ingénieur est peut-être faite pour vous !
Le but de l’ingénieur est d’imaginer et de concevoir des solutions nouvelles lorsqu’il considère que la science peut répondre à un besoin actuel ou futur.
Pour cela, il utilise des sciences très concrètes, impliquant différentes disciplines comme l’informatique, la physique, la mécanique, l’électronique, les mathématiques, etc. Ceux qui transforment le progrès scientifique en solutions appliquées à la société, ce sont les ingénieurs.
En choisissant cette spécialité, vous apprenez dès la Seconde à développer les compétences propres à la démarche scientifique :
observer, élaborer des hypothèses, modéliser, innover, expérimenter, analyser et communiquer.
Quel est le programme de la spécialité Sciences de l'Ingénieur ?
Le programme de la spécialité SI est composé de 5 thèmes qui répondent chacun à un objectif.
| Objectifs |
|---|
| Créer des produits innovants |
| Analyser les produits existants pour appréhender leur complexité |
| Modéliser les produits pour prévoir leurs performances |
| Valider les performances d'un produit par les expérimentations et les simulations numériques |
| S'informer, choisir, produire de l'information pour communiquer au sein d'une équipe ou avec des intervenants extérieurs |
Ces 5 objectifs de la spécialité SI sont communs aux deux années de Première et de Terminale.
Sur les deux ans seront vus 7 thèmes que sont :
l’ingénierie design et le prototypage de produits innovants ;
les applications numériques nomades ;
les produits d’assistance pour la santé et la sécurité ;
les objets connectés et l’internet des objets ;
les structures et les enveloppes des ouvrages ;
les réseaux de communication et d’énergie ;
les mobilités des personnes et des biens.
Thème 1 : Créer des produits innovants
Proposer une nouvelle solution sous forme virtuelle ou matérielle à partir d’un nouveau concept de produit ou d’un produit existant et susceptible d’évoluer.
Matérialiser le nouveau produit avec des outils de prototypage intégrés dans une chaîne numérique.
Au moment où votre professeur aborde la thématique de « l’humain assisté, réparé, augmenté », il peut par exemple vous demander d’imaginer et de construire une pince artificielle, capable de prendre des gobelets sans les écraser. Et tout ça commandé par votre voix !
Thème 2 : Analyser les produits existants pour appréhender leur complexité
Analyser l’organisation fonctionnelle et matérielle d’un produit.
Analyser les échanges d’énergie, les transmissions de puissance, les échanges et le traitement des informations.
Analyser les écarts entre les performances attendues, simulées ou mesurées.
Vous répondez ici à la question » À quoi ça sert « ?
Le but ici est de comprendre l’utilité d’un produit à travers toutes ses propriétés.
Thème 3 : Modéliser les produits pour prévoir leurs performances
Construire un modèle multi-physique d’un objet par association de composants numériques issus d’une bibliothèque, en connaissant la constitution de l’objet matériel ou de sa maquette numérique.
Construire un modèle de composant ou d’une association de composants à partir des lois physiques, en établissant les équations analytiques du comportement.
Résoudre les équations issues de la modélisation en vue de caractériser les performances d’un objet.
Vous répondez ici à la question » Comment c’est fait? «
Thème 4 : Valider les performances d'un produit par les expérimentations et les simulations numériques
Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental permettant de quantifier les performances de tout ou partie d’un objet matériel.
Proposer et mettre en œuvre des outils de simulation numérique permettant de quantifier les performances de tout ou partie d’un jumeau numérique.
Mettre en œuvre un protocole afin de valider les échanges d’information entre objets à travers un réseau de communication.
Simuler le fonctionnement d’un produit à l’aide d’un modèle numérique en vue d’en caractériser les performances.
Vous répondez ici à la question » Comment ça marche ? «
Thème 5 : S'informer, choisir, produire de l'information pour communiquer au sein d'une équipe ou avec des intervenants extérieurs
Rechercher, traiter et organiser des informations.
Choisir et produire un support de communication via un média adapté.
Argumenter et adapter les stratégies de communication au contexte.
Travailler de manière collaborative en présentiel ou à distance.
Ce dernier thème vous entraîne à rendre compte des résultats en adaptant votre communication au public que vous visez.
C’est une compétence fondamentale pour un ingénieur qui doit savoir travailler en équipe !
Quelles études après la spécialité sciences de l’ingénieur ?
Si vous choisissez l’enseignement de spécialité sciences de l’ingénieur en classe de terminale, vous vous destinez plutôt à des études supérieures scientifiques dans les universités, les écoles d’ingénieur avec cycle préparatoire intégré, les classes préparatoires aux grandes écoles, les IUT (BUT) ou les BTS.
Volume horaire
horaire élève pour l’enseignement de la spécialité SI est de 4h en première générale, puis de 6h en terminale générale avec 2h de physique.
Épreuves terminales
Coef 16
L’épreuve terminale obligatoire de spécialité est composée de deux parties : une partie écrite de 3h30 et une partie pratique de 1h, chacune notée sur 20. La note de la partie écrite a un coefficient de 0,75 et celle de la partie pratique a un coefficient de 0,25. La note globale de l’épreuve est donnée sur 20 points.
– partie écrite : 2h30 SI
Le support de cette partie est un produit innovant répondant à un besoin. Ce besoin sera contextualisé, par exemple et de façon non limitative, par l’une des thématiques identifiées dans le préambule du programme de sciences de l’ingénieur : les territoires et les produits intelligents, la mobilité des personnes et des biens ; l’homme assisté, réparé, augmenté ; le design responsable et le prototypage de produits innovants. Le questionnement permet d’évaluer les compétences et connaissances définies précédemment.
– partie écrite : 1h science physiques
L’épreuve comporte deux exercices indépendants et s’appuie de manière équilibrée sur différents thèmes du programme. Le sujet accorde une place significative à la modélisation et à la résolution de questions avec prise d’initiative. Les sujets peuvent contenir des documents et inclure des questions relatives aux aspects expérimentaux de la discipline et aux capacités numériques identifiées dans le programme.
– partie pratique : 1h
Cette partie repose sur le programme de sciences de l’ingénieur et vise à évaluer le niveau de maîtrise par les candidats de la compétence « valider les performances d’un produit par les expérimentations et les simulations » ainsi que les connaissances associées.
Dans un laboratoire de sciences de l’ingénieur, le candidat est conduit à valider une performance d’un système pluritechnologique par la mise en œuvre d’expérimentations et simulations qui permettront de comparer les performances issues des trois réalités du système (le cahier des charges, le système virtuel et le système matériel). L’épreuve valorise l’autonomie et l’initiative du candidat.
