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Présentation

Cet enseignement d'exploration (1h 30mn par semaine) remplace depuis la rentrée de septembre 2010, l'option ISI  (3h) qui elle-même avait remplacé  l' option TSA (Technologie des Systèmes Automatisés) à la rentrée 2001.

Les technologies contribuent à répondre aux besoins humains en passant de l’idée (ou du principe) à la proposition de solutions respectueuses de l’environnement. Les Sciences de l’Ingénieur(e) mobilisent les approches scientifiques et technologiques et installent les éléments d’une connaissance technologique. Ces approches mobilisent des phases de modélisation et de simulation permettant de prévoir les performances et d’optimiser les solutions ainsi que des démarches de projet conduisant à analyser et justifier des produits économiquement, écologiquement et techniquement viables.
L’enseignement d’exploration Sciences de l’Ingénieur(e) propose aux élèves de découvrir pourquoi et comment un produit, à un moment donné, est conçu et réalisé, à quel besoin il répond et quel est son impact dans la société et sur notre environnement.
Cet enseignement s’appuie sur les acquis des programmes de Technologie du collège. Il s’intéresse à un produit technologique relatif à un des grands domaines de notre société justifiant son existence. Il permet de découvrir les principaux concepts et modèles scientifiques et technologiques relatifs à son fonctionnement et à sa constitution. Il permet d’aborder les concepts et les fonctions des Sciences de l’Ingénieur(e)

Le programme d’exploration Sciences de l’Ingénieur(e) a pour objectif de faire découvrir les relations entre la société et les technologies. Il s’agit de montrer en quoi les solutions technologiques sont liées à l’environnement socio-économique, à l’état des sciences et des techniques en privilégiant la prise en compte des perspectives apportées par le design de produit ou l’architecture. Les activités proposées permettent d’identifier les perspectives d’études supérieures à l’université et en écoles d’ingénieurs, et au-delà, de découvrir les domaines professionnels vers lesquels elles s’ouvrent.
Il aborde l’analyse de systèmes et de produits, l’exploitation de modèles et l’initiation aux démarches de conception. Les domaines concernés sont ceux des produits manufacturés pluri technologiques ou de l’habitat et des ouvrages. Les produits étudiés dans cet enseignement répondent à des besoins de l’Homme et s’inscrivent comme des éléments de réponse à de grandes questions posées par la société et relatives à de grandes thématiques.

Les technologies de l’information et de la communication sont systématiquement mises en œuvre dans cet enseignement. Elles accompagnent toutes les activités proposées :

• recherche et exploitation de dossiers numériques ;
• visualisation et analyse de produits techniques modélisés en 3 dimensions et simulés ;
• expérimentations assistées par ordinateur locales ou à distance et la matérialisation d’idées
  (prototypage rapide et programmation) ;
• suivi et comptes-rendus d’activités d’analyse et de projet ;
• archivage et consultation des productions des élèves.

Toutes ces activités, individuelles et en équipe, s’inscrivent naturellement dans le contexte d’un environnement numérique de travail (ENT) et participent à la préparation du B2i niveau lycée.

Objectifs visés au Lycée Cézanne

• Construire les bases d'une culture technique .
• Acquérir les connaissances et les démarches permettant la compréhension des produits présents dans l'environnement de l'élève .
• Promouvoir l'utilisation des outils informatiques.
• Développer le travail en équipe.
• Aider à la construction du projet personnel de l'élève.
• Faire prendre conscience des relations entre les disciplines enseignées au Lycée.

Choix Pédagogiques pour atteindre ces objectifs

Les séances de 1h30min étant difficiles à gérer, il a été décidé que les séances dureront 2h chaque semaine, mais 3 semaines sur 4.

14 groupes de 17 élèves maximum suivront cet enseignement d'exploration dans deux laboratoires bien équipés.

L’enseignement des Sciences de l’Ingénieur(e) s’appuie sur des études de cas dans lesquelles les relations entre les systèmes pluri technologiques et l’environnement matériel, humain et économique, sont déterminantes pour la société.
Il permet d’aborder un corpus de connaissances technologiques pour montrer comment la technologie participe aux évolutions de société et en quoi leur maîtrise est indispensable au respect des grands équilibres économiques, sociaux et environnementaux recherchés.

Les études de cas proposées portent sur :

• des produits et/ou des systèmes techniques conçus par l’Homme en réponse aux besoins de la société (deux questions sociétales au moins sont abordées) et représentatifs de la diversité des champs et des solutions techniques actuelles. Elles privilégient l’exploitation des possibilités qu’offrent désormais les outils de représentation virtuelle en termes d’investigation, de simulation et d’analyse de comportement des systèmes

La recherche d’une solution à un problème technique menée dans le cadre d’une démarche de projet déclinant les différentes phases d’un développement ou amélioration depuis la conception jusqu’à la matérialisation de la solution. Cette dernière étape permettra la vérification des performances, et la comparaison des résultats de simulation et ceux de mesures réelles. On fera appel uniquement à des composants du marché ou des équipements de prototypage pour matérialiser la solution.

Pour au moins une des deux études de cas, les élèves sont conduits à réaliser, en équipe, une présentation numérique et collective à partir de supports numériques. Cette présentation décrit les modalités, les démarches associées aux activités de recherche documentaire, de représentation des constituants et de simulation des comportements qui formalisent un travail encadré et conduit, selon des points de vue sociétaux, techniques et scientifiques. Cet enseignement peut s’ouvrir, en fonction des études de cas, vers des collaborations pluridisciplinaires.
Les relations avec les entreprises locales et l’invitation de professionnels ou d’experts contribuent à la découverte concrète des métiers et des formations associées aux fonctions de conception, de réalisation et d’innovation mises en œuvre dans les entreprises.

Les moyens dont nous disposons

Au lycée Paul Cézanne, l'enseignement de SI est assuré dans deux laboratoires dont les équipements sont parfaitement adaptés aux choix pédagogiques d'une équipe d'enseignants dynamiques.Tous les objectifs spécifiques des SI sont atteints par l'observation, la modélisation et par la manipulation (montage, démontage, câblage, programmation) de produits "grand public" .

De nombreux produits et systèmes automatisés sous forme de maquettes présentant des constituants industriels parmi eux :

• Majoricc (Produit automatisée de montage de voitures miniatures)
• Pelericc (Sous ensemble de Majoricc)
• Venturicc (Sous ensemble de Majoricc)
• Ermet (Produit automatisée d'assemblage d'écrins)
• 1 maquette de portique traitement de surface
• 2 maquettes de portes de garage automatisées.
• 2 maquettes de portail automatisé FAAC
• 1 maquette de tampographieuse.
• 2 stores automatisés SOMFY
• 1 stand de présentation BENINCA des quatre solutions d'ouverture de portail ( coulissant, enterré, vérin à vis , bras articulé).
• 2 pousse-seringues Vial Frésénius
• 1 CNC Charly robot A4

De nombreux produits grand public parmi eux :

• 3 ventilateurs sans pale de marque Dyson
• 1 nettoyeur à ultrasons
• 2 détecteurs de métaux
• 4 sèche-mains automatiques
• 2 appareils de photo numériques
• 4 aspirateurs automatiques Robo Maxx.
• 2 tourelles support de caméra de surveillance programmables.
• 1 horloge à affichage par balancier et leds
• 1 scanner
• 4 ensembles de perçage Dremel et leurs supports.
• 1 coffre-fort à clavier numérique.
• 1 éolienne
• 1 mécanisme d'essuie-glace de Renault Twingo.

Des platines multifonctions pour la simulation et le câblage.

Le parc informatique est constitué de 38 micro-ordinateurs puissants

Ces ordinateurs sont reliés au réseau intranet sur lesquels sont installés SolidWorks, logiciel de DAO performant ainsi que des logiciels de simulation, de programmation d'automates entre autres


Tous les ordinateurs ont un accès à Internet par connexion à haut débit.
Chaque laboratoire est équipé d'un vidéoprojecteur, d'un écran interactif Mimio et d'un magnétoscope, utilisés à chaque séance.

Pour les élèves pensant a priori poursuivre des études dans la série S (scientifique), l'enseignement d'exploration des Sciences de l'Ingénieur(e) est un bon choix.

Au Lycée Cézanne cet enseignement de SI constitue un complément aux disciplines scientifiques. Les activités proposées sont dynamiques et se déroulent dans de très bonnes conditions.

• Enseignants de SI au Lycée P. Cézanne : M. Fontanel, L.M. Vial ,
• Coordinateur de la discipline : M. Fontanel.