ENSEIGNEMENTS DE MESURES PHYSIQUES ET INFORMATIQUE
INITIATION AUX SCIENCES DE L'INGÉNIEUR, INFORMATIQUE
ET SYSTEMES DE PRODUCTION.
DE LA CLASSE DE SECONDE GÉNÉRALE ET TECHNOLOGIQUE



Programmes applicables à compter de l'année scolaire 2001-2002
A. du 31-7-2000. JO du 20-8-2000
NOR : MENE0001885A
RLR : 524-5
MEN - DESCO

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Vu L. d'orient. n° 89-486 du 10-7-1989 mod. ; D. n° 90-179 du 23-2-1990 ; A. du 10-7-1992 mod. ; A. du 20-5-1994 ; A. du 31-7-200 ; N.S. n° 92-204 du 15-7-1992 ; avis du CNP du 18-4-2000 et du 13-6-2000 ; avis du CSE du 25-5-2000 et du 29-6-2000

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Article 1 - Le tableau des disciplines et des horaires figurant en annexe de l'arrêté du 31 juillet 2000 susvisé est modifié conformément à l'annexe I du présent arrêté.
Article 2 - Les programmes des enseignements de détermination de mesures physiques et informatique, initiation aux sciences de l'ingénieur et informatique et systèmes de production figurent en annexe II du présent arrêté.
Article 3 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application en classe de seconde générale et technologique à compter de l'année scolaire 2001-2002. Elles annulent les dispositions relatives aux contenus des enseignements d'informatique et électronique en sciences physiques, de productique et de systèmes automatisés, prévues par l'arrêté du 10 juillet 1992, l'arrêté du 20 mai 1994 et la note de service du 15 juillet 1992 susvisés.
Article 4 - 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 31 juillet 2000

Pour le ministre de l'éducation nationale
et par délégation,

Le directeur de l'enseignement scolaire
Jean-Paul de GAUDEMAR



ANNEXE 1

MODIFICATION DE LA DÉNOMINATION DES ENSEIGNEMENTS DE DÉTERMINATION

ENSEIGNEMENTS DE DÉTERMINATION	HORAIRE
- remplacer
Informatique et électronique en sciences physiques	0 + (3)
par
Mesures physiques et informatique	0 + (3)
- remplacer
Systèmes automatisés	0 + (3)
par
Initiation aux sciences de l'ingénieur	0 + (3)
- remplacer
Productique	0 + (3)
par
Informatique et systèmes de production	0 + (3)

ANNEXE 2

MESURES PHYSIQUES ET INFORMATIQUE
ENSEIGNEMENT DE DÉTERMINATION
Programme applicable à compter de l'année scolaire 2001-2002


A - OBJECTIFS

L'enseignement dispensé dans cette option est un enseignement de sciences expérimentales : il est en concordance avec les programmes des disciplines scientifiques et techniques de la classe de seconde. Il veut être attractif et valorisant pour susciter des orientations vers les sections scientifiques et technologiques. Il s'agit d'une véritable option transdisciplinaire dans laquelle les apports de la physique instrumentale sont utilisés comme outils propres au développement de la compréhension et de l'appropriation d'autres programmes.
La physique est omniprésente dans le monde par toutes ses applications ; aussi est-il nécessaire de démystifier l'environnement scientifique et technologique qui nous entoure. Il est évidemment hors de question de prétendre expliquer toutes les réalisations actuelles, mais il est possible de faire comprendre un "modèle de comportement" assez commun à de nombreux dispositifs, et généralement absent des programmes de l'enseignement de tronc commun.
Qu'il s'agisse de science fondamentale ou de science appliquée, la mesure est un moment obligé de l'activité scientifique. Il est donc important d'en connaître les méthodes et d'en évaluer les limites, lesquelles sont souvent cachées par les modes d'affichage qui découragent tout esprit critique et qui peuvent par là même conduire à des estimations fausses. L'utilisation rationnelle de quelques outils informatiques permet de prendre conscience des problèmes liés au traitement des données. La réflexion sur la validité et le traitement des mesures est une composante de "l'éducation à la citoyenneté", car elle contribue à forger cet esprit critique nécessaire.
Tout en restant dans le domaine scientifique, les mesures proposées devront porter sur des systèmes relevant des disciplines les plus variées : physique, chimie, science de la vie et de la Terre, technologie, sciences au sens large du terme.
Il est souhaitable que le travail soit élaboré en commun entre collègues. Cette façon de travailler existe déjà : il faut la généraliser ; elle est efficace pour les élèves et motivante pour les professeurs à condition que chacun fasse partager ses connaissances et savoir-faire. Elle conduit au dynamisme pédagogique et au respect des textes officiels, en limitant les dérives éventuelles.
Les objectifs méthodologiques généraux (apprentissage de l'autonomie, gestion du temps, recherche d'informations et présentation d'un travail en utilisant au mieux les techniques actuelles de communication) et les objectifs méthodologiques disciplinaires (utilisation réfléchie de matériels, initiation à la méthode expérimentale, au traitement raisonné des mesures, utilisation de logiciels de simulation) doivent prendre le pas sur les objectifs de pur contenu.
L'introduction d'une partie thématique permet d'adapter l'enseignement à l'intérêt des élèves et aux conditions locales tout en laissant à l'enseignant un espace d'autonomie dans lequel il peut concrétiser ses idées.

B - RECOMMANDATIONS

Il s'agit d'un enseignement expérimental devant favoriser l'apprentissage de l'autonomie et de l'initiative ; les conditions matérielles doivent donc être suffisantes pour que l'option fonctionne dans de bonnes conditions : chaque binôme doit disposer d'un matériel de base suffisant et d'un ordinateur. Le laboratoire (ou le lycée) doit disposer de ressources documentaires nécessaires à la mise en application du programme.
Chaque étude de grandeur à mesurer est l'occasion d'aborder des lois physiques, d'utiliser de façon réfléchie les instruments de mesure, d'affiner le traitement des mesures et de diversifier les techniques utilisées. La progression durant l'année scolaire se fait par un réinvestissement des connaissances et savoir-faire antérieurs, auxquels s'ajoutent des compléments appartenant à chacune des colonnes du programme : chaque semaine, un ou deux alinéas nouveaux du programme seront traités.
Il est nécessaire de laisser aux élèves du temps pour réfléchir, imaginer et intégrer la logique d'un système fiable de mesures et de traitement.
L'évaluation se fera à partir de réalisations pratiques, de comptes-rendus écrits ou oraux, de recherches documentaires..., tous ces travaux se pratiquant pendant les heures de présence en classe. On pourra être amené à donner aux élèves des tâches différentes pendant une même tranche horaire pour utiliser au mieux le matériel disponible au laboratoire.
Recommandations propres à chaque colonne du tableau des contenus ci-après :
Il serait contraire à l'esprit du programme de traiter les seuls contenus d'une même colonne durant plusieurs semaines consécutives : la lecture doit en être faite horizontalement de sorte que des notions appartenant à plusieurs colonnes soient traitées lors d'une même séance et réinvesties au cours des séances suivantes.
• Mesures :
La technologie des différents appareils ou capteurs est hors programme.
Aucune considération mathématique n'est à développer quant à l'étude statistique des mesures : on se limitera à observer le sens physique des notions de moyenne et d'écart type.
L'utilisation des mots grandeur intensive et grandeur extensive est hors programme.
• Physique analogique :
L'échelle de température est une première approche de ce qui sera approfondi dans le programme de tronc commun de physique et chimie.
Loi d'ohm, loi des intensités, loi des tensions sont des rappels et des compléments de ce qui a été vu au collège. Le pont diviseur de tension sera étudié de façon expérimentale ; l'étude théorique pouvant faire l'objet d'un exercice si le niveau (ou la demande) de la classe le justifie. Les montages suiveur, comparateur, amplificateur, et amplificateur différentiel ne seront étudiés que dans un but fonctionnel : on visualisera les grandeurs d'entrée et de sortie et on établira la relation les reliant.
• Physique numérique :
Les systèmes de numération : on s'efforcera de montrer qu'avec un nombre restreint de symboles on peut dénombrer de grandes quantités d'objets. On traitera les systèmes à base deux, dix, seize.
En ce qui concerne les convertisseurs, toute étude technologique est hors programme.
Résolution et fréquence d'échantillonnage seront traitées expérimentalement : toute étude théorique est hors programme. L'utilisation comparée d'une interface et d'un oscilloscope pour la visualisation d'un même phénomène sera démonstrative.
• Informatique :
Aucune connaissance théorique sur l'ordinateur et ses périphériques n'est exigible, hormis ce qui est indispensable à son utilisation.
Aucune connaissance spécifique à l'utilisation d'un logiciel n'est exigée. Par contre, on pourra montrer que les fonctions de logiciels de même type se manipulent de façon voisine.
• Culture scientifique et technique :
L'histoire de la numération : c'est toujours une surprise pour les élèves de "découvrir" les techniques de numération des civilisations disparues. Les systèmes à base 12 et 60 seront évoqués.
La lecture d'une publicité peut être le prétexte à comprendre l'architecture d'un ordinateur et sa compatibilité avec les différents périphériques.
La lecture de la notice technique d'un capteur renseigne sur ses conditions d'utilisation, ses performances, et suggère souvent des exemples d'utilisation.
Quelques fonctionnalités d'un traitement de texte seront utilisées pour réaliser de courts comptes-rendus écrits (quelques dizaines de lignes au plus) en incluant des images, des graphiques, des tableaux,... Ceci peut être une incitation à maîtriser le clavier de façon efficace, technique qui sera utile dans le cadre des études ultérieures. En aucun cas les séances ne devront se ramener à des manipulations de logiciels de traitement de textes.
• Partie thématique :
Celle-ci permet de proposer un mini-projet soit à la classe, soit à des groupes d'élèves, pour réaliser un dispositif de mesures et de traitement de celles-ci afin d'observer un phénomène ou de réaliser une chaîne capteur-actionneur dans le domaine des disciplines scientifiques ou techniques.

C - CONTENUS

Partie tronc commun (environ 72 heures)

MESURES	PHYSIQUE		INFORMATIQUE	CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
	ANALOGIQUE	NUMÉRIQUE
- Étude d'un capteur de température. - Utilisation d'un thermomètre analogique. - Utilisation d'un contrôleur. - Distribution de mesures. - Etude statistique d'une série de mesures. - Incertitude de lecture sur un appareil de mesure. - Conditions d'utilisation d'un appareil de mesure. - Utilisation de l'oscilloscope : mesures de tension, mesure de périodes et de fréquences. - Utilisation de capteurs en relation avec les mesures ou dispositifs mis en œuvre dans les différentes disciplines : physique, chimie, science de la vie et de la Terre, technologie. - Limites d'utilisation d'un capteur ; temps amplificateur de réponse, influence du capteur sur mesure à réaliser. - Notion d'additivité ou de non additivité de grandeurs physiques.	- Échelle de température. - Loi d'Ohm. - Loi des intensités. - Loi des tensions. - Diviseur de tension. - Utilisation raisonnée de montages : suiveur,comparateur, amplificateur,	- Systèmes de numération - Convertisseurs analogique/numérique et numérique/analogique, visualisation de la conversion - Résolution. - Fréquence d'échantillonnage.	- Utilisation d'un tableur /grapheur. Lissage d'une courbe, ajustement par une fonction mathématique. - Système d'exploitation : exemple du concept d'arborescence. - Acquisition de données : utilisation d'interfaces, de centrales de mesures,d'appareils de mesures liés à l'ordinateur ayant ou non une mémoire numérique. - Utilisation de logiciels d'acquisition de traitement données et de simulation.	- Quelques éléments d'histoirede la numération. - L'architecture d'un ordinateur. - Quelques éléments de l'histoirede l'informatique .- Recherche documentaire sur Internet, sur CD et sur cataloguede caractéristiques techniques de capteurs. - Réalisation d'un rapport d'activité en utilisant quelques fonctions d'un traitement de texte.

Partie thématique (environ 18 heures)
Cette partie est laissée à la liberté de l'enseignant en fonction des spécificités locales et de l'intérêt des élèves. Elle pourra être l'occasion d'utiliser un pont de Wheatstone pour conditionner un capteur passif, des portes logiques, de montrer le principe de l'additionneur, de mettre en œuvre un actionneur, d'utiliser quelques notions de programmation (algorithme élémentaire : analyse d'un problème simple, instruction conditionnelle alternative ; langage de programmation associé au tableur utilisé en classe.).
La partie Thématique ne pourra donner lieu à des compétences que dans le prolongement de celles du programme du tronc commun.


INITIATION AUX SCIENCES DE L'INGÉNIEUR
ENSEIGNEMENT DE DÉTERMINATION

Nouveau programme applicable à compter de l'année scolaire 2001-2002

1 ­ PRÉAMBULE

Notre pays, pour affirmer sa place dans le concert des pays industrialisés, dans le contexte actuel de concurrence mondiale accrue, doit satisfaire aux besoins croissants en techniciens, ingénieurs et chercheurs.
Dans le même temps, les performances des produits augmentent, promues entre autres par l'essor des nouvelles technologies de l'information et de la communication. En outre la complexité de ceux-ci exige 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 aujourd'hui important de proposer aux jeunes un enseignement qui leur apporte la connaissance et la compréhension des concepts élémentaires qui régissent les 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, et 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.

2 - OBJECTIFS GÉNÉRAUX

Cet enseignement de détermination se caractérise par l'approche des méthodes d'analyse et de conception assistées par ordinateur, associées à l'application concrète des savoirs scientifiques. En appui sur des produits de l'environnement quotidien, il recherche l'épanouissement des élèves en développant leurs qualités d'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 les sciences physiques pour la compréhension des phénomènes ou des comportements, avec les mathématiques pour l'esprit d'analyse et la formalisation des modèles de représentation, avec le français pour la communication orale et écrite, et enfin avec les langues étrangères (l'anglais en particulier) pour la lecture de notes techniques et la recherche d'informations sur le réseau Internet.

3 - MÉTHODOLOGIE ET ACTIVITÉS DES ÉLÈVES

Cet enseignement est abordé par une approche globale et concrète des objets techniques et procédés pluridisciplinaires 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 du 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 à travers 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, de solutions techniques, de systèmes, par l'observation, l'analyse, la comparaison, l'expérimentation, le démontage, le remontage, la représentation, la modélisation, la simulation, 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 pour s'approprier les raisons de l'agencement des structures, et les éléments qui caractérisent la qualité de la réponse au besoin ;
- 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 ;
- utiliser et élaborer des représentations schématiques, communiquer et modéliser le comportement du système ;
- simuler tout ou partie du fonctionnement afin de découvrir les paramètres influents ;
- exploiter, élaborer, expérimenter et valider des modèles de commande du système en réponse au cahier des charges pour en comprendre le pilotage et le contrôle ;
et dans le cadre du mini projet de fin d'année à :
- analyser et résoudre en autonomie un sous-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 réelle, la concrétiser et la valider.

4 - ORGANISATION DES ENSEIGNEMENTS

L'enseignement de détermination "Initiation aux sciences de l'ingénieur" est dispensé sous forme de 3 heures hebdomadaires de travaux pratiques en demi-divisions.
Les nouveaux programmes induisent une approche multidisciplinaire qui se rapproche en partie de la démarche industrielle de projet et d'ingénierie concourante. Dans cet esprit, une étroite coopération entre les enseignants de l'équipe pédagogique d'encadrement des élèves qui suivent les enseignements de technologie est souhaitable et fortement recommandée. Le travail d'équipe, tant des élèves que des enseignants, nécessite une coordination par un responsable de suivi pédagogique.
La qualité du suivi des élèves, et la nécessaire cohérence des enseignements impliquent donc de confier une même demi-division à un unique professeur.
Il est souhaitable que des formations continues des professeurs soient mises en place pour répondre à cet objectif.
La forme de travaux pratiques est privilégiée pour faciliter l'autonomie d'action et de réflexion, respecter les rythmes d'apprentissage et favoriser une approche inductive des savoirs.
Afin d'harmoniser les acquis du groupe, le laboratoire doit être équipé et organisé pour que, dans une période donnée, tous les élèves appréhendent les mêmes centres d'intérêt.
Les activités pratiques occupent environ 2/3 du temps, le 1/3 restant étant réservé à des activités de synthèse pour structurer les connaissances et faire émerger les concepts, ou à quelques soutenances relatives aux travaux en équipe (TP et mini projet) pour permettre l'exercice de la communication écrite et orale.
Une grande partie des activités du 3ème trimestre est réservée 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 les capacités de réflexion autonome et de travail en groupe organisé des élèves.

5 - PROGRAMME

5.1 Présentation
L'enseignement de détermination "ISI" s'intéresse à l'étude de systèmes et de produits pluritechniques dont la complexité exige une approche structurée.
À cet effet, le programme est présenté par les approches : fonctionnelle, structurelle, et comportementale, qui permettent de caractériser et valider les fonctions d'usage d'un système.
L'approche fonctionnelle développe les qualités d'analyse. L'approche structurelle induit les acquis techniques et exerce aux raisonnements de synthèse de l'activité de conception. L'approche comportementale met en évidence les effets, notamment physiques, et les processus impliqués dans le fonctionnement, elle conduit l'élève à réfléchir sur la validité des résultats obtenus à l'aide des modèles.
Cette rédaction fait apparaître les démarches reconnues comme efficaces par l'expérience acquise de la formation technologique. Elle permet l'approche de la culture des solutions constructives attachées à plusieurs champs disciplinaires et induit l'apprentissage des techniques de représentation et de modélisation à l'aide de l'outil informatique.
Le concept de fonction répondant à un besoin exprimé et spécifié constitue l'étape élémentaire de la démarche de conception et il offre un champ très large de développements pédagogiques pour amener l'élève à s'exprimer et à développer son sens créatif.

5.2 Architecture du programme, compétences et niveaux d'acquisition
La colonne de gauche précise les compétences attendues en fin de seconde, elles définissent le contrat d'évaluation pour chaque point des différentes parties du programme, et sont exprimées par des verbes d'action en rapport avec les niveaux de chacune d'elles.Chacun de ces niveaux cumule les compétences des précédents.
1. Niveau d'information : "je sais de quoi je parle", est un niveau d'information, 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 : "je sais en parler", est un niveau de compréhension, il correspond à l'acquisition de moyens d'expression et de communication. L'élève défini et utilise les termes de la discipline.
3. Niveau de maîtrise d'outils : "je sais faire", est un 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 : "je sais choisir", est un niveau de savoir et d'autonomie, avec une capacité d'analyse, de synthèse et d'évaluation, il 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 attendues ne préjuge en rien, ni de l'ordre d'acquisition privilégié par l'enseignant, ni de la progressivité et de la redondance éventuelle dans l'acquisition, ni des démarches pédagogiques mises en œuvre pour les atteindre.
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, pour répondre à l'expression du besoin et formuler les fonctions à satisfaire (Quelle est l'utilité du produit ?) ;
- Les solutions technologiques associées aux fonctions, qui décrivent les solutions de réalisation et construction des fonctions techniques élémentaires, ainsi que leur représentation (structurel, Quelle est la constitution du produit ?) ;
. la première partie, Animer un mécanisme, définit le trajet de l'énergie ;
. la seconde partie, Commander et contrôler un système, définit le trajet de l'information ;
- l'Introduction aux principes de base du comportement des systèmes, qui explique le fonctionnement des mécanismes, des circuits énergétiques et des circuits d'information associés (comportemental, Comment fonctionne le produit ?) ;
- l'ensemble de ces savoirs et savoir-faire est synthétisé dans la Mise en œuvre d'un mini projet, en fin d'année scolaire. Ce travail vise à éclairer les relations entre les trois approches : fonctionnelle, comportementale, structurelle.

5.3 Contenus

1 - Analyse fonctionnelle des produits - Le terme de produit est pris au sens de la norme EN 1325-1 de novembre 1996 : "Résultat d'activités ou de processus". Concrètement le produit est le système en cours d'étude. - L'analyse fonctionnelle permet à l'élève de conceptualiser le problème posé, de le décomposer en ses composantes technologiques essentielles, et de définir l'enchaînement entre le besoin et les solutions technologiques.
DONNÉES INITIALES - le produit réel en état de fonctionnement ; - une notice technico-commerciale décrivant ses caractéristiques principales, ses conditions et son mode d'utilisation ; - éventuellement , son cahier des charges fonctionnel ; - éventuellement sa représentation et la simulation de fonctionnement sur modeleur 3D.
COMPÉTENCES ATTENDUES	SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS	NIVEAU D'ACQUISITION
		1	2	3	4
	1.1 Expression du besoin - Marché, client, concurrence. - Coûts, rapport qualité - prix. - Satisfaction du besoin, notion de valeur d'usage.	x
è Identifier les éléments transformés par le produit. è Décrire la valeur ajoutée apportée par le produit et énoncer sa fonction globale è Configurer, régler le produit dans des cas simples et le faire fonctionner dans le mode de fonctionnement normal.	1.2 Produit et valeur ajoutée - Frontière d'un produit technique - Points de vue : concepteur, fabricant, commercial, utilisateur. - La nature des éléments transformés par le produit : matières, énergies, informations. - Les caractéristiques d'entrée et de sortie des éléments transformés. - La fonction globale d'un produit. - Les conditions de réalisation de la fonction globale : énergie, configuration, réglages, commande.		x
è Énoncer les fonctions d'usage d'un produit extraites du cahier des charges et citer leurs caractéristiques. è Distinguer une fonction de service d'une fonction technique.	1.3 Organisation fonctionnelle des produits - Fonctions de services, contraintes. - Fonctions techniques associées . - Association ordonnée de fonctions pour la réalisation de la fonction globale d'un produit moderne pluritechnique à partir d'un exemple. - La chaîne fonctionnelle élémentaire d'un système automatisé : commander l'action, distribuer et convertir l'énergie, agir dans un processus d'évolution de l'élément transformé, acquérir l'information sur l'état du système, communiquer et traiter l'information.		x
è Valider en situation un modèle d'organisation fonctionnelle dans des cas simples (limité à trois ou quatre fonctions associées).	1.4 Outils d'expression de l'analyse fonctionnelle - Diagramme d'activité de niveau global. - Diagramme de décomposition fonctionnelle de type "pourquoi ? comment ?" (FAST).		x

2 - Les solutions technologiques associées aux fonctions L'approche des solutions technologiques permet à l'élève d'acquérir une culture de base des solutions constructives dont l'étude, associée aux principes de comportement, lui permettra de comparer plusieurs solutions et ainsi de développer son sens critique et son potentiel de créativité. 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.
COMPÉTENCES ATTENDUES	SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS	NIVEAU D'ACQUISITION
		1	2	3	4
	2.1.1 Alimenter en énergie - Alimentations réseaux : électricité, air... - Alimentations locales : piles, accumulateurs, cellules solaires, éoliennes	x
è Identifier les grandeurs entrées-sorties d'un distributeur	2.1.2 Distribuer l'énergie - Distributeur, contacteur, CI spécifiques (relations entrées-sorties)	x
è Décrire les grandeurs physiques d'entrée et de sortie d'un actionneur et la conversion de l'énergie.	2.1.3 Convertir l'énergie et entraîner - Principaux types de vérins et moteurs électriques ; micro - motorisations - Énergies transformées. - Caractéristiques d'entrée et de sortie. - Principe de fonctionnement.		x
è Identifier la nature d'une liaison et décrire ses conditions de réalisation en réponse au cahier des charges. è Réaliser le démontage et le remontage d'un ensemble de pièces réalisant une liaison donnée. è Effectuer les mesures nécessaires à la mise en évidence des jeux associés à une mobilité è Pour une liaison donnée, identifier et décrire les surfaces de mise en position ainsi que les formes associées au maintien en position.	2.1.4 Transmettre et /ou transformer l'énergie mécanique - Lier les pièces : . pièce : rigidité, degrés de liberté . liaisons parfaites usuelles . quelques solutions constructives : liaisons encastrements, pivots, glissières - Solutions simples de transmission et de transformation des mouvements. - Supporter le mécanisme ou la structure et s'adapterà l'environnement		x
è Identifier et éventuellement caractériser les risques pour les personnes ou les biens	2.1.5 Protéger et sécuriser - Notion de protection : carters, boîtiers. enveloppes - Isolations électrique, thermique, acoustique, matériaux associés.		x
è Associer à l'aide d'une documentation, un composant à sa représentation schématique. è Utiliser un modeleur 3D pour : - représenter une pièce simple ; - extraire une pièce d'un ensemble et effectuer sa mise en plan ; - modifier les caractéristiques dimensionnelles d'un assemblage et décrire les incidences sur chacune des pièces concernées. è Dessiner à main levée la perspectived'une pièce simple. è Décrire la morphologie d'une pièce simple à partir de ses représentations 2D et 3D.	2.1.6 Les modèles de représentation - Schémas associés aux divers composants d'alimentation, de distribution et de conversion d'énergie. - Schéma cinématique des liaisons mécaniques - Schéma cinématique d'un mécanisme (limité à4 liaisons maxi) - 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 x	x x
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..
COMPÉTENCES ATTENDUES	SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS	NIVEAU D'ACQUISITION
		1	2	3	4
è Identifier la grandeur physique saisie par un capteur et la nature et le caractère (logique, numérique, analogique) de l'information de sortie.	2.2.1 Acquérir les états du système - grandeurs à acquérir : position, vitesse, pression,température - signal délivré : logique, analogique, numérique - Principes mis en jeu : mécanique, magnétique, inductif, optique	x x	x
è Localiser sur le système réel un élément donné du (ou des) circuits d'informations. è Identifier la nature, la source et la destination d'une information reçue ou émise par un élément donné du (ou des) circuit(s) d'informations.	2.2.2 Communiquer les informations - Notion d'information. - Nature de l'information. - Notion de signal (caractéristiques). - Périphériques : pupitre, écran, clavier, disques. - Fonction dialogue : dialogue d'exploitation, constituants de dialogue (éléments techniques d'entrée et de sortie d'informations). - Fonction communiquer avec d'autres équipements : liaisons série et parallèle. - Notions sur les réseaux informatiques et industriels : architecture des réseaux, principes des réseaux locaux, le réseau INTERNET. - Affichage analogique, numérique. - Émission de signaux électriques, lumineux, sonores. 2.2.3 Traiter les informations - Cartes de traitement de données. - Structure des systèmes programmables API (automates programmables industriels) et SNCC (systèmes numériques de contrôle commande) : interfaces d'entrée et de sortie, horloge, unité de traitement, mémoire, bus.	x x

3 ­ Introduction aux principes de base du comportement des systèmes Les principes de comportement des systèmes permettent à l'élève de localiser les effets principaux du fonctionnement,et à en faire une estimation ou une représentation.Les liens avec les enseignements dispensés dans les autres disciplines seront établis chaque fois que possible.
DONNÉES INITIALES - de tout ou partie du système réel, y compris les composants de contrôle commande nécessaires à l'étude proposée ; - de moyens de mesure éventuels ; - des moyens matériels et logiciels nécessaires à la mise en œuvre des simulations envisagées.
COMPÉTENCES ATTENDUES	SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS	NIVEAU D'ACQUISITION
		1	2	3	4
è Effectuer le câblage et valider le comportement de tout ou partie d'un circuit de puissance et éventuellement identifier les paramètres influents	3.1 Les circuits de puissance Architecture - La chaîne d'alimentation, de distribution et de conversion de l'énergie. - Les règles de sécurité correspondantes. - Les schémas de puissance électrique et pneumatique Grandeurs physiques - Tension, Intensité, Pression, Débit, Puissance associée - Unités et Appareils de mesure correspondants	x	x
è Identifier par l'observation et (ou) la mesure,les paramètres d'entrée / sortie et décrire dans les cas simples le principe physique impliqué dans le comportement du mécanisme.	3.2 Les mécanismes de transformation du mouvement Architecture - Mécanismes à un paramètre d'entrée et un paramètre de sortie, chaîne cinématique correspondante. - Schémas cinématiques et architecturaux Grandeurs physiques - Position, Distance, Vitesse linéaire, Vitesse angulaire, Force, Fréquence de rotation, Couple, Puissance - Unités et appareils correspondants		x x
è Décrire à partir d'un modèle de comportement donné, l'enchaînement des tâches réalisées par un système automatisé. è Élaborer tout ou partie d'un modèle de commande simple et simuler son fonctionnement à l'aide de l'outil informatique. è Implanter un programme dans le constituant programmable et valider le fonctionnement du système.	3.3 La chaîne de contrôle- commande Architecture - Circuit de transmission des informations - Les schémas de commande - Description des systèmes logiques : . Les propositions logiques : relation cause-effet (Si ...alors), opérations logiques (ET,OUI, OU, NON), fonctions logiques (formes analytiques, tabulaires ou graphiques, blocs fonctionnels) ; .Organisation des opérations : durée, séquence, chronogramme. - Programmation : . Modèles de commande : GRAFCET, algorithme . Utilisation de progiciels d'assistance		x x

4 - Mise en œuvre d'un mini projet Le mini projet permet à l'élève de synthétiser les acquis de l'année et de structurer sa pensée et ses activités sur une application concrète d'apprentissage de la conception.
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.
COMPÉTENCES ATTENDUES	SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS	NIVEAU D'ACQUISITION
		1	2	3	4
è Communiquer, au sein d'un groupe de travail. è Organiser son travail, en groupe et individuellement. è Rendre compte de son travail, par écrit et oralement. è Répondre à une problématique. è Valider une réalisation simple après assemblage	Trame d'une "démarche de projet" Expression du besoin, - Objectifs (quantitatifs, qualitatifs) - Contraintes Plan d'action, organisation, - Calendrier - Répartition des rôles et des tâches - Revues de projet, communication - Recherche individuelle et groupée Bilan - Rapport, démonstration - Synthèse, écarts par rapport à l'objectif			x

6 - RECOMMANDATIONS POUR LA MISE EN ŒUVRE DE L'ENSEIGNEMENT D'INTRODUCTION AUX SCIENCES DE L'INGÉNIEUR

Cet enseignement est mis en œuvre dans un laboratoire dédié, éventuellement commun avec celui des sciences de l'ingénieur de la filière scientifique.
Les contenus sont abordés, autour de centres d'intérêt communs pour tout le groupe d'élèves, par des activités de travaux pratiques coordonnées et très rapprochées dans le temps avec des phases de structuration de connaissances.
Le choix et le nombre des supports matériels (produits actuels issus de l'environnement de l'élève, systèmes, sous-systèmes, chaînes fonctionnelles, composants, instrumentés ou non) comme le choix des logiciels de représentation du réel ou de simulation et le nombre de postes informatiques en réseau, doivent permettre la mise en œuvre de cette stratégie pédagogique.
Les divers centres d'intérêt abordés assurent la couverture des compétences visées et chacun traite souvent de plusieurs parties disjointes du programme. Cela induit une approche non linéaire des contenus dans le temps, mais exige une rigueur dans la logique de classement des synthèses pour que l'élève puisse se repérer lorsqu'il aura à réinvestir ses savoirs et savoir-faire, dans les activités de mini projet par exemple.
Des phases de structuration des connaissances seront donc aménagées pour contribuer à rendre l'élève capable de :
- identifier et analyser les fonctions techniques principales d'un système usuel observé ;
- décoder les éléments de description d'un système et les associer aux fonctions techniques et d'usage ;
- représenter le système ou l'un de ses éléments par un schéma ou un dessin en utilisant les moyens informatiques et les supports traditionnels ;
- exploiter et mettre en œuvre un système pluritechnique et informatisé, à partir d'une notice, d'un descriptif technique.
La mise en relation de cet enseignement avec la réalité des fonctions de conception d'une entreprise actuelle, au travers de l'exploitation pédagogique d'une visite et/ou de fichiers et produits industriels issus de l'environnement immédiat de l'établissement peut compléter avec succès le dispositif.

Recommandations sur chaque partie du programme

Systèmes étudiés en TP
On privilégiera des systèmes automatisés industriels ou grand public, tels les systèmes de l'environnement immédiat de l'élève, en abordant quelques systèmes de haute technologie.
Analyse fonctionnelle
L'approche de cette partie de programme est exclusivement faite lors de la présentation des activités proposées aux élèves et de la mise en situation des fonctions techniques sur lesquelles portent ces activités.
Les outils d'expression de l'analyse fonctionnelle sont décodés et utilisés pour exprimer puis résoudre les problématiques technologiques et font l'objet d'un travail de synthèse pour formaliser les acquis à partir d'exemples représentatifs.
Le produit étudié peut-être soit un élément unique, soit un composé de plusieurs éléments, soit un agencement de plusieurs systèmes.
Les solutions technologiques associées aux fonctions
Pour chaque lycée proposant l'enseignement de détermination ISI, les solutions technologiques associées aux fonctions pourront être étendues moyennant quelques adaptations, à des systèmes spécifiques étudiés dans l'établissement.
Animer un mécanisme
Le scénario d'étude d'une fonction doit systématiquement associer l'objet, ses représentations littérale et graphique, et son modèle de fonctionnement. L'ensemble de ces trois supports est indissociable, l'élève, à chaque étude dispose de l'ensemble sur son poste de travail.
Cet enseignement, en appui sur des activités simultanées effectuées sur l'objet, sur le modèle virtuel, et sur la production de documents écrits doit constituer les bases de la culture des solutions constructives et des modèles de représentation du réel.
Il doit également progressivement conduire l'élève à construire sa logique de conception en partant de la définition d'une fonction d'usage assortie de ses caractéristiques.
La structure est abordée lorsqu'elle répond à une fonction technique intéressante, par le choix du ou des matériaux : isolation, résistance mécanique ...
Commander et contrôler un système
Les activités de manipulation, de mesure et de programmation destinées à caractériser les fonctions de communication, contrôle, et commande, sont réalisées exclusivement sur des produits éventuellement instrumentés présents dans le laboratoire. Ces travaux sont mis en œuvre pour résoudre des problématiques techniques authentiques et pertinentes.
Cette partie de l'enseignement s'attache aux grandeurs physiques constituant l'information, à leur représentation dans le système d'information et aux principes mis en jeu dans les composants qui transmettent les flux d'information.
Introduction aux principes de base du comportement des systèmes
Les compétences de bases visées dans cette partie de programme ne font pas l'objet de cours magistraux. Elles sont approchées par des activités de travaux pratiques, qui font émerger les grandeurs physiques et les paramètres du produit qui participent à la loi Entrée / Sortie.
L'enseignement doit être l'occasion de faire découvrir à l'élève les paramètres globaux de conception sur lesquels on peut agir pour répondre au cahier des charges.
En particulier on illustrera les lois de comportement suivantes :
1 Sur les circuits de puissance : la loi Tension-Courant U=RI ; la loi Pression-Effort P=F/S ;
la loi Débit-Vitesse V=Q/S
2 Sur les mécanismes de transformation du mouvement : les lois Position-Vitesse X=vt et q=wt ;
la relation des vitesses u=w R ; le rapport de réduction N1/N2 = D2/D1
Mise en œuvre d'un mini projet
Ces activités sont limitées à une partie du troisième trimestre. Les sujets proposés, comme la constitution des groupes sont l'occasion de mettre en place des parcours diversifiés et une aide individualisée aux élèves.
Il s'agit de construire une phase annuelle de synthèse de connaissances et de savoir-faire, qui permette à l'élève de contribuer à la réalisation d'un mini projet dans un groupe.
Les mini projets s'appuient sur les savoirs et savoir-faire de l'ensemble du programme. Ils privilégient la "créativité", l'initiative et le travail en groupe des élèves avec un encadrement rigoureux du professeur qui s'assure de l'avancement et de l'aboutissement des projets.
Les sujets seront choisis avec soin et réalisme par le professeur afin que le mini projet s'étende de l'idée à la réalisation complète. Les élèves doivent être en mesure de vérifier concrètement le bon fonctionnement de leur projet.
Les problématiques peuvent être les suivantes.
- Conception et réalisation par assemblage d'une chaîne fonctionnelle répondant à une fonction de service, au moyen d'un logiciel CAO et/ou de modules didactiques de construction.
- Évolution d'un produit ou d'un système en réponse à une modification du cahier des charges (aspect fonctionnel ou/et aspect temporel).
- Modification du cycle de fonctionnement d'un produit ou système en fonction d'une problématique.
- Modification d'un programme induite par la prise la prise en compte d'une information nouvelle sur un système.
- Étude de conception d'un petit mécanisme (3 à 5 pièces) simple en DAO 3D.
- Étude de la relation produit-matériau-procédé pour une ou deux pièces intéressantes d'un mécanisme donné.
- Similitudes entre un équipement présent dans le laboratoire et une installation industrielle voisine.
- Comparaison de deux produits réalisant la même fonction globale.
- Analyse fonctionnelle et étude partielle d'un produit complexe récent d'environnement quotidien.
- Étude des composants programmables de la partie commande d'un système.
Les différentes problématiques traitées individuellement par chaque élève sont ensuite regroupées pour donner naissance à la réalisation concrète. On initie bien l'élève à un travail de projet tel qu'il est défini en entreprise (les systèmes automatisés en configuration modulaire peuvent faire partie des mini projets d'étude).
Pour chaque activité pratique proposée aux élèves, la définition rigoureuse du scénario de recherche individuel ou de groupe doit concilier autonomie et appropriation de connaissances (objectif ciblé et bien compris, méthode et organisation, vocabulaire quantifié et approprié, sens...). Autant que faire se peut, le poste de travail doit associer : le produit réel, les éléments de dossiers techniques et pédagogiques nécessaires, et l'outil informatique adapté (modélisation, représentation, simulation...).



INFORMATIQUE ET SYSTÈMES DE PRODUCTION
ENSEIGNEMENT DE DÉTERMINATION

Nouveau programme applicable à compter de l'année scolaire 2001-2002


1 - PRÉSENTATION ET OBJECTIFS GÉNÉRAUX

Dans un contexte fortement concurrentiel, la production de biens, d'ouvrages ou de services doit satisfaire, entres 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 "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 actuels 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.
L'enseignement ISP représente un atout pour les élèves se dirigeant vers un des baccalauréats technologiques STI ou vers le baccalauréat S à dominante "Sciences de l'Ingénieur". Il peut être choisi isolément ou simultanément avec l'enseignement ISI (Initiation aux Sciences de l'Ingénieur), ce qui dans ce dernier cas, contribue à la découverte élargie de la technologie dans tous ses aspects : conception et production.

2 - MÉTHODOLOGIE ET ACTIVITÉS DES ÉLÈVES

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 qui participent à la séance de travaux pratiques. 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. Les phases indispensables de structuration des connaissances sont organisées durant les 20 % restants. Celles-ci s'appuient fortement sur les actes de production et de contrôle réalisés par les élèves et privilégient l'approche pédagogique inductive.
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 obtenue ;
• organisation d'une communication synchrone 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 "ISI", plus conceptuel, et avec les autres disciplines : mathématiques, sciences physiques, langue vivante étrangère, expression française, etc.

3 - ORGANISATION DE L'ENSEIGNEMENT

Le choix, par l'équipe pédagogique, d'une famille de réalisations permet à l'élève de découvrir les champs applicatifs présents dans l'établissement
L'enseignement de détermination "Informatique et Systèmes de Production" est dispensé sous forme de 3 heures hebdomadaires de travaux pratiques d'atelier. Le suivi pédagogique d'un groupe donné est assuré par un seul professeur.
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, dans le cas d'activités relatives à des champs technologiques éloignés, sans remettre en cause la notion de suivi pédagogique unique, une organisation de l'encadrement des travaux pratiques pourra prendre en compte la compétence d'un autre collègue qui encadrera le groupe pour les activités relevant de sa spécialité, en s'inscrivant dans le projet pédagogique du professeur coordonnateur. Ces dispositifs, comme les plans de formation des établissements et des académies doivent concourir à la qualité de la formation des élèves, tout en favorisant le travail d'équipe des enseignants.

4 - PROGRAMME

4.1 Présentation
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 : Organiser, Piloter un dispositif de production, Préparer la réalisation, Configurer un équipement, Réaliser une opération, Contrôler 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 ;
- aux outils de description technique en accord avec les normes en vigueur ;
- aux contraintes de la production traduites dans les relations produit/procédés/processus ;
- à l'analyse fonctionnelle et structurelle d'un poste de travail et à sa conduite en sécurité ;
- au contrôle de conformité.

4.2 Contenu

I - ORGANISER, PILOTER UN DISPOSITIF DE PRODUCTION L'organisation de la production de biens, d'ouvrages ou de services Le site de production intégré : les fonctions dans l'entreprise et les flux d'information
DONNÉES INITIALES - un synoptique présentant les différentes fonctions d'une entreprise 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 d'organisation et de gestion du site et/ou de pilotage du processus.
COMPÉTENCES ATTENDUES	SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS	NIVEAU D'ACQUISITION
		1	2	3	4
è Identifier, dans un site de production de biens, d'ouvrages ou de services, les flux physiqueset les flux d'informations qui concourent à la réalisation du produit. è 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. La structure de l'entreprise - Administration : ressources humaines, gestion, comptabilité. - Service commercial, service après ventes. - Achats, logistique : fournisseurs, moyens, matières. - Conception, industrialisation, production, maintenance, qualité, environnement. 2. Les contraintes économiques - Marchés, clients, besoin. - Concurrence, compétitivité 3. L'activité de production de biens, d'ouvrages ou de services - Structure d'un site de production. - Planification et suivi. - Approvisionnements et stocks 4. Le pilotage intégré - Fonctionnalités des logiciels spécifiques relatifs à l'organisation, à la gestion, au pilotage du dispositif de production.	x x x x x x	x x x x	x

II - PRÉPARER LA RÉALISATION A - Les 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, de documents spécifiant les caractéristiques attendues sur le produit, l'ouvrage, le service, - une ressource relative aux symboles et normes nécessaires au décodage des données, - des bases de données internes sous diverses formes et d'un accès aux bases de données externes (réseau Internet).
COMPÉTENCES ATTENDUES	SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS	NIVEAU D'ACQUISITION
		1	2	3	4
è Exploiter une représentation (schémas, maquettes numériques, diagrammes divers) pour une réalisation. è Décoder des spécifications du produit ou de l'ouvrage ou du service à réaliser. è Se connecter à une base de données locale ou à distance pour rechercher une information (composant, prestataire de service, matériau, élément de conditionnement,...).	1. Le produit et ses spécifications - Modèles classiques de représentation structurelle du réel : dessin 3D 2D, schéma électrique, plan d'un ouvrage,..., selon la réalisation envisagée. - Définition de quelques spécifications associées à une caractéristique du produit en réponse au cahier des charges : dimension, géométrie, écarts acceptables, aspect attendu,.... - Désignation et caractéristiques de 2 ou 3 matériaux courants et significatifs des techniques abordées. 2. Les bases de données utiles - Méthodes de recherche de documents techniques : catalogue informatique, CD ROM, base documentaire. - Procédures d'accès à des bases de données locales ou à distance.		x x x x	x

II - PRÉPARER LA RÉALISATION B - Les contraintes de la production et la relation produit / procédé / processus
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 d'organisation et de 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
è Situer physiquement et chronologiquement son activité dans l'ensemble du processus.	1. L'organisation des moyens En fonction du système de production considéré : La fabrication de biens par lots - Série de pièces, lots de pièces. - Définition du processus, diagramme de coordination des tâches, chronogramme, opération, phase. - Contraintes de la production de pièces interchangeables : références, repères, conditions. - Symboles associés à la définition de la phase de production à réaliser. - Modifications et réglages physiques à effectuer sur l'équipement lors du changement de produit à réaliser. - Disponibilité physique et temporelle de l'équipement.	x x	x x x x
è Reconnaître les transformations apportées au produit au fur et à mesure du déroulement du processus de réalisation.	La réalisation 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... - Organisation du chantier et coordination des travaux : tâches élémentaires, enclenchement des tâches (antériorités, simultanéités, graphe potentiel,..), calendrier prévisionnel à barres (GANTT),... - Document de synthèse nécessaire à la réalisation de chantier. La prestation de service - Fonctionnalités et organisation des équipements d'une unité de services. - Typologie des prestations : regroupement par lots ou traitement spécifique.		x x x x x
è Reconnaître la transformation apportée au produit et/ou à sa matière sur un poste de travail donné	2. Quelques procédés mis en œuvre dans le système de production Principe, contraintes spécifiques, et relation procédé-matériau, pour un ou deux procédés présents dans l'atelier - procédé de transformation, de traitement de la matière, par exemple : moulage, coffrage, formage, usinage, polissage,... ; - procédé d'assemblage de pièces mécaniques, d'éléments de structures, de composants ou de sous-ensembles électriques et électroniques, par exemple : vissage, clavetage, collage, soudage ; - procédé de réglage ou de modification d'une configuration attendue sur le produit, par exemple : parallélisme de roues, implantation et fixation d'éléments préfabriqués en béton ou d'ossature bois, implantation et assemblage de coffrages outils, personnalisation d'un produit		x x x

III - CONFIGURER UN ÉQUIPEMENT, RÉALISER UNE OPÉRATION La structure d'un poste de travail et la conduite en sécurité d'une opération de production de biens, d'ouvrage ou de service.
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 des moyens de leur implantation, - les matériels informatiques et des 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
è Décoder le contrat de travail à réaliser sur un poste de travail donné. è Rendre compte de son travail oralement, par écrit et sur les moyens informatiques adaptés.	1. Les flux d'information (entrée, dialogue, sortie) Selon le type de production abordé. Production automatisée de biens - Ordre de fabrication, contrat de phase. - Les composants du dialogue homme/machine : écrans, claviers, poussoirs, voyants, alarmes, arrêts d'urgence,..., fonctionnalités et paramétrage des logiciels dédiés au poste de travail. - Les éléments de la traçabilité pour le produit, pour l'équipement :compte-rendu, nombre, temps de réalisation, disponibilité du poste,.. Réalisation d'ouvrage - Ordre de service, cahier des clauses techniques particulières, consignes spécifiques,.... - Les outils de transmission : réseaux EDI (échanges de données informatiques), télécopie, téléphone. - Les éléments de la traçabilité pour l'ouvrage et pour le chantier : fiche d'intervention, temps, repères et consignes pour l'intervenant suivant,.. Production de services - Ordre de service, constat de diagnostic, expression du besoin, ... - Les outils de transmission : réseaux EDI (échanges de données informatiques), télécopie, téléphone. - 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 x x x x x	x x x
è Installer, régler des éléments de machine, des constituants, des composants, tout matériel ou applicatif logiciel et approvisionnement utiles à la réalisation.	2. Les moyens matériels dédiés au poste de travail Par exemple, selon le poste de travail concerné. - Alimentation du poste : matières, composants,agrégats, pièces de rechange, ... - Équipements liés au procédé : outils, porte-outils, appareillages divers,... - Équipements liés au produit (bien, ouvrage ou service) : porte-pièce, éléments de coffrage, système de levage, dispositif de conditionnement, ...		x x x
è Reconnaître les éléments accessibles à l'opérateur, déterminants pour la sécurité des personnes et des biens. è Identifier la nature et repérer les niveaux des énergies utilisées.	3. L'analyse, la prévention des risques - Les principales énergies présentes dans les systèmes de production : mécanique, électrique, pneumatique, hydraulique, calorifique - Identification des divers types de risques présents sur le poste et dans l'espace de travail considéré. - Procédures et équipements de protection garantissant la sécurité des personnes et des biens. - Protection des installations électriques : circuits d'alimentation, de commande et de protection dispositif de sécurité).		x x x	x
è Réaliser des opérations de production de biens, d'ouvrages ou de services en respectant les règles de sécurité.	4. La conduite et l'exécution d'une opération à d'un poste de travail - Procédures de mise en route, de surveillance, d'arrêt normal et d'arrêt d'urgence de l'équipement de production. - Procédure de mise en œuvre d'un poste de production d'ouvrage (implantation, réglage, montage,...). - Ergonomie d'un poste de production. Déceler une anomalie facteur de risque et réagir en conséquence.		x	x x
è Constater la présence éventuelle d'effluents de déchets et identifier leur mode de traitement.	5. Déchets et effluents - Nature, origine (procédé, produit), effets. - Mode de collecte et de traitement.	x	x

IV - CONTRÔLER LA CONFORMITÉ La métrologie et le contrôle qualité des produits.
DONNÉES INITIALES - la liste des spécifications à contrôler et d'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 du (ou des) 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
è Contrôler une ou plusieurs spécifications du produit, ou de l'ouvrage, ou du service réalisé.	1. La conformité du produit - Les composantes de la qualité : spécifications diverses, aspect, norme, réglementation, ... - Conformité du produit (bien, ouvrage ou service) : écart acceptable, seuil ou niveau nécessaire. 2. Le contrôle de spécifications de produit : dimensionnelle et géométrique simple et/ou caractéristique de matériaux et/ou grandeur électrique ou signal attendu,..., selon les réalisations choisies. - Moyens de contrôle : étendue de mesure. - Protocole de contrôle. - Contrôle par attribut. - Relation entre le résultat mesuré et l'écart ou le seuil acceptable.		x x x x x	x
* spécification des niveaux d'acquisition 1 - Niveau d'information (je sais "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 (je sais "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 (je sais "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, 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 (je sais "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.

5 - RECOMMANDATIONS

Recommandations générales

Cet enseignement doit être mis en œuvre en s'appuyant sur un ou plusieurs systèmes de production authentiques largement assistés par ordinateur pour que l'élève, acteur des différentes fonctions de la production, accède progressivement aux compétences visées.
Le choix des produits et l'organisation du (ou des) système(s) de production retenu(s) sont déterminants pour atteindre les objectifs du programme.
L'apprentissage à l'organisation du site de production et la logique de déroulement des opérations doivent être privilégiées au détriment des savoir-faire professionnels qui ne constituent pas un objectif de cet enseignement
La pédagogie, centrée sur l'action des élèves sur des postes de travail différents, doit faire l'objet pour une période donnée, d'une planification en relation avec les centres d'intérêt repris dans les travaux de synthèse en groupe entier.
Une activité proposée à l'élève est souvent représentative de compétences relatives à plusieurs fonctions de la production. Cela induit une approche non linéaire du programme et impose un suivi rigoureux de l'acquisition des compétences des élèves. Par contre, cette approche pédagogique permet des retours sur des concepts plus difficiles et facilite l'acquisition progressive de l'autonomie.
Une mise en relation de l'enseignement reçu avec la réalité industrielle par l'exploitation pédagogique d'une visite d'entreprise ou d'une information audiovisuelle peut compléter efficacement le dispositif.
Recommandations relatives à chaque partie du programme
Organiser, piloter un dispositif de production
- L'organisation de la production de biens, d'ouvrages ou de services
- Le site de production intégré : les fonctions dans l'entreprise et les flux d'information
Cet enseignement est abordé par la mise en situation systématique des activités proposées aux élèves tout au long de l'année, afin qu'ils perçoivent bien l'importance de la structure de production dont ils sont les acteurs et qui permet la maîtrise simultanée des flux d'information et des flux physiques.
Les logiciels utilisés dans le système de production ne font pas l'objet d'une étude spécifique, l'élève doit connaître leur fonction dans le système et être largement assisté au cours des manipulations.
Pour fixer les éléments à retenir sur cette partie du programme, une ou deux courtes synthèses relatives à un système de production présent dans l'atelier du lycée et l'exploitation d'une visite d'entreprise représentative des objectifs visés doivent compléter les informations que les élèves ont repérées durant leurs activités.
Préparer la réalisation
- Les caractéristiques attendues du produit à réaliser
Ces contenus concernent seulement le décodage des spécifications propres à l'élément ou sous-ensemble fonctionnel à réaliser et/ou à contrôler et visent à dégager une méthode et une approche rigoureuse plus que le savoir encyclopédique sur les normes. La trace des savoirs est essentiellement constituée par les documents ressources et par une courte synthèse sur les caractéristiques de chacun des modèles de représentation considérés. La définition de deux ou trois spécifications judicieusement choisies et contrôlées à la fin de l'opération ou à l'occasion d'une autre activité de contrôle de conformité est à conseiller pour que l'élève fasse la relation entre ce qui est spécifié et le contrôle de conformité correspondant.
- Les contraintes de la production et la relation produit / procédé / processus
Cette partie du programme est abordée à partir de l'observation effectuée par l'élève d'un ou des postes de travail sur lesquels il intervient. Ses propres constats, consignés par écrit et validés par l'enseignant, doivent lui permettre de repérer la logique de réalisation du produit (bien, ouvrage ou service) et sont l'essentiel de ce qu'il doit retenir. Les concepts dégagés peuvent être complétés par une brève synthèse sur le processus considéré, éventuellement illustrée par un exemple industriel.
Un ou deux procédés peuvent également faire l'objet d'un travail en synthèse et une ou deux illustrations pourront être directement extraites du monde industriel sous la forme d'une visite d'entreprise ou d'une présentation audiovisuelle. Le professeur profite de l'occasion pour évoquer les évolutions historiques du procédé considéré.
La logique de mise en œuvre et de déroulement d'un procédé donné est aussi l'occasion de mettre en évidence la relation entre les fonctions réalisées par le produit et les solutions constructives satisfaisantes.
Configurer un équipement, réaliser une opération
- La structure d'un poste de travail et la conduite en sécurité d'une opération de production de biens, d'ouvrage ou de service.
Cette partie est centrée essentiellement sur la réalisation et elle constitue la part prépondérante du temps de l'enseignement ISP.
Les préoccupations liées à la sécurité des personnes et des biens font l'objet d'informations et de mise en place de procédures strictes a priori, mais elles visent surtout à donner aux élèves une éducation transversale sur l'analyse et la prévention des risques et sur les comportements à tenir face à des situations à risques.
Les constats et comptes-rendus consignés par les élèves et validés par le professeur, complétés par quelques notes de synthèse en groupe entier, en appui sur les postes de travail les plus pertinents et les plus significatifs doivent constituer l'essentiel à retenir.
Contrôler la conformité
- La métrologie et le contrôle qualité des produits.
Le concept de qualité est seulement abordé par l'approche de la conformité attendue d'un produit (bien, ouvrage ou service).
L'enseignement relatif au contrôle des spécifications doit mettre en évidence l'importance de la mesure en technologie, avec en particulier la relation entre le résultat du contrôle et l'écart acceptable. Il est intéressant de montrer la liaison avec la théorie de la mesure dans les autres sciences appliquées, de même que la relation avec les mathématiques.