-
Compétences
-
Exploration
- Acquisition
- Traitement,
- Transport, gestion
- Gestion
- Restitution d'information (voix, données, images)
-
Apréhender
- Interface utilisteur
- Commande rapprochée des systèmes
- Les Telecommunications
- Les Réseaux informatiques
- Modules d'acquisition et diffusion de l'information
- Développement des systèmes virtuels
- Impact environnemental
- Optimisation du cycle de vie
- 23 février 2011
-
Les spécialités
-
Programme des enseignements de la spécialité Architecture et Construction - AC
-
A - Objectifs de formation
- Objectifs de formation
-
O7 – Imaginer une solution,
répondre à un besoin
- CO7.ac1. Participer à une étude architecturale, dans une démarche de développement durable
- CO7.ac2. Proposer/Choisir des solutions techniques répondant aux contraintes et attentes d’une construction
- CO7.ac3. Concevoir une organisation de réalisation
-
O8 – Valider des solutions techniques
- CO8.ac1. Simuler un comportement structurel, thermique et acoustique de tout ou partie d’une construction
- CO8.ac2. Analyser les résultats issus de simulations ou d’essais de laboratoire
- CO8.ac3. Analyser/Valider les choix structurels et de confort
-
O9 – Gérer la vie du produit
- CO9.ac1. Améliorer les performances d’une construction du point de vue énergétique, domotique et informationnel
- CO9.ac2. Identifier et décrire les causes de désordre dans une construction
- CO9.ac3. Valoriser la fin de vie du produit : déconstruction, gestion des déchets, valorisation des produits
-
B - Programme
- 1- Projet technologique
- 2. Conception d’un ouvrage
- 3. Vie de la construction
-
Programme des enseignements de la spécialité Énergies et Environnement EE
-
A- Objectifs de formation
- Objectifs de formation
-
O7 - Imaginer une solution, répondre à un besoin
- CO7.ee1. Participer à une démarche de conception dans le but de proposer plusieurs solutions possibles à un problème technique identifié en lien avec un enjeu énergétique
- CO7.ee2. Justifier une solution retenue en intégrant les conséquences des choix sur le triptyque Matériau - Ėnergie - Information
- CO7.ee3. Définir la structure, la constitution d’un système en fonction des caractéristiques technico-économiques et environnementales attendues
- CO7.ee4. Définir les modifications de la structure, les choix de constituants et du type de système de gestion d'une chaîne d’énergie afin de répondre à une évolution d’un cahier des charges
-
O8 – Valider des solutions techniques
- CO8.ee1. Renseigner un logiciel de simulation du comportement énergétique avec les caractéristiques du système et les paramètres externes pour un point de fonctionnement donné
- CO8.ee2. Interpréter les résultats d'une simulation afin de valider une solution ou l’optimiser
- CO8.ee3. Comparer et interpréter le résultat d'une simulation d'un comportement d’un système avec un comportement réel
- CO8.ee4. Mettre en œuvre un protocole d’essais et de mesures sur le prototype d’une chaîne d’énergie, interpréter les résultats
-
O9 – Gérer la vie d’un système
- CO9.ee1. Expérimenter des procédés de stockage, de production, de transport, de transformation, d’énergie pour aider à la conception d’une chaîne d’énergie
- CO9.ee2. Réaliser et valider un prototype obtenu en réponse à tout ou partie du cahier des charges initial
- CO9.ee3. Intégrer un prototype dans un système à modifier pour valider son comportement et ses performances
-
B - Programme
- 1- Projet technologique
- 2. Conception d’un système
- 3. Transports et distribution d’énergie,
études de dossiers technologiques
- 4. Réalisation et qualification d’un prototype
-
Programme des enseignements de la spécialité Innovation Technologique et Eco Conception ITEC
-
A- Objectifs de formation
- Objectifs de formation
-
O7 - Imaginer une solution, répondre à un besoin
- CO7.itec1. Identifier et justifier un problème technique à partir de l’analyse globale d’un système (approche Matière - Ėnergie - Information)
- CO7.itec2. Proposer des solutions à un problème technique identifié en participant à des démarches de créativité, choisir et justifier la solution retenue
- CO7.itec3. Définir, à l’aide d’un modeleur numérique, les formes et dimensions d'une pièce d'un mécanisme à partir des contraintes fonctionnelles, de son principe de réalisation et de son matériau
- CO7.itec4. Définir, à l’aide d’un modeleur numérique, les modifications d'un mécanisme à partir des contraintes fonctionnelles
-
O8 – Valider des solutions techniques
- CO8.itec1. Paramétrer un logiciel de simulation mécanique pour obtenir les caractéristiques d'une loi d'entrée/sortie d'un mécanisme simple
- CO8.itec2. Interpréter les résultats d'une simulation mécanique pour valider une solution ou modifier une pièce ou un mécanisme
- CO8.itec3. Mettre en œuvre un protocole d’essais et de mesures, interpréter les résultats
- CO8.itec4. Comparer et interpréter le résultat d'une simulation d'un comportement mécanique avec un comportement réel
-
O9 – Gérer la vie du produit
- CO9.itec1. Expérimenter des procédés pour caractériser les paramètres de transformation de la matière et leurs conséquences sur la définition et l’obtention de pièces
- CO9.itec2. Réaliser et valider un prototype obtenu par rapport à tout ou partie du cahier des charges initial
- CO9.itec3. Intégrer les pièces prototypes dans le système à modifier pour valider son comportement et ses performances
-
B - Programme
- 1- Projet technologique
- 2. Conception mécanique des systèmes
- 3. Prototypage de pièces
-
Programme des enseignements de la spécialité Systèmes d’Information et Numérique SIN
-
A Objectifs de formation
-
O7 - Imaginer une solution, répondre à un besoin
- Compétences attendues
- CO7.sin1. Décoder la notice technique d’un système, vérifier la conformité du fonctionnement
- CO7.sin2. Décoder le cahier des charges fonctionnel décrivant le besoin exprimé, identifier la fonction définie par un besoin exprimé, faire des mesures pour caractériser cette fonction et conclure sur sa conformité
- CO7.sin3. Exprimer le principe de fonctionnement d’un système à partir des diagrammes UML pertinents. Repérer les constituants de la chaîne d’énergie et d’information
-
O8 - Valider des solutions techniques
- Compétences attendues
- CO8.sin1. Rechercher et choisir une solution logicielle ou matérielle au regard de la définition d'un système
- CO8.sin2. Ėtablir pour une fonction précédemment identifiée, un modèle de comportement à partir de mesures faites sur le système
- CO8.sin3. Traduire sous forme graphique l’architecture de la chaîne d’information identifiée pour un système et définir les paramètres d’utilisation du simulateur
- CO8.sin4. Identifier les variables simulées et mesurées sur un système pour valider le choix d’une solution.
-
O9 - Gérer la vie d'un système
- Compétences attendues
- CO9.sin1. Utiliser les outils adaptés pour planifier un projet (diagramme de Gantt, chemin critique, données économiques, réunions de projet)
- CO9.sin2. Installer, configurer et instrumenter un système réel. Mettre en oeuvre la chaîne d’acquisition puis acquérir, traiter, transmettre et restituer l’information.
- CO9.sin3. Rechercher des évolutions de constituants dans le cadre d’une démarche de veille technologique, analyser la structure d'un système pour intervenir sur les constituants dans le cadre d'une opération de maintenance
- CO9.sin4. Rechercher et choisir de nouveaux constituants d’un système (ou d’un projet finalisé) au regard d’évolutions technologiques, socioéconomiques spécifiées dans un cahier des charges. Organiser le projet permettant de "maquettiser" la solution choisie
-
B Programme
-
1 projet technologique
- 1.1 La démarche de projet
- Typologie des entreprises industrielles et des projets techniques associés
(projets locaux, transversaux, « joint venture »)
- Phases d’un projet industriel (marketing, maintenance et fin de vie)
- Principes d’organisation et planification d’un projet (développement séquentiel, chemin critique, découpage du projet en fonctions élémentaires ou en phases) Gestion, suivi et finalisation d’un projet (coût, budget, bilan d'expérience)
- Les projets pédagogiques et technologiques
- Ėtapes et planification d’un projet technologique (revues de projets, travail collaboratif en équipe projet : ENT, base de données, formats d’échange, carte mentale, flux opérationnels)
- Animation d’une revue de projet ou management d’une équipe projet
- Évaluation de la prise de risque dans un projet par le choix des solutions technologiques (innovations technologiques, notion de coût global, veille technologique)
- Commentaires
- Commentaires
- 1.2 Mise en oeuvre d'un système
- Décodage des notices techniques d’un système et des procédures d’installation
- Compte rendu de la mise en œuvre d’un système, en utilisant un langage technique précis
- Identification des dysfonctionnements et/ou description des solutions
- Commentaires
- 1.3 Description et représentation
- Décodage d’un cahier des charges fonctionnel décrivant un besoin exprimé
- Identification des fonctions définies par l’expression du besoin. Caractérisation de leurs performances à partir de mesures, conclusions sur leur conformité au regard du cahier des charges
- Propositions d’évolutions pour chaque fonction caractérisée à partir d’un schéma de principe relatif à son fonctionnement, en repérant les constituants des chaînes d’énergie et d’information
- Réalisation d’une représentation fonctionnelle (schémas blocs, norme SysML)
- Représentation du comportement des constituants (dans les domaines temporel et/ou fréquentiel)
- Commentaires
-
2 Maquettage des solutions constructives
- 2.1 Conception fonctionnelle d'un système local
- Acquisition, conditionnement et filtrage d’une information (sous forme analogique)
- Conversion d’une information (CAN et CNA)
- Traitement d’une information numérique
- Traitement d’une information analogique
- Traitement programmé et composants programmables
- Modulation, démodulation d’un signal porteur d’une information : amplitude, fréquence, phase
- Multiplexage d’une information et codage d’une transmission en bande de base
- Transmission d’une information (liaison filaire et non filaire)
- Restitution d’une information : Voix, Données, Images
- 2.2 Architecture fonctionnelle d'un système communicant
- Modèles en couche des réseaux, protocoles et encapsulation des données
- Adressages physique et logique d’un composant sur un réseau
- Architecture client/serveur
- 2.3 Modélisations et simulations
- Modèle de comportement fréquentiel relatif à la fonction filtrage (bandepassante, fréquence de coupure)
- Diagramme états-transitions pour un système événementiel
- Modèle de comportement : utilisation de librairies logicielles et paramétrage de caractéristiques
- Architecture de la chaîne d’information et paramétrage du simulateur
- Simulations et analyses des résultats
- Identification des variables simulées et mesurées sur le système pour valider le choix d’une solution
-
3 Réalisation et qualification d'un prototype
- 3.1 Réalisation d'un prototype
- Implémentation d’un programme dans un « composant programmable »
- Interfaçage de composants
- Interconnexion des fonctions distribuées
- Programmation de l’interface de communication
- Conditionnement des grandeurs acquises (convertir, amplifier, traiter)
- Adaptation d’une chaîne d’acquisition aux caractéristiques des grandeurs à acquérir.
- Recette du prototype au regard des spécifications attendues du cahier des charges.
- 3.2 Gestion de la vie d'un système
- Validation d’un prototype
- Procédures d’intervention
- Mise à jour d’un système d’information
- Rédaction d’un compte rendu sur l’activité de maintenance
- Performances d’un projet finalisé
- Étude prospective technique et économique
- Proposition d’une solution et organisation du nouveau projet
-
Modalités
d’enseignement
-
Description de la taxonomie utilisée
- INFORMATION
- EXPRESSION
- MAITRISE D’OUTILS
- MAITRISE METHODOLOGIQUE
-
Les Enseignements technologiques communs
-
Objectifs et compétences
-
Société et développement durable
-
O1 - Caractériser des systèmes privilégiant un usage raisonné du point de vue développement durable
- CO1.1. Justifier les choix des matériaux, des structures d’un système
et les énergies mises en oeuvre
dans une approche de développement durable
- Compétitivité et créativité
- Eco conception
- Structures matérielles et/ou logicielles
- CO1.2. Justifier le choix d’une solution
selon des contraintes d’ergonomie
et d’effets sur la santé de l’homme et du vivant
- Compétitivité et créativité
- Eco conception
-
O2 - Identifier les éléments permettant la limitation de l’Impact environnemental d’un système et de ses constituants
- CO2.1. Identifier les flux et la forme de l’énergie,
caractériser ses transformations et/ou modulations
et estimer l’efficacité énergétique globale d’un système
- Eco conception
- Constituants d’un système
- CO2.2. Justifier les solutions constructives d’un système
au regard des impacts environnementaux et
économiques engendrés tout au long de son cycle de vie
- Eco conception
- Structures matérielles et/ou logicielles
- Constituants d’un système
-
Technologie
-
O3 - Identifier les éléments influants du développement d'un système
- CO3.1. Décoder le cahier des charges fonctionnel d’un système
- Approche fonctionnelle d’un système
- CO3.2. Évaluer la compétitivité d’un système
d’un point de vue technique et économique
- Compétitivité et créativité
-
O4 - Décoder l'organisation fonctionnelle, structurelle et logicielle d'un système
- CO4.1. Identifier et caractériser les fonctions et les constituants d’un système
ainsi que ses entrées/sorties
- Approche comportementale
- Constituants d’un système
- CO4.2. Identifier et caractériser l’agencement matériel
et/ou logiciel d’un système
- Constituants d’un système
- CO4.3. Identifier et caractériser le fonctionnement temporel
d’un système
- Approche comportementale
- Structures matérielles et/ou logicielles
- CO4.4. Identifier et caractériser des solutions techniques
relatives aux matériaux, à la structure, à l’énergie
et aux informations (acquisition, traitement, transmission) d’un système
- Structures matérielles et/ou logicielles
- Constituants d’un système
-
O5 - Utiliser un modèle de comportement
pour prédire un fonctionnement ou valider une performance
- CO5.1. Expliquer des éléments d’une modélisation proposée
relative au comportement de tout ou partie d’un système
- Approche comportementale
- CO5.2. Identifier des variables internes et externes utiles à une modélisation,
simuler et valider le comportement du modèle
- Approche comportementale
- CO5.3. Évaluer un écart entre le comportement du réel et le comportement du modèle
en fonction des paramètres proposés
- Approche comportementale
-
Communication
-
O6 - Communiquer une idée, un principe
ou une solution technique, un projet, y compris en LVE
- CO6.1. Décrire une idée, un principe, une solution, un projet
en utilisant des outils de représentation adaptés
- Les outils de représentation
- CO6.2. Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un système
en utilisant l'outil de description le plus pertinent
- Les outils de représentation
- CO6.3. Présenter et argumenter des démarches, des résultats,
y compris dans une langue étrangère
- Compétitivité et créativité
- Eco conception
- Approche fonctionnelle d’un système
- Les outils de représentation
- Approche comportementale
- Structures matérielles et/ou logicielles
- Constituants d’un système
-
Programme
-
Principes de conception des systèmes
et développement durable
-
1.1 Compétitivité et créativité
- 1.1.1 Paramètres de la compétitivité
- 1.1.2 Cycle de vie d’un produit et choix techniques, économiques et environnementaux
- 1.1.3 Compromis complexité – efficacité – coût
-
1.2 Eco conception
- 1.2.1 Étapes de la démarche de conception
- 1.2.2 Mise à disposition des ressources
- Coûts relatifs, disponibilité,
impacts environnementaux des matériaux
- Enjeux énergétiques mondiaux :
extraction et transport, production
centralisée, production locale
- 1.2.3 Utilisation raisonnée des ressources
- Propriétés physico-chimiques,
mécaniques et thermiques des matériaux
- Impacts environnementaux associés au cycle de vie du produit :
- Efficacité énergétique d’un système
- Apport de la chaîne d’information associée à la commande
pour améliorer l’efficacité globale d’un système
-
Outils et méthodes d’analyse
et de description des systèmes
-
2.1 Approche fonctionnelle des systèmes
- 2.1.1 Organisation fonctionnelle d’une chaîne d’énergie
- Caractérisation des fonctions relatives à l’énergie :
production, transport, stockage, transformation, modulation, variation
- 2.1.2 Organisation fonctionnelle d’une chaîne d’information
- Caractérisation des fonctions relatives à l'information :
acquisition et restitution, codage et traitement, transmission
-
2.2 Outils de représentation
- 2.2.1 Représentation du réel
- Croquis (design produit, architecture)
- Représentation symbolique associée à la modélisation des systèmes :
diagrammes adaptés SysML, graphe de flux d’énergie,
schéma cinématique, schéma électrique, schéma fluidique.
- Exploitation des représentations numériques
- 2.2.2 Représentations symboliques
- Représentation fonctionnelle des systèmes :
schéma bloc, graphe de flux d’énergie, schéma cinématique,
schéma électrique, schéma fluidique,
norme UML (niveau organisationnel)
- Schéma architectural
(mécanique, énergétique, informationnel)
- Représentations des répartitions et de l’évolution des grandeurs énergétiques
(diagramme, vidéo, image)
- Représentations associées au codage de l’information :
variables, encapsulation des données
-
2.3 Approche comportementale
- 2.3.1 Modèles de comportement
- Principes généraux d’utilisation
Identification et limites des modèles de comportements,
paramétrage associé aux progiciels de simulation
- Identification des variables du modèle, simulation
et comparaison des résultats obtenus au système réel ou à son cahier des charges
- 2.3.2 Comportement des matériaux
- Matériaux composites, nano matériaux.
Classification et typologie des matériaux
- Comportements caractéristiques des matériaux
selon les points de vue
- Mécaniques
(efforts, frottements, élasticité, dureté, ductilité)
- Thermiques
(échauffement par conduction, convection et rayonnement,
fusion, écoulement)
- Ėlectrique
(résistivité, perméabilité, permittivité)
- 2.3.3 Comportement mécaniques des systèmes
- Équilibre des solides :
modélisation des liaisons, actions mécaniques,
principe fondamental de la statique,
résolution d’un problème de statique plane
- Résistance des matériaux :
hypothèses et modèle poutre,
types de sollicitations simples,
notion de contrainte et de déformation,
loi de Hooke et module d’Young, limite élastique,
étude d’une sollicitation simple
- 2.3.4 Structures porteuses
- Aspects vibratoires
- Transfert de charges
- 2.3.5 Comportement énergétique des systèmes
- Analyse des pertes de charges fluidiques,
dimensionnement des composants
- Les paramètres de gestion de l’énergie
liés au stockage et aux transformations
- Conservation d’énergie,
pertes et rendements, principe de réversibilité
- Natures et caractéristiques des sources et des charges
- Caractérisation des échanges d’énergie entre source et charge :
disponibilité, puissance, reconfiguration, qualité,
adaptabilité au profil de charge, régularité
- 2.3.6 Comportements informationnels des systèmes
- Caractérisation de l’information :
expression, visualisation, interprétation,
caractérisations temporelle et fréquentielle
- Modèles de description
en statique et en dynamique
- Modèles algorithmiques :
structures algorithmiques élémentaires
(boucles, conditions, transitions conditionnelles).
Variables
-
Solutions technologiques
-
3.1 Structures matérielles et/ou logicielles
- 3.1.1 Choix des matériaux
- Principes de choix,
indices de performances,
méthodes structurées d’optimisation d’un choix,
conception multicontraintes et multiobjectifs
- 3.1.2 Typologie des solutions constructives
des liaisons entre solides
- Caractérisation des liaisons sur les systèmes
- Relation avec les mouvements/déformations et les efforts
- 3.1.3 Typologie des solutions
constructives de l’énergie
- Système énergétique mono source
- Système énergétique multi source et hybride
- 3.1.4 Traitement de l’information
- Codage (binaire, hexadécimal, ASCII)
et transcodage de l’information,
compression, correction
- Programmation objet :
structures élémentaires de classe,
concept d'instanciation
- Traitement programmé :
structure à base de microcontrôleurs
et structures spécialisées (composants analogiques
et/ou numériques programmables)
- Systèmes événementiels :
logique combinatoire, logique séquentielle,
- Traitement analogique de l’information :
opérations élémentaires (addition, soustraction,
multiplication, saturation)
-
3.2 Constituants d’un système
- 3.2.1 Transformateurs et Modulateurs d’énergie associés
- Adaptateurs d’énergie :
réducteurs mécaniques,
transformateurs électriques parfaits
et échangeurs thermiques
- Actionneurs et modulateurs :
moteurs électriques et modulateurs,
vérins pneumatiques et interfaces,
vannes pilotées dans l’habitat pour
des applications hydrauliques et thermiques
- Accouplements permanents ou non, freins
- Convertisseurs d'énergie :
ventilateurs, pompes, compresseurs, moteur thermique
- Éclairage
- 3.2.2 Stockage d’énergie
- Constituants permettant le stockage sous forme :
Mécanique, hydraulique ou pneumatique :
sous forme potentielle et/ou cinétique
- Chimique :
piles et accumulateurs,
combustibles, carburants, comburants
- Électrostatique :
condensateur et super condensateur
- Électromagnétique
- Thermique :
chaleur latente et chaleur sensible
- 3.2.3 Acquisition et codage de l’information
- Capteurs :
approche qualitative des capteurs,
grandeur mesurée et grandeurs d’influence (parasitage, sensibilité, linéarité)
- Conditionnement et adaptation du capteur à la chaîne d’information,
échantillonnage, blocage
- Filtrage de l’information :
types de filtres (approche par gabarit)
- Restitution de l’information :
approche qualitative des démodulations
(transducteurs Voix, Données, Images ; commande des pré-actionneurs)
- 3.2.4 Transmission de l’information,
réseaux et internet
- Transmission de l’information
(modulations d’amplitude, modulations de fréquence, modulations de phase)
- Caractéristiques d’un canal de transmission,
multiplexage
- Organisations matérielle et logicielle d’un dispositif communicant :
constituants et interfaçages
- Modèles en couche des réseaux,
protocoles et encapsulation des données
- Adresse physique (MAC) du protocole Ethernet
et adresse logique (IP) du protocole IP.
Lien adresse MAC/IP : protocole ARP
- Architecture client/serveur :
protocoles FTP et HTTP
- Gestion d'un nœud de réseau par
le paramétrage d'un routeur :
adresses IP, NAT/PAT, DNS, pare-feu
-
Ressources
- ETT & ES
- ...