© 2007 The MathWorks, Inc. ® ® Une pédagogie par lexemple Séminaire CPGE ATS Frédérique LEROY...

© 2

007

The

Mat

hWor

ks, I

nc.

® ®

Une pédagogie par l’exempleSéminaire CPGE ATS Frédérique LEROY

The MathWorks S.A.S. - France –

Claude BERGMANN & Norbert PERROT

Inspection Générale Éducation Nationale

© 2

007

The

Mat

hWor

ks, I

nc.

® ®

Pourquoi un enseignement par les TP en ATS ?

Attentes des Grandes Écoles

Apport des sciences industrielles pour l’ingénieur

Nouvelles épreuves de S2I au concours ATS en 2009

Réflexions

3

® ®

Les ingénieurs du 21ième siècle vont être confrontés à

des enjeux majeurs. Ainsi en Grandes Écoles, les

disciplines ne sont plus abordées de façon

cloisonnée, mais au travers de « grands enjeux » :

• Énergie ;

• Environnement ;

• Santé ;

• Transports ;

• Mutations économiques ;

• Communication.  

4

® ®

Attentes des Grandes Écoles

Maîtrise de concepts, de lois physiques ; capacités

d’abstraction ;

Aptitudes à communiquer ;

Maîtrise des démarches et méthodes, transposables

d’un domaine à l’autre, pour appréhender des produits

et/ou des situations complexes.

Mathématiques et sciences physiques

Sciences industrielles pour l’ingénieur

Lettres et langues

5

® ®

Un ingénieur doit être capable :

de s’adapter à des produits/situations nouveaux /

nouvelles ;

de les appréhender de manière globale ;

de dégager leurs fonctions principales ;

de procéder à leur analyse de manière descendante.

Apport des sciences industrielles pour l’ingénieur

6

® ®

Un ingénieur doit :

avoir une approche système qui lui permet de gérer

la complexité, et donc pour ce qui concerne les

produits industriels avoir une approche intégrée des

chaînes d’énergie et d’information ;

s’appuyer sur des modèles élaborés à partir

d’outils développés en mathématiques, sciences

physiques, mécanique, génie électrique,

automatique...

7

® ®

Ces outils ne sont plus une finalité. En revanche la

mécanique, particulièrement prégnante parmi les

professeurs de CPGE, est très utile pour déterminer

les modèles destinés à analyser, prévoir le

comportement de la chaîne d’énergie et concevoir la

partie commande des systèmes automatiques.

8

® ®

Les sciences industrielles pour l’ingénieur doivent

permettre d’acquérir les méthodes permettant

d’appréhender des systèmes pluri technologiques dans

leur globalité et leur complexité. Elles doivent participer

pleinement à cette formation mais avec leurs

spécificités et uniquement leurs spécificités.

Pour acquérir ces compétences d’ingénieur, il faut du

temps : les Grandes Écoles demandent que les CPGE

participent pleinement à cette formation.

9

® ®

Les CPGE appartiennent au segment bac + 5 :

la formation doit avoir pour objectif de donner

satisfaction aux Grandes Écoles.

Il ne faut pas asservir la formation aux

épreuves des sujets de concours.

L’enseignement en sciences industrielles pour

l’ingénieur en CPGE doit être axé sur ses

spécificités, et ne doit pas « singer » les autres

disciplines.

10

® ®

Dans cet objectif l’enseignement de sciences

industrielles pour l’ingénieur doit être centré sur les

activités de travaux pratiques à partir des systèmes

présents dans les laboratoires.

L’enseignant de CPGE de S2I doit donc prévoir :

• des TP de formation ;

• quelques TP d’évaluation ;

• plus rarement des TP d’application.

11

® ®

Les objectifs des TP en S2I sont de développer des

aptitudes spécifiques, complémentaires de celles

qui sont valorisées dans les autres disciplines.

Sans travaux pratiques, un enseignement de S2I

n’a pas de sens.

12

® ®

Enseignement de S2I :

• 3 heures de TP ;

• 2 heures de cours ;

• 2 heures de TD.

L’enseignement doit être organisé autour des activités

de TP qui sont primordiales !

Attention aux chaires et aux maxima de service.

Conséquences

13

® ®

Nécessité d’une structure adéquate pour les laboratoires

de sciences industrielles pour l’ingénieur et d’une

organisation pédagogique qui réponde aux objectifs

définis précédemment. Il faut :

• mettre en place un laboratoire commun de sciences

industrielles pour l’ingénieur ;

• que les deux enseignants interviennent de manière

simultanée dans ce laboratoire;

• que la progression annuelle se fasse à partir

d’objectifs pédagogiques clairement définis.

14

® ®

La progression pédagogique doit

être pensée à partir de compétences

à faire acquérir aux élèves.

Ces compétences ne sont pas a

priori des compétences de GE ou de

GM.

15

® ®

Rentrée 2007 : 1 268 places vacantes environ sur 13 694

à l’entrée des Grandes Écoles d’ingénieur

(http://www.scei-concours.org).

Concours : « gare de triage » et non sélection.

Placer les CPGE dans le segment bac + 5 : formation qui

doit avoir pour objectif de donner satisfaction aux

Grandes Écoles.

Il ne faut pas asservir la formation aux

épreuves des sujets de concours.

16

® ®

Les épreuves de SII de 2007 seront élaborées dans

cet objectif afin de valoriser les spécificités de cette

discipline :

• 2 épreuves écrites en S2I de 3 heures ;

• 2 épreuves orales inchangées par rapport à l’existant.

Nouvelles épreuves de S2I au concours ATS en 2009

17

® ®

Épreuves écrites construites à partir d’un

système industriel réel présentant un caractère

pluri technologique moderne et innovant. 

OUINON

18

® ®

Présentation du support

Documents techniques accessibles rapidement

(photos, perspectives, dessins, schémas, éléments

de maquettes numériques, …).

Données du cahier des charges fonctionnel et des

caractéristiques techniques nécessaires à l’étude

proposée.

19

® ®

Organisation des sujets autour de l’approche sciences

de l’ingénieur

Système resitué dans son contexte.

Appropriation du système selon des approches

fonctionnelles externe et interne.

Choix des problématiques étudiées liées aux chaînes

d’énergie et d’information.

Résolution des problèmes au moyen des

connaissances et des outils développés dans les

programmes de la filière ATS.

20

® ®

Première épreuve destinée à tester les capacités des

candidats à modéliser, à valider un modèle, à

analyser le comportement du système étudié et à

valider ses performances au regard des

caractéristiques d’un cahier des charges.

Deuxième épreuve destinée à tester les aptitudes des

candidats à analyser les solutions constructives

retenues et leur évolution, et à proposer des

modifications.

21

® ®

S1 Analyse fonctionnelle

S11 Le point de vue externe

S12 Le point de vue interne

S2 Fonctions du produit

S21 Alimenter en énergie

S22 Convertir l'énergie

S23 Transmettre l'énergie

S24 Acquérir et traiter l'information

S25 Communiquer l'information

Réflexions à mener

Programme (voir celui de la filière TSI)

22

® ®

S3 Comportement des systèmes : outils et modèles

S31 La chaîne d'énergie

S32 La chaîne d'information

S4 Représentation des produits et démarche de

conception

S41 La représentation des produits

S42 La démarche de conception

S43 La démarche de réalisation et de qualification

23

® ®

Programmes d’enseignements communs  et programmes

d’enseignements complémentaires

Doit-on les maintenir ? Comment les optimiser ?

24

® ®

Troisième module (voir BOEN HS n°6 du 16 septembre 2004)

Certains compléments optionnels peuvent faciliter la

préparation à des écoles n’appartenant au champ de

la mécanique ou du génie électrique.

… l’objectif fixé étant d’adjoindre éventuellement dans

chaque lycée un pôle supplémentaire adjacent à ceux

existants : par exemple, génie civil, génie

électronique, génie des procédés, génie chimique, …

25

® ®

« Il est plus facile de désintégrer un atome qu'un

préjugé »

« C'est le devoir de chaque homme de rendre au

monde au moins autant qu'il en a reçu ».