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Thème TIPE 2009/2010 : surface

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L'essentiel

Thème de TIPE pour les concours 2010 :

surface

 

Des précisions dans la suite de l'article et plein de pistes de recherche pour trouver un bon sujet de TIPE 2009-2010...

 

 

Le TIPE 2009-2010 au Bulletin Officel de l'Education Nationale

Référence : Bulletin Officiel de l'Education nationale n°27 du 2 juillet 2009 (NOR > ESRS0900277A)

NOR : ESRS0900277A
RLR : 471-0
arrêté du 26-5-2009
ESR - DGESIP

Vu code de l'éducation ; décret n°94-1015 du 23-11-1994 modifié notamment par le décret n° 2007-692 du 3-5-2007, et notamment son article 11 ; arrêtés du 3-7-1995 ; arrêté du 11-3-1998 modifié ; arrêté du 3-5-2005 ; avis du CNESER du 16-2-2009 ; avis du CSE du 26-3-2009

Article 1 - Le thème des travaux d'initiative personnelle encadrés dans les classes préparatoires de seconde année, affectées ou non d'une étoile, des voies : mathématique et physique (MP), physique et chimie (PC), physique et sciences de l'ingénieur (PSI), physique et technologie (PT), technologie et sciences industrielles (TSI), technologie, physique et chimie (TPC) et biologie, chimie, physique et sciences de la Terre (BCPST), technologie-biologie (TB) est fixé pour l'année scolaire 2009-2010 conformément à l'annexe du présent arrêté.
Article 2 - Le directeur général pour l'enseignement supérieur et l'insertion professionnelle est chargé de l'exécution du présent arrêté.
Fait à Paris, le 26 mai 2009
Pour la ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche
et par délégation,
Pour le directeur général pour l'enseignement supérieur et l'insertion professionnelle,
Le chef du service de la stratégie de l'enseignement supérieur et l'insertion professionnelle
Alain Coulon

Annexe
I - Rappel d'un des objectifs de formation des TIPE : initiation à la démarche de recherche scientifique
Lors des travaux d'initiative personnelle encadrés, l'étudiant a un travail personnel à effectuer, qui le met en situation de responsabilité. Cette activité est en particulier une initiation, un entraînement, à la démarche de recherche scientifique dont chacun sait que les processus afférents sont nombreux et variés.
L'activité de TIPE doit amener l'étudiant à se poser des questions avant de tenter d'y répondre. En effet, le questionnement préalable à l'élaboration ou à la recherche des solutions est une attitude courante que pratiquent les scientifiques, chercheurs, ingénieurs.
La recherche scientifique conduit à l'élaboration d'objets de pensée et d'objets réels qui participent au processus permanent de construction de la science à l'oeuvre et portent le nom d'inventions, de découvertes et d'innovations scientifiques et technologiques. La mise en convergence de travaux de recherche émanant de plusieurs champs disciplinaires assure le progrès des connaissances et permet des avancées dans l'intelligibilité du monde réel.
II - Intitulé du thème TIPE pour l'année scolaire 2009-2010
Pour l'année 2009-2010 le thème TIPE commun aux filières BCPST, MP, PC, PSI, PT, TB, TPC, TSI est intitulé : Surface.
III - Commentaires
Le travail de l'étudiant en TIPE doit être centré sur une véritable démarche scientifique réalisée de façon concrète. L'analyse du réel, de faits, d'objets. doit permettre de dégager une problématique en relation explicite avec le thème proposé. La recherche d'explication comprend une investigation mettant en oeuvre des outils et méthodes auxquels on recourt classiquement dans tout travail de recherche scientifique (observations, réalisation pratique d'expériences, modélisations, formulation d'hypothèses, simulations, validation ou invalidation de modèles par comparaison au réel, etc.). Cela doit amener l'étudiant à découvrir par lui-même, sans ambition excessive, mais en sollicitant ses capacités d'invention et d'initiative.

IV - Contenus et modalités
L'adhérence du sujet choisi par l'étudiant au thème de l'année pourra s'opérer par des entrées diverses comme le suggère la liste non exhaustive suivante : interface (échange, contact.), frontière (limite, discontinuité.), réalisation (traitement, contrôle .).
Le travail fourni conduira à une production personnelle de l'étudiant (observation et description d'objets naturels ou artificiels, traitement de données, mise en évidence de phénomènes, expérimentation, exploitation de l'outil informatique, modélisation, élaboration, .) réalisée dans le cadre du sujet choisi adhérant au thème. Cette production ne peut en aucun cas se limiter à une simple synthèse d'informations collectées, mais devra comporter une « valeur ajoutée » apportée par l'étudiant.
Les étudiants effectuent ces travaux de façon individuelle ou en petit groupe d'au maximum cinq étudiants, la qualité et le nombre des thèmes choisis permettant une réflexion générale du groupe. Toutefois, dans le cas d'un travail collectif, le candidat devra être capable à la fois de présenter la philosophie générale du projet, et de faire ressortir nettement son apport personnel à cette oeuvre commune.

Analyse et quelques pistes

Avant de s'attaquer à la recherche d'un support et d'un sujet, il est important de bien s'imprégner de l'alinéa I de l'annexe permettant de cadrer l'esprit dans lequel se déroule l'activité de TIPE.

Les quelques idées regoupées dans le tableau suivant s'inspirent en partie des indications apportées par l'alinéa IV de l'annexe du JO.

Mots clefs Catégories Domaines d'études ou systèmes
Topologie Mathématiques Ex. d'application : plan de métro
Surfaces/surfaces minimales
surfaces fractales
Mathématiques/Physique
Ex. d'application : bulles de savon
Ex. d'application : antennes fractales
ref. tension superficielle wikipedia
Milieux, changement de milieux
Physique/ thermodynamique filtres, microfiltres
Surface hydrophobe
Physique et applications Exemples avec les références suivantes:
article CNRS, Futura Sciences, le mouillage nul, la physique d'une goutte d'eau, La super hydrophobie comme nouvel agent nettoyant, etc. avec l'entrée "surface hydrophobe"
Surface oléophobe Physique et applications
Exemple avec la référence suivante : La Recherche
Interfaces (de communication, pour capteurs, etc.)
Génie électrique
Surface : de contact, tribologie, etc.
Génie mécanique rugosité, etc.
Traitement de surface : matérieux, etc.
Génie mécanique
Trempe(s), nitruration, boruration, cémentation, implantation ionique, etc.
surfaces poreuses Génie mécanique Filtres,
Isolants Génie électrique
Supercondensateurs
Composants montés en surface (cms)
Electronique
La technique, atouts, gains
Surface et traitement antireflet Optique lunetterie, écrans, objectifs photographiques, etc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D'autres travaux de collecte d'informations et de pistes à suivre sur http://fuscia.info/fr/tipeSurfaces.php

Autres mots-clefs et notions attachés au thème, mais non classés (the brain storming results) :

surface d'impact, surface de projection, surface de contact (pour interfaces tactiles informatiques, ec. touch pad, iPhone, Surface microsoft 7), surface vibrante (vibration d'une plaque, pb non stationnaire), corrosion des matériaux,Interactions surfaces-environnement (mécanismes de corrosion et oxydation, tenue mécanique en relation avec l’environnement, fatigue de contact et usure, influence de l’état et de la microstructure de surface, modélisation et simulation aux différentes échelles), contact pneu-route, surfaces polies et polissoires, la plus petite surface qui enveloppe un volume donné (Revue La Recherche, valable aussi en optimisation dans le cas des boites de conserve), capteurs CCD, écrans plats (CCD ou plasma), furtivité (peintures pour surfaces non réfléchissantes), etc.

Pour chercher des pistes et obtenir des informations, vous pouvez consulter les sites suivants :

  • La page des liens
  • le site de l'UPSTI (association d'enseignants de SII) propose un guide des TIPE pour les épreuves C et D.
    Des conseils, le déroulement des épreuves, etc.
  • Références de base
  • Le site SCEI-concours propose les archives de l'épreuve depuis 1998.
  • Le site Interstice : http://interstices.info
    Interstices, site de culture scientifique lancé à l'initiative de l'INRIA, en partenariat avec le CNRS et l'ASTI, propose pour la cinquième année consécutive un article sur le thème TIPE. Cette année, il est intitulé “Ces surfaces qui nous entourent”. Généraliste en ce qui concerne les prépas, il évoque les fondements mathématiques et physiques des surfaces, puis s"intéresse aux aspects relatifs à la modilisation numérique des surfaces, par exemple dans les application de CAO (maillage pour éléments finis). Un paragraphe traite de l'imagerie (technique, médicale, etc), un autre de réalité virtuelle et un dernier des interfaces hommes-machines évoqué ci-dessus. Il entre cependant de manière assez peu détaillée dans le domaine des technologies.
    En plus de cet article, l'INRIA rappelle par ailleurs que ses chercheurs peuvent être sollicités (gracieusement) par les étudiants pour leur TIPE et que les centres de documentation de l'INRIA leurs sont ouverts.
  • le site prepas.org à l'adresse : http://prepas.org/renseignementselevescpge/tipe.htm
  • Des propositions de sujets de chercheurs du CEA : http://www.cea.fr/jeunes/tipe
  • Forum "Futura Science " : http://forums.futura-sciences.com/thread128184.html
  • Le site web TIPETOP : http://www.tipetop.fr/
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