RB5 — Restez Branchés V5

  • Plein écran
  • Ecran large
  • Ecran étroit
  • Agrandir le texte
  • Taille par défaut
  • Rapetisser le texte

Thème TIPE 2003/2004 : objets, structures, formes et matériaux — Reconnaissance, représentation et analyse

Envoyer Imprimer PDF

L'essentiel

Thème de TIPE pour les concours 2004 :

Objets, structures, formes et matériaux — Reconnaissance, représentation et analyse

 

 

Les TIPE 2003/2004 au Bulletin Officiel

Extrait du Bulletin Officiel de l'Education Nationale n°24 du 12 juin 2003.
Source : http://www.education.gouv.fr/bo/2003/24/MEN0301065A.htm

Ce texte est repris ci-dessous.


TRAVAUX D'INITIATIVE PERSONNELLE ENCADRÉS
Thème des TIPE dans certaines classes préparatoires aux grandes écoles - année 2003-2004
NOR : MENS0301065A
RLR : 471-0
ARRÊTÉ DU 13-5-2003
JO DU 23-5-2003
MEN
DES A9
--------------------------------------------------------------------------------
Vu arrêtés du 3-7-1995 ; A. du 11-3-1998 mod. ; avis du ministre de la défense du 17-3-2003 ; avis du ministre de l’agriculture, de l’alimentation, de la pêche et des affaires rurales du 7-2-2003; avis du CSE du 10-4-2003, avis du CNESER du 17-3-2003
--------------------------------------------------------------------------------

Article 1 - Les thèmes des travaux d’initiative personnelle encadrés dans les classes préparatoires de seconde année, affectées ou non d’une étoile, des filières 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) sont fixés conformément à l’annexe du présent arrêté.
Article 2 - Les dispositions du présent arrêté s’appliquent à l’année scolaire 2003-2004.
Article 3 - Le directeur de l’enseignement supérieur est chargé de l’exécution du présent arrêté, qui sera publié au Journal officiel de la République française.

Fait à Paris, le 13 mai 2003
Pour le ministre de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche
et par délégation,
Par empêchement du directeur de l’enseignement supérieur,
Le chef de service
Jean-Pierre KOROLITSKI

Annexe
Les thèmes des TIPE pour les deux années scolaires 2003-2004 et 2004-2005 s’inscrivent dans la perspective générale suivante :

Les technologies et les sciences mises au service du développement durable

(Les recherches des candidats devront montrer un lien avec cette perspective.)

I - Pour l’année scolaire 2003-2004 le thème TIPE commun aux filières MP, PC, PSI, PT, TSI, TPC, est intitulé :
Objets, structures, formes et matériau
Reconnaissance, représentation et analyse

1 - Principes généraux
Le thème est commun pour faciliter les échanges entre filières. Le décloisonnement des disciplines est recommandé, en accord avec les objectifs de formation généraux dans les CPGE scientifiques. Ce décloisonnement est un but des TIPE. L’ancrage des TIPE à la perspective globale énoncée plus haut assure leur interdisciplinarité de façon naturelle et non formelle ou artificielle.

2 - Commentaire
Objets, structures, formes et matériaux constituent quatre points d’entrée pour décrire et étudier notre environnement, spécifier, concevoir, produire, exploiter les systèmes techniques. La connaissance du monde, les industries des différentes sociétés se sont développées à partir de la reconnaissance, de la représentation et de l’analyse de ces quatre termes. Les sens de ces termes sont étroitement liés entre eux, tant sous l’aspect des disciplines scientifiques que sous celui des filières de CPGE. L’exemple suivant est représentatif de ce réseau de liens : pour obtenir un matériau aux propriétés physico- chimiques spécifiées à l’avance, une solution optimisée, respectant en particulier des contraintes environnementales, consiste souvent à concevoir ce matériau idéalement avant de le réaliser et de le tester. Ce travail fait coopérer des ingénieurs de domaines d’expertises différents, physiciens, mathématiciens, informaticiens, chimistes, concepteurs, constructeurs et réalisateurs.
Pour le chimiste, un objet sera un assemblage d’atomes, de molécules qu’il doit selon les cas, analyser, concevoir, synthétiser. Le physicien étudiera plutôt le même objet sous l’angle des relations structures-propriétés qui conduiront par exemple à la réalisation d’un composant répondant à une fonction déterminée. Mais il pourra aussi procéder à l’étude de nouvelles propriétés. En mathématiques, l’objet, qu’il soit concret ou abstrait, sera représenté soit par une structure algébrique, soit d’un point de vue topologique ou géométrique. Pour les sciences industrielles, l’étude des matériaux et les choix qui y correspondent constituent la phase incontournable de la définition et de la matérialisation des objets ou des structures répondant aux cahier des charges de la commande. Ces matériaux doivent être compris au sens large de matériaux et matériels : composants électroniques par exemple.
Objets, structures, formes et matériaux déclinés dans les domaines des mathématiques, de la physique, de la chimie, des sciences industrielles et de l’informatique doivent être pour l’élève de CPGE l’occasion de développer des sujets d’études originaux et pluridisciplinaires. Aborder les programmes d’une manière transversale, c’est par exemple élaborer dans un TIPE une modélisation mathématique, sa mise en œuvre informatique, et une étude des relations entre la structure et les propriétés physiques et chimiques d’un matériau. À une telle étude des relations, on peut aussi associer une exploitation de cette étude, en vue de la réalisation de matériaux composants de systèmes techniques apportant la valeur ajoutée que l’on recherche. Dans ce dernier type d’association, une modélisation peut aussi trouver sa place. Bien sûr, il est possible d’associer les approches disciplinaires autrement que dans les exemples qui viennent d’être proposés.

II - Pour l’année scolaire 2003-2004, le thème des travaux d’initiative personnelle encadrés dans les classes préparatoires de seconde année de la filière BCPST est le suivant :
Les milieux aquatiques continentaux et côtiers : stabilité et variabilité naturelles ou anthropiques
La compréhension du fonctionnement et de la dynamique de ces milieux est indispensable dans l’objectif d’un développement durable de la planète. Leur stabilité ou les modifications qui peuvent y être observées face aux variations de condition, temporaires ou durables, d’origine naturelle ou anthropique, seront étudiées dans cette optique, sur une durée n’excédant pas quelques siècles.
Le travail fourni doit comporter une production personnelle de l’étudiant (observation et description d’objets naturels, collecte, tri et traitement de données, mise en évidence de phénomènes, expérimentation, exploitation d’un logiciel...), réalisée dans le cadre d’une investigation sur un problème scientifique ; cette production ne peut en aucun cas se limiter à une simple synthèse d’informations collectées.

Instructions complémentaires
Ces instructions concernent uniquement le thème de la filière BCPST :
Les milieux aquatiques continentaux et côtiers : stabilité et variabilité naturelles ou anthropiques
L’étudiant choisit un sujet de travail, à dominante biologique, ou à dominante géologique, ou mixte.
Les travaux se concrétisent par la rédaction d’un rapport comportant de six à dix pages au maximum illustrations comprises (au maximum 20 000 caractères). Les textes et figures sont originaux sauf, éventuellement, pour des documents servant de base à la question qui est à l’origine de l’étude. Les étudiants effectuent ces travaux de façon individuelle, ou bien en petit groupe (le groupe de trois étudiants est conseillé), pour tout ou partie de la recherche. Si le travail a été réparti entre les membres du groupe, la part de chacun devra être précisée. En tout cas, chaque étudiant doit s’engager personnellement sur l’intégralité du projet présenté dans son rapport.

Des pistes d'analyse
Le B.O. ne donne qu'une description sommaire pour se mettre sur la voie. Cela ne constitue pas encore véritablement des "pistes".
Le thème en soit, ne constitue pas un obstacle majeur car des objets, des formes et leur reconnaissance, nous en manipulons tous chaque jour dans nos activités de technologues. C'est sur cette base que la tableau ci-dessous a été construit à partir des sujets qui inspirent les enseignants de technologie en TSI au lycée du Hainaut.

De plus, dans le cas de la TSI, se limiter à un seul domaine, Génie Mécanique ou Génie Electrique, nous semble être une erreur : la pluridisciplinarité et la transversalité technologique nous paraissent de rigueur ici.

Cependant, la mention indiquant qu'il faut envisager les travaux et les recherches dans le sens du "développement durable" semble un peu de "circonstance". En particulier, devons-nous écarter les sujets technologiques qui ne s'inscriraient pas dans cette perspective ? Sur ce plan, la réflexion reste à mener.
Dans le tableau, une mention indique cependant si l'on peut traiter la proposition dans le cadre du développement durable. A suivre...
Des pistes, accompagnées éventuellement de précisions et de détails.

Des pistes, accompagnées éventuellement de précisions et de détails
Mots-clefs
Dvlp durable ?
Dans les alimentations électriques, l'usage de plusieurs condensateurs de découplage s'appuie sur le choix de différentes technologies. A chacune d'elle, un modèle représente le comportement dans une bande de fréquence donnée. La superposition de plusieurs composants permet à chacun de couvrir une partie du plan de fréquence complet.

Structure, représentation, analyse

Association de différentes technologies pour la motorisation des véhicules dits "hybrides".
Structure
Oui
Les matériaux composites
Matériaux, analyse
Oui
La reconnaissances des formes au travers de celle des images dans la vie quotidienne et dans les applications industrielles.
Objet, forme, reconnaissance, analyse
?
Les alliages : assembler des matériaux disposant de propriétés données pour en élaborer un nouveau regroupant la plupart des avantages des matériaux composants. Par exemple, l'inox
Structure, matériaux
Oui
Les propriétés supraconductrices des matériaux.
Dans la nature, il existe des matériaux naturellement supraconducteurs, hélas souvent à des températures très basses, proches de 0 Kelvin ! L'enjeu aujourd'hui est de mettre au point des matériaux disposant de ces propriétés à température ambiante. Dans ce cadre, on a remarqué que des substances qui ne sont jamais supraconductrices, lorsqu'elles sont "alliées" disposent de la bonne propriété, à température ambiante, de surcroît !
Structure, matériaux
Les observations précédentes peuvent être transposées aux semiconducteurs : Ce qui n'était que des dopants, l'arsenic ou le gallium peuvent être combinés pour former l'arséniure de gallium (GaAs)
Structure, matériaux
Le revêtement de bâtiments, de mur; etc. avec des formes adaptées permet de lutter contre les pollutions sonores (Voir les chambres anéchoïdes).
Objet, forme, matériaux
Oui
Dans la phase de tri des déchets, des procédés de reconnaissance des formes permettent de localiser et séparer les différents éléments.
Objet, forme, reconnaissance, analyse
Oui
L'organisation cristallographique des métaux (formes moléculaires) est modifiée par les traitements thermiques pour adapter les caractérisistiques mécaniques (dureté, etc.).
Structure, matériaux
Les nouveaux produits de consommation utilisent beaucoup de matières premières. Après leur transformation, leur élaboration et leur utilisation, leur fin de vie les conduit à devenir des déchets. Le processus de conception peut éviter partiellement cela, en intègrant la notion de recyclage.
Objet, matériaux, forme
Oui

Voir aussi les liens spécifiques au Développement Durable.

 

Vous êtes ici :