Annexe
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Tableau 1 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE DE PRODUCTION ORALE EN CONTINU |
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Exemples de tâche professionnelle |
Niveaux |
Exigences associées à la tâche |
Exemples de situation professionnelle |
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Annoncer une décision prise par une ou un responsable |
B1 : peut faire de très brèves annonces préparées même avec une intonation et un accent étrangers. B2 : peut faire des annonces sur la plupart des sujets avec clarté et spontanéité. |
Respecter l'information à transmettre. Adapter l'annonce au contexte et à l'auditoire. |
Dans le cadre d'un projet, la personne titulaire du diplôme assiste la personne pilote du projet qui a pris une décision quant à la suite à donner au projet. Dans le cadre d'un déplacement, la personne titulaire du diplôme peut s'adresser à un hôtel ou un prestataire pour indiquer des modifications voire des annulations et régler les modalités administratives qui en découlent. |
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Présenter oralement une information Rendre compte d'un travail réalisé |
B1 : peut faire une description directe et non compliquée en la présentant comme une succession linéaire de points. B2 : peut faire une description claire, structurée et détaillée. |
Utiliser des auxiliaires de présentation divers (diaporamas, vidéos, tutoriels, etc.) Rendre le propos clair par des synthèses partielles, la mise en évidence des parties de l'exposé, le recours à des illustrations ou graphiques Rendre l'auditoire actif en suscitant des demandes d'élucidation, d'explication complémentaire ou une discussion à des moments précis de l'exposé |
Lors de l'accueil de clients étrangers, la personne titulaire du diplôme présente son entreprise, son activité et l'organisation de sa structure. Elle peut présenter les aspects techniques mais également liés à la sécurité du site, des procédures à respecter. Dans le cadre d'un projet, la personne titulaire du diplôme rend compte à un collaborateur ou une collaboratrice d'une filiale à l'étranger de l'avancement du projet (tâches finalisées, imprévus rencontrés, proposition de solutions). Dans une situation d'urgence, (intrusion, attentats, etc.), la personne titulaire du diplôme peut donner des informations de sécurité compréhensibles pour la clientèle étrangère. La personne titulaire du diplôme adapte les capsules de présentation sur des chaînes de vidéos en ligne pour la clientèle internationale. |
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Argumenter pour aider à la prise de décision Expliquer à des partenaires les raisons d'une décision prise par une ou un responsable |
B1 : peut développer une argumentation suffisante pour se faire comprendre, peut donner brièvement raisons et explications relatives à des opinions, projets et actions, peut faire un exposé simple, direct et préparé et sait expliciter les points importants avec précision. B2 : peut développer une argumentation claire avec des arguments secondaires et exemples pertinents, peut enchaîner des arguments avec logique, peut expliquer un point de vue sur un problème en donnant les avantages et les inconvénients d'options diverses. |
Faire une présentation organisée : mettre en évidence les avantages et les inconvénients d'une option. Savoir s'exprimer à partir de notes succinctes. Savoir rapporter des données chiffrées (proportions, dates, etc.). Savoir hiérarchiser les informations de manière à établir un plan cohérent. Savoir souligner les relations logiques dans le discours : changement d'orientation, compléments, illustrations. Connaître les formes linguistiques utiles pour argumenter : expression de l'opinion, de l'accord/désaccord, du contraste, de la cause, de la conséquence, etc. |
Au sein d'un groupe de travail, la personne titulaire du diplôme assiste sa ou son responsable hiérarchique et présente un diagnostic de la situation et propose des solutions en mettant en évidence les avantages et les inconvénients de chacune d'elle de manière à aider à la prise de décision. Une fois la décision arrêtée, elle l'explique aux partenaires concernés. La personne titulaire du diplôme peut assister sa ou son responsable hiérarchique pour animer une réunion avec des participants étrangers. Elle peut introduire la réunion (objectifs, ordre du jour) et/ou conclure la réunion (synthèse des échanges, solutions retenues, etc.). |
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Tableau 2 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE D'INTERACTION ORALE |
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Exemples de tâche professionnelle |
Niveaux |
Exigences associées à la tâche |
Exemples de situation professionnelle |
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Participer à un entretien |
B1 : peut répondre aux questions mais peut avoir besoin de faire répéter. Peut exprimer poliment un accord ou un désaccord, donner brièvement des raisons et explications, fournir des renseignements concrets mais avec une précision limitée. B2 : peut répondre aux questions avec aisance. Peut prendre l'initiative lors d'un entretien en résumant ce qu'il a compris et en approfondissant les réponses intéressantes. |
Savoir intervenir sur des sujets appropriés de façon à entretenir une conversation informelle n'entraînant aucune tension. Savoir intervenir de manière adéquate en utilisant les moyens d'expression appropriés. Savoir commencer un discours, prendre la parole au bon moment et terminer la conversation quand on le souhaite même si c'est parfois sans élégance. Savoir varier la formulation de ce que l'on souhaite dire. Savoir expliciter une idée, un point précis, corriger une erreur d'interprétation, apporter un complément d'information. Savoir formuler une demande, donner une information, exposer un problème, intervenir avec diplomatie. Savoir utiliser des expressions toutes faites pour gagner du temps, pour formuler son propos et garder la parole. Savoir donner suite à des déclarations faites par d'autres interlocuteurs et en faisant des remarques à propos de celles-ci pour faciliter le développement de la discussion. Savoir soutenir la conversation sur un terrain connu en confirmant sa compréhension, en invitant les autres à participer etc. Savoir poser des questions pour vérifier que l'on a compris ce que le locuteur voulait dire et faire clarifier les points équivoques. Confirmer que l'on a compris et inviter les autres à participer. Savoir s'adapter aux changements de sujet, de style et de tons rencontrés normalement au cours de la formation. |
Lors d'une réunion de travail avec un partenaire étranger, la personne titulaire du diplôme échange pour organiser le déplacement d'une personne de son équipe. Une collaboratrice ou un collaborateur de l'équipe peut déléguer à la personne titulaire du diplôme la prise en charge d'un prestataire étranger afin de recueillir les informations nécessaires et éventuellement négocier avec ce dernier. La ou le responsable hiérarchique peut confier à la personne titulaire du diplôme l'accueil d'une candidate étrangère ou d'un candidat étranger pour un recrutement. |
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Communiquer au téléphone ou en face à face |
B1 : peut échanger avec une certaine assurance, un grand nombre d'informations sur des sujets courants, discuter la solution de problèmes particuliers, transmettre une information simple et directe et demander plus de renseignements et des directives détaillées. Peut prendre rendez-vous, gérer une plainte, réserver un voyage ou un hébergement et traiter avec des autorités à l'étranger. Peut exprimer la surprise, la joie, la tristesse, la curiosité et l'indifférence et exprimer ces sentiments mais éprouve encore des difficultés à formuler exactement ce qu'il veut dire B2 : peut transmettre avec sûreté une information détaillée, décrire de façon claire une démarche et faire la synthèse d'informations et d'arguments et en rendre compte, peut esquisser clairement à grands traits une question ou un problème, faire des spéculations sur les causes et les conséquences et mesurer les avantages et les inconvénients des différentes approches, Peut mener une négociation pour trouver une solution à un problème (plainte, recours) Peut exprimer des émotions et justifier ses opinions. |
La personne titulaire du diplôme accueille des partenaires étrangers et les dirige vers leurs interlocutrices et interlocuteurs. Pour gérer l'approvisionnement en fournitures de son service, la personne titulaire du diplôme s'adresse à un fournisseur étranger pour demander le tarif de produits. Lors de la réception d'un appel téléphonique, la personne titulaire du diplôme réalise un filtrage de l'appel en respectant les consignes de sa ou son responsable hiérarchique. Lors de l'accueil d'un groupe étranger dans le cadre par exemple de tourisme industriel, la personne titulaire du diplôme peut échanger avec le groupe sur l'histoire de l'entreprise et son implantation dans un lieu géographique. Lors d'un déplacement à l'étranger de responsables ou de collaboratrices ou collaborateurs, la personne titulaire du diplôme peut intervenir par téléphone auprès des autorités pour traiter une situation liée au transport de matériel auprès de services de douanes, consulat, service de police, etc. |
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Tableau 3 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE DE COMPRÉHENSION DE L'ORAL |
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Exemples de tâche professionnelle |
Niveaux |
Exigences associées à la tâche |
Exemples de situation professionnelle |
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Comprendre une information ou une demande d'information en face à face ou au téléphone pour être en mesure de se renseigner, s'informer ou réagir en conséquence dans le cas par exemple d'une réclamation |
B1 : peut comprendre l'information si la langue est standard et clairement articulée. Peut suivre les points principaux d'une discussion conduite dans une langue simple. B2 : peut comprendre en détail les explications données au téléphone ainsi que le ton adopté par l'interlocuteur et son humeur. Peut suivre une conversation qui se déroule à vitesse normale mais doit faire des efforts. |
Anticiper la teneur du message à partir d'indices situationnels ou de la connaissance préalable que l'on a de l'interlocuteur ou du sujet de la conversation à tenir de façon à orienter son écoute. Déduire des informations des éléments périphériques (bruits de fond, voix, ton, etc.). |
La personne titulaire du diplôme accueille ou reçoit un appel d'un partenaire étranger et doit comprendre son besoin. La personne titulaire du diplôme contacte un prestataire ou un fournisseur pour lui faire part d'un oubli ou d'une erreur. La personne titulaire du diplôme doit pouvoir renseigner une ou un salarié sur la réservation d'un hébergement ou encore d'un moyen de transport. Comprendre des annonces et des messages oraux dans un lieu public ou sur un répondeur pour s'orienter, obtenir des renseignements |
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Comprendre des consignes pour effectuer une tâche |
B1 : Peut comprendre en détail des informations techniques simples. B2 : Peut comprendre en détail des annonces et messages courants à condition que la langue soit standard et le débit normal. |
Pour des annonces : - repérer les informations essentielles dans un environnement sonore bruyant (cas d'annonces dans des lieux publics), - repérer les marqueurs indiquant un ordre d'exécution (tout d'abord, ensuite, après avoir fait ceci, enfin, etc.), - repérer les données chiffrées (dates, heures, porte, quai, numéro de train ou de vol), Pour des consignes : - maîtriser les formes verbales utiles (impératifs, infinitifs). Dans cette tâche d'interaction c'est la partie compréhension qui est traitée ici. Pour la partie expression, se reporter à la tâche correspondante dans le tableau : interaction orale. |
La personne titulaire du diplôme écoute un message téléphonique laissé par un partenaire étranger et rend compte de l'appel à sa ou son responsable hiérarchique. |
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Comprendre des documents audio-visuels par exemple en relation avec le domaine professionnel, pour s'informer |
B1 : peut comprendre les points principaux B2 : peut comprendre le contenu factuel et le point de vue adopté dans des émissions de télévision ou des vidéos relatives à son domaine d'intervention. |
Déduire des informations des éléments périphériques (bruits de fond, voix, ton, images…). Repérer les différents locuteurs et leurs relations |
La personne titulaire du diplôme visualise une vidéo sur le site d'un hôtel pour préparer le déplacement d'une personne de son équipe. Elle peut également travailler sur des applications d'une région, d'une ville et transmettre les informations (applications de métro ou météo, etc.). Elle peut également s'informer des travaux de clients ou concurrents à partir des présentations sur des chaines de présentation en ligne et sur les réseaux sociaux. |
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Tableau 4 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE DE COMPRÉHENSION DE DOCUMENTS ÉCRITS |
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Exemples de tâche professionnelle |
Niveaux |
Exigences associées à la tâche |
Exemples de situation professionnelle |
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Lire de courts écrits quotidiens, des documents d'entreprise, des instructions, la correspondance professionnelle, pour trouver une information exécuter une tâche ou réagir en conséquence |
B1 : peut comprendre l'essentiel et prélever les informations pertinentes nécessaires à une réutilisation, les classer à condition que les documents soient courts et directs. Peut comprendre le mode d'emploi d'un appareil, le mode opératoire d'un logiciel s'il est direct, non complexe et clairement rédigé. B2 : peut comprendre dans le détail des instructions longues et complexes (mode d'emploi, consignes de sécurité, description d'un processus ou d'une marche à suivre). Peut exploiter des sources d'information multiples afin de sélectionner les informations pertinentes et en faire la synthèse. |
Adapter la méthode de lecture au texte et à l'objectif de lecture (informations recherchées par exemple). Repérer les phrases clés afin d'accéder à l'essentiel par une lecture survol. Retrouver les phrases minimales afin d'accéder rapidement à la compréhension de l'essentiel. Pour la correspondance : - repérer expéditeur, destinataire, - identifier le problème posé. |
La personne titulaire d'un diplôme reçoit d'un partenaire étranger un courriel destiné à sa ou son responsable hiérarchique. Elle recherche sur la toile (web) un produit pour gérer l'approvisionnement en fournitures de son service. |
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Lire des articles de presse et des documents divers (essais, témoignages…) en relation ou non avec l'activité de l'entreprise pour s'informer au sujet du pays étranger |
B1 : reconnaître les points significatifs dans un article de journal direct et non complexe. B2 : identifier rapidement le contenu et la pertinence d'une information, obtenir des renseignements dans des articles spécialisés, comprendre des articles sur des problèmes contemporains et dans lesquels les auteurs adoptent une position ou un point de vue. |
Prendre rapidement connaissance du contenu d'un article grâce au titre, au sous-titre, au paragraphe introductif et à la conclusion. Repérer les phrases clés afin d'accéder à l'essentiel par une lecture survol. Retrouver les phrases minimales afin d'accéder rapidement à la compréhension de l'essentiel. Savoir identifier les intentions de l'auteur et distinguer les faits des opinions. |
Dans le cadre de sa veille informationnelle, La personne titulaire d'un diplôme est abonnée à une lettre d'information (newsletter) en langue étrangère. La personne titulaire d'un diplôme suit l'actualité de l'entreprise et de ses concurrents sur les réseaux sociaux et la toile (web). |
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Tableau 5 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE DE PRODUCTION ET INTERACTION ÉCRITES |
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Exemples de tâche professionnelle |
Niveaux |
Exigences associées à la tâche |
Exemples de situation professionnelle |
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Rédiger des documents professionnels pour communiquer avec des clients, fournisseurs ou des prestataires |
B1 : peut apporter une information directe. B2 : peut rédiger des courriers de façon structurée en soulignant ce qui est important et en faisant des commentaires. |
Connaître les différents types de courriers : structure, présentation, mise en page. Disposer de modèles de documents. Savoir écrire les dates. Savoir utiliser les formules d'usage. Savoir développer une argumentation claire avec arguments secondaires et exemples pertinents, savoir enchaîner des arguments avec logique, savoir-faire une contre-proposition. Contrôler sa production a posteriori. |
La personne titulaire du diplôme rédige un courriel pour demander des renseignements à un prestataire. Elle joint un cahier des charges détaillant le besoin. Elle rédige un article en langue étrangère publié sur le réseau social d'entreprise. Elle répond à un message posté sur le forum de l'espace de travail collaboratif en langue étrangère. Elle assure la visibilité de l'entreprise sur les réseaux sociaux en partageant des informations en langue étrangère. |
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Rédiger des notes et des messages à destination d'un tiers pour transmettre des informations, donner des consignes. |
B1* : peut prendre un message concernant une demande d'information, l'explication d'un problème, peut laisser des notes qui transmettent une information simple et immédiatement pertinente à des employés, des collaborateurs, des collègues, un supérieur, etc. en communiquant de manière compréhensible les points qui lui semblent importants. * Il n'existe pas de descripteur pour le niveau B2. C'est donc le descripteur pour le niveau B1 qui est pris comme référence. |
Formuler de façon concise. Mettre en évidence l'essentiel. |
La personne titulaire du diplôme a reçu une consigne qu'elle doit transmettre à un partenaire étranger. La personne titulaire du diplôme doit rédiger ou traduire une courte note d'information à destination de collaboratrices et collaborateurs étrangers. Elle peut mettre un jour un document en ligne qui ne serait pas actualisé (visa, demande ESTA ou autres pour les pays hors de l'union européenne). |
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Préparer des supports de communication |
B1 : peut écrire des descriptions détaillées et articulées. Des erreurs de langue subsistent mais ne gênent pas la lecture. B2 : peut écrire des descriptions claires et détaillées. Les erreurs de syntaxe sont rares et corrigées à la relecture. |
Analyser les consignes afin d'identifier les mots clés qui vont renseigner sur le type d'écrit à produire (décrire, argumenter, comparer, expliquer, raconter), et l'objectif de la description (présenter de façon neutre, convaincre, etc.). Mobiliser ses connaissances afin de prévoir la structure du document à produire, les idées, les moyens linguistiques pertinents. Contrôler sa production a posteriori pour corriger les erreurs, utiliser des reformulations en cas de difficulté. |
La personne titulaire du diplôme prépare un support en langue étrangère (diaporama ou autre) qui sera utilisé par les membres de son équipe lors d'un déplacement ou d'une réunion avec des partenaires étrangers. |
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Rédiger une synthèse d'informations à partir de sources diverses |
B1 : peut résumer une source d'information factuelle et donner son opinion. B2 : peut synthétiser des informations et des arguments issus de sources divers (oral et/ou écrites pour en rendre compte). |
Prendre des notes organisées. Rédiger de façon hiérarchisée à partir de notes. Synthétiser en fonction d'axes prédéterminés. Savoir faire ressortir les articulations du discours : marques des enchaînements logiques d'une partie à une autre, d'une sous-partie à une autre, marque de la concession, du contraste. Contrôler sa production a posteriori pour corriger les erreurs, utiliser des reformulations en cas de difficulté. |
La personne titulaire du diplôme est chargée de réaliser le compte-rendu d'une réunion en langue étrangère. |
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MATHÉMATIQUES |
L'enseignement des mathématiques dans les sections de techniciens supérieurs se réfère aux dispositions figurant aux annexes I et II de l'arrêté du 4 juin 2013 fixant les objectifs, les contenus de l'enseignement et le référentiel des capacités du domaine des mathématiques pour les brevets de technicien supérieur.
Les dispositions de cet arrêté sont précisées pour ce BTS de la façon suivante.
1. Lignes directrices
Objectifs spécifiques à la section
L'étude de phénomènes continus issus des sciences physiques et de la technologie constitue un des objectifs essentiels de la formation des techniciens supérieurs en productique mécanique. Ils sont décrits mathématiquement par des fonctions obtenues le plus souvent comme solutions d'équations différentielles.
Une vision géométrique des problèmes doit imprégner l'ensemble de l'enseignement car les méthodes de la géométrie jouent un rôle capital en analyse et dans leurs domaines d'intervention : apports du langage géométrique et des modes de représentation.
Enfin la connaissance de quelques méthodes statistiques pour contrôler la qualité d'une fabrication est indispensable dans cette formation.
Organisation des contenus
C'est en fonction de ces objectifs que l'enseignement des mathématiques est conçu ; il peut s'organiser autour de cinq pôles :
- une étude des fonctions usuelles, c'est-à-dire exponentielles, puissances et logarithme dont la maîtrise est nécessaire à ce niveau ;
- la résolution d'équations différentielles dont on a voulu marquer l'importance, en relation avec les problèmes d'évolution ;
- la résolution de problèmes géométriques rencontrés dans les divers enseignements, y compris en conception assistée par ordinateur ;
- une initiation au calcul des probabilités, suivie de notions de statistique inférentielle débouchant sur la construction des tests statistiques les plus simples utilisés en contrôle de qualité ;
- une valorisation des aspects numériques et graphiques pour l'ensemble du programme, une initiation à quelques méthodes élémentaires de l'analyse numérique et l'utilisation à cet effet des moyens informatiques appropriés : calculatrice programmable à écran graphique, ordinateur muni d'un tableur, de logiciels de calcul formel, de géométrie ou d'application (modélisation, simulation,…).
Organisation des études
En première et en deuxième année, l'horaire hebdomadaire est de 2 heures en classe entière (dont une demi-heure en co-enseignement) + 1 heure de travaux dirigés.
2. Programme
Le programme de mathématiques est constitué des modules suivants :
Fonctions d'une variable réelle, à l'exception des paragraphes « Approximation locale d'une fonction » et « Courbes paramétrées ».
Calcul intégral, à l'exception du paragraphe « Formule d'intégration par parties ».
Equations différentielles.
Statistique descriptive.
Probabilités 1.
Probabilités 2, à l'exception du paragraphe « Exemples de processus aléatoires ».
Statistique inférentielle
Configurations géométriques.
Calcul vectoriel.
3. Programme complémentaire
Le programme complémentaire ne fait pas l'objet d'une évaluation et peut être enseigné durant les heures d'accompagnement personnalisé de deuxième année.
Cet apport est un approfondissement qui peut être utile aux étudiants souhaitant des compléments spécifiques de modélisation géométrique et de calcul matriciel.
Modélisation géométrique.
Calcul matriciel.
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PHYSIQUE - CHIMIE |
1. Préambule
L'enseignement de la physique-chimie en section de techniciens supérieurs « Motorisations toutes énergies », s'appuie sur la formation scientifique acquise dans le second cycle des lycées. Il vise à renforcer la maîtrise de la démarche scientifique afin de donner à l'étudiant l'autonomie nécessaire pour réaliser les tâches professionnelles qui lui seront proposées dans son futur métier et agir en citoyen responsable. Cet enseignement vise l'acquisition ou le renforcement chez les futurs techniciens supérieurs des connaissances, des modèles physiques et des capacités à les mobiliser dans le cadre de leur exercice professionnel. Il doit leur permettre de faire face aux évolutions technologiques qu'ils rencontreront dans leurs carrières et s'inscrire dans le cadre d'une formation tout au long de la vie, tout en étant sensibilisés aux problématiques liées au développement durable.
Les compétences propres à la démarche scientifique doivent permettre aux étudiants de prendre des décisions éclairées et d'agir de manière autonome et adaptée. Ces compétences nécessitent la maîtrise de capacités qui dépassent largement le cadre de l'activité scientifique :
- confronter ses représentations avec la réalité ;
- observer en faisant preuve de curiosité ;
- mobiliser ses connaissances, rechercher, extraire et organiser l'information utile fournie par une situation, une expérience ou un document ;
- raisonner, démontrer, argumenter, exercer son esprit d'analyse.
Le programme de physique-chimie est organisé en deux parties :
- dans la première partie sont décrites les compétences que la pratique de la démarche expérimentale permet de développer. Ces compétences et les capacités associées seront exercées et mises en œuvre dans des situations variées tout au long des deux années en s'appuyant sur les domaines étudiés décrits dans la deuxième partie du programme. Leur acquisition doit donc faire l'objet d'une programmation et d'un suivi dans la durée ;
- dans la deuxième partie sont décrites les connaissances et capacités qui sont organisées en deux colonnes : à la première colonne « notions et contenus » correspond une ou plusieurs « capacités exigibles » de la deuxième colonne. Celle-ci met ainsi en valeur les éléments clefs constituant le socle de connaissances et de capacités dont l'assimilation par tous les étudiants est requise.
Le programme indique les objectifs de formation à atteindre pour tous les étudiants. Il ne représente en aucun cas une progression imposée. Le professeur doit organiser son enseignement en respectant quatre grands principes directeurs :
- la mise en activité des étudiants : l'acquisition des connaissances et des capacités sera d'autant plus efficace que les étudiants auront effectivement mis en œuvre ces capacités. La démarche expérimentale et l'approche documentaire permettent cette mise en activité. Le professeur peut mettre en œuvre d'autres activités allant dans le même sens ;
- la mise en contexte des connaissances et des capacités : le questionnement scientifique, prélude à la construction des notions et concepts, se déploiera à partir d'objets technologiques, de procédés simples ou complexes, relevant du domaine professionnel de la section. Pour dispenser son enseignement, le professeur s'appuie sur la pratique professionnelle ;
- une adaptation aux besoins des étudiants : un certain nombre des capacités exigibles du programme relèvent des programmes de lycées et sont donc déjà maîtrisées par les étudiants. La progression doit donc tenir compte des acquis des étudiants ;
- une nécessaire mise en cohérence des différents enseignements scientifiques et technologiques : la progression en physique-chimie doit être articulée avec celles mises en œuvre dans les enseignements de mathématiques et de sciences et techniques industrielles.
Le professeur peut être amené à présenter des notions en relation avec des projets d'étudiants ou avec leurs stages, notions qui ne figurent pas explicitement au programme. Ces situations sont l'occasion pour les étudiants de mobiliser les capacités visées par la formation dans un contexte nouveau et d'en conforter la maîtrise. Les connaissances complémentaires ainsi acquises ne sont pas exigibles.
2. La démarche expérimentale
Les activités expérimentales mises en œuvre dans le cadre d'une démarche scientifique mobilisent les compétences qui figurent dans le tableau ci-dessous. Des capacités associées sont explicitées afin de préciser les contours de chaque compétence : elles ne constituent pas une liste exhaustive et peuvent parfois relever de plusieurs compétences.
Les compétences doivent être acquises à l'issue de la formation en STS, le niveau d'exigence étant naturellement à mettre en perspective avec celui des autres composantes du programme de la filière concernée. Elles nécessitent d'être régulièrement mobilisées par les étudiants et sont évaluées en s'appuyant, par exemple, sur l'utilisation de grilles d'évaluation. Cela nécessite donc une programmation et un suivi dans la durée.
L'ordre de présentation de celles-ci ne préjuge pas d'un ordre de mobilisation de ces compétences lors d'une séance ou d'une séquence.
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Compétence |
Capacités (liste non exhaustive) |
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S'approprier |
- Comprendre et énoncer la problématique du travail à réaliser. - Adopter une attitude critique vis-à-vis de l'information. - Rechercher, extraire et organiser l'information en lien avec la problématique. - Utiliser le vocabulaire, les symboles et les unités mises en œuvre. |
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Analyser / Raisonner |
- Choisir un protocole et un dispositif expérimental. - Représenter ou compléter un schéma de dispositif expérimental. - Formuler une hypothèse. - Proposer une stratégie pour répondre à la problématique. - Mobiliser des connaissances dans le domaine disciplinaire. |
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Réaliser |
- Organiser le poste de travail. - Régler le matériel ou le dispositif choisi ou mis à sa disposition. - Mettre en œuvre un protocole expérimental. - Effectuer des relevés expérimentaux pertinents. - Manipuler avec assurance dans le respect des règles de sécurité. - Utiliser le matériel en respectant ses limites. |
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Valider |
- Critiquer un résultat, un protocole ou une mesure. - Exploiter et interpréter des observations, des mesures. - Valider ou infirmer une information, une hypothèse, une propriété, une loi. - Utiliser les symboles et unités adéquats. |
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Communiquer |
- Rendre compte d'observations et des résultats des travaux réalisés. - Présenter, formuler une conclusion. - Expliquer, représenter, argumenter, commenter. |
Concernant la compétence « Communiquer », la rédaction d'un compte rendu écrit constitue un objectif de la formation. Les activités expérimentales sont aussi l'occasion de travailler l'expression orale lors d'un point de situation ou d'une synthèse finale. Le but est de poursuivre la préparation des étudiants de STS à la présentation des travaux et projets qu'ils auront à conduire et à exposer au cours de leur formation et, plus généralement, dans le cadre de leur métier. L'utilisation d'un cahier de laboratoire, au sens large du terme en incluant par exemple le numérique, peut constituer un outil efficace d'apprentissage.
Mesures et incertitudes
Pour pratiquer une démarche expérimentale autonome et raisonnée, les étudiants doivent posséder de solides connaissances et capacités dans le domaine des mesures et des incertitudes : celles-ci interviennent aussi bien en amont au moment de l'analyse du protocole, du choix des instruments de mesure, etc. qu'en aval lors de la validation et de l'analyse critique des résultats obtenus. Les notions explicitées ci-dessous sont basées sur celles abordées dans les programmes de physique-chimie du cycle terminal des filières générales et technologiques.
Les capacités exigibles doivent être maîtrisées par le technicien supérieur « Motorisations toutes énergies ».
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Variabilité de la mesure d'une grandeur physique. Incertitude. Incertitude-type. |
Exploiter une série de mesures indépendantes d'une grandeur physique : histogramme, moyenne et écart-type. Discuter de l'influence de l'instrument de mesure et du protocole. Evaluer qualitativement la dispersion d'une série de mesures indépendantes. Définir qualitativement une incertitude-type. Procéder à l'évaluation d'une incertitude-type par une approche statistique (évaluation de type A). Procéder à l'évaluation d'une incertitude-type par une autre approche que statistique (évaluation de type B). |
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Incertitudes-types composées. |
Evaluer l'incertitude-type d'une grandeur s'exprimant en fonction d'autres grandeurs, dont les incertitudes-types sont connues, à l'aide d'une formule fournie. |
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Ecriture du résultat d'une mesure. |
Ecrire, avec un nombre adapté de chiffres significatifs, le résultat d'une mesure. |
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Comparaison de deux valeurs ; écart normalisé. |
Comparer deux valeurs dont les incertitudes-types sont connues à l'aide de leur écart normalisé. |
3. Connaissances et capacités
Les capacités exigibles privilégiant une approche expérimentale sont écrites en italique.
Partie A : Thermodynamique
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A.1 Fondamentaux |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Energie interne d'un système. Energie d'un système, aspects macroscopique et microscopique. Vocabulaire et définitions (système, état d'équilibre, variables d'état, divers types de transformations, grandeurs intensives, grandeurs extensives, fonction d'état). Energie interne U d'un système. Premier principe en l'absence de variation d'énergie cinétique macroscopique : DU = W + Q. Cas des phases condensées solides et liquides. |
- Expliquer la température comme une mesure de l'agitation des particules. - Expliquer la pression d'un gaz comme résultant des chocs élastiques des particules sur les parois. - Identifier le caractère intensif ou extensif d'une grandeur. - Expliquer la notion de travail W lors d'une transformation d'un système à partir des interactions macroscopiques entre les particules constitutives de ce système et l'extérieur. - Expliquer la notion de transfert thermique Q lors d'une transformation d'un système à partir des interactions microscopiques entre les particules constitutives de ce système et l'extérieur. - Etablir un bilan d'énergie lors d'un transfert thermique entre deux systèmes en phase condensée. - Mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer une capacité thermique massique. |
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Cas des gaz parfaits : Energie cinétique moyenne, capacités thermiques à volume constant ou à pression constante. Travail des forces de pression lors d'une compression ou d'une détente d'un gaz parfait. |
- Exploiter la première loi de Joule pour déterminer l'énergie interne d'un gaz parfait. - Evaluer la variation d'énergie interne pour un gaz parfait, les températures initiales et finales étant connues. - Evaluer le travail et la variation d'énergie interne dans les cas de transformations adiabatiques, isochores, isothermes ou isobare, isentropique pour un gaz parfait. |
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Définition et intérêt de l'enthalpie de changement d'état (chaleur latente de changement d'état). |
- Etablir un bilan d'énergie pour déterminer une température d'équilibre lors d'un changement d'état. - Mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer une énergie de changement d'état. |
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A.2. Moteurs thermiques |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Application du premier principe aux moteurs thermiques idéalisés cycliques dithermes. Egalité de Clausius (on évoquera le second principe sans aucun autre développement à son sujet). Rendement, théorème de Carnot. |
- Décrire le principe de fonctionnement d'un moteur de Carnot, identifier les transferts d'énergie mis en jeu pour réaliser un bilan énergétique. - Transformer l'égalité de Clausius en inégalité pour un moteur réel. - Etablir le rendement théorique d'un cycle de Carnot. |
Applications métiers :
- principe de fonctionnement d'un moteur à combustion interne ;
- bilan thermodynamique d'un moteur à combustion interne ;
- principe d'échange énergétique et grandeurs caractéristiques dans un turbocompresseur, un échangeur, une tuyère.
Partie B : Transformation de la matière
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B.1 Réaction chimique |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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La quantité de matière. Son unité : la mole (mol). Masses molaires atomique et moléculaire. Leurs unités : le gramme par mole (g.mol-1). |
- Enoncer et exploiter les différentes relations permettant de calculer une quantité de matière exprimée en moles. - Evaluer une masse molaire moléculaire à partir des masses molaires atomiques. |
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Transformation chimique, réaction, équation de réaction. Bilan de matière : réactif limitant, stœchiométrie. |
- Distinguer les termes : transformation chimique, réaction, équation de réaction. - Dans le cas où une transformation chimique peut être modélisée par une seule réaction : - établir l'équation de réaction qui modélise cette transformation ; - établir un bilan de matière ; - identifier le réactif limitant ; - définir la notion de mélange stœchiométrique. - Mettre en œuvre un protocole expérimental mettant en évidence les notions de réactif limitant et de stœchiométrie. |
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B.2. Les combustions |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Combustion des alcanes. |
- Etablir et exploiter les équations des réactions de combustion d'hydrocarbures. |
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Aspects énergétiques associés à la combustion ; ordres de grandeur. Pouvoir calorifique d'un combustible. |
- Evaluer, à l'aide d'une formule fournie, l'énergie libérée lors d'une combustion (variation d'enthalpie à pression constante). - Définir et comparer les pouvoirs calorifiques de quelques carburants. - Mettre en œuvre une démarche expérimentale permettant de vérifier que, lors d'une combustion, le système transfère de l'énergie au milieu extérieur sous forme thermique et estimer la valeur de cette énergie libérée. |
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B.3. L'oxydoréduction |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Oxydant, réducteur. Couple oxydant/réducteur. Réaction d'oxydo-réduction. |
- Identifier une réaction chimique d'oxydo-réduction. - Identifier l'oxydant, le réducteur, les couples oxydant/réducteur mis en jeu. - Etablir l'équation chimique d'une réaction d'oxydoréduction, les couples oxydant/réducteur étant donnés. - Etablir qualitativement les transformations possibles en exploitant les potentiels standard d'oxydoréduction. - Expliquer le principe des pots catalytiques. - Etablir expérimentalement une classification électrochimique de quelques métaux. |
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B.4. Les générateurs d'énergie électrochimique |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Piles. Accumulateurs. |
- Décrire la constitution et le fonctionnement d'une pile. - Décrire le principe de fonctionnement des principaux types d'accumulateurs (plomb, nickel-zinc, lithium-ion, etc.) - Expliquer qu'une batterie de voiture fonctionne tantôt en pile (générateur) tantôt en électrolyseur (récepteur). - Capacité d'une batterie. - Etablir les réactions aux électrodes et relier les quantités de matière des espèces chimiques consommées ou produites à l'intensité du courant et à la durée de fonctionnement. - Estimer la durée de fonctionnement d'une pile et la charge électrique maximale débitée dans un circuit. - Expliquer le principe de fonctionnement de la pile à hydrogène. |
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Pile à combustible. Dihydrogène liquide. |
- Expliquer les principes de production du dihydrogène. - Décrire le principe de stockage du dihydrogène, du dioxygène - Mettre en œuvre un protocole expérimental mettant en évidence une électrolyse. |
Applications métiers :
- combustions et rendement des moteurs thermiques ;
- caractéristiques des carburants ;
- pots catalytiques ;
- alimentation électrique.
Partie C : Analyse du signal
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C.1. Propriétés |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Propriétés temporelles. |
- Caractériser un signal périodique à partir de son chronogramme : valeur moyenne, valeurs extrêmes, période. - Enoncer qu'un signal périodique peut être considéré comme la somme d'une composante continue et d'une composante alternative. - Identifier expérimentalement les caractéristiques d'un signal périodique. |
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Propriétés fréquentielles. |
- Enoncer qu'un signal périodique alternatif peut être décomposé en la somme d'un fondamental et d'harmoniques. - Identifier les composantes d'un signal périodique à partir de son spectre d'amplitude. - Représenter le spectre d'amplitude d'un signal périodique, les fréquences et les amplitudes de sa composante continue, de son fondamental et de ses harmoniques étant données. - Proposer une stratégie expérimentale et mettre en œuvre le protocole associé pour relever le spectre en amplitude d'un signal périodique. |
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Propriétés énergétiques. |
- Enoncer la relation liant les valeurs maximale et efficace d'un signal sinusoïdal. - Evaluer expérimentalement la valeur efficace d'un signal périodique. |
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C.2. Systèmes linéaires |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Régime transitoire - Régime permanent. |
- Identifier le régime transitoire et le régime permanent sur la réponse d'un système linéaire. - Proposer une stratégie expérimentale et mettre en œuvre le protocole associé pour relever la réponse d'un système linéaire. |
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Ordre d'un système. |
- Identifier l'ordre d'un système à partir de sa réponse indicielle. - Exploiter la réponse indicielle d'un système linéaire du premier ordre pour évaluer sa constante de temps. |
Applications métiers :
- asservissement et régulateur dans les contrôles moteurs ;
- régulation de tension sur les systèmes de production d'énergie électrique embarqués ;
- régulation des moyens d'essai (T°eau, T°huile, T°carb, charge, etc.).
Partie D : Energie électrique
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Capacité et inductance en régime transitoire |
- Evaluer le temps caractéristique du régime transitoire et les différentes énergies mises en jeu. |
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Circuit électrique. |
- Distinguer source de tension et source de courant. - Evaluer les différentes grandeurs électriques dans un circuit : intensité, tension, puissance, puissance moyenne. |
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Circuit électrique en régime continu. |
- Appliquer le pont diviseur de tension dans un circuit simple. - Proposer une stratégie expérimentale et mettre en œuvre le protocole associé pour mesurer les différentes grandeurs électriques dans un circuit : intensité, tension, puissance. |
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Circuit électrique en régime sinusoïdal. Bilan des puissances. |
- Evaluer les différentes puissances mises en jeu dans un dispositif : puissance active, réactive et apparente. - Proposer une stratégie expérimentale et mettre en œuvre le protocole associé pour établir un bilan de puissance pour un dispositif simple. |
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Réseau triphasé. |
- Décrire un réseau triphasé équilibré : phases, neutre, tensions simples, tensions composées. |
Applications métiers :
- circuit électrique d'un véhicule (intervention électrique sur un véhicule ou une machine électrique) ;
- machine d'essai, groupe électrogène.
Partie E : Conversion de l'énergie électrique
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E.1. Convertisseurs statiques |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Transformateur. |
- Décrire la conversion de puissance réalisée par un transformateur idéal en précisant les relations entre les grandeurs d'entrée et de sortie. - Proposer une stratégie expérimentale et mettre en œuvre le protocole associé pour mesurer le rapport de transformation d'un transformateur. |
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Les interrupteurs en régime de commutation |
- Décrire le fonctionnement d'une diode idéale et d'un transistor bipolaire idéal en régime de commutation. - Décrire le fonctionnement d'une cellule de commutation. - Décrire les limites de fonctionnement (puissance commutée et fréquence) de quelques interrupteurs commandés usuels. |
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Redresseurs non commandés en régime monophasé et triphasé. |
- Décrire la conversion de puissance réalisée par un redresseur en précisant les relations entre les grandeurs d'entrée et de sortie. - Identifier la nature du convertisseur à partir du schéma structurel ou du chronogramme de la tension de sortie. - Proposer une stratégie expérimentale et mettre en œuvre le protocole associé pour relever les harmoniques de la tension en sortie d'un redresseur et les harmoniques de courant en entrée d'un redresseur. |
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Onduleur. |
- Décrire la conversion de puissance réalisée par un onduleur en précisant les relations entre les grandeurs d'entrée et de sortie. - Identifier la nature du convertisseur à partir du schéma structurel ou du chronogramme de la tension de sortie. - Déterminer le sens de transfert de l'énergie à partir des chronogrammes de la tension et l'intensité du courant disponibles en sortie. - Proposer une stratégie expérimentale et mettre en œuvre le protocole associé pour relever les harmoniques des tensions et courant en sortie. |
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E2. Convertisseurs électromécaniques |
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Action d'un champ magnétique sur un courant, sur un aimant. Effet moteur d'un champ magnétique tournant. |
- Créer un champ magnétique tournant à l'aide de trois bobines alimentées en fréquence variable et mettre en rotation une aiguille aimantée. |
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Machine à courant continu. |
- Décrire le principe de fonctionnement. |
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Machine alternative - synchrone à aimants permanents ou rotor bobiné ; - asynchrone (ou à induction). |
- Décrire le principe de fonctionnement. - Décrire la conversion de puissance réalisée par une machine alternative en précisant les relations entre les grandeurs d'entrée et de sortie. - Expliquer le principe de la réversibilité des machines alternatives. - Etablir le bilan des puissances et évaluer le rendement. - Proposer une stratégie expérimentale et mettre en œuvre le protocole associé pour relever les caractéristiques du moment du couple utile en fonction de la vitesse de rotation pour diverses valeurs de la fréquence d'alimentation du moteur pour un fonctionnement à tension/fréquence constant. |
Applications métiers :
- motorisation hybride, machine d'essai ;
- commande d'actionneurs (injecteur, papillon, vanne…).
Partie F : Capteurs
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Notions et contenus |
Capacités exigibles |
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Principe de fonctionnement de quelques capteurs passifs et actifs. |
- Enoncer les lois de la physique ou de la chimie associées aux transducteurs présents dans les principaux capteurs utilisés dans le domaine professionnel en exploitant des ressources. - Caractériser les grandeurs d'entrée et de sortie d'un capteur. - Mettre un œuvre quelques capteurs. |
Applications métiers :
- capteurs de température, de pression, de position, de vitesse, d'accélération ;
- débitmètres ;
- capteur de contrôle de combustion ;
- capteur à oxygène, etc.