Spécialité Sciences de l’Ingénieur (SI) : Programme de Première et débouchés [2022]
En 2021, la spécialité Sciences de l’Ingénieur propose un programme pluridisciplinaire autour des bases de la technologie et de l’ingénierie. Qu’apprend-on en SI ? À qui s’adresse cette spécialité ? Vers quelles études et vers quels métiers dirige-t-elle ? Nous vous expliquons tout.
SOMMAIRE :
- Pourquoi choisir la spécialité Sciences de l'Ingénieur ?
- Quel est le programme de la spécialité Sciences de l'Ingénieur ?
- À qui s'adresse la spécialité SI au lycée ?
- Quels sont les débouchés de la spécialité SI ?
- Comment est évaluée la spécialité SI au baccalauréat ?
Depuis que la réforme du bac est entrée en vigueur, vous êtes incité(e) à réfléchir à votre projet post-bac dès la fin de la Seconde.
Pourquoi? Car les filières S, ET et L ont été supprimées, et c'est à vous de choisir les 3 matières qui vous correspondent le plus parmi les 13 spécialités proposées en Première :
- Histoire-géographie, géopolitique et sciences politiques
- Humanités, littérature et philosophie
- Langues, littératures et cultures étrangères
- Mathématiques
- Physique-chimie
- Sciences de la vie et de la Terre
- Sciences économiques et sociales
- Sciences de l'ingénieur
- Ecologie - Agronomie et Territoire (dans les lycées agricoles)
- Numériques et sciences informatiques
- Arts
- Littérature, langues et culture de l'Antiquité
- Sports: Education Physique, pratique et culture sportives
Pourquoi choisir la spécialité Sciences de l'Ingénieur ?
Si lorsque vous voyez une machine, vous avez envie de la démonter pour comprendre son fonctionnement ou si vous aimez trouver des solutions techniques pour répondre à un besoin, alors la spécialité Sciences de l'Ingénieur est peut-être faite pour vous !
Tout comme pour les autres spécialités, les SI représentent 4h de cours par semaine en Première, réparties en général à parts égales entre cours et travaux pratiques.
Remarque : Les SI faisant partie des spécialités "rares", vous pouvez consulter cette carte interactive qui indique tous les lycées proposant la spécialité Sciences de l'Ingénieur.
Le but de l'ingénieur est d'imaginer et de concevoir des solutions nouvelles lorsqu'il considère que la science peut répondre à un besoin actuel ou futur.
Pour cela, il utilise des sciences très concrètes, impliquant différentes disciplines comme l'informatique, la physique, la mécanique, l'électronique, les mathématiques, etc.
Ceux qui transforment le progrès scientifique en solutions appliquées à la société, ce sont les ingénieurs.
Véronique Bonnet, Directrice de l'école d'ingénieurs ESME Sudria .
Nikola Tesla par exemple était un merveilleux ingénieur qui a eu un grand rôle dans la révolution industrielle ! Persuadé que les générateurs électriques qui existaient à l'époque pouvaient être améliorés, il a réussi à augmenter leur efficacité de 25% !
Notre monde contemporain faisant face à des défis sociaux, sociétaux et environnementaux considérables, l'inspiration ne manque pas !
En choisissant cette spécialité, vous apprenez dès la Première à développer les compétences propres à la démarche scientifique : observer, élaborer des hypothèses, modéliser, innover, expérimenter, analyser et communiquer.
Les 3 thématiques de la spécialité Sciences de l'Ingénieur
Tout au long de l'année en spécialité SI, les cours théoriques et les projets que vous réalisez s'articulent autour de 3 grandes thématiques :
| Thématiques | Intitulés |
|---|---|
| 1 | Les territoires et les produits intelligents, la mobilité des personnes et des biens |
| 2 | L'homme assisté, réparé, augmenté |
| 3 | Le design responsable et le prototypage de produits innovants |
Source : Bulletin Officiel
La conduite de projet en SI : réalisation d'un cas pratique
Le programme de la spécialité SI a la particularité intéressante d'intégrer une conduite de projet se présentant sous forme de challenge à relever en équipe :
- 12h en Première
- 48h en Terminale
Le but du jeu ? Réussir à créer ou optimiser un produit pour répondre à une problématique précise.
Les gagnants peuvent même être invités à participer aux fameuses Olympiades des Sciences de l'Ingénieur !
Au lycée Pierre Lagourguet par exemple, les élèves ont réalisé AMAE, une orthèse de cheville motorisée permettant de rééduquer et d'assister la marche !
Vous pouvez également développer un chargeur de portable pour vélo qui se recharge quand on pédale, un robot de désinfection piloté à distance qui évite les obstacles... à vous de devenir l'inventeur du XXIe siècle !
En Terminale, le projet de 48h (au moins) peut faire l'objet d'une discussion avec le jury du grand oral du bac.
L'importance de la Physique
L'autre spécificité de la spécialité Sciences de l'Ingénieur concerne les élèves qui choisissent de la conserver en Terminale.
Puisqu'il est fondamental pour tout bon ingénieur de connaître les lois de la physique, un complément de 2h de Sciences Physiques (en plus des 6h consacrées à la spé SI) est obligatoire en Terminale.
La spécialité Sciences de l'Ingénieur est donc la seule qui peut vous amener à avoir jusqu'à 19h d'enseignement scientifique !
Pour accompagner les lycéens et les aider à obtenir d'excellentes notes, les stages des Cours du Parnasse offrent un renforcement en méthodologie et un approfondissement des matières essentielles.
Les stages sont organisés pendant les vacances scolaires, et nos professeurs sont attentifs à la réussite de chacun de leurs élèves !
Programme et tarifs de la classe Ambition
Quel est le programme de la spécialité Sciences de l'Ingénieur ?
Le programme de la spécialité SI est composé de 5 thèmes qui répondent chacun à un objectif.
| Thèmes | Objectifs |
|---|---|
| 1 | Créer des produits innovants |
| 2 | Analyser les produits existants pour appréhender leur complexité |
| 3 | Modéliser les produits pour prévoir leurs performances |
| 4 | Valider les performances d'un produit par les expérimentations et les simulations numériques |
| 5 | S'informer, choisir, produire de l'information pour communiquer au sein d'une équipe ou avec des intervenants extérieurs |
Ces 5 objectifs de la spécialité SI sont communs aux deux années de Première et de Terminale.
Thème 1 : Créer des produits innovants
Proposer une nouvelle solution sous forme virtuelle ou matérielle à partir d'un nouveau concept de produit ou d'un produit existant et susceptible d'évoluer.
Matérialiser le nouveau produit avec des outils de prototypage intégrés dans une chaîne numérique.
Au moment où votre professeur aborde la thématique de "l'humain assisté, réparé, augmenté", il peut par exemple vous demander d'imaginer et de construire une pince artificielle, capable de prendre des gobelets sans les écraser. Et tout ça commandé par votre voix !
Voilà à quoi peut ressembler cette pince artificielle installée sur InMoov, le premier robot imprimé en 3D !
Thème 2 : Analyser les produits existants pour appréhender leur complexité
Analyser l'organisation fonctionnelle et matérielle d'un produit.
Analyser les échanges d'énergie, les transmissions de puissance, les échanges et le traitement des informations.
Analyser les écarts entre les performances attendues, simulées ou mesurées.
Vous répondez ici à la question " À quoi ça sert " ?
Le but ici est de comprendre l'utilité d'un produit à travers toutes ses propriétés.
Vous pouvez par exemple analyser une suspension de VTT, étudier son fonctionnement, ses performances, les échanges d'énergie, les marges de progression, etc.
Thème 3 : Modéliser les produits pour prévoir leurs performances
Construire un modèle multi-physique d'un objet par association de composants numériques issus d'une bibliothèque, en connaissant la constitution de l'objet matériel ou de sa maquette numérique.
Construire un modèle de composant ou d'une association de composants à partir des lois physiques, en établissant les équations analytiques du comportement.
Résoudre les équations issues de la modélisation en vue de caractériser les performances d'un objet.
Vous répondez ici à la question " Comment c'est fait? "
Pour travailler le thème de la modélisation, j'ai proposé un TP à mes élèves autour d'un projecteur scénique et d'une séquence de mouvements. Ils l'ont d'abord démonté pour voir comment il était constitué, comment il marchait. Puis je leur ai donné une maquette numérique, et ils ont dû construire un schéma cinématique pour illustrer de manière synthétique ce qui se passe du point de vue des mouvements dans le projecteur.
Louis G, professeur en SI
Thème 4 : Valider les performances d'un produit par les expérimentations et les simulations numériques
- Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental permettant de quantifier les performances de tout ou partie d'un objet matériel.
- Proposer et mettre en œuvre des outils de simulation numérique permettant de quantifier les performances de tout ou partie d'un jumeau numérique.
- Mettre en œuvre un protocole afin de valider les échanges d'information entre objets à travers un réseau de communication.
- Simuler le fonctionnement d'un produit à l'aide d'un modèle numérique en vue d'en caractériser les performances.
Vous répondez ici à la question " Comment ça marche ? "
Nous avons travaillé en équipe sur une super trottinette électrique, en rédigeant un protocole de mesures et en réalisant nos propres tests. Nous avons réussi à mesurer sa vitesse maximale, puis conclu qu'il fallait la diminuer pour une raison de sécurité. Objectif "amélioration de la performance" atteint !
Zoé, élève en SI au lycée Victor Hugo
Thème 5 : S'informer, choisir, produire de l'information pour communiquer au sein d'une équipe ou avec des intervenants extérieurs
- Rechercher, traiter et organiser des informations.
- Choisir et produire un support de communication via un média adapté.
- Argumenter et adapter les stratégies de communication au contexte.
- Travailler de manière collaborative en présentiel ou à distance.
Ce dernier thème vous entraîne à rendre compte des résultats en adaptant votre communication au public que vous visez.
C'est une compétence fondamentale pour un ingénieur qui doit savoir travailler en équipe !
Car même si vos idées sont excellentes et parfaitement claires pour vous, il faut que vous soyez capable de les expliquer et de les rendre compréhensibles pour tous !
À qui s'adresse la spécialité SI au lycée ?
Les élèves qui s'épanouissent en spécialité Sciences de l'Ingénieur en Première partagent :
- un goût marqué (et un certain talent !) pour les matières scientifiques et l'expérimentation,
- la volonté de s'investir dans son travail, pendant et en dehors des cours,
- une curiosité pour l'informatique, les systèmes et les objets techniques,
- de bonnes capacités d'abstraction, de la rigueur et de la méthode,
- du bon sens, de la logique et de la créativité,
- une aptitude à travailler en équipe et à résoudre des problèmes,
Remarque : Vous pouvez choisir cette spécialité même si vous n'avez pas choisi l'option SI en Seconde.
L'ingénieur, c'est aussi et d'abord un scientifique. Pas un scientifique éthéré, perdu dans ses équations, mais un technologue qui a l'obligation de savoir mettre en musique ses partitions, capable de créer, concevoir et produire ses idées.
Joël Courtois (Directeur de l'EPITA 1996-2021)
Quelque soit votre profil,votre dossier académique tient le rôle principal au moment des vœux Parcoursup.
Quels sont les débouchés de la spécialité SI ?
Sans surprise, la spécialité SI dirige vers les métiers d'ingénieurs, des carrières dans l'enseignement, l'industrie, ou encore la recherche.
Côté formation, la spécialité Sciences de l'Ingénieur peut déboucher après le bac vers :
une école d'ingénieur post-bac, via les concours Advance, Avenir, Geipi Polytech ou Puissance Alpha
une CPGE Scientifique (Classe Préparatoires aux Grandes Ecoles)
un IUT
des études supérieures scientifiques à l'université
Transition énergétique, transformation numérique, vieillissement de la population... Les grands défis de notre société font appel aux sciences. Ceux qui transforment le progrès scientifique en solutions appliquées à la société, ce sont les ingénieurs. De fait, ils sont de plus en plus demandés.
Véronique Bonnet, Directrice de l'école ESME Sudria
Vous souhaitez maîtriser les programmes de Terminale en Mathématiques et Physique-Chimie en prévision de l'intégration d'une CPGE scientifique ou d'une école d'ingénieur après le bac ?
Notre classe "Ambition école d'ingénieurs" est spécialement conçue pour vous aider à atteindre votre objectif !
Je me prépare aux concours des écoles d'ingénieur
Comment est évaluée la spécialité SI au baccalauréat ?
Depuis la réforme du bac, la spécialité abandonnée en fin de Première est évaluée par contrôle continu uniquement.
Vous n'avez donc pas d'épreuve finale ou d'épreuve commune pour la spécialité Sciences de l'Ingénieur dans ce cas-là.
Précision : Le coefficient retenu pour la spécialité abandonnée est de 5 actuellement, puis passera à 8 en 2023 le temps que la réforme soit parfaitement mise en place.
En revanche, si vous choisissez de conserver la spécialité SI en Terminale, vous passez une épreuve finale écrite qui pèse largement dans la note du bac (coefficient 16).