ANNEXE
Tableau 1 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE DE PRODUCTION ORALE EN CONTINU
Exemples de tâche professionnelle
Niveaux
Exigences associées à la tâche
Exemples de situation professionnelle
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.
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.
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.).
Tableau 2 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE D'INTERACTION ORALE
Exemples de tâche professionnelle
Niveaux
Exigences associées à la tâche
Exemples de situation professionnelle
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.
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.
Tableau 3 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE DE COMPRÉHENSION DE L'ORAL
Exemples de tâche professionnelle
Niveaux
Exigences associées à la tâche
Exemples de situation professionnelle
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
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.
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.
Tableau 4 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE DE COMPRÉHENSION DE DOCUMENTS ÉCRITS
Exemples de tâche professionnelle
Niveaux
Exigences associées à la tâche
Exemples de situation professionnelle
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.
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).
Tableau 5 : ACTIVITÉ LANGAGIÈRE DE PRODUCTION ET INTERACTION ÉCRITES
Exemples de tâche professionnelle
Niveaux
Exigences associées à la tâche
Exemples de situation professionnelle
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.
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).
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.
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.
S3
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 ».
Équations 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.
S4
PHYSIQUE ET CHIMIE
Préambule
L'enseignement de la physique et de la chimie en STS Maintenance des systèmes s'inscrit dans la continuité de la formation scientifique du second degré. 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 l'exercice de son futur métier et pour agir en citoyen responsable, conscient des enjeux environnementaux et climatiques, notamment par application des principes du développement durable.
Cet enseignement vise également l'acquisition ou le renforcement chez le futur technicien supérieur des connaissances de physique et de chimie et des capacités à les mobiliser dans le cadre de son exercice professionnel. Il doit lui permettre de faire face aux évolutions technologiques qu'il rencontrera dans sa carrière et de s'inscrire dans le cadre d'une formation tout au long de la vie.
Les compétences propres à la démarche scientifique permettent à l'étudiant 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 ;
- valider un résultat notamment à partir d'estimations d'ordres de grandeurs ;
- s'exprimer et communiquer à l'écrit et à l'oral au moyen d'un langage scientifique rigoureux.
Ce document 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 élèves : 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 bien entendu concevoir d'autres activités dans ce même objectif ;
- la mise en contexte des connaissances et des capacités : le questionnement scientifique, nécessaire 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'appuiera sur la pratique professionnelle : chaque partie de programme est illustrée d'exemples non exhaustifs issus d'applications métiers que le futur technicien rencontrera dans des situations professionnelles d'essais, de mise au point ou de réglages d'installations ;
- une adaptation aux besoins des étudiants : un certain nombre de capacités exigibles du programme s'appuient sur les programmes des différentes voies et filières du lycée ; leur degré de maîtrise sera donc différent selon le profil des étudiants et le professeur devra prendre en compte cette diversité pour construire une progression et mettre en place des outils de différenciation qui tiennent compte du parcours antérieur de tous ;
- une nécessaire mise en cohérence des différents enseignements scientifiques et technologiques, un vocabulaire scientifique partagé : la progression en physique et chimie doit être articulée avec celles mises en œuvre dans les enseignements de mathématiques et des disciplines technologiques de la section.
Le professeur peut être amené à présenter des notions en relation avec des projets d'étudiants ou avec leurs stages, en lien avec le contexte professionnel mais 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. Ces connaissances complémentaires ne sont pas exigibles à l'examen.
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 domaines de compétences. Les compétences doivent être acquises à l'issue de la formation en STS Maintenance des systèmes, le niveau d'exigence étant naturellement à mettre en perspective avec celui des autres composantes du programme de la filière concernée. Elles doivent 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.
Compétence
Capacités (liste non exhaustive)
S'approprier
Comprendre 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.
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.
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.
Manipuler avec assurance dans le respect des règles de sécurité.
Utiliser le matériel en respectant ses limites.
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.
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 Maintenance des systèmes. En évitant la dérive calculatoire, le traitement de la mesure sera en lien avec les notions et contenus du programme. L'étudiant disposera ainsi des outils nécessaires à l'analyse critique des mesures.
Notions et contenus
Capacités exigibles
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.
Évaluer 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).
Incertitudes-types composées.
Évaluer 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.
Écriture du résultat d'une mesure.
Écrire, avec un nombre adapté de chiffres significatifs, le résultat d'une mesure.
Comparaison de deux valeurs ; écart normalisé.
Comparer deux valeurs dont les incertitudes-types sont connues à l'aide de leur écart normalisé.
Les modules de physique et chimie
Le programme de physique et chimie en STS Maintenance des systèmes comporte deux types de modules : des modules transversaux, constituant un socle commun aux quatre options, et des modules spécifiques selon les options. Le tableau suivant précise leur organisation.
MODULES DE
PHYSIQUE ET CHIMIE
Transversal
Option A :
systèmes 
      

    de production
Option B :
systèmes 
      

    énergétiques 
      

    et fluidiques
Option C :
systèmes éoliens
Option D :
systèmes 
      

    ascenseurs 
      

    et élévateurs
S4.1
Énergie
X
S4.2
Distribution de l'énergie électrique
X
S4.3
Électromagnétisme
X
X
X
S4.4
Conversion de l'énergie électrique
X
X
X
S4.5
Capteurs et chaîne de mesures
X
S4.6
Vibrations et ondes mécaniques
X
S4.7.1
Thermodynamique : fondamentaux
X
S4.7.2
Thermodynamique : applications
X
S4.8
Transferts thermiques
X
S4.9
Mécanique des fluides
X
S4.10
États de la matière
X
S4.11
pH-métrie et réactions acido-basiques
X
S4.12
Combustions et oxydoréduction
X
S4.13
Matériaux organiques
X
X
X
Les blocs qui suivent indiquent pour chaque module l'ensemble des connaissances et des capacités dont l'assimilation est requise par les étudiants, ainsi que des applications métiers. Aux « notions et contenus » placés en première colonne des tableaux correspondent une ou plusieurs « capacités exigibles » placées en seconde colonne. Les capacités exigibles privilégiant une approche expérimentale sont écrites en italique.
Le professeur est libre d'aborder les modules, les connaissances et les capacités dans l'ordre de son choix et il doit organiser les activités pédagogiques pour une acquisition progressive des capacités en cohérence avec les enseignements professionnels.
S4.1 - Énergie
Notions et contenus
Capacités exigibles
1. Énergie et puissance
Ressources énergétiques.
Citer des ordres de grandeurs des puissances mises en jeu dans différents domaines.
Citer différentes sources d'énergie et préciser si elles sont renouvelables.
Exploiter des données relatives à des ressources énergétiques.
Relation entre puissance et énergie.
Exprimer la relation entre puissance et énergie, et l'utiliser dans différents contextes.
Principe de conservation de l'énergie.
Exprimer le principe de conservation de l'énergie, et l'appliquer dans différents contextes.
Bilan énergétique.
Rendement.
Efficacité énergétique.
Représenter la chaîne d'énergie de différents systèmes.
Définir et déterminer le rendement d'une transformation énergétique.
Définir et déterminer l'efficacité énergétique d'une machine.
2. Énergie mécanique
Référentiel, trajectoire, vitesse, vitesse angulaire, accélération.
Mesurer des vitesses et des accélérations.
Écrire et appliquer la relation entre distance parcourue et vitesse dans un mouvement de translation à vitesse ou à accélération constante.
Citer des ordres de grandeurs de vitesses et d'accélérations.
Écrire et appliquer la relation entre vitesse et vitesse angulaire.
Écrire et appliquer la relation donnant l'angle balayé dans un mouvement de rotation à vitesse angulaire constante.
Énergie cinétique d'un solide en mouvement de translation.
Moment d'inertie d'un solide par rapport à un axe. Énergie cinétique d'un solide en mouvement de rotation.
Écrire et exploiter les relations de définition de l'énergie cinétique d'un solide en translation ou en rotation.
Prévoir les effets d'une modification de la valeur de l'énergie cinétique d'un solide en mouvement de translation ou de rotation.
Énergie potentielle de pesanteur.
Énergie potentielle élastique.
Énergie mécanique.
Écrire et utiliser les relations donnant l'énergie potentielle de pesanteur et l'énergie potentielle élastique.
Exprimer et utiliser l'énergie mécanique d'un solide en mouvement.
Analyser un mouvement en termes de conservation et de non-conservation de l'énergie mécanique, et en termes de puissance moyenne.
Proposer et mettre en œuvre un protocole d'étude de l'évolution des énergies cinétique, potentielle et mécanique au cours du mouvement d'un système.
3. Énergie électrique
Production de l'énergie électrique.
Décrire le principe de production de l'énergie électrique à partir des différentes sources d'énergies (chimique, nucléaire, éolien, lumière, etc.).
Stockage de l'énergie.
Citer des dispositifs permettant le stockage de l'énergie sous les formes suivantes : mécanique, chimique, hydraulique, pneumatique, électromagnétique, électrostatique, thermique.
Décrire le principe de fonctionnement associé à un dispositif de stockage de l'énergie en exploitant des ressources.
Circuit électrique en régime continu et en régime sinusoïdal.
Calculer les différentes grandeurs électriques dans un circuit limité à deux mailles : intensités-tensions-puissances.
Proposer et mettre en œuvre un protocole de mesure d'une intensité, d'une tension, d'une puissance, en respectant les règles de sécurité, dans un circuit en régime continu et en régime sinusoïdal.
Applications métiers
Calculs de production et de rendements d'une turbine éolienne ou hydraulique, des éléments d'une centrale de production d'énergie, et de l'efficacité énergétique.
Connaissance des différentes familles d'alimentations de secours permettant la continuité de service.
Dimensionnement de l'autonomie d'un système de secours.
Tests des dispositifs d'alimentations.
Identification du type de variateur d'électronique de puissance à partir de sa notice ; justification de son choix dans les domaines de la conversion électromécanique, de l'éclairage, de l'électrothermie, de l'électrochimie.
Installations énergétiques dans une habitation à énergie positive.
Étude d'un ensemble moteur-charge entraîné.
Énergie mécanique des pales d'une éolienne, d'une éolienne en rotation, rendement d'une éolienne.
Dissipation thermique.
S4.2 - Distribution de l'énergie électrique
Notions et contenus
Capacités exigibles
Réseau de distribution.
Décrire le principe de la distribution de l'énergie électrique.
Expliquer le rôle du transformateur.
Tensions et courants triphasés équilibrés.
Décrire une distribution triphasée : phase, neutre, tensions simples, tensions composées.
Expliquer le rôle du conducteur de protection.
Puissance active et facteur de puissance.
Expliquer l'intérêt du facteur de puissance.
Citer un dispositif permettant de relever le facteur de puissance d'une installation triphasée équilibrée.
Mesurer la puissance active consommée par une installation avec ou sans neutre.
Mesurer le facteur de puissance d'une installation.
Applications métiers
Risques électriques.
Connaissance des installations industrielles des entreprises.
Couplage des machines alternatives alimentant une pompe.
S4.3 - Électromagnétisme
Notions et contenus
Capacités exigibles
Champ magnétique.
Le courant électrique, source de champ magnétique : cas du solénoïde.
Exploiter la cartographie d'un champ magnétique pour en donner ses caractéristiques en un point.
Caractériser la direction et le sens du champ magnétique produit dans l'air sur l'axe d'une bobine plate ou d'un solénoïde traversés par un courant.
Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour vérifier l'influence de l'intensité du courant électrique dans un circuit sur la valeur d'un champ magnétique en un point.
Loi de Laplace.
Caractériser l'action mécanique subie par un conducteur traversé par un courant et soumis à un champ magnétique (force de Laplace).
Exploiter, dans un cas simple, les caractéristiques d'un champ magnétique uniforme pour calculer la valeur de la force exercée sur un conducteur traversé par un courant continu.
Induction électromagnétique.
Mettre en évidence le phénomène d'induction électromagnétique.
Caractériser, dans une situation simple, une force électromotrice induite, l'expression littérale permettant de calculer sa valeur étant fournie.
Prévoir, en appliquant la loi de Lenz, pour un circuit simple, le sens du courant induit dans un circuit fermé.
Compatibilité électromagnétique (CEM).
Citer des sources de perturbations électromagnétiques produites par rayonnement, par conduction, par induction électromagnétique ou par influence électrostatique.
Associer les perturbations par rayonnement à la propagation d'ondes électromagnétiques et les perturbations par conduction aux couplages des circuits.
Mettre en évidence l'influence des perturbations électromagnétiques sur un système.
Mettre en évidence l'effet d'un couplage sur un système.
Citer des conséquences possibles des perturbations électromagnétiques sur des systèmes électroniques embarqués ou non.
Citer quelques techniques de protection contre les perturbations électromagnétiques.
Effectuer une recherche sur une norme CEM.
Applications métiers
Compatibilité électromagnétique : marquage des équipements et pollution harmonique.
Relais, électrovannes, contacteurs dans les installations.
Alternateurs dans les alimentations de secours, dans les équipements éoliens.
S4.4 - Conversion de l'énergie électrique
Notions et contenus
Capacités exigibles
1. Convertisseurs statiques
Transformateur.
Décrire la conversion de puissance réalisée par un transformateur en précisant les relations entre les grandeurs d'entrée et de sortie.
Proposer et mettre en œuvre un protocole de mesure du rapport de transformation d'un transformateur.
Redresseur.
Décrire la conversion de puissance réalisée par un redresseur en précisant les relations entre les grandeurs d'entrée et de sortie.
Mettre en œuvre un protocole de redressement non commandé.
Mettre en évidence l'influence d'une bobine sur l'ondulation du courant.
Onduleur.
Décrire la conversion de puissance réalisée par un onduleur en précisant les relations entre les grandeurs d'entrée et de sortie.
Relever les harmoniques des tension et courant en sortie d'un onduleur.
2. Convertisseurs électromécaniques
Machines à courant continu.
Décrire la conversion de puissance réalisée par une machine à courant continu en précisant les relations entre les grandeurs d'entrée et de sortie.
Exploiter le modèle électrique équivalent de l'induit en régime permanent.
Établir le bilan des puissances et calculer le rendement.
Proposer et mettre en œuvre un protocole de relevé de la caractéristique moment du couple utile en fonction de la vitesse angulaire de rotation.
Machines alternatives asynchrone et synchrone.
Décrire la conversion de puissance réalisée par une machine à courant alternatif en précisant les relations entre les grandeurs d'entrée et de sortie.
Mettre en œuvre un protocole de relevé de caractéristiques mécaniques en régime permanent d'un moteur asynchrone commandé à rapport tension/fréquence constant pour différentes fréquences.
Applications métiers
Choix et réglages des appareils de mesures pour contrôle des grandeurs électriques d'entrée et de sortie des convertisseurs statiques.
Moteurs à courant continu : variation de vitesse et bilan de puissance simplifié.
Ventilateurs à vitesse variable sur centrale de traitement d'air (CTA), pompes à vitesse variable sur réseaux hydrauliques, compresseurs à vitesse variable sur machines frigorifiques, etc.
Contrôle de la mise en service et du bon fonctionnement d'un variateur de vitesse, à partir d'un dossier technique.
Machines à courant alternatif utilisées dans l'éolien, dans la cogénération.
Approche globale des procédés de conversion d'énergie dans l'éolien.
S4.5 - Capteurs et chaîne de mesures
Notions et contenus
Capacités exigibles
Chaîne de mesures.
Mettre en œuvre des chaînes de mesures simples en relation avec les applications métiers.
Capteurs passifs et actifs.
Conditionneurs de capteurs.
Repérer le capteur sur une chaîne de mesure.
Déterminer les grandeurs d'entrée et de sortie d'un capteur.
Préciser la nature de la grandeur de sortie.
Expliquer le rôle d'un capteur et du conditionneur associé.
Caractéristiques statique et dynamique.
Justifier le choix d'un capteur.
Proposer et mettre en œuvre un protocole de relevé des caractéristiques statique et dynamique d'un capteur.
Principe de fonctionnement de quelques capteurs.
Associer les lois de la physique ou de la chimie aux transducteurs présents dans les principaux capteurs utilisés dans le domaine professionnel en exploitant des ressources.
Conversion numérique analogique.
Exploiter la caractéristique sortie/entrée d'un convertisseur numérique-analogique (CNA) et une documentation technique pour déterminer ses caractéristiques de résolution, non linéarité et temps de conversion.
Conversion analogique numérique.
Exploiter la caractéristique sortie/entrée d'un convertisseur analogique-numérique (CAN) et une documentation technique pour déterminer ses caractéristiques de résolution, non linéarité et temps de conversion.
Expliquer le rôle d'un échantillonneur bloqueur.
L'étude des capteurs ne donnera pas lieu à un chapitre spécifique mais sera abordée tout au long de la formation en fonction des supports d'étude du domaine professionnel rencontrés.
Applications métiers
Mesures de pression absolue, de pression effective.
Mesure et contrôle de température (résistances métalliques, thermocouples, etc.).
Procédés de mesure de vitesse.
Étalonnage des sondes de température, de pH, des capteurs de niveau d'eau, etc.
Détection d'une fin de course, d'une position.
Conditionnement de l'information fournie par un capteur.
Vérification des dispositifs de sécurité d'un ascenseur.
Contrôle des cartes d'entrées sorties d'un automate.
Capteurs des centrales photovoltaïques.
Capteurs d'une éolienne (capteur de position, anémomètre, girouette, ultrasons).
S4.6 - Vibrations et ondes mécaniques
Notions et contenus
Capacités exigibles
Oscillateur mécanique.
Oscillations libres ou forcées, amortissement, résonance.
Distinguer les oscillations libres des oscillations forcées.
Mettre en œuvre un protocole pour enregistrer des vibrations et vérifier l'effet de l'amortissement sur leur amplitude.
Identifier le phénomène de résonance mécanique.
Déterminer les conditions d'une résonance mécanique et mesurer la période propre d'un oscillateur.
Identifier les sources de vibrations dans le domaine professionnel et les situer sur une échelle de fréquence.
Ondes mécaniques progressives.
Associer la propagation d'une onde mécanique à un transfert d'énergie sans transport de matière dans un milieu matériel.
Distinguer une onde longitudinale d'une onde transversale.
Caractériser une onde mécanique par les grandeurs physiques associées : célérité, amplitude, période, fréquence, longueur d'onde.
Connaître et utiliser la relation entre la célérité, la longueur d'onde et la fréquence d'une onde progressive sinusoïdale.
Mettre en évidence l'influence des caractéristiques du milieu sur la célérité d'une onde.
Réflexion, transmission, absorption d'une onde mécanique progressive.
Mettre en évidence les phénomènes de réflexion, de transmission ou d'absorption d'une onde mécanique progressive.
Ondes acoustiques : propagation, pression acoustique et caractéristiques.
Citer les paramètres d'influence de la célérité des ondes acoustiques.
Citer l'ordre de grandeur de la célérité d'une onde acoustique dans quelques milieux : air, liquide, matériaux du domaine professionnel.
Citer le domaine de fréquences des sons audibles et des ultrasons.
Mettre en œuvre un dispositif permettant de visualiser le signal de pression sonore associé à une onde sonore et de mesurer la célérité de l'onde.
Mesurer des grandeurs physiques associées à une onde acoustique : pression acoustique, amplitude, période, fréquence, célérité.
Mettre en évidence les phénomènes de réflexion, de transmission ou d'absorption d'une onde acoustique.
Son simple, son complexe, bruit.
Analyser un son simple, un son complexe, un bruit ; mettre en évidence sa composition spectrale.
Perception d'un son.
Protection acoustique : sensibilités dB et dBA, normes et équipement de protection individuel (EPI).
Citer les deux grandeurs influençant la perception sensorielle : l'intensité et la fréquence d'un son.
Définir le niveau sonore (dB).
Expliquer l'intérêt de la mesure du niveau sonore en dBA.
Utiliser un sonomètre pour mesurer un niveau acoustique.
Exploiter les caractéristiques métrologiques constructeurs d'un sonomètre : précision ou résolution, gamme de mesures.
Situer, sur une échelle de niveaux sonores, des sons caractéristiques (vie courante et domaine professionnel) ainsi que les seuils d'audibilité et de douleur.
Exploiter les normes relatives aux nuisances sonores pour choisir une protection adaptée.
Applications métiers
Phénomène de vibration de structures.
Propagation des vibrations et effets sur un équipement.
Analyse vibratoire d'un équipement (contraintes, déformation, fatigue, usure, etc.).
Diagnostic des défauts de balourd, d'alignement, de fixations, etc.
Isolation acoustique.
Nuisances sonores sur un chantier.
Vous pouvez consulter l'intégralité du texte avec ses images à partir de l'extrait du Journal officiel électronique authentifié accessible en bas de page
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Applications métiers
Dilatation différentielle dans un échangeur de chaleur, dilatation des réseaux de chaleur à distance (eau surchauffée, vapeur).
Évolution de l'efficacité des machines thermodynamiques en fonction des températures mesurées.
Explication du fonctionnement d'une machine thermique à l'aide de son diagramme.
Bilans énergétiques sur les machines frigorifiques réversibles, les batteries chaudes, les batteries froides, les échangeurs de chaleur de CTA, etc.
S4.8 - Transferts thermiques
Notions et contenus
Capacités exigibles
Modes de transfert thermique.
Décrire qualitativement les trois modes de transfert thermique.
Citer des exemples pour chaque mode de transfert thermique.
Flux thermique transféré par conduction en régime permanent. Résistance thermique.
Calculer, dans un cas simple, le flux thermique à travers une paroi constituée d'un matériau homogène, l'expression ou la valeur de la résistance thermique étant donnée.
Mesurer la résistance thermique d'une paroi.
Calorimétrie. Changements d'états.
Calculer l'énergie échangée lors d'un transfert thermique avec ou sans changement d'état.
Mesurer l'énergie échangée lors d'un transfert thermique sans changement d'état.
Exploiter un diagramme de phases simple relatif à un métal ou un alliage utilisé dans le domaine professionnel.
Exploiter le diagramme p(T) des fluides frigorigènes usuels.
Rayonnement du corps noir : loi de Stefan, loi du déplacement de Wien.
Exploiter la dépendance entre la puissance surfacique rayonnée et la température pour un objet modélisé par un corps noir (loi de Stefan).
Exploiter le lien entre la température de surface et la longueur d'onde d'émission maximale pour un objet modélisé par un corps noir (loi du déplacement de Wien).
Utiliser un système de thermographie.
Applications métiers
Installation des groupes de froid, énergie thermique échangée à l'évaporateur, au condenseur.
Isolation thermique, phénomènes de condensation, point de rosée, évolution des températures à travers les parois.
Échauffement et caractéristiques d'ensembles mécaniques.
Choix et dimensionnement d'un dissipateur thermique pour refroidir un équipement.
Utilisation d'une caméra thermique pour contrôler des dissipations thermiques.
S4.9 - Mécanique des fluides
Notions et contenus
Capacités exigibles
1. Statique des fluides
Pression dans un fluide.
Exprimer la pression comme une force surfacique.
Mesurer des pressions absolues et effectives.
Relation fondamentale de l'hydrostatique.
Appliquer la relation fondamentale de l'hydrostatique pour calculer une différence de pression ou une hauteur de fluide.
Appliquer le principe de transmission de la pression par un fluide incompressible (théorème de Pascal).
2. Dynamique des fluides incompressibles
Débit massique et débit volumique.
Calculer un débit massique ou volumique.
Conservation du débit (équation de continuité).
Appliquer l'équation de continuité lors d'un écoulement permanent afin de déterminer la vitesse du fluide.
Conservation de l'énergie (théorème de Bernoulli).
Appliquer le théorème de Bernoulli à un écoulement permanent d'un fluide parfait (avec ou sans machine hydraulique, avec ou sans pertes de charge), l'équation de Bernoulli sous forme de pressions ou de hauteurs étant donnée.
Viscosité.
Nombre de Reynolds.
Régimes laminaire et turbulent.
Citer l'importance du phénomène de viscosité dans les écoulements.
Identifier le type laminaire ou turbulent d'un écoulement, l'expression du nombre de Reynolds étant donnée.
Mettre en œuvre un dispositif expérimental visant à mesurer la viscosité d'un fluide.
Perte de charge en régime laminaire.
Citer les différents types de pertes de charge.
Exploiter des données pour déterminer la valeur des pertes de charge en fonction du débit et de la géométrie du circuit.
Mettre en œuvre un dispositif expérimental visant à évaluer des pertes de charges régulières et singulières.
Applications métiers
Écoulement dans une conduite hydraulique (durite, conduite d'alimentation, etc.).
Dimensionnement des vases d'expansion (pression statique), des pompes et des ventilateurs.
Étude des réseaux (pertes de charges singulières et linéaires).
Choix d'un capteur de pression.
Application de la loi de Betz dans le dimensionnement d'une éolienne.
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Applications métiers
Nomenclature et impact environnemental des fluides frigorigènes.
Manipulation des fluides frigorigènes.
Constitution des produits utilisés dans le traitement de l'eau.
Tri et valorisation des produits dangereux.
S4.11 - pH-métrie et réactions acido-basiques
Notions et contenus
Capacités exigibles
Ions en solutions.
Identifier un cation et un anion.
Calculer une concentration en masse ou en quantité de matière d'une espèce ionique dissoute.
Théorie de Brønsted : acides forts, bases fortes, acides faibles, bases faibles.
pH d'une solution aqueuse.
Notion d'équilibre acido-basique ; couple acide-base ; constante d'acidité Ka.
Diagrammes de prédominance.
Définir les termes acide et base au sens de Brønsted.
Reconnaître un acide (fort/faible), une base (forte/faible) dans la théorie de Brønsted.
Citer l'étendue de la plage de pH en solution aqueuse.
Exploiter la définition mathématique du pH.
Calculer le pH d'une solution aqueuse dans des cas simples (solutions acide et basique).
Mesurer le pH d'une solution aqueuse.
Construire et exploiter les diagrammes de prédominance.
Identifier l'espèce prédominante d'un couple acide-base connaissant le pH du milieu et le pKa du couple.
A l'aide d'un diagramme de répartition obtenu par simulation, déterminer le pourcentage en acide et en base d'un couple acide-base à un pH donné.
Écrire l'équation de réaction d'une transformation acido-basique et exprimer la constante d'équilibre (les couples étant donnés).
Titrages mettant en œuvre une réaction acido-basique ; équivalence ; indicateurs colorés acido-basiques ; suivi pH-métrique ou conductimétrie.
Établir l'équation de la réaction support de titrage à partir d'un protocole expérimental ou de données.
Mettre en œuvre un protocole de titrage acido-basique direct suivi par colorimétrie, pH-métrie ou conductimétrie.
Déterminer le titre en espèce dosée.
Choisir avec justification le matériel utilisé.
Interpréter qualitativement un changement de pente dans un titrage conductimétrique.
Utiliser un logiciel de simulation pour étudier l'influence de différents paramètres (sur une courbe de suivi pH-métrique) et pour déterminer des courbes de répartitions.
L'eau. Structure de la molécule.
Analyse des eaux.
Traitements de base.
Associer la liaison hydrogène dans l'eau et les propriétés physiques de ce corps : température et énergie de changement d'état, variation anormale du volume lors de la fusion.
Exprimer les teneurs en solutés de l'eau avec les unités du système international et celles usitées dans le champ professionnel (g.L-1, mol.L-1, meq.L-1, degré français) ; passer d'une unité à une autre.
Suivre un protocole pour réaliser une dilution.
Définir et mesurer le pH, les titres alcalimétrique et alcalimétrique complet (TA et TAC), la dureté de l'eau (titre hydrométrique ou TH).
Décrire le principe de traitement de l'eau par les résines échangeuses d'ions.
Applications métiers
Traitements de l'eau.
Réglage des adoucisseurs (vanne de cépage).
S4.12 - Combustions et oxydoréduction
Notions et contenus
Capacités exigibles
1. Combustions
Combustions, combustibles, comburants.
Combustions complète et incomplète.
Avancement et bilan de matière.
Distinguer carburant et comburant.
Établir et exploiter les équations modélisant les réactions de combustion de carburants (hydrocarbures).
Déterminer la quantité de matière d'une espèce chimique à partir de sa masse et réciproquement.
Réaliser un bilan de matière.
Pouvoir calorifique d'un combustible.
Pratiquer 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 ce transfert d'énergie.
Évaluer, à l'aide d'une formule fournie, l'énergie libérée lors d'une combustion.
Protection contre les risques des combustions.
Extraire et exploiter des informations sur les dangers liés aux combustions et les moyens de prévention et de protection.
2. Oxydoréduction
Oxydant, réducteur.
Couple oxydant/réducteur.
Réaction d'oxydo-réduction.
Reconnaître une réaction chimique d'oxydoréduction.
Identifier l'oxydant, le réducteur, les couples oxydant/réducteur mis en jeu.
Écrire l'équation de réaction d'une réaction d'oxydoréduction, les couples oxydant/réducteur étant donnés.
Établir expérimentalement une classification électrochimique des métaux.
Prévoir qualitativement les transformations possibles en exploitant les potentiels standards d'oxydoréduction.
Pile électrochimique.
Réaliser une pile électrochimique.
Interpréter le fonctionnement d'une pile électrochimique.
Corrosion des métaux.
Extraire et exploiter des informations sur la corrosion des métaux et les méthodes de protection utilisées dans le domaine professionnel (peinture, zingage, chromage, anodisation, anode sacrificielle, etc.).
Applications métiers
Phénomène de corrosion des pièces.
Connaissance des produits nocifs, de leur identification et de leur valorisation.
Protection des matériaux, des éoliennes offshore.
Optimisation du réglage de combustion sur les brûleurs (gaz, fioul, bois).
Bilan carbone d'une combustion.
Implantation des raccords diélectriques sur les installations de chauffage et sanitaire.
S4.13 - Matériaux organiques
Notions et contenus
Capacités exigibles
1. Les matériaux polymères
Polymères : généralités.
Extraire et exploiter des informations sur les principaux matériaux polymères utilisés dans la vie quotidienne, leurs modes de production, leurs domaines d'applications, ainsi que sur les avantages et inconvénients de l'utilisation de matériaux polymères.
Polymères : monomère, motif, groupes caractéristiques, réactions de polymérisation (polyaddition, polycondensation).
Définir les termes monomère, polymère, macromolécule.
Reconnaître le motif, identifier les groupes caractéristiques dans une macromolécule.
Distinguer à l'aide d'exemples variés les deux grandes catégories de réactions de polymérisation.
Écrire une équation de réaction de polymérisation et citer l'intérêt des produits de synthèse.
Pratiquer une démarche expérimentale mettant en jeu une réaction de polymérisation.
Classification des polymères.
Mise en forme des matériaux polymères.
Définir les polymères thermoplastiques et thermodurcissables et les élastomères.
Extraire et exploiter des informations sur la mise en forme d'un matériau polymère en fonction de la famille auquel il appartient.
Vieillissement d'un matériau polymère.
Citer quelques facteurs agissant sur la dégradation d'un matériau polymère.
Valorisation des déchets de polymères : recyclage, valorisation énergétique.
Extraire et exploiter des informations sur la nécessité du retraitement des polymères.
Rechercher, extraire et exploiter des informations relatives au recyclage de certains matériaux polymères utilisés dans le domaine professionnel.
2. Colles et adhésifs
Avantages et inconvénients du collage.
Extraire et exploiter des informations sur les avantages et les inconvénients du collage par rapport à d'autres techniques d'assemblage de matériaux.
Aspects physico-chimiques de l'adhésion.
Étudier quelques paramètres intervenant dans le domaine du collage : nature des interactions pouvant s'établir entre deux matériaux de nature différente, état de surface.
Structure du polymère constituant l'adhésif.
Composition d'une colle.
Extraire et exploiter des informations sur la composition d'une colle et le rôle des différentes espèces chimiques présentes.
Choix d'un adhésif.
Choisir, à l'aide de documents, un adhésif en fonction d'un cahier des charges : matériaux à assembler, nature du collage, conditions thermiques, nature des contraintes, milieu d'utilisation.
Applications métiers
Matériaux plastiques.
Obtention des résines polymères.
Assemblages collés.
Précautions d'utilisation des colles et solvants, sécurité sanitaire.
Réparation d'un matériau polymère.
Utilisation de matières plastiques et réparation des pales de rotor.
Réalisation des essais de traction pour des temps de réaction des résines UP, gel coat…