Thème TIPE 2015/2016 – Structures
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Thème TIPE 2015/2016 – Structures
Thème TIPE 2015/2016 – Structures : organisation, complexité, dynamique Mis à jour Vendredi, 05 Février 2016 13:39 L'essentiel Thème de TIPE pour les concours 2016 : Structures : organisation, complexité, dynamique. Il s’applique dans les classes préparatoires de seconde année, affectées ou non d’une étoile, des filières mathématique et physique (MP), physique et chimie (PC), physique et sciences de l’ingénieur (PSI), physique et technologie (PT), technologie et sciences industrielles (TSI), technologie, physique et chimie (TPC) et biologie, chimie, physique et sciences de la Terre (BCPST), technologie-biologie (TB) pour l’année scolaire 2015-2016. Voté au Conseil Supérieur de l’Éducation du 14-01-42014. Mise à jour du 3 septembre 2015 L'article est découpé en quatre parties accessibles par le menu placé ci-dessus à droite. Lien direct vers le site officiel Le TIPE 2015-2016 au Bulletin Officiel de l’Éducation Nationale Référence : Bulletin Officiel de l'Éducation nationale n°8 du 19 février 2015 (NOR > MENS1501031A , lien vers le site officiel) Classes préparatoires aux grandes écoles Thème des travaux d’initiative personnelle encadrés pour l’année universitaire 2015-2016 NOR : MENS1501031A 1/9 Thème TIPE 2015/2016 – Structures : organisation, complexité, dynamique Mis à jour Vendredi, 05 Février 2016 13:39 arrêté du 26-1-2015 MENESR - DGESIP A1-2 Vu code de l'éducation, notamment articles D. 612-19 à D. 612-29 ; arrêtés du 3-7-1995 modifiés ; arrêté du 11-3-1998 modifié ; arrêté du 3-5-2005 modifié ; avis du CSE du 19-12-2014 ; avis du Cneser du 15-12-2014 Article 1 - Le thème des travaux d'initiative personnelle encadrés dans les classes préparatoires de seconde année, affectées ou non d'une étoile, des voies : mathématique et physique (MP), physique et chimie (PC), physique et sciences de l'ingénieur (PSI), physique et technologie (PT), technologie et sciences industrielles (TSI), technologie, physique et chimie (TPC), biologie, chimie, physique et sciences de la Terre (BCPST), technologie-biologie (TB) est fixé pour l'année scolaire 2015-2016 conformément à l'annexe du présent arrêté. Article 2 - L'arrêté du 10 février 2014 fixant le thème des travaux d'initiative personnelle encadrés dans les classes préparatoires de seconde année, affectées ou non d'une étoile, des voies : mathématique et physique (MP), physique et chimie (PC), physique et sciences de l'ingénieur (PSI), physique et technologie (PT), technologie et sciences industrielles (TSI), technologie, physique et chimie (TPC), biologie, chimie, physique et sciences de la Terre (BCPST), technologie-biologie (TB) pour l'année scolaire 2014-2015, est abrogé à compter de la rentrée 2015. Article 3 - La directrice générale de l'enseignement supérieur et de l'insertion professionnelle est chargée de l'exécution du présent arrêté. Fait le 26 janvier 2015 Pour la ministre de l'éducation nationale, de l'enseignement supérieur et de la recherche et par délégation, Pour la directrice générale de l'enseignement supérieur et de l'insertion professionnelle Le chef de service de la stratégie des formations et de la vie étudiante, Rachel-Marie Pradeilles-Duval Annexe 1 - Rappel d'un des objectifs de formation des travaux d'initiative personnelle encadrés (Tipe) : initiation à la démarche de recherche Lors des travaux d'initiative personnelle encadrés, l'étudiant a un travail personnel à effectuer, 2/9 Thème TIPE 2015/2016 – Structures : organisation, complexité, dynamique Mis à jour Vendredi, 05 Février 2016 13:39 qui le met en situation de responsabilité. Cette activité est en particulier une initiation et un entraînement à la démarche de recherche scientifique et technologique dont chacun sait que les processus afférents sont nombreux et variés. L'activité de Tipe doit amener l'étudiant à se poser des questions avant de tenter d'y répondre. En effet, le questionnement préalable à l'élaboration ou à la recherche des solutions est une pratique courante des scientifiques. La recherche scientifique et technologique conduit à l'élaboration d'objets de pensée et d'objets réels, qui participent au processus permanent de construction qui va de la connaissance à la conception voire à la réalisation, et portent le nom d'inventions, de découvertes et d'innovations scientifiques et technologiques. La mise en convergence de travaux de recherche émanant de plusieurs champs disciplinaires assure le progrès des connaissances et permet des avancées dans l'intelligibilité du monde réel. 2. Intitulé du thème Tipe pour l'année scolaire 2015-2016 Pour l'année 2015-2016 le thème Tipe commun aux filières BCPST, MP, PC, PSI, PT, TB, TPC et TSI est intitulé Structures : organisation, complexité, dynamique. 3. Commentaires Le travail de l'étudiant en Tipe doit être centré sur une véritable démarche de recherche scientifique et technologique réalisée de façon concrète. L'analyse du réel, de faits, de processus, d'objets, etc., doit permettre de dégager une problématique en relation explicite avec le thème proposé. La recherche d'explications comprend une investigation mettant en œuvre des outils et méthodes auxquels on recourt classiquement dans tout travail de recherche scientifique (observations, réalisation pratique d'expériences, modélisations, formulation d'hypothèses, simulations, validation ou invalidation de modèles par comparaison au réel, etc.). Cela doit amener l'étudiant à découvrir par lui-même, sans ambition excessive, mais en sollicitant ses capacités d'invention et d'initiative. 4. Contenus et modalités L'adéquation du sujet choisi par l'étudiant au thème de l'année s'opérera par l'une ou plusieurs des trois entrées proposées : organisation, complexité, dynamique. Le travail fourni conduit à une production personnelle de l'étudiant - observation et description d'objets naturels ou artificiels, traitement de données, mise en évidence de phénomènes, expérimentation, modélisation, simulation, élaboration, etc. - réalisée dans le cadre du sujet choisi adhérant au thème. Cette production ne peut en aucun cas se limiter à une simple synthèse d'informations collectées, mais doit faire ressortir une « valeur ajoutée » apportée par le candidat. Les étudiants effectuent ces travaux de façon individuelle ou en petits groupes d'au maximum cinq étudiants. Dans le cas d'un travail collectif, le candidat doit être capable à la fois de présenter la philosophie générale du projet, et de faire ressortir nettement son apport personnel à cette œuvre commune. 5. Compétences développées Les Tipe permettent à l'étudiant de s'enrichir du contact de personnalités physiques extérieures au lycée (industriels, chercheurs, enseignants, etc.), de montrer ses capacités à faire preuve d'initiative personnelle, d'exigence et d'esprit critique, d'approfondissement et de rigueur, de rapprocher plusieurs logiques de raisonnement et de recherche scientifique et technologique, 3/9 Thème TIPE 2015/2016 – Structures : organisation, complexité, dynamique Mis à jour Vendredi, 05 Février 2016 13:39 par exemple par un décloisonnement des disciplines. Ils permettent à l'étudiant de développer des compétences telles que : - identifier, s'approprier et traiter une problématique explicitement reliée au thème ; - collecter des informations pertinentes (internet, bibliothèque, littérature, contacts industriels, visites de laboratoires, etc.), les analyser, les synthétiser ; - réaliser une production ou une expérimentation personnelle et en exploiter les résultats ; - construire et valider une modélisation ; - utiliser l'outil informatique ; - communiquer sur une production ou une expérimentation personnelle. Analyse du thème et quelques pistes Une liste de liens « TIPE2016 » a été ouverte sur le compte Diigo « yvanc33 ». Cette liste est accessible à tous. Pour en savoir plus sur Diigo : • Lire l'article sur l'ENT Moodle « Conseils aux étudiants de sup TSI entrant en spé à la rentrée 2015 » (assimilation aux cahiers de vacances 2015) ; • Lire l'article de présentation de Diigo « Diigo, mode d'emploi pour débutants » sur le site c ursus.edu ; • Tutoriel complet de Diigo sur le site du CRDP de Besançon (fichier PDF téléchargeable de 47 pages : c'est long, mais il n'est pas nécessaire de tout lire). En premier lieu, il est essentiel de prendre en compte les informations présentées dans les cinq parties de l'annexe. Les alinéas 1 et 3 rappellent les aspects généraux à prendre en compte. Ils ne changent pas d'une année sur l'autre. L'alinéa 2 évoque le thème de l'année : il est différent et plutôt bref, c'est naturel. L'alinéa 3 renseigne les candidats sur la démarche scientifique et technologique qui est soulignée par le prolongement pratique attendu (« réalisée de façon concrète »). Cette mention précise clairement que le travail de TIPE s'accompagne inévitablement d'une réalisati on pratique : des mesures sur un système réel, la réalisation d'un prototype, l'élaboration du modèle du système support et sa validation obtenue par le croisement des résultats issus de la simulation numérique avec les mesures effectuées sur le système réel. Dans cette perspective, les erreurs qui sont souvent rencontrées montrent qu'il y a confusion entre le travail de TIPE et 4/9 Thème TIPE 2015/2016 – Structures : organisation, complexité, dynamique Mis à jour Vendredi, 05 Février 2016 13:39 l'exploitation des évaluations menées dans un TD ou un TP. Il est déconseillé de reprendre trop systématiquement les méthodes suivies dans ce genre d'activités dans elles sont pratiquées dans le cadre très spécifique de l'activité sur le système du laboratoire. Bien souvent le contexte s’écarte trop fortement de celui de l'étude du TIPE. Il faut alors reconsidérer les hypothèses et les méthodes pour « coller » à la réalité du système personnel étudié. De même, il est déconseillé de reprendre des systèmes du laboratoire comme support d'étude de TIPE car cela risque d'être considéré comme du « recyclage de TP », ce qui est particulièrement mal vu par les membres du jury. En résumé, il est important de faire preuve d'imagination et chercher à innover , bref, avoir de l'initiative... L'alinéa 4 oriente les premières recherches en proposant des mots clefs synonymes : liste à suivre . Il est très important de débuter ses recherches par là, en utilisant ses propres ressources ou en suivant les pistes proposées dans la suite du texte. Enfin, le dernier alinéa (5) reste le même que l'année précédente : il montre que les travaux s'inscrivent dans une démarche de recherche. Les compétences associées développent le sens de la communication. Les étudiants sont invités à se tourner vers les milieux de la recherche fondamentale (laboratoires), appliquée ou industrielle (industries, petite, moyenne ou lourde). Les contacts seront donc noués avec des membres de laboratoires de recherche universitaires ou dans les grandes écoles. Notons aussi que le texte officiel fait particulièrement mention d'un décloisonnement des disciplines. Le mieux est de rechercher un support technologique qui plait, puis d'y observer les domaines et orientations technologiques qu'il met en œuvre sans se limiter aux seuls domaines de formations mécaniques et électriques : ces deux disciplines doivent être mêlées, comme le montrent les systèmes sur lesquels portent les études et les travaux pratiques. Cette première analyse permet d'engager une sorte de brain storming visant à collecter les termes les plus en rapport avec le thème étudié. Ces termes permettent de mieux questionner les moteurs de recherche. Attention, Google n'est pas le seul outil disponible ! Il est souvent judicieux de s'aider des moteurs internes aux sites (champ portant la mention « Rechercher sur le site » ou associé à une icône de loupe) : commencer par utiliser Google, puis une fois un site pertinent trouvé, y questionner le moteur de recherche interne dans le but d'affiner le résultat. Par exemple, interroger Google avec l'expression « ressources TIPE » conduit à plusieurs sites intéressants. Ils sont repris dans les liens de la partie suivante. Cette pratique conduit assez souvent à être confronté à des sites de curation de contenu (article wikipedia) qui regroupent tout un ensemble de sites autour d'un même thème. 5/9 Thème TIPE 2015/2016 – Structures : organisation, complexité, dynamique Mis à jour Vendredi, 05 Février 2016 13:39 Pour commencer, une recherche sur Wikipedia avec le mot clef « structures » fournit une première page qui recense les homonymies. C'est un bon moyen pour faire le tri et délimiter la frontière d'étude. Les premiers résultats sont regroupés dans le tableau « Généralités » ci-dessous. Après cette première phase, les recherches se poursuivent avec les autres mots-clefs : st ructures , organisation , complexité et dynamique . L'affinage pourra avoir lien en croisant certains termes de cette liste avec les autres informations trouvées. Généralités (tableau évolutif) Domaine Branche ou phénomène Applications et liens Mot clef « structure » sur Wikipedia Les domaines abondentarchitecture : et constructions , biolog https://fr.wikipedia.org/wiki/Structure Mot clef « complexité » sur Théorie Wikipedia de l’information, informatique https://fr.wikipedia.org/wiki/Complexité : complexité algorithmique, de Kolmog Mot clef « dynamique » sur Dynamique Wikipediaen physique (mécanique https://fr.wikipedia.org/wiki/Dynamique et mécanique des fluides, thermodynam ... Le tableau suivant reprend des liens classés par domaines scientifiques et technologiques. Plus scientifique et technologique (tableau évolutif) Domaine de la physiqueBranche ou des SI ou phénomène 6/9 Thème TIPE 2015/2016 – Structures : organisation, complexité, dynamique Mis à jour Vendredi, 05 Février 2016 13:39 Applications technologiques Thermodynamique Échanges de chaleur Tous les domaines où de la chaleur apparaît, comme objectif (chauffage) ou comme perte (frottements Mécanique des fluides Matériaux Structure cristalline métaux et alliages, cristallisation, fonderie, élabora Mathématiques Graphes et hypergraphes (en lien avec l'algorithmique et les sciences du nu Optimisation Dans tous les domaines où une recherche d'objectif est nécessaire (ex. : m Programmation dynamique Informatique Complexité Big Data (donnée, information, réseau, technologie Web) Génie logiciel (pour les projets https://fr.wikipedia.org/wiki/Automate_cellulaire techniques et informatiques, le plus souvent complexes) Langages et systèmes d’exploitation Simulation des systèmes complexesLogiciel (pour 2016) de simulation multiphysique (Comsol, etc.) Mécanique Stabilité d'un mobile en mouvement bicylettes, motocyclettes, toupies, pendule inversé Électronique Oscillateurs Fabrication des circuits électroniques (imprimés et intégrés), qui touche met Oscillateur de Van der Pol , sinusoïdal (harmonique), Météorologie Modélisation spatiale (3D)Système et maillage dynamique de domaine de Lorenz Systèmes (complexes) Aide à la décision Organisation et structuration Systèmes techniques (avions, bâteaux, engins spatiaux,...), bâtiments, etc. Organisation et systèmes d'information Système multi agent Automate cellulaire , jeu de la vie , Système dynamique dynamique de Lorenz Oscillateur de Van der Pol (oscillateurs électrniques), Système (mé 7/9 Thème TIPE 2015/2016 – Structures : organisation, complexité, dynamique Mis à jour Vendredi, 05 Février 2016 13:39 Organismes/instituts d'étude Institut des Systèmes Complexes de Paris Île-de-France , Institut rhônalpin des systèmes complexes Les cartes heuristiques (ou cartes mentales) Amorce de référencement des liens sur le sujet des ressources (TSI2 : fichier FreeMind 2016 en ressource sur l'ENT Moodle ) Autres mots-clefs et notions attachés au thème, mais non classés : Internet n'est pas tout ! Ne vous limitez pas à la seule recherche en ligne et à la consultation de documents pas toujours fiables. Utilisez des ressources et des documents issus de livres, de notices industrielles, des articles de recherche ou même de vulgarisation : - En utilisant les bibliothèques universitaires (les plus proches, Valenciennes et Lille 1) ; - Le CDI du lycée (surtout pour l'automobile) ; - Les bibliothèques publiques (municipalités, fondations, etc.) Pensez à questionner vos enseignants, ils ne demandent que cela ! Ils ont même souvent des contacts avec les mondes universitaires, de la recherche et de l'industrie. Mais vous pouvez aussi chercher des pistes et obtenir des informations sur les sites suivants : - La page des liens regroupée dans un compte Diigo (ou en cliquant la flèche bleue en haut à gauche de cette page) dans la liste « TIPE » ; 8/9 Thème TIPE 2015/2016 – Structures : organisation, complexité, dynamique Mis à jour Vendredi, 05 Février 2016 13:39 - Les techniques de l'ingénieur . Repérer le titre et la référence de l'article, transmettre à l'enseignant, récupérer le pdf de l'article ; - Le site de l'UPSTI (association d'enseignants de SII) propose un guide des TIPE pour les épreuves C et D. Des conseils, le déroulement des épreuves, etc. - Références sur Wikipedia avec les entrées par les mots-clefs : structure(s), organisation, complexité, dynamique, pour commencer... Faites une carte mentale pour étendre le champ lexical ; - Le site SCEI-concours propose les archives de l'épreuve depuis 1998 ; - Le site Interstice : http://interstices.info . Interstices, site de culture scientifique lancé à l'initiative de l'INRIA, en partenariat avec le CNRS et l'ASTI, propose chaque année un article sur le thème de TIPE. De nombreux articles sont déjà disponibles en suivant ce lien (Physique, maths, informatique et sciences du numérique). Pour cette année 2015/2016, un article présente le thème et En plus de cet article, l'INRIA rappelle par ailleurs que ses chercheurs peuvent être sollicités (gracieusement) par les étudiants pour leur TIPE et que les centres de documentation de l'INRIA leurs sont ouverts ; - La page de fuscia.info et la page https://fuscia.info/tipe... renvoie aux liens regroupés sur le compte scoop-it de Fuscia : (prochainement). - Le site pixees propose des pistes sur les sciences du numérique. Des propositions pour 2016 sont données en suivant ce lien et une analyse générale du thème est développée sur cette page . - Le site prepas.org offre parfois des ressources, à l'adresse : http://prepas.org/rens eignementselevescpge/tipe.htm - Des propositions de sujets de chercheurs du CEA : http://www.cea.fr/jeunes/tipe - Forum « Futura Science » : http://forums.futura-sciences.com/l - Et en règle générale tout ce qui concentre de l'information (encyclopédies en ligne, fonds documentaires, etc.). 9/9