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I.
FILIÈRE MATHÉMATIQUES ET PHYSIQUE (MP)
1. Description et objectifs
de la filière MP .
Cette filière s'adresse principalement à de futurs ingénieurs,
enseignants et chercheurs dans les domaines
liés aux mathématiques, à la physique,
à l'informatique et à leurs applications.
Elle est conçue en fonction des objectifs suivants :
Développer conjointement
l'intuition, l'imagination, le raisonnement et la rigueur, ainsi qu'une
attitude de questionnement et de recherche ;
Donner une formation scientifique solide et équilibrée,
organisée autour des mathématiques, de la physique, de l'informatique
et de leurs interactions, en exploitant toute la richesse des démarches
de ces disciplines ;
Combiner l'étude des phénomènes mathématiques
et physiques avec l'élaboration et la mise en oeuvre de concepts
théoriques, en valorisant la modélisation, l'expérimentation
et les applications ;
Organiser les programmes autour de quelques notions essentielles, en dégageant
les idées majeures et leur portée, en fournissant des outils
puissants et efficaces, en évitant toute technicité gratuite
et en écartant les notions qui ne pourraient être traitées
que de façon superficielle ;
Développer le travail personnel (individuel et en équipe)
et les capacités d'autonomie, d'initiative, d'argumentation et
de communication, notamment à travers les travaux d'initiative
personnelle encadrés (TIPE) dont l'organisation fait l'objet d'une
note de service spécifique.
2. Lignes directrices des programmes
Les programmes répondent aux exigences suivantes : un volume réaliste
et raisonnable, une focalisation sur les notions fondamentales, des commentaires
garantissant le respect de l'esprit qui a présidé à
leur élaboration.
a) Programmes de mathématiques.
Dans la filière MP, les mathématiques constituent conjointement
une discipline scientifique à part entière, développant
des concepts, des résultats, des méthodes et une démarche
spécifiques et une discipline fournissant des connaissances et
des méthodes nécessaires à la physique, à
l'informatique, à la chimie et aux sciences industrielles.
La réflexion sur les concepts et les méthodes, la pratique
du raisonnement et de la démarche mathématique constituent
un objectif majeur. Les étudiants doivent connaître les définitions,
les énoncés et les démonstrations des théorèmes
figurant au programme, savoir analyser la portée des hypothèses
et des résultats et savoir mobiliser leurs connaissances pour l'étude
de problèmes.
Le programme est centré sur les notions essentielles. Il comporte
deux titres : analyse et géométrie différentielle,
algèbre et géométrie. Dans une perspective de progressivité
et afin d'assurer une bonne solidité des connaissances, chacun
de ces titres est abordé en première année puis approfondi
en seconde année.
En classe MPSI, le programme d'analyse et géométrie différentielle
est organisé autour des concepts fondamentaux de suite et de fonction
(à valeurs réelles ou complexes). La maîtrise du calcul
différentiel et intégral à une variable et de ses
interventions en géométrie différentielle plane constitue
un objectif essentiel. Le programme d'algèbre et géométrie
est organisé autour de l'algèbre linéaire (points
de vue géométrique et matriciel) et de ses interventions
en algèbre, en analyse et en géométrie affine et
euclidienne ; il comporte, en outre, l'étude de l'arithmétique
élémentaire et des polynômes à une indéterminée.
En classe MP, le programme d'analyse et géométrie différentielle
est organisé autour des concepts fondamentaux de suite, de série
et de fonction (à valeurs vectorielles). Quelques notions sur les
espaces vectoriels normés permettent d'étudier les types
de convergence usuels. La maîtrise du calcul différentiel
et intégral à une variable, des équations différentielles,
de l'approximation des fonctions et de leurs représentations par
des séries et des intégrales (séries entières,
analyse de Fourier) constitue un objectif essentiel. Le calcul différentiel
à plusieurs variables est étudié en liaison étroite
avec la géométrie différentielle. Le programme d'algèbre
et géométrie est organisé autour de l'algèbre
linéaire et, notamment, de la réduction des endomorphismes,
des matrices et des formes quadratiques ; il dégage les points
de vue vectoriel, affine et euclidien. Le programme comporte, en outre,
une étude élémentaire des actions de groupes et quelques
compléments d'arithmétique.
Pour l'ensemble des programmes de première et de seconde année,
les études graphiques, les méthodes numériques, la
construction, l'analyse et la mise en oeuvre d'algorithmes, les interactions
avec la physique, l'informatique et les autres disciplines scientifiques
jouent un rôle important. En outre, il convient d'introduire suffisamment
tôt les outils nécessaires aux autres disciplines.
b) Programmes de physique.
L'enseignement est centré sur l'analyse physique des phénomènes
et combine l'expérimentation et le raisonnement. Il s'appuie sur
des équipements expérimentaux et informatiques performants.
Le programme est organisé autour de deux axes majeurs :
Une étude approfondie de la physique générale (mécanique
des systèmes de points matériels, électrocinétique,
électronique, électromagnétisme, optique, thermodynamique)
;
Le développement de modèles et de vues synthétiques
qui permettent de dégager des modes de raisonnement communs à
différents domaines (mécanique, électricité,
optique) et d'unifier leur présentation.
Toutes les parties du programme, en particulier la thermodynamique, sont
abordées en classe de première année et approfondies
en classe de seconde année, de manière à permettre
une meilleure assimilation des contenus et à assurer une meilleure
interaction avec l'enseignement de la chimie.
En outre, l'enseignement prend en compte les objectifs suivants :
Renforcer le rôle des travaux pratiques ; certaines parties du programme,
notamment l'optique géométrique, sont totalement transférées
en travaux pratiques ;
Prendre en compte les méthodes mathématiques, et notamment
la transformation de Fourier (sans recherche d'aucun développement
théorique ou technicité calculatoire) ;
Utiliser l'ordinateur pour l'acquisition et le traitement de données
expérimentales et, lorsque les situations se prêtent mal
à l'expérimentation, pour la simulation ou la présentation
de résultats expérimentaux. L'outil informatique permet
également d'analyser des situations d'intérêt physique
évident tout en évitant le recours à une grande technicité
mathématique ; de façon générale, il est utilisé
lorsqu'il apporte un gain de temps ou une amélioration des phénomènes
étudiés.
c) Programmes de chimie.
Dans la filière MP, le programme de chimie est constitué
d'un ensemble modeste mais cohérent. Il fait davantage appel à
la compréhension qu'à la mémorisation et privilégie
les domaines d'interaction entre physique et chimie. Il vise également
à donner de la chimie une vue équilibrée entre ses
aspects expérimentaux et ses aspects théoriques, faisant
appel à la modélisation et à la déduction.
En classe MPSI, le programme s'articule autour de deux axes : architecture
de la matière, thermodynamique et cinétique des systèmes
chimiques. En classe MP, le programme approfondit les points précédents,
notamment la thermodynamique, en relation avec l'étude des équilibres
chimiques et des matériaux métalliques.
d) Programmes de sciences industrielles.
Ces programmes sont organisés autour de deux domaines :
La mécanique, qui vient compléter, par l'étude de
la mécanique du solide, les notions de mécanique des systèmes
de points matériels traitées en physique ;
L'automatique, dont l'étude est coordonnée avec celle du
programme de physique, qui comporte les systèmes logiques (séquentiels
et combinatoires) et les systèmes linéaires continus et
invariants par translation dans le temps à une dimension (identification,
asservissement, régulation).
Ces deux programmes s'appuient sur une démarche systémique
d'approche globale des problèmes et comportent des applications
à des réalisations technologiques récentes.
L'utilisation de l'outil informatique permet une étude plus approfondie
du comportement des systèmes automatisés, la résolution
de problèmes complexes et un apprentissage efficace des langages
de base de la communication technique.
e) Programmes d'informatique.
L'objectif est triple :
Fournir des méthodes
et des outils pour l'enseignement des mathématiques, de la physique,
de la chimie et des sciences industrielles ;
Initier à l'algorithmique
et à la programmation ;
Exploiter un logiciel de calcul symbolique
et formel comportant à la fois de puissantes facilités graphiques
et éditoriales et des éléments de programmation performants.
Prenant place au sein des enseignements de mathématiques, de physique,
de chimie et de sciences industrielles, l'enseignement de l'informatique
s'effectue à travers l'emploi d'outils logiciels. En physique,
en chimie et en sciences industrielles, cet emploi permet notamment la
modélisation, la simulation et le pilotage de dispositifs expérimentaux
et de systèmes industriels.
Les interrogations orales d'informatique ont un double objectif : acquérir
la maîtrise des méthodes et outils informatiques figurant
au programme, mettre en oeuvre ces acquis à travers l'enseignement
des mathématiques, de la physique, de la chimie et des sciences
industrielles.
f) Programmes de l'option informatique.
Les classes MPSI et MP peuvent comporter une option informatique, prenant
place à partir de la seconde période de la classe MPSI et
se substituant alors à l'enseignement des sciences industrielles.
Dans cette option, l'informatique est considérée comme une
science développant ses concepts et sa démarche propre,
combinant des phases de développement théorique rigoureux
et des phases d'expérimentation et de mise en oeuvre. Le programme
comporte les bases de l'algorithmique, de la théorie des automates
et de la logique, ainsi que les principes de la programmation. En outre,
un enseignement d'informatique devant être confronté au principe
de réalité, le programme comprend la mise en oeuvre des
concepts étudiés sous la forme de programmes structurés,
clairs et précis, dans le cadre d'un langage structuré de
programmation. Les interrogations orales d'informatique comportent donc,
à partir de la deuxième période de la classe de première
année, cette mise en application du cours d'informatique.
g) Module optionnel de sciences industrielles en classe MPSI.
Le programme de ce module optionnel, placé en seconde période,
vise à permettre aux étudiants de la classe MPSI, qui souhaitent
entrer en classe PSI, de suivre avec profit les enseignements de sciences
industrielles qui y sont dispensés. Ce module est donc centré
sur l'analyse des systèmes industriels ; il comporte une approche
des solutions industrielles et la modélisation des systèmes
étudiés à l'aide de la mécanique et de l'automatique.
1. Description
et objectifs de la filière PC
Cette filière s'adresse à des étudiants motivés
par une approche des sciences fondamentales fondée
à la fois sur l'expérimentation et sur
la modélisation. Elle s'appuie sur un solide enseignement
de physique et de chimie, accompagné
par un enseignement de mathématiques de qualité
et bien adapté.
L'objectif est de donner à des futurs ingénieurs, professeurs
et chercheurs une formation de base scientifique ouverte sur les applications
dans le cadre d'un programme bien équilibré entre pratique
expérimentale et modélisation.
La filière PC comporte un programme spécifique dès
la classe de première année, ce qui permet une diversification
des profils de recrutement des étudiants et la mise en oeuvre de
modes d'approche et de méthodes pédagogiques adaptées
aux objectifs de la filière. En particulier, la chimie est enseignée
par des spécialistes de la discipline.
Un objectif important est de développer le travail personnel (individuel
et en équipe) et les capacités d'autonomie, d'initiative,
d'argumentation et de communication, notamment à travers les travaux
d'initiative personnelle encadrés (TIPE) dont l'organisation fait
l'objet d'une note de service spécifique. Ces travaux permettent
d'offrir aux étudiants des ouvertures significatives sur de grands
domaines d'application de la physique et de la chimie.
2. Lignes directrices des programmes
Les programmes répondent aux exigences suivantes : un volume réaliste
et raisonnable, une focalisation sur les notions fondamentales, des commentaires
garantissant le respect de l'esprit qui a présidé à
leur élaboration.
a) Programmes de physique.
L'enseignement est centré sur l'analyse physique des phénomènes
et combine l'expérimentation et le raisonnement. Il s'appuie sur
des équipements expérimentaux et informatiques performants.
Le programme est organisé autour de trois axes majeurs :
Une étude approfondie de la physique générale (mécanique
des systèmes de points matériels, électricité,
optique, thermodynamique) ;
Des thèmes spécifiques de la filière (mécanique
des fluides, milieux matériels, thermodynamique chimique) ;
Le développement de modèles et de vues synthétiques,
qui permettent de dégager des modes de raisonnement communs à
différents domaines (mécanique, électricité,
optique) et d'unifier leur présentation.
L'organisation sur les deux années de l'enseignement de la thermodynamique
permet une meilleure assimilation de cette discipline et une meilleure
interaction avec l'enseignement de la chimie.
L'ordinateur est utilisé, en travaux pratiques ou lors des expériences
de cours, pour l'acquisition et le traitement de données expérimentales
et, lorsque les situations se prêtent mal à l'expérimentation,
pour la simulation ou la présentation de résultats expérimentaux.
L'outil informatique permet également d'analyser des situations
d'intérêt physique évident tout en évitant
le recours à une grande technicité mathématique ;
de façon générale, il est utilisé lorsqu'il
apporte un gain de temps ou une amélioration des phénomènes
étudiés.
Pour que les étudiants puissent atteindre un bon niveau de connaissances
et de savoir-faire dans le domaine expérimental, des TP cours sont
mis en place. Le TP cours a pour objet essentiel de rapprocher le temps
de l'expérimentation du temps de son interprétation dans
le cadre d'un modèle théorique. Il combine, dans l'ordre
choisi par le professeur, l'expérience et le cours. L'essentiel
est l'interprétation immédiate et raisonnée d'une
manipulation ou bien la mise en oeuvre en temps réel d'un modèle
assortie de l'analyse de ses limites, afin de lutter contre la déconnexion
entre la physique au tableau et la physique au laboratoire.
b) Programmes de chimie.
L'enseignement de la chimie est organisé autour de trois objectifs
majeurs, mettant en valeur les différents aspects de la chimie
:
Science expérimentale,
mais aussi science théorique faisant appel à la modélisation
et à la déduction, en continuité avec la physique
et les mathématiques ;
Science débouchant
sur d'importantes réalisations industrielles ;
Science concourant au développement
d'autres disciplines scientifiques.
Le programme de chimie est conçu en fonction des idées
directrices suivantes :
Le respect de l'équilibre
entre les différentes branches de la chimie ;
La prise en compte des acquis
de la recherche ;
Le développement des
méthodes d'analyse spectroscopique ;
L'utilisation raisonnée
de l'outil informatique.
Le programme de chimie de la classe PCSI, option PC, traite de l'architecture
de la matière, de la thermodynamique et la cinétique des
systèmes chimiques, ainsi que de la chimie organique (structures,
réactivité, synthèse). Celui de la classe PC innove
sur le plan conceptuel (approximation des orbitales frontières,
théorie de Hückel), sur le plan expérimental (spectroscopie
IR et RMN) et sur le plan des applications (notamment en chimie des matériaux).
c) Programmes de mathématiques.
Dans la filière PC, les mathématiques constituent conjointement
une discipline scientifique à part entière, développant
des concepts, des résultats, des méthodes et une démarche
spécifiques, et une discipline fournissant des connaissances et
des méthodes nécessaires à la physique, à
la chimie et à l'informatique.
La réflexion sur les concepts et les méthodes, la pratique
du raisonnement et de la démarche mathématique constituent
un objectif majeur. Les étudiants doivent connaître les définitions
et les énoncés des théorèmes figurant au programme,
savoir analyser la portée des hypothèses et des résultats,
et savoir mobiliser leurs connaissances pour l'étude de problèmes.
Les démonstrations qui sont utiles à une bonne compréhension
du cours sont au programme ; en revanche, certains résultats puissants
utiles aux sciences de l'ingénieur sont admis.
Le programme est centré sur les notions essentielles. Il comporte
deux titres : analyse et géométrie différentielle,
algèbre et géométrie. Dans une perspective de progressivité
et afin d'assurer une bonne solidité des connaissances, chacun
de ces titres est abordé en première année, puis
approfondi en seconde année.
En classe PCSI, le programme d'analyse et géométrie différentielle
est organisé autour des concepts fondamentaux de suite et de fonction
(à valeurs réelles ou complexes). La maîtrise du calcul
différentiel et intégral à une variable et de ses
interventions en géométrie différentielle plane constitue
un objectif essentiel. Le programme d'algèbre et géométrie
est organisé autour de l'algèbre linéaire (points
de vue géométrique et matriciel) et de ses interventions.
En classe PC, le programme d'analyse et géométrie différentielle
est organisé autour des concepts fondamentaux de suite, de série
et de fonction (à valeurs vectorielles). La maîtrise du calcul
différentiel et intégral à une variable, des équations
différentielles, de l'approximation des fonctions et de leurs représentations
par des séries et des intégrales (séries entières,
analyse de Fourier) constitue un objectif essentiel. Le calcul différentiel
à plusieurs variables est orienté vers les applications
à la physique. Le programme d'algèbre et géométrie
est organisé autour de l'algèbre linéaire, et notamment
de la réduction des endomorphismes et des matrices.
Pour l'ensemble des programmes de première et de seconde année,
les études graphiques, les méthodes numériques, la
construction, l'analyse et la mise en oeuvre d'algorithmes, les interactions
avec la physique, la chimie et l'informatique jouent un rôle important.
En particulier, il convient d'introduire suffisamment tôt les outils
nécessaires aux autres disciplines.
d) Programme de sciences industrielles.
Dans la filière PC, les sciences industrielles ne sont enseignées
qu'en première période de la classe PCSI. Cet enseignement
a pour objectif principal de présenter les trois axes majeurs du
programme de la filière PSI, afin de permettre aux étudiants
d'effectuer un choix d'orientation éclairé en fin de première
période entre l'option PC et l'option PSI. Ces trois axes sont
les suivants :
La mécanique, comportant la cinématique du solide (étude
limitée au champ des vitesses d'un solide indéformable)
et la modélisation cinématique et géométrique
des liaisons ;
L'automatique, comportant quelques notions sur la représentation
des systèmes linéaires continus invariants à une
dimension ;
Une introduction à l'analyse des systèmes industriels, en
vue d'appréhender de manière globale un système et
de dégager son organisation et sa raison d'être.
e) Programmes d'informatique.
L'objectif est triple :
Fournir des méthodes
et des outils pour l'enseignement des mathématiques, de la physique,
de la chimie et des sciences industrielles ;
Initier à l'algorithmique
et à la programmation ;
Exploiter un logiciel de calcul
symbolique et formel comportant à la fois de puissantes facilités
graphiques et éditoriales et des éléments de programmation
performants.
Prenant place au sein des enseignements de mathématiques, de physique,
de chimie et de sciences industrielles, l'enseignement de l'informatique
s'effectue à travers l'emploi d'outils logiciels. En physique,
en chimie et en sciences industrielles, cet emploi permet notamment la
modélisation, la simulation et le pilotage de dispositifs expérimentaux
et de systèmes industriels.
Les interrogations orales d'informatique ont un double objectif :
acquérir la maîtrise
des méthodes et outils informatiques figurant au programme,
mettre en oeuvre ces acquis
à travers l'enseignement des mathématiques, de la physique,
de la chimie et des sciences industrielles.

III. FILIÈRE PHYSIQUE ET SCIENCES DE L'INGÉNIEUR (PSI)
1. Description et objectifs
de la filière PSI .
Cette filière est destinée aux bacheliers issus des classes
Terminales scientifiques (sans spécialité prérequise),
particulièrement motivés par les réalisations de
haute technologie de notre monde contemporain.
Les qualités que l'on cherche à développer chez les
étudiants sont un sens affirmé de la réalité
physique et de ses applications, ainsi que la capacité à
analyser et à modéliser un phénomène ou un
système (en physique, en chimie et en sciences industrielles).
L'objectif de la filière PSI est d'assurer une formation structurée,
à la fois conceptuelle et expérimentale, combinant une approche
inductive des phénomènes de la physique, une approche transversale
des différentes disciplines et leur application à l'étude
d'objets technologiques complexes. Cette approche transversale est notamment
développée dans les travaux d'initiative personnelle encadrés
(TIPE). La formation s'appuie sur l'étude et l'emploi de méthodes
mathématiques, dont le choix est adapté à la mise
en oeuvre des autres disciplines scientifiques.
L'enseignement dans cette filière est, par conséquent, caractérisé
par une interaction et une synthèse entre mathématiques,
physique, chimie et sciences industrielles, permettant le développement
coordonné d'une approche globale des sciences et des techniques.
Les points forts de la filière PSI sont les suivants :
La formation en physique,
socle fondamental pour les sciences de l'ingénieur ;
La formation en mathématiques,
orientée vers la modélisation et les applications ;
La formation en sciences industrielles,
qui s'appuie sur l'analyse des systèmes ;
Le développement du
travail personnel (individuel et en équipe) et des capacités
d'autonomie, d'initiative, d'argumentation et de communication, notamment
à travers les travaux d'initiative personnelle encadrés
(TIPE).
Les thèmes d'étude des TIPE font appel
aux différentes disciplines scientifiques et les intègrent
au sein d'études de cas, portant sur des réalisations de
haute technologie.
La classe PSI est accessible principalement aux étudiants de la
classe PCSI ayant suivi l'option PSI pendant la seconde période
de cette classe ; en particulier, ses programmes s'appuient sur ceux de
la classe PCSI, option PSI. Elle est également accessible aux étudiants
des classes MPSI ayant suivi le module optionnel de sciences industrielles.
En classe PSI, les programmes de physique sont proches dans leur esprit
et leurs contenus de ceux de la filière PC. Cette filière
PSI met davantage l'accent sur les sciences industrielles que sur la chimie.
Elle comprend également une formation mathématique solide
et équilibrée, associant une réflexion de qualité
sur les concepts et les méthodes mathématiques et une bonne
interaction avec la physique et les sciences industrielles.
2. Lignes directrices des programmes
Les programmes répondent aux exigences suivantes : un volume réaliste
et raisonnable, une focalisation sur les notions fondamentales, des commentaires
garantissant le respect de l'esprit qui a présidé à
leur élaboration.
a) Programmes de physique.
Dans la filière PSI, le programme de physique combine les aspects
fondamentaux de la physique et de ses applications et développe
une large culture en physique.
Il est centré sur l'analyse physique de phénomènes
à la fois sur le plan de l'expérimentation et sur celui
du raisonnement. Il s'appuie sur des équipements expérimentaux
et informatiques performants. Les grandes lignes du programme sont :
Le renforcement de l'enseignement de physique générale grâce
à l'étude de thèmes attractifs : l'étude des
milieux, la mécanique des fluides, le traitement du signal, l'étude
des signaux et systèmes, la conversion statique de puissance, d'autant
plus que ces points sont exploités dans les thèmes des TIPE.
La mécanique des solides et des systèmes est traitée
dans le cadre du programme de sciences industrielles ;
Le développement des vues synthétiques en montrant comment
certains modes de raisonnement peuvent s'appliquer à différents
domaines (par exemple, les équations de bilan et la physique ondulatoire)
et en introduisant des concepts unificateurs entre différents domaines
(mécanique, électricité, optique) : notion de modèle,
linéarité et non-linéarité, oscillateurs...
; cette approche permet d'insister sur la notion d'ordre de grandeur ;
L'étalement sur les deux années de l'enseignement de la
thermodynamique pour permettre une meilleure assimilation d'une matière
difficile et nouvelle pour les étudiants ;
Le développement de l'interface physique-informatique qui comprend
notamment la mesure et l'acquisition de données physiques, la simulation
de phénomènes physiques, ainsi que leur traitement par programmation
élémentaire ou par logiciels et enfin le pilotage d'expériences
sur ordinateur.
En revanche, en classe PSI, les applications de la thermodynamique à
la chimie, qui figurent au programme PC, sont absentes du programme PSI.
b) Programmes de mathématiques.
Dans la filière PSI, les mathématiques constituent conjointement
une discipline scientifique à part entière, développant
des concepts, des résultats, des méthodes et une démarche
spécifique, et une discipline fournissant des connaissances et
des méthodes nécessaires à la physique, à
la chimie et à l'informatique.
La réflexion sur les concepts et les méthodes, la pratique
du raisonnement et de la démarche mathématique constituent
un objectif majeur. Les étudiants doivent connaître les définitions
et les énoncés des théorèmes figurant au programme,
savoir analyser la portée des hypothèses et des résultats
et savoir mobiliser leurs connaissances pour l'étude de problèmes.
Les démonstrations qui sont utiles à une bonne compréhension
du cours sont au programme ; en revanche, certains résultats puissants,
utiles aux sciences de l'ingénieur, sont admis.
Le programme est centré sur les notions essentielles. Il comporte
deux titres : analyse et géométrie différentielle,
algèbre et géométrie. Dans une perspective de progressivité
et afin d'assurer une bonne solidité des connaissances, chacun
de ces titres est abordé en première année, puis
approfondi en seconde année.
Le programme de première année est celui de la classe PCSI.
Le programme d'analyse et géométrie différentielle
est organisé autour des concepts fondamentaux de suite et de fonction
(à valeurs réelles ou complexes). La maîtrise du calcul
différentiel et intégral à une variable et de ses
interventions en géométrie différentielle plane constitue
un objectif essentiel. Le programme d'algèbre et géométrie
est organisé autour de l'algèbre linéaire (points
de vue géométrique et matriciel) et de ses interventions
en algèbre, en analyse et en géométrie affine et
euclidienne ; il comporte, en outre, l'étude des polynômes
à une indéterminée.
En classe PSI, le programme d'analyse et géométrie différentielle
est organisé autour des concepts fondamentaux de suite, de série
et de fonction (à valeurs vectorielles), et comporte quelques notions
sur les espaces vectoriels normés. La maîtrise du calcul
différentiel et intégral à une variable, des équations
différentielles, de l'approximation des fonctions et de leurs représentations
par des séries et des intégrales (séries entières,
analyse de Fourier) constitue un objectif essentiel. Le calcul différentiel
à plusieurs variables est orienté vers les applications
à la physique. Le programme d'algèbre et géométrie
est organisé autour de l'algèbre linéaire, et notamment
de la réduction des endomorphismes, des matrices et des formes
quadratiques. Il dégage les points de vue vectoriel, affine et
euclidien.
Pour l'ensemble des programmes de première et de seconde année,
les études graphiques, les méthodes numériques, la
construction, l'analyse et la mise en oeuvre d'algorithmes, les interactions
avec la physique, l'informatique et les sciences industrielles jouent
un rôle important. En particulier, il convient d'introduire suffisamment
tôt les outils nécessaires aux autres disciplines.
c) Programmes de sciences industrielles.
Dans la filière PSI, le programme porte conjointement sur la mécanique
et l'automatique, sur l'analyse des systèmes automatisés
(partie commande et partie opérative) et sur la communication technique.
Cette analyse s'appuie sur l'ensemble des sciences de l'ingénieur
présentes dans les programmes de cette filière. Le programme
fournit ainsi aux étudiants les bases d'une formation adaptée
à la conduite future de projets scientifiques et techniques complexes.
Il a pour finalité de développer l'aptitude à analyser
des solutions industrielles, à vérifier les performances
et le comportement de certains constituants et à imaginer des solutions.
Le programme de première année est celui de la classe PCSI,
option PSI. Le programme de seconde année ne s'appuie que sur les
notions vues dans cette classe ou dans la classe MPSI, module optionnel
de sciences industrielles. En classe PSI, l'enseignement des sciences
industrielles est une spécificité importante de cette filière.
Il s'agit de permettre aux étudiants d'élargir leur savoir
et leur culture mathématique et physique à d'autres domaines
des sciences de l'ingénieur. A la maîtrise d'outils fondamentaux
s'ajoute la capacité à les mettre en oeuvre sur des cas
concrets, l'approche des problèmes étant globale. La formation
dispensée en PSI met l'accent sur la confrontation entre modèle
et réalité.
d) Programmes de chimie.
Le programme de première année de la filière PSI
est celui de la classe PCSI, option PSI. Il s'articule autour de l'architecture
de la matière, ainsi que de la thermodynamique et de la cinétique
des systèmes chimiques et comprend, en outre, des éléments
de chimie organique (stéréochimie, liaisons simples carbone-halogène,
liaisons simples carbone-oxygène).
Un étudiant qui entre en PSI, qu'il soit issu de MPSI ou de PCSI,
option PSI, a assimilé pratiquement le même programme de
chimie. Seule la partie organique demande quelques compléments
pour les étudiants issus de MPSI; ces compléments sont pris
en compte dans le programme de PSI.
Le programme de la classe PSI, compte tenu des objectifs de cette filière,
est orienté vers la thermodynamique, l'étude des matériaux
métalliques et des matériaux organiques et les applications
industrielles.
e) Programmes d'informatique.
L'objectif est triple :
Fournir des méthodes
et des outils pour l'enseignement des mathématiques, de la physique,
de la chimie et des sciences industrielles ;
Initier à l'algorithmique
et à la programmation ;
Exploiter un logiciel de calcul
symbolique et formel comportant à la fois de puissantes facilités
graphiques et éditoriales et des éléments de programmation
performants.
Prenant place au sein des enseignements de mathématiques, de physique,
de chimie et de sciences industrielles, l'enseignement de l'informatique
s'effectue à travers l'emploi d'outils logiciels. En physique,
en chimie et en sciences industrielles, cet emploi permet notamment la
modélisation, la simulation et le pilotage de dispositifs expérimentaux
et de systèmes industriels.
Les interrogations orales d'informatique ont un double objectif : acquérir
la maîtrise des méthodes et outils informatiques figurant
au programme, mettre en oeuvre ces acquis à travers l'enseignement
des mathématiques, de la physique, de la chimie et des sciences
industrielles.
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