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Technologie et numérisation appliquées à la sécurité

Guide interactif de la programmation annuelle | SEA22 - Technicien en sécurité

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Compétences clés

Compétence en communication linguistique

Cela suppose d’interagir à l’oral, à l’écrit ou de manière multimodale de façon cohérente dans différents domaines, en mobilisant des connaissances, des habiletés et des attitudes pour comprendre, interpréter et produire des messages.

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Compétence plurilingue

Cela implique d’utiliser différentes langues de manière appropriée et efficace pour l’apprentissage et la communication, en respectant les profils linguistiques individuels et en tirant parti de ses propres expériences pour faire des transferts entre les langues.

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Compétence mathématique et en sciences, technologie et ingénierie

Cela implique de comprendre le monde en utilisant des méthodes scientifiques, la pensée mathématique, la technologie et l’ingénierie pour transformer l’environnement de manière responsable et durable, et pour résoudre des problèmes.

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Compétence numérique

Cela implique l’usage sûr, sain, durable, critique et responsable des technologies numériques pour l’apprentissage, le travail et la participation sociale, y compris la programmation et la pensée informatique.

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Compétence personnelle, sociale et d’apprendre à apprendre

C’est la capacité à réfléchir sur soi-même, à s’autogérer, à collaborer avec les autres, à maintenir sa résilience et à gérer son apprentissage tout au long de la vie, en faisant face à l’incertitude et à la complexité.

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Compétence citoyenne

C’est la capacité d’exercer une citoyenneté responsable et de participer à la vie sociale et civique, en s’appuyant sur la compréhension de concepts sociaux, économiques et politiques, et sur l’engagement envers la durabilité et les droits humains.

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Compétence entrepreneuriale

C’est la capacité à détecter des besoins et des opportunités et à transformer les idées en solutions et en projets qui apportent une valeur sociale, culturelle ou économique, en développant la créativité, l’initiative et la planification.

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Compétence en conscience et expression culturelles

Cela suppose de comprendre et de respecter la façon dont les idées et les émotions s’expriment de manière créative dans différentes cultures et manifestations artistiques, et de développer l’expression de ses propres idées dans un monde diversifié.

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Descripteurs opérationnels

STEM1

Utiliser de manière créative la pensée informatique pour analyser un problème et concevoir un algorithme ou un programme informatique pour le résoudre, en le décomposant en parties plus petites pour le comprendre et trouver la solution. Utiliser l’algorithmique et la programmation pour résoudre des problèmes de mathématiques, de physique, de chimie, de biologie ou de géologie.

STEM2

Comprendre, expliquer et utiliser les éléments mathématiques et scientifiques pour analyser et décrire de manière critique et précise une situation ou un problème. Utiliser des modèles mathématiques et simuler des phénomènes naturels pour les décrire et mieux les comprendre.

STEM3

Planifier et gérer des projets, en appliquant des mesures de contrôle qualité pour résoudre un besoin ou une situation du monde naturel ou social, dans la vie quotidienne. Identifier les besoins d’information et de données pour résoudre un problème et les organiser de manière efficace et efficiente.

STEM4

Comprendre et utiliser les outils et les méthodes des mathématiques et des sciences expérimentales pour prédire, prendre des décisions et émettre des jugements, en argumentant de manière critique et créative. Utiliser des logiciels informatiques pour résoudre des équations, des systèmes d’équations ou pour effectuer des calculs numériques à partir de données expérimentales.

STEM5

Utiliser et concevoir des modèles pour interpréter et expliquer des phénomènes du monde naturel et social, en connaissant et en utilisant leurs avantages et leurs limites. Utiliser des logiciels informatiques pour visualiser des phénomènes physiques ou chimiques impossibles à observer directement.

CD1

Identifier et comprendre les différents appareils, services et systèmes numériques, et utiliser les outils et les programmes aux fonctionnalités appropriées. Utiliser correctement les systèmes informatiques (Windows, Linux, macOS, etc.) ainsi que les applications qu’ils fournissent.

CD2

Sélectionner et utiliser de manière sûre, responsable et efficace des outils et des environnements de communication et de collaboration pour rechercher, filtrer, analyser et gérer l’information et les données. Être capable d’organiser et de gérer des fichiers dans un environnement collaboratif afin de travailler avec d’autres personnes.

CD3

Créer, intégrer et retravailler du contenu numérique dans différents formats, et modifier, réutiliser et produire des éléments multimédias, des programmes informatiques et des bases de données, avec une attitude créative, critique et responsable.

CD4

Reconnaître l’impact des systèmes informatiques dans la vie quotidienne et comprendre les notions de confidentialité, de sécurité et de protection des données. Protéger le propre système informatique et les données personnelles contre d’éventuelles attaques informatiques.

CD5

Utiliser de manière sûre les ressources et les environnements numériques de communication pour interagir avec d’autres personnes, travailler en équipe et collaborer. Participer aux forums, aux chats et aux autres espaces numériques de manière respectueuse et responsable.

CPSAA1

Reconnaître et gérer ses propres émotions et comprendre celles des autres, pour établir des relations de collaboration permettant d’atteindre des objectifs communs, en résolvant les conflits de manière pacifique et en médiant dans les différends. Travailler en équipe sur des projets de programmation, de gestion de données et d’applications web, afin de résoudre des problèmes de manière collaborative.

CPSAA2

Comprendre les changements et l’incertitude de l’environnement, en agissant avec souplesse pour gérer des situations complexes ou difficiles, en s’adaptant aux circonstances et aux différents contextes. Utiliser les nouvelles technologies, comme la réalité virtuelle, la réalité augmentée ou l’intelligence artificielle, pour résoudre des problèmes de manière innovante et adaptée aux besoins de l’environnement.

CPSAA3

Prendre des décisions de manière éclairée et responsable, en évaluant les risques et les bénéfices des différentes options pour atteindre les objectifs proposés. Utiliser les données et les informations disponibles pour prendre des décisions de manière consciente et responsable, en particulier dans les projets de programmation ou de gestion de données.

CPSAA4

Être autonome pour définir des objectifs et des buts personnels, en traçant des plans et des stratégies pour les atteindre, en évaluant les risques et les bénéfices de chaque option. Lors de la réalisation d’un projet informatique, être conscient des objectifs et des étapes, et tracer une stratégie pour les atteindre de manière efficace.

CPSAA5

Agir avec éthique et engagement civique dans la société, en valorisant les principes et valeurs démocratiques et des droits humains. Comprendre l’importance de la sécurité et de la confidentialité des données personnelles dans les systèmes informatiques, et être conscient des droits et des devoirs que l’on a.

CCL1

Comprendre, interpréter et analyser de manière critique des textes oraux et écrits, pour construire des connaissances, évaluer et émettre des jugements, et exprimer des idées. Être capable de lire et de comprendre la documentation technique des programmes informatiques et des bases de données pour les utiliser correctement.

CP2

Utilise différentes stratégies pour mener à bien, en autonomie et avec esprit critique, des tâches simples et des applications qui nécessitent un usage élémentaire de la langue étrangère. Il tire parti des ressources et des outils numériques pour la recherche d’information et l’apprentissage en ligne, pour communiquer et collaborer avec d’autres utilisateurs.

Justification de l’inclusion

Bien que le programme ne rattache pas explicitement ce descripteur à une compétence spécifique de cette matière, son inclusion est jugée fondamentale. La grande majorité de la documentation technique, des forums et des ressources d’apprentissage en programmation sont en anglais. Développer l’autonomie dans l’usage d’une langue étrangère est un facteur clé du progrès réel des élèves.

CCEC4-1

Sélectionner et intégrer avec créativité divers moyens et supports, ainsi que des techniques plastiques, visuelles, audiovisuelles, sonores ou corporelles, pour concevoir et produire des projets artistiques et culturels durables.

Justification de l’inclusion

Ce descripteur est clé avec l’arrivée des IA génératives. Il est inclus pour évaluer la capacité à créer une gamme de contenus (documentation, cartes conceptuelles, icônes, manuels) en utilisant ces nouveaux outils de manière efficace et créative.

CC3

Réfléchit aux questions éthiques et aux droits humains et participe à des activités communautaires, en prenant conscience de l’importance de la participation citoyenne, de la coopération, de la cohésion sociale et du respect de la diversité pour la coexistence démocratique.

Justification de l’inclusion

Son inclusion est justifiée par l’intérêt croissant pour la participation démocratique et les outils informatiques disponibles, qui relie la pensée civique à la logique informatique.

CE1

Évalue les besoins et les opportunités et affronte les défis, avec un sens critique et éthique, en évaluant la durabilité et en vérifiant, à partir de connaissances techniques spécifiques, l’impact qu’ils peuvent avoir sur l’environnement, afin de présenter et de mettre en œuvre des idées et des solutions innovantes destinées à différents contextes, tant locaux que globaux, dans le domaine personnel, social et académique, avec une projection professionnelle entrepreneuriale.

CE2

Comprend les éléments fondamentaux de l’économie et des finances, et analyse les défis dans ces domaines dans le contexte de la mondialisation, pour prendre des décisions et orienter des projets à valeur sociale et écofinancière.

Justification de l’inclusion

Bien que ce ne soit pas un descripteur direct de la matière, son inclusion se justifie car le traitement des données (Savoir C) et la gestion de projets (Savoir B) impliquent souvent d’analyser des défis et de prendre des décisions éclairées, fondées sur la faisabilité et la valeur qu’un projet logiciel peut apporter.

Profil professionnel

Section en construction

Ici figurera le profil professionnel du module SEA22 (compétence générale, domaines de travail et débouchés professionnels) selon le programme officiel du diplôme de Technicien en sécurité. Il reste à l’ajouter.

Compétences professionnelles, personnelles et sociales

Section en construction

Ici figureront les compétences professionnelles, personnelles et sociales que développe le module. Il reste à les ajouter.

Résultats d’apprentissage

1. Algorithmique et programmation

Développer des algorithmes et des applications informatiques dans différents environnements, en appliquant les principes de la pensée informatique et en intégrant les technologies émergentes, pour créer des solutions à des problèmes concrets, quel que soit le langage utilisé.

2. Gestion de projets

Déterminer le cycle de vie, en planifiant et en appliquant des mesures de contrôle qualité dans les différentes étapes, afin de garantir la réussite des projets informatiques selon différentes méthodologies d’ingénierie logicielle.

3. Types de données

Identifier et utiliser les types et les structures de données adéquats pour stocker efficacement les données d’un programme informatique.

4. Bases de données

Utiliser les bases de données et les différents dépôts comme sources de données, en y effectuant les opérations de base. Concevoir et utiliser les différents dépôts de données en réalisant des requêtes et des modifications selon les exigences du projet.

5. Publication et documentation

Publier et documenter, dans différents formats, les programmes développés et les données générées de manière claire et précise, afin que les utilisateurs puissent les utiliser.

6. Application dans des environnements simulés

Réaliser des simulations d’environnements réels afin de connaître les différents domaines de l’informatique.

Critères d’évaluation

Critère 1.1

Concevoir des solutions à des problèmes informatiques au moyen d’algorithmes, en appliquant de manière créative les éléments et les techniques de programmation, quel que soit le langage de programmation qui sera utilisé pour leur mise en œuvre.

Critère 1.2

Programmer des applications pour différents environnements, en appliquant les principes de la programmation et en adaptant les algorithmes à un langage de programmation spécifique.

Critère 1.3

Réaliser des programmes informatiques en tenant compte de leur efficacité, tant en coût de calcul qu’en modularité, cohésion et couplage.

Critère 2.1

Analyser et planifier le processus de développement des applications à partir des exigences établies dans l’énoncé.

Ce critère repose sur l’analyse du problème et les exigences de l’utilisateur, et la conception de logiciels avec des diagrammes, qui sont expliqués en deuxième année de bac.

Critère 2.2

Appliquer des stratégies d’amélioration continue applicables aux étapes du cycle de vie du projet.

Ce critère est étroitement lié aux méthodologies de programmation agiles (SCRUM, Kanban) et aux outils de contrôle de versions (git, GitHub), qui sont vus en deuxième année.

Critère 2.3

Utiliser ou apprendre des méthodologies d’ingénierie logicielle adaptées aux caractéristiques du produit à développer.

Ce critère est étendu à la deuxième année car il est directement lié à l’usage des méthodologies agiles et du TDD, qui sont vus en deuxième année de bac.

Critère 3.1

Programmer des applications en sélectionnant les types et les structures de données les plus adaptés au contexte posé.

Critère 3.2

Intégrer des structures de données permettant de réaliser des programmes efficaces, en minimisant la consommation de ressources et le temps d’exécution.

Critère 4.1

Concevoir des bases de données qui garantissent l’intégrité et la cohérence des données pour répondre à une problématique posée.

Ce critère exige de connaître le modèle entité-association et la théorie de la normalisation ; comme celle-ci est marquée comme un savoir exclusif de la deuxième année de bac, ce critère est surtout de deuxième année.

Critère 4.2

Réaliser des opérations de base de manipulation de la base de données (création, consultation, mise à jour et suppression).

Critère 4.3

Travailler avec d’autres dépôts de données en effectuant les opérations adéquates pour répondre aux exigences du projet.

Critère 5.1

Appliquer des techniques de conception d’interaction selon des guides de style.

Critère 5.2

Étudier si les programmes créés sont utiles et utilisables pour leur public visé, en identifiant les lacunes et, selon le cas, en appliquant des améliorations d’utilité et d’utilisabilité.

Critère 5.3

Générer la documentation nécessaire pour que l’utilisateur final comprenne le fonctionnement, dans le but de lui fournir un guide qui l’aide à utiliser le programme ou l’application de manière simple, intuitive et satisfaisante.

Critère 6.1

Intégrer des concepts de certaines branches de l’informatique dans la réalisation de programmes et d’applications.

Critère 6.2

Étudier les applications actuelles pour connaître leur fonctionnement interne.

Critère 6.3

Surveiller les versions du projet au moyen d’outils de contrôle de versions.

Critère 6.4

Utiliser des outils d’intelligence artificielle pour produire des contenus (y compris un document pour étudier un sujet), pour programmer et pour apprendre, le tout avec un grand esprit critique.

Critère 6.5

Simuler des environnements avec un logiciel propre et/ou disponible et développer des jeux.

Planification

Portfolio et auto-évaluation

(5 sessions)

Création du portfolio de l’année passée, de l’année en cours et du fonctionnement du cours.

  • Qu’est-ce que le portfolio de l’institut ?
  • Créer le portfolio avec les contenus marquants du cours passé.
  • Comment les travaux sont-ils remis ?
  • Approfondir l’auto-évaluation des résultats
  • Mesure des effets des tactiques de classe (Hattie)

Apprentissage généralisé avec l’IA

(10 sessions)

Usage critique d’outils d’intelligence artificielle pour l’apprentissage.

  • Utilisation de l’IA pour l’apprentissage personnalisé
    • Méthodes d’étude, amélioration…
    • Apprentissage personnalisé
    • Règles pour rendre l’apprentissage effectif
    • Auto-évaluation et évaluation par l’IA
  • Apprendre avec l’IA (apprentissage personnalisé, normes et évaluation)
  • Production assistée par l’IA (documents, programmation, chansons…).

Conception d’algorithmes et d’organigrammes

(15 sessions)

Évaluation de la pensée computationnelle et de la capacité à concevoir des solutions logiques avant la programmation.

  • Travail continu dans le cahier de classe.
  • Réalisation de diagrammes avec l’application Dia ou similaire.
  • Examen final d’évaluation sur la conception d’algorithmes.

Pratiques de programmation et structures de données

(20 sessions)

Traduction des algorithmes en code réel, en sélectionnant et en mettant en œuvre des structures de données efficaces.

  • Programmer des applications en sélectionnant les types et les structures de données.
  • Comparer l’efficacité de différentes structures pour un même problème.
  • Apprentissage personnalisé avec l’IA pour renforcer les concepts.

Travail : analyse du coût de calcul

(5 sessions)

Analyse théorique et pratique de l’efficacité des algorithmes développés, en apprenant à mesurer et à optimiser la consommation de ressources.

  • Calcul du coût de calcul dans les exercices et les examens.

Projet de programmation : vainqueur de Condorcet

(5 sessions)

Développement d’un programme qui lit les préférences de vote à partir d’un fichier JSON et détermine s’il existe un vainqueur de Condorcet.

Planification de base des projets

(5 sessions)

Avant de commencer le projet de BDD, les élèves devront remettre un petit document de planification.

  • Définition des phases du projet.
  • Identification des exigences de base.
  • Estimation simple du temps nécessaire pour chaque phase.

Projet intégral de bases de données

(25 sessions)

Projet complet couvrant le cycle de vie des données, de la conception à la manipulation, à l’importation et à la présentation.

  • Conception et création de BDD et de tables avec des outils bureautiques.
  • Établissement des clés primaires et des relations.
  • Création de formulaires et de sous-formulaires pour la saisie de données.
  • Pratiques d’opérations de base (CRUD) : insertion, consultation, mise à jour et suppression.
  • Importation et exportation de données depuis et vers des fichiers CSV ou JSON.
  • Conception et génération de rapports pour la visualisation de données.

Pratique de qualité : UX, style et documentation

(10 sessions)

Amélioration de la qualité du logiciel créé, en mettant l’accent sur l’expérience de l’utilisateur final et la maintenabilité du code.

  • Application de guides de style de programmation (p. ex. Python PEP 8).
  • Analyse d’utilisabilité pour identifier les lacunes et proposer des améliorations.
  • Génération de documentation technique et de manuels d’utilisateur.

Atelier pratique : contrôle de versions (Git)

(5 sessions)

Introduction aux outils professionnels de contrôle de versions pour le suivi et la collaboration dans les projets logiciels.

  • Suivi des versions d’un projet au moyen de Git.

Travail de recherche : branches de l’informatique

(10 sessions)

Recherche autonome ou guidée par l’IA sur les concepts fondamentaux d’autres domaines de l’informatique et les applications actuelles.

  • Notions sur les réseaux, les systèmes d’exploitation, etc.
  • Analyse du fonctionnement interne d’applications pertinentes.

Simulation d’environnements réels de programmation

(5 sessions)

Introduction qui allie compétences de programmation et de création à l’usage critique et efficace d’outils d’intelligence artificielle.

  • Simulation d’environnements avec un logiciel propre ou disponible.
  • Création de prototypes (jeux, maquettes...).

Savoirs de base

A. ALGORITHMIQUE ET PROGRAMMATION

  • Pensée informatique. Algorithmique.
  • Élaboration d’algorithmes. Pseudocode et organigrammes.
  • Constants i variables. Operadors bàsics.
  • Opérateurs logiques, opérationnels et relationnels.
  • Résolution de problèmes au moyen d’algorithmes.
  • Langages de programmation : définition et types.
  • Environnements de développement intégrés (IDE).
  • Codage et exécution de programmes.
  • Structures de contrôle : conditionnelles et itératives.
  • Funcions integrades del llenguatge.

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B. GESTION DE PROJETS

  • Cycle de vie et étapes d’un projet.
  • Procés de construcció del software: modularitat.
  • Gestion des ressources et du temps. Diagrammes de Gantt et de PERT.
  • Méthodologies de programmation traditionnelles.
  • Rétroaction sur les versions et les modifications.

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C. TRACTAMENT DE DADES

  • Tipus bàsics de dades, conversions i cadenes.
  • Structures statiques de données (tableaux).
  • Modèle entité-association : diagrammes, attributs et clés.
  • Systèmes de gestion de bases de données (SGBD).
  • Langage SQL : DDL (CREATE) et DML (UPDATE, INSERT).
  • Requêtes SQL : SELECT, filtrage et ordre.
  • Formats d’emmagatzematge : CSV, JSON.
  • Gestion des fichiers texte (lecture et écriture).

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D. PUBLICATION ET DOCUMENTATION

  • Utilisabilitat i experiència de l’usuari (UX).
  • Entrée (clavier) et sortie (écran) d’informations.
  • Conception d’interfaces de terminal conviviales.
  • Code : commentaires et lisibilité.
  • Documentation d’une application : structure et qualité.
  • Guide d’utilisation pour l’utilisateur final.

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E. APPLICATION DANS DES ENVIRONNEMENTS SIMULÉS

Applications de la programmation

  • bat1
    • intel·ligència artificial
  • bat2
    • robotique
    • jeux vidéo
    • domotique
    • cryptographie
    • traitement massif de données
    • IOT

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