Pour l'année scolaire 2003-2004 le thème TIPE commun aux filières MP, PC, PSI, PT, TSI, TPC, est intitulé :
 
OBJETS, STRUCTURES, FORMES ET MATERIAUX :  
Reconnaissance, représentation et analyse
 
1) Principes généraux
 
Le thème est commun pour faciliter les échanges entre filières. Le décloisonnement des disciplines est recommandé, en accord avec les objectifs de formation généraux dans les CPGE scientifiques. Ce décloisonnement est un but des TIPE. L'ancrage des TIPE à la perspective globale énoncée plus haut assure leur interdisciplinarité de façon naturelle et non formelle ou artificielle.
 
2) Commentaire
 
Objets, structures, formes et matériaux constituent quatre points d'entrée pour décrire et étudier notre environnement, spécifier, concevoir, produire, exploiter les systèmes techniques. La connaissance du monde, les industries des différentes sociétés se sont développées à partir de la reconnaissance, de la représentation et de l'analyse de ces quatre termes. Les sens de ces termes sont étroitement liés entre eux, tant sous l'aspect des disciplines scientifiques que sous celui des filières de CPGE. L'exemple suivant est représentatif de ce réseau de liens : pour obtenir un matériau aux propriétés physico-chimiques spécifiées à l'avance, une solution optimisée, respectant en particulier des contraintes environnementales, consiste souvent à concevoir ce matériau idéalement avant de le réaliser et de le tester. Ce travail fait coopérer des ingénieurs de domaines d'expertises différents, physiciens, mathématiciens, informaticiens, chimistes, concepteurs, constructeurs et réalisateurs.
 
Pour le chimiste, un objet sera un assemblage d'atomes, de molécules qu'il doit selon les cas, analyser, concevoir, synthétiser. Le physicien étudiera plutôt le même objet sous l'angle des relations structures - propriétés qui conduiront par exemple à la réalisation d'un composant répondant à une fonction déterminée. Mais il pourra aussi procéder à l'étude de nouvelles propriétés. En mathématiques, l'objet, qu'il soit concret ou abstrait, sera représenté soit par une structure algébrique, soit d'un point de vue topologique ou géométrique. Pour les sciences industrielles, l'étude des matériaux et les choix qui y correspondent constituent la phase incontournable de la définition et de la matérialisation des objets ou des structures répondant aux cahier des charges de la commande. Ces matériaux doivent être compris au sens large de matériaux et matériels : composants électroniques par exemple.
 
Objets, structures, formes et matériaux déclinés dans les domaines des mathématiques, de la physique, de la chimie, des sciences industrielles et de l'informatique doivent être pour l'élève de CPGE l'occasion de développer des sujets d'études originaux et pluridisciplinaires. Aborder les programmes d'une manière transversale, c'est par exemple élaborer dans un TIPE une modélisation mathématique, sa mise en ?uvre informatique, et une étude des relations entre la structure et les propriétés physiques et chimiques d'un matériau. A une telle étude des relations, on peut aussi associer une exploitation de cette étude, en vue de la réalisation de matériaux composants de systèmes techniques apportant la valeur ajoutée que l'on recherche. Dans ce dernier type d'association, une modélisation peut aussi trouver sa place. Bien sûr, il est possible d'associer les approches disciplinaires autrement que dans les exemples qui viennent d'être proposés.