תת ההתמחויות במדעי ההנדסה הן חלק בלתי נפרד מלימודי המקצוע המוביל של המגמה – מדעי ההנדסה. הן מקשרות בין מקצוע הבסיס – לימודי המדעים פיזיקה, כימיה או ביולוגיה – ללימודי האלקטרוניקה, האלגוריתמיקה, האנלוגיות והדילמות הנכללים במדעי ההנדסה. לכן, לימוד תת ההתמחות נעשה בצורת מארג אחד המשלב בתוכו את כלל מקצועות הלימוד במדעי ההנדסה. המקצועות ותחומי הדעת קשורים זה לזה לאורך תקופת הלמידה.
יש לתאם את רצף לימודי תת ההתמחות הן עם לימודי המדע הרלוונטי הן עם לימודי האלקטרוניקה והאלגוריתמיקה, האנלוגיות והדילמות.
יש לבחור את אחת מתת ההתמחויות האלה: חלל, ביו-הנדסה: מדע ויישומים, מערכות אוטונומיות וחישת הסביבה, חלופות המאיץ המדעי ומדע והנדסה גרעינית.
רצף ההוראה המוצג כאן משקף את ההצעות לרצפי ההוראה בלימודי האלקטרוניקה והאלגוריתמיקה, האנלוגיות והדילמות. שינוי ברצפי ההוראה באחד מן התחומים – לבחירת רכז המגמה בבית הספר או המורה – מחייב שינוי מקביל גם ברצף ההוראה בתת ההתמחויות.
הבסיס המשותף לעדכון תוכנית הלימודים בכל התת התמחויות הוא התנסות, חשיבה במונחים של אנלוגיות ודילמות, ואף במונחים של בקרה ותרשימי מלבנים. בקרה ותרשימי מלבנים הם אבני היסוד של מערכות טכנולוגיות באשר הן. מערכות בקרה מאפיינות גם מערכות ביולוגיות. לכן, בכל תת התמחות ישנה יחידת חובה: מערכות בקרה.
כמו כן, יש להקפיד על התנסויות מעבדה וביצוע פרויקטונים בכל תת ההתמחויות מהסיבות האלה:
- ההתנסות תורמת מאוד להבנת החומר התאורטי.
- ההתנסות מכינה את התלמידים להתמודדות המעשית עם פרויקט הגמר במסגרת טכנולוגיה מוכללת.
- ההתנסויות משלבות בין שאר לימודי המגמה לבין הלימודים בתת ההתמחויות.
נוסף על כך, יש לשלב בשעות העיוני תרגילי חשיבה לפי הנושא הנלמד. יש לשים דגש על תרגילי חשיבה והבנה של העקרונות שבבסיס הנושאים הנלמדים. ההערכה בתת ההתמחויות היא הערכה חלופית. על כן, יש להימנע ככל האפשר מבחנים ובחינות, ולהכביר בפרויקטוני חקר ובפרויקטונים שיש להם תוצר טכנולוגי.
