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UE03 Bases scientifiques

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 2 activités d'apprentissage :
    • Concepts scientifiques
    • Mathématiques appliquées
  • En 2025-2026, elle s'organise au premier quadrimestre et couvre 5 crédits (ECTS).
  • L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Saint-Laurent
  • Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
  • Modalités d'enseignement
    • Groupe classe
    • Sous-groupe
    • Travaux pratiques dans un local équipé spécifiquement
    • en autonomie

Activité d’apprentissage

Les finalités de l'UE

L’unité d’enseignement vise à :

  • Développer et consolider la capacité de raisonnement logique de l’étudiant.e.
  • Offrir une culture mathématiques de base pour résoudre des problèmes concrets rencontrés par un futur cadre généraliste.
  • Permettre l’acquisition et la maîtrise de connaissances scientifiques fondamentales.
  • Amener l’étudiant.e à mobiliser ces connaissances et ces formes de raisonnement pour résoudre des problèmes, interpréter une expérience ou comprendre un phénomène.
  • Favoriser l’émergence d’un esprit critique face aux enjeux techniques et scientifiques.

Les contenus de l'UE

Cette unité comporte deux axes complémentaires : Mathématiques Appliquées et Concepts Scientifiques.

Les matières abordées dans l’activité Mathématiques sont :

Algèbre élémentaire

  • Représentations binaire,décimale et hexadécimale
  • Opérations arithmétiques : addition, soustraction, multiplication, division, puissances et racines
  • Manipulation d’inconnues
  • Mise en équations et résolution d’équations du 1er et du 2e degré
  • Applications pratiques : pourcentages, règle de trois, conversions dans le système métrique

 Géométrie

  • Étude des polygones et des angles
  • Surfaces et volumes de formes régulières
  • Géométrie du triangle (théorèmes de Thalès et de Pythagore)
  • Introduction à la trigonométrie

Analyse

  • Introduction aux fonctions
  • Représentation graphique (repère cartésien)
  • Fonctions polynomiales, exponentielles, logarithmiques et trigonométriques

Les notions abordées dans l’activité Concepts Scientifiques couvrent plusieurs grands domaines :

Mécanique 

Etude des grandeurs fondamentales que sont l’énergie, la force, la puissance et le travail, ainsi que des phénomènes liés aux frottements.

Électricité et magnétisme

  • Exploration des charges électriques, de la conductivité et des phénomènes associés (effet Joule, électricité statique, loi d’Ohm).
  • Introduction aux principes du magnétisme et au fonctionnement d’équipements tels que l’alternateur ou les systèmes en courant alternatif.

Thermique

  • Compréhension des transferts et des échanges de chaleur, de l’énergie thermique et de la capacité calorifique.
  • Analyse de la conductivité et de la dilatation des matériaux, ainsi que des modes de transmission de la chaleur (conduction, convection, rayonnement).

Thermodynamique 

  • Etude des grandeurs physiques liées aux systèmes thermodynamiques (température, pression, densité).
  • Introduction aux diagrammes de phase et à la loi des gaz parfaits.

Structure de la matière

  • Description de la constitution de la matière (atomes, molécules).
  • Représentation par les structures de Lewis,
  • Analyse des différents types de liaisons (covalentes, ioniques, métalliques, liaisons faibles).

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

À l’issue de cette UE, l’étudiant.e sera capable de :

  • (AA1) Traduire un problème simple en équation et résoudre des équations de base ; réaliser des calculs géométriques (triangles, longueurs, surfaces, volumes) ; utiliser les fonctions analytiques fondamentales et établir des liens avec leurs représentations graphiques.
  • (AA2) Définir avec précision les concepts scientifiques fondamentaux.
  • (AA3) Appliquer les lois et règles reliant ces concepts dans des situations concrètes.
  • (AA4) Présenter une analyse argumentée d’un processus technique à l’aide d’outils théoriques et pratiques.

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Mathématiques appliquées :

les notions sont introduites de manière progressive, à partir d’exemples concrets. Ces exemples servent de base à l’exploration des possibilités et limites des outils mathématiques.

Concepts scientifiques :

  1. Introduction des notions lors de cours théoriques.
  2. Mise en pratique par des expériences en laboratoire illustrant ces concepts.
  3. Analyse des expériences à travers des hypothèses et des questionnements.
  4. Approche quantitative grâce à des applications et des situations-problèmes.

En complément, les étudiant.e.s réalisent un dossier technique en autonomie, encadré par l’enseignant, qui sera présenté hors session d'examen. 

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

L’UE propose des concepts théoriques en vue de leur application pratique. La mémorisation des notions est nécessaire pour résoudre efficacement les problèmes.
Les étudiant.e.s sont encouragé.e.s à :

  • Retravailler régulièrement les notions et exercices,
  • Participer activement aux séances de laboratoire et aux activités pratiques,
  • Poser des questions pour clarifier la matière.

Mathématiques Appliquées (AA1)

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Concepts Scientifiques : théorie (AA2-AA3)

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Concepts Scientifiques : dossier technique (AA4)

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'une présentation. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation orale. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés, avec un support (à projeter), avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Concepts Scientifiques théorie (AA2- AA3-AA4)

Cette épreuve présente des modalités spécifiques aux 2e et 3e sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Règles de l’UE

Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?

Explication de la pondération des différentes épreuves

La réussite de l’UE repose sur la validation de l’ensemble des acquis d’apprentissage (AA1 à AA4). L’échec dans l’un des AA entraîne l’échec de l’UE.

 

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?