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UE09 Sciences

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 3 activités d'apprentissage :
    • Mathématiques et statistiques appliquées
    • Sciences des matériaux
    • Physique appliquée
  • En 2026-2027, elle s'organise au deuxième quadrimestre et couvre 8 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

Activité d’apprentissage

Les finalités de l'UE

L’UE09 – Sciences vise à développer les connaissances scientifiques et les outils mathématiques nécessaires à la compréhension et à l’analyse de situations techniques et industrielles.

En associant les mathématiques et statistiques appliquées, la physique appliquée et les sciences des matériaux, elle permet à l’étudiant d’acquérir une démarche scientifique rigoureuse, de développer son esprit critique et de mobiliser ses connaissances pour interpréter des résultats et argumenter des choix techniques dans un contexte technico-commercial.

Les contenus de l'UE

Les matières abordées dans l’activité d’apprentissage Mathématiques et statistiques Appliquées sont les suivantes: 

  •  

Statistiques 

  • ·       Présentation des données sous forme de tableaux et de graphes.
  • ·       Calcul de médiane, de quartile, de moyenne, de variance et écart-type.
  • ·       Analyse combinatoire.
  • ·       Lois de probabilité (Bernoulli, binomiale, Poisson, normale).

Les matières abordées dans l’activité d’apprentissage Physique appliquée sont les suivantes: 

Le cours comporte 4 grandes parties :

1) Les notions fondamentales de la mécanique générale. 

Définir et appliquer le travail et la puissance d’une force.
Définir et évaluer les différents types d’énergies (potentielle, cinétique,....).

Enoncer et appliquer le principe de la conservation de l’énergie.
Les principes généraux de la statique et de la dynamique.
Les forces de frottements.

 

2) Les notions fondamentales en électricité.

Définir et appliquer les lois de base de l’électrocinétique : résistivité, courant, loi d’Ohm, lois de Pouillet, groupement de résistances. Définir les grandeurs sinusoïdales : les valeurs instantanées de potentiel et des résistances.


3) Les notions fondamentales :

Sur les ondes électromagnétiques.
Sur le son et sa transmission.

 

4) Applications concrètes

 

Les matières abordées dans l’activité d’apprentissage Sciences des matériaux sont les suivantes:

Structure et constitution des matériaux

  • Constitution atomique et liaisons chimiques.

  • Organisation de la matière : structures cristallines et amorphes.

  • Formation et évolution des microstructures.

  • Défauts dans les solides : défauts ponctuels et linéaires.

Propriétés mécaniques

  • Comportement mécanique des matériaux métalliques.

  • Résistance à la traction et à la flexion.

  • Dureté des matériaux.

Élaboration des matériaux métalliques

  • Principes de la pyrométallurgie.

  • Principes de l’électrométallurgie.

Matériaux polymères

  • Classification des polymères : thermoplastiques, thermodurcissables et élastomère

Cette activité d’apprentissage présente les principales familles de matériaux, leur structure, leurs propriétés et certains procédés industriels associés à leur élaboration.

 

 

 

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

Au terme de cette UE, l’étudiant.e sera capable de  

 

AA1 Mathématiques financières et statistiques

  • ·       Préparer les données à l’analyse statistique à partir de données brutes.
  • ·       Traduire un besoin d’information en paramètres statistiques à calculer.
  • ·       Calculer ces paramètres statistiques.
  • ·       Calculer les indicateurs de fiabilité statistiques ;
  • ·       Interpréter ces résultats en vue d’informer et décider.

AA2 Physique

  • Savoir utiliser les unités de base de la physique.
  • Savoir utiliser un vocabulaire technique.
  • Comprendre les lois fondamentales de l’électricité, de la mécanique et des ondes électromagnétiques.
  • Savoir faire une recherche et une analyse sur une application industrielle
  • Savoir expliquer le principe de différentes applications industrielles

AA3 Sciences des matériaux

Cours Sciences des matériaux 

          • Connaître, définir et utiliser correctement le vocabulaire et les notations propres à la discipline (p.ex. capacité de définir des termes comme réseau, atome, molécule, phase, eutectique, électron, tacticité, grain, précipité, dislocation, compacité,  contrainte, déformation, module, rigidité, résistance, ténacité, conductivité, Tg, thermoplastique, etc.) ;
          • Expliquer sous forme de texte et schématiquement les liens entre la structure des matériaux (atomique, moléculaire, microstructure) et leurs propriétés fonctionnelles (conductivité électrique et thermique, propriétés optique, diélectrique, magnétique, ...) et structurales (élasticité , transition vitreuse, résistance, ductilité, ...). ;
          • Discerner les propriétés mécaniques des matériaux (module de Young, dureté, ductilité,...) et les moyens expérimentaux de les déterminer
          • Comprendre et expliquer les grands procédés de fabrication de produits de base (béton, pétrochimie, métallurgies,...). Présenter à la classe une de ces thématiques (PowerPoint – rapport). Organiser une visite d’entreprise (production : fonderie, pétrochimie,...)(si le temps le permet).

Laboratoire d’étude de matériaux 

  • Expérimenter, par des essais de traction et tests de dureté effectués en laboratoire, les propriétés mécaniques de matériaux (préparer des échantillons, relater les résultats obtenus).
  • Rédiger des rapports (test de laboratoire) en utilisant le vocabulaire adéquat (français-anglais), en expliquant les tests réalisés, en présentant les mesures effectuées et en confrontant, comparant, les résultats obtenus aux propriétés attendues (tables de matériaux – net, données fournisseurs).

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Mathématiques appliquées 

Les concepts théoriques seront présentés en se basant sur des exemples concrets. Ils seront complétés par des exercices à réaliser sur ordinateur avec un tableur.

A ces concepts et résultats seront associés à la fois des cas de demandes de décisionnaires et des interprétations.

 

Physique appliquée

Lors des séances de cours, des notions théoriques sont présentées et des exercices d’applications sont réalisés.

Lors de séances de projet en équipe, un travail de recherche est effectué en petits groupes sur des applications concrètes proposées ou validées par l’enseignant.e. Le résultat de ce travail est présenté devant la classe et fait partie intégrante de la matière pour l’examen écrit. 

Sciences des matériaux

Cours ex cathedra où les concepts théoriques essentiels de procédés industriels sont présentés (métallurgie – pétrochimie,...). Des exercices en classe illustrent les concepts théoriques. Des vidéos explicatives (Français-Anglais) complètent l'information.

Des visites d’entreprises ou de centres de recherches seront organisées afin de compléter ces connaissances et ancrer celles-ci dans la vie industrielle (si possible).

Les étudiants seront amenés à étudier, analyser et présenter à la classe « un produit industriel » (matériaux ou technologies innovantes).

Des séances de laboratoires obligatoires seront organisées pour illustrer les propiétés des alliages métalliques et certains polymères.

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

 

Différents concepts sont abordés lors des cours théoriques : il est conseillé de réaliser des synthèses personnelles au fur et à mesure des séances de cours.

Leur mémorisation sera nécessaire, y travailler régulièrement semble donc une stratégie utile à la réussite.

 

De plus, un travail régulier permet une meilleure compréhension des notions vues séance après séance. 

 

Différents types d'exercices sont présentés : il est nécessaire de réaliser un entrainement, une exercisation régulière. Nous conseillons donc de ne pas attendre la session pour réaliser les exercices proposés, mais de s’y prendre au fur et à mesure, chaque semaine. 

 

Les cours s'effectuent en présentiel. La présence à ceux-ci est vivement recommandée.

 

Les supports de cours fournis ont pour but de constituer des rappels et une structure aux séances de cours. L’étudiant.e est donc fortement invité à participer activement aux séances, équipé d’un ordinateur en vue de réaliser les exercices en séance.

Ces séances serviront de base pour le travail d’étude et d’exercice réalisé hors cours.

 

AA 2 Physique Projet de physique appliquée

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée de manière continue. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est individuelle et en équipe. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite, une formulation orale. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, formulations personnelles. Elle se déroule à cours ouvert. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

AA 3 Sciences des matériaux

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, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

AA1 Statistiques Juin-Septembre

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 avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

AA2 Physique Examen écrit

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 formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Règles de l’UE

Quels sont les supports et matériels de cours indispensables ?

Supports et matériels de cours

Statistiques

Les supports consistent en :

  • ·       Des PDF extraits des présentations données.
  • ·       Les fichiers de tableur contenant données et exemples de réalisation.
  • ·       Les fichiers de tableur servant de base à des exercices à réaliser durant l’étude.  

    Sciences des matériaux

  • Des powerpoints reprennent les éléments important de la matière.

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

Explication de la pondération des différentes épreuves

La note de l'UE est établie sur base de la moyenne géométrique pondérée des 3 AA.

La réussite de l’UE repose sur la validation de l’ensemble des activités d’apprentissage (AA1 à AA3). "L’échec dans l’une des AA peut entraîner l’échec de l’UE".

note AA3 Science des matériaux

Lors de la 1ère session la cote de l’AA3 est obtenue par la note d’examen écrit (80%) et la note pour les travaux de l'année (20%)

Lors de la 2d session la cote de l’AA3  est la note de l’examen écrit.

note AA2 Physique

Lors de la 1ère session la cote de l’AA2 Physique Appliquée est obtenue par une moyenne arithmétique entre l’examen écrit (80%) et la cote pour le projet (20%)

Lors de la 2d session la cote de l’AA2 Physique Appliquée est la cote de l’examen écrit.

note AA1 Statistiques

L’évaluation consiste en un ensemble d’exercices à réaliser, avec interprétation de la demande et des résultats. Il s’agira d’un examen écrit basé sur de fichiers de données. Les étudiant.e.s utiliseront leur ordinateur avec leurs supports de cours. A la fin  de l’épreuve, ils joindront leurs résultats qui serviront à évaluer la pertinence de leurs réponses écrites.

La correction sera assurée par l’enseignement responsable.

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?