Activité CDS #42 Les prérequis Témoignages et Réflexions

Activité CDS #42Les prérequis

Témoignages et Réflexions

Serge Brouyère & Philippe OrbanFaculté des Sciences appliquées

Département ArGEnCoHydrogéologie et Géologie de l’Environnement

20 novembre 2012

Séminaire CDS les prérequis: témoignages et réflexions 2

Contexte• Cours ENVT0858 Assainissement des sols et des eaux

souterraines (in-situ) et GEOL0272 Gestion quantitative des eaux souterraines et de surface– Master 2 en sciences et gestion de l’environnement, campus

d’Arlon pas bachelier! …– Formation assez transversale et pluridisciplinaire– Ouvert à des diplômés bacheliers venant de beaucoup de

domaines (pas de bac organisé à Arlon dans la filière) … mais venant de tous horizons comme en Bac1!

– Prérequis normal: cours ‘Eaux souterraines’ (Master SGE 1, A.Dassargues), mais dispenses régulières sur base des cours de bac

– 4 à 6 étudiants / an jusqu’à présent

Mardi 20 novembre 2012


ENVT0858 : Identification des prérequis (étape 1)

• Objectif général du cours: – disposer de connaissances théoriques et pratiques

et d’un esprit critique relatifs à la caractérisation de sites pollués au niveau du sol et des eaux souterraines, dans une optique de dépollution




• Bases fondamentales– Partitionnement des polluants entre les phases du sous-sol

(solide, eau, air…)

bases fondamentales de physique (grandeurs) et de chimie (propriétés)

Phase aqueuse (Cw)

Phase gazeuse (Cg)

Phase solide (Cs)

Phase non aqueuse (Cnaq) ?




• Bases fondamentales– Mobilité de l’eau et des polluants dans le sous-sol

notions d’hydraulique souterraine

• Débit à travers la section A de sol :

Q [unités : m³//s)

• Flux de Darcy à travers le sol :

qD = Q/A [unités : m/s]

• Vitesse des polluants à travers le sol:

ve = qD/neff [unités : m/s]neff = porosité effective du sol

Confusion fréquente des notions




• Pertinence des prérequis sélectionnés (critères de Romainville)– Non-maîtrise: chaque année, sur 4 ou 5 étudiants, au moins 2 pour

qui l’un ou l’autre des prérequis est déficient– Mesurables : oui, par un test d’évaluation sur base de quelques

questions ou exercices– Pouvant être enseignés / développés dans un délai

et avec des moyens raisonnables : • 1er : ok • 2ème : besoin d’identifier concepts absolument fondamentaux d’hydraulique

souterraine qui doivent être maîtrisés et à quel niveau– Cruciaux : beaucoup d’aspects de la compréhension du cours en

découlent



ENVT0858 : Objectifs pédagogiques du cours

• Savoirs factuels– connaître le vocabulaire spécifique du domaine

(processus et grandeurs physiques et chimiques, termes techniques, acronymes tels que NAPL etc ...)

– sources fiables d’informations (livres et sites web de référence où aller pêcher l'information) pouvoir expliquer une série de notions fondamentales liées au domaine du cours (partitionnement, processus de transport ...)

– connaître les principales techniques de dépollution des sols et des eaux souterraines (catalogue)




• Savoirs conceptuels– pouvoir classifier les polluants en catégories en fonction de

leur affinité avec certaines phases du milieu souterrain et leur mobilité, dans une optique de baliser les étapes d'une analyse / caractérisation plus poussée du site pollué

– connaître, comprendre, appliquer et critiquer des modèles conceptuels de transport des polluants en milieu souterrain

– connaître, comprendre, appliquer et critiquer des modèles d'évaluation des risques liés à une pollution sol/nappe




• Savoirs procéduraux– pourvoir faire un calcul de partitionnement des polluants en milieu souterrain– pouvoir calculer le transport d'un polluant dissous en milieu souterrain à l'aide

d'outils de calcul existants– pouvoir faire une évaluation des risques à l'aide d'outils de calculs existant– connaître (catalogue et exemples), pouvoir expliquer et, dans une certaine mesure,

pouvoir mettre en œuvre et interpréter (planification, dimensionnement) des essais spécifiques (labo, terrain) pour la caractérisation d'un site pollué

– pouvoir évaluer, vérifier et critiquer des résultats et interprétations d'essais spécifiques

– pouvoir évaluer et critiquer un diagnostic de pollution sol / nappe (état du site, évaluation des risques réalisée ...)

– se rappeler des éléments du cadre légal (potentiellement) relatif à la problématique sols pollués et pouvoir s'y référer, aller rechercher l'info pertinente.




• Savoir métacognitifs– évaluation continue de son niveau d'assimilation de la

matière (via TP etc) et connaissance de ses limites de compétences ?



ENVT0858 : Correspondance prérequis - objectifs

Prérequis Objectif spécifiqueBases fondamentales de physique et de chimie

vocabulaire spécifique du domaineSources fiables d’informationsprincipales techniques de dépollution des sols et des eaux souterrainesclassifier les polluants en catégories en fonction de leur mobilité, affinité avec certaines phases …connaître, comprendre, appliquer et critiquer des modèles conceptuels de transport des polluantsconnaître, comprendre, appliquer et critiquer des modèles d'évaluation des risques

Notions d’hydraulique souterraine calcul de partitionnement des polluantscalcul de transport d'un polluant dissous en milieu souterrainfaire une évaluation des risquesconnaître, expliquer et, dans une certaine mesure, mettre en œuvre et interpréter (planification, dimensionnement) des essais spécifiques

évaluer, vérifier et critiquer des résultats et interprétations d'essais spécifiquesévaluer et critiquer un diagnostic de pollution sol / nappese rappeler des éléments du cadre légal

grandeurs physiques fondamentales (volumes, masses …) et leurs dérivées densité, masse volumique, porosité…), unités et conversion…

loi de Darcy, flux, vitesse et débit de l’eau au sein du milieu souterrain

7/13 objectifs en relation

10/13 objectifs en relation



ENVT0858 : Activité de remédiation PR1 Grandeurs physiques et unités

• Objectifs pédagogiques du prérequis– connaître et comprendre les grandeurs physiques de

base (volume, masse, densité, porosité …) car nécessaire aux autres objectifs, mais pas l’objet d’une évaluation dans le cadre du cours

– pouvoir calculer des grandeurs dérivées (densité, porosité…) à partir de grandeurs fondamentales, dans le cadre du domaine spécifique du cours et implémenter ces calculs dans des tâches plus avancées (interprétations de mesures sur échantillons, ordres de grandeurs pour la paramétrisation d’un modèle…)




Rappel théorique des notions de base

Méthode Objectif d’apprentissage

Mode d’apprentissage

Timing & Calendrier

Évaluation

Rappel en présentiel des notions de base (powerpoint)

Rappel Transmission – réception

1/2h1ère séance de cours

--

Exercices en présentiel

Exécution Exercisation – guidage

1/2h1ère séance de cours

Corrigé en présentiel

Test formatif en ligne (WebCT)(non réalisé à

ce jour)

Exécution Exercisation – guidageMétaréflexion

Évaluation continue possible (en ligne)

Cote en ligne + feedback sur les erreurs




Intégration dans des énoncés de TPs et exercices plus élaborés



Timing & Calendrier

Évaluation

Présentation du TP / exercice

Implémentation (au domaine spécifique)

Exercisation – guidage

f(prog. du cours)

--

Résolution avec support/feedback à la demande

Exercisation – guidage

Semaine qui suit

--

Rapport de TP Exercisation – guidage

Rapport TP à rendre la semaine suivante

Cotation du rapport de TP



ENVT0858 : Activité de remédiation PR2 la loi de Darcy

• Objectifs pédagogiques du prérequis– connaître, comprendre, interpréter et expliquer la loi de

Darcy et ses dérivés : c’est une notion tellement fondamentale qu’elle doit au final faire partie des connaissances de base de l’étudiant

– exécuter : pouvoir l’appliquer pour calculer un flux d’eau souterraine, un débit et une vitesse effective

– critiquer : faire la part des choses de manière univoque entre débit d’eau souterraine, flux d’eau souterraine (« vitesse » de Darcy) et vitesse effective de l’eau et des polluants en milieu souterrain






Timing & Calendrier

Évaluation

Rappel théorique en présentiel (powerpoint + doc de synthèse (fiches avec P.Orban?)

Reconnaissance – Rappel, compréhension

Transmission – réception

1/2h,f(planning cours)

Questions possibles (résumer, expliquer) à l’examen






Timing & Calendrier

Évaluation

Distinction débit / flux / vitesse: TP remplissage d’un vase (+ graviers)

Compréhension Exercisation – guidage, expérimentation – réactivitéDébat?

1h Discussion –Débat?

Intégration dans des énoncés de TPs et exercices plus élaborés

Idem activité de remédiation PR1 (2ème partie)



Conclusions

• Activités de remédiation non encore explicitement testées … faute de combattant il y a deux ans et … d’un bon millésime l’année passée!



Conclusions• Néanmoins, plusieurs acquis de la formation TDS– Meilleure formulation des prérequis et objectifs au

début de mes cours et triple concordance objectif – méthode – évaluation

– Utilisation des idées développées module conversion unités, idée du « vase rempli de graviers » dans d’autres enseignements (ex: cours « sol » à HEC maîtrise spéciale en management environnemental, public très varié aussi!

– Développement d’autres « outils », par exemple des listes de mots-clés (vocabulaire) à la fin de chaque présentation


Documents

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