SOMMAIRE - umabroad.umn.edu · 2- Définition des « biotech » vertes (plantes et produits dérivés), blanche (environnement et procédés) et rouge (santé, pharmacologie et diagnostics)

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SOMMAIRE

I. Informations Générales

1. Présentation de Polytech

2. Academic Services

3. Les numéros de téléphone

4. Academic Policy

II. Explication du système des cours et des

départements

III. Liste des cours

1. PeiP (beginner-level/preparatory engineering courses)

2. GBA (Biological and Food Engineering)

3. IG (Computer Science and Management/Engineering)

4. MAT (Materials Science)

5. MEA (Microelectronics and Automation)

6. MI (Mechanical Engineering and Interactive Design)

7. STE (Water Science and Engineering)

8. SHES (Sciences Humaines Économiques et Sociales)

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I. Informations Générales

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II. Explication du système des cours et des départements

Polytech Montpellier is a public engineering school under the supervision of the French Ministry of Higher Education and Research. The course offerings available to University of Minnesota students are made up of the eight departments listed in the table of contents. SHES is the only department that is not related to engineering. It offers business courses, courses in social sciences, and language courses. PeiP is comprised of more preparatory and introductory science and engineering courses. It is also referred to as the “cycle préparatoire.” It is organized into two parts, which include the “biologie” track and the “sciences et technologies de l’ingénieur” track. The departments of GBA, IG, MAT, MEA, MI, and STE offer courses for students who have already taken some university science and engineering classes. In this catalog, the courses for each of these departments are first broken up by semester, and then each semester’s course offerings are sorted into categories whose descriptions are listed in this catalog. Some courses do not have available descriptions, but further information can be provided from Polytech or from the Montpellier program office staff upon request. Courses available to fall semester students are listed under the courses for semesters 1, 3, 5, 7, and 9. Courses available to spring semester students are listed under the courses for semesters 2, 4, 6, and 8. Further explanation of each department is provided at the beginning of its section of course listings.

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III. Liste des cours

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PeiP A – STI (Sciences et Technologies de l’Ingénieur)

Semestre 1 Introduction à l’algorithmique et à la programmation HLIN101Y Coefficient 5 Volume 12 CM 24 TD 13.5 TP Enseignant Philippe Janssen Description Description du contenu de l'enseignement Nous nous intéressons dans cet enseignement à la résolution de problèmes à l'aide d'ordinateur. Pour résoudre un problème on procède en deux étapes :

• Définition de l' algorithme : description du calcul permettant la résolution du problème ; le calcul, qui correspond à un enchaînement d'actions à exécuter, est écrit dans un langage universel indépendant des ordinateurs : le langage d'algorithme .

• Ecriture du programme : on traduit l'algorithme dans un langage de programmation en tenant compte des spécificités du langage choisi (syntaxe, opérations disponibles, ...) ; le programme obtenu peut être exécuté sur un ordinateur. Le langage de programmation choisi est C/C++

Compétences à acquérir Etudier le langage d'algorithmes

• Données manipulées par un algorithme : types des données , opérations sur les données, expressions ; données simples (nombres, booléens), données structurées ( listes chaînées, tableaux )

• Description d'un calcul ; nous étudierons deux modes d'expression d'un algorithme : Mode récursif : le calcul est décrit comme la composition de fonctions Mode séquentiel : le calcul est décrit comme une succession d'instructions à exécuter ( variables, affectation, itération )

Etudier le langage de programmation C/C++ • les types de données en C/C++ • les expressions en C/C++ • les variables et instructions en C/C++

Modalités de contrôle des connaissances

Algèbre linéaire et Analyse 1 HLMA101Y

Physique générale 1 HLPH104Y

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Calculs PeiP HLSE103Y

Semestre 2 TP Découverte Polytech XLTP202

Programmation impérative 1 HLIN202Y


Mathématiques 2 HLMA206Y

Semestre 3 Mathématiques PeiP S3 HLMA312Y


Systèmes d’information et bases de données 1 HLIN304Y Coefficient 5 Volume 16.5 CM 9 TP 24 TD Enseignant Souhila Kaci Description Description du contenu de l'enseignement Cet enseignement constitue le premier niveau de présentation de la notion de système d'information et de base de données. Il s'agit de présenter les avantages de ces organisations et de donner une approche méthodologique de leur conception et réalisation. Compétences à acquérir L'objectif de cette UE est d'acquérir les compétences pour concevoir un système d'informations de la collecte des informations à l'implantation d'une base de données ainsi que les requêtes vis-à-vis de la base.

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Semestre 4 Mathématiques PeiP S4 HLMA410Y


Modélistion et programmation par Objet 1 HLIN406Y

PeiP B – BIO (Biologie)

Semestre 1 Biologie cellulaire HLBI101Y

Découverte des Sciences de la Terre et de l’Eau HLST101Y

Mathématiques pour la chimie et les STU HLMA102Y

Physique pour la biologie HLPH102Y Coefficient 5

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Volume 15 CM 30 TD 3 TP Enseignant Luca Cipelletti Description Description du contenu de l'enseignement Les numéros ci-dessus font référence (indicativement) au numéro progressif des séances (10 séances au total) 1a) Unités, dimensions, équations aux dimensions 1b) Mesure et incertitude Sources d'incertitude, loi de propagation des incertitudes. 2) Loi exponentielle, radioactivité Loi exponentielle (ex. croissance d'une population bactérienne, radioactivité: Activité, dose, dose équivalent...) 3 - 5) Forces, travail, énergie Définition de force, vecteurs (somme et soustraction). Principe fondamental de la dynamique, définition de travail (produit scalaire), énergie cinétique et énergie potentielle, énergie mécanique. Forces conservatives. Friction: forces non conservatives, systèmes ouverts, échanges d'énergie. 6) Pression Pression hydrostatique, pression osmotique. 7-8.5) Forces et énergies électriques en biologie Force électrostatique dans le vide, association de charges électriques, dipôle électrique; énergie potentielle électrique. Dans l'eau: dissociation des charges, notions simplifiées sur l'eq. de Poisson-Boltzmann (simple!!!). Longueur de Debye? 8.5-10) Optique, images et ondes [partie optionnelle] Optique géométrique, microscope, notion d'onde, diffraction et résolution Compétences à acquérir - connaissance des dimensions et unités des principales grandeurs physiques ; vérifier la cohérence d’une expression au niveau des dimensions. - savoir évaluer l’incertitude d’une mesure, savoir propager les incertitudes. - connaitre la loi exponentielle et savoir s’en servir dans le cadre de l’étude de la radioactivité. Connaitre la définition des principales grandeurs utilisées en radioactivité. -Maitriser la notion de vecteur, savoir faire des opérations simples avec les vecteurs. Maitriser la notion de force et de somme de forces. Connaitre les lois de Newton. Connaitre l’expression de formes simples d’énergie mécanique. Maitriser la notion de travail et de force conservative ou dissipative. Savoir faire des bilans simples d’énergie. - Maitriser la notion de pression et en connaitre des exemples simples (pression hydrostatique, pression osmotique). - Maitriser les notions de base d’électrostatique dans le vide : charge électrique, force de Coulomb, dipôle électrique, énergie et potentiel électrostatique. Connaitre des notions simples d’électrostatique en milieu aqueux. Modalités de contrôle des connaissances

Initiation aux biotechnologiques d’avenir HLBI102Y Coefficient 2.5 Volume 12 CM 12 TD Enseignant pas noté Description Description du contenu de l'enseignement COURS MAGISTRAUX (CM = 15h) Introduction 1- Les grands enjeux actuels des « biotechnologies et nano-biotechnologies » 2- Définition des « biotech » vertes (plantes et produits dérivés), blanche (environnement et procédés) et rouge (santé, pharmacologie et diagnostics) 3- Vision ouverte de l’ingénierie biotechnologique , non limitée aux seules manipulations des génomes et notion de technologies avancées (détection, biocapteur, marqueurs, …) 4- Types d’activités humaines concernées : Gestion des ressources naturelles / Transformation et la valorisation des biomasses / Santé 5- Domaines industriels (PME et PMI) concernés: valorisation, production et commercialisation 6- Les défis de l’innovation biotechnologique (typologie) Biotechnologies appliquées aux problématiques environnementales - Changement climatique et évolution des écosystèmes - Gestion des ressources microbiologiques, végétales et animales - Pollutions agro-environnementales (eau, air, sols) Bio(nano)technologies en Agronomie à des fins alimentaires - Biotransformation et conservation, incluant les emballages actifs, des aliments - Production de matrices alimentaires en bioréacteur - Sécurité, traçabilité et qualité des aliments Biotechnologies pour l’industrie à des fins non alimentaire - Bioénergie - Biomatériaux et agro-polymères - Biomolécules et activités cellulaires Biotechnologies microbiennes et Infectiologie - Diagnostics - Nouvelles voies thérapeutiques - Lutte contre le dopage et l’utilisation de stupéfiants TRAVAUX DIRIGÉS (TD = 3 x 3h / groupe) TD1 : Ressources du vivant et marqueurs moléculaires TD2 : Production de macromolécules d’intérêts industriels en bioréacteur par des micro-organismes ou des suspensions cellulaires végétales TD3 : Biocapteurs pour le diagnostic environnemental et médical Remarque: ces TD seront dispensés par des EC qui travailleront avec les chercheurs identifies ci-dessus pour les préparer et assurer leur bon déroulement au cours du premier semestre Modalités de contrôle des connaissances

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Semestre 2 TP Découverte Polytech PeiP Bio XLTP201

Mathématiques pour la chimie et les STU HLMA204Y

Bases de la biochimie HLBI202Y Coefficient 5 Volume 24 CM 25.5 TD Enseignant Stefano Trapani, Geneviève Degols Description Description du contenu de l'enseignement Ce cours délivre des notions de base en Biochimie en présentant les 4 classes de biomolécules. Pour chaque famille , une présentation de la structure des molécules élémentaires (acides aminés; acides nucléiques, sucre simple, acide gras...) sera faite. Puis cette présentation sera étendue aux édifices plus complexes (protéines, ADN ou ARN, sucres complexes, triglycérides, phospholipides, membranes biologiques...). Les propriétés physico-chimiques des molécules élémentaires et des macromolécules commenceront également à être abordées . Ce cours sera complété par des notions de thermodynamique et d’enzymologie michaelienne Compétences à acquérir L'étudiant doit être capable de reconnaître une molécule biologique, savoir à quelle famille elle appartient, comment elle s'organise. L'étudiant doit également savoir écrire les formules chimiques développées de ces molécules et connaître quelques propriétés physico-chimiques élémentaires propres à chacune de ces molécules. Modalités de contrôle des connaissances

Thermodynamique 1 HLPH203Y Coefficient 5 Volume 24 CM 25.5 TD Enseignant pas noté Description Après des rappels de mécanique classique nous aborderons les grandeurs fondamentales de la thermodynamique : travail élémentaire, macroscopique… La distinction chaleur/température sera longuement exposée.

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La notion de pression sera exposée macroscopiquement en donnant cependant l’interprétation microscopique. Ensuite avec une approche historique nous montrerons comment les principes 1 et 2 ont pu être énoncés. A partir de là des applications seront vues : cycles, gaz parfait/réel… Grace à l’introduction des changements d’état, des exemples (point critique) seront exposés. Nous terminerons par la thermique : essentiellement diffusion. En fonction du temps restant des notions sur le rayonnement seront exposés. Modalités de contrôle des connaissances

Microbiologie XLMI201

Semestre 3 Chimie du vivant HLCH306Y

Techniques de biochimie 1 HLBI304Y Coefficient 5 Volume 15 CM 15 TD 20 TP Enseignant Laila Gannoun Description Description du contenu de l'enseignement Ce cours decrit les techniques usuelles de la biochimie techniques de séparation des protéines sur chromatographie: chromatographie sur échangeuse d'ions, sur gel filtraion, d'affinité techniques de séparation sur gel d'électrophorese Techniqiues de marquage radioactif Compétences à acquérir Ce cours vise à donner aux étudiants les bases des techniques classiques de la biochimie des proteines. Les étudiants mettent en pratique ces technqiues grâce aux TP. Ils apprennent à lire un protocole, à manipuler et à interpréter leurs résultats expérimentaux Modalités de contrôle des connaissances

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Biochimie Moléculaire HLBI307Y Coefficient 5 Volume 24 CM 24 TD Enseignant Geneviève Degols Description Ce cours traite de la transmission de l’information génétique: réplication chez les procaryotes et les eucaryotes ainsi que du problème lié maintien de son intégrité. Quelques mécanismes de réparation seront abordés. Les différentes étapes du processus de l’expression génique : transcription et traduction seront présentées. Les aspects spécifiques aux procaryotes (expression liée à une organisation en opéron) et aux eucaryotes (maturation des ARN) seront développés. Les notions de régulation de l'expression génique seront abordées mais peu développées (elles le seront dans le module de Biologie Cellulaire et Moléculaire 2 en L3). Modalités de contrôle des connaissances

Biostatistiques 1 HLMA315Y Coefficient 2.5 Volume 7.5 CM 16.5 TD Enseignant Benjamin Charlier Description Modélisations aléatoires de problèmes issus des sciences du vivant (évenements; probabilité; indépendance; variable aléatoire; estimateur/estimation) Analyse d'un échantillon (Rappels de statistiques descriptives; echantillonage). Variables aléatoires continues (densité de probabilité; fonction de répartition; Exemple : lois normales, de student, exponentielles) Estimation (ponctuelle; par intervalle de confiance) Modalités de contrôle des connaissances

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La vision de l’homme au poisson HLPH307Y

Semestre 4 Techniques de biochimie 2 HLBI408Y

Biochimie métabolique et cellulaire HLBI401Y

Biochimie et bioinformatique structurales HLBI409Y

Physico-chimie des colloïdes et interfaces HLCH406Y

Initiation aux phénomènes de transfert XLPO400

Mathématiques pour l’ingénieur XLMA400

Courses for both tracks A and B

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Semestre 1 Chimie générale 1 HLCH101Y Coefficient 5 Volume 21 CM 19.5 TD 9 TP Enseignant Christophe Iung Description Description du contenu de l'enseignement I. Description microscopique de la structure de la matière. Atomistique. Structure du noyau atomique. Organisation des électrons dans l’atome : du modèle de Bohr à la description ondulatoire (Spectroscopie, atome d’hydrogène et hydrogénoïdes, modèle de Bohr, modèle quantique, équation de Schrödinger, atomes polyélectroniques, configuration électronique) . Classification périodique des éléments (classification périodique moderne, familles des éléments, classification périodique et configuration électronique, propriétés périodiques). II. La liaison chimique. Types de liaison chimique. Liaisons fortes (ionique, métallique, covalente) et liaisons faibles (van der Waals, liaison hydrogène). Energie et longueur de liaison. Degré d’oxydation. Entités chimiques. Modèle de Lewis de la covalence. Géométrie des molécules. Modèle VSEPR. III. Description macroscopique des états de la matière. Etats de la matière. Structure des cristaux (solide cristallin) : structure cubique centrée, cubique à faces centrées, cubique simple. Formation experimental: I. Mesures et incertitudes: Détermination expérimentale de grandeurs physiques ou spectroscopiques caractéristiques du composé. Notion d’incertitude, incertitude-type, Acceptabilité du résultat et analyse du mesurage ; II. Dosages par titrage acido-basique. Titrages directs, indirects, équivalence. Indicateurs colorés de fin de titrage. III. Dosage spectrophotométrique. IV. Etat de la matière. Recristallisation d’un solide. Température de fusion. Solubilisation. Purification. Compétences à acquérir I. I. Description microscopique de la structure de la matière. Maitriser les concepts de l’atomistique moderne. Maitriser les notions élémentaires du modèle quantique pour expliquer la structure de l’atome. Savoir calculer l’énergie électronique, longueurs d’ondes, fréquences dans un système à 1 électron (hydrogène et hydrogénoïdes). Savoir écrire la structure électronique des atomes ou ions polyélectroniques. Savoir utiliser la classification périodique des éléments, connaitre les familles des éléments. Connaitre les notions des propriétés périodiques (énergie d’ionisation, électroaffinité, rayon atomique, rayon ionique...) et savoir expliquer les propriétés des éléments en se basant sur la table périodique des éléments. II. La liaison chimique. Connaitre les notions des liaisons chimiques fortes (ionique, métallique, covalente) et faibles (van der Waals, liaison hydrogène). Savoir interpréter les valeurs d’énergie et de la longueur de liaison. Connaitre le concept du degré d’oxydation et savoir le déterminer dans des composés. Savoir identifier les entités chimiques dans des composés. Connaitre le concept du modèle de Lewis de la liaison covalente. Savoir l’appliquer pour écrire les structures de Lewis de différentes molécules. Savoir identifier la géométrie des molécules en utilisant le modèle VSEPR. III. Description macroscopique des états de la matière. Maitriser les caractéristiques des trois états de la matière, le rôle de la température et des forces de cohésion. Connaitre les structures des trois solides : structure cubiques cubique centrée, cubique à faces centrées, cubique simple. Savoir calculer divers paramètres (le rayon atomique, masse volumique, compacité...). Formation experimental: Savoir faire le dosage acido-basique et spectrométrique. Maitriser les transformations liés à l'état de la matière. Recristallisation, purification, solubilisation. Modalités de contrôle des connaissances

Semestre 2 Chimie générale 2 HLCH202Y Coefficient 5 Volume 21 CM 19.5 TD 9 TP

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Enseignant Jean-Sébastien Filhol, Sara Cavalière, Christophe Raynaud Description Description du contenu de l'enseignement Le cours de chimie générale 2 s'intéresse à la détermination de la structure électronique des atomes et des molécules à l'aide d'approches simple comme le modèle de Slater ou l'approche orbitalaire. Il étudie également la réactivité acido-basique au sens de Bronsted et Lewis, à l'oxydoréduction des molécules et matériaux. L'enseignement est illustré pratiquement à l'aide de 4 TP de 1.5H où sont mis en pratiques les aspectes théoriques. • Méthode de Lewis • Acides et bases de Bronsted et de Lewis • Oxydo-réduction • Orbitales Moléculaires des molécules diatomiques, triatomiques, ..., méthode des fragments Compétences à acquérir Connaissance de la réactivité en chimie: réactions acido-basiques : -savoir équilibrer les équations acido-basiques -reconnaitre le caractère acide/basique amphotère d'une substance chimique. -constante d'acidité/échelle d'acidité -savoir estimer le pKa d'un oxoacide -généralisation à l'acidité de Lewis -initiation à la théorie HSAB réactions d'oxydoreduction: -savoir déterminer le nombre d'oxydation d'un atome dans une substance chimique -savoir équilibrer une équation d'oxydoréduction (1/2 equation redox...) -equation de Nerst -potentiel standard d'oxydo-réduction Structure électronique: Atome polyélectronique: -modèle de Slater Structure électronique des molécules - Approximations: Born-Oppenheimer/orbitalaire/ LCAO... - Construction des diagrammes d'orbitales moléculaires, utilisation des symétries - Utilisation: indice de liaison/ propriétés magnétiques - introduction à la géométrie d'équilibre de molécules et à la réactivité Modalités de contrôle des connaissances

Semestre 3 Concepts et Outils de base en Informatique HLSE305Y Coefficient 2.5 Volume 7.5 CM 18 TP Enseignant pas noté Description Cette Unité d'Enseignement fournit des bases pratiques et théoriques relatives à l'utilisation de l'outil informatique. Elle prépare également au C2i-niveau 1, certification nationale visant à attester d'un niveau de base en informatique. Cours (7,5h) : Travailler dans un environnement numérique évolutif Travailler dans un environnement numérique évolutif Produire, traiter, exploiter et diffuser des documents numériques Organiser la recherche d’informations à l’ère du numérique Travailler en réseau, communiquer et collaborer Travaux pratiques (18h) : utiliser, structurer et sécuriser son environnement de travail utiliser des logiciels transversaux : traitement de texte, tableur, logiciel de présentation, rédaction scientifique concevoir et publier une page web utiliser les outils de travail collaboratif Modalités de contrôle des connaissances

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« Pas de MCC »

Thermodynamique des équilibres HLCH301Y Coefficient 5 Volume 19.5 CM 19.5 TD 12 TP Enseignant Patrice Huguet Description Description du contenu de l'enseignement Utilisation des principes de base en thermodynamique des équilibres pour être capable de prévoir si une réaction est possible, dans quel sens elle est spontanée et déterminer à partir de la constante d'équilibre les proportions des réactants à l'équilibre.Application aux équilibres homogènes, hétérogènes et aux cas particuliers des réactions de précipitation, acido-basiques et d'oxydo-réduction. Compétences à acquérir Utilisation des données thermodynamique (enthalpie, entropie, capacité calorifique, etc.) pour déterminer, dans les cas d'équilibres homogène et hétérogène, le sens d'évolution spontanée d'une réaction chimique, pour calculer la constante d'équilibre de cette réaction chimique et prévoir les quantités ou proportions des différents réactants. Connaître l'influence des paramètres température, pression et composition sur un équilibre chimique et pouvoir les utiliser pour déplacer cet équilibre dans un sens donné. Calculer le pH de solutions acides ou basiques et de mélanges. Interpréter et/ou calculer l'évolution du pH d'une solution au cours d'un titrage. Modalités de contrôle des connaissances

Semestre 2 PeiP B//Semestre 4 PeiP A Chimie Organique HLCH201Y Coefficient 5 Volume 18 CM 22.5 TD 9 TP Enseignant Valerie Rolland, Marc Rolland Description Description du contenu de l'enseignement I - Nomenclature (IUPAC)-théorie de l'hybridation et géométrie des molécules 2- Stéréochimie statique (Isomérie) 3- Effets électroniques dans les molécules (effets inductifs, mésomérie) Acido-basicité. 4 : Mécanismes réactionnels : La substitution nucléophile (SN1, SN2). Les réactions d'élimination : déshydratation des alcools, déshydrohalogénation des halogénures d'alkyles (E1, E2). 5: Les alcanes et halogénolacanes: La substitution radicalaire (halogénation des alcanes) et la réactivité. 6: Les alcènes et les alcynes: Les réactions d'addition électrophile et la réactivité. Compétences à acquérir Premier niveau de chimie organique. Prérequis indispensables pour les années suivantes Modalités de contrôle des connaissances

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Objectifs de la Formation • La vocation de Polytech Montpellier est de former et de certifier des ingénieurs en Génie Biologique et Agroalimentaire

capables de gérer les aspects techniques, humains et économiques d’un projet ou d’une activité. Cet ingénieur en Génie Biologique et Agroalimentaire a une vision globale de l’entreprise lui permettant de s’adapter et d’évoluer à long terme et d’accompagner son évolution dans un contexte mondialisé. La formation se propose de répondre aux nouvelles contraintes de l’agroalimentaire en formant des ingénieurs généralistes, rapidement opérationnels, capables de s’adapter à toute culture d’entreprise et maitrisant des méthodes de travail performantes.

• Son grand domaine technique de référence est l’Agroalimentaire et le Génie biologique mais aussi les domaines connexes comme les biotechnologies et la valorisation des agro-ressources, la pharmacie, la cosmétique.

Savoir-faire et Compétences Durant ses études au département GBA, l’étudiant sera évalué sur les compétences nécessaires pour évoluer dans son métier futur et principalement sur les points suivants : • Aptitude à mobiliser les ressources d’un large champ de sciences fondamentales. • Connaissance et compréhension d'un champ scientifique et technique de spécialité. • Maîtrise des méthodes et des outils du métier d'ingénieur : identification et résolution de problèmes, même non familiers et non complètement définis, collecte et interprétation de données, utilisation des outils informatiques, analyse et conception de systèmes complexes, expérimentation. • Capacité à s'intégrer dans une organisation, à l’animer et à la faire évoluer : engagement et leadership, management de projets, maîtrise d’ouvrage, communication. • Prise en compte des enjeux industriels, économiques et professionnels : compétitivité, productivité, innovation, propriété intellectuelle et industrielle, respect des procédures qualité, sécurité • Aptitude à travailler en contexte international : maîtrise d’une ou plusieurs langues étrangères, sûreté, intelligence économique, ouverture culturelle, expérience internationale. • Respect des valeurs sociétales : connaissance des relations sociales, environnement et développement durable, éthique.

Le futur ingénieur, de par sa formation intégrant les aspects techniques, économiques et de management, est l'acteur d'une formation fortement ancrée dans la vie de l’entreprise, ce qui lui permet de conduire des projets cohérents pour des secteurs en pleine évolution. De spécialité Génie Biologique et Agroalimentaire, il conçoit et élabore des produits et/ou des systèmes de production en intégrant les besoins, les choix et les contraintes de l’entreprise. Sa fonction est essentielle pour l’application de la stratégie industrielle de l’entreprise. Il est ouvert au management et à l’animation d’équipe. Dans le cadre d’une démarche d’amélioration continue visant à satisfaire les clients internes ou externes, les missions principales de l’ingénieur en Génie Biologique et Agroalimentaire sont: • Innover et industrialiser par la conception, le développement des produits et des procédés, • Organiser, optimiser et piloter la production et les flux industriels, les ressources humaines et les équipements, •Garantir la sécurité des personnes et des moyens, le respect de l’environnement et des réglementations, la qualité des produits.

Semestre 5

Matière/Category 1: Sciences de l’ingénieur 1

Responsable Dominique Chevalier-Lucia Contexte Pour mener à bien ses missions, l’ingénieur doit avoir acquis de solides bases scientifiques et technologiques qui lui permettront d’aborder et de résoudre des problématiques concernant le dimensionnement d’installation de production, l’optimisation d’opération unitaire mais aussi de prendre des décisions à partir d’importantes quantités d’informations. Cette unité d’enseignement doit ainsi permettre à l’étudiant d’acquérir les principes de la mécanique des fluides et de la rhéologie et de se former aux méthodes et outils qui lui permettront d’analyser, interpréter, synthétiser et modéliser les données à sa disposition. Contenu -Analyse numérique (CM:12h–TD:6h) Résolution numérique des équations différentielles Dérivation et intégration numériques Résolution numérique de système d’équations linéaires Méthode numérique d’optimisation (recherche d’extrema).

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-Algorithmique - Programmation (CM : 6 h – TD : 6 h – TP:9h) Algorithmique Programmation : initiation à l’environnement Lab- VIEW. -Statistiques (CM:9h–TD:7,5h–TP:4,5h) Introduction et statistiques descriptives Notion de loi de distribution et probabilités associées Estimations, Intervalles de confiance Tests d’hypothèse (paramétrique et non-paramétrique) Régression linéaire simple. -Métrologie (CM:1,5h–TD:3h) Introduction à la métrologie et au vocabulaire spécifique Métrologie légale/industrielle Calculs des incertitudes. -Passeport informatique (CM : 3,75 h - TP : 1,5 h + formation hors présentiel) Documents numériques et bureautique Fonctionnement du poste de travail : composants et système d’exploitation Réseaux : notions, usages, synchronisation Sécurité : menaces, protections, sauvegardes -Harmonisation mathématiques et physique (CM : 24 h) Mathématiques Etude de fonctions (limites, dérivée, primitives) Fonctions exponentielle et logarithmique Intégration Equations différentielles Physique Dynamique Newtonienne Notion d’énergie Travail d’une force, puissance -Mécanique des fluides et rhéologie (CM : 24 h - TD : 21h-TP:10h) Notions générales de statique des fluides et de rhéologie Typologie des différents modes d’écoulement et techniques de mesure Dynamique des fluides (lois régissant l’écoulement des fluides incompressibles) Pompes et circuits de pompage Ecoulements en milieux poreux et leurs applications industrielles (fluidisation, écoulement dans les colonnes garnies) TP : calculs de pertes de charge, circuits de pompage, fluidisation et caractérisation rhéologique de systèmes liquides ou semi-solides.

Analyse numérique X5S500 Coefficient 1 Volume 12 CM 6 TD Enseignant Dominique Chevalier-Lucia, Charles Ghommidh Description Analyse numérique (CM : 12 h – TD : 6 h) Résolution numérique des équations différentielles Dérivation et intégration numériques Résolution numérique de système d’équations linéaires Méthode numérique d’optimisation (recherche d’extrema) Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit suveillé de 1h30 Mots clefs equations différentielles, intégration et dérivation numériques, systèmes d’équations linéaires, optimisation

Algorithme/programmation X5S501 Coefficient 1.5 Volume 6 CM 6 TD 9 TP Enseignant Dominique Chevalier-Lucia, Charles Ghommidh, Marc Perez Description Algorithmique (CM : 6 h – TD : 3 h) : Définition d’un algorithme, structure d’un algorithme, les différents types de variables, la structure de test, les structures itératives, les tableaux de données. Programmation (TD : 3 h – TP : 9 h) : initiation à l’environnement Lab-VIEW. Modalités de contrôle des connaissances Cette ECUE est évaluée sous la forme de deux examens : un examen écrit surveillé d’une durée d’1h30 en algorithmique (50% de la note finale de l’ECUE) et un examen de programmation sur machine d’1h30 (50% de la note finale de l’ECUE). Mots clefs Algorithmique, programmation LabVIEW

Statistiques/métrologie X5S502 Coefficient 1.5 Volume 10.5 CM 10.5 TD 4.5 TP Enseignant Catherine Faur, Delphine Espi, Dominique Chevalier-Lucia Description Statistiques (CM: 9 h – TD: 7,5 h – TP: 4,5 h) Introduction et statistiques descriptives Notion de loi de distribution et probabilités associées Estimations, Intervalles de confiance Tests d’hypothèse (paramétrique et non-paramétrique) Régression

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linéaire simple Métrologie (CM : 1,5 h – TD : 3 h) Introduction à la mé- trologie et au vocabulaire spécifique. Métrologie légale/industrielle. Calculs d’incertitudes de mesure. Modalités de contrôle des connaissances Cette ECUE est évaluée par un examen écrit surveillé de 1h30 en statistiques. Les connaissances et compétences en métrologie sont évaluées spécifiquement lors du projet expérimental au S6. Mots clefs statistiques descriptives ; Tests d’hypothèses ; Régression linéaire ; Loi de distribution ; probabilités ; Métrologie légale et industrielle ; Incertitudes de mesure

Passeport Informatique X5S503 Coefficient 1 Volume 4.5 CM 1.5 TP Enseignant Vincent Berry Description Dans leurs missions, l’étudiant et l’ingénieur évoluent au quotidien dans un environnement numérique. Il est donc nécessaire que l’ensemble des étudiants acquiert un socle commun minimum de connaissances, compétences et bonnes pratiques liées aux documents numériques, au poste de travail informatique, aux réseaux informatiques et à leur sécurité. Ces quatre thèmes sont repris en parallèle par cette UE qui vise à confirmer et apporter des compétences sur ces points telle que celles du C2I niveau 1, celles de la directive CTI sur les compétences numériques, et celles du C2I niveau 2 métiers de l’ingénieur. Le détail thème par thème est le suivant : 1) DOCUMENTS NUMERIQUES ET BUREAUTIQUE L’ingénieur est amené à produire, traiter, exploiter et diffuser des documents numériques qui combinent des données de natures différentes, avec un objectif de productivité, de « réutilisabilité » et d’accessibilité. Cela signifie qu’il doit concevoir ses documents en ayant recours à l’automatisation et les adapter en fonction de leur finalité. Les compétences qu’il mobilise peuvent s’exercer en local ou en ligne. Il les met en œuvre en utilisant des logiciels de production de documents d’usage courant (texte, diaporama, classeur, document en ligne). Le contenu pédagogique englobe la création de documents modèles (traitement de texte) et l’utilisation d’un tableur pour l’analyse de données. 2) FONCTIONNEMENT DU POSTE DE TRAVAIL : COM- POSANTS ET SYSTEME D’EXPLOITATION le poste de travail est le tournevis de l’ingénieur. Pour qu’il reste fonctionnel, il convient d’en connaître les principaux composants, leurs interactions, et de connaître quelques outils pour le maintenir en état. 3) RESEAUX : NOTIONS, USAGES, SYNCHRONISATION Les échanges que mènent un ingénieur avec d’autres acteurs se déroulent souvent sous forme numérique à travers un ou des réseaux. Dans ce contexte, il convient d’utiliser avec discernement et efficacité les outils de communication numériques individuels ou de groupe pour échanger de l’information. 4) SECURITE : MENACES, PROTECTIONS, SAUVE- GARDES Les responsabilités managériales de l’ingénieur l’engagent à intégrer les notions de droit et de sécurité dans ses activités quotidiennes. Il doit porter un inté- rêt particulier à la sécurité, la pérennité et l’intégrité de l’information numérique qu’il manipule en milieu professionnel. ENSEIGNEMENT HYBRIDE : La particularité forte de l’ECUE est de proposer un enseignement hybride : environ 1/4 a lieu en présentiel, le reste est constitué d’un ensemble d’activités accessibles depuis la plateforme pédagogique Moodle : vidéos, activités de TP avec questionnaire à remplir au fur et à mesure de l’avancement, quizzs de bilan/révision sur un thème, atelier d’évaluation croisée des travaux entre étudiants, forums d’échange entre étudiants (et l’enseignant), glossaire, examen. Cette forme d’enseignement répond à la grande hétérogénéité des connaissances et savoir faire des étudiants à l’entrée en 3ème année, et permet à chacun d’augmenter ses compétences quel que soit son niveau initial. Modalités de contrôle des connaissances La note est une moyenne des notes obtenues sur les 4 thèmes abordés par le module. Un test initial permet de détecter pour chaque étudiant sur lesquels des 4 thèmes abordés il a besoin d’un complément de formation pour acquérir les compétences minimales. En fonction du résultat à ce test, l’étudiant réalise des activités pour atteindre un niveau minimale dans les com-étences visées par le module ou bien des activités lui permettant d’augmenter le niveau de maîtrise de ses compétences actuelles. Si le niveau minimal n’était pas présent en début de module, un test en fin de module pemet de vérifier qu’il a été atteint après la réalisation du module. Une note de TP accompagne cette note théorique, sur la base des activités réalisées par les étudiants au cours du module. Mots clefs Documents numériques et bureautique ; Poste de travail informatique : composants et fonctionnement ; Réseaux : notions, usages, synchronisation ; Sécurité : menaces, protections, sauvegardes ; Bonnes pratiques

Harmonisation mathématique et physique X5S504 Coefficient 1 Volume 24 CM Enseignant André Mas, Céline Pochat Description Cet enseignement permet de donner aux nouveaux entrants les outils et prérequis en mathématiques et physique, nécessaires à la compréhension des enseignements proposés par la formation d’ingénieurs de la spécialité STIA : Mathématiques : fonctions, limites, dérivées, primitives, fonction exponentielle, logarithme, intégration, équations différentielles, Physique : mécanique du point, dynamique Newtonienne, démarche couplée expérimentale et modélisation, travail d’une force, énergie, puissance, rendement. Modalités de contrôle des connaissances 1 examen écrit surveillé

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Mots clefs Fonctions; Limites; Dérivées; Primitives; Fonctions exponentielle et logarithmique; Intégration; Equations différentielles premier ordre ; Dynamique Newtonienne ; Energie ; Travail d’une force ; Puissance ; Rendement

Mécanique fluides et rhéologie X5S505 Coefficient 4 Volume 24 CM 21 TD 10 TP Enseignant Marie-Pierre Belleville, Laetitia Palmade, Céline Pochat Description Le cours est organisé en 3 grands chapitres. Le premier est consacré aux notions générales de statique des fluides et de rhéologie. La typologie des différents modes d’écoulement et les techniques de mesure y sont également présentées. Le second chapitre concerne la dynamique des fluides et, notamment, les lois régissant l’écoulement des fluides incompressibles ainsi que les pompes et circuits de pompage. Les écoulements en milieux poreux et leurs applications industrielles (fluidisation, écoulement dans les colonnes garnies) sont traités dans le troisième chapitre. Lors des séances de TD, l’étudiant pourra s’approprier et approfondir au travers d’exercices les notions vues en cours. Au cours des séances de TP, l’étudiant est mis en situation sur des installations pilotes et traite des problématiques concernant les calculs de pertes de charge, les circuits de pompage, la fluidisation et la caractérisation rhéologique de systèmes liquides ou semi-solides. Les compétences acquises dans cet enseignement sont des prérequis indispensables pour les unités d’enseignement Procédés biologiques et alimentaires et Séparation / Formulation. Modaliés de contrôle des connaissances Rhéologie : 1 examen écrit (80%) + compte rendu du TP (20%) Mécanique des fluides : 1 examen écrit (80%) + compte- rendu TP (20%) La moyenne de l’ECUE est calculée de la façon suivante : 32,5% note Rhéologie + 67,5% note Mécanique des fluides Mots clefs transport/écoulement de fluides, pompes, milieux poreux, intéractions fluide/solide, typologies d’écoulement, visco-élasticité, texture

Matière/Category 2: Biochimie et physico-chimie

Responsable Pascale Chalier Contexte Les produits biologiques, alimentaires ou cosmétiques sont tous constitués de glucides, lipides et protides qui vont conférer aux produits leurs caractéristiques spécifiques. Le cours propose de découvrir comment la structure et l’environnement affectent les propriétés physico-chimiques comme la charge, la polarité, la solubilité, la densité, le pouvoir rotatoire, le point de fusion, la réactivité chimique ou enzymatique de ces constituants et comment ces propriétés peuvent être utilisées pour les extraire, les purifier, les identifier et permettre leur dosage dans les aliments ou autres produits biologiques. La connaissance des propriétés techno-fonctionnelles de ces constituants comme leur pouvoir sucrant, leur pouvoir colorant ou odorant, leur pouvoir émulsifiant, épaississant ou encore gélifiant permet d’expliquer les caractéristiques de nombreux produits et l’utilisation de certains de ces constituants en tant qu’additifs. De plus dans ses missions, le futur ingénieur pourra être confronté à des problèmes d’analyses et il devra trouver la meilleure méthode pour les résoudre. Cette UE va lui permettre d’approfondir ses connaissances sur l’analyse chimique, biochimique, physico-chimiques et de découvrir les différentes techniques qui lui permettront de doser et/ou caractériser différents types de constituants alimentaires ainsi que de réaliser les choix judicieux en terme de technique, méthode et instrumentation en fonction des problèmes rencontrés. Contenu Harmonisation biochimie, biochimie expérimentale, glucides et lipides, protéines et enzymes, chimie des solutions et électrochimie, spectrométrie et chromatographie Prérequis Bases de la chimie des solutions, harmonisation biologie, et biochimie

Harmonisation biochimie X5S510 Coefficient 1 Volume 18 CM Enseignant Pascale Chalier, Sylvie Marchesseau Description L’élève ingénieur qui intègre la formation STIA provient de formations différentes (prépa BCPST, prépa PC, IUT, L2, parcours PeiP STI ou BIO,...). Une harmonisation des parcours est donc nécessaire en biologie/biochimie pour les étudiants provenant d’un cursus à dominante maths/physique/chimie. Cet enseignement permet de donner à ces nouveaux entrants les outils et prérequis nécessaires à la compréhension des enseignements proposés par la formation d’ingénieur du département STIA dans les domaines de la biochimie, biologie et microbiologie. Biochimie Structure des lipides, glucides, protéines, acides aminés Propriétés physico-chimiques et techno-fonctionnelles des principaux constituants (protéines, lipides, glucides) des aliments et des produits biologiques Bases du métabolisme Détermination du pHi et de l’hydrophobicité d’un peptide, d’une protéine Détermination du poids moléculaire des protéines par diverses méthodes Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit

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Mots clefs structure, acides aminés, protéines, lipides, glucides, métabolisme

Biochimie expérimentale X5S511A Coefficient 1 Volume 31.5 TP Enseignant Pascale Chalier, Delphine Espi Description L’objectif de cette ECUE est d’appréhender différents dosages pour quantifier ou caractériser les principaux constituants des produits biologiques comme les lipides, les glucides et protéines ainsi que de mettre en évidence certaines de leur propriétés fonctionnelles. Pour cela différents types d’analyses, chimiques et enzymatiques mettant en jeu des techniques séparatives de chromatographies, électrophorétiques et des mesures spectrales seront proposées. Modalités de contrôle des connaissances 4 comptes rendus de TP, la moyenne des 4 notes formera la note de l’ECUE Mots clefs Dosage chimique & enzymatique ; Chromatographie (CPG, HPLC, CCM) ; Réfractométrie ; Electrophorèse ; Spectrophotométrie ; Extraction ; Protéines ; émulsions ; Sucres simples ; Gels ; Lipides ; Polyosides

Glucides et lipides X5S512 Coefficient 1 Volume 6 CM 3 TD Enseignant Pascale Chalier Description Cet enseignement est organisé en deux parties : La première partie (3h de cours, 1,5h de TD) porte sur les propriétés physicochimiques et technofonctionnelles des mono et polysaccharides. Entre autres sont étudiés la réactivité des glucides, leur solubilité, leur pouvoir rotatoire, leur pouvoir sucrant, pouvoir hygroscopique, agent dépresseur de l’activité de l’eau, etc. En ce qui concerne les polyosides (chitine, hémicel- lulose, pectine, gommes, galactomannane, agar, carraghénanne, alginate, xanthane), le cours permet de faire un lien entre leur structure et leurs propriétés comme la solubilité et leurs pouvoirs stabilisant, épaississant et gélifiant. La seconde partie (3h de cours, 1,5h de TD)) est dédiée aux propriétés physicochimiques et technofonctionnelles des lipides comme leur solubilité, densité et viscosité, indice de réfraction, point de fusion, propriétés émulsifiantes, réactivité trans-estérification, hydrogénation. Prérequis Des prérequis sont nécessaires en biochimie et sont enseignés dans l’UE 50A ECUE P5S501Harmonisation en biochimie et biologie Modalités et contrôle des connaissances Un examen écrit Mots clefs Propriétés chimiques, physiques et technofonctionelles; Polysaccharides; Lipides; Glucides; Extraction ; Dosage

Protéines et enzymes X5S513 Coefficient 1.5 Volume 12 CM 10.5 TD Enseignant Sylvie Marchesseau, Ziya Gunata, Pascale Chalier Description Cet enseignement est organisé en deux parties : La première partie (6h de cours, 4,5h de TD) est dédiée à l’étude des acides-aminés, des peptides et des protéines, à leur classification et leur fonction, ainsi qu’à la détermination de leurs caractéristiques principales : poids moléculaires (méthodes chimiques, physico-chimiques ou physiques), hydrophobicité/hydrophilicité charge et potentiel interactif en fonction de leur environnement physico-chimique. La production et l’utilisation d’acides aminés et de peptides sont présentées ainsi que l’impact des conditions physico-chimiques sur la conformation des protéines (structures secondaires, tertiaires, quaternaires, . . . ). L’extraction, la purification et la dénaturation des protéines sont étudiées ainsi que les relations structure/fonction afin d’optimiser leur utilisation dans les domaines alimentaires et biologiques. Au démarrage de chaque cours, les étudiants par petits groupes présentent en quelques minutes un peptide ou une protéine découverte récemment ou ayant fait l’objet de publications pour ses propriétés fonctionnelles originales et/ou exceptionnelles La seconde partie (6h de cours, 6h de TD) s’intéresse à l’activité catalytique des protéines avec la mise en évidence du complexe enzyme-substrat/ protéine-ligand (modèle de Scatchard). Les principes de base de la cinétique enzymatique sont étudiés comme la spécificité de la catalyse enzymatique, l’équation de Michaelis-Menten et Briggs Haldane pour les réactions à 1 substrat. Les méthodes de détermination des constantes cinétiques et leur signification sont abordées. Modalités de contrôle des connaissances 2 examens écrits Mots clefs Protéines ; Peptides ; Acides-aminés ; Polarité ; Conformation ; Charge ; Poids moléculaire ; Dénaturation ; Purification ; Extraction ; Activité catalytique ; Scatchard ; Enzyme; Complexe enzyme substrat; Equation de Michaelis-Menten ; cinétique enzymatique

Chimie soutien et électro. X5S514A

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Coefficient 2 Volume 10.5 CM 21 TD Enseignant Valérie Mora Description A la fin de cet enseignement, l’élève ingénieur doit être capable de suivre ou d’élaborer des protocoles de dosages acido-basiques, redox, par complexation, par précipation et électrochimiques en fonction des éléments à doser, de leur concentration et de leur environnement. Modalités de contrôle des connaissances QCM en ligne individuels pris en compte pour un bonus éventuel. Examen écrit. Mots clefs Equilibres acido-basiques, calculs de pH ; Oxydoréduction, potentiel standard; Dosages par complexation; Dosage par précipitation ; Capteurs électrochimiques ; Spéciation

Spectro et chromato X5S515 Coefficient 2 Volume 19.5 CM 7.5 TD Enseignant Sylvie Marchesseau, Christian Sanchez, Ziya Gunata, Pascale Chalier Description • Contenu : les techniques physico-chimiques d’analyses appliquées aux constituants biologiques et alimentaires. 1. Les techniques spectrales, notamment dans le domaine des UV, du visible, IR, fluorimétrie, absorption atomique, émission de flamme et de la spectrométrie de masse, seront développées et appliquées aux domaines biologique et alimentaire. 2. Les méthodes chromatographiques utilisées pour séparer les constituants en fonction de leur charge, affinité, forme et/ou volume seront présentées ainsi que leurs applications respectives. 3. Les grandeurs fondamentales et les méthodes de quantification en chromatographie gaz et liquide seront détaillées. 4. Le potentiel des couplages chromatographie/spectrométrie de masse sera présenté avec des exemples d’applications dans différents domaines. • Compétences visées Au terme de cette UE, l’élève-ingénieur maitrisera les principales techniques physico-chimiques utilisées pour le dosage et/ou la caractérisation de constituants biologiques et alimentaires. Il saura réaliser des choix judicieux de techniques d’analyses en fonction des éléments à doser et pourra quantifier par différentes approches la présence de constituants spécifiques dans des solutions biologiques et alimentaires. Il connaitra les techniques physico-chimiques couramment utilisées en recherche et développement et en analyse dans le domaine agralimentaire. • Pré-requis : Chimie des solutions, base de biochimie Modalités de contrôle des connaissances Le contrôle des connaissances sera réalisé à travers deux examens écrits (un de spectrophotométrie et un de chromatographie Mots clefs Techniques physico-chimiques d’analyse ; Spectrométrie ; Chromatographie en phase gaz et liquide

Matière/Category 3: Biologie

Responsable Angélique Fontana-Tachon Contexte Le rôle des microorganismes au niveau des matrices alimentaires peut être positif ou négatif. Cela implique à la fois des notions de contrôle de fabrication (flores technologiques) et de sûreté alimentaire (flores patho- gènes) pour lesquelles une bonne connaissance des flores microbiennes est indispensable. Les connaissances et compétences fournies doivent permettre d’accéder à l’identification et la compréhension du rôle de ces microflores et d’en envisager la maîtrise. Domaines d’application : les industries alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques mettant en œuvre des microorganismes ou soumises à un contrôle sanitaire. Contenu Cet enseignement se déroule en 2 phases. La première (CM 6h) consiste à permettre aux élèves de maîtriser le vocabulaire et les notions de base pour aborder les enseignements de microbiologie et biologie moléculaire. Il permet de voir ou de revoir le vocabulaire et les principales définitions spécifiques à la biologie, les différents niveaux structuraux caractérisant le monde du vivant et les principaux constituants de la cellule et leur fonction. Il décrit les domaines d’études de la microbiologie ainsi que les différents types cellulaires et plus particulièrement les cellules procaryotes et les virus. La seconde aborde plus spécifiquement la microbiologie et la biologie moléculaire dans un contexte agroalimentaire et est organisée en 3 parties. Une partie (CM 4,5h + 4,5h) permet de présenter les groupes microbiens rencontrés dans l’industrie alimentaire et leur relation avec la matrice alimentaire ainsi que les métabolismes microbiens et leur implication dans les étapes d’identification et les conséquences pour le consommateur et l’aliment. Une 2ième partie (CM 4,5h) concerne les bases du pouvoir pathogène (types de pathogénicité et conséquences ; notions d’épidémiologie alimentaire). Une 3ième partie (CM 6h) est dédiée à l’étude de l’ expression génique chez les micro-organismes (particularités, conséquences sur la plasticité du métabolisme microbien) et des outils analytiques dérivés de la biologie moléculaire (extraction, purification, modification, séquençage, restriction des acides nucléiques; PCR, techniques électrophorétiques, notion de sonde moléculaire). Lors des séances de TD (7,5 h) et de TP (28 h) les étudiants pourront s’approprier et d’approfondir les notions vues en cours. Prérequis Bases de biologie générale, biochimie, enzymologie. Notions de génétique et expression génique, de biochimie des acides nucléiques.

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Harmonisation Biologie X5S520 Coefficient 0.5 Volume 6 CM Enseignant Delphine Espi, Angélique Fontana-Tachon Description L’objectif de cet enseignement est de permettre aux élèves de maîtriser le vocabulaire et les notions de base pour aborder les enseignements de microbiologie et biologie moléculaire. Il permet de voir ou de revoir le vocabulaire et les principales définitions spécifiques à la biologie, les différents niveaux structuraux caractérisant le monde du vivant et les principaux constituants de la cellule et leur fonction. Il décrit les domaines d’études de la microbiologie ainsi que les différents types cellulaires et plus particulièrement les cellules procaryotes et les virus. Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit Mots clefs structure cellulaire ; fonctionnement cellulaire ; cellule procaryote

Macrobiologie/biologie moléculaire/biotech X5S521 Coefficient 4.5 Volume 19.5 CM 7.5 TD 28 TP Enseignant Sabine Galindo, Caroline Strub, Angélique Fontana-Tachon Description Le cours (19,5 h) est organisé en 3 parties. Une partie (CM 4,5h + 4,5h) permet de présenter les groupes microbiens rencontrés dans l’industrie alimentaire et leur relation avec la matrice alimentaire ainsi que les métabolismes microbiens et leur implication dans les étapes d’identification et les conséquences pour le consommateur et l’aliment. Une 2ième partie (CM 4,5h) concerne les bases du pouvoir pathogène (types de pathogénicité et conséquences; notions d’épidémiologie alimentaire). Une 3ième partie (CM 6h) est dédiée à l’étude de l’expression génique en particulier chez les micro-organismes (particularités, conséquences sur la plasticité du métabolisme microbien) et des outils analytiques dérivés de la biologie moléculaire (extraction, purification, modification et restriction des acides nucléiques ; PCRs et amplifications isothermales; séquençage et séquençage haut débit, production de protéines recombinantes, notion de biologie synthétique). Lors des séances de TD (7,5 h) et de TP (28 h) les étudiants peuvent s’approprier et d’approfondir les notions vues en cours. Modalités de contrôle des connaissances 2 examens écrits (60%), compte-rendus de TP (40%) Mots clefs sûreté alimentaire ; outils moléculaires de diagnostic et identification microbienne ; flores microbiennes des matrices alimentaires

Semestre 6

Matière/Category 1: Sciences de l’ingénieur 2

Responsable Marie-Pierre Belleville, Jean-Pierre Pain Contexte Cette unité d’enseignement (UE) regroupe des enseignements de base dans le domaine du génie des procédés avec pour premier objectif d’apporter les connaissances et les outils indispensables pour aborder l’étude des différentes opérations unitaires de transformation, de séparation, de stabilisation ou conservation des produits alimentaires telles que le séchage, le chauffage ou le refroidissement d’un produit, l’extraction ou la purification d’un mélange etc. Elle comprend également la thermodynamique appliquée. Cette discipline transversale de la physique traite des transformations de l’énergie sous toutes ses formes. C’est une discipline essentielle pour l’ingénieur. Elle a des applications dans tous les domaines industriels : toute installation industrielle produit ou consomme de l’énergie, et est le siège de phénomènes physico-chimiques qui évoluent vers un état d’équilibre qui peut être prédit par la thermodynamique. L’utilisation rationnelle de l’énergie et des fluides est intégrée dans cette ECUE. Cette UE comprend un module d’initiation à la modélisation et aux bases de données. Ceci constitue un enseignement de base puisque tout ingénieur se doit aujourd’hui de comprendre les enjeux de la gestion des données et doit être capable de participer à la maîtrise d’ouvrage des systèmes d’informations qui leur seront destinés. Domaines d’application : les industries alimentaires, mais plus généralement tous les secteurs industriels mettant en œuvre des procédés de transformation et/ou séparation, des systèmes énergétiques et fluidiques, des systèmes réactionnels ainsi que des sys- tèmes nécéssitant la gestions de données structurées. Contenu Cette UE est divisée en 3 ECUE : Base de Données, Collecticiels, Phénomènes de Transfert, et Thermodynamique appliquée, don’t le contenu plus spécifique est détaillé dans les fiches d’ECUE

Base de données/collecticiel X5S600 Coefficient 1.5 Volume 10.5 CM/TD 4.5 TP Enseignant Jérôme Fortin, Arnaud Castelltort Description La partie consacré au travail collaboratif lui permet d’être opérationel et force de proposition pour optimiser le travail collaboratif. Le module de modélisation et base de donnée permet à l’ingénieur d’être cappable de comprendre les enjeux de la gestion de donnée, et de pouvoir participer à la maitrise d’oeuvre des systèmes d’infomations. Il est en effet indispensable pour

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intervenir sur un système d’information que des experts métier soient cappable de doner leur avis sur la modélisation d’une base de donnée. Modalités de contrôle des connaissances Collecticiel : aucun Modélisation Base de données : Partiel en fin de module. Prise en compte de la participation pour (eventuellement) rattrapper les notes <10 Mots clefs modélisation ; Base de données relationelles ; SQL ; MERISE ; Collecticiels

Phénomènes de transfert X5S601 Coefficient 3 Volume 18 CM 18 TD 4 TP Enseignant Marie-Pierre Belleville, Céline Pochat Description Contexte : Dans toutes les opérations de transformation, de sépa- ration, de stabilisation ou conservation des produits alimentaires, on observe des transferts de chaleur et/ou de matière et/ou de quantité de mouvement. Le cours focalisé sur les transferts de chaleur et matière (le transfert de quantité de mouvement étant approfondi dans le cadre de l’ECUE Mécanique des fluides) a pour objectif d’apporter les connaissances et les outils indispensables pour aborder l’étude des différentes opérations unitaires telles que le séchage, le chauffage ou le refroidissement d’un produit, l’extraction ou la purification d’un mélange etc... Domaines d’application : les industries alimentaires, mais plus généralement tous les secteurs industriels mettant en œuvre des procédés de transformation et/ou séparation. Contenu des enseignements : Le cours (18h) est organisé en 5 chapitres. Le premier est consacré à des rappels mais aussi à la présentation des notions de bilan et de l’ analyse dimensionnelle. Les chapitres 2 et 3 sont dédiés à l’étude des transferts de chaleur et de matière en régime permanent. Ces chapitres regroupent la présentation des lois de transfert correspondant aux différents modes de transfert (diffusion (ou conduction) et convection) d’une part et les méthodes d’estimation des coefficients d’échange et des résistances au transfert d’autre part. Le chapitre 4 se rapporte à l’étude des transferts de chaleur en régime transitoire ; y sont présenté des modèles de transfert et des lois empiriques relatives au réchauffement ou de refroidissement de produits. Enfin le dernier chapitre concerne la présentation des différents types d’ échangeurs de chaleur et les lois permettant de calculer flux de chaleur échangé. Il traite également de la notion d’efficacité et du dimensionnement des échangeurs. Lors des séances de TD (18h) et de TP (4 h) les étudiants pourront s’approprier et d’approfondir les notions vues en cours. Compétences visées A l’issue du cours, l’étudiant sera capable d’estimer des coefficients d’échange, de calculer des flux de chaleur et de matière en régime permanent. Il sera également capable de calculer un temps de montée ou descente en température lors d’un transfert en régime transitoire et enfin de dimensionner un échangeur thermique. Pré-requis : Bases de thermodynamique, de mathématiques (calcul intégral, équations différentielles. . . ) et de physique Modalités de contrôle des connaissances L’évaluation de cet enseignement comprend : 1 note controle continu (devoir maison, evaluation (orale/ecrite) lors des séances de TD) : 20% note finale 1 note écrit (examen final) : 60% note finale 1 note compte rendu de TP : 20% note finale Mots Clefs transfert diffusionel; transfert convectif; echangeurs de chaleur

Thermodynamique appliquée X5S602 Coefficient 3.5 Volume 22.5 CM 22.5 TD Enseignant Jean-Pierre Pain, Alain Lagaude Description La thermodynamique est une discipline transversale de la physique, qui traite des transformations de l’énergie sous toutes ses formes. La thermodynamique est une discipline essentielle pour l’ingénieur, et a des applications dans tous les domaines industriels : toute installation industrielle produit ou consomme de l’énergie, et est le siège de phénomènes physico-chimiques qui évoluent vers un état d’équilibre qui peut être prédit par la thermodynamique. L’Unité d’Enseignement ‘’Thermodynamique appliquée” a pour objectif de compléter et d’approfondir les connaissances en thermodynamique phénoménologique, acquises en 1er cycle permettant à l’ingénieur ou au futur ingénieur d’appliquer ses connaissances aux systèmes énergétiques dans le domaine industriels alimentaires. Contenu des enseignements : I Thermodynamique physique et chimique appliquée aux IAA 1 - Système – Etat d’un système - Variables d’état 2 - Le gaz parfait : notions de température et de pression 3 - Premier Principe de la thermodynamique - Premier principe de la thermodynamique : l’énergie interne - Premier principe de la thermodynamique : l’enthalpie 4 - Application du premier principe : Les bilans thermiques et les transformations 5 - Le second principe - Notion d’entropie 6 - L’ énergie libre - Le potentiel chimique 7 - Application de la loi d’action de masse aux équilibres physique et chimiques 8 - Les changements et transitions de phases 9 - Phénomènes aux interfaces II- Les opérations élémentaires de traitement de l’air 1 – Les diagrammes de l’air humide 2 - Modification de la température de l’air : chauffage par une batterie sèche, chauffage par mélange de deux flux d’air, refroidissement 3 – Modification de l’humidité de l’air : élimination des buées, humidification, déshumidification avec un corps hygroscopique 4 – Applications à des systèmes industriels

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Pré requis : Bases de thermodynamique physique ou de thermodynamique chimiques (1er cycle) souhaitables. Compétences : 1 - Mettre en œuvre et calculer un bilan énergétique sur une opération unitaire ou un procédé, 2 - Calculer les propriétés thermiques et thermodynamiques et faire un bilan enthalpique, 3 - Calculer un rendement d’un moteur et le coefficient de performance d’un récepteur, 4 - Savoir prévoir le sens d’évolution d’une réaction chimique, 5 - Etudier un équilibre entre phases liquide solide et gazeux, 6 - Savoir tracer des évolutions sur un diagramme de phase, 7 - Utiliser rationnellement les énergies disponibles et les fluides. Capacités : Rédiger, communiquer, travailler en équipe, rigueur et organisation, sens pratique, sens critique, ouverture d’esprit et curiosité scientifique, capacité d’analyse et de synthèse, capacité d’abstraction logique. Modalités de contrôle des connaissances Deux contrôles écrits : (i) durée 1h30 sur le programme de thermodynamique et (ii) 1h30 sur des applications de la thermodynamique (dont 45 minutes sur l’air humide et ses applications). Coefficients : 2/3 de la note final sur les deux premiers examens + 1/3 de la note finale sur le diagramme de l’air humide et ses applications. Mots clefs systèmes thermodynamiques ouverts et fermés; gaz parfaits; Gaz réels ; Variable et fonction d’état ; Principes de la thermodynamique ; Enthalpie ; Entropie ; Energie interne ; Cycles thermodynamiques ; Rendement et COP ; Diagramme de phases et évolution ; Systèmes énergétiques

Matière/Category 2: Génie Biologique

Responsable Laurence Preziosi-Belloy, Catherine Faur Contexte La maitrise des techniques qui permettent de fabriquer un produit à l’échelle industrielle avec les quantités et les qualités requises s’appuie sur la compréhension de phénomènes physiques et l’acquisition des mécanismes de base de la Réaction. La capacité, la vitesse et la sélectivité d’un procédé de production dépendent du choix de réacteur (géométrie, mode d’alimentation, hydrodynamique, agitation-mélange) et de la conduite de la Réaction (chimique, biochimique et biologique). Contenu Cet enseignement comprend 2 ECUE : Calculs de réacteurs, cinétiques biologiques Prérequis Statistique, notions de lois de probabilité, mécanique des fluides Bases de biochimie, enzymes Microbiologie, métabolisme

Cinétiques biologiques X5S610 Coefficient 4 Volume 15 CM 21 TD 36 TP Enseignant Pascale Chalier, Delphine Espi, Angélique Fontana-Tachon, Ziya Gunata, Laurence Preziosi-Belloy, Caroline Strub Description Microorganismes et enzymes sont des catalyseurs biologiques utilisés pour la production de molécules d’intérêt ou produits valorisables et, particulièrement adaptés au développement industriel durable. L’analyse, la description et la compréhension de cinétiques biologiques est un prérequis pour optimiser, contrôler une production (cellules, produits) en vue de dimensionner une installation. Domaines d’application : domaine des agroindustries (industries alimentaires, bioproductions, chimie verte) Compétences visées : A l’issue de cet enseignement, l’étudiant sera capable d’appréhender les phénomènes mis en jeu dans les processus de production biologique notamment à travers le comportement cinétique des microorganismes et des enzymes, et d’évaluer leur potentiel et les conditions de production/synthèse. Modalités de contrôle des connaissances L’enseignement se divise en 2 parties : • la cinétique enzymatique où les principes de base sont utilisés pour la description des cinétiques à plusieurs substrats et des effets de l’environnement (inhibiteurs, pH, température. . . ) sur les constantes cinétiques enzymatiques. • la cinétique microbienne où les outils pour suivre et évaluer une réaction biologique en mode batch sont définis et utilisés à travers des exemples d’applications. Cet enseignement implique également la description de croissance et de production par stoechiométrie et par modélisation. • Un projet expérimental permet d’appliquer les notions vues en cours et en TD. Il s’agit d’étudier la croissance et la production de ß-glucosidases exocellulaires de Candida sur des réacteurs instrumentés. Les enzymes produites sont ensuite purifiées et leurs paramètres cinétiques sont définis. Les notions abordées dans cet enseignement sont évaluées par deux contrôles écrits (60%) et deux rapports de projet sous forme écrite et orale (40%). Mots clefs cinétique enzymatique, utilisation des enzymes, culture en mode batch, modélisation

Calcul de réacteur X5S611 Coefficient 3 Volume 12 CM 12 TD 10.5 TP Enseignant Catherine Faur, Caroline Strub Description

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La transformation de matière première dans les industries agro-alimentaires consiste à élaborer des produits dont les qualités fonctionnelles sont définies par des contraintes d’usage et de réglementation. Ces opérations de transformation mettent en œuvre une succession d’opérations unitaires dans des réacteurs chimiques ou biologiques, au sein desquels l’avancement de la réaction est fonction à la fois de la cinétique réactionnelle et de l’hydrodynamique du système. Si le premier point est un concept classiquement abordé en thermodynamique et cinétique chimique ou biochimique, le second point repose sur une analyse statistique du parcours des molécules traversant le système. La méthode qui permet d’aboutir, par une approche systémique, à la description de l’hydrodynamique d’un système, c’est à dire à la description de la dispersion et du degré de macro-mélange des fluides dans un réacteur réel, est l’étude de la distribution des temps de séjour DTS des molécules dans le réacteur. Les objectifs de ce cours (et des TD et TP associés) sont d’introduire cette notion de DTS, de définir des méthodologies de mesure et de donner des outils permettant l’analyse et l’exploitation des résultats quant à la caractérisation de l’hydrodynamique d’un système et au choix optimal des conditions d’écoulement et de mélange en fonction de la cinétique réactionnelle imposée. La compréhension de ce cours suppose l’acquisition des connaissances complémentaires au travers des enseignements de mécanique des fluides. Domaines d’application : les industries alimentaires, mais plus généralement tous les secteurs industriels mettant en œuvre des procédés de transformation et/ou séparation. Modalités de contrôle des connaissances Le cours, les TD et les TP aborderont successivement les notions suivantes : définition des réacteurs idéaux – les distributions de temps de séjour : définition, détermination expérimentale, cas des réacteurs idéaux, utilisation pour la détection d’anomalies d’écoulement – modélisation de l’écoulement dans des réacteurs réels : réacteurs idéaux en série, optimisation de la conversion en fonction du degré des modèles considérés. Les notions abordées dans cet enseignement seront évaluées par un contrôle écrit (70%) et un compte rendude TP (30%) Mots clefs Réacteur idéal; réacteur réel; Hydrodynamique; distribution des temps de séjour ; mélange ; écoulement ; conversion

Matière/Category 3: Nutrition et physico-chimie appliqué

Responsable Delphine Gitenay, Valérie Mora, Sylvie Marchesseau Contexte L’ingénieur agroalimentaire participe à la stabilisation et à la transformation de produits de base en aliments destinés à la consommation par la population. Dans ce contexte, il doit être capable de contrôler la composition et la physico-chimie de ces produits mais être capable aussi de connaitre les besoins nutritionnels des consommateurs et de comprendre l’impact physiologique des aliments mis sur le marché

Nutrition Humaine X5S620 Coefficient 4 Volume 37 CM 16 TP Enseignant Delphine Gitenay, Jean-Max Rouanet Description L’ingénieur agroalimentaire participe à la transformation de produits de base en aliments destinés à la consommation par la population. Dans ce contexte il doit être capable de connaitre les besoins nutritionnels de cette même population et de comprendre l’impact physiologique des aliments mis sur le marché. Ainsi cette unité d’enseignement propose un large éventail de connaissances depuis la composition de l’aliment, son trajet au sein de l’organisme une fois ingéré, sa métabolisation et son impact métabolique puis enfin l’élimination des métabolites générés. Les aspects toxiques sont aussi abordés. Voici les grandes lignes de cet enseignement : - Composition des aliments et notions de toxicologie alimentaire - Apports Nutritionnels Conseillés (Energie, Lipides, Glucides, Protéines, Fibres, Vitamines, Minéraux) -Notions de base du métabolisme de différentes classes de ces nutriments -Besoins nutritionnels en situation physiologique et pathologique -Physiologie de la digestion -Absorption, métabolisme et élimination des nutriments -Allergies alimentaires Au terme de cette UE l’élève aura les connaissances théoriques de base en physiologie de la nutrition humaine. Il sera capable d’élaborer un aliment ou un régime alimentaire équilibré en fonction des besoins individuels ou de la population générale. Modalités de contrôle des connaissances Le contrôle des connaissances s’effectue grâce à 2 notes qui contiennent plusieurs évaluations. Tout d’abord une note dite d’"examen" qui consiste en deux contrôles de connaissances classiques et ensuite une note "Travaux pratiques" qui qui sont des compte-rendus notés. Dans le détail : La note "Examen" : -un examen d’1h30 (1/2 de la note "Examen") -un examen de 3h (1/2 de la note "Examen") La note "Travaux Pratiques" est la moyenne de tous les compte-rendus de Travaux Pratiques effectués par les étudiants (4 scéances). La note finale finale de l’UE est calculée comme suit : note "Examen" 70% + note "Travaux Pratiques" 30% Mots clefs Physiologie de la nutrition ; Métabolisme ; Apports Nutritionnels Conseillés

Contr. Physico-chim. Laboratoire X5S621A

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Coefficient 3 Volume 1.5 TD 34.5 TP Enseignant Sylvie Marchesseau, Valérie Mora Descripiton Afin d’acquérir un esprit critique par rapport aux choix des techniques à utiliser dans les analyses alimentaires, les étudiants vont : -exploiter de façon concrète certaines des techniques d’analyse développées dans le module "Analyse et instrumentation physico-chimique pour l’agroalimentaire" au semestre 5 ; -étudier la répétabilité et la reproductibilité des dosages effectués. L’accent est mis sur l’importance de la présentation d’un résultat cohérent (calcul d’écart-type, d’incertitude). Modalités de contrôle des connaissances Notation des compte-rendus de TP et présentation orale de la synthèse de résultats obtenus par les différents groupes pour une analyse particulière. Mots clefs Dosages (acido-basiques, redox, par complexation, par précipitation) ; Dosages électrochimiques ; Spectrophotométrie ; Chromatographie (liquide, gaz) ; Résines échangeuses d’ions

Semestre 7

Matière/Category 1: Procédés biologiques et alimentaires

Responable Jean-Pierre Pain, Charles Ghommidh, Alain Lagaude Contexte Les procédés biologiques et alimentaires concernent les unités de production et les services recherche & développement dans les domaines de l’alimentaire, la cosmétologie / pharmacologie ou la biotechnologie. Les traitements appliqués aux produits biologiques visent à préserver leur comestibilité et leurs propriétés gustatives et nutritives en empêchant le développement de bactéries, champignons et microorganismes qu’ils renferment et qui peuvent dans certains cas entraîner une intoxication alimentaire. La maitrise de ces traitements et la conduite de ces procédés imposent de solides connaissances en Sciences de l‘Ingénieur, sur les matrices alimentaires et sur les systèmes biologiques. Cette UE développe les bases théoriques et la mise en œuvre des opérations unitaires et des procédés les plus utilisés industriellement. L’utilisation rationnelle de l’énergie et des fluides est introduite à travers une démarche expérimentale. Contenu I Opérations thermiques à chaud Conséquences d’un traitement thermique sur les enzymes, microorganismes, propriétés physiques (texture, couleur, néoformés). Définition de critères de traitement (stabilisation et qualité) Blanchiment : objectifs recherchés, actions sur le produit, technologies rencontrées, interactions procédéproduit Pasteurisation et stérilisation : paramètres thermiques du stérilisateur ou de l’autoclave, méthode d’optimisation des traitements. Importance de la contre-pression et de l’espace de tête sur les paramètres qualité finale du produit appertisé. Traitement aseptique en continu de produits liquides et produits contenant des particules. Influence de la distribution des temps de séjour sur les critères de traitement. Technologies associés à l’appertisation et à l’aseptique. Mécanismes de cuisson et calcul du temps de cuisson. Technologies associées (four de cuisson, extrusion) Optimisation de traitement sur différents critères Séchage : Mécanismes du séchage et cinétique de séchage, appareils de séchage (atomiseur, sécheur tunnel etc....), exemples de calculs sur les séchoirs (bilans massiques, évaluation des durées de séchage, longueur d’un séchoir isenthalpique, puissance de chauffe. II - Les opérations thermiques à froid Influence d’un traitement thermique à basse température sur la conservation du produit, la qualité du produit finale. Importance de la vitesse de congélation sur la qualité du produit. Terminologie: congélation, surgélation, temps de congélation, point chaud, fraction solidifiée, . . .Calcul du temps de congélation. Technologies associées continues et discontinues. Froid mécanique et froid cryogénique. Aspects technico-économiques. Etude de la lyophilisation : point triple de l’eau, temps de traitement, technologies associées. III. Filtration IV. Notions de régulation et d’automatique Les automatismes séquentiels sont présentés, ainsi que les régulateurs PID. V. Microbiologie industrielle Le cours de Microbiologie industrielle est focalisé sur la mise en œuvre de systèmes continus ou semi-continus qui permettent un contrôle de l’activité métabolique des cellules cultivées. Prérequis De bonnes connaissances en thermodynamique appli- quée, mécaniques des fluides incompressibles, transfert de chaleur en instationnaire, transferts couplés masse et chaleur, cinétiques biologiques, calcul de réacteur et mathématiques appliqués aux sciences de l’ingénieur.

Microbiologie industrielle 1 X5S700 Coefficient 1 Volume 12 CM 10 TD Enseignant Charles Ghommidh Description

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Le développement industriel des Biotechnologies, qu’elles soient "traditionnelles" (pain, vin, bière. . . ) ou "modernes" (vaccins, antibiotiques. . . ) fait largement appel à l’utilisation des microorganismes. Pour exploiter leur potentiel génétique et physiologique, la conception de bioréacteurs adaptés et l’optimisation de leur conduite sont des points de passage obligés. Le cours de Microbiologie industrielle est focalisé sur la mise en œuvre de systèmes continus ou semi-continus, qui permettent un contrôle de l’activité métabolique des cellules cultivées. Domaines d’application : Partout où le potentiel des microorganismes doit être exploité (industries alimentaires, biopharmaceutiques, bioproductions, chimie verte,. . . ). Le cours présente l’ensemble des concepts ayant trait aux réacteurs continus, en s’appuyant principalement sur le fonctionnement des bio-réacteurs. Les travaux dirigés qui illustrent le cours font largement appel à la simulation numérique. Plan du cours • Systèmes continus : Notions de base • Le chemostat. Fonctionnement en régime permanent et régime transitoire. Equilibre en substat limitant, en produit limitant. Limitation par les transferts de matière. Conditions optimales de fonctionnement. • Réacteurs continus à biomasse confinée, bioréacteurs à membranes Compétences visées A l’issue de l’UE, l’étudiant sera capable : • de comprendre et analyser le fonctionnement d’un système continu, en régime permanent et en régime transitoire. • d’appliquer les connaissances acquises en cinétique pour étudier ou concevoir un processus continu. • de choisir, selon des critères d’optimalité définis, la meilleure solution technologique (batch, fed-batch, chemostat, système à étages multiples...) • d’analyser les solutions techniques retenues dans les procédés industriels actuels, et identifier les points critiques et les possibilités d’innovation. Pré-requis : UE Sciences de l’ingénieur 1 PSTIA50, et en particulier P5S500 Analyse numérique etP5S591 Algo et programmation Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit Mots clefs Génie biologique ; bioréacteur ; biotechnologie ; culture continue ; microbiologie ; fermentations ; simulation ; Bioproduction

Technologies Alimentaires X5S701 Coefficient 6 Volume 9 CM 12 TD 51 TP Enseignant Alain Lagaude, Dominique Chevalier-Luci, Laetitia Palmade, Angélique Fontana-Tachon, Maryse Thiébaud Description La technologie concerne toutes les unités de production et les services recherche & développement dans les domaines alimentaires, la biotechnologie ou la cosmétologie / pharmacologie. La maitrise des procédés industriels, leur impact sur le produit et la compréhension de leur environnement imposent une connaissance académique en sciences de l’ingénieur, aux matrices alimentaires et systèmes biologiques. L’enseignement ciblé sur les fluides industriels aborde les problématiques liées à la vapeur, l’air comprimé, l’eau et l’électricité dans le domaine de la production. Des applications pratiques sont réalisées dans un environnement semi industriel avec la volonté que les étudiants se prennent en charge. Les aspects organisationnels, métrologique, communication entre les équipes et développement durable sous tendent cette formation. Modalités de contrôle des connaissances Fluides industriels (CM & TD) : un écrit (40 %) Technologie alimentaire (TP) • Contrôle continu : moyenne des comptes rendus de TP (20 %) • Compte rendu de synthèse par équipe sur les TP (20 %) • Oral individuel et restitution par écrit de la mission développement durable (20 %) Mots clefs procédés ; gestion de projets ; fluides industriels ; développement durable ; Optimisation ; qualité

Stab. procédés transformation X5S702 Coefficient 4 Volume 30CM 30 TD Enseignant Jean-Pierre Pain, Céline Pochat, Marie-Pierre Belleville Description Les traitements de conservation et de transformation appliqués aux produits biologiques visent à préserver leur comestibilité et leurs propriétés gustatives et nutritives en empêchant le développement de bactéries, champignons et microorganismes qu’ils renferment et qui peuvent dans certains cas entraîner une intoxication alimentaire. Le contenu de l’ECUE développe les méthodes les plus utilisées industriellement pour la conservation et la transformation des aliments (i) à chaud : blanchiment, cuisson, cuisson-extrusion, pasteurisation, stérilisation, friture, extrusion, séchage, (ii) à froid : congélation, surgélation, réfrigération, lyophilisation. L’appertisation et l’aseptique sont largement développés dans le cadre de cette ECUE. Cett ECUE intègre une approche en régulation des opérations industrielles et en filtration : Filtration classique (lois de filtration ; présentation des filtres industriels), Filtration sur membrane (présentation des procédés micro, ultra et nanofiltration, osmose inverse, phéno- mènes de polarisation et colmatage) et une présentation des équipements et conditions de mise en œuvre de ces procédés. Modalités de contrôle des connaissances (i) 2 examens écrits de 1h30 chacun comptant pour 75% de la moyenne de l’ECUE et

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(ii) un rapport bibliographique portant sur un sujet d’actualité dans le domaine de l’ECUE ( 10 pages + annexes) comptant pour 25% de l’ECUE. Mots clefs Procédés thermiques ; Cuisson ; Pasteurisation ; Stérilisation ; Procédés aseptiques ; Friture ; Extrusion ; Refroidissement ; Congélation ; Surgélation ; Déshydratation ; Lyophilisation ; Atomisation ; Dimensionnement sécheur ; Régulateur PID ; Automatismes séquentiels ; Filtration classique et sur membrane

Matière/Category 2: Matrices biologiques et alimentaires

Responsable Eliane Dumay, Ziya Gunata Contexte Un grand nombre de petites et moyennes entreprises comme de grands groupes industriels traitent ou transforment des systèmes biologiques ou des matrices alimentaires provenant de matières premières agricoles, des ressources marines ou de l’élevage. Ces matières premières qui sont périssables par nature, nécessitent des transformations technologiques pour être distribuées dans le temps et dans l’espace, ou leur conférer des propriétés d’usage. La connaissance approfondie de ces matières premières biologiques et/ou alimentaires, associée à la maîtrise des procédés permet d’évaluer et contrôler l’impact des traitements technologiques sur les caractéristiques biochimiques, physicochimiques ou sanitaires des produits traités ou transformés, avec le souci d’en préserver les propriétés biologiques ou techno-fonctionnelles, la qualité nutritionnelle ou sensorielle. Ceci, en tenant compte des exigences de la Réglementation en termes de qualité et de sécurité sanitaire, du respect de l’environnement et de l’optimisation des dépenses énergétiques en production. L’ensemble de ces connaissances permettra de choisir les procédés les plus adaptés à la mise en œuvre des matières premières, et de maintenir voir revaloriser leurs propriétés favorables (propriétés d’usage, propriétés nutritionnelles, qualité organoleptique) ainsi que celles des produits finis. Les entreprises en IAA ont en effet la responsabilité des produits qu’elles mettent sur le marché à destination des consommateurs, en termes de qualité et de sécurité. Domaines d’application : Industries de production. Services recherche & Développement. Contenu Contenu Le cours est organisé en différents chapitres correspondant à des systèmes et matrices alimentaires caractéristiques de chaînes ou entreprises de production. Le cours présente les caractéristiques biochimiques, physicochimes et structurales de ces matrices et systèmes, ou matières premières d’origine animale ou végétale. Les effets des traitements technologiques de transformation et de conservation sur les principaux constituants et la structure de ces matrices sont abordés. Le choix des opérations technologiques les plus adaptées est discuté en intégrant les aspects de qualité des produits finis et leur valeur nutritionnelle ou sensorielle. Une attention particulière est accordée à l’eau présente dans les aliments et la matière biologique, en relation avec les réactions de détérioration potentielles que peut subir la matière première. La genèse de composés d’arômes, les propriétés physicochimiques de composés d’arômes et de colorants sont présentées. Les TP et TD Ingrédients et caractérisations (Analyse alimentaire) mettent en œuvre la caractérisation de produits courants qui correspondent à des produits finis ou bien à des solutions modèles, ou encore participent en tant qu’ingrédients à l’élaboration de produits plus complexes. Ils permettent de se familiariser avec le traitement des résultats obtenues par les techniques d’analyses préconisées par le Journal Officiel. Prérequis Connaissances en biochimie, physicochimie et techniques d’analyse. Connaissances en génie des procédés et opérations unitaires. Connaissances en nutrition humaine. Connaissances en microbiologie appliquée aux produits alimentaires.

Caractérisation et concep. X5S710 Coefficient 6 Volume 51 CM 9 TD 31 TP Enseignant Eliane Dumay, Ziya Gunata, Christian Sanchez, Pascale Chalier, Delphine Espi, Alain Lagaude Description LES COURS - Les relations entre l’eau et l’évolution, voulue ou indésirable des matières premières ou produits transformés soulignent le rôle majeur de l’eau dans les domaines alimentaires et biologiques. Les propriétés physiques de l’eau et de la glace sont rappelées avec en particulier le diagramme de phases de l’eau, les notions d’Activité de l’eau et de transition vitreuse. Les grands groupes de matières premières et produits issus de leur transformation sont présentés et l’influence des traitements technologiques sur leurs propriétés, est discutée : le lait et les produits dérivés du lait ainsi que les principaux aspects de la technologie laitière sont abordés. Une attention particulière est accordée aux produits issus du fractionnement de la matière première laitière (protéines et matières grasses laitières) dans un but de revalorisation ; l’industrie laitière très souvent tournée vers l’innovation est en effet l’une des plus modernes parmi les IAA. Le système protéique musculaire et ses modifications biochimiques et structurales qui surviennent au cours des étapes des étapes de capture et d’abattage, des opérations de transformation, de conservation et d’entreposage, sont abordés. Les matières premières végétales et leur transformation sont ensuite présentées : caractéristiques biochimiques et structure des graines de céréales et légumineuses ; pro- priétés technofonctionnelles des protéines végétales ; étapes de fractionnement et d’assemblage conduisant à la production des farines, à l’élaboration du pain et des produits de panification ou de biscuiterie; activité respiratoire post-récolte des fruits et légumes et désordres métaboliques survenant au cours de leur entreposage réfrigéré, etc.,. Les principaux composés d’arôme et pigments naturellement présents (ou ajou- tés) dans les matrices alimentaires, ainsi que les principales réactions conduisant à leur formation ou modification : oxydation/réduction, hydrolyse, pyrolyse et réactions associées sont présentés. La formation de radicaux libres dans les matrices alimentaires sous l’influence de paramètres physiques ou chimiques de traitement et/ou d’environnement, ainsi que les moyens de limiter leur formation dans un souci de préservation de la qualité, est abordée. L’influence des paramètres technologiques (traitements, entreposage) et les effets matrice sont développés à l’aide d’exemples. Des schémas de fabrication/production sont donnés tout au long du cours.

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LES TRAVAUX PRATIQUES - Différentes méthodes d’analyse (oxydo-réduction, acido-basique, complexométrie, photométrie, spectrophotométrie ...) sont mises en oeuvre au cours des TP pour caractériser des solutions modèles, des produits finis, ou des ingrédients participant l’élaboration de produits plus complexes. Les dosages seront répétés afin de faire une étude statistique des résultats. Une séance est consacrée à l’eau. Une eau embouteillée est ainsi caractérisée par les valeurs de TAC, DHT et O2 dissous et par les teneurs en Na+, NO3 - , Cl-, SO42-, qui sont ensuite comparées aux données industrielles et interprétées. Une eau polluée sera caractérisée par la DCO . Une séance est consacrée à l’étude du vin : on procède ainsi à une distillation du vin dont on détermine le titre alcoométrique, l’acidité totale et volatile, la teneur en SO2 selon différentes méthodes de dosage ensuite comparées. Une séance est consacrée à l’étude de la matière grasse. La détermination des indices de réfraction, d’acide, d’ester, d’iode, de saponification et de peroxydes permettent de caractériser des matières grasses. Un suivi de l’oxydation des matières grasses est également effectué (indice de peroxyde et étude du spectre de l’huile oxydée dans le proche infrarouge). Une séance est consacrée à l’étude de solutions modèles protéines-sucres. Différentes méthodes d’analyse sont abordées pour caractériser des solutions modèles : teneur en glucides (polarimétrie, réfractométrie, dosages chimiques, proche infra-rouge) ; teneur en protéines (UV, proche infrarouge). L’impact de modifications du pH et/ou du chauffage sur le comportement de ces solutions modèles est évaluée (granulométrie, fluorimétrie, proche infra-rouge). LES TRAVAUX DIRIGES - Les TD permettent de se familiariser avec le traitement des données et les calculs découlant des résultats des différentes techniques d’analyses préconisées par le Journal Officiel et abor- dées au cours des travaux pratiques. Modalités de contrôle des connaissances Le contrôle des connaissances acquises est validé par 4 examens écrits qui comptent pour 90% de la note globale de l’ECUE. Les TP comptent pour 10% de la note globale de l’ECUE. Mots clefs pas notés

Matière/Category 3: Qualité microbiologique

Responsable Laurence Preziosi-Belloy, Sabine Galindo Contexte La microbiologie a de nombreuses applications dans l’agro-alimentaire, la santé et l’environnement. Exercer en tant qu’ingénieur dans ces secteurs nécessite une formation en prévention, contrôle et maîtrise de la qualité microbiologique des produits. Cette formation aborde l’incidence des interactions avec les matrices et des procédés technologiques de transformation et de conservation sur l’état physiologique et les activités des microorganismes. Elle permet également la connaissance et la maîtrise des outils, méthodes et référentiels de management de la qualité en industries. Contenu NA Prérequis -Bases de microbiologie et biologie moléculaire, de biochimie structurale et fonctionnelle, d’analyses physico-chimiques (Microbiologie et Biologie Moléculaire) (Biochimie structurale et fonctionnelle/Physico-Chimique) -Bases de cinétiques biologiques (Cinétiques biologiques) -Bases de méthodes et d’outils d’aide à la décision (Analyse numérique) (Statistiques et Métrologie)

Contrôle maîtrise qualité microbiologique X5S720 Coefficient 5 Volume 21 CM 7.5 TD 28 TP Enseignant Sabine Galindo, Laetitia Palmade, Laurence Preziosi-Belloy Description La microbiologie a de nombreuses applications dans l’agro-alimentaire, la santé et l’environnement. Exercer en tant qu’ingénieur dans ces secteurs nécessite une formation en prévention, contrôle et maîtrise de la qualité microbiologique des produits. Cette formation aborde l’incidence des interactions avec les matrices et des procédés technologiques de transformation et de conservation sur l’état physiologique et les activités des microorganismes. Elle permet également la connaissance et la maîtrise des outils, méthodes et référentiels de management de la qualité en industries. Domaines d’application : les industries alimentaires, de la cosmétique, de la santé et tous les secteurs industriels relevant des biotechnologies Contenu des enseignements : Le cours est organisé en 6 chapitres. Le premier est consacré aux méthodes alternatives basées sur différentes techniques d’analyses (physiques, chimiques et biologiques) et leur sélection en fonction des matrices, des productions, de la réglementation et des risques. Les interactions entre microorganismes, matrices alimentaires et leur environnement ainsi que l’impact des procédés (production et désinfection) sont traités dans le chapitre 2. Le chapitre 3 est dédié aux maladies microbiennes transmises par les aliments prenant en compte les différents contaminants biologiques incriminés (toxines et microorganismes pathogènes). Les flores technologiques sont abordées dans le chapitre 4 avec des exemples de production. Le 5ème chapitre concerne les différents types d’altération microbiologique en fonction de la matrice alimentaire et de l’environnement. Enfin le dernier chapitre est consacré aux outils, méthodes et démarches de qualité, hygiène, sécurité (personnel et produit) et environnement dans les industries. Lors des séances de TD, des études de cas sont proposées pour la maîtrise d’une chaîne de production (plans d’échantillonnage, analyse des points critiques microbiologiques, actions correctives, etc). Les séances de TP portent sur le choix de méthodes d’analyse, de flores (bioindicatrices, d’altération, technologiques) et de pathogènes en fonction des procédés technologiques, des produits, des risques mais aussi en réponse à la législation et aux besoins de production. En parallèle de cette formation, une synthèse bibliographique en regard avec un projet industriel et introduisant le projet expérimental du cours Projets intégrés Technologie alimentaire/Génie des Procédes et Microbiologie est préparée dès septembre et rendue sous forme de rapport écrit la première semaine de janvier.

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Modalités de contrôle des cours L’enseignement est évalué sous différentes formes : - Deux examens écrits (50%) - Un contrôle continu de TP sous forme de rapports et quizz (35%) - Une synthèse bibliographique (15%) Mots clefs Critères microbiologiques ; Activité et développement microbiens; Méthodes de référence et alternatives d’analyse ; Prévention et maîtrise des risques sanitaires et industriels ; Principes de nettoyage et de désinfection

Semestre 8

Matière/Category 1: Génie biologique industriel

Microbiologie industrielle 2 X5S800

Projet expérimental X5S801 Coefficient 1 Volume 30 TP Enseignant Charles Ghommidh, Laurence Preziosi-Belloy, Dominique Chevalier-Lucia Description L’enseignement pratique prend la forme d’un projet, qui doit être mené à bien en temps limité (4 jours consécutifs). Les étudiants, qui ont été formés au cours des travaux dirigés (ECUE P5S800), sont amenés à travailler en autonomie presque totale. Ils doivent : • concevoir un milieu de culture optimal, • préparer un inoculum • préparer un fermenteur (étalonnage des capteurs et actionneurs, stérilisation...) • élaborer une stratégie de conduite de la culture qui doit permettre d’atteindre une concentration finale de biomasse de 100 g(ms)/l en temps limité, • développer certains modules informatiques de contrôle (langage de programmation LabVIEW). • réaliser la culture, en veillant à tout instant à son bon déroulement Les étudiants se répartissent en équipes de 4 à 5 personnes et se partagent la responsabilité des divers postes de travail. Ils ont accès à un équipement avancé, hautement instrumenté, qui leur permet de contrôler le bioréacteur à distance. Ils surveillent en permanence l’évolution des variables de culture ? Pré-requis indispensable : ECUE P5S800 Microbiologie Industrielle 2 Modalités de contrôle de connaissances La réussite du projet est le résultat d’un travail d’équipe. Les étudiants sont évalués sur trois points de poids égal : • comportement des équipes de travail • comportement du groupe de TP (qualité de la communication interéquipes en particulier) • qualité du rapport final, rédigé par des groupes de rédaction (3-4 personnes), différents des équipes de travail. Mots clefs Bioproduction ; bioréacteur ; biotechnologie ; culture continue ; Fedbatch ; Culture dense ; Fermentation

Biotechnologie Appliquée X5S802 Coefficient 4 Volume 36 CM Enseignant Caroline Strub, Ziya Gunata, Angélique Fontana-Tachon Description CONTEXTE : Les biotechnologies sont l’application des principes scientifiques et de l’ingénierie à la transformation de matériaux par des agents biologiques pour produire des biens et des services. Les procédés et les produits issus des biotechnologies se retrouvent dans les grands secteurs phares de l’industrie (alimentaire, pharmaceutique, chimique et cosmétique). Elles ont connu et connaissent un formidable essor depuis ces dernières décennies. Trois mini révolutions en sont à l’origine : le développement d’outils moléculaires très performants, l’explosion des connaissances dans le domaine de la génétique; et, enfin, l’accumulation de données biologiques issues de programmes internationaux de séquençage des génomes. Contenu des enseignements : Le cours (36h) est constitué de séances menées par différents intervenants. Cette UE fait en partie appel à des intervenants extérieurs en recherche ou R&D issus de grands groupes industriels, de laboratoires publics, de PME ou de Start-up : LSTM, LISBP (INSA Toulouse), IGF, ITAV ( Toulouse) Sanofi-Aventis, Gingko Sphere, Bioqual. . . Cette UE s’attache à présenter les biotechnologies à la pointe de l’innovation. Elle présente les différentes applications industrielles des biotechnologies à partir d’exemples concrets : La biologie synthétique : définition, enjeux, principe(s) et applications. Approches cell-free system, minima cells model, proto-cells. La transgénèse animale et végétale.

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Production par voie microbienne de molécule aromatique d’intérêt industriel Les techniques rapides d’analyse en microbiologie alimentaire La lutte biologique Les bio-puces à peptides (application au diagnostic des allergies alimentaires) Les micro-algues et leurs applications Approfondissement des connaissances de certaines techniques de biologie moléculaire indispensables au futur ingénieur en IAA et bio-industries (La PCR en temps réel par exemple). Compétences visées A l’issu du cours, l’étudiant possèdera une culture de pointe en biotechnologies et sera capable de la mettre en avant au cours de sa vie professionnelle. Il sera également capable de percevoir les potentialités infinies des biotechnologies en matière d’innovation. Pré-requis : Biologie moléculaire Equipe pédagogique : Caroline Strub, Angélique Fon- tana, Ziya Gunata + intervenants extérieurs Modalités de contrôle des connaissances Le contrôle des connaissances relatives à cette UE est constitué de deux examens écrits d’une durée d’1h30. • L’examen 1 porte sur la première moitié du programme de l’UE : 50% de la note finale de l’UE • L’examen 2 porte sur la deuxième moitié du programme de l’UE : 50% de la note finale de l’UE Modalité de l’examen de rattrapage : Un oral individuel de rattrapage d’une durée de 20 min. Mots clefs Biotechnologies vertes, rouges, blanches, bleues ; Biologie synthétique

Matière/Category 2: Séparation/formulation

Responsable Laetitia Palmade Contexte Les opérations de séparation/purification sont présentes dans la majorité des procédés alimentaires et biologiques. Souvent considérées comme marginales par rapport à l’étape de production proprement dite (réacteur), les étapes de séparation ne doivent pas être négligées car elles peuvent représenter une part importante du coût total de production et conditionner ainsi la viabilité économique du procédé. La formulation de matrices alimentaires ou biologiques occupe également une place stratégique dans les industries puisqu’elle est souvent source d’innovation. La caractérisation des propriétés physiques et organoleptiques des produits formulés, éventuellement couplée à la mise en œuvre d’outils statistiques, apportent des données importantes aussi bien pour le choix des matières premières que pour le suivi et l’optimisation des procédés d’élaboration. Cette unité d’enseignement comporte également une mise en situation professionnelle de l’étudiant, au travers de projets intégrés, qui doit lui permettre de valider son aptitude à répondre à une problématique ori- ginale et à mener collectivement une démarche expérimentale. Contenu Cette UE comporte 3 grandes parties : 1 ) Séparation/Purification (CM 18h - TD 18h - TP 12h) - Présentation et dimensionnement de procédés de séparation physique (sédimentation et centrifugation) - Etude des transferts entre phases - Théorie simplifiée des échangeurs de matière - Transferts Liquide/Liquide (extraction), solide/Liquide (adsorption), gaz/Liquide (rectification) 2) Formulation et Ingrédients (CM 48h - TD 6h - TP 16h) - Systèmes dispersés (gels, émulsions, mousses, films- alimentaires ou poudres) - Interactions physico-chimiques entre les ingrédients - Introduction à la physico-chimie des interfaces - Mise en œuvre d’études d’analyse sensorielle - Analyse de variance et méthodologie des plans d’expériences - Conférence réalisée par des professionnels du secteur de la formulation et de l’innovation 3) Projets Intégrés (TD 3h - TP 39,5h) - Projet de Technologie Alimentaire et Génie des Procédés - Projet de Microbiologie Prérequis Bases en mathématiques (calcul intégral, équations différentielles. . . ), Statistique, Mécanique des fluides, Rhéologie Biochimie Phénomène de Transfert, Thermodynamique appliquée Matrices et Systèmes bio-alimentaiares Qualité Microbiologique Procédés bio-alimentaiares Biologie-Microbiologie

Séparation X5S810 Coefficient 4 Volume 18 CM 18 TD 12 TP Enseignant Marie-Pierre Belleville, Céline Pochat, Angélique Fontana-Tachon Description Contexte : On retrouve une ou plusieurs étapes de séparation dans la majorité des procédés alimentaires et biologiques. Souvent considérées comme marginales par rapport à l’étape de production proprement dite (réacteur), les étapes de séparation ne

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doivent pas être négligées car elles peuvent représenter une part importante du coût total de production et conditionner ainsi la viabilité économique du procédé. Après une présentation des opérations physiques (filtration, centrifugation, sédimentation..), les différentes opérations de séparation basées sur le transfert entre phases (absorption, désorption, extractions, rectification...) seront abordées. Domaines d’application : les industries alimentaires, mais plus généralement tous les secteurs industriels mettant en œuvre des procédés de séparation. Contenu des enseignements : Le cours (18h) est organisé en 2 parties. La première (CM 3h) est dédié à la présentation et au dimensionnement de procédés de séparation physique (sédimentation et centrifugation). La seconde (CM 15h) concerne l’étude des transferts entre phases. Après la présentation de la théorie simplifiée des échangeurs de matière, des opérations unitaires mettant en œuvre des transferts Liquide/Liquide (extraction), solide/Liquide (adsorption), gaz/Liquide (rectification) seront étudiées plus en détails. Lors des séances de TD (18 h) et de TP (12 h) les étudiants pourront s’approprier et d’approfondir les notions vues en cours. Compétences visées A l’issue du cours, l’étudiant aura acquis des connaissances et des bases de calcul pour le dimensionnement sur les principales opérations de séparations rencontrées dans les procédés agroalimentaires : décantation/flottation, centrifugation, extractions gaz/liquide, liquide/liquide, solide/liquide, rectification. Il devra être capable de faire le choix du procédé de séparation adapté à une situation donnée et de mettre en place ce procédé en collaboration avec l’équipementier spécialisé. Pré-requis : Bases en mathématiques (calcul intégral, équations différentielles. . . ), UE phénomène de Transfert, Thermodynamique appliquée, Mécanique des fluides Quelques livres conseillés : CHEMICAL ENGINEERING Vol 2, Ed COULSON and RICHARDSON’S Pergamon Press, Oxford , Base du Génie des Procédés Alimentaires, Ed J. BIM- BENET et LONCIN Masson, France, MASS TRANSFER OPERATIONS, Ed. E. TREYBAL, Mc- GrawHill International Editions, Londres Modalités de contrôle des connaissances L’évaluation de l’UE comprend : 1 note controle continu (devoirs maison, évaluation (écrite/orale) au cours des séances de TD : 20% note finale 1 note écrit (loyenne de 2 examens écrits) : 60% note finale 1 note compte rendu de TP : 20% Mots clefs séparation, purification, échangeurs de matière

Formulation X5S811A Coefficient 4 Volume 48 CM 6 TD 16 TP Enseignant Eliane Dumay, Catherine Faur, Ziya Gunata, Laetitia Palmade, Christian Sanchez, Clarence Charnay, Thierry Ruiz Description Le cours est organisé en 3 grands chapitres. Le premier est consacré aux systèmes dispersés tels que les gels, les émulsions, les mousses ou encore les films alimentaires et les poudres. Les interactions physicochimiques entre les ingrédients présents dans la formulation sont décrites. Une introduction à la physicochimie des interfaces intégrant les concepts classiques de formulation (HLB, R de Winsor, HLD) est également présentée dans ce chapitre. La mise en œuvre d’études d’analyse sensorielle permettant d’apprécier les qualités organoleptiques de différents produits est traitée dans un deuxième chapitre et est mise en application par l’étudiant lors d’une séance de TP spécifique. Enfin le dernier chapitre présente l’analyse de variance et la méthodologie des plans d’expériences et leurs applications en formulation (optimisation des compositions et/ou des procédés d’élaboration). Lors des séances de TD, l’étudiant pourra s’approprier et approfondir au travers d’exercices les notions vues en cours. Les principales méthodes de caractérisation physicochimiques des systèmes dispersés ainsi que l’utilisation des plans d’expérience sont illustrées au cours des séances de TP (viscosité, texture, couleur, mesure de tension inter-faciale, granulométrie. . . ). La formation est complétée par une conférence de 3h, réalisée par des professionnels du secteur de la formulation et de l’innovation. Modalités de contrôle des connaissances les suivantes : - 4 examens écrits (2 systèmes dispersés/interfaces et intéractions, 1 analyse sensorielle, 1 plan d’expérience) = 80% de la note finale - 3 TP de formulation et 1 TP d’analyse sensorielle = 20 % de la note finale Mots clefs formulation, interfaces et intéractions, systèmes dispersés, plan d’expérience, analyse sensorielle

Projets intégrés X5S812 Coefficient 3 Volume 3 TD 39.5 TP Enseignant Eliane Dumay, Charles Ghommidh, Angélique Fontana-Tachon, Alain Lagaude, Laetitia Palmade, Céline Pochat, Laurence Preziosi-Belloy Description L’objectif principal de cette unité d’enseignement est une mise en situation professionnelle. Les projets sont programmés afin de permettre à chaque étudiant de valider son aptitude à définir collectivement une problématique, à y répondre puis a valider expérimentalement les solutions envisagées. Les thèmes sont choisis par les étudiants ou définis par les enseignants. Dans tous les cas, les étudiants doivent développer leurs propres stratégies et démontrer la pertinence de leur démarche lors de la mise en œuvre expérimentale dans le respect des contraintes matérielles/financières . La capacité à réaliser une bibliographie, à solliciter ses connaissances dans les différents domaines et à mettre en avant ses compétences personnelles est attendue. Domaines d’application : les opérations industrielles ou les démarches relevant de la recherche et du développement.

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Contenu des enseignements: (CM: 0 h – TD: 3 h – TP:39,5h) Chaque projet est autonome. Un couplage de deux projets peut être envisagé ponctuellement. La préparation de chaque projet repose sur un travail hors présentiel avec des séances de TD pour faire un point sur l’avancement de la préparation. Technologie & Génie des procédés = 3 h TD + 25,5 h TP Microbiologie = 14 h TP Compétences visées A l’issue de cet enseignement l’étudiant sera capable : • de retrouver les connaissances nécessaires à la réali- sation d’une action ; • d’identifier des problèmes liés à l’élaboration d’un projet et des contraintes organisationnelles ; • de travailler en groupes et de gérer des actions se déroulant en parallèle ; • de faire preuve d’autonomie et de prendre les respon- sabilités qui lui sont associées ; • d’intégrer les conséquences des décisions sur les aspects économiques et environnementaux conformes au concept du Développement Durable. Modalités de contrôle des connaissances 1 note pour le projet de Technologie Alimentaire & Génie des Procédés englobant la préparation du projet, la réalisation expérimentale et le compte-rendu : 50 % de la note finale 1 note pour le projet de Microbiologie englobant : la préparation du projet, la réalisation expérimentale et le compte-rendu : 50 % de la note finale Mots clefs gestion de projet, recherche bibliographique, planification des tâches, synthèse des connaissances

Matière/Category 3: Nutrition et santé

Nutrition et santé X5S820 Coefficient 4 Volume 48 CM 6 TD Enseignant Delphine Gitenay, Jean-Max Rouanet, Eliane Dumay Description Le cours aborde différents thèmes en lien les uns avec les autres. Tout d’abord l’impact de la transformation industrielle et des emballages sur la qualité nutritionnelle et la sécurité des aliments sera abordé. Puis l’impact sur la santé des différents anti-nutriments, macro et micronutriments issus des aliments et des molécules générées lors des processus de transformation industrielle sera étudié. Ainsi les principales pathologies influencées par l’alimentation dans leur apparition et leur évolution seront étudiées, comme par exemple l’obésité, le diabète, les maladies cardiovasculaires, le cancer, ou encore les allergies alimentaires. Dans ce contexte, les élèves seront initiés aux approches utilisées en recherche et développement en nutrition, que ce soit les approches «classiques» de biochimie, biologie cellulaire et moléculaire, ou bien les approches «à haut débit» qui permettent d’analyser et de comprendre les effets biologiques des macro et micronutriments dans toute leur complexité. En TD, les étudiants s’intéresseront, en réalisant des projets en groupe, aux allégations nutritionnelles et aux normes sur l’étiquettage nutritionnel. Ils seront aussi formés à la veille réglementaire en ligne. Modalités de contrôle des connaissances Le contrôle des connaissances s’effectue grâce à 2 notes qui contiennent plusieurs évaluations. Tout d’abord une note dite d’"examen" qui consiste en deux contrôles de connaissances classiques et ensuite une note "projets" qui englobe des oraux et des écrits. Dans le détail : La note "Examen" : -un examen d’1h30 (1/3 de la note "Examen") -un examen de 3h (2/3 de la note "Examen") La note "Projets" : -deux présentations faites en TD (1/2 note écrit) -un projet Nutrition (écrit+oral) (1/2 note écrit) La note finale finale de l’UE est calculée comme suit : note "Examen" 80% + note "Projets" 20% Mots clefs nutrition, santé, plan national nutrition santé

Projet nutrition X5S821 Coefficient 1 Volume 24 TP Enseignant Jean-Max Rouanet, Delphine Gitenay Description En application de leur cours de nutrition, les étudiants étudient in vivo l’efficacité d’un produit et les modifications métaboliques qui peuvent en découler. Des marqueurs de toxicologie sont aussi utilisés. Dans le cadre horaire imparti au projet, le but est de définir l’aptitude du produit étudié à être utilisé comme (ou dans) un complément alimentaire. L’utilisation des connaissances et la recherche bibliographique, ainsi que l’utilisation des meilleurs marqueurs et techniques analytiques à utiliser permettent de valider ce projet au cours duquel l’apprentissage d’un savoir faire puis d’une réflexion sur les résultats obtenus permettent de valider ce projet. Modalités de contrôle des connaissances Suite à la semaine de projet, un compte-rendu est remis par les étudiants (en groupe de 4 ou 5 étudiants) et sera noté sur 20. Mots clefs Application du cours sous forme d’un projet ; Nutrition et Toxicologie alimentaire ; Développement d’un produit

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Semestre 9

Matière/Category 1: Innovation Technologique Optimisation

Responsable Dominque Chevalier-Lucia Contexte Toute entreprise pour continuer à exister et croître se doit de relever le défi suivant : être compétitive sur le marche face à la concurrence. Pour relever ce challenge, deux stratégies peuvent être mises en place simultanément ou successivement : • l’innovation, une stratégie de rupture ou incrémentale pour améliorer de manière drastique les produits, les procédés et les processus, • l’optimisation, une stratégie d’amélioration continue de l’efficacité et de la fiabilité des processus de l’entreprise dans le respect des plannings, des bud- gets et de la qualité. Contenu L’UE Innovations Technologiques et Optimisation a pour ambition de préparer les étudiants à participer et gérer des projets d’innovation et d’optimisation des performances industrielles. Concernant l’innovation, la formation met l’accent sur les innovations technologiques dans le secteur alimentaire et des bioprocédés mais aborde aussi, plus généralement, la démarche d’innovation en vue de la mise en place de nouveaux produits ou services tout en assurant une formation en marketing, en éco-conception et en packaging. La formation prépare aussi l’étudiant à conduire des projets d’optimisation des performances industrielles en lui présentant différentes démarches d’optimisation (produit, procédé, spatiale, énergétique) et en le formant aux méthodologies d’optimisation basées sur le lean manufacturing. Prérequis Connaissances en sciences des aliments, procédés, nutrition, notions de gestion de projet, notions de génie industriel

Packaging et éco conception X5S900 Coefficient 1 Volume 36 CM Enseignant Annelise Faivre, Nicole Frety, Hélène Angellier-Coussy, Jean-Pierre Habas, Jean-Jacques Robin, Céline Pochat, Stéphane Peyron, Carole Guillame, Pascale Chalier Description L’objectif de cette ECUE est d’appréhender le rôle de l’emballage dans la maîtrise de la qualité et la durée de vie des produits. Ceci nécessite de connaître les lois et méthodes de mesure des transferts de gaz de vapeur d’eau et de composés d’arôme dans les matériaux ainsi que les facteurs qui les impactent. Les procédés de conditionnement et les différentes technologies associées seront abordés. Les différents choix d’emballages et de leur mise en oeuvre en fonction du produit seront proposés . Les notions d’Eco-conception et l’analyse du cycle de vie seront introduites. Modalités de contrôle des connaissances 1 oral 50% de la note 1 écrit 50% de la note Mots clefs Matériaux : papier, bois, plastiques, verre, métaux ; Propriétés barrières et mécaniques ; Conditionnement ; Eco-conception

Optimisation des performances industrielles X5S910 Coefficient 1 Volume 46.5 CM Enseignant Dominique Chevalier-Lucia, Dominique Launay, Alain Lagaude, Michel Ange Sobas, Emmanuel Saint-Martin Description La performance industrielle, son diagnostic et les différentes voies permettant son amélioration et son optimisation (produits, procédés, processus, fluides, spatiale, maintenance) sont développées dans cette UCUE. Les étudiants sont sensibilisés aux méthodologies qui peuvent être mises en place lors d’une démarche d’optimisation en mettant l’accent sur les méthodes du lean management. Cette ECUE est composée de conférences sur les différentes thématiques qui sont ensuite mises en pratique dans le cadre de deux projets. Le premier projet est une étude de cas où les étudiants doivent réaliser un audit de performances et proposer les optimisations en conséquence comme pourrait le faire une société de conseil en optimisation. Dans le second projet, ils doivent mettre en place une formation sur l’un des outils du lean management et réaliser cette formation auprès des autres étudiants de leur promotion. Modalités de contrôle des connaissances Cette ECUE est évaluée par un examen écrit en EHS (20% de la note finale), une présentation dans le cadre de l’étude de cas (40% de la note finale de l’ECUE) et une présentation dans le cadre du projet sur les méthodologies du lean management (40% de la note finale de l’ECUE). Mots clefs Performance industrielle; Optimisation industrielle; Lean manufacturing ; Environnement-hygiène-sécurité; Méthodologies de l’amélioration continue; Maîtrise des processus

Innovation des performances industrielles X5S911 Coefficient 1 Volume 66.5 CM Enseignant Marie-Pierre Belleville, Eliane Dumay, Jean-Pierre Pain, Gilles Serre de Lanauze, Daniel Beaufort, Jean-Paul Mourlon, Ghislaine Royo, Corine Navarro Description

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L’innovation est une des stratégies mises en place par les entreprises pour rester compétitives. Le formation est organisée en 5 grands chapitres. Le premier, Innovations technologiques (CM : 19,5 h) est consacré à la présentation de nouveaux procédés à potentialité industrielle en IAA (procédés de séparation sur membrane, procédés thermiques tel que le chauffage ohmique, et procédés non thermiques avec notamment les technologies à haute pression). Le second chapitre concerne la Gestion de l’innovation (CM : 8 h) et notamment les aspects de stratégie industrielle, d’éco- conception et de créativité. Le troisième chapitre Innovation & nutrition (CM : 12 h) reconsidère certains schémas de production avec un souci d’audit nutritionnel et/ou le développement de nouveaux produits porteurs d’un message nutritionnel. Les 4ième et 5ième chapitres concernent respectivement des aspects de Législation alimentaire (CM : 12 h) et de Marketing alimentaire (CM : 15 h) liés au développement et à la commercialisation de nouveaux produits. Modalités de contrôle des connaissances Cette ECUE est évaluée sous la forme d’un examen écrit sur la thématique des nouvelles technologies (60% de la note finale de l’ECUE), une présentation autour de la notion d’audit nutritionnel (30% de la note finale de l’ECUE) et un projet écrit en marketing alimentaire (10% de la note finale de l’ECUE). Mots clefs Gestion de l’innovation ; Nouvelles technologies ; Nutrition ; Législation alimentaire ; Marketing alimentaire

Matière/Category 2: Qualité Sécurité Environnement

Responsable Sabine Galindo Contexte Les consommateurs sont de plus en plus sensibles à la qualité et à la sécurité des aliments qu’ils pourront consommer et de ce fait demandeurs de produits de qualité, plus sûrs, plus diversifiés, plus écologiques et plus éthiques mais en même temps pas plus chers. De plus on assiste à une Importance croissante de la politique d’assurance du fait de l’alourdissement des sanc- tions pénales. Les entreprises s’engagent donc : • à répondre à des règlementations de façon obligatoire • à répondre à des référentiels de façon volontaire • en appliquant des méthodes de contrôle des risques à la traçabilité des produits et à la maîtrise desrisques opérationnels L’objectif de l’option est de former des ingénieurs avec des compétences en qualité, hygiène, sécurité (sécurité du personnel et sûreté des aliments) et environnement à la fois sur le plan opérationnel, social, juridique et économique dans une logique de développement durable et avec une ouverture vers de nombreux secteurs : agro-alimentaire, santé, pharmacie, métiers de l’eau,. . . Contenu L’option GBA5 Qualité, Sécurité, Environnement (QSE) a pour ambition de préparer les étudiants à accomplir des missions dans les services qualité de différentes entreprises des secteurs biologiques. Elle leur fournira les connaissances essentielles des risques sous les différents aspects en lien avec l’entreprise : risques opérationnels, juridiques, sociaux, de marché, sécurité sanitaire, sécurité du personnel. . . et leur permettra de développer les compétences nécessaires pour la mise en place de système de gestion plus ou moins globale du risque et éléments d’action en cas de crise ainsi qu’en management et en utilisation de méthodes et outils pour exercer des fonctions de responsable qualité intégrant les aspects qualité, sécurité et environnement dans une logique de développement durable. Tous les aspects de la qualité, sécurité et environnement en entreprise prenant en compte les acteurs, les réglementations, les référentiels, les méthodes et les outils seront développés dans cette UE par des intervenants extérieurs en activité sous la forme de conférences, d’études de cas, de mises en situation, de témoignages et de visites de sites afin de former des ingénieurs au management de la qualité dans différents secteurs industriels. Une partie de l’évaluation concernera la réalisation d’un audit en entreprise. Si l’on veut maîtriser les risques, il faut commencer par les comprendre, les évaluer et mesurer leurs conséquences. La mise en place d’une architecture de gestion globale des risques constitue la meilleure pratique dans ce domaine. Le droit n’est pas resté en marge des événements de crise de ces dernières années, et on assiste à l’émergence de concepts juridiques comme le principe de précaution, la responsabilité pour risque ou la responsabilité sans faute. Ces concepts juridiques viennent encore renforcer les obligations qui pèsent d’ores et déjà sur les entreprises tant en ce qui concerne l’autocontrôle que la prévention et la couverture des risques. Une vision générale de ces aspects sera développée par des intervenants extérieurs en activité avec des témoignages de situations critiques, des suivis de cas concrets et des mises en situation. Une mise en situation spécifique sur un diagnostic hygiène en entreprise fera partie de l’évaluation. Prérequis Connaissances en sciences des aliments, et génie des procédés, sûreté alimentaire et gestion des riques, Notions de management et gestion de projet Acquis d’apprentissage Définition des niveaux employés pour les connaissances et les compétences : notion signifie être capable de réaliser l’activité, les tâches avec de l’aide, être sensibilisé; application signifie être capable de réaliser des tâches en autonomie ; maîtrise signifie application plus capacité à transmettre ; enfin, expertise signifie maîtrise plus capacité à faire évoluer le savoir ou le savoir-faire.

Management de la qualité X5S920

Prévention et gestion de risques X5S923

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Objectifs de la Formation Le Département « Informatique & Gestion » s'est fixé comme objectifs de former des ingénieurs dotés d’une double compétence informatique et managériale leur permettant d’accéder dans les entreprises à des postes de responsabilité liés à la conception de systèmes d’information, la gestion de grands projets ou aux développements de technologies innovantes.

Organisation générale de la formation L’Année 3 (IG3) de la formation a pour objectif de faire acquérir les bases théoriques indispensables à l'ingénieur et fondamentales dans le domaine de l’informatique et de la gestion : algorithmique et programmation, mathématiques de la décision, systèmes et bases de données, techniques de gestion pour l’aide à la décision, économie et gestion, communication, etc. Cette année 3 du cycle se conclut par un stage « découverte », réalisé au cours de l'été (1 mois minimum). L’Année 4 (IG4) de la formation vise à fournir aux élèves ingénieurs les connaissances techniques indispensables pour la maîtrise parfaite du domaine de l’informatique et de la gestion : conception des systèmes d’information et aide à la décision, génie logiciel et bases de données, systèmes et réseaux, management, ... Un projet industriel d’environ 6 semaines, effectué par groupes de 2 ou 3 étudiants et répondant au besoin d’une société ou d’un laboratoire de recherche, permet de mettre en pratique les différents enseignements. Cette année 4 du cycle se conclut par un stage d'élève ingénieur, réalisé au cours de l'été (2 mois minimum). L’Année 5 (IG5) vise à favoriser l’insertion professionnelle des élèves ingénieurs. Les Unités d’Enseignements proposées permettent de répondre à la fois aux exigences des entreprises (plus de 50 % des enseignements sont dispensés par des socioprofessionnels de nos entreprises partenaires) et à la demande d’approfondissement des compétences des élèves ingénieurs en architecture et méthodologie des SI. Deux Unités d’Enseignement sont proposées au choix : • UE Solutions d’Entreprises : Cette UE vise à donner à l’élève une vision pragmatique de son futur métier en focalisant sur la nécessité de proposer des solutions et services IT conçus en fonction de la demande client et des exigences des processus métiers, intégrés et flexibles, capables de produire de la valeur et des résultats financiers. • UE Internet des Objets : Cette UE vise à donner à l’élève une vision claire des enjeux du web 3.0 en abordant les process et usages de l’IoT, dimension fondamentale de l’internet de demain. Les systèmes d’identification électronique des objets sont présentés, les problématiques de traitement des données à large échelle s’y rattachant sont abordées.

Semestre 5

Matière/Category 1: Fondamentaux de l’informatique 1

Responsable Christophe Fiorio Contexte L’UE fondamentaux de l’informatique est destinée à donner un socle de base solide en informatique. Cette UE est particulièrement importante afin de mettre à niveau en informatique tous les étudiants quelle que soit leur provenance. Contenu - compréhension générale de l’organisation matérielle et l’architecture d’un ordinateur est abordé dans le module d’architecture. - description et utilisation des systèmes d’exploitations et en particulier Unix est abordé. A l’issue de ces modules, tous les étudiants sont capables d’utiliser correctement les machine et le réseau mis à leur disposition pendant leurs études. Le module d’algorithmique et structures de données permet d’apprendre à concevoir des algorithmes, de les analyser et les programmer. Prérequis aucun

Harmonisation Maths très avancés X1S500

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Harmonisation Maths avancés X1S501 Coefficient 0 Volume 15 TD Enseignant Gwladys Toulemonde, Eleonora Guerrini Description Ce cours est similaire au précédent, mais il n’est pas à destination du même public (groupe de niveaux différents). Cela se traduit par un nombre d’heures moins important. Cet enseignement fournit une base des outils mathématiques nécessaires pour les cours d’informatique et mathématiques de la formation. Il s’agit principalement d’une remise à niveau en mathématique. Modalités de contrôle des connaissances Des exercices sont donnés à la fin de chaque chapitre pour autoevaluation des connaissances acquises. Le cours ne prevoit pas de note finale et ne contribue pas au calcul de la note de l’UE. Mots clefs Fonctions réelles, derivabilité et calcul integral ; Suites et complexité ; Algèbre linéaire (calcul matriciel, diagonalisation)

Harmonisation Maths intermédiaire X1S501A Coefficient 0 Volume 21 TD Enseignant Gwladys Toulemonde, Eleonora Guerrini Description Cet enseignement fournit une base des outils mathématiques nécessaires pour les cours d’informatique et mathématiques de la formation. Il s’agit principalement d’une remise à niveau en mathématique. Ces cours sont dispensés en tout début d’année de manière assez condensée pour permettre une réelle implication dans cette matière avant le début d’autres disciplines fondamentales. Modalités de contrôle des connaissances Des exercices sont donnés à la fin de chaque chapitre pour autoevaluation des connaissances acquises. Le cours ne prevoit pas de note finale et ne contribue pas au calcul de la note de l’UE. Mots clefs Fonctions réelles, dérivabilité et calcul intégral ; Suites et complexité ; Algèbre linéaire (calcul matriciel, diagonalisation)

Harmonisation algorithmique X1S502 Coefficient 0 Volume 12 TD Enseignant Christophe Fiorio Description Pour la "remise à niveau" en algorithmique et programmation, nous avons préféré rajouter pour les élèves grands débutants des séances de "soutien" au fur et à mesure de l’avancée du cours et des TD d’algorithmique st structures de données. Les séances de soutien permettent aux grands débutants d’avancer à leur rythme. Cela concerne environ une dizaine d’élèves chaque année, dont la majorité des élèves est issue de classes préparatoires. Modalités de contrôle des connaissances Pas d’évaluation Mots clefs pas noté

Algortihmes et structures données X1S503 Coefficient 8 Volume 42 CM 39 TD 24 TP Enseignant Christophe Fiorio, Eleonora Guerrini, Jérôme Fortin Description Un algortihme est une description précise et rigoureuse d’une suite d’opérations permettant d’obtenir, en un nombre fini d’étapes, la solution d’un problème. L’objectif de ce cours est d’apprendre à concevoir des algorithmes, les analyser et les programmer. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu et examen final Mots clefs algorithme, structure de données, python, langage C

Analyse et conception des SI X1S508 Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD Enseignant Anne-Laure de Lauzun Description

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Ce cours présente le modèle MERISE et son extension, il présente les pré-requis pour les modules suivants (UML statique et dynamique et conception de système d’information). Les étudiants sont confrontés à un problème de gestion qu’ils doivent formaliser en un modèle entité-relation de façon à prévoir un futur développement au niveau informatique. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu (TD et contrôle), et un examen final. Mots clefs modèle conceptuel des données; Merise 2; modèle relationnel de données; modèle conceptuel des traitements ; entité-association ; modèle logique des données

Projet piscine X1S509

Matière/Category 2: Fondamentaux maths

Responsable Gwladys Toulemonde Contexte Ce cours permet aux étudiants d’acquérir de solides bases en mathématiques discrètes, théorie des probabilités, statistique et optimisation. Il fournit un cadre mathématique rigoureux permettant une compréhension fine des techniques et enjeux inhérents aux problèmes décisionnels concrets qui seront abordés plus amplement dans le cours “optimisation et méthodes mathématiques pour l’entreprise.” Contenu Ce cours regroupe trois ECUE et permet de fournir aux étudiants de solides bases en mathématiques discrètes, théorie des probabilités, statistique et optimisation. Prérequis Ce cours s’appuie fortement sur le cours d’harmonisation math de l’[UE PIG 51B] qui, entre autres, fournit aux étudiants les prérequis à cette UE.

Mathématiques pour l’informatique X1S510A Coefficient 1 Volume 12 TD Enseignant Eleonora Guerrini, Jérôme Fortin, Marco Czarnecki, Gwladys Toulemonde Description Ce cours fournit une base rigoureuse pour l’apprentissage des mathématiques discrètes. En particulier, le cours donne les notions de logique fondamentale, de théorie des ensembles et présente différents types de preuves (par l’absurde, directe ou par récurrence). Modalités de contrôle des connaissances –Un examen final compté avec coefficient 1 pour la note finale de l’ECUE. –Une évaluation sera également proposée à chaque séance (ou presque). Mots clefs pas noté

Modélisation et statistiques X1S511A Coefficient 3 Volume 18 CM 19.5 TD Enseignant Gwladys Toulemonde Description Cet enseignement permet d’introduire de solides bases en probabilités et statistiques. Les calculs de probabilités et lois usuelles sont dans un premier temps étudiés. Cela permet ensuite d’aller au delà de la statistique descriptive, de modéliser des quantités d’intérêt par des lois de probabilité et d’introduire des notions de statistique inférentielle (estimation ponctuelle et par intervalle). Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu (1/3) Examen intermédiaire (1/3) Examen final (1/3) Mots clefs statistiques descriptives ; calcul des probabilités ; lois de probabilité ; statistiques inférentielle

Mathématiques de la décision 1 X1S512 Coefficient 3 Volume 18 CM 21 TD Enseignant Marc-Olivier Czarnecki Description

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Un problème réel conduit généralement à une prise de décision, et du coup pose la question de la meilleure décision. Pour y répondre efficacement, on représente le problème réel par un modèle, mathématique par essence. On traite le modèle avec les outils de l’optimisation, qui conduisent à la solution du modèle. Cette solution théorique est ensuite transcrite en solution du problème réel. Nous nous interessons à la question de la modélisation et de la recherche d’une solution optimale du modèle, avec un algorithme, dans le cas important de la programmation linéaire. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu et examen final Mots clefs pas noté

Matière/Category 3: Techniques d’ingénieur

Fondamentaux arci. Et système X1S531

Projet FASO X1S532

Semestre 6

Matière/Category 1: Fondamentaux de l’informatique 2

Responsable Eleonora Guerrini Contexte Cette unité d’enseignement traduit la nécessité pour un ingénieur informatique de connaître les fondements de l’informatique qui sont par ailleurs indispensables pour bien modéliser des problèmes et concevoir leur solution. Contenu L’ECUE s’attache à définir et manipuler des concepts liés aux graphes, systèmes d’exploitation et réseaux,aux graphes, automates et expressions régulières ainsi qu’une introduction aux architectures Web. Prérequis Bases d’algorithmique, de logique et de programmation

Fondamentaux des applications répartie X1S600A

Langages, automate, et expressions réguilières X1S601 Coefficient 2 Volume 12 CM 13.5 TD Enseignant Vincent Berry, Jérôme Fortin Description Ce module a pour but d’introduire les automates et les langages reconnaissables par des automates. On montre l’équivalence des langages reconnaissables par un automates, générés par des expression régulières et engendrés pas des grammaires régulières. Ce module constitue un prérequis au cours de compilation. Définition des automates (fini déterministe), des expressions régulières, des grammaires régulières. On montre les différentes équivalences entre les langages de ces différents formalismes. Les enseignements sont divisés en cours et TD. Modalités de contrôle des connaissances La note finale est donnée par l’examen final. Aucun rattrapage n’est possible, comme prévu par tous les cours du semestre 6 du département IG. La note finale est comptée pour un tiers dans la moyenne de la note finale de l’UE. Mots clefs Expressions régulières; Grammaires régulières; Langages reconnaissables par un automate ; Automates

Graphes et algorithmesrithmique X1S602 Coefficient 2 Volume 10 CM 12 TD

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Enseignant Eleonora Guerrini, Jérôme Fortin Description définition des graphes, notion de connexité, problèmes classiques (cycles hamiltonien et eulériens), recherche dans les graphes, plus court chemin dans un graphe. Des graphes particuliers : les arbres. Définitions, arbre minimal d’un graphe, algorithmes de Prim et Kruskall, couplages. Les enseignements sont divisés en cours et TD. Modalités de contrôle des connaissances Un contrôle continu écrit est prévu : la note sera prise en compte pour un tiers de la note finale. Un examen final écrit est prévu : la note sera prise en compte pour deux tiers de la note finale. Les deux preuves sont composées par des exercices qui consistent à modeliser des problèmes à l’aide des algorithes sur les graphes vus en Cours et en TD. La note finale est comptée pour un tiers de la note finale de l’UE. Mots clefs modelisation problèmes ; définition graphes ; connexité, cicles hamiltonianes et euleriéns ; parcours de graphes ; arbres

Compliation X1S603 Coefficient 2 Volume 9 CM 12 TD 4 TP Enseignant Eleonora Guerrini Description Contexte de la compilation (langages compilés), étapes de compilation, analyse lexicale et tokens, analyse syntaxique et sémantique. Écriture en C d’un analyseur lexical et compilateur pour les expressions arithmétiques. Les enseignements sont divisés en cours, TD et TP. Modalités de contrôle des connaissances La note de l’UE de Compilation sera composée par un tiers de la note du Contrôle continu le et par deux tiers de la note de l’examen final. Mots clefs expression régulières, automates ; compilateurs, étapes d’un compilateur; analyse lexicale, syntaxique et sémantique ; optimisation code

Introduction aux architectures web X1S604 Coefficient 0 Volume 6 CM Enseignant Arnaud Castelltort Description De nos jours, les étudiants connaissent Internet mais ont une connaissance approximative, incomplète voir erronée des concepts sous-jacents sur lesquels il repose. L’objectif est de cet enseignement est de démystifier et présenter les concepts clefs et les bonnes pratiques de la WOA (Web Oriented Architecture) pour permettre une acquisition de savoir efficiente tout au long du cursus de l’élève ingénieur en informatique. Modalités de contrôle des connaissances Pas d’évaluation Mots clefs WOA, RESTful, open APIs, mashups, scalability

Matière/Category 2: Techniques d’ingénieur 2

Responsable Esther Pacitti-Valduriez Contexte L’UE "Techniques de l’ingénieur" vise à fournir aux étudiants les bases leur permettant d’appréhender leur futur métier de spécialiste des systèmes d’information en mettant l’accent sur les concepts inhérents : concepts et méthodes d’analyse et de conception, solutions de stockage sont apparus pour faciliter et fiabiliser le processus de conception, d’interrogation et de gestion efficace des données sur mémoires secondaires. Ces outils sont utilisés dans de nombreuses applications. Contenu L’objectif de cette UE est de regrouper les fondements de la conception et du traitement de données classiques relationnelles, d’analyse et conception de systèmes d’information, pour la conception et le développement des applications relationnelles, dans un continuum. Prérequis Aucun pré-requis n’est nécessaire à cette UE, le cycle de vie de l’information depuis la conception simplifiée d’un système jusqu’a la réalisation logicielle y étant traité.

Outils collaboratifs SVN X1S610 Coefficient 0 Volume 1.5 CM 1.5 TD Enseignant Arnaud Castelltort Description

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Le monde de l’entreprise est en perpétuelle évolution, les méthodologies de travail et les outils qui le composent aussi. Aujourd’hui l’entreprise est entrée dans une ère collaborative. L’objectif de ce cours est de fournir aux étudiants les clefs pour mener à bien leurs projets en phase avec les pratiques actuelles du marché du travail. Grandes parties : - Cours magistral sur le coopératif / collaboratif et le choix des outils (synchrone/asynchrone; outil pour structurer, collaborer, diffuser, partager, etc.) nécessaires pour mener à bien des projets. - Présentation d’outils avec démonstrations. - TD autour des gestionnaires de codes sources (SCM) Les objectifs sont les suivants : - Savoir utiliser le bon outil en fonction de la situation - Avoir une connaissance des outils actuels du marché - Avoir une initiation à un outil de gestion de codes sources Modalités de contrôle des connaissances Pas d’évaluation Mots clefs outils collaboratifs, SVN, Git

UML Statique X1S611 Coefficient 1.5 Volume 9 CM 9 TD 8 Projet Enseignant Michel Sala Description L’objectif de cet enseignement est, après avoir situé la notion de modélisation orientée objet, d’expliquer le rôle unificateur du modèle UML. Ce positionnement réalisé, les notions de représentation des concepts orientés objet et des relations entre eux (association, agréation, généralisation) seront abordées. Modalités de contrôle des connaissances examen Mots clefs UML, UML statique

Traitement de données relationnelles X1S612 Coefficient 2 Volume 9 CM 15 TD Enseignant Esther Pacitti Description Introduction au modèle relationnel et son algèbre, les fondements, architectures des SGBD, architectures de stockage et traitement de transactions (concurrence, gestion de pannes). Ce module permet de comprendre dans un premier temps, la vision du modèle relationnel sur la perspective de l’algèbre relationnelle et ses opérateurs fondamentaux, qui est la base de la compréhension des langages de requêtes déclaratives (e.g. SQL). Ensuite l’architecture de base des SGBD est présente pour donner une vision interne du fonctionnement d’un noyau de traitement de données. A partir de cette vision, les différentes solutions de stockage de données sont présentées (hachage, organisations indexees) pour connaître les choix à faire au moment de la création d’une base de données. Finalement, la gestion de transactions est présenté pour comprendre comment s’effectue le traitement de pannes, et la gestion efficace de la concurrence concernant les modes de isolation, au sein d’une application Modalités de contrôle des connaissances 1 contrôle continu (40% de la note finale) 1 examen (60% de la note finale) Mots clefs Algèbre Relationnelle - Requêtes ; Architecture SGBD ; Archtecture de Stockage ; Gestion de Pannes ; Transactions - Isolation

Introduction à la conceptualisation orientée objet X1S613

Développement d’applications relationnelles X1S615 Coefficient 3.5 Volume 6 CM 24.5 TD 19.5 TP 6 Projet Enseignant Anne Laurent Description Cet ECUE traite de l’apprentissage des langages SQL et PL/SQL. Le langage SQL est introduit de façon à acquérir les langages de manipulation, de définition et de contrôle des données, y compris la gestion des contraintes statiques.

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Le langage PL/SQL est introduit de manière à acquérir les manipulations complexes et la gestion de contraintes dynamiques au travers des déclencheurs (triggers). Une mise en pratique est proposée à travers de séances de TP effectuées en utilisant le SGBD Oracle. Modalités de contrôle des connaissances projet (50% de la note finale) examen (50% de la note finale) Mots clefs SQL; PL/SQL; requêtes complexes; architecture de connexions aux données

Semestre 7

Matière/Category 1: Conception développement logiciel

Responsable Tiberiu Stratulat Contexte Cette UE propose aux étudiants une perspective moderne, du point de vue du génie logiciel, au development des applications complexes. Selon cette perspective, la programmation n’est qu’une étape du cycle de vie d’un logiciel et doit être précédée par la compréhension ou l’analyse du problème, la conception et la modélisation de sa solution, et suivie par la suite par une phase de test du logiciel qui en résulte, pour s’assurer de sa qualité avant d’être livré aux clients. Contenu Cette UE regroupe plusieurs ECUE couvrant des matières classiques liées au génie logiciel comme la programmation orientée en Java, la modélisation orientée objet en UML, les frameworks, les designs patterns, les tests et la conception des interfaces utilisateur. Prérequis Ce UE nécessite des bonnes bases en programmation imperative et algorithmique, des connaissances des systèmes d’exploitation, bases de données et programmation parallèle proposées

Génie logiciel 1 X1S700 Coefficient 6 Volume 36 CM 36 Td Enseignant Tiberiu Stratulat Description I. Introduction 1. Le génie logiciel et le métier d’ingénieur en informatique 2. La complexité et les qualités d’un produit logiciel 3. Cycle de vie d’un projet informatique II. Programmation orientée objet – Programmation en Java 1. Pensée orientée objet 2. Java – concepts orientés objet de base

1. Objets, classes, instances 2. Héritage, liaison dynamique, polymorphisme, classes abstraites, interfaces 3. Packages

3. Java–mécanismesavancés 1. Collections 2. Exceptions 3. Entrées/Sorties – sockets, sérialisation 4. Programmation parallèle – threads 5. Réalisation des interfaces graphiques : AWT et Swing

4. Eclipse III. Genie Logiciel 1. Programmation par composantes, frameworks 2. Principes de conception (diviser pour régner, accroître la cohésion, couplage faible, abstraction élevée, réutilisation, flexibilité et adaptabilité, portabilité, conception par contrats) 3. Principes de conception architecturale, types d’architectures (client-serveur, MVC) 4. Design patterns 5. Etude de cas Modalités de contrôle des connaissances examen Mots clefs programmation orientée objet, java, swing, Eclipse

Conception objet et UML dynamique X1S701 Coefficient 1 Volume 3 CM 9 TD 2 Projet Enseignant Michel Sala Description Dans le cadre de ce module, nous allons étudier les différentes vues : vue de machine d’état, vue d’activité et vue des interactions.

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Dans ces différentes vues,nous étudierons le diagramme de machine d’états,le diagramme d’activités, le diagramme de séquences et le diagramme d’activité Modalités de contrôle des connaissances projet Mots clefs UML, vue de machine d’état, vue d’activité, vue des interactions

Expérience utilisateur X1S702A

Matière/Category 2: Optimisation et méthodes mathématiques pour l’entreprise

Responsable Gwladys Toulemonde, Eleonora Guerrini Contexte Identifier la difficulté d’un problème d’optimisation ou décisionnel que l’on cherche à résoudre est fondamental. C’est un des objectifs de cette UE. Des techniques de réduction et/ou d’approximation du problème sont ensuite présentées à travers un certain nombre de techniques comme par exemple des algorithmes gloutons (voir cours complexité et graphes 2). Afin d’aider à certaines prises de décision basées sur des données recueillies, les techniques de réductions de dimension et de modélisation étudiées dans le volet statistique de l’UE vont également être d’un grand intérêt et compléter les connaissances et compétences des etudiants concernant les méthodes mathématiques pour l’entreprise. Contenu Ces enseignements vont permettre aux étudiants de mieux comprendre, de formaliser et de résoudre des problèmes décisionnels dont les enjeux stratégiques sont de plus en plus importants en entreprise. Prérequis Cette UE s’appuie sur des enseignements fondamentaux vus en IG3

Mathématiques de la décision 2 X1S710 Coefficient 3 Volume 22.5 CM 15 TD Enseignant Marc-Olivier Czarnecki Description Optimisation en nombres entiers au travers d’un exemple réel : le problème du choix social et de la représentation. Modélisation des attentes et du choix des objectifs. Méthodes de répartition, comportement et solution d’un problème d’optimisation. Méthode du plus fort reste, méthode de Sainte Lagüe et moindres carrés, méthodes de diviseurs et critères d’inégalité maximale. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu et projet Mots clefs principes de modélisation, optimisation en nombre entiers, représentation

Graphes 2 X1S711 Coefficient 2.5 Volume 12 CM 15 TD Enseignant Eleonora Guerrini, Ioana Pasca Description D’abord la modélisation d’un réseau de transport à l’aide d’un graphe, algorithmes de recherche du flots maximum sur les réseaux. La deuxième partie du cours est dédiée à la découverte et à la conception d’algorithmes d’approximation, avec différentes techniques. Après avoir défini un problème d’optimisation, le cours introduit les algorithmes gloutons et la programmation dynamique. Une dernière partie du cours est dédiée à l’introduction des algorithmes de routage. Les enseignements se déroulent à l’aide de l’application Nearpod, qui permet des cours interactifs : les étudiants sont sollicités à plusieurs reprises pour répondre à des question ou dérouler des algorithmes introduits en cours. Modalités de contrôle des connaissances Un examen final Questions posées tout au long des cours à l’aide de l’application mobile "Nearpod". Mots clefs problème du flot dans un réseau, algorithmes de routage ; algorithme de Ford-Fulkerson ; algorithmes d’approximation; algorithmes gloutons; programmation dynamique

Modélisation statistique et analytique de données X1S713 Coefficient 3 Volume 30 CM 6 TD 6 Projet Enseignant Gwladys Toulemonde, Vanessa Cucurullo, Néjib Dalhoumi Description

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Cette ECUE se veut le plus opérationnel possible et doit permettre de comprendre les grandes méthodes et les principaux modèles de l’analyse des données utilisés dans les entreprises. A l’issue de ce cours (dispensé sous la forme de cours-Tds), les étudiants sont capables de produire et de commenter, de façon autonome, une analyse statistique sur de grands tableaux de données, et ce à partir du logiciel libre R. Un projet de mise en situation réelle est proposé en partenariat avec la Mutuelle des Motards. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu : 1/3 Projet : 1/3 Examen final : 1/3 Mots clefs Analyses descriptives multivariées (ACP, AFC, ACM); Techniques de régression ; Analyse de la variance ; Méthodes de classification ; Analyse de données

Matière/Category 3: Système d’information et bases de données

Responsable Jacques Ruiz Contexte Le contexte est celui d’une participation active à l’élaboration et la mise en oeuvre dune application informatisée de gestion, autour d’une base de données relationnelle et/ou décisionnelle. Les besoins sont exprimés par la maîtrise d’ouvrage pour résoudre un problème de gestion, la résolution est effectuée à travers des outils intégrant des moteurs de type SGBD. Contenu L’Unité d’Enseignement a pour objectif de donner aux étudiants une méthode pour analyser et concevoir des applications informatiques autour d’une base de données dans le but de résoudre un problème de gestion qu’ils auront préalablement compris et modélisé. Cette méthode utilise les trois niveaux d’invariants décroissants (Conceptuel, Logique, Physique) ainsi qu’un cycle de vie classique ( Etude préalable, Conception, Réalisation, Tests, Mise en œuvre). L’ensemble des démarches sont préalablement présentées ( V, W, Spirales) en indiquant leurs avantages et inconvénients. Le cours s’attache à mettre en relief tous les aspects à prendre en compte dans les phases d’analyse et de conception des systèmes d’information : aspects organisationnels, fonctionnels, financiers et enfin techniques tant au niveau des données que des traitements et des communications Prérequis cours de 3ème année en CSI et Bases de données

Base de données relationnelles, objet et spat. X1S720A

Entrepôts de données X1S721 Coefficient 2 Volume 10.5 CM 6 TD 15 TP Enseignant Anne Laurent, Yannick Chaze Description Ce module vise à présenter les principes fondamentaux qui distinguent les bases de données décisionnelles des bases de données transactionnelles, par l’introduction des concepts associés aux entrepôts de données. Les entrepôts de données utilisant des types et modèles complexes, on s’attache d’abord à travailler sur les Types Abstraits de Données au travers de leur utilisation dans les bases de données relationnelles-objets. Après une présentation globale du processus de traitement décisionnel des données, par la présentation des principes des entrepôts de données, de leur conception (schémas étoile, flocons, constellation), de leur alimentation (ETL), et de leur utilisation dans la phase de reporting, il s’agit de détailler les différents aspects, et notamment l’architecture des bases de données multidimensionnelles et les opérateurs OLAP pour la navigation. Une mise en oeuvre avec les logiciels leaders du marché permet enfin de valider les savoirs par une étude de cas. Modalités de contrôle des connaissances projet : 50% de la note finale examen : 50% de la note finale Mots clefs entrepôts de données ; OLAP ; Bases de données décisionnelles ; ETL ; modèles multidimensionnels ; bases de données relationnelles-objets

Fouille de données X1S722

Conception des systèmes d’information X1S723 Coefficient 4 Volume 16.5 CM 28.5 TD 24 Projet

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Enseignant Jacques Ruiz Description comprendre les problèmes posés par la gestion des organisations, savoir les modéliser, concevoir une solution organisationnelle, fonctionnelle et technique permettant d’améliorer le fonctionnement de l’organisation. Savoir évaluer (coûts, limites, apports, risques) ces solutions. Modalités de contrôle des connaissances étude de cas faite en groupe (3) : 50% de la note partiel de 3h : 50% de la note Mots clefs conception des systèmes d’information ; méthodes de CSI;MCD;MCC

Semestre 8

Matière/Category 1: Techniques d’ingénieur 3

Responsable Christophe Fiorio Contexte Les nouvelles technologies liées à la mobilité et à la gestion de données à large échelle sont de plus en plus présentes. Cette UE vise à présenter les outils fondamentaux pour appréhender ces enjeux. Contenu Le contenu de l’UE est décomposé en deux axes principaux : 1) principes de bases de données distribuées, au sens large, pour les applications et/ou systèmes de stockage distribuées. La galaxie de modèles de données NoSql sont abordés au sein des applications innovatrices. Conception de bases de données distribuées relationnels et NoSQL. Développement des applications NoSQL. 2) applications mobiles : conception et développement Prérequis Principles of Distributed Database Systems, M. T. Ozsu, P. Valduriez, Springer, Third Edition, 2010

Tests X1S800

Projet génie logiciel X1S801 Coefficient 2.5 Volume 4.5 CM 4.5 TD 9 Projet Enseignant Tiberiu Stratulat Description L’objectif de cette ECUE est de donner aux étudiants la possibilité de passer par toutes les étapes nécessaires à la réalisation d’un projet informatique complexe : analyse, modélisation, conception, development et tests. Pour les mettre en situation réelle, le sujet est choisi à partir d’une vraie demande et le travail sera réalisé en équipe, formée d’au moins 4 personnes. Modalités de contrôle des connaissances evaluation du travail fourni (documents, programmes, tests) et de la soutenance orale. Mots clefs projet informatique ; programmation Java ; modélisation UML ; tests logiciels ; Design patterns

Bases de données nouvelle génération X1S802 Coefficient 2 Volume 18 CM 18 TD Enseignant Esther Pacitti Description L’évolution des techniques informatiques depuis les vingt dernières années permet d’adapter les outils informatiques à l’organisation des entreprises. La puissance des micro-ordinateurs et des stations de travail, la fiabilité et la souplesse des SGBD relationnels, les performances des réseaux permettent d’envisager une répartition des ressources informatiques tout en préservant l’essentiel. D’autre coté, avec le phénomène récent du big data, des nouveaux modèles de données et de stockage distribuées ont été proposés. Ce module présente les principes de bases de données distribuées dans un sens large, pour les applications et/ou systèmes de stockage distribuées. Contenu : -conception des bases de données relationnels distribuées -traitement de requêtes -traitement de transactions (2PC) -Méthodes réplication de données (multi-maitre et mono-maitre) -Galaxie NoSQL : CAP, MongoDB, Neo4J, DHT, etc

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-conception des bases de données NoSQL -développement des applications NoSQL Modalités de contrôle des connaissances Contrôle Continu (40%) et Examen (40%) et rendu de TP (20%) Mots clefs conception des bases de données distribuées ; traitement de données distribués (requêtes, transactions, etc) ; bases de données NoSQL

Développement applications mobiles X1S803 Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD 12 Projet Enseignant Christophe Fiorio Description Le cours est dédié à la présentation des concepts et méthodes de conception et de développement des applications mobiles. Il est organisé autour de la présentation des principaux paradigmes associés qui sont mis en oeuvre sous la forme d’un projet de développement sous iOS avec Objective C. Modalités de contrôle des connaissances projet Mots clefs mobilité ; conception d’applications mobiles ; développement d’applications mobiles ; iOS ; Objective C

o S8 Matière = Professionnalisation XIG81A Liste UE 81A XLIG81A Responsable Lysiane Buisson Contexte Préparation à la vie en entreprise Contenu Connaissance du monde et du fonctionnement de l’entreprise à travers des projets, une simulation et une mise en situation réelle (stage et projet avec un client externe). Prérequis Cette UE met en oeuvre toutes les connaissances et compétences acquises lors de la formation

Matière/Category 2: Professionnalisation

Responsable Lysiane Buisson Contexte Préparation à la vie en entreprise Contenu Connaissance du monde et du fonctionnement de l’entreprise à travers des projets, une simulation et une mise en situation réelle (stage et projet avec un client externe). Prérequis Cette UE met en oeuvre toutes les connaissances et compétences acquises lors de la formation

Simulation d’entreprise X1S810 Coefficient 2 Volume 1 CM 19 TD Enseignant Isabelle Bourdon Description La simulation d’entreprise permet aux étudiants, regroupés en équipe , de s’affronter aux autres sur un marché simulé concurrentiel, saisonnier, et complexe. Des connaissances en gestion comptable et financière, en stratégie et marketing sont plus poarticulièrement utilisées. Mise en situation concrète dans le cadre d’une démarche pédagogique innovante. Modalités de contrôle des connaissances note de l’évaluation de la silmulation Mots clefs management ; marketing ; gestion des processus ; prise de décision ; fonctions de l’entreprise ; simulation ; environnement organisationnel

Techniques gestion projet X1S811 Coefficient 2 Volume 12 CM 10 TD 10.5 Projet Enseignant Jacques Ruiz Description le cours consiste à présenter les phases (définition, planification, suivi, recette) de la gestion d’un projet d’automatisation Les TP consistent à partir de leur projet industriel réel de mettre en oeuvre ces phases : définition de la mission, calcul des charges prévisionnelles, ordonnancement des tâches, planification, suivi, explication des écarts, planification du reste à réaliser. Modalités de contrôle des connaissances contrôle des documents de définition et de planification puis des documents de suivi. séance orale de suivi et d’explications Mots clefs suivi de projet ; outils de gestion de projet ; charges d’un projet

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Semestre 9

Matière/Category 1: Solution Entreprise

Audit des systèmes d’information X1S931 Coefficient 0.5 Volume 9 CM Enseignant Laure Dubreuil, Vincent Gerbet Description Pas noté Modalités de contrôle des connaissances Pas noté Mots clefs audit, système d’information

En. Appli. Solutions X1S932A Coefficient 1.5 Volume 18 CM Enseignant Pierre Dejean, Christophe Menichetti, Xavier Ambard Description La formation a pour objectif l’introduction des applications de gestion d’Entreprise que sont les ERP, SCM, CRM, . . . et la compréhension de l’évolution des besoins depuis la création des premières applications de gestion industrielles (MRP) jusqu’à l’ère de l’e-Business et du Software as a Service. Les trois premières parties du cours consistent à pré- senter l’application concernée et au travers d’exemples réels expliquer les besoins qui amènent les Entreprises à considérer ces solutions. La dernière partie fait le lien entre la majorité des applications qui ont soutenu la demande croissante des besoins des Entreprises dans ce domaine Modalités de contrôle des connaissances Présence en cours Mots clefs SCM; CRM; DW; ERP; SRM; BW

Optimisation des systèmes d’information X1S933A Coefficient 0.5 Volume 6 CM Enseignant Francis Cougard, Sébastien Llaurency, Christophe Chatelus Description "Il s’agit d’une présentation des solutions de virtualisation , de la terminologie associée , du marché. En complément , les solutions de virtualisation VM- ware dans le monde Intel et IBM Power dans le monde UNIX sont détaillées" Consolidation des SI Introduction à la consolidation (Description et objectifs) Consolidations physique et logique Les Challenges Quelles technologies et processus peuvent nous aider ? Modalités de contrôle des connaissances QCM Mots clefs virtualization, IT consolidation

Matière/Category 2: Internet of Things

Traitement des informations large échell. X1S941A

Capteurs et microsystèmes X1S943A

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Identification par radiofréquence X1S944A

Matière/Category 3: Architecture des systèmes d’information

Responsable Clement Jonquet Contexte Pas noté Contenu AISI : La formation introduira également les composants principaux et les critères de décisions permettant de choisir parmi les composants disponibles, tant sur le plan applicatif que sur le plan infrastructure. Cette partie de la formation introduira les autres chapitres de l’option ASI, et les positionnera dans un schéma global, complémentaire et cohérent. De nombreux exemples seront présentés et utilisés pour faire le lien entre cette introduction et les autres chapitres de la formation ASI. AIOP : A. Internet & the Web (4h) B. Web Application Architecture Models (4h) C. Web Application Technologies (3h) D. Service-Oriented Architecture Principles (2h) E. Web Service Technologies (2h) F. Microsoft .NET Framework (3h) G. Java Enterprise Edition Framework (3h) H. Mobile Web Application (3h) I. Future Web Application (3h) USI : - Présentation du concept d’urbanisation : origines, dé- finitions, enjeux, situation actuelle, objectifs. . . - Outils de l’urbanisme : cadres d’analyse, cartographies, cartes de transformation. . . - Focus sur les outils de cartographie - Présentation d’une méthodologie de réalisation d’un schéma directeur AS: - Introduction aux technologies de stockage - Architecture des systèmes de stockage - Le protocole Fibre Channel et les architecture SAN - Architectures NAS - Les challenges dans les systèmes de stockage - Les fonctions avancées utilisées dans le stockage - Game de stockage IBM et mesures de performance Prérequis Génie logiciel, design patterns, XML et base de données relationnelles, modèle client/serveur, reseaux

Applications WEB et inter-opérabilité X1S900 Coefficient 5.25 Volume 26 CM 12 TD 18 TP 11.5 Projet Enseignant Clement Jonquet, Franck Gil, David Bensussan, Arnaud Castelltort Description We look into how building new application for companies and people to be on the Web : - Understand general principles to properly design and develop web applications - Core protocols & languages - Get a clue about the technologies involved - Client & server sides - Understand why things are as they are to understand and reproduce architectural choices Modalités de contrôle des connaissances projet Mots clefs Application web ; Framework web ; interopérabilité ; architecture orientée service; service web (SOAP, REST)

Web intelligence X1S901A Coefficient 0.25 Volume 6 CM Enseignant Clement Jonquet

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Description Cet enseignement a pour but de présenter les bases du web sémantique, d’en présenter les concepts et les enjeux. Ce cours est une introduction. Il se base sur 2 conférences : le béaba de la création d’ontologie et la présentations des technologies du web sémantique par le W3C. Le cours est complété par une série de présentation d’applications. Modalités de contrôle des connaissances aucun Mots clefs web semantique; Web 2.0; web de données; ontologies ; RDF, OWL, SPARQL, RIF

Urbanisation des systèmes d’information Coefficient 0.5 Volume 6 CM Enseignant Nicolas Dieudonné Description L’objectif de cette formation est de sensibiliser les apprenants aux démarches d’urbanisation du système d’information, dont les objectifs sont de rationaliser, mutualiser et homogénéiser le système d’information des organisations. Modalités de contrôle des connaissances Présence en cours Mots clefs systeme d’information ; Urbanisation ; Cartographies ; Schéma Directeur

Récupération de données X1S903 Coefficient 0.25 Volume 3 CM Enseignant Michel Sala Description Dans cet enseignement, après avoir étudié les spécificités de la mission d’un expert judiciaire, on analyse les différentes techniques "forensic" de récupération de données sur des matériels informatiques, de stockage et de téléphonie. Modalités de contrôle des connaissances contrôle continu (1/3 de la note finale) examen (2/3 de la note finale) Mots clefs forensic ; récupération de données ; expert judiciaire

Prog. Fonctionnelle X1S904 Coefficient 2 Volume 15 CM 6 TD Enseignant Anne Laurent, Cédrine Madera, Christophe Boronat Description Cet enseignement a pour but de compléter les acquis des modules d’entrepôts de données et de statistiques et économétrie en présentant les principales méthodes de fouille de données en les replaçant dans le processus plus général d’extraction de connaissance. Le module est organisé en différentes étapes, permettant en premier lieu de présenter les principales catégories de problèmes en fonction du type de données manipulées (e.g. numériques vs. symboliques ou textuelles), les principales tâches de fouille (e.g. supervisé vs. non supervisé) et les principaux enjeux (e.g. passage à l’échelle). Une attention particulière est portée à la présentation des méthodes de validation et à la mise en œuvre sur des formats de données différents, y compris textuels. Des séances de travaux pratiques sont proposées pour traiter des données réelles à l’aide de logiciels (suite IBM, Weka, Rainbow).

Matière/Category 4: Méthodes et systèmes d’information

Responsable Jacques Ruiz Contexte Pas noté Contenu QSI : • Sustainable development • What is Green IT? • Why Green IT has become so important today? • Identify the drivers for Green IT • How the Energy Efficiency concepts can be applied at any level in an Enterprise ? • Optimize the Data Center • Organizations and metrics available for Green IT measurement • Green IT and Carbon Emission policy What are the existing Best Practices ? Prérequis Pas noté

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Panorama des méthodes de conception X1S910 Coefficient 2 Volume 30 CM Enseignant Jacques Ruiz Description Ce module vise tout d’abord à présenter et analyser les principales méthodes d’analyse et de conception existantes et d’en dresser les caractéristiques majeures. La connaissance des concepts de base des principaux courants méthodologiques intervenant dans le développement des SI doit permettre de s’intégrer plus efficacement dans des équipes de projet utilisant déjà des méthodes, de choisir une méthode de développement pour une entreprise, de participer à l’industrialisation des processus de développement RESUME : Après une présentation des courants méthodologiques majeurs, il s’agit d’explorer et d’analyser les méthodes de conception existantes afin d’en dresser les spécifi- cités. Les concepts principaux de modélisation sont évoqués par courant puis par méthode. Les démarches inhérentes à chaque méthode sont abordées en faisant ressortir la spécificité de chacune. Modalités de contrôle des connaissances résumé écrit (50%) et présentation orale (50%) d’une méthode de conception Mots clefs méthodes de conception des SI ; courants méthodologiques ; conception sytémique ; conception objet

Qualité des systèmes d’information X1S911 Coefficient 1 Volume 14 CM 3 TP Enseignant Valentina Yauri, Emmanuel Tong-Viet, Isabelle Bourdon, Sanaa Ait-Daoud, Sylvain Tourrière, Francis Riquet Description Panorama sur la qualité des systèmes d’information et les problématiques de green IT. L’objectif de ce cours est de montrer aux élèves l’importance de mettre en place une démarche qualité dès début d’un projet in-formatique, mesurer les indicateurs qualité avec des outils open source tout au long du projet pour assurer une réussite du projet. L’objectif de cette formation est de sensibiliser les étudiants aux problématiques liées à l’utilisation de l’informatique en entreprise, telles que la consommation électrique, les besoins en énergie, les salles informatiques, l’impact des pratiques (virtualisation, consolidation). Modalités de contrôle des connaissances Présence en cours Mots clefs qualité des SI ; TIC et développement durable ; green IT

Tests des systèmes d’information X1S912 Coefficient 0.25 Volume 3 CM 6 TP Enseignant Géraldine Zègre Description Ce cours a pour objectif de principe les principes de base du test des systèmes d’information. Modalités de contrôle des connaissances Ce cours présente les basiques du testing (état des lieux, terminologie, principes, typologie, positionnement dans le cycle de vie logiciel) puis décrit le processus de qualification (stratégie, préparation, exécution, bilan). Le TP permet de mettre en application les grands principes du testing dans le contexte d’un projet d’étude conçu et développé par les étudiants. Mots clefs Qualification ; tests système ; tests d’intégration ; tests unitaires

Sécurité des systèmes d’information X1S913 Coefficient 1.25 Volume 12 CM Enseignant Jean-Marc Darees Description La formation a pour objectif de comprendre : les besoins de sécurité des systèmes d’information et de leur évolution. Les normes encadrant celle-ci, d’introduire les principales couches d’un framework de sécurité et de connaître les moyen les plus répandus de sécurisation des données informatique. C’est une approche du metier d’architecte d’infrastructure informatique spécialisé en sécurité Modalités de contrôle des connaissances QCM Mots clefs sécurité ; normes ; PKI ; conformité ; cryptographie ; certificat digital

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Objectifs de la Formation et Compétences Cette formation a pour vocation de former des ingénieurs généralistes dans le domaine des matériaux dans une perspective de développement durable. A sa sortie de l'école, l'élève ingénieur Matériaux :

• est capable de gérer les aspects techniques, humains et économiques d’un projet ou d’une activité dans le domaine des matériaux de grande diffusion ou à haute valeur ajoutée ;

• possède une vision globale de l’entreprise lui permettant de s’adapter, d’évoluer à long terme et d’accompagner son évolution dans un contexte mondialisé.

• a acquis des bases scientifiques solides en chimie, physique et mécanique et une bonne connaissance des technologies propres aux différentes classes de matériaux : polymères, verres, céramiques, métaux ;

• est attentif aux problématiques actuelles de durabilité, de recyclage et d'éco-conception ; • sait intégrer les contraintes et réalités liées à la culture d'entreprise (économie, normes, réglementation...).

Semestre 5

Matière/Category 1: Sciences de la matière

Responsable Gilles Guerrero Contexte Afin d’aborder la science des matériaux, les étudiants ont besoin de bases solides en : • chimie minérale • chimie organique • thermodynamique • structure de la matière • physique statistique • mécanique des milieux continus L’objectif de cette UE est d’apporter ces bases et de faire découvrir le monde des matériaux aux étudiants par une très courte introduction à ce domaine. Prérequis Notions de bases de chimie, physique et mécanique de 1er cycle (niveau L1 et L2)

Chimie organique X2S500 Coefficient 3 Volume 12 CM, 9 TD, 8 TP, 29 THE Enseignant Gilles Guerrero Description Objectifs : Remise à niveau en chimie organique pour les étudiants n’ayant pas ou peu travaillé cette matière depuis leur baccalauréat en vue de leur permettre de suivre avec profit les cours de matériaux, en particulier ceux relatifs aux polymères et composites. Rappels fondamentaux des notions de base pour les autres étudiants. Contenu : Cours : Chimie Organique Générale : structure des molécules organiques, stéréochimie, stéréoisomérie, réactifs et réactions, notion de mole Chimie Organique Descriptive: nomenclature, fonctions organiques et organométalliques. Monomères, oligomères et polymères Travaux Dirigés : Séries de travaux dirigés relatifs à la chimie organique permettant de raisonner sur des problèmes concrets se rapportant aux différentes parties du cours. Travaux Pratiques : Chimie organique 1. Présentation des travaux pratiques, sensibilisation aux risques chimiques et à la sécurité en laboratoire. Présentation des salles de TP et de leur fonctionnement. 2. Estérification et saponification : Synthèse organique, purification par recristallisation 3. Préparation du triphénylcarbinol : Synthèse organométallique , travail sous atmosphère contrôlée Modalités de contrôle des connaissances Documents non autorisés. L’examen comportera une question de cours ainsi qu’un (ou des)

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problème(s) directement relié(s) au contenu du cours. Pour les travaux pratiques: note de contrôle continu basée sur les compte-rendus de TP, une note de manipulation, et le comportement personnel. Mots clefs liaison, interaction; hybridation, géométrie; familles, fonctions; mécanismes, réactivité Prérequis chimie organique du baccalauréat

Chimie minérale X2S501 Coefficient 2 Volume 6 CM, 6 TD, 16 TP, 28 THE Enseignant Gilles Guerrero Description Objectifs : Remise à niveau de chimie minérale abordant les réactions en solution : solubilité-précipitation et oxydoréduction. Cours : Aspects quantitatifs en chimie : Nombre d’Avogadro, mole, stoechiométrie, rendement. Définition d’une solution, molarité, concentration, applications. Solubilité et Précipitation en solution aqueuse : notion de solubilité, de produit de solubilité. Présence d’ions communs en solution. Prédictions des réactions de précipitation, Qps, Kps. Paramètres influençant la solubilité (complexes, pH). Séparations sélectives par précipitation. Oxydo-Réduction : notion de degré d’oxydation, réactions d’oxydo-réduction, équilibrage des équations, réactions à 3 ou 4 équilibres, titrages, électrochimie (potentiels, équation de Nernst). Travaux Dirigés : Séries de travaux dirigés relatifs à la chimie en solution permettant de raisonner sur des problèmes concrets se rapportant aux différentes parties du cours. Travaux Pratiques : Chaque TP se fera sur deux séances. 1. Synthèse et caractérisation d’une zéolithe A et d’un supraconducteur de type YBaCuO. 2. Préparation et caractérisation de divers oxydes de fer Modalités de contrôle des connaissances Documents non autorisés. L’examen comportera une question de cours ainsi qu’un (ou des) problème(s) directement relié(s) au contenu du cours. Pour les travaux pratiques: note de contrôle continu basée sur les compte-rendus de TP, une note de manipulation, et le comportement personnel. Mots clefs Solutions, Solutions saturées, Précipitation; Réac- tion équilibrée; Transfert d’électrons, 1/2 équations; Nombre d’oxydation, Oxydoréduction ; Titrage, Pile Prérequis notions de chimie en solution de 1er cycle

Soutien en Chimie X2S502 Coefficient 0 Volume 15 TD, 15 THE Enseignant Gilles Guerrero, S. Richeter Description Acquisition d’un niveau minimum requis en chimie organique et minérale pour les étudiants venant d’un cursus en contenant peu. Permettre une homogénéisation des connaissances en chimie pour tous les étudiants de la promotion. 10 créneaux de 1h30 de TD. Les quatres premiers créneaux sont réservés à une mise à niveau en RMN 1H en solution et en spectroscopie infrarouge afin de permettre l’interprétation de spectres nécessaire en TP de Chimie. Les autres séances de 1H30 permettent une approche différentes (enseignant différent / cours de chimie) des diverses notions vues en cours et en TD de chimie organique et minérale. Le contenu des séances de soutien est souvent réévalué et reformulé suivant les demandes et besoins des étudiants. Modalités de contrôle des connaissances Test de rentrée sous forme d’un QCM sur différents aspects de la chimie afin de détecter les étudiants ayant besoin de suivre le soutien en chimie. Pas de contrôle des connaissances en fin d’Unité d’Enseignement. Mots clefs RMN, Infrarouge; Socle de base, homogénéisation; Chimie organique ; Chimie minérale Prérequis niveau baccalauréat, L1, L2 en chimie organique et chimie minérale

Thermodynamique X2S502 Coefficient 3 Volume 18 CM, 18 TD, 36 THE Enseignant Caroline Vigreux Description Acquérir les connaissances de base de la thermodynamique générale et avoir un aperçu de certaines de ses applications. Etre capable d’utiliser les outils de la thermodynamique pour résoudre des problématiques en chimie, physique, mais également en mécanique (ex : torsion d’un fil, allongement d’une barre de caou- tchouc,. . . ) Cours :

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PARTIE A : De la thermodynamique en général : les définitions et grandeurs de la thermodynamique ; les principes de la thermodynamique ; les fonctions d’état ; les potentiels thermodynamiques ; les grandeurs molaires partielles ; les capacités calorifiques et coefficients calorimétriques ; l’équilibre entre phases, la variance, les potentiels chimiques, la règle des phases. PARTIE B : Quelques applications de la thermodynamique: la réaction chimique; les diagrammes d’Ellingham; les diagrammes d’équilibre du corps pur; l’étude des équilibres L/V des mélanges binaires. Travaux Dirigés : Exercices d’application du cours, avec pour objectif une familiarisation avec les volumes molaires partiels, les différentes fonctions d’état et relations de la thermodynamique, une étude des réactions chimiques et des diagrammes d’Ellingham, une approche des diagrammes d’équilibre du corps pur et des équilibres L/V des mélanges binaires. Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit de 1h30 Mots clefs thermodynamique générale Prérequis bases en mathématiques (dérivées partielles, intégration, formes différentielles…

Structure de la matière X2S504A Coefficient 4 Volume 16.5 CM, 43.5 TD, 59 THE Enseignant Gilles Silly, Eric Anglaret Description Objectifs : • Décrire les structures cristallines à partir d’empilements. • Classifier les cristaux par nature de liaison chimique. • Introduire les outils de la mécanique quantique. • Etudier les défauts dans les cristaux. • Etudier la symétrie des molécules et des cristaux. • Discuter les relations entre la symétrie et les propriétés physiques. Contenu : 1) Chimie du solide • Cristaux métalliques et structures compactes. • Principales structures ioniques. • Introduction à la description quantique de la liaison chimique. Modèle de la particule dans une boite. Liaison covalente. Structure de bandes. • Principales structures covalentes. • Défauts dans les solides. Défauts localisés (Schottky et Frenkel, centres colorés...). Diagrammes de Kroger. Défauts 1D, dislocations. Défauts plans et 3D. 2) Cristallographie • Symétrie moléculaire : opérations de symétrie, groupes ponctuels et tables de caractère. Chiralité, moment dipolaire. • Structure des cristaux : lois historiques de la cristallographie, symétrie naturelle des cristaux, clivages, structure réticulaire. Maille et motif atomique. Réseau direct et réseau réciproque. Notations cristallographiques. Réseaux de Bravais. • Symétriedanslescristaux:symétrieponctuelle,représentation stéréographique, les sept systèmes cristallins, symétrie spatiale, représentation de groupes simples. • Relations symétrie / propriétés physiques des matériaux : principe de Curie, symétrie des grandeurs physiques, applications aux matériaux. • Application à l’étude des métaux, des céramiques, des polymères semicristallins. • Utilisation du logiciel Carine® : étude et construction de réseaux, de projections stéréographiques. Construction et visualisation de structures simples. Calcul de distances interatomiques, d’angles entre rangées et plans réticulaires. Calcul de diagrammes de diffraction. Modalités de contrôle des connaissances 1 Partiel (50% de la note d’examen) 1 Examen final (50% de la note d’examen) + un Contrôle Continu bonificateur (+20% de la note d’examen) 1 compte-rendu de TP et un contrôle oral pendant les séances Mots clefs chimie du solide; christallographie Prérequis pas noté

Physique statistique appliqué aux matériaux X2S505A Coefficient 1 Volume 9 CM, 9 TD, 18 THE Enseignant Gilles Silly Description Acquérir les notions et compétences de base en physique statistique qui seront appliquées dans d’autres cours (physique du solide). Comprendre comment à l’aide d’un modèle statistique simple on peut accéder à une description macroscopique d’un système en partant d’une description microscopique. I Théorie cinétique des gaz : Rappels sur les notions de probabilité, densité de probabilité et calculs de valeurs moyennes. Application au modèle du gaz parfait dans le cadre de la théorie cinétique des gaz. Expression de la vitesse quadratique moyenne, de l’énergie interne et de l’équation d’état. II Ensemble microcanonique : Introduction de la notion de micro-états. Dénombrement des micro-états dans des systèmes simples pour des particules discernables ou non, de type fermion ou boson. Définition de l’entropie à partir de la théorie de l’information. Application à quelques systèmes isolés simples comme les

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défauts de type Schottky ou Frenkel dans les cristaux. III Ensemble canonique : Introduction de la loi de probabilité pour un système à l’équilibre avec un thermostat. Définition de la fonction de partition. Démonstration et utilisation des relations entre la fonction de partition et diverses grandeurs macroscopiques : énergie interne, pression, entropie, énergie libre. . . . Etude détaillée du modèle du gaz parfait. IV Ensemble grand canonique : Généralisation (sans démonstration) aux systèmes en contact avec un réservoir de particules. Notion de potentiel chimique. Application aux statistiques de Bose-Einstein et Fermi-Dirac. Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit de 1h30 Mots clefs probabilité ; ensemble ; fonction de partition ; gaz parfait ; statistique Bose-Einstein ; statistique Fermi-Dirac Prérequis mathématiques (probabilités) et Physique de premier cycle universitaire

Résistance des Matériaux 1 X2S508 Coefficient 1.5 Volume 9 CM, 9 TD, 8 TP, 26 THE Enseignant Jean-Michel Muracciole Description Objectifs : • Présenter une théorie simplifiée de la mécanique des milieux continus pour des structures rectilignes élastique. • Décrire le passage de la Mécanique des Milieux Continus à la Résistance des Matériaux. • Introduire la description des efforts et la cinématique adaptées • Mettre en place des outils analytiques rapides de prédimensionnement. • Utiliser des critères de dimensionnement. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : • Déterminer les inconnues d’un système isostatique ou non. • Déterminer l’état de contrainte dans une poutre droite. • Dimensionner une poutre droite d’après un critère • Calculer les déflections et les déformations pour une poutre droite. Contenu : Cours/TD : • Notions de poutre droite, de dimensionnement, de cahier des charges, • Description des efforts extérieurs, détermination des inconnues de liaison. • Formulation des Hypothèses faites en RdM • Notion d’effort intérieurs, champ statiquement admissible, équilibre local, équation du problème • Etude des sollicitations simples : traction-compression, flexion, torsion • Lois de comportement • Introduction de l’Energie de déformation et des théorèmes énergétiques • Cinématiques, Travaux virtuels et notion de déformation d’une poutre droite. • Dimensionnement élastique sollicitations simples–sollicitations composées Travaux pratiques : flexion d’une poutre droite, torsion d’une poutre droite, flexion-torsion d’une poutre droite. Modalités de contrôle des connaissances • Cours/TD : un examen terminal • TP : compte-rendus écrits et interrogation orale individuelle en cours de séance. Mots clefs Poutres droites ; Liaisons ; Efforts intérieurs ; Contraintes ; Déformations ; Déplacements ; méthodes énergétiques ; Dimensionnement Prérequis statique du solide, notion de contrainte et de déformation

Remise à niveau en mécanique X2S509 Coefficient 0 Volume 15 TD, 15 THE Enseignant Bertrant Wattrisse Description Objectifs : La population des étudiants recrutés en 1ère année d’école est assez hétérogène (PEIP, DUT, CPGE). L’objet de cette ECUE est donc de soutenir les étudiants afin de leur donner les bases (outils et concepts) nécessaires aux enseignements de mécanique qui suivront (mécanique des milieux continus, . . . ). Cette ECUE est donc entièrement traitée avant le début des premiers cours de MMC. Contenu : Cette ECUE présente les notions de base de mécanique du solide rigide. Le plan abordé est le suivant : – généralités, rappels de Mathématiques – vecteurs liés, torseurs – cinématique – principe fondamental de la statique – géométrie des masses – principe fondamental de la dynamique – puissance, énergie Modalités de contrôle des connaissances

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Pas de contrôle de connaissance Mots clefs cinématique, statique, dynamique, théorème de l’énergie cinétique Prérequis avoir des connaissances de base en analyse et en algèbre de niveau licence scientifique 2ème année

Matière/Category 2: Outils mathématique et informatiques

Responsable Bruno Koobus Contexte Cette UE a pour objectifs : • d’initier les étudiants aux bases de l’algorithmique, • d’introduire les outils mathématiques de base nécessaires à un ingénieur matériaux et/ou mécanicien (équations différentielles, éléments tensoriels, déve- loppements limités...) • d’introduire les outils de calcul scientifique de base nécessaires à un ingénieur matériaux, c’est à dire donner à l’étudiant une bonne maîtrise des techniques d’analyse numérique dans le but de pouvoir résoudre des problèmes modélisés sous forme mathématique qui ne permettent pas la construction d’une solution analytique de par la complexité et la taille des problèmes mis en jeu. Prérequis Connaissances de base en analyse et en algèbre de niveau Licence scientifique 2ème année.

Soutien en mathématiques X2S510 Coefficient 0 Volume 15 TD, 15 THE Enseignant Bruno Koobus Description Remettre à niveau les étudiants qui ont des difficul- tés en mathématiques en renforçant leurs acquis de façon à ce qu’ils puissent maîtriser et mettre en oeuvre les outils mathématiques vues en cours. Les notions introduites en cours qui ne sont pas correctement assimilées par ces étudiants sont donc revisitées en soutien. Il en est de même pour les exercices des feuilles de travaux dirigés qui ont pu poser problème. D’autre part, des notions de base en algèbre et en analyse (dans le domaine en particulier du calcul matriciel, du calcul différentiel et du calcul intégral) sont également abordées lors de ces séances de soutien dans le but de combler au mieux les lacunes des étudiants. A la fin de ce soutien, qui agit donc en complément du cours de Mathématiques, les étudiants doivent avoir acquis une maîtrise suffisante des outils mathématiques qui leur permettra de : • résoudre une équation différentielle ordinaire du premier ordre ou du deuxième ordre à coefficients constants, • reconnaître et manipuler les éléments tensoriels dans les équations de la mécanique, • mettre en oeuvre des développements limités d’ordre 2 de fonctions scalaires et vectorielles, • reconnaître les équations aux dérivées partielles et appliquer la méthode de séparation des variables à une EDP linéaire sur un domaine rectangulaire. Contenu : Revisiter les notions vues en cours de Mathématiques qui n’ont pas été correctement assimilées sur le calcul tensoriel, le calcul différentiel et les équations aux dérivées partielles. Renforcer les notions de base en algèbre et en analyse (en fonction des lacunes des étudiants : calcul matriciel, déterminant, éléments propres d’une matrice, nombres complexes, géométrie élémentaire, fonctions usuelles, dérivées, primitives, calcul intégral, fonctions d’une variable réelle, fonctions de plusieurs variables réelles, suites, séries entières). Modalités de contrôle des connaissances Pas de contrôle de connaissance Mots clefs Algèbre et analyse de base (niveau Licence scientifique 1ère et 2ème année) ; Calcul tensoriel ; calcul différentiel ; équations différentielles ordinaires ; équations aux dérivées partielles Prérequis connaissances de base en analyse et en algèbre de niveau Licence scientifique 2ème année

Mathématiques X2S511 Coefficient 3 Volume 24 CM, 24 TD, 48 THE Enseignant Bruno Koobus Description Introduire les outils mathématiques de base nécessaires à un ingénieur matériaux et/ou mécanicien, en accompagnant l’étudiant dans sa maîtrise des méthodes de calcul, afin qu’il puisse traiter de problèmes physiques modélisés sous forme mathématique. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : 1. résoudre une équation différentielle ordinaire du premier ordre ou du deuxième ordre à coefficients constants, 2. reconnaître et manipuler les éléments tensoriels dans les équations de la mécanique, 3. réaliser/manipuler des développements limités d’ordre 2 de fonctions scalaires et vectorielles, 4. reconnaître les équations aux dérivées partielles, 5. appliquer la méthode de séparation des variables à une EDP linéaire sur un domaine rectangulaire.

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Contenu : • Tenseurs. Géométrie (l’espace euclidien de dimension 3, bases orthonormées, produit scalaire, produit vectoriel, produit mixte). Formes linéaires, bilinéaires et tenseurs. Algèbre tensorielle (produit tensoriel, produit extérieur, contraction, produit contracté, produit doublement contracté, bases duales). • Calcul différentiel. Développements limités d’ordre 1 et 2 de fonctions scalaires et vectorielles; opérateurs différentiels (gradient, divergence, rotationnel, laplacien). Différentiation d’un champ de tenseurs (gradient tensoriel, divergence tensorielle, différentiation en coordonnées cylindriques et sphériques). • Equations différentielles ordinaires (EDO). Exemples et notion de conditions initiales et au bord. EDO scalaire linéaires du 1er et 2ème ordre. Systèmes d’EDO. Equations différentielles non linéaires. • Introduction aux équations aux dérivées partielles. Un peu de modélisation. L’équation de la chaleur stationnaire et instationnaire. L’équation des ondes. La méthode de séparation des variables (méthode spectrale). Modalités de contrôle des connaissances Un partiel en milieu de semestre + un examen final en fin de semestre Mots clefs calcul tensoriel, calcul différentiel, équations différentielles ordinaires, équations aux dérivées partielles Prérequis connaissances de base en analyse et en algèbre de niveau Licence scientifique 2ème année

Algorithme et matériaux lab X2S512A Coefficient 2 Volume 18 CMTD, 18 THE Enseignant Vincent Berry, Jean-Louis Bantignies, François Molino Description Cet enseignement vise à assurer aux étudiants les bases nécessaires en algorithmique pour : • comprendre un algorithme qui leur serait présenté • réaliser des procédures simples de calcul Les notions d’algorithmique abordées sont : • variablesettypessimplesetcomposés • conditionnelles, boucles (itérations) de différentes natures, éventuellement imbriquées • fonctions (nommage, appel, paramètres, valeurs de retour) L’application se fait dans en Matlab. Cet outil est aussi présenté pour lui-même et nous explorons certaines de ses fonctionnalités utiles à l’ingénieur (opérations sur les matrices, optimisation numérique, résolution d’équations, ...). Les applications passées en revues sont l’approximation d’intégrales, la résolution itérative d’équations transcendantales, le traitement d’images, la modélisation de processus itératifs simple (modèles de Markov), la résolution d’équations différentielles, . . . A la fin de cet enseignement, l’étudiant doit pouvoir : 1. traduire sous la forme d’un algorithme et d’un script Matlab une procédure de calcul 2. être capable de lire des données depuis un fichier 3. savoir quand recourir à Matlab (ou à un outil si milaire) pour réaliser des calculs itératifs L’étudiant a aussi acquis quelques notions sur : • la modularité/le découpage d’algorithmes en différentes fonctions. • la façon de détecter et corriger des erreurs de programmation • l’aspect complexité des calculs (efficacité, temps calcul) • les erreurs de calculs que peuvent commettre les ordinateurs en raison de la représentation des valeurs Contenu : Cet enseignement se déroule en six séances intégrées de Cours/TD/TP : • variables et types simples, flot d’exécution, conditionnelles, itératives simples • matrices, imbrications d’itératives, notion de script Matlab • lecture de fichiers de données, tracé de courbes • fonctions et paramètres • modularité du code, simulation d’un processus markovien, à une ou plusieurs dimensions • intégration de fonctions, résolution d’équations différentielles par méthodes de Runge Kutta Modalités de contrôle des connaissances Un examen final, sur machine ou sur feuille Mots clefs Algorithme, variable, fonction, paramètre, itérations, prémisses de l’optimisation numérique Prérequis pas noté

Calcul scientifique X2S513 Coefficient 3 Volume 18 CM, 16.5 TD, 34.5 THE Enseignant Bruno Koobus Description Introduire les outils de calcul scientifique de base né- cessaires à un ingénieur matériaux. Donner à l’étudiant une bonne maîtrise des techniques d’analyse numérique dans le but de pouvoir résoudre des problèmes modélisés sous forme mathématique qui ne permettent pas la construction d’une solution analytique de par la complexité et la taille des pro- blèmes mis en jeu. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir :

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1. calculer les racines d’une équation scalaire non linéaire, 2. trouver la solution d’un système linéaire en mettant en oeuvre des méthodes directes ou itératives, 3. calculer les valeurs propres et les vecteurs propres d’une matrice, 4. résoudre numériquement une équation différentielle ordinaire d’ordre 1 ou 2 (avec conditions initiales ou aux limites) ainsi qu’un système différentiel du 1er ordre. Contenu : 1. Recherche des racines d’une équation scalaire non linéaire (méthodes de substitution, de dichotomie, de la corde, de Newton, de la fausse position, de Schroder) 2. Résolution numérique de systèmes linéaires par méthodes directes (méthode de Gauss, factorisation LU et LDU, méthode de Cholesky) et itératives (Jacobi, Gauss-Seidel, relaxation) 3. Calcul des valeurs propres et des vecteurs propres d’une matrice (méthodes de la puissance itérée, de Jacobi et factorisation QR) 4. Résolution numérique d’équations différentielles ordinaires d’ordre 1 et d’ordre 2 avec conditions initiales ou aux limites, par méthodes à pas séparés et liés, explicites et implicites (méthodes d’Euler, de la tangente améliorée, de Runge-Kutta, d’Adams, de Crank-Nicolson, de type prédicteur-correcteur, différences finies). Résolution de systèmes différentiels du 1er ordre (Euler explicite et implicite, Runge-Kutta). Modalités de contrôle des connaissances Un examen final en fin de semestre Mots clefs analyse numérique matricielle, méthodes numériques de résolution d’équations différentielles, recherche de racines d’équations non linéaires Prérequis connaissances de base en analyse et en algèbre de niveau Licence scientifique 2ème année

Matière/Category 3: Découverte des matériaux 1

Responsable Vincent Lapinte Contexte Il s’agit d’initier les étudiants aux différents classes de matériaux polymères, céramiques, verres et métaux, en abordant les aspects synthèse/élaboration, structure, propriétés et développement durable. Contenu 1. Matériaux polymères • Présentation des polymères de diffusion et de spécialité • Méthodes de polymérisation et notions de copolymères • Notions de polymolécularité • Notions de microstructure • Notions de polymères amorphes et semi-cristallins • Notions de thermoplastiques, d’élastomères et de thermodurcissables • Caractérisation des matériaux polymères à l’étatso-lide • Procédés de mise en œuvre des polymères. 2. Matériaux céramiques • Qu’est-ce qu’un matériau céramique? • Microstructure d’un matériau céramique • Applications industrielles des matériaux céramiques • Procédés industriels de mise en forme des céramiques. 3. Verres et état vitreux • Qu’est-ce qu’un verre? • Etat vitreux et transition vitreuse • Structure des verres d’oxydes • Technologies verrières et développement durable 4. Matériaux métalliques • Les différentes classes de matériaux métalliques • Propriétés physiques et mécaniques des alliages métalliques • Mécanismes physiques de la déformation plastique • Procédés d’élaboration et de mise en forme • Recyclage des alliages métalliques. 5. Projet Matériaux et développement durable • Recherche bibliographique Prérequis Notions chimiques de base telles que l’atomistique et les bases de chimie organique Notions élémentaires de physique, chimie et thermodynamique de 1er cycle Notions de cristallographie Connaissance des diagrammes de phases binaires

Introduction aux matériaux X2S530 Coefficient 0 Volume TP 1 THE 1 Enseignant Philippe Papet Description

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Présentation générale des matériaux Modalités de contrôle des connaissances Pas de contrôle des connaissances Mots clefs initiation, matériaux

Céramiques X2S531 Coefficient 1.5 Volume 12 CM 16 TD Enseignant Renaud Metz, Paul Augustin Wasner Description Objectifs : Pédagogiques • Définir les matériaux céramiques et leurs principales applications industrielles • Acquérir un minimum de vocabulaire et de notions physico-chimiques utiles à la connaissance des propriétés de mise en forme des matériaux céramiques • Comprendre les mécanismes physico-chimiques mis en jeu lors du frittage. Compétences • Disposer d’une vue d’ensemble sur les applications et techniques d’élaboration des grandes familles de céramiques massives industrielles. Contenu : Introduction aux matériaux céramiques Chapitre I : Qu’est-ce qu’une céramique ? • Rappel sur la liaison chimique : la liaison ionocovalente • Quelques applications industrielles des céramiques traditionnelles et techniques Chapitre II : Comment se constitue la microstructure d’une céramique ? • Mécanisme d’écoulement visqueux • Mécanisme de diffusion (transfert de matière) • Mécanisme de densification

• Première énergie de frittage : aspect macroscopique • Seconde énergie de frittage : aspect local • Formation de la microstructure • Microstructure résultant d’un frittage en phase solide • Microstructure résultant d’un frittage en phase liquide • Croissance exagérée • Additifs de frittage • Cas particuliers

Chapitre III : Quelles sont les applications industrielles des céramiques massives ? • Céramiques traditionnelles • Céramiques techniques Chapitre IV : Quels sont les procédés industriels de mise en forme des céramiques ? • Procédés sans traitement thermique • Procédés mettant en jeu des pâtes et granulés

• Calibrage • Extrusion • Moulage par injection • Pressage à sec

• Procédés mettant en jeu des suspensions concen- trées • Slipcasting • Tapecasting

• Procédés par fusion Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit finl de type question de synthèse avec problèmes (documents autorisés) Mots clefs frittage, barbotine, granulation, dilation, liaison, iono-covalentes Prérequis Bac + 2

Verres X2S532 Coefficient 1.5 Volume 12 CM 9 TD 21 THE Enseignant Annelise Faivre Description Objectifs : • Connaître les aspects fondamentaux de l’état vitreux et comprendre l’influence spécifique de cet état vitreux sur les procédés, les applications et performances des verres. • Approfondir le cas particulier des verres d’oxydes et en particulier de leur structure, en relation avec les propriétés de ces matériaux. • Connaître la mise en œuvre technologique des verres industriels et les aspects environnementaux liés à leur fabrication. Cours

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Chapitre I : Verres et état vitreux 1. Matière condensée et état vitreux 2. Voies d’obtention de l’état vitreux 3. Les grandes familles de verres inorganiques (oxydes, halogénures, chalcogénures, métalliques) Chapitre II : La Transition vitreuse 1. Aspects phénoménologiques 2. Etude thermodynamique 3. Mesures expérimentales de Tg 4. Concept de température fictive Chapitre III : Les verres d’oxydes 1. Classification des oxydes 2. Relation structure/propriétés 3. Domaines d’application Chapitre IV : Technologie verrière 1. Historique et situation de l’industrie verrière 2. Les différents types de four verrier 3. Mise en œuvre du verre plat 4. Mise en œuvre du verre creux 5. Les fibres de renfort et d’isolation 6. Les fibres optiques Chapitre V : Recyclage et développement durable 1. Le cycle du verre 2. Les verres spéciaux 3. Pollution : prévention et réduction 4. Normes et règlementation TD 1. Matières premières, élaboration, coût énergétique et recyclage du verre 2. Transition vitreuse et température fictive 3. Structure et propriétés des verres d’oxydes Modalités de contrôle des connaissances Examen final écrit de 1h30 Mots clefs état vitreux, transition vitreuse, verres d’oxydes, technologie verrière, recyclage Prérequis Notions élémentaires de physique, chimie et thermodynamique de 1er cycle

Semestre 6

Matière/Category 1: Découverte des matériaux 2

Polymères X2S601 Coefficient 1.5 Volume 12 CM 9 TD 21 THE Enseignant Vincent Lapinte Description Ce module se propose d’enseigner aux étudiants les principaux polymères de grande diffusion et de spécialité actuellement utilisés dans l’industrie. Les notions de structure polymère et de comportements physico-chimiques et mécaniques des polymères seront abordées et permettront d’établir des relations structure-propriétés. Une autre partie de l’enseignement sera dédiée aux techniques de caractérisation chimiques, physiques, physico-chimiques et mécaniques des polymères. Les étudiants sont ainsi formés à la synthèse des polymères ainsi qu’à leurs caractérisations chimique, thermique et mécanique leurs permettant d’établir les limites d’utilisation des polymères et leurs domaines d’application. Secteurs d’application visés : plasturgie, emballage, peintures et colles... Domaines des composites polymères (transports, loi- sirs, aérospatiale...) Cours : • présentation des polymères de diffusion et de spécialité • méthodes de polymérisation et notions de copolymères • notions de polymolécularité • notions de microstructures • notions de polymères amorphes et semi-cristallins • notions de thermoplastiques, d’élastomères et de thermodurcissables • caractérisation des matériaux polymères à l’état solide • procédés de mise en oeuvre des polymères TD: • processus de polymérisation en chaine et polycondensation • masse molaire par chromatographie d’exclusion stérique et par viscosimétrie • paramètres de miscibilité et de mélange de polymères Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit final sans document

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Mots clefs polymères, macromolécules, synthèse et caractérisation des polymères Prérequis notions chimiques de base telles que l’atomistique et les bases de chimie organique

Métaux X2S603 Coefficient 1.5 Volume 12 CM 9 TD 21 THE Enseignant Nicole Fréty Description Objectifs : • Appréhender la classe des matériaux métalliques : aciers, alliages de titane, alliages d’aluminium et superalliages • Connaître les propriétés des matériaux métalliques en relation avec leur microstructure, en fonction de leur composition et des traitements thermiques et mécaniques subis • Acquérir ainsi la capacité de choisir le matériau adapté à une application donnée • Intégrer les aspects recyclage et développement durable liés aux matériaux métalliques Contenu: 1. Les différentes classes de matériaux métalliques 2. Propriétés physiques et mécaniques des alliages métalliques 3. Mécanismes physiques de la déformation plastique 4. Procédés d’élaboration 5. Procédés de mise en forme 6. Recyclage des alliages métalliques Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit durée 1h30 – documents non-autorisés Mots clefs alliages métalliques, élaboration, mise en forme, propriétés mécaniques, microstructure, recyclage Prérequis notions de cristallographie, connaissance des diagrammes de phases binaires

Projet matériaux et développement durable X2S605A Coefficient 1 Volume 40 projet 40 THE Enseignant Gilles Guerrero Description Objectifs : • Utilisation et approfondissement de concepts introduits en cours. • Ouverture sur les matériaux et leurs applications en relation avec le développement durable • Initiation à la recherche bibliographique. • Rédaction d’un rapport, soutenance orale publique. Contenu : • 10 créneaux de 4h (1/2 journée) sont réservés sur le second semestre. Lors de la première entrevue avec le tuteur, le sujet est présenté en détails et une formation succincte à la recherche bibliographique est proposée. Les différentes sources de bibliographie et les différents moyens de recherche bibliographique sont présentés. Des consignes de présentation des références seront données et devront être suivies lors de la rédaction du rapport. • Chaque groupe d’étudiants dispose de 4 à 5 créneaux d’une heure maximum à fixer avec le tuteur. Ces entrevues ne sont pas obligatoires. Enfin, une entrevue peut être consacrée à la préparation de la soutenance. Modalités de contrôle des connaissances • Chaque groupe remet un rapport de 15 à 20 pages (Times 12) en 3 exemplaires : 1 pour son tuteur, 2 pour 2 autres membres du jury. Le rapport est remis au plus tard l’avant-veille de la soutenance. • Les soutenances ont lieu sur une 1⁄2 journée devant un jury de tuteurs et des groupes d’étudiants. La durée de la soutenance est de 20’ + 10’ de questions. Pour chaque soutenance, un groupe d’étudiants joue le rôle d’"auditeur privilégié" et prend la parole prioritairement pour les questions. • La note attribuée tient compte de l’avis du tuteur (20%), de la qualité du manuscrit (40%) et de la soutenance (40%). Mots clefs matériaux, développement durable, recherche bibliographique Prérequis formation matériaux 3

Matière/Category 2: Composition et caractéristiques des matériaux

Responsable Vincent Jourdain, Rozenn Le Parc, Caroline Vigreux, Jean-Michel Muracciole Contexte Dans son activité professionnelle, l’ingénieur Matériaux se doit de maîtriser la relation Structure-Propriétés. L’aspect Structure correspond à la description structurale et chimique d’un matériau à ses différentes échelles pertinentes (macroscopique, mésoscopique, microscopique) et aux techniques nécessaires à la détermination de ces caractéristiques structurales. Les propriétés du matériau découlent directement de sa structure et déterminent son comportement, en particulier en termes de propriétés physiques (optiques, électriques, thermiques) et mécaniques (résistance, rhéologie). Contenu Voir le contenu de chaque ECUE Prérequis

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• Ondes et vibrations 1er cycle universitaire. • Physique quantique et atomistique 1er cycle universitaire. • Statique du solide, notion de contrainte et de déformation • Notions de contrainte et de déformation • Résolution d’équations différentielles ordinaires • Mathématique et Physique de premier cycle universitaire • Bases en thermodynamique (dont notion de variance) • Pour l’ECUE « Soutien en Physique » : Niveau baccalauréat en Mathématiques et Physique, niveau L1-L2 en physique des ondes.

Soutien en physique X2S610 Coefficient 0 Volume 15 TD 15 THE Enseignant Andrea Piarristeguy Description Objectifs : • Acquérir le niveau minimum requis en physique pour les étudiants venant d’un cursus en contenant peu. • Permettre une homogénéisation des connaissances en physique pour tous les étudiants de la promotion. Contenu : 1. Test de rentrée sur différents aspects de l’optique géométrique et ondulatoire afin de détecter les étudiants ayant besoin de suivre le soutien en physique. 2. Programme • Le mouvement harmonique simple • Les ondes progressives: Les ondes transversales et longitudinales • La superposition des ondes • Les ondes stationnaires • Le spectre électromagnétique • La réflexion et la réfraction de la lumière • La polarisation • L’interférence de la lumière • La diffraction Modalité de contrôle des connaissances Aucun contrôle de connaissances Mots clefs optique géométrique, optique ondulatoire Prérequis niveau baccalauréat, L1, L2 en physique des ondes

Physique du Solide X2S611 Coefficient 3 Volume 21 CM 21 TD 42 THE Enseignant Rozenn Le Parc, Andrea Piarristeguy Description Objectifs : Acquérir les notions et compétences de base en physique du solide afin de pouvoir aborder les différents cours spécialises en matériaux, avec un bagage suffisant pour comprendre l’origine microscopique des propriétés macroscopiques des matériaux étudiés et le choix des différents outils de caractérisation de ces matériaux. Contenu : I Rappels sur la structure des atomes et les liaisons II Electrons dans les solides : Contribution à la conductibilité, à la capacité calorifique, à la conductibilité thermique par le modèle de Drude et la modèle de Sommerfeld. Théorie des bandes : électrons presque libres et Combinaisons linéaires d’orbitales atomiques. Introduction aux semiconducteurs intrinsèques et extrinsèques. III Vibrations dans les solides : Notion de modes de vibration collectifs, Solides à n atomes par maille, modes acoustiques et modes optiques. contribution des vibrations au calcul de la capacité calorifique. IV Propriétés thermiques des solides : Origines microscopiques et dépendances en température de la capacité calorifique, de la conduction thermique. Origine de la dilatation thermique. Matériaux diélectriques. Origines microscopiques des interactions lumière-matière : réflexion, réfraction, absorption, transmission, diffusion. Origines de la couleur des matériaux. Travaux Dirigés : Les travaux dirigés reprendront les points essentiels du cours dans le cadre de problèmes matériaux, avec des applications numériques. Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit Mots clefs conductivité, vibration, électrons libres, propriétés thermiques, propriétés optiques Prérequis Mathématique et Physique des Solides

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Méthodes analyses structures et chimiques (MASC) X2S612A Coefficient 3.5 + Projet 0.5 Volume 24 CM 24 TD 24 TP 24 Projet Enseignant Vincent Jourdain, Eric Anglaret, Ahmad Mehdi Description Objectifs : Les compétences visées sont : • la compréhension des phénomènes physiques et processus mis en jeu lors de la caractérisation des matériaux, • la capacité à choisir les techniques de caractérisation les plus adaptées à une problématique matériaux donnée, • la capacité à utiliser les appareils de caractérisation les plus courants, • la capacité à interpréter les données en termes de structure cristalline, de morphologie et d’identification de structures moléculaire et macromoléculaire, • la capacité à dialoguer avec les personnels techniques et scientifiques en charge des aspects caractérisation. Contenu: • Etude des principales techniques d’analyse structurale et chimique. • Etude des phénomènes physiques mis en jeu. • Présentation les systèmes expérimentaux. • Analyse des performances et des applications en science des matériaux. Cours /TD: Diffraction par des structures cristallines : théorie cinématique de la diffraction, relation de Bragg, réseau réciproque, interactions RX-matière, production et détection des RX, détermination de structures par diffraction, techniques expérimentales. Granulométrie laser : structure et analyse structurale à l’échelle mésoscopique, diffusion élastique de la lumière, granulométrie laser par diffraction, spectroscopie de corrélation de photons. Spectroscopie : niveaux d’énergie, spectroscopie électronique, modes de vibration, spectroscopie vibrationnelle, résonance magnétique nucléaire, techniques expérimentales : fluorescence X, absorption infrarouge. Microscopie électronique : interactions électrons-matière, diffraction électronique, microscopie électronique par transmission, microscopie électronique par balayage, microsonde électronique, microscopie à champ proche. Travaux pratiques / Projet : TP : diffraction de poudres, granulométrie laser, fluorescence X, microscopie électronique à balayage, microscopie à force atomique, spectroscopies d’absorption UV-visible et infrarouge. Projets : choisir dans la littérature, étudier et présenter un exemple d’application d'une technique d’analyse structurale et/ou chimique en science des matériaux. Modalités de contrôle des connaissances • Cours/TD : 1 examen et 1 note de contrôle continu bonificateur (devoir à la maison et/ou interrogations en cours) • TP : préparation du TP (25%), compte-rendus écrits (25%) présentation orale des résultats de TP (50%). • Projet : Rapport de 5 pages, soutenance de 5 min + 5 min de questions Mots clefs propriétés physiques, interaction lumière/matière, caractérisation structurale et chimique Prérequis cours ondes et vibrations 1er cycle universitaire ; cours physique quantique et atomistique 1er cycle universitaire.

Diag. équilibre des phases X2S614 Coefficient 3 Volume 18 CM 21 TD 39 THE Enseignant Caroline Vigreux Description Objectifs : Savoir construire, lire et exploiter les diagrammes d’équilibre des phases binaires et ternaires Contenu : Cours : Première partie : étude des diagrammes d’équilibre des phases binaires • Introduction : rappel de la règle des phases, rappel des diagrammes d’équilibre du corps pur, introduction aux diagrammes binaires. • Etude des diagrammes binaires des plus simples aux plus complexes. • Diagrammes enthalpiques. • Moyens expérimentaux d’étude et d’établissement des diagrammes : méthodes d’analyse thermique, règle de TAMMANN. Deuxième partie : étude des diagrammes d’équilibre des phases ternaires • Conséquence de la règle des phases sur les diagrammes ternaires. • Représentations spatiales, planes. Tableaux représentatifs. • Etude des diagrammes des plus simples aux plus complexes. Travaux Dirigés : Exercices de lecture de diagrammes binaires et ternaires, exercices d’établissement de diagrammes réels à partir de diverses données, exercices d’utilisation des courbes d’analyses thermiques pour la construction de diagrammes de phases. Prévision du comportement des alliages au refroidissement à partir de l’état liquide. Modalités de contrôle de connaissances Deux examens écrits de 1h30 Mots clefs diagrammes d’équilibre des phases, systèmes binaires, systèmes ternaires Prérequis Bases en thermodynamique (notion de variance principalement)

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Rhéologie des matériaux 1 Coefficient 1.5 Volume 6 CM 6 TD 8 TP 20 THE Enseignant Bertrant Wattrisse, Jean-Michel Muracciole Description Objectifs : La rhéologie décrit les écoulements de la matière, depuis le comportement des fluides jusqu’au suivi des particules lors de la déformation d’un solide. Il s’agit dans ce cours de balayer les grandes classes de comportement et de commencer à mettre en place des modèles simplifiés sans prendre en compte les effets de champs associés à l’étude de l’équilibre des structures complexes. Ces modèles seront approfondis plus tard dans un cadre plus général (UE : Comportement des Matériaux) : effets de structures, grandes transformations, lois de comportement, . . . A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : • Déterminer le type d’essai à mettre en place pour caractériser le comportement mécanique d’un matériau. • Déterminer quels éléments rhéologiques interviennent dans la description de ce comportement. • Proposer un modèle rhéologique simple permettant de traduire la réponse du matériau • Etablir la relation de comportement associé à une association d’éléments rhéologiques • Résoudre cette relation pour des comportements et des chargements simples Contenu : Nous effectuons une présentation simplifiée de divers aspects du comportement mécanique des matériaux aux travers de modèles rhéologiques élémentaires (ressort, amortisseur, patin): comportements fluides/solides ; comportements linéaires/non linéaires; viscosité et dépendance par rapport au temps; plasticité et lois à seuil; composition de ces différents types de comportement. Les séances de travaux dirigés ont pour objectif d’approfondir les réponses des différents modèles introduits pendant le cours et d’illustrer sur quelques exemples les moyens de les modifier afin de mieux traduire le comportement mécanique des matériaux. Modalités de contrôle des connaissances 1 examen final, 1 note de TP Note finale = (note examen final + note TP)/2 Mots clefs modèle rhéologique, élasticité, viscoélasticité, plasticité Prérequis Notions de contrainte et de déformation, résolution d’équations différentielles ordinaires

Mécanique des milieux continus X2S617 Coefficient 3 Volume 24 CM 24 TD 48 THE Enseignant André Chrysochoos Description Cette UE donne les bases de la mécanique des milieux continus. Les outils mathématiques de la mécanique (cinématique, dynamique, description tensorielle) ainsi que les théorèmes principaux (conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l’énergie) sont abordés et appliqués à des cas simples. Ils sont utilisés pour appréhender les comportements statiques et dynamiques des solides dans des situations concrètes. À la fin de la matière, l’étudiant doit pouvoir : 1) Calculer la trajectoire, la vitesse et l’accélération d’une particule. Calculer les lignes de courant et d’émission issues d’un point donné à partir de la définition du champ de vitesse. 2) Caractériser la déformation et la dilatation d’un milieu à partir de la définition du champ de déplacement et/ou de vitesse. 3) Ecrire le principe de conservation de la masse sous forme locale et globale, Lagrangienne ou Eulérienne, et les vérifier à partir de la définition de champs de vitesse et de masse volumique simples. 4) Caractériser les contraintes exercées sur un élément de volume à partir du tenseur des contraintes. Appliquer les principes de conservation de la quantité de mouvement et de l’énergie. 5) Calculer des états de contrainte et de déformation dans le cas de lois de comportement élastiques linéaires. Contenu 1. Préambule : introduction à la mécanique des milieux continus 2. Notions de contraintes et principe fondamental de la statique 3. Mouvement d’un système matériel 4. Déformations et vitesses de déformation en petites perturbations 5. Premier exemple de comportement : l’élasticité linéarisée isotrope 6. Conservation de la masse et de la quantité de mouvement 7. Déformations et contraintes en grandes transformations 8. Equations de comportement des matériaux Modalitès de contrôle des connaissances 1 partiel, 1 examen terminal. Note finale = Sup(E, (E+P)/2) Mots clefs Mécanique des milieux continus; mécanique des fluides ; Statique ; cinématique ; dynamique ; Principes de conservation ; Comportement mécanique ; caractéristiques mécaniques des matériaux

Matière/Category 3: Outils informatiques pour les ingénieurs

Responsable Vincent Berry

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Contexte Cette UE a pour objectif de : • fournir un socle commun minimum de connaissances, compétences et bonnes pratiques liées aux documents numériques, au poste de travail informatique, aux réseaux informatiques et à leur sécurité. • faire comprendre les enjeux de la gestion de données, et de fournir les compétences pour pouvoir participer à la maitrise d’oeuvre des systèmes d’informations • rendre opérationel et force de proposition pour optimiser le travail collaboratif • mettre en oeuvre les compétences nécessaires à la résolution d’un problème aux dérivées partielles par la réalisation d’un projet qui mêle les aspects modélisation, mathématique et numérique. Contenu Voir la description de chaque ECUE Prérequis Les notions vues en cours de Mathématiques et en cours de Calcul scientifique du 1er semestre de cette année de MATERIAUX

Base de données/modélisation X2S620A Coefficient 1.5 Volume 9 CM 4.5 TP 13 THE Enseignant Baptiste Chapuisat Description Le module de modélisation et base de donnée permet à l’ingénieur d’être capable de comprendre les enjeux de la gestion de donnée, et de pouvoir participer à la maitrise d’oeuvre des systèmes d’informations. Il est en effet indispensable pour intervenir sur un système d’information que des experts métier soient capable de donner leur avis sur la modélisation d’une base de donnée. Objectifs : Comprendre des diagrammes de modélisation ou des parties d’algorithmes d’un système d’information. Concevoir et exploiter une base de données relationnelle. Utiliser un système de gestion de base de données relationnelle. Contenu : Introduction au système d’information. Modélisation d’une base de données relationnelle (Modèle Entité Association). Programmation avec le langage de requête SQL. Utilisation du logiciel Microsoft ACCESS Modalités de contrôle des connaissances Epreuve écrite de 1h30 Mots clefs modélisation, base de données relationelles Prérequis pas de prérequis

Passeport informatique X2S621 Coefficient 1 Volume 4.5 CM 1.5 TP 15 THE Enseignant Vincent Berry Description Dans leurs missions, l’étudiant et l’ingénieur évoluent au quotidien dans un environnement numérique. Il est donc nécessaire que l’ensemble des étudiants acquiert un socle commun minimum de connaissances, compétences et bonnes pratiques liées aux documents numériques, au poste de travail informatique, aux réseaux informatiques et à leur sécurité. Ces quatre thèmes sont repris en parallèle par cette UE qui vise à confirmer et apporter des compétences sur ces points telle que celles du C2I niveau 1, celles de la directive CTI sur les compétences numériques, et celles du C2I niveau 2 métiers de l’ingénieur. Le détail thème par thème est le suivant : 1) DOCUMENTS NUMERIQUES ET BUREAUTIQUE L’ingénieur est amené à produire, traiter, exploiter et diffuser des documents numériques qui combinent des données de natures différentes, avec un objectif de productivité, de « réutilisabilité » et d’accessibilité. Cela signifie qu’il doit concevoir ses documents en ayant recours à l’automatisation et les adapter en fonction de leur finalité. Les compétences qu’il mobilise peuvent s’exercer en local ou en ligne. Il les met en œuvre en utilisant des logiciels de production de documents d’usage courant (texte, diaporama, classeur, document en ligne). Le contenu pédagogique englobe la création de documents modèles (traitement de texte) et l’utilisation d’un tableur pour l’analyse de données. 2) FONCTIONNEMENT DU POSTE DE TRAVAIL : COMPOSANTS ET SYSTEME D’EXPLOITATION Le poste de travail est le tournevis de l’ingénieur. Pour qu’il reste fonctionnel, il convient d’en connaître les principaux composants, leurs interactions, et de connaître quelques outils pour le maintenir en état. 3) RESEAUX : NOTIONS, USAGES, SYNCHRONISATION Les échanges que mènent un ingénieur avec d’autres acteurs se déroulent souvent sous forme numérique à travers un ou des réseaux. Dans ce contexte, il convient d’utiliser avec discernement et efficacité les outils de communication numériques individuels ou de groupe pour échanger de l’information. 4) SECURITE : MENACES, PROTECTIONS, SAUVEGARDES Les responsabilités managériales de l’ingénieur l’engagent à intégrer les notions de droit et de sécurité dans ses activités quotidiennes. Il doit porter un intérêt particulier à la sécurité, la pérennité et l’intégrité de l’information numérique qu’il manipule en milieu professionnel. ENSEIGNEMENT HYBRIDE :

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La particularité forte de l’ECUE est de proposer un enseignement hybride : environ 1/4 a lieu en présentiel, le reste est constitué d’un ensemble d’activités accessibles depuis la plateforme pédagogique Moodle : vidéos, activités de TP avec questionnaire à remplir au fur et à mesure de l’avancement, quizzs de bilan/révision sur un thème, atelier d’évaluation croisée des travaux entre étudiants, forums d’échange entre étudiants (et l’enseignant), glossaire, examen. Cette forme d’enseignement répond à la grande hétérogénéité des connaissances et savoir faire des étudiants à l’entrée en 3ème année, et permet à chacun d’augmenter ses compétences quel que soit son niveau initial. Modalités de contrôle des connaissances La note est une moyenne des notes obtenues sur les 4 thèmes abordés par le module. Un test initial permet de détecter pour chaque étudiant sur lesquels des 4 thèmes abordés il a besoin d’un complément de formation pour acquérir les compétences minimales. En fonction du résultat à ce test, l’étudiant réalise des activités pour atteindre un niveau minimale dans les compétences visées par le module ou bien des activités lui permettant d’augmenter le niveau de maîtrise de ses compétences actuelles. Si le niveau minimal n’était pas présent en début de module, un test en fin de module pemet de vérifier qu’il a été atteint après la réalisation du module. Une note de TP accompagne cette note théorique, sur la base des activités réalisées par les étudiants au cours du module. Mots clefs Documents numériques et bureautique ; Poste de travail informatique : composants et fonctionnement ; Réseaux : notions, usages, synchronisation ; Sécurité : menaces, protections, sauvegardes ; Bonnes pratiques

Travail collaboratif et collectif X2S622 Coefficient 0 Volume 1.5 TP 1.5 THE Enseignant Arnaud Castelltort Description Le module travail collaboratif permet d’être opérationnel et force de proposition pour optimiser le travail collaboratif. Mots clefs collecticiels

Projet analyse numérique et mathématique X2S623A Coefficient 3.5 Volume 80 Projet 20 THE Enseignant Bruno Koobus Description Objectifs : Ce projet d’analyse mathématique et numérique a pour thème la résolution d’un problème aux dérivées partielles. Il mêle les aspects modélisation, mathématique et numérique. L’objectif est de confronter les étudiants à un problème à coloration physique qui se modélise sous forme d’équations aux dérivées partielles, et qui sera suffisamment simple au départ pour qu’une solution analytique puisse être construite. Les étudiants traiteront aussi numériquement le problème, avec l’objectif qu’ils réalisent qu’approches analytique et numérique peuvent donner la même réponse quantitative. Le problème de départ est ensuite enrichi pour tendre vers des situations physiquement plus réalistes où seules les approches numériques continuent à fournir des solutions. L’objectif de ce projet est aussi d’apprendre aux étudiants à travailler en groupe (ils sont 3 par projet), à rédiger un mémoire (une vingtaine de pages), à préparer une présentation et à exposer (aspects communications), à suivre des exposés et à poser des questions (les étudiants y sont fortement invités lors de la journée dédiée à la soutenance de ces projets). A la fin de ce projet, l’étudiant doit pouvoir modéliser sous forme mathématique un problème physique suffisamment simple, construire une solution analytique à ce problème si sa complexité le permet (géométrie, linéarité), et mettre en oeuvre une méthode numérique pour le traiter. Modalités de contrôle des connaissances Note qui porte sur le travail réalisé durant le projet + le rapport + la soutenance orale Mots clefs analyse mathématique, analyse numérique, modélisation, équation aux dérivées partielles Prérequis Les notions vues en cours de Mathématiques et en cours de Calcul scientifique du 1er semestre de cette année de MATERIAUX.

Semestre 7

Matière/Category 1: Matériaux et écoconception

Responsable Jean-Louis Bantignies Contexte Cette UE a pour double objectif de fournir : • des cours fondamentaux sur les matériaux métalliques et les polymères • les connaissances et compétences nécessaires aux techniques de choix des matériaux par rapport à un cahier des charges fonctionnel et environnemental d’un produit. Contenu 1. cours métaux 2. cours polymères 3. cours choix des matériaux

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4. cours matériaux et écooconception Prérequis • Cours "Découverte des Matériaux : Métaux" • Notions chimiques de base telles que : atomistique, bases de chimie organique thermodynamique et cinétique réactionnelle élémentaire • Eléments de sciences des matériaux et procédés, Calcul matriciel élémentaire • connaissances de base en chargement mécanique (traction, compression, flexion...) et en classification des matériaux.

Métaux X2S700 Coefficient 4 Volume 15 CM 12 TD 28 TP 55 THE Enseignant Nicole Fréty Description Objectifs : • Appréhender la classe des matériaux métalliques : aciers, alliages de titane, alliages d’aluminium et superalliages • Connaître les propriétés des matériaux métalliques en relation avec leur microstructure, en fonction de leur composition et des traitements thermiques et mécaniques subis • Acquérir ainsi la capacité de choisir le matériau adapté à une application donnée • Intégrer les aspects recyclage et développement durable liés aux matériaux métalliques Contenu : 1. Relation microstructure / propriétés mécaniques des alliages métalliques 2. Rôle des traitements thermiques et mécaniques sur les propriétés de ces alliages 3. Rupture des alliages métalliques 4. Fluage et durée de vie 5. Fatigue et fatigue-corrosion Modalités de contrôle des connaissances Un examen final – Durée 1h30 – Documents non autorisés Mots clefs alliages métalliques, traitements thermiques, rupture, fluage, fatigue Prérequis Cours “Découverte des Matériaux 2 : Métaux”

Polymères X2S701 Coefficient 4 Volume 15 CM 12 TD 28 TP 55 THE Enseignant Jean-Jacques Robin, V. Lapinte Description Objectifs : Ce module se propose d’enseigner aux étudiants les principales méthodes de synthèse des grands polymères industriels (polymères de grande diffusion et polymères de spécialité), mais également, celles en cours d’émergence. Parallèlement, il s’agira pour les étudiants d’étudier les caractéristiques des polymères obtenus par ces différentes voies, tant en termes de propriétés physiques que chimiques. Les étudiants seront ainsi formés aux méthodes de synthèse des grands polymères actuels et sensibilisés aux tendances actuelles du domaine, notamment celles liées à l’arrivée des polymères à base d’agroressources. Ils seront alors à même de pouvoir appliquer ces connaissances pour travailler en qualité d’in- génieur de production. Contenu : Cours et Travaux Dirigés : • Introduction et rappels sur les polymères

• synthèse par voie radicalaire • synthèse par voie radicalaire contrôlée et méthodes émergentes • synthèse par polycondensation et polyaddition • synthèses par voies ioniques

• Les propriétés physiques et physico-chimiques des po- lymères • notion de polymolécularité, • notions de cristallinité, mesure de la cristallinité • notions de température de transition vitreuse, mesure de la Tg

Travaux Pratiques : • synthèse des polymères • caractérisation chimique des polymères • détermination par différentes méthodes analytiques des masses molaires moyennes • propriétés thermiques des polymères • propriétés au choc et dureté des polymères Modalités de contrôle des connaissances

• Un examen final écrit sans documents • Rapport en TP

Mots clefs polymères, macromolécules, cinétiques Prérequis Notions chimiques de base telles que : atomistique, bases de chimie organique thermodynamique et cinétique réactionnelle élémentaire

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Choix des matériaux X2S702 Coefficient 0.5 Volume 1.5 CM 3 TD 3 TP 10 THE Enseignant Aurélie Marchal Description Objectifs : Introduire les outils de choix des matériaux à un ingénieur matériaux. Donner à l’étudiant une bonne maîtrise des techniques de choix des matériaux dans le but de pouvoir effectuer un choix de matériaux en tenant compte des exigences du cahier des charges. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : 1. définir clairement l’objectif et les contraintes donnés par le cahier des charges. 2. mettre en place la méthode de choix des matériaux définie par Ashby en identifiant l’indice de performance à maximiser, et appliquer cette méthode dans CES Edupack. 3. choisir un petit nombre de matériaux répondant au problème en tenant compte de l’aspect cout, fabrication, recyclage... 4. prendre en compte une sélection de matériaux multi-critères ou multi-objectifs en utilisant le logiciel CES- Edupack. Contenu : 1. Généralités sur les classes de matériaux et sur les différents types de chargement mécanique. 2. Description de la méthode de choix des matériaux développée par Ashby. 3. Identification de l’indice de performance en fonction de l’objectif et de la contrainte fixés par le cahier des charges. 4. Application à différents cas d’étude avec intégration du domaine d’application (cout, procédé..) et des choix multiples. Modalités de contrôle des connaissances Un examen de 1h30 Mots clefs Choix de matériaux, Méthode Ashby, Indice de performance, CES Educpack, Analyse multi-critères et multi-objectifs Prérequis connaissances de base en chargement mécanique (traction, compression, flexion...) et en classification des matériaux.

Matériaux et éco-conception X2S703 Coefficient 4 Volume 15 CM 1.5 TD 9 TP 21 Projet Enseignant Jean-Louis Bantignies, M. Hassanzadeh (Schneider), W. Daoud (Ecoprésence), F. Molino, R. Metz, J-L. Bantignies Description Objectifs : • Savoir raisonner en cycle de vie d’un matériau • Savoir effectuer une analyse de cycle de vie (ACV) comparative de produits à l’aide d’outils d’évaluation environnementale industriels. • Connaître le contexte normatif et réglementaire associé au développement durable et son impact sur le monde industriel. Contenu : Cours : • Notions de Développement durable et d’Ecoconception ; • Le contexte normatif et réglementaire • Le contexte industriel (directives, lois, enjeux). • Matériaux et écoconception • Principe de l’évaluation environnementale Travaux pratiques : La méthodologie ACV par l’exemple Projet d’ACV des produits Mise en pratique de la méthodologie ACV sur deux produits ayant la même fonction mais de conceptions différentes Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu, Soutenance des projets d’écoconception Mots clefs Ecoconception ; ACV ; développement durable ; Normes environnementales; Réglementations environnementales Prérequis Eléments de sciences des matériaux et procédés, Calcul matriciel élémentaire

Matière/Category 2: Comportement des matériaux 1

Responsable André Chrysochoos, Bertrand Watrisse, Jean-Michel Muracciole Contexte Cette UE fait suite aux UEs préparatoires de Mécanique de 3ème année. Elle propose d’étendre le cadre de la Mécanique des Milieux Continus à la Thermomécanique du Continu permettant d’introduire le concept de variables d’état, utile à la description multiéchelle des effets microstructuraux. Elle permet aussi de présenter de façon unifier les grandes classes de comportement de matériaux. Elle se focalise ensuite sur le comportement élastique réversible en petites déformations puis sur la viscosité linéaire des fluides newtoniens plus sur la viscoélasticité souvent rencontré dans les polymères. Les lois de comportement présentées seront rapprochés des modèles rhéologiques largement utilisés en sciences des matériaux.

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L’UE présente encore les outils de la Résistance des Matériaux en partant des concepts introduits en MMC. Ainsi les torseurs des efforts intérieurs et les torseurs cinématiques seront-il déduits des distributions de contraintes et de s champs de déplacements du milieu continu élastique. Le cas des poutres droites et plus généralement des milieux curvilignes sera principalement abordé. Enfin, l’UE propose deux cours optionnels, l’un concernant l’extension de la notion d’élasticité aux milieux anisotropes, aux milieux hétérogènes (dimensionnement de matériaux composites), et aux grandes transformations (élasticité entropique des élastomères), l’autre proposant d’acquérir les bases de physicochimie permettant de comprendre et d’utiliser l’influence des interfaces sur certains phénomènes importants dans les matériaux : capillarité, mouillage, adsorption, frittage, nucléation, mûrissement. Contenu Cette UE comprends 3 ECUE nommées respectivement : • Matériaux StandardGénéralisés • Rhéologie • Résistance des Matériaux et deux ECUE optionnelles :

• élasticité hétérogène • physique des interfaces

Prérequis • Eléments de mécanique et de thermodynamique niveau 1er cycle Physique-Chimie • Connaissances de base MMC et Thermostatique • Statique du solide, notion de contrainte et de déformation • Notions de base en mécanique et plus largement en physico-chimie des fluides et matériaux.

Physique des interfaces X2S713 Coefficient 2 Volume 12 CM 6 TD 18 THE Enseignant Jean-Louis Bantignies Description Objectifs : Acquérir les bases de physico-chimie permettant de comprendre et d’utiliser l’influence des interfaces sur certains phénomènes importants dans les matériaux : capillarité, mouillage, adsorption, frittage, nucléation, mûrissement. Contenu : Capillarité - Effets mécaniques des interfaces : notion de tension superficielle ; équilibre de plusieurs interfaces ; équilibre mécanique des interfaces courbes, loi de Laplace ; ascension capillaire ; forces dans les capillaires ; le porosimètre à mercure ; la dispersion des poudres dans les liquides. Thermodynamique des interfaces planes : travail dans les systèmes capillaires ; le modèle de Gibbs ; équilibre d’un système comportant une interface; l’isotherme d’adsorption de Gibbs ; mesure de l’adsorption ; origine moléculaire de l’adsorption. Thermodynamique des systèmes comportant des interfaces courbes : effet de la courbure sur les équilibres entre phases ; condensation dans les capillaires, température de solidification, modification des compositions d’équilibre - loi de Thomson-Freundlich ; applications : caractérisation de la porosité par condensation capillaire, germination, mûrissement, frittage. Les interfaces solide-gaz : théorie de Langmuir ; théorie B.E.T, détermination de la surface spécifique. Les tensioactifs : définition ; micellisation ; solubilisation dans les micelles, microémulsions, cristaux liquides. Utilisations des tensioactif : détergence, modifications des propriétés des surfaces solides, suspensions, émulsions et mousses, flottation des minerais Modalités de contrôle des connaissances Contrôle contenu et un examen écrit terminal Mots clefs mouillage, capillarité, super hydrophobie, tension interfaciale, tensioactifs Prérequis Eléments de mécanique et de thermodynamique niveau 1er cycle Physique-Chimie

Elasticité Hétérogène X8S720 Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD 24 THE Enseignant André Chrysochoos Description Le cours de MMC de 3A introduit la notion de loi de comportement élastique linéaire isotrope. L’introduction de cette loi dès la 1ère année permet à l’élève de résoudre analytiquement quelques problèmes complets de mécanique et donc de manipuler les différents concepts introduits en MMC mais aussi en RDM. Dans ce cours, il s’agit d’étendre la notion d’élasticité aux milieux anisotropes, aux milieux hétérogènes (dimensionnement de matériaux composites), et aux grandes transformations (élasticité entropique des élastomères). À la fin de la matière, l’étudiant doit savoir : 1) résoudre analytiquement certains problèmes d’élasticité plane pour des milieux isotropes (fonction d’Airy) 2) reconnaître les principales symétries matérielles conduisant aux groupes d’isotropie 3) utiliser les concepts associés aux techniques de changement d’échelle (homogénéisation) permettant de construire des modèles de comportement de matériaux « homogènes équivalents ». 4) déterminer les caractéristiques élastiques d’un composite renforcé par des fibres (1D), d’un composite sandwich 5) distinguer une thermoélasticité induite par la thermodilatabilité d’une thermoélasticité entropique induite par la réorientation de chaînes macromoléculaires. Modalités de contrôle des connaissances Examen final

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Mots clefs anisotropie, critère d’élasticité, homogénéisation

Résistance des matériaux (RDM) X2S710 Coefficient 1.5 Volume 6 CM 6 TD 8 TP 24 THE Enseignant Jean-Michel Muracciole Description • Etendre la théorie des poutres droites aux poutres de forme quelconque. • Décrire le passage de la Mécanique des Milieux Continus à la Résistance des Matériaux. • Introduire la description des efforts et la cinématique adaptées • Mettre en place des outils analytiques rapides de prédimensionnement. • Utiliser des critères de dimensionnement. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : • Déterminer les inconnues d’un système isostatique ou non. • Déterminer l’état de contrainte dans une poutre quelconque. • Dimensionner une poutre quelconque d’après un critère. • Calculer les déflections et les déformations pour une poutre quelconque. Contenu : Cours/TD : • Rappels des notions de poutre, de dimensionnement, de cahier des charges, • Rappels sur les arcs paramétrés • Rappels de la description des efforts extérieurs, et sur la détermination des inconnues de liaison. • Rappels des Hypothèses faites en RdM • Notion d’effort intérieurs, champ statiquement admissible, équilibre local, équation du problème • Equations du problème de Saint Venant et forme générale de la contrainte normale et des cissions. • Relations générales entre contraintes et composantes du torseur des efforts intérieurs. • Cinématique, Travaux virtuels et notion de déformation d’un milieu curviligne. • Lois de comportement • Introduction de l’Energie de déformation et des théorèmes énergétiques • Dimensionnement élastique sollicitations simples–sollicitations composées • Etude du flambement d’Euler, et du funiculaire de charge. Travaux pratiques : flexion de poutre courbe, étude de l’anneau élastique. Modalités de contrôle des connaissances • Cours/TD : un examen terminal • TP : compte-rendus écrits et interrogation orale individuelle en cours de séance. Mots clefs Poutres quelconques; Liaisons; Efforts intérieurs; Contraintes ; Déformations ; Déplacements ; méthodes énergétiques ; critères de dimensionnement Prérequis statique du solide, notion de contrainte et de déformation

Matériaux standard généralisés X2S712 Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD 24 THE Enseignant André Chrysochoos, Bertrand Wattrisse Description Objectifs : Cette ECUE présente un cadre unifié permettant de décrire le comportement thermomécanique des matériaux. En s’appuyant sur les notions de thermodynamique vues en années préparatoires, il s’agit d’introduire la notion d’irréversibilité dans un cadre élargi où la nature des variables d’état peut devenir tensorielle. Un lien avec la MMC est indispensable de façon a ce que l’étudiant comprenne comment une description purement mécanique des milieux continus et des systèmes peut être complétée par une description thermodynamique du matériau ou des constituants du milieu à analyser. A la fin du cours, l’étudiant doit savoir écrire les équations comportementales d’état et complémentaires associées à un modèle thermomécanique. Il doit pouvoir dresser un bilan complet d’énergie en calculant notamment l’énergie de déformation, l’énergie dissipée, les sources de chaleur induite par les couplages thermomécaniques. Contenu : I. Rappels de MMC en grandes transformations : tenseurs de déformation et de contraintes lagrangiens, eulériens, mixtes. Grands principes de conservation. Lois de comportement mécanique. II. Aspects thermodynamique : Équilibre thermodynamique : systèmes, variables d’état, potentiels énergétiques et entropiques, 1er Principe. Processus : état local, quasi-staticité thermodynamique, le second principe : les différentes approches de la Thermodynamique des Processus Irréversibles (classique, rationnelle, étendue), l’état local. Matériaux Standard Géné- ralisés - dissipations thermique et intrinsèque- équation de la chaleur,- couplage et changement de phase- exemple de phénomènes couplés. III. Présentation des modèles rhéologiques élémen- taires dans un cadre thermomécanique : élasticité, viscoélasticité, élastoplasticité, endommagement, ... Modalités de contrôle des connaissances Un examen terminal Mots clefs comportements des matériaux ; élasticité ; plasticité ; endommagement ; viscoélasticité ; couplage ; dissipation

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Prérequis connaissances de base MMC et Thermostatique

Matière/Category 3: Méthode outils de calcul

Responsable André Mas Contexte Cette UE donne aux étudiants des bases mathématiques qui leur seront utiles dans un nombre important d’autres UE spécialisées de la spécialité notamment en traitement du signal. Dans leur approche pédagogique les enseignants s‘attachent à aborder les mathématiques sous un angle pratique, pragmatique et étroitement lié aux problématiques futures des diplômés., c’est à dire en mécanique et en physico-chimie des matériaux essentiellement. Contenu Cf Fiches UE Prérequis • Bases de l’analyse réelle et complexe (convergence des séries entières et séries de fonctions , exponentielle complexe, calcul intégral, etc) • Avoir des connaissances de base en sciences pour l’ingénieur (mathématiques, mécanique, thermique, matériaux,. . . ) de niveau Licence scientifique 3ème année • Bases du calcul matriciel, de probabilités et des statistiques descriptives pour une ou deux variables

Mathématiques X2S720 Coefficient 1.5 Volume 9 CM 12 TD 21 THE Enseignant André Mas Description Objectifs : Permettre aux étudiants de mener à bien l’analyse de Fourier d’un signal. Savoir interpréter une Transformée de Fourier discrète, maîtriser les notions de hautes et basses fréquences ainsi que le principe d’approximation d’une fonction. Comprendre les méthodes de résolution des EDO/EDP basées sur la TF. Contenu : Les différents chapitres du cours sont les suivants : 1/ Rappels de calcul intégral et convolution des fonctions On passe en revue les outils de base du calcul intégral pour une variable (IPP, changement de variable) et pour plusieurs variables (changement de variable, théorème de Fubini). Des espaces de fonction importants sont introduits : fonctions continues sur un compact, indéfiniment dérivables, fonctions intégrables, de carré intégrable, etc. La structure hilbertienne est explicitée. L’opération de convolution est présentée. On insiste sur l’interprétation de la convolution en terme de lissage. 2/ Séries de Fourier Calcul des coefficients de Fourier réels et complexes, introduction des séries de Fourier, identité de Parseval. Les principaux théorème de convergence sont donnés : moyenne quadratique, ponctuelle, uniforme (Fejer) . On explique le phénomène de Gibbs. Le lien avec la notion d’approximation et de compression d’un signal est fait. 3/ Transformée de Fourier La TF est définie sur l’espace des fonctions intégrables puis dans l’espace des fonctions de carré intégrable, via l’espace de Schwartz. Ses propriétés sont développées. Notamment le lien est fait entre régulérité de la fonction et décroissance en l’infini de sa TF (et réciproquement). L’égalité de Bessel-Parseval est énoncée ainsi que le théorème de réciprocité et les propriétés en lien avec la convolution. La TF discrète est présentée. 4/ Applications en traitement du signal et résolution d’équa-diffs Onrésout‘àlamain’quelqueséqua-diffbienchoisies ainsi qu’une variante simplifiée de l’équation de la chaleur. Un exemple sur R est traité en direct en cours pour illustrer le principe de compression. Des ouvertures vers les ondelettes ainsi que vers les distributions sont envisagées en fonction de l’avancée du cours Modalités de contrôle des connaissances Un examen terminal (80% de la note finale environ) et le rendu d’exercices de TD (20% de la note finale environ) Mots clefs Convolution ; coefficients de Fourier ; séries de Fourier ; transformée de Fourier ; traitement du signal Prérequis convergence des séries entières et séries de fonctions, exponentielle complexe, calcul intégral

Outils statistiques/plans expérimentaux X2S721 Coefficient 2.5 Volume 18 CM 18 TD Enseignant André Mas, Philippe Papet Description Objectifs : Donner aux élèves les outils pour mener à bien une analyse de variance ou une régression linéaire. Les étudiants doivent connaître et maîtriser les outils statistiques nécessaires pour concevoir et utiliser un plan d’expérience en contexte industriel (plans complets, factoriels, aliasage). Acquérir des notions sur la méthodologie de la surface de réponse. Contenu : I/ Statistique descriptive - les différents type de données • Une variable quantitative : moyennes, variance, médiane, quantiles, histogramme.

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• Une variable qualitative : modes de représentation. II/ Analyse de variance • Le principe et le modèle • La mise en œuvre et l’interprétation III/ Régression linéaire • Le principe et le modèle • La mise en œuvre et l’interprétation IV/ Les plans factoriels complets à deux niveaux • Régression linéaire et plans factoriels à 2 niveaux • Erreurs et effets significatifs V/ Les plans factoriels fractionnaires à deux niveaux • Technique de construction • Notion de résolution VI) Introduction aux plans pour l’optimisation • Principe et définitions • Les plans composites centrés • Les plans de mélange Modalités de contrôle des connaissances 2 examens : un à mi parcours (50% de la note finale), l’autre terminal Mots clefs Statistique ; analyse de variance ; Régression linéaire ; plans d’expérience pour l’estimation des effets ; plans complets et fractionnaires ; aliasage ; résolution ; surface de réponse Prérequis Bases du calcul matriciel, de probabilités et des statistiques descriptives pour une ou deux variables

Traitement de données X2S723A Coefficient 1 Volume 15 Projet Enseignant Bertrand Wattrisse Description Objectifs : Cette ECUE a pour but de familiariser les étudiants à l’utilisation et à la mise en œuvre de méthodes classiques de traitement de données fréquemment utilisées dans différents domaines de l’ingénierie (analyse et traitement du signal, manipulation/organisation de données, . . . ). Cette ECUE vise à mettre en application les outils mathématiques pratiques déjà vus auparavant sur des problématiques issues de matières « métier » telles que la science des matériaux, la mécanique, . . . Le choix de l’outil de résolution numérique (tableur, logiciel de calcul scientifique, langage de programmation) utilisé par les étudiants est laissé libre afin de bien dissocier les aspects algorithmiques du projet de la mise en œuvre numérique. Contenu : Cette ECUE se déroule sous la forme d’un projet choisi par les étudiants dans une liste fournie en début de semestre. Cette liste peut être étendue à des propositions venues des étudiants eux-mêmes. L’organisation du projet est la suivante : 1) prendre en main une problématique de traitement de données • formulation du problème en termes mathématiques • définition des hypothèses/objets/concepts à mettre en œuvre 2) proposer une stratégie de résolution (algorithme) • définition des entrées et des sorties • décomposition en sous-problèmes + simples 3) mettre en œuvre numériquement la résolution (programme) • choix de l’outil de résolution • « programmation » de la solution 4) valider la méthode de résolution implémentée • choix de(s) exemple(s) test(s) • contrôle (et éventuellement modification) de la méthode 5) utiliser la méthode de résolution implémentée • illustration des limitations intrinsèques à la méthode Modalités de contrôle des connaissances 1 rapport de projet Mots clefs algorithmique, méthodes numériques, traitement de données Prérequis Avoir des connaissances de base en sciences pour l’ingénieur (mathématiques, mécanique, thermique, matériaux, …) de niveau Licence scientifique 3ème année

Méthode éléments finis X8S710A Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD 24 THE Enseignant Yann Monerie Description Cours : Méthodes d’approximation (Galerkin et Ritz) - Formulations variationnelles - Système linéaires - Techniques de résolution - Existence et unicité des solutions, mise en rapport avec le sens physique - Architecture d’un code aux éléments finis.

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Travaux Dirigés (sur la base du logiciel CAST3M) : Discrétisation - Analyses de convergence - Estimation des erreurs - Dimensionnement - Potentialités et limites de la méthode. Modalités de contrôle des connaissances 1/ Examen final théorique et appliqué, sur ordinateur. La partie appliquée de l’examen est orientée vers une réalisation de type industriel : comprendre, modifier, faire évoluer une simulation numérique en vue de fournir une réponse concrète et argumentée à un problème de mécanique. Mots clefs Méthode des éléments finis; Mécanique des solides; Calcul des structures

Semestre 8

Matière/Category 1: Matériaux et énergie

Responsable Andrea Piarristeguy Contexte Cette UE regroupe des enseignements spécifiques sur les verres et céramiques, qui concernent en particulier les propriétés physiques et mécaniques et thermomécaniques de ces matériaux inorganiques. Elle aborde également les notions principales du domaine de l’énergie et des conversions énergétiques. Elle traite plus particulièrement des matériaux et de leur propriétés dans le domaine de l’énergie. Les connaissances fournies en cours sont mises en oeuvre au cours des TP. Contenu Voir le contenu des ECUE Prérequis Découverte des matériaux, Comportement et Caractérisation des Matériaux

Verres X2S801 Coefficient 4 Volume 15 CM 9 TD 28 TP Enseignant Annelise Faivre, M. Vu Thi Description Objectifs : • Connaître les propriétés optiques, mécaniques et thermiques spécifiques des verres inorganiques et en particulier des verres d’oxydes. • Comprendre la relation entre la composition et la structure de ces verres et leurs propriétés. • Initiation à l’élaboration des verres d’oxydes. • Maîtrise des caractérisations physiques, thermiques et mécaniques de verres inorganiques. Contenu : Cours : Chapitre I : Propriétés optiques : Transmission/absorption (UV-visible-IR), verres colorés, photochromisme, indice-dispersion, verres d’optique Chapitre II : Viscosité : influence de la composition, de la température, du temps, méthodes de mesure et modélisation Chapitre III : Rupture brutale : Généralités sur la rupture fragile, Bases de la mécanique linéaire de la rupture, Critere de rupture brutale : ténacité Chapitre IV : Propriétés thermiques des verres : dilatation, chaleur spécifique et conductibilité thermique, résistance aux chocs thermiques Travaux Dirigés : • Réfraction molaire, correction des aberrations chromatiques, Fibres optiques • Etablissement d’une courbe de viscosité • Contrainte théorique à la rupture • Statistique de Weibull • Résistance aux chocs thermiques Travaux Pratiques : • Elaboration, recuisson et mise en forme d’un verre • Caractérisation thermique (dilatométrie et DSC) • Caractérisation optique (indice de réfraction, transmission UV-visible-IR, colorimétrie) • Caractérisation mécanique (élasticité, résistance à la rupture et renforcement par trempes chimique et thermique) Modalités de contrôle des connaissances Une présentation orale de la synthèse de l’ensemble des résultats de tous les binômes pour un TP par binôme + un examen terminal sur l’ensemble des cours, TP et TD. Mots clefs élaboration verre d’oxydes; propriétés thermiques; propriétés optiques ; Propriétés mécaniques ; trempe chimique ; trempe thermique Prérequis cours d’introduction aux matériaux vitreux (marqué P2S520)

Céramiques X2S802 Coefficient 4 Volume 15 CM 9 TD 14 TP Enseignant Philippe Papet Description

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Objectifs : Donner aux étudiants les éléments nécessaires à la compréhension du comportement mécanique des réfractaires céramiques. Comprendre et appréhender la résistance aux chocs thermiques. Analyser le problème des matériaux soumis aux chocs thermiques et être en mesure de faire un choix des céramiques à propriétés thermomécaniques pour les applications. Contenu : I) Propriétés mécaniques des matériaux céramiques • Notion de ténacité. • Traitement statistique de la rupture des matériaux fragiles. II) Propriétés thermomécaniques des céramiques • Le transfert thermique : matériaux isolants, réfractaires. • Le choc thermique, étude de l’endommagement. • Analyse énergétique de la résistance aux chocs thermiques. • Modèle d’Hasselman. III) Exemples de matériaux résistants aux chocs thermiques • Les composites céramiques à dispersoïdes. (principe du renforcement) • Les céramiques cellulaires, synthèse, résistance au choc thermique. IV) Exercices d’applications • Mise en évidence de l’importance de la ténacité en rupture fragile. • Traitement statistique de la résistance à la rupture. • Utilisation des paramètres de résistance aux chocs thermiques pour hiérarchiser les différents matériaux. * • Illustration du modèle d’Hasselman. Modalités de contrôle des connaissances Examen final écrit sans document (1h30) Mots clefs propriétés thermomécaniques ; céramiques ; choc thermique Prérequis cours de mécaniques de Mat3, cours de céramiques Mat3

Energie X2S803 Coefficient 4 Volume 15 CM 9 TD 11 TP Enseignant Rozenn Le Parc, Andrea Piarristeguy Description Objectifs : • Mettre en avant l’importance des matériaux dans les conversions énergétiques. Donner des clefs pour la compréhension de différents processus de conversion. • Compétence : répondre à un cahier des charges de choix des matériaux pour une conversion énergétique • Savoir mesurer de façon critique certaines propriétés relatives aux domaines de conversions énergétiques présentés ci-dessous. Contenu : Cours et TD Introduction aux conversions énergétiques, aux enjeux associés aux choix des modes de conversion en lien avec les échelles de production. 1. Echanges thermiques, calculs de flux thermiques conductifs, radiatifs et convectifs en régime stationnaire, Application aux choix matériaux isolants et présentation de quelques innovations 2. Place des matériaux dans le domaine de la production d’énergie nucléaire. Rappels sur les réactions nucléaires et les particules ionisantes. Présentation des matériaux présents dans un réacteur et des sollicitations extrêmes qu’ils subissent, réponses en termes de choix des matériaux. 3. Conversion photovoltaïque, principe, et cahier des charges. Place du silicium dans l’industrie photovoltaïque, chaîne de transformation de l’industrie du Silicium. Ouverture au photovoltaïque organique et aux chalcogénures. Introduction aux calculs de rendements. 4. Conversion électrochimique. Principe de fonctionnement d’une pile à combustible, rappels sur la diffusion ionique dans les solides. Choix des matériaux dans le cas d’une SOFC, en réponse aux sollicitations dans ce type de piles. Introduction aux calculs de rendements. Stockage et manipulation de l’hydrogène. Travaux Pratiques • mesures de conductivité thermique Découverte d’une technique de mesure de conduction thermique (système Hotdisk) et ses limites. Mesure des conductivités de différents ordres de grandeur sur différentes catégories de matériaux • conduction ionique par l’Argent dans les verres de chalcogénures Découverte des mesures par pont d’impédance complexe. Mesure et comparaison de la résistivité dans deux verres de compositions différentes. Modélisation du circuit équivalent. Extraction de l’énergie d’activation à partir de données en température. TP modes de résonances de céramiques piézoélectriques. • Mesures d’impédance complexe pour deux PZT de taille différente, mise en évidence des fréquences de résonances radiante et axiales. Modélisation de circuits équivalents. Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit Mots clefs conversion énergétique ; transferts thermique ; énergie nucléaire ; énergie photovoltaïque ; piles à combustible Prérequis cours de physique du solide et de thermodynamique Mat3

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Matière/Category 2: Comportement des matériaux 2

Responsable Jean-Pierre Habas Contexte Cette UE a pour objectif : • de confronter les étudiants à une problématique matériaux dans le cadre d’un projet, • de spécialiser les étudiants soit à des aspects physico-chimiques, soit des aspects mécaniques des matériaux (ECUE optionnelles). Contenu Voir le contenu des ECUE Prérequis • Eléments de physique des interfaces (tension interfaciale, capillarité, mouillage), thermodynamique) • Notions de base en physico-chimie des polymères et en science des matériaux • Mécanique des milieux continus, lois de comportement thermomécanique, viscoplasticité, calcul scientifique, méthode des éléments finis

Projet comportement matériaux X2S815A

Rhéologie des matériaux 2 Coefficient 1.5 Volume 7.5 CM 6 TD 7 TP Enseignant Jean-Pierre Habas Description Objectifs : La rhéologie est la science qui étudie les écoulements et les déformations au sein de la matière. Elle intervient dans de nombreux secteurs applicatifs tels que la plasturgie, l’alimentaire, l’exploitation pétrolière et concerne à ce titre des matériaux très différents. Ce module se propose alors de donner aux étudiants les fondements théoriques et pratiques leur offrant ainsi les connaissances indispensables à son application dans leur vie professionnelle. L’enseignement dispensé aborde ainsi de manière graduelle diverses notions en prenant soin d’expliciter les différents comportements décrits en terme de relations structure-propriétés. Les propriétés viscoélastiques des matériaux sont elles aussi largement détaillées que ce soit en terme d’origine structurelle, de paramètres influents ou encore de techniques et géométries de mesures associées. Les TD permettent aux étudiants de traiter des cas d’ingénierie concrets de niveau de difficulté croissant mêlant « calcul » et « réflexion ». Les TP font la part belle à la description des différents comportements visco- simétriques et viscoélastiques grâce à la caractérisation personnelle de fluides très divers. Les expériences clés permettant de se projeter sur des applications industrielles typiques. Le champ de compétences ainsi acquis contribue alors grandement au bagage scientifique nécessaire pour travailler en tant qu’ingénieur au sein d’un bureau d’étude, sur une ligne de production, en suivi qualité ou encore au sein d’un laboratoire de recherche-développement. Contenu : Les bases de la rhéologie • Définition, vocabulaire et sémantique. • Grandeurs simples : contrainte, déformation en traction ou cisaillement, gradient de vitesse. L’élasticité • Origine de l’élasticité dans les solides, • Description à l’échelle atomique et illustration à l’échelle macroscopique • Relation d’Young et de Coulomb, grandeurs et modèles associés La viscosité • Définition, mécanismes, loi de Newton et quelques ordres de viscosité par classe de matière • Influence du gradient de vitesse : fluides newtoniens et non newtoniens (rhéofluidifiants, rhéoépaississants, à seuil. . . ) • Evolution avec le temps de cisaillement : thixotropie et antithixotropie • Effet de la température : comportement Arrhénien, cas particulier des systèmes évolutifs • Modèles et équations associées • Géométries et appareils de mesure pour la mesure des viscosités dynamique et cinématique La viscoélasticité • Origine de la viscoélasticité dans les matériaux polymères, • Loi de Hooke complexe (théorie, calcul et mesure) • Viscoélasticité et température

• Explication phénoménologique • Effet de la morphologie : thermoplastique amorphe ou semi-cristallin, thermodurcissable, élastomère,

détermination des températures caractéristiques, des paramètres moléculaires. . . • Application à la mise en œuvre des polymères, à la détection des contraintes internes

• Effet de la fréquence de sollicitation

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• Analyse conceptuelle, principe d’équivalence temps-température, loi WLF, Cox-Merz • Applications pratiques

Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit terminal, sans documents Mots clefs Viscosité; viscoélasticité; Module de cisaillement; Fluage ; Relaxation ; Fréquence ; Température Prérequis Notions de base en mécanique et plus largement en physico-chimie des fluides et matériaux.

Matériaux composites X2S810 Coefficient 2.5 Volume 24 CM 7 TP Enseignant Jean-Pierre Habas, V. Lapinte Description Objectifs : Les matériaux composites connaissent un essor très important depuis plusieurs décennies et sont aujourd’hui utilisés dans de nombreux secteurs applicatifs (transports, emballage, bâtiment...). Ce module se donne pour objectif de donner aux étudiants de solides connaissances théoriques et pratiques leur permettant ainsi d’aborder avec confiance cette classe de matériaux dans leur future vie professionnelle que ce soit sur le plan du dimensionnement, de la formulation ou de la mise en œuvre. L’enseignement est volontairement orienté vers la présentation des composites à matrice organique qu’il décrit de manière méthodique. La discrimination des matrices polymères thermodurcissables (TD) et thermoplastiques (TP) est clairement réalisée que ce soit en termes de propriétés ou de transformation. En complément, les renforts sont catégorisés suivant leur nature (organique, minérale. . . ), leur géométrie (fibres, tissus, particules) afin de donner aux étudiants une vision large mais précise des matières employées à l’échelle industrielle. Visant un public d’ingénieurs, une part importante du cours est consacrée aux techniques de transformation en prenant soin de souligner pour chacune ses spécificités en termes de bases matière, de règles de fonctionnement, d’objets finis ou enfin de limites d’usage. Les travaux pratiques permettent d’appliquer de manière concrète les éléments décrits dans le cours magistral (choix matière, calcul de composition, préparation, fabrication. . . ) afin de mettre les étudiants dans des cas proches de ceux qu’ils seront amenés à rencontrer dans leur futur métier. Contenu : Introduction aux composites • Définition du concept, les différentes morphologies, secteurs clés Les renforts • Leur nature chimique (fibres de verre, de carbone, naturelles...) et la caractérisation des fils • Les textiles tissés et non-tissés • L’ensimage des fibres Les matrices polymères • Les polyesters insaturés et les résines époxy Etude physico-chimique de la réticulation • Les phénomènes de vitrification et de gélification (diagramme TTT) Les structures sandwich • Définition du concept et les différents types d’âmes et de peaux Les procédés de mise en oeuvre des composites thermodurcissables • Stratification au contact, infusion et RTM Les pré-imprégnés (SMC et BMC) Le procédé d’extrusion (cas des composites thermoplastiques) • La plastification : illustration et relation avec le comportement rhéologique • Description géométrique, règles et calculs de dimensionnement de la vis de convoyage, débit • Les différents modes d’introduction du renfort • Règles de l’extrusion mono-vis et bi-vis,choix et dimensionnement de la filière, données techniques. Le thermoformage (cas des composites thermoplastiques) • Principe, étapes maîtresses et positionnement thermomécanique • Illustration et applications L’estampage (cas des composites thermoplastiques) • Présentation, particularités, déclinaisons et applications L’injection (cas des composites thermoplastiques) • Principe et étapes clés • Bases de dimensionnement et de choix d’un moule • Relations avec la rhéologie et exemples de produits finis Modalités de contrôle des connaissances Un examen ecrit terminal, sans documents Mots clefs polymères ; Renforts ; Extrusion ; Injection ; Thermoformage ; Réticulation ; Imprégnation ; Catalyseur Prérequis Notions de base en physico-chimie des polymères et en science des matériaux

Physique des colloïdes X2S811 Coefficient 1.5 Volume 9 CM 6 TD 7 TP Enseignant Jean-Louis Bantignies, R. Metz Description

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Objectifs : Comprendre l’origine des différentes interactions entre particules dans une dispersion colloïdale, les variables dont elles dépendent et le contrôle qu’on peut exercer sur elles. Connaître leurs effets sur des propriétés importantes mises en jeu lors de la synthèse ou de la mise en forme de certains matériaux, comme la stabilité et la rhéologie Contenu : Les surfaces solides en milieux aqueux : origine des charges de surface ; répartition des ions de la solution près d’une surface chargée : théorie de Gouy et Chap- man ; effet du pH sur la charge de surface ; phénomènes électrocinétiques. Les interactions de dispersion. La théorie DLVO : Les interactions stériques et de déplétion. Stabilité et rhéologie des suspensions. Notions sur les émulsions et les mousses. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle contenu et examen écrit Mots clefs colloïde, dispersion, suspension, émulsion, mousse, théorie DLVO Prérequis Eléments de physique des interfaces (tension interfaciale, capillarité, mouillage), thermodynamique.

Viscoélasticité X8S810 Coefficient 1 Volume 6 CM 6 TD 6 TP 18 THE Enseignant Bertraind Wattrisse, Jean-Michel Muracciole Description L’objectif de cette ECUE est d’approfondir la modélisation des comportements viscoélastiques déjà vus dans l’ECUE « Rhéologie 1 » afin d’introduire les versions généralisées « série » et « parallèles » du modèle de Biot. D’un point de vue plus « matériau », les notions de spectres de temps de relaxation sont introduites pour rendre compte des transformations classiquement rencontrées dans les polymères, ainsi que le concept d’équivalence temps-température. Travaux Pratiques : Mise en œuvre d’une modélisation éléments finis pour traduire la réponse viscoélastique d’un matériau à l’aide de COMSOL MultiPhysics A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : Proposer un modèle rhéologique simple permettant de traduire la réponse d’un matériau viscoélastique Etendre ce modèle simple pour modéliser au mieux le comportement en fonction du problème réel à traiter. Modalités de contrôle des connaissances 1 Contrôle continu + TP Mots clefs viscoélasticité; modèle de Biot; spectre de temps de relaxation

Plasticité X8S811 Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD 24 THE Enseignant Yann Monerie Description Présenter les modèles de plasticité de base présents dans les codes de calculs par éléments finis (modèles isotropes et cinématiques). Un lien est fait avec le cours de métallurgie de façon à mettre en avant les évènements microstructuraux retenus lors de la mise en place des modèles macroscopiques. De même, le cours s’appuiera sur le cours de rhéologie et les TP matériaux qui ont permis de mettre en lumière la notion de seuil et d’écrouissage. Les modèles mis en place, pourront être utilisés dans les projets orientés vers la simulation numérique. À la fin de la matière, l’étudiant doit savoir : 1) Choisir un modèle de comportement élastoplastique adapté (choix de l’écrouissage, de la fonction seuil, de la cinématique en grandes déformations, . . . ) 2) Identifier les constantes phénoménologiques du modèle retenu 3) Analyser les contraintes et de déformations résiduelles d’une pièce plastiquement déformée Contenu : 1. aspects phénoménologiques macroscopiques 2. mécanismes microstructuraux 3. critères de plasticité (Tresca, VonMises) 4. Ecrouissage et écoulement plastique, normalité et matériau standard, 5. modèle isotrope de Prandltl-Reuss, 6. modèle cinématique linéaire de Prager, 7. modèle cinématique non-linéaire. Modalités de contrôle des connaissances Examen final Mots clefs critère, ecrouissage, loi d’écoulement

Endommagement X8S812

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Coefficient 1 Volume 6 CM 6 TD 12 THE Enseignant André Chrysochoos Description Présenter les diverses manifestations microscopiques de l’endommagement sur des matériaux fragiles, ductiles. Introduire une théorie thermomécanique (Kachanov Lemaitre) de l’endommagement permettant de construire des modèles continus adaptés au type de matériau étudié (matériaux fragiles, ductiles) ainsi qu’au mode de chargement (fluage, fatigue oligocyclique et à grand nombre de cycles). Les modèles mis en place, pourront être utilisés dans le projet de l’option. À la fin de la matière, l’étudiant doit savoir : 1. utiliser des modèles simples d’endommagement pour des matériaux fragiles et ductiles 2. déterminer un endommagement critique pour un modèle de vide donné 3. calculer une limite de rupture en fluage à partir d’une loi de Norton étendue au fluage tertiaire 4. déterminer un nombre de cycle àrupture en fatigue uniaxiale à partir d’une loi d’écrouissage cyclique. Contenu : 1) Observations: différents modes d’endommagement/rupture Comportement fragile Comportement ductile Endommagement de fatigue Endommagement en fluage Effets physico-chimiques 2) Modélisations de l’endommagement Variable(s) d’endommagement, contrainte effective et principe d’équivalence en déformation Mesure(s) Formulation thermodynamique Couplage élasticité-endommagement Couplage plasticité endommagement Pré-requis : Mécanique des milieux continus, lois de comportement thermomécanique, viscoplasticité, calcul scientifique, méthode des éléments finis. Modalités de contrôle des connaissances Examen final Mots clefs contrainte effective ; principe d’équivalence en déformation ; loi de cumul ; taux de restitution d’énergie

o S8 Matière = SHES pour l’Ingénieur XMAT82A Liste UE 82A XLMAT82A Responsable Catherine Perret du Cray Contexte Cette UE regroupe 3 enseignements qui visent à : • former l’étudiant aux méthodes de communication orale et écrite, afin qu’il s’adapte aux situations auxquelles il sera confronté dans sa vie professionnelle, • sensibiliser l’étudiant à la gestion d’entreprise en simulant une création d’entreprise • améliorer le niveau d’anglais de l’étudiant ainsi qu’un stage de 3 à 4 mois qui vise à mettre l’étudiant en situation professionnelle pour réaliser un projet en entreprise sur une problématique matériaux. Ce stage permet également une ouverture à l’international puisque dans près de trois quart des cas, il est réalisé à l’étranger. Contenu Voir le contenu des ECUE Prérequis NA

Semestre 9

Matière/Category 1: Matériaux fonctionnels

Responsable Jean-Jacques Robin Contexte Cette UE a pour objectif : • de fournir aux étudiants des bases scientifiques pour la formulation de bétons durables adaptés à leur environnement, • d’approfondir de manière optionnelle :

• soit le domaine des couches minces en associant aux aspects choix du matériau/fonctionnalité visée les aspects procédés d’élaboration/caractérisation des propriétés physiques, microstructurales et mécaniques, ainsi que le domaine des polymères utilisés en couches minces pour la protection de surfaces, le collage, la mise en peinture, etc. . .

• soit le domaine de la simulation numérique de la mise en forme des matériaux Contenu Voir le contenu de chaque ECUE Prérequis • Cours Matériaux de 3ème et 4ème années • Notions de chimie organique de base • Physico-chimie des polymères • Visco élasticité des polymères • connaissances de base en chimie minérale • chimie des solutions • caractérisation des matériaux

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Les bétons X2S903 Coefficient 1 Volume 12 CM 12 Enseignant Céline Cau Dit Coumes Description Objectifs : Introduction à la physico-chimie des bétons afin de fournir à l’étudiant des bases scientifiques pour la formulation de bétons durables adaptés à leur environnement. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : 1. identifier les différents types de ciments courants et connaître leur procédé de fabrication, 2. sélectionner des granulats utilisables pour la fabrication de bétons, 3. connaître les processus physico-chimiques conduisant à la prise et au durcissement du béton, ainsi que les principales propriétés de ce matériau et leurs méthodes de caractérisation, 4. formuler, à partir d’une approche simple, un béton répondant à un cahier des charges donné en termes d’ouvrabilité, de performance mécanique et de durabilité, 5. connaître les principales pathologies des bétons et les moyens de prévention associés. Contenu : Les constituants des bétons : Présentation des principaux ciments, granulats, adjuvants er de l’eau de gâchage : composition, procédé de fabrication (ciments), critères de choix L’hydratation d’un ciment : réactions chimiques mise en œuvre, processus physiques conduisant à la structuration du matériau, propriétés de la pâte de ciment hydratée Comment formuler un béton? : Introduction au contexte normatif (classes d’exposition) et à l’approche performantielle, formulation de bétons à l’aide de la méthode de Dreux-Gorisse, introduction au logiciel de formulation BétonLab Le comportement des bétons : procédés de mise en œuvre et de cure des bétons, propriétés à l’état frais (ouvrabilité, ressuage) et à l’état durci (résistance mécanique, déformations volumiques) La durabilité des bétons : présentation des principales pathologies des bétons (réaction alcali-granulats, formation d’ettringite différée, carbonatation et corrosion des armatures, gel/dégel, lixiviation, attaque acide), moyens de prévention Exemple d’utilisation des matériaux cimentaires en milieu nucléaire : introduction à l’inertage de déchets radioactifs au travers de la visite du Laboratoire de Physico-Chimie des Matériaux Cimentaires du CEA de Marcoule Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit terminal Mots clefs ciments, granulats, adjuvants, bétons, formulation, durabilité, inertage de déchets Prérequis connaissances de base en chimie minérale, chimie des solutions et caractérisation des matériaux (niveau L3)

Couches minces X2S900 Coefficient 2 Volume 19.5 CM Enseignant Nicole Frety, Caroline Vigreux, Annelise Faivre Description Objectifs : Les objectifs de ce cours sont d’acquérir des connaissances dans le domaine des couches minces en associant aux aspects choix du matériau/fonctionnalité visée les aspects procédés d’élaboration/caractérisation des propriétés physiques, microstructurales et mécaniques. Contenu : Le cours s’articulera autour des 3 thèmes, procédés d’élaboration, techniques de caractérisation et domaines d’applications, une attention particulière étant portée sur les critères de choix du matériau et du procédé d’élaboration requis pour l’application visée. 1/ Procédés d’élaboration • Dépôts physiques en phase vapeur • Dépôts chimiques en phase vapeur • Epitaxie par Jet Moléculaire • Sol-gel, dip coating, spin coating 2/ Techniques de caractérisation • Observation microstructurale (MEB, MEBHR, MET, AFM) • Analyse de la composition chimique (EDS, XPS, Auger, SIMS, NRA, RBS, PIXE) • Caractérisation physique (ellipsométrie, profilométrie, ...) • Caractérisation mécanique (nanoindentation, ténacité, ...) • Propriétés optiques et électriques 3/ Domaines d’applications • Applications optiques • Applications structurales • Applications électriques et microélectroniques • Couches minces nanostructurées fonctionnelles Modalités de contrôle des connaissances • Epreuve de synthèse écrite (1.5h, Documents autorisés) sur une partie du cours • Epreuves orales

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Mots clefs couches minces, procédés d’élaboration, caractérisation, applications Prérequis Cours Matériaux de 3ème et 4ème années

Peinture, vernis, adhésif X2S901 Coefficient 2 Volume 24 CM Enseignant Jean-Jacques Robin Description Objectifs : L’objectif de ce module est de former les étudiants dans les domaines des polymères utilisés en couches minces pour la protection de surfaces, le collage, la mise en peinture, etc. . . Cette approche sous l’angle « matériaux » des polymères en couches minces est précédée par un enseignement de base des problèmes liés aux surfaces et interfaces et des phénomènes liés à l’adhésion des polymères sur diverses surfaces. Les étudiants seront ainsi très largement sensibilisés aux tendances actuelles et futures que ce soit en termes de matériaux biosourcées et biodégradables ou encore de règles normatives et législatives associées. Ils seront alors à même de pouvoir appliquer ces connaissances pour travailler soit en bureau d’étude, soit en qualité d’ingénieur de production, de qualité ou encore d’ingénieur technico-commercial relevant de la spécialité des traitements de surfaces et d’assemblages de pièces par collage. Contenu : Partie 1 : Les phénomènes généraux • Introduction aux polymères en couches minces • Notions d’énergies de surface - tensions superficielles - Phénomènes d’adhésion et énergie d’adhésion. • Etudes des mécanismes de la rupture (cohésive et adhésive) - Méthodes de mesure • Modifications de surface par traitement chimique ou physique • Les principes de la réticulation chimique et physique Partie 2 : Applications sectorielles • Les principes généraux de la formulation. Concepts et méthodologies de base • Les charges, nanocharges • Les peintures et vernis -Typologies des liants (vinyliques, acryliques, glycérophtaliques) • Les compléments de formulation : additifs, solvants, charges et procédés de formulation • Les colles et adhésifs – Les colles phase solvant (organique et aqueuse) - Les colles hot-melt • Les encres Partie 3 : Législation, hygiène & sécurité, normes environnementales – nationales et évolutions européennes. Modalités de contrôle des connaissances Les examens sont réalisés sans documents et nécessitent une acquisition continue des connaissances tout au long de l’année. Mots clefs interfaces, adhésion, rupture, formulation, réticulation Prérequis Notions de chimie organique de base, Physico-chimie des polymères, Viscoélasticité des polymères

Matériaux composites et stratifiés X2S902 Coefficient 4 Volume 20 CM 6 TD 12 TP 12 Projet 50 THE Enseignant Loïc Daridon, Vincent Lapinte Description Les matériaux composites, notamment à renfort fibreux, s’imposent de plus en plus dans de nombreux secteurs (par ex. aéronautique, automobile, sport) où les progrès technologiques nécessitent de combiner des propriétés que ne possèdent individuellement aucun matériau homogène classique. Un accent sera mis sur les nouveaux composites bio-sourcés. Ce cours a pour objectif d’introduire aux étudiants les méthodes d’analyse et de calcul permettant la conception de structures ou de pièces mécaniques en matériaux composites ainsi que les connaissances essentielles associées aux différents constituants. On étudiera en particulier les approches micro-mécaniques, l’élasticité anisotrope, la théorie des stratifiés, etc. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : Connaître les propriétés des principaux matériaux constituant un composite à fibres longues. Déterminer les caractéristiques d’un pli unidirectionnel et les comparer avec des mesures. Prédire les caractéristiques d’un composite stratifié à partir de celles d’un pli unidirectionnel. Utiliser un code éléments-finis afin de réaliser un calcul de structure sur des composites stratifiés. Les applications industrielles imposent désormais aux structures de travailler dans des conditions d’environnement thermique, mécanique ou chimique de plus en plus sévères. Dans ce domaine, les innovations techniques sont alors souvent conditionnées par les progrès des matériaux. Les ingénieurs confrontés à ces problèmes doivent donc être capables d’effectuer, en fonction des contraintes particulières liées à leurs problèmes, des choix entre les différents matériaux mis à leur disposition. Dans cette UE, les matériaux polymères et composites seront étudiés en considérant successivement leurs différentes échelles caractéristiques. Ainsi, l’architecture moléculaire (macromolécules, copolymères, polymères modifiés, composites à base polymère,...), les modes de formation et les propriétés structurales spécifiques de ces matériaux (état vitreux ou semi-cristallisé) seront étudiés. L’aspect "matériaux" de cette unité d’évaluation se terminera par une description des procédés d’élaboration et de mise en œuvre utilisés en milieu industriel. Du point de vue de l’échelle macroscopique, des modélisations du comportement mécanique des différents matériaux composites (composites à fibres, stratifiés, sandwiches) et des trois grandes classes de polymères (thermodurcissables, thermoplastiques semi- cristallins et élastomères) seront présentées. Les principaux mécanismes de rupture et d’endommagement seront explicités. La théorie des stratifiés sera finalement abordée d’un point vue analytique et numérique.

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Modalité de contrôle des connaissances 1 examen final, 1 note de TP, 1 note de Projet Note finale = (note examen final)*0.5 + (note TP)*0.25 +(note projet)*0.25 Mots clefs polymères, Matrice, Renfort, Unidirectionnel, Stratifié

Matériaux détection et stockage X2S904 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Philippe Papet, Rozenn Le Parc, Andrea Piarristeguy Description Objectifs : Appliquer les connaissances sur les propriétés physiques et sur les matériaux pour pouvoir concevoir et et/ou utiliser des capteurs ou actionneurs dans différentes applications. Contenu : I. Capteurs et actionneurs piézoélectriques • Etude et définition du couplage électromécanique dans les matériaux cristallins. • Expression des propriétés piézoélectriques dans les matériaux polycristallins (céramiques). • Exemples d’utilisation des matériaux piézoélectriques pour des applications de capteurs et d’actionneurs. • Etude des composites piézoélectriques pour des applications de spectroscopie acoustique. II. Capteurs optiques • Utilisation des propriétés de fluorescence des matériaux pour la conception de capteurs. - Rappels sur la fluorescence, illustration dans le domaine des biocapteurs et les scintillateurs. III. Mémoires • Mémoire volatile et non-volatile. Mémoires magnétiques (ex. disque dur), électrique (ex. mémoire flash) et optique (ex. CD-ROM, CD-Rw, DVD-Rw, BD,. . . ). • Technologies prometteuses de mémoire non-volatile (F-RAM, M-RAM, R-RAM). • Mémoires électriques R-RAM : CB-RAM, Ox-RAM, PC-RAM. Mémoires PC-RAM : Matériaux utilisés, étapes d’écriture, lecture et effacement. Modalités de contrôle des connaissances Restitution orale des connaissances Mots clefs capteurs, actionneurs, mémoirs, piézoélectrique Prérequis cours de physique du solide Mat3, cours diagramme de phases Mat3, cours de céramique Mat4

Matière/Category 2: Matériaux et environnement

Responsable Annelise Faivre Contexte Cette UE a pour objectif de former les étudiants au domaine des matériaux en relation avec l’environnement. Il s’agit d’un tronc commun de conférences sur les problématiques liées à l’énergie et au développement durable (stokage de l’énergie, réchauffement climatique, gestion des déchets...) et de cours optionnels portant soit : • sur la durabilité des matériaux, les matériaux pour les capteurs, ou en option à nouveau les polymères biosourcés ou l’éco-emballage, • sur les méthodes d’analyse et de calcul permettant la conception de structures ou de pièces mécaniques en matériaux composites ainsi que les connaissances essentielles associées aux différents constituants de ces composites Contenu Voir le contenu des ECUE Prérequis Decouverte des materiaux Matériaux et écoconception Materiaux & energie

Energie et développement durable X2S917 Coefficient 0 Volume 15 CM Enseignant Philippe Papet Description Objectif : Ouvrir la culture des étudiants aux problématiques liées à l’énergie et au développement durable. Contenu : Un cycle de 6 conférences portant sur des problématiques associées à l’énergie et au développement durable, telles que : • le stockage de l’énergie • le réchauffement climatique et l’effet de serre,

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• les grands enjeux énergétiques, • le recyclage et la réglementation concernant les déchets • etc... Modalités de contrôle des connaissances Aucun contrôle des connaissances Mots clefs conférences, Energie, développement durable

Durabilité des métaux X2S911 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Nicole Fréty Description Objectifs : • Acquérir les connaissances concernant les mécanismes de corrosion des alliages métalliques • Etre apte à choisir la solution technique (choix du matériau, traitements de surface, revêtements) pour lutter contre la corrosion des pièces sous sollicitations Contenu : 1/ Corrosion des alliages métalliques en milieu aqueux • Mécanismes de corrosion • Différents modes de corrosion • Effets du milieu de corrosion • Rôle des éléments d’alliages • Protection contre la corrosion en milieu aqueux 2/ Corrosion sèche ou oxydation des alliages métalliques • Mécanismes de corrosion sèche • Rôle de la microstructure et des éléments d’alliages • Influence de cyclages thermiques • Durée de vie et modèles prédictifs • Protection contre la corrosion sèche (Alliages réfractaires/Revêtements) 3/ Endommagement par usure des alliages métalliques • Mécanismes de frottement et d’usure • Traitements de surface Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit durée 1h30 – documents autorisés Mots clefs matériaux métalliques, corrosion aqueuse, corrosion sèche, traitements de surface Prérequis Cours "Découverte des Matériaux 2 : Métaux" et Cours "Matériaux et écoconception : Métaux"

Durabilité verres et céramique X2S912 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Annelise Faivre Description Objectifs : • Acquérir les connaissances concernant les mécanismes de dégradation des verres d’oxydes ainsi que les mécanismes de corrosion sous contrainte • Etre capable d’estimer la durée de vie d’une pièce en verre ou en céramique et de manipuler les diagrammes STP • Acquérir les connaissances concernant les matériaux vitrocéramiques et leur mise en oeuvre Contenu : 1/ Durabilité chimique des verres : • Surface des verres de silicates • Mécanismes d’altération des silicates par l’eau • Influence de la composition • Altération à l’atmosphère : weathering • Normes et tests, classification, verres pour l’alimentaire et la pharmacopée 2/ Corrosion sous contrainte dans les verres et céramiques • Notion de fatigue • Propagation subcritique de fissure • Tests et caractérisation • Modélisation 3/ Estimation de la durée de vie d’une pièce en verre ou céramique • Rappel sur l’analyse statistique de la rupture • Calcul du temps de vie d’une pièce • Diagramme STP • Tests d’épreuves 4/ Dévitrification et vitrocéramisation • Nucléation homogène/hétérogène-croissance- • Approche cinétique et digramme TTT

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• Mise en œuvre des vitro céramiques • Applications industrielles Modalités de contrôle des connaissances Un examen terminal – documents autorisés Mots clefs altération, corrosion sous contrainte, diagrammes STP, dévitrification, vitrocéramisation Prérequis les matières suivantes : Découverte des matériaux, Matériaux et énergie

Durabilité des polymères X2S913 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Jean-Jacques Robin Description Objectifs : L’objectif de ce module est de donner aux étudiants les connaissances nécessaires et suffisantes leur permettant d’aborder les polymères par une approche en termes de durabilité des matériaux. Cet aspect de la science des polymères est très important à l’heure où l’on se préoccupe de plus en plus de protection de l’Environnement, mais également où l’on cherche à améliorer la durabilité des matériaux polymères en environnement sévère, voire à assurer une compatibilité des polymères en milieu biologiquement actif. Les étudiants seront ainsi très largement sensibilisés aux notions de vieillissement des polymères et aux méthodes de stabilisation des polymères face à divers types d’environnements agressifs. Ils seront à même d’adapter la formulation d’un polymère donné à la longévité requise pour l’application visée. Ils pourront appliquer ces connaissances pour travailler soit en bureau d’étude, soit en qualité d’ingénieur de production ou de qualité. Contenu : Introduction à la notion de durabilité des polymères Etude des principaux processus et mécanismes de dégradation des polymères : • voie chimique (milieu agressif contrôlé ou non contrôlé) • voie biologique • dégradation thermique et photochimique Les principales voies d’amélioration de la durabilité des polymères • stabilisants thermiques • stabilisants photochimiques • ignifugation des polymères, intumescence Les principales voies d’accélération ou de contrôle du processus de dégradation des polymères • accélérateurs de dégradation • polymères biodégradables Applications aux • polymères biodégradables et biocompatibles, notion de biomatériaux • recyclage des polymères par voies chimiques, thermiques et matière • revêtements et protections thermiques, photochimiques. Modalités de contrôle des connaissances Un examen terminal sans documents réalisé sur la base de l’étude de cas concrets Mots clefs Dégradation ; vieillissements photochimiques ; vieillissements thermiques ; vieillissements radiatifs ; ignifugation ; stabilisation Prérequis Notions de chimie organique de base ; Sciences de la chimie des polymères et des matériaux polymères

Les polymères biosourcés X2S914 Coefficient 2 Volume 24 CM Enseignant Jean-Jacques Robin, J.P. Habas Description Objectifs : Ce module propose aux étudiants d’acquérir les connaissances suffisantes et nécessaires pour aborder tous les aspects liés aux polymères biosourcés et polymères dits « dégradables » d’origine naturelle ou pétrolière. Une part importante d’exemples et de propriétés de ces matériaux est décrite tout au long du cours en relation avec leurs applications. Ce secteur, en pleine mutation, voit apparaitre de nouveaux matériaux aux performances sans cesse repoussées. Le cours fait un état des lieux des derniers matériaux apparaissant sur le marché et de leurs performances. Les étudiants seront ainsi très largement sensibilisés aux tendances actuelles et futures que ce soit en termes de matériaux biosourcées et biodégradables ou encore de règles normatives et législatives associées. Ils seront alors à même de pouvoir appliquer ces connaissances pour travailler soit en bureau d’étude, soit en qualité d’ingénieur de production, de qualité ou encore d’ingénieur technico-commercial relevant de cette spécialité. Contenu : Polymères dégradables d’origines naturelle ou issus de la transformation de la biomasse : • Introduction à la notion de biomasse, ressources connues, chiffres clés • Méthodes d’extraction et de purification. • Etat actuel de la question et des métiers en jeu. Réalités du moment. • Vocabulaire : polymères biosourcés, biodégradables, biofragmentables, biopolymères

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• Monographies : , polysaccharides (cellulose et dérivés, amidon. . . ), lipides et dérivés (acides gras glycérol, fonctionnalisation chimique. . . ) polypeptides, protéines animales et végétales, PHA et PHB. . . . . . . . • Nomenclature (gluten, soie, laine....), désignation et codification des acides gras. . . • Matériaux biosourcés, propriétés particulières (solubilité, masses molaires, gels, comportement avec la température en masse ou en solution...) techniques particulières de mise en œuvre, utilisations, marchés. . . . Polymères dégradables d’origine synthétique • La famille des polyesters (PLA, Poly CAPA,...).

• Synthèses (chimie traditionnelle, par voie des biotechnologies. . . ) • Propriétés particulières des polyesters (mécaniques, cristallisation, incidence sur les performances et applications)

• Les polyoléfines « dégradables » et vinyliques modifiés • Les principes mis en jeu et matériaux disponibles • Les additifs et formulations • Les voies en développement (et les fausses bonnes solutions)

• Matériaux, propriétés particulières en relation avec les cahiers des charges des demandeurs, mise en œuvre. Des secteurs d’applications, leurs contraintes, les solutions apportées • L’emballage moderne sous toutes ses formes • Les biomatériaux durables (biocompatibles) et les non-durables Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit terminal, sans documents Mots clefs Polymères dégradables ; Polymères biodégradables ; Polymères biofragmentables ; Polymères résorbables ; macromolécules naturelles Prérequis Notions de base en chimie et physico-chimie des polymères et en science des matériaux.

Eco-emballage X2S915 Coefficient 2 Volume 24 CM 24 THE Enseignant Pascale Chalier Description Il s’agit d’une ECUE optionnelle qui a pour objectif de former les étudiants au domaine de l’emballage alimentaire. Cette ECUE a pour objectif de former les étudiants du département Matériax aux problématiques d’interaction entre le contenant (matériau) et le contenu (produit alimentaire). Cette ECUE introduit ainsi des notions concernant : • les aliments et leurs problématiques, • les réactions de dégradations des aliments • les phénomènes de migration et de transfert contenu/contenant • l’éco-conception Les emballages papier et cartons sont également introduits. Il est aussi demandé aux étudiants de faire un exposé sur un produit de leur choix et d’y inclure l’aspect réactions de dégradations, choix de l’emballage par rapport aux propriétés de perméabilité attendues et au conditionnement. Ce travail est réalisé en groupe, incluant des étudiants de la spécialité matériaux et de la spécialité Sciences et Technologies des Industries Alimentaires. Modalités de contrôle des connaissances Une note e soutenance orale et une note d’examen final Mots clefs Aliments et leurs problématiques ; Réactions de dégradation des aliments ; phénomènes de transfert ; Emballage ; migration ; Eco-conception

CAM Plasticité X2S916

CAM Grandes déformations X2S918 Coefficient 4 Volume 19 CM 19 TD 12 TP 50 THE Enseignant Franck Jourdan, Pierre Alart Description L’objectif du module de se donner les outils théoriques et numériques pour répondre aux problématiques de la mise en forme des matériaux. Les modèles théoriques et les méthodes numériques dédiés seront développés, mis en œuvre et appliqués sur des exemples concrets. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : Simuler le procédé de mise en forme des matériaux de type métaux Mettre en données, choisir les modèles et critiquer les résultats Le contenu du module est organisé en deux grandes parties. Partie I) Plasticité Modélisations 1D, puis 3D

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Structures élastoplastiques Ecrouissage structural Retour radial et opérateur tangent Partie II) Grandes déformations Théorie Grandes déformations Résolution de problèmes stationnaires en Eléments Finis Résolution de problèmes non stationnaires (Plasticité, Contact et Frottement) Modalités de contrôle des connaissances 1 examen final, 1 note de TP à Note finale = 2*note examen final + note TP)/3 Mots clefs Modélisation numérique ; Elastoplasticité ; Grandes déformations ; éléments finis ; Contact et frottement

Présentation Le projet pédagogique de la spécialité MEA est de former des ingénieurs polyvalents possédant des compétences reconnues en électronique, microélectronique, informatique, informatique industrielle, automatique, robotique, tout en possédant une bonne culture dans le domaine des sciences humaines et sociales. La pédagogie mise en place se distingue par la présence d’enseignements orientés vers la réalisation de projets, de parcours de formation diversifiés et de plusieurs stages en entreprise.

Semestre 5

Matière/Category 1: Sciences de la spécialité

Responsable Arnaud Vena Contexte Cette unité d’enseignement a principalement pour objectif la mise à niveau des élèves sur un ensemble de disciplines fondamentales à la spécialité MEA : Physique du composant, électronique, automatique et logique. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Physique générale • Bases de l’électro-cinétique, loi d’Ohm • Outils d’analyse de schémas, lois de Kirchhoff, théorème de superposition, modèle de Thévenin/Norton • Mathématiques niveau terminale • Transformé de Laplace • Bases en physique du composant • Mécanique générale • Electronique de base • Algèbre linéaire

Physique du composant X9S500 Coefficient 1 Volume 6 CM 6 TD Enseignant Alain Foucaran Description Introduction à la Physique des semi-conducteurs et à la physique des composants. Contexte L'objectif de ce cours d'introduction à la physique des semi-conducteurs et à la physique des composants est de donner aux élèves les notions de bases nécessaires à la compréhension des mécanismes de comportement et d'évolution des différents assemblages de matériaux semi-conducteurs constituants les composants électroniques. Contenu Physique des semiconducteurs

Les matériaux semiconducteurs Bandes d’énergies Population de porteurs Conduction SC homogène à l’équilibre SC homogène hors équilibre

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SC inhomogène Diffusion Equation de continuité

Jonction PN et composants bipolaires La jonction PN idéale Les diodes semiconductrices Le transistor bipolaire

Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs Semiconducteur, Diode, Transistor bipolaire, Transistor MOS Prérequis physique général

Introduction à l’électronique X9S501 Coefficient 4 Volume 9 CM 36 TP Enseignant Laurent Latorre, Serge Dusausay, Mariane Comte, Frederick Mailly Description Introduction à l'électronique analogique s'appuyant sur les montages de bases à transistors bipolaires. Contexte Cet enseignement est une introduction à l'analyse de circuits électroniques analogiques simples. L'accent est mis sur les méthodes d'analyse et de conception : polarisation et étude en régime petit signal. Les circuits traités concernent principalement les étages d'amplification conçus autour du transistor bipolaire, dans ses trois configurations de base : EC, CC, BC. Les performances sont analysées en termes de résistance d'entrée, résistance de sortie, amplification et réponse en fréquence. Les notions de puissance et de rendement sont abordées en fin de cours. Les TP associés illustrent les concepts présentés en cours, à la fois en simulation, et par des expérimentations physiques. Contenu Diode Modèle "grand signal" du transistor bipolaire Modèle "petit signal" du transistor bipolaire et montage EC(1) Montage EC(2), modèle dynamique et réponse en fréquence Montages CC, BC, et analyse de schémas complexes Etages de sortie, notions de puissance et de rendement Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu de cours (QCM) Contrôle continu en TP (pointage, comptes-rendus) Un examen écrit intermédiaire Un examen de TP Un examen écrit final Mots clefs Electronique Analogique Polarisation Petit signal Amplification Prérequis Bases de l'électro-cinétique, loi d'Ohm Outils d'analyse de schémas, lois de Kirchhoff, théorème de superposition, modèle de Thévenin/Norton Mathématiques niveau terminale Transformé de Laplace Bases en physique du composant + X9S500 - Physique du composant

Systèmes linéaies monovariables X9S502 Coefficient 2.5 Volume 15 CM 15 TD 6 TP Enseignant Lionel Lapierre, Serge Dusausay, Eric Dubreuil, Franck Augereau Description Introduction aux bases de l'automatique des systèmes linéaires monovariables. Contexte -Donner les bases nécessaires à l’étude des systèmes linéaires en général, qu’il s’agisse de circuits passifs de l’électronique analogique ou de systèmes physiques régis par une équation différentielle ordinaire continue. -Initier les élèves à l’analyse de la stabilité et de la précision d’un système bouclé. Leurs donner les clefs de la mise en oeuvre d’un correcteur. Contenu -Transformées de Laplace et leurs propriétés -Transformées de Laplace inverse -Formalisme des schémas blocs, règles de transformation

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-Rappel de mécanique -Réponse harmonique des systèmes de premier et second ordre, diagrammes de Bode et de Black -Construction de diagrammes asymptotiques de Bode pour les systèmes d'ordres supérieurs -Stabilité, analyse par les pôles -Stabilité, critère du revers, diagrammes de Bode, Black -Stabilité des systèmes en Boucle Fermée, performances, marge de phase, de gain, erreur de position, de suivi Modalités de contrôle des connaissances Colles Contrôle continu en TD Comptes-rendus de TP Un examen écrit final Mots clefs système linéaire, stabilité, synthèse de commande, performances Prérequis Mécanique générale Electronique de base Algèbre linéaire

Systèmes logiques X9S503 Coefficient 2.5 Volume 30 CMTD Enseignant Bruno Rouzeyre, Serge Pravossoudovitch Description Introduction aux systèmes numériques : algèbre de Boole, représentation des fonctions logiques, circuits combinatoires (partie I) Contexte : Acquérir les notions élémentaires de logique combinatoire (représentations, codage, minimisation) et séquentielle (bascules registres, compteurs). Introduire les opérateurs fondamentaux de l’arithmétique binaire (addition, soustraction,multiplication, division). Contenu : Algèbre de commutation

Postulats Théorèmes Opérateurs logiques

Fonctions logiques combinatoires Définitions et représentations Principes de minimisation (Karnaugh) Formes canoniques Fonctions remarquables

Opérateurs arithmétiques Multiplexeurs Comparateurs Additionneurs Soustracteurs Multiplieurs Diviseurs Opérations algébriques / Codage

Circuits séquentiels élémentaires Principe des circuits séquentiels (opposition séquentiel/combinatoire) Bascules et Registres : utilisation synchrone Mémoires Compteurs/décompteurs Règles de conception robustes

Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs systèmes numériques, circuits combinatoires, bascules, compteurs Prérequis pas noté

Matière/Category 2: Mathématiques, physique, et informatique

Responsable Arnaud Vena Contexte Cette unité d’enseignement a pour objectif de donner aux élèves les bases en sciences fondamentales : mathématiques, physique et informatique. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Mathématiques niveau DUT ou L2

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• Calcul combinatoire • Systèmes d’équations linéaires • Analyse complexe, intégration, dérivation • Algèbre linéaire en dimension finie • Espaces euclidiens • Probabilité, variables aléatoires. • Notion d’électronique (circuits, composants passifs, impédance complexe) • Mathématiques : manipulation des nombres complexes et équations différentielles

Analyse X9S510A Coefficient 2 Volume 10.5 CM 12 TD Enseignant Guy Cathébras Description Éléments d'analyse complexe Contexte Donner aux élèves des bases mathématiques nécessaires au traitement du signal, à l’automatique, à l’électronique et à l’Informatique Contenu -Rappels sur les nombres complexes -Fonctions d’une variable complexe -Intégrales dans le plan complexe -Formules intégrales de Cauchy -Fonctions holomorphes et séries entières -Séries de Laurent -Théorème des résidus. Modalités de contrôle des connaissances Examen ecrit final Mots clefs Fonctions complexes de variable complexe, Résidus Prérequis Mathématiques niveau DUT ou L2

Algèbre et probabilités X9S511A Coefficient 2 Volume 7.5 CM 15 TD Enseignant Eric Dubreuil Description Rappels sur les objets usuels de l’algèbre générale (structures, opérateurs) et de l’algèbre linéaire (vecteurs, matrices). Rappels théoriques sur le calcul des probabilités, en liaison avec les statistiques. Contexte Acquisition des outils théoriques de base en algèbre et en probabilités. Application de ces outils à l’automatique et à l’électronique. Contenu -Espaces vectoriels -Calcul matriciel -Probabilités discrètes -Probabilités continues Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit intermédiaire Un examen écrit final Qcm cours-exercices Mots clefs Algèbre générale et linéaire, Probabilités, Calcul matriciel, Fonctions de distribution Prérequis Calcul combinatoire, Systèmes d'équations linéaires

Signaux X9S512A Coefficient 2 Volume 9 CM 6 TD 9 TP Enseignant Fabien Soulier, Alain Foucaran Description Introduction à la théorie du signal et aux outils mathématiques indispensables à l'analyse, au traitement et au filtrage des signaux Contexte Ce cours introduit la théorie du signal et les outils mathématiques indispensables à l'analyse, au traitement et au filtrage des signaux déterministes continus. Il étend ensuite ces notions aux cas des signaux discrets et aléatoires, constituant ainsi est une initiation au traitement et à l'analyse des signaux analogiques et numériques. C'est en particulier un pré-requis pour des cours plus appliqués sur la synthèse de filtres, les télécommunications ou le traitement numérique du signal.

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Contenu : Introduction Compléments mathématiques

Espace préhilbertien Notions sur les distributions Dirac Transformée de Fourier

Signaux déterministes Convolution et filtres Signaux d'énergie finie Signaux de puissance finie

Signaux numériques Échantillonnage Signaux à temps discret Fréquences discrètes

Signaux aléatoires Rappel sur les variables aléatoires Signal aléatoire Couples de signaux aléatoires Systèmes déterministes à entrée aléatoire

Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu de cours (colles) Contrôle continu de TP (comptes-rendus) Devoir à la maison Examen écrit final Mots clefs Espace de Hilbert, Transformée de Fourier, Échantillonnage, Processus stochastique Prérequis Analyse complexe, intégration, dérivation Algèbre linéaire en dimension finie Espaces euclidiens Probabilité, variables aléatoires. + X9S511 - Algèbre et probabilités + X9S510 - Analyse

Ondes X9S513A Coefficient 2 Volume 9 CM 6 TD 9 TP Enseignant Franck Augereau, Arnaud Vena Description Initiation aux concepts associés à l’optimisation du raccordement des systèmes électroniques et à la propagation d'ondes guidées dans les lignes Contexte Cet enseignement a pour but de donner les bases théoriques permettant de comprendre et modéliser l'effet des lignes de transmission (filaire, coaxial ou piste sur circuit imprimé) dans l'optimisation du transfert de puissance entre deux dispositifs électroniques. L'effet du niveau de désadaptation électrique est étudié via l'outil graphique de référence que constitue l'abaque de Smith et, sur le plan expérimental, via l'utilisation de l'instrument dédié à cette problématique, c'est à dire l'analyseur de réseau. Les lignes de transmission et les phénomènes associés propres aux ondes guidées sont étudiés à l'aide d'un modèle électronique équivalent lié à l'impédance caractéristique ainsi qu'à l'atténuation et à la vitesse. Pour limiter les pertes et distrorsions dans le canal de transmission, des dispositifs spécifiques d'adaptation d'impédance sont mis en place. La transmission de signaux toujours plus hauts en fréquence oblige à recourir à des technologies particulières à base de tronçons de ligne tels que "stub" et "quart d'onde". Contenu -Problématique de la transmission de puissance entre les éléments d'un système électronique -Modèle simplifié de la propagation dans les lignes -Coefficient de réflexion, ROS et abaque de Smith -Dispositifs d'adaptation pour les lignes (stub, quart d'onde) -Réflectométrie -Analyseur de réseau -Paramètres S -Présentation de la technologie des microbandes Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en TP (Comptes-rendus) Un examen écrit final Mots clefs adaptation d’impédance, réflexion d’onde, abaque de Smith Prérequis Notion d'électronique (circuits, composants passifs, impédance complexe) Mathématiques : manipulation des nombres complexes et équations différentielles + X9S501 - Introduction à l'électronique + X9S502 - Systèmes linéaires monovariables

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+ X9S510 - Analyse

Informatique X9S514 Coefficient 5 Volume 18 CM 15 TD 27 TP Enseignant Bruno Rouzeyre, Giorgio Di Natale, Alain Redlinger, Arnaud Vena, Philippe Maurine, Laurent Latorre Description Programmation en langage C Contexte Cet enseignement donne aux élèves les bases de la programmation structurée et les familiarise avec l’utilisation de calculateurs pour la résolution de problèmes d’ingénierie. Il aborde également les questions de complexité algorithmique à travers l’étude du langage C. Contenu -Programmation structurée, organigrammes -Langage C

Types de données Structures de contrôle Opérateurs (et priorité) Tableaux Fonctions Récursivité Allocation dynamique de mémoire Structures informatiques usuelles : tableaux, structures, listes chainées

-Introduction à la complexité algorithmique Modalités de contrôle des connaissances Deux examens de cours Contrôle contine en TP Mots clefs informatique, langage C, programmation, algorithmique Prérequis pas noté

Semestre 6

Matière/Category 1: Systèmes linéaires

Responsable Arnaud Vena Contexte Cette unité d’enseignement approfondie les concepts associés aux systèmes bouclés, dans le contexte des montages électroniques architecturés autour de l’amplificateur opérationnels (amplification et filtrage) ainsi que dans le cadre plus général de l’automatique et de l’asservissement des systèmes linéaires. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Bases de l’électro-cinétique, loi d’Ohm • Outils d’analyse de schémas :

• lois de Kirchhoff • Théorème de superposition • Modèle de Thévenin/Norton.

• Mathématiques niveau terminale • Transformée de Laplace • Amplificateurs opérationnels et montages à contreréaction • Bases de l’automatique, de l’électronique, de mécanique, d’électricité

Systèmes électroniques bouclés X9S600A Coefficient 2.5 Volume 9 CM 21 TP Enseignant Frederick Mailly, Laurent Latorre, Serge Dusausay, Philippe Maurine Description Généralités sur les effets de la contre-réaction en électronique et application aux montages à base d'amplificateurs opérationnels. Contexte L'amplificateur opérationnel étant à la base de nombreux système électroniques et microélectroniques analogiques ou mixtes, le but de ce cours est de comprendre l'effet de la contre-réaction sur les performances d'un amplificateur, d'illustrer les limitations d'un AOp réel et d'étudier les principaux montages à base d'AOp, essentiellement en régime linéaire. Contenu -Modèles d’amplificateur -Amplificateur Opérationnel réel

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-Effet de la contre réaction sur les étage amplificateurs Résistance d'entrée Résistance de sortie Stabilisation du gain Effet sur la bande passante

-Montages linéaires à base d'Amplificateurs Opérationnels Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu de cours (2 épreuves minimum) : 65% Contrôle continu de TP sous forme de pointages des préparations, pointages de l'avancement en séance, prises en compte de réponses orales en séance, corrections de compte-rendus de TP et corrections de fiches de synthèse remplies en fin de séance : 20% Examen de TP commun à l'ECUE Filtrage Analogique : 15% Mots clefs electronique analogique, contre-réaction, amplificateur opérationnel Prérequis -Bases de l'électro-cinétique, loi d'Ohm -Outils d'analyse de schémas :

lois de Kirchhoff Théorème de superposition Modèle de Thévenin/Norton.

-Mathématiques niveau terminale -Transformée de Laplace + X9S501 - Introduction à l'électronique + X9S502 - Systèmes linéaires monovariables

Filtrage analogique X9S601A Coefficient 2.5 Volume 9 CM, 21 TP Enseignant Mariane Comte, Frederick Mailly, Serge Dusausay, Laurent Latorre Description Analyse et dimensionnement des structures de filtres actifs du premier et second ordre. Contexte Le filtrage est une des opérations de traitement du signal les plus utilisées en électronique analogique. Les filtres passifs ne permettent pas d'avoir un gain dans la bande passante, sont difficiles à intégrer et complexes à concevoir pour les ordres élevés. Le but de ce cours est de comprendre l'intérêt des filtres analogiques actifs (à base d'amplificateurs opérationnels), notamment pour la conception de filtres d'ordre élevé par la mise en cascade de filtres du premier et second ordre, d'analyser les principales structures de filtres actifs et de les dimensionner en réponse à un cahier des charges. Contenu -Rappels et généralités sur les fonctions de transfert, le filtrage et les amplificateurs opérationnels -Cellules de filtres actifs du premier ordre :

passe-bas (inverseur et non-inverseur) passe-haut (inverseur et non-inverseur) intégrateur pur dérivateur pur décaleur de phase

-Cellules de filtres actifs du second ordre : Filtres de Sallen-Key Filtres à retours multiples (Multiple FeedBack) Filtres Biquadratiques (Tow-Thomas) Filtres à variables d’état (Kerwin-Huelsman-Newcomb)

Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu de TP sous forme de fiches de synthèse remplies en fin de séance ou pointages des préparations et de l'avancement en séance : 25 % Examen de TP commun à l'ECUE Systèmes Electroniques Bouclés : 20 % Examen écrit final : 55 % Mots clefs electronique analogique, filtres actifs, amplificateur opérationnel Prérequis -Bases de l'électrocinétique, loi d'Ohm -Outils d'analyse de schémas, lois de Kirchhoff, théorème de superposition, modèle de Thévenin/Norton... -Mathématiques niveau terminale -Transformée de Laplace -Amplificateurs opérationnels et montages à contre-réaction + X9S501 - Introduction à l'électronique + X9S502 - Systèmes linéaires monovariables + X9S600 - Systèmes électroniques bouclés

Travaux pratiques de signaux et systèmes automatiques X9S602 Coefficient 2

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Volume 24 TP Enseignant Franck Augereau, Eric Dubreuil Description Expérimentation et simulation (Matlab, Simulink) de l'asservissement de systèmes linéaires. Contexte : Cette série de TP est une illustration directe de l'enseignement "Systèmes Linéaires Monovariables" dispensé au S5. Elle permet une mise en situation des élèves : -En simulation : A partir de la description d'un système, proposer une modélisation, puis réaliser une simulation représentative de ce que serait l'expérience réelle. L'interprétation des résultats, et le retour sur la simulation permet d'améliorer la fidélité simulation/pratique et d'étudier l'effet d'un changement de paramètres. -En situation réelle : A partir d'un descriptif de l'installation et d'un cahier des charges, prédéterminer les valeurs numériques de tel ou tel élément du schéma bloc, puis assembler la manipulation (câblage, pré réglage, placement des appareils de mesure, des générateurs...) et mesurer les grandeurs les plus pertinentes. L'interprétation des résultats permet un retour sur la théorie : domaine de validité des hypothèses de départ, explication sur des phénomènes non pris en compte lors de la prédétermination. Contenu Simulation : -Etude des réponses temporelle et fréquentielle de différents systèmes -Etude de différents asservissements, dont : température En manipulation : -Identification de systèmes physiques -Etude de différents asservissement, dont : tension, niveau d'eau, vitesse, courant Modalités de contrôle des connaissances -Contrôle continu en TP

Pointage des préparations de TP Pointage des résultats expérimentaux Correction des comptes rendus

-Examen de TP final Mots clefs automatique linéaire, matlab, simulink, système bouclé, stabilité, correcteur Prérequis Bases de l'automatique, de l'électronique, de mécanique, d'électricité, + X9S502 - Systèmes linéaires monovariables

Matière/Category 2: Systèmes numériques

Responsable Arnaud Vena Contexte Cette unité d’enseignement regroupe des disciplines de spécialités orientées vers la dimension numérique des systèmes électroniques et automatique. Elle a pour objectif de donner aux élèves un premier niveau de compétences dans le développement de systèmes embarqués sur FPGA et microcontrôleur avec une capacité à comprendre les aspects réseaux et à s’appuyer sur des outils de calcul numérique pour résoudre des problèmes. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Notions d’algorithmique et de programmation (par exemple en C) • Connaissance des bases en logique combinatoire • Notions en traitement du signal • Notions en informatique • Mathématiques générales

Initiation aux microcontrôleurs X9S610 Coefficient 1.5 Volume 15 CMTD Enseignant Laurent Latorre, Giorgio Di Natale Description Initiation à l'informatique embarquées, à travers l'architecture et la programmtion d'un microcontrôleur 32 bits STM32 Contexte Initiation à l'informatique embarquée à travers l'apprentissage de la programmation en C d'un microcontrôleur de la STM32. Présentation de l'architecture des microcontrôleurs, du jeu d'instruction et des périphériques communs à de nombreux produits : Ports d'entrée/sortie, Convertisseurs analogique-digitale, Modulation de largeur d'impulsion (PWM), Timer, et mise en oeuvre des mécanismes d'interruption. Prise en main d'une carte de développement Nucleo Contenu -Introduction

What is a µC ? How does “software” work, What is a CPU ? Working principles

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CPU features Instruction set, RISC vs CISC What µC should I consider for my application ? What is µC performance ? Benchmarking On the software side The toolchain µC program structure Project files organization

2 tutoriaux -Standard Peripherals

Clock Scheme Pin mapping, Alternate Functions concept Standards Peripherals GPIOs Timers ADC / DAC Communications : UART, I2C, SPI

7 tutoriaux -Polling, Interrupts, DMA

Data or event Polling Interrupts Principles (PC, Stack, Vector, ISR…) & Applications Cortex-M0 Interrupt Sources & Vector Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC) DMA Principles & Applications Cortex-M0 DMA Controller

8 tutoriaux -Coding techniques for Math

Numbers representation Integer types Floating point representation Efficient coding of math Shift & Add multiplication Fixed-point representation & Application Use of Look-up tables

1 tutorial -Going Further…

Power Saving Power modes (run, stand-by, sleep…) Watchdog CubeMX & HAL drivers Introduction to RTOS

3 tutoriaux Modalités de contrôle des connaissances Controle continu sous la forme de 5 QCM portant sur le programme de tutoriaux Mots clefs microcontrôleur, C, programmation événementielle Prérequis Notions d'algorithmique et de programmation (par exemple en C)

Systèmes logiques S6 X9S611 Coefficient 2.5 Volume 15 TP 15 CMTD Enseignant Marie-Lise Flottes, Gilles Sassatelli, Bruno Rouzeyre, Serge Pravossoudovitch Description Introduction aux systèmes numériques : algèbre de Boole, représentation des fonctions logiques, circuits combinatoires (partie II) Contexte Cet enseignement complète celui du premier semestre. En particulier, les objectifs en TP concernent les aspects temporels liés à la conception de circuits logiques. Les délais de propagation des signaux dans les blocs logiques ainsi que les phénomènes transitoires intervenant en sortie de ces blocs sont mis en évidence. A partir de là, les aspects séquentiels sont abordés en insistant sur l’aspect temporel, c’est-à-dire sur le respect des temps de setup/hold et sur la définition de la fréquence d’horloge. L’accent est particulièrement mis sur une approche robuste de la conception de circuits évitant toute structure logique sur les signaux sensibles (signaux asynchrones tels que Clear, Preset ou Horloge). Les TP sont constuit autour de l'environnent Quartus du fabriquant Altera. Contenu pas noté Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en TP (comptes-rendus) Un examen écrit final

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Mots clefs systèmes numériques, circuits combinatoires, bascules, compteurs Prérequis + X9S503 - Systèmes logiques S5

Initiation aux réseaux X9S612 Coefficient 1.5 Volume 9 CM 6 TD Enseignant Eric Dubreuil Description Notions de base sur les réseaux IP dans le contexte des systèmes embarqués communiquants Contexte Cet enseignement a pour objectif la compréhension des notions de base sur les réseaux, limités ici aux réseaux IP. Le modèle TCP/IP constitue l'élément central autour duquel toutes les notions fondamentales seront situées. La compréhension de ces notions est essentielle pour comprendre, voire concevoir, les objets communicants. Les notions introduites par le cours sont autant que possible situées dans le contexte des systèmes embarqués communicants et des problèmes ou défis associés, plutôt qu'orientées vers l'administration de réseaux. Ces points sont approfondis à travers des travaux dirigés et des travaux pratiques. Les travaux pratiques se concentrent sur l'analyse de trames et la configuration réseau. A noter que cette initiation est complétée en quatrième année par un enseignement sur les réseaux embarqués et les réseaux locaux industriels. Contenu -Classification et normalisation -Modèle TCP/IP

Couches Protocoles Services Encapsulation

-Etude des couches Liens Réseau Transport Application

Protocoles associés : CSMA-CD, IP, TCP, UDP,... Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu de cours (qcm) Un examen final Projet Mots clefs Modèle TCP/IP, Protocoles, Accès au médium, Réseau local Prérequis Connaissance des bases en logique combinatoire Notions en traitement du signal Notions en informatique + X9S503 - Systèmes logiques S5 + X9S514 - Informatique + X9S512 - Signaux

Algortihmes numériques et modélisation X9S613 Coefficient 2.5 Volume 9 CM 21 TP Enseignant Alain Foucaran, Arnaud Vena, Fabien Soulier Description Principes de base de l'élaboration des algorithmes numériques nécessaires à la résolution des problèmes rencontré en électronique ou en automatique. Contexte Décrire les principes de base du calcul numérique pour répondre aux besoins d’un ingénieur en électronique. Les Travaux pratiques sont une initiation aux outils mathématiques disponible dans les environnement Matlab ou Scilab. Contenu -Résolution de systèmes d’équations

Développement en série de Taylor (fondement des méthodes Numériques) Racines d’équations Calculs Matriciels et résolutions de systèmes linéaires Résolution de système d’équations non-linéaires

-Fonctions équations aux dérivées Accélération de Romberg Interpolation à une dimension Moindres carrés et lissage de courbes. Dérivée d’une fonction Calcul d’intégrales


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Contrôle continu en TP (pointage et comptes-rendus) Un examen écrit final Mots clefs Série de Taylor, Outils de base du numéricien, Résolution d'équations linéaires et non-linéaires, Résolutions d'équations aux dérivées Prérequis Mathématiques générales + X9S514 - Informatique + X9S510 - Analyse + X9S511 - Algèbre et probabilités

Matière/Category 3: Introduction aux options

Responsable Arnaud Vena Contexte Cette unité d’enseignement a pour objectif de donner à tous les élèves une culture de base en microélectronique et en robotique, et de les préparer ainsi dans leur choix d’option pour la quatrième et cinquième année. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Base de la trigonométrie • Systèmes linéaires monovariables • Algèbre de base • Analyse de base • Notions de polarisation et de régime petit-signal • Maitrise des concepts élémentaires d’électricité (loi d’Ohm, générateurs de Thèvenin et de Norton) • Connaissance minimale du shell Linux • Bases en physique du composant • Logique Booléenne

Introduction à la robotique de manipulation X9S620A Coefficient 2 Volume 10.5 CM 12 TP Enseignant Philippe Fraisse Description Initiation à la robotique de manipulation et aux outils de descriptions du mouvement des robots manipulateurs : modèles géométriques direct, inverse, modèle cinématique, dynamique directe et inverse. Contexte Ce cours s’inscrit dans le cycle des enseignements qui forment l'option robotique à partir de la quatrième année. Il propose une introduction concernant les fondments de la robotique avec des illustrations autour de la robotique de manipulation. Contenu -Introduction et généralités sur le robotique de manipulation (vidéos, exemples, applications) -Modélisation géométrique -Modélisation Cinématique -Introduction à la modélisation dynamique -Introduction à la commande d’un bras manipulateur Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Un compte-rendu de mini-projet Mots clefs robotique de manipulation, modélisation Prérequis Base de la trigonométrie Maitrise de l’algèbre (inversion de matrice) Systèmes linéaires monovariables + X9S502 - Systèmes linéaires monovariables + X9S511 - Algèbre et probabilités

Introduction à la robotique mobile X9S621A Coefficient 2 Volume 10.5 CM 12 TP Enseignant René Zapata Description Initiation à la robotique mobile et aux outils de programmation et de simulation des robots mobiles. Contexte

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Ce cours s'inscrit dans le cycle des enseignements qui forment l'option robotique à partir de la quatrième année et propose une introduction aux bases de la robotique mobile. Contenu Modélisation des robots mobiles Les capteurs en robotique mobile Programmation des robots mobiles Evitement des collisions Planification de chemins Modalités de contrôle des connaissances Un exemen écrit final Un compte-rendu de mini-projet Mots clefs robotique mobile, planification de chemins, automatique Prérequis Algèbre de base Trigonométrie Analyse de base + X9S511 - Algèbre et probabilités + X9S510 - Analyse + X9S502 - Systèmes linéaires monovariables

Projet de robotique S6 X9S622 Pas sur le site web MEA Coefficient 2 Volume 24 TP Enseignant Eric Dubreuil, René Zapata, Lionel Lapierre Description Mise en oeuvre des techniques de modélisation et de commande des robots manipulateurs et des robots mobiles présentées dans les cours d’introduction à la robotique. Modalités de contrôle des connaissances Deux compte-rendus de projets Robotique de manipulation Robotique mobile Mots clefs Commande ; modélisation ; Robotique de manipulation ; Robotique mobile Prérequis Pas noté

Circuits intégrés analogiques 1 X9S623 Coefficient 2 Volume 4.5 CM 6 TD 12 TP Enseignant Alain Foucaran, Pascal Nouet, Jean-Marc Galliere Description Initiation à la microélectronique, à travers la conception, la simulation et la caractérisation d'un amplificateur opérationnel élémentaire. Contexte Cet enseignement s'inscrit dans le cadre des enseignements qui forment l'option microélectronique à partir de la quatrième année. Il permet aux élèves de découvrir les concepts associés à la conception de circuits intégrés analogiques et leur donne une première expérience pratique concernant les outils CAO utilisés dans l'industrie microélectronique (environnement Cadence). Les TD et TP sont orientés vers la conception, la simulation et la caractérisation d'un amplificateur opérationnel élémentaire en technologie CMOS submicronique. L'industrie de la Microélectronique est utilisatrice de fonctions analogiques intégrées qui amènent une forte valeur ajoutée aux produits. Contenu -Bases de Physique du Composant -Introduction à l'industrie de la microélectronique et au marché du semi-conducteur -Modélisation du transistor MOS et références de tension -Sources de courant -Etages élémentaires d'amplification -Amplificateur Opérationnel Miller Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en TD/TP Un examen écrit final Mots clefs Transistor MOS, Fonctions logiques élémentaires, Amplificateur opérationnel Miller, Simulation électrique Prérequis Notions de polarisation et de régime petit-signal Maitrise des concepts élémentaires d'électricité (loi d'Ohm, générateurs de Thèvenin et de Norton) + X9S500 - Physique du composant + X9S501 - Introduction à l'électronique

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Circuits intégrés numériques 1 X9S624 Coefficient 2 Volume 10.5 TD 12 TP Enseignant Jean-Marc Galliere, Philippe Maurine Description Architectures et caractéristiques électriques des portes élémentaires constituant les circuits intégrés numériques synchrones. Contexte Les circuits intégrés numériques sont constitués d'éléments de base qu'il est important de connaitre afin de pouvoir appréhender la complexité des architectures numériques actuelles. Durant cet enseignement, les portes logiques CMOS sont tout d'abord abordées comme un moyen d'implémentation de fonctions logiques simples et complexes. Ensuite, l'étude des performances temporelles de ces portes est traitée. L'objectif ici est de montrer le lien entre la dimension de la porte et la charge de sortie avec le temps de propagation et le temps de transition. Pour finir, les bascules Flip-Flop sont présentées comme éléments de capture et de maintien des données. Les notions de "setup" et de "hold" sont introduites. Contenu Introduction Portes logiques CMOS Performances temporelles Bascules DFF Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu de cours (colles) Contrôle continu en TP Un examen écrit final avec support CAO Mots clefs Transistor MOS, Portes logiques CMOS, Circuits synchrones, Performances temporelles Prérequis Connaissance minimale du shell Linux Bases en physique du composant Bases en électronique analogique Logique Booléenne + X9S500 - Physique du composant + X9S503 - Systèmes logiques S5 + X9S501 - Introduction à l'électronique

Semestre 7

Matière/Category 1: Automatique et traitement signal

Responsable Guy Cathébras Contexte Cette unité d’enseignement regroupe un ensemble de disciplines fondamentales et de spécialité relevant de l’automatique et du traitement du signal. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Algèbre linéaire matriciel • Automatique des systèmes linéaires monovariables • Logique combinatoire et séquentielle • Programmation en langage C • Architecture des calculateurs

Filtrage analogique X9S700 Coefficient 1 Volume 6 CM 6 TD Enseignant Lionel torres Description Présentation des méthodes classiques de synthèse de filtres analogiques en y associant les implantations électroniques. Contexte Cet enseignement concerne la synthèse de filtres analogiques. Il s'agit principalement de donner aux élèves les compétences nécessaires à la synthèse d'un filtre (implantation électronique) à partir d'un gabarit imposé par le cahier des charges de l'application. En faisant un choix parmi trois approches différentes (filtres à ammortissement critique, filtres de Butterworth, filtres de Chebyshev), les élèves sont ainsi en mesure de choisir et de dimensionner une architecture de filtre adaptée. Contenu -Rappels et compléments

Filtrage Gabarits

-Filtres à amortissement critique

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-Filtres de Butterworth -Filtres de Chebyshev -Synthèse et conclusions Modalités de contrôle des connaissances Deux Examens - 1 sous la forme de QCM et Examen final Mots clefs gabarit de filtre, filtres analogiques, butterworth, chebyshev Prérequis + X9S601 - Filtrage analogique + X9S512 - Signaux

Filtrage et traitement numérique du signal X9S701 Coefficient 2 Volume 6 CM 3 TD 9 TP Enseignant Mariane Comte, Fabien Soulier, Lionel Torres Description Filtrage numérique et traitement numérique du signal Contexte L'objectif de ce cours est de donner aux élèves les méthodes de construction et de synthèse des filtres numériques (RIF et RII) et de présenter les structures électroniques permettant l’implantation physique de ces structures, que ce soit sur cible FPGA ou ASIC. Il montre ainsi les structures de base constituant les processeurs dédiés (DSP) et permet d'aborder la programmation de filtres numériques sur différentes cibles matérielles (DSP ou microcontrôleur). Contenu -Rappel sur le traitement numérique du signal -Introduction sur les filtres numériques -Les filtres à réponse impulsionnelle infinie (RII)

Synthèse par invariant impulsionnel & indiciel Transformation bilinéaire Transformation en Fréquence Notion sur les erreurs Implantation des filtres RII

-Les filtres à réponse impulsionnelle finie Fenêtrage Echantillonage en Fréquence Implantion des filtres RIF

-Conclusion Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu de cours (deux QCM) Un examen écrit final Mots clefs filtrage numérique, réponse impulsionnelle infinie, réponse impulsionnelle finie, traitement numérique du signal Prérequis + X9S512 - Signaux + X9S601 - Filtrage analogique + X9S613 - Algorithmes numériques et modélisation + X9S510 – Analyse

Théorie de l’information X9S702 Coefficient 1 Volume 9 CM 6 TD Enseignant Bruno Rouzeyre, Lionel Torres Description Introduction à la théorie de l'information et aux différents types de codage, comprenant les méthodes de détection et correction d'erreurs. Contexte Ce cours vise à quantifier et qualifier la notion de contenu en information présent dans un ensemble de données. Même si certaines applications données sont en lien avec les applications Télécom, ce cours est suffisamment générique pour s'appliquer à de nombreux domaines applicatifs des systèmes embarqués. Contenu Introduction aux systèmes de communication Mesure de l'information (Entropie) Codage de l'information Codes linéaires Codes polynomiaux Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs entropie, codage source, codage canal, détection et correction d’erreurs Prérequis

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+ X9S511 - Algèbre et probabilités + X9S512 - Signaux + X9S503 - Systèmes logiques S5

Systèmes linéaires multivariables S5 X9S703 Coefficient 3 Volume 20 CM 15 TP Enseignant René Zapata, Lionel Lapierre Description Généralisation des principes des asservissements des systèmes linéaires au cas des systèmes multi-variables. Contexte Ce cours permet de compléter l’acquis en automatique fondamentale par la modélisation matricielle des systèmes linéaires continus et échantillonnés.Il généralisation notamment les outils de l'automatique linéaire au cas des systèmes multi-variables. Contenu Modélisation physique et/ou électrique de systèmes multi-variables Analyse des caractéristiques de ces systèmes Manipulation algébrique des modèles Diagonalisation Jordanisation Etude de stabilité et de commandabilité Synthèse de commande par placement de pôle Analyse de performances Synthèse de commande robuste RST Modalités de contrôle des connaissances 1 examen écrit final Mots clefs Automatique des systèmes linéaires multivariables, algèbre linéaire, stabilité, commandabilité Prérequis Algèbre linéaire matriciel Automatique des systèmes linéaires monovariables + X9S502 - Systèmes linéaires monovariables + X9S511 - Algèbre et probabilités + X9S600 - Systèmes électroniques bouclés

Systèmes à événements discrets X9S704 Coefficient 2 Volume 10 CM 15 TP Enseignant David Andreu, Silvain Louis Description Bases théoriques et techniques pour la conception et la réalisation de contrôleurs de systèmes séquentiels complexes. Contexte Cet enseignement a pour objectif de donner les bases à la fois théoriques et techniques, pour la conception et la réalisation de contrôleurs de systèmes séquentiels complexes. Les modèles et méthodes sont étudiées et illustrées en cours, puis mises en pratique à travers un mini-projet. Le but de cette démarche pédagogique est de montrer l'utilité effective des formalismes étudiés par leur exploitation sur des cas concrets, en allant de la conception à la mise oeuvre. Les notions introduites dans cet enseignement et leur exploitation sont clairement situées dans le contexte des systèmes (embarqués) de contrôle. L'intérêt des modèles dans les phases de conception et de mise en oeuvre est mis en avant pour tirer profit de ces approches formelles. A noter que cette "initiation" est complétée au S8 par un enseignement sur les systèmes temps-réel, lors duquel les acquis sur les SED seront exploités. Contenu -Réseaux de Petri -Modélisation (formalisme, structures, règles d’évolution...) -Validation (graphe de marquage, propriétés élémentaires, invariants...) La mise en oeuvre logicielle est abordée en travaux pratiques : d'une part en TP SED selon une programmation séquentielle basée sur la synchronisation de plusieurs RdP-MEF, et d'autre part en TP TR selon une programmation multitâche. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en cours (colles) Un examen écrit final Un mini-projet réalisé dans le cadre des TP Mots clefs réseaux de Petri, modélisation, analyse, implémentation Prérequis Logique combinatoire et séquentielle Programmation en langage C Architecture des calculateurs + X9S503 - Systèmes logiques S5 + X9S514 - Informatique + X9S611 - Systèmes logiques S6

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+ X9S610 - Initiation aux microcontrôleurs

Matière/Category 2: Informatique

Responsable Guy Cathébras Contexte Cette unité d’enseignement regroupe des disciplines relevant de l’informatique dans un contexte orienté vers de développement de systèmes embarqués : programmation objet et modélisation, modélisation d’architectures numériques en VHDL, systèmes à temps réel et bases de données. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Bases de l’algorithmique et des structures de données du C • Bonne connaissance du langage C • La connaissance des bases en systèmes à événements discrets est nécessaire.

Base de données X9S710 Coefficient 1 Volume 9 CMTD Enseignant Alain Redlinger Description Initiation au bases de données par une présentation centrée sur SQL. Contexte Présentation des bases de données mettant l'accent sur les requêtes SQL. Les TP montrent aussi comment un logiciel se connecte à une base de données et lui adresse des requêtes SQL. SQLite est pris comme exemple pour la gestion des données persistantes des applications embarquées. Contenu -CMTD comprenant :

Présentation des concepts Séquence d'auto-formation QCM en fin de séance

-Un TP codage systèmes embarqués utilisation de SQLite pour l'accès aux données d'une application C.

Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en CMTD Un compte-rendu de TP Mots clefs SGBDR, SQL, couche d’accès aux données Prérequis Langage C, algorithmique de base. + X9S514 - Informatique

Programmation objet et modélisation X9S711 Coefficient 3 Volume 6 CM 30 CMTD Enseignant Alain Redlinger Description Abord de la programmation orientée objet à travers l'apprentissage du langage C++. Contexte Cet enseignement met l’accent sur le développement logiciel, à savoir : concevoir, construire, valider et documenter un programme. Le cours s’appuie sur C++, langage très utilisé dans les domaines de l’électronique et de l’automatique. Présentation des concepts fondamentaux de la programmation objet : classe, dérivation et généricité. L'objectif est la conception hiérarchisée de composants logiciels via la dérivation et le polymorphisme, et l'utilisation des conteneurs standards via les modèles de classe. Contenu -Généralités (iostream, références, allocation dynamique, constance, contrôle par assertions) Classes -Dérivation -Polymorphisme et fonctions virtuelles -Modèles de fonctions et de classes -Séquences et conteneurs standards Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu Mots clefs C++, dérivation, polymorphisme, modèles Prérequis

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Bases de l'algorithmique Bonne connaissance du langage C + X9S514 – Informatique

Systèmes et OS temps réel X9S712 Coefficient 2.5 Volume 12 CM 18 TP Enseignant David Andreu, Silvain Louis Description Concepts et mise en oeuvre de systèmes temps-réel, et de systèmes d'exploitation temps-réel. Contexte Cet enseignement vise à introduire les notions essentielles tant sur les systèmes temps-réel, vus sous l'angle d'applications logicielles à contraintes de temps et de déterminisme, que sur les systèmes d'exploitation temps-réel auquel on a recours pour les développer. Cet enseignement s’attache à aborder en cours les notions fondamentales sans se référer à une technologie temps-réel précise. Le mini-projet réalisé en travaux pratiques sur un cas concret conduira à mettre en oeuvre les notions fondamentales en ayant recours à un système d'exploitation temps-réel précis. Le but de cette démarche pédagogique est de rendre l'étudiant capable de s'adapter à différentes technologies temps-réel, cette capacité d'adaptation étant essentielle dans ce domaine où l'offre de solutions est importante. Les notions introduites dans cet enseignement et leur exploitation sont clairement situées dans le contexte des systèmes (embarqués) de contrôle. Contenu -Système temps-réel

définition approches (synchrone, asynchrone) problématiques

-Système d’exploitation temps-réel exécutif, tâches, priorités, ordonnancement mécanismes de synchronisation (sémaphores notamment),inversion de priorité, interblocage, etc. mécanismes de communication inter-tâches (messages par exemple)

-Langages de commande temps réel : notions de base illustrées à travers un pseudo-langage (LTR) moniteur temps réel tâches : tâches initiales, immédiates, différées événements : définition files d’attente, utilisation des événements ressources : définition files d’attente, utilisation des ressources, macro- ressources

Des exemples d’applications seront traités au fil du cours sous la forme d'exercices Le cours est complété par un mini-projet réalisé en travaux pratiques sur un cas concret. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu de cours (colles) Un examen écrit final Compte-rendu de mini-projet réalisé en travaux pratiques Mots clefs Système réactif, OS temps-réel, Architecture logicielle, Mécanismes IPC Prérequis La connaissance des bases en systèmes à événements discrets est nécessaire. + X9S704 - Systèmes à évènements discrets (SED) + X9S514 - Informatique + X9S610 - Initiation aux microcontrôleurs

Conception VHDL X9S713 Coefficient 2.5 Volume 1.5 CM 15 TP 13.5 CMTD Enseignant Pascal Benoit, Mariane Comte Description Bases de la conception des circuits numériques en langage VHDL et mise en oeuvre sur cible FPGA. Contexte L'objectif de ce cours est de maîtriser les bases de la conception des circuits numériques en langage VHDL. Les éléments de syntaxe sont introduits sur des exemples concrets de circuits combinatoires et séquentiels, permettant dans un premier temps de simuler le fonctionnement de ces composants, puis de les implémenter sur une cible FPGA. Le VHDL est un langage informatique particulier, car il ne permet pas de programmer une machine comme on le fait en C ou en C++. Son rôle est de décrire du "matériel", des composants numériques. On trouve une application directe du VHDL dans le domaine de la microélectronique, pour la conception des circuits intégrés. C'est même un langage incontournable dans ce contexte car tous les blocs numériques sont décrits en HDL. Mais le VHDL ne se limite pas au seul domaine de la microélectronique. On trouve aujourd'hui de nombreuses applications dans le domaine des systèmes embarqués, notamment par l'utilisation de composants logiques programmables tels que les FPGA, qui permettent une flexibilité et des performances plus élevées que les microcontrôleurs. Contenu

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-Introduction au flot de conception VHDL -Logique combinatoire simple

Tutoriel ISE/Simulation Composants à base de portes logiques Conception hiérarchique

-Opérateurs arithmétiques additionneur à base de portes logiques additionneur comportemental process additionneur avec Carry Flag / Overflow Flag généricité

-Variables et signaux concept de variable dans les process contexte d'utilisation des variables et des signaux

-Composants séquentiels bascule D Flip Flop bascule avec reset synchrone ou reset asynchrone registre compteurs et compteurs modulo N

-Machines à états finis synchrones architecture des MEF MEF simple pour le contrôle d'un feu tricolore

-Série de TP : Initiation à la synthèse, implémentation sur FPGA, Digicode, ... Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en cours (QCM) Pointage en TD Pointage et comptes-rendus en TP Mots clefs VHDL, simulation, synthèse, FPGA Prérequis + X9S503 - Systèmes logiques S5 + X9S611 - Systèmes logiques S6

Matière/Category 3: Robotique manipulation

Responsable Guy Cathébras Contexte Cette unité d’enseignement constitue le premier module de l’option "Robotique". Il regroupe un ensemble de disciplines concernant la robotique de manipulation (ou robotique manufacturière) Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Mathématiques niveau PeiP • Matrices • Espaces vectoriels • Notions de mécanique. • Programmation Matlab

Modélisation 3D et commande X9S720 Coefficient 1.5 Volume 18 CM Enseignant André Crosnier, Philippe Fraisse, Lionel Lapierre Description Acquisition des fondamentaux pour la modélisation 3D et la commande des robots manipulateurs. Contexte Mis en oeuvre de robot dans l'industrie manufacturière. Modèles mathématiques des robots. Développement logiciel de modèles de commande, sur carte contrôleur. Contenu Modèles géométriques direct/inverse Modèles cinématiques direct/inverse Modèles dynamiques articulaire Commande dans l'espace articulaire Modalités de contrôle des connaissances Un exam écrit Mots clefs modélisation 3D, mouvement, commande, robot manipulateur Prérequis Mathématiques niveau PeiP

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Matrices Espaces vectoriels Notions de mécanique. + X9S620 - Introduction à la robotique de manipulation

Perception 1 X9S721 Coefficient 1 Volume 10.5 CM Enseignant René Zapata Description Etude des systèmes de perception en Robotique avec un accent sur les systèmes de vision. Contexte Comprendre et développer des algorithmes de traitement, segmentation et reconnaissance. Les applications s'inscrivent dans le contexte de la robotique mobile et de la robotique de manipulation. A l'issu de ce cours, les élèves sont capables de développer des systèmes de vision pour les applications industrielles. Contenu Traitement d'image Segmentation d'image (points, droites, courbes et surfaces) Eléments de vison couleur Eléments de vison stéréoscopique Eléments de reconnaissance d'objets Modalités de contrôle des connaissances Projet de réalisation d'algorithmes de traitement et de segmentation d'images au choix de l'étudiant Mots clefs perception, robots, vision par ordinateur, image Prérequis Programmation Matlab + X9S613 - Algorithmes numériques et modélisation

Commande en espace libre et contraint X9S722 Coefficient 1 Volume 10.5 CM Enseignant André Crosnier Description Mise en oeuvre des modèles de robots manipulateurs pour la synthèse de commande en espaces libre et contraint Contexte Cet enseignement a pour objectif la mise en oeuvre des modèles de robots manipulateurs pour la synthèse de commande en espaces libre et contraint. Il concerne en particulier les domaines d'application relevant de la robotique manufacturière, de la robotique d'assistance, de la robotique humanoïde et de la robotique médicale. Contenu -Partie 1

Commande en espace libre Commandes cinématiques Commandes dynamiques

-Partie 2 Commande en espace contraint Technologies de la mesure d'effort (capteurs) Systèmes compliant Commandes en effort, en impédance et hybride

Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit Mots clefs commande dans l’espace opérationnel, commande en effort, commande en impédance Prérequis + X9S720 - Modélisation 3D et commande

Projet de robotique S7 X9S723 Coefficient 1.5 Volume 21 PROJET Enseignant André Crosnier, René Zapata, Eric Dubreuil, Lionel Lapierre Description Projets en liaison avec les liaison avec les enseignements de l'unité d'enseignement. Contexte L’ambition de ces projets est d’amener les élèves à concevoir et mettre en oeuvre, en équipe, le pilotage d’une cellule robotisée ou d'un robot mobile. Le matériel utilisé comprend des équipements industriels relevant d’une technologie avancée (utilisée dans les systèmes de production, notamment dans l’industrie automobile).

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Contenu pas noté Modalités de contrôle des connaissances Comptes-rendus de projet Mots clefs pas noté Prérequis pas noté

Matière/Category 4: Microélectronique

Responsable Guy Cathébras Contexte Cette unité d’enseignement constitue le premier module de l’option "Microélectronique". Elle regroupe des enseignements concernant la conception de circuits intégrés analogiques et la conception de circuits intégrés numériques. Elle s’incrit directement dans le prolongement de l’initiation à la microélectronique suivie par tous les élèves de troisième année. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Notions de polarisation, petit-signal • Maitrise des concepts élémentaires d’électricité (loi d’Ohm, générateurs de Thèvenin et de Norton) • Savoir quand et pourquoi utiliser une analyse petit ou grand-signal

Circuit intégrés analogiques 2 X9S730 Coefficient 2.5 Volume 12 CM 18 TD Enseignant Pascal Nouet Description Approfondissement des bases de la conception de circuits intégrés analogiques CMOS, et techniques de fabrication de circuits intégrés Contexte L’objectif de ce cours est d’examiner les techniques et méthodes de conception de circuits intégrés analogiques CMOS. Les premières séances du cours sont consacrées à la description des étapes de fabrication des circuits intégrés en mettant l’accent sur la liaison entre les étapes technologiques et les modèles utilisés pour représenter les composants intégrés. La deuxième partie est consacrée à la description des blocs de base dont l’interconnexion permet de réaliser les circuits intégré analogiques : miroirs de courant, amplificateurs à charge active. Les principes fondamentaux de conception d’amplificateurs CMOS sont examinés dans la troisième partie. L’accent est mis sur la liaison performance-dimensionnement des transistors. Contenu -Introduction à la Microélectronique

Histoire de la science Technologies et Fabrication Conception et Dessin des masques

-Polarisation et comportement petit-signal -Références de tension et de courant : des structures élémentaires aux structures avancées -Amplification : depuis les étages élémentaires jusqu'à l'amplificateur opérationnel en passant par l'amplificateur de transconductance Miller Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu (50% de la note) Un examen écrit final (50% de la note) Mots clefs Références de tension et de courant, Amplificateurs Opérationnels et de Transconductanc, Layout et dessins de masques, Fabrication des circuits intégrés CMOS Prérequis Notions de polarisation, petit-signal Maitrise des concepts élémentaires d'électricité (loi d'Ohm, générateurs de Thèvenin et de Norton) Savoir quand et pourquoi utiliser une analyse petit ou grand-signal + X9S500 - Physique du composant + X9S501 - Introduction à l'électronique + X9S623 - Circuits intégrés analogiques 1

Circuit intégrés numériques 2 X9S731 Coefficient 2.5 Volume 9 CM 21 TD Enseignant Jean-Marc Galliere, Philippe Maurine Description Etude du comportement analogique des structures de base des circuits intégrés numériques CMOS. Introduction aux bases de la méthodologie de conception. Contexte

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Cet enseignement est orienté vers les méthodes de conception des circuits intégrés numériques CMOS et la compréhension des techniques de conception et de caractérisation des bibliothèques de cellules pour ASIC : modélisation des processus technologiques de réalisation, définition des structures, modélisation des performances électriques et méthodes d’optimisation. L’accent est mis sur l’optimisation temporelle des chemins logiques, la variabilité PVT des performances temporelles et la consommation des circuits. Contenu -Exploration du flot CAO numérique -Poids logique -Grands principes d'optimisation des délais

Insertion de buffer Dimensionnement

-Variabilité des performances temporelles Variations PVT Analyse de Monte-Carlo

-Chemin critique -Consommation des portes logiques CMOS

Statique Dynamique

Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu de cours Contrôle continu en TP Examen écrit final avec support CAO Mots clefs CMOS, Optimisation des performances temporelles, Variabilité PVT, Consommation Prérequis + X9S624 - Circuits intégrés numériques 1 + X9S611 - Systèmes logiques S6

Semestre 8

Matière/Category 1: Automatique et électronique

Responsable Guy Cathébras Contexte Cette unité d’enseignement regroupe des enseignements à concernant le traitement du signal et les techniques de modulation, ainsi que l’automatique des systèmes non-linéaires. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Electronique : composants : diode, transistors... • Fonctions : amplification, filtrage, redressement... • Automatique : système bouclé

Electronique des modulateurs X9S800 Coefficient 2.5 Volume 9 CM 12 TD 9 TP Enseignant Serge Dusausay, Franck Augereau Description Introduction aux montages de modulation, démodulation utilisés en communications analogique et numérique Contexte A partir de "briques" de base, étudier les circuits de modulation et démodulation classiques des systèmes communiquants, avec un accent sur les schémas de modulation classiques. Le cours aborde également les notions de bruit, densité spectrale, constellation, interférence entre symboles, diagramme de l’oeil, étalement de fréquence. Les exemples de systèmes utilisant ces principes de communication sont multiples : modem, TNT, ADSL, GSM, UMTS, Bluetooth, Wifi. . . Contenu Oscillateur carré, sinusoïdal. Oscillateur commandé en tension Multiplieur analogique (cellule de Gilbert) Boucle à verrouillage de phase Modulation analogique : amplitude, phase, fréquence, et les circuits de démodulation. Modulation numérique : ASK, PSK, FSK, MAQ, et les circuits de démodulation. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en cours Un examen écrit final Mots clefs Modulation/Démodulation analogique ; Filtre, Multiplieur, Oscillateur, VCO, PLL ; Spectre, Densité spectrale de puissance ; Modulation/Démodulation numérique Prérequis

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Electronique : composants : diode, transistors... Fonctions : amplification, filtrage, redressement... Automatique : système bouclé + X9S501 - Introduction à l'électronique + X9S600 - Systèmes électroniques bouclés + X9S601 - Filtrage analogique

Traitement analogique du signal X9S801 Coefficient 2.5 Volume 9 CM 12 TD 9 TP Enseignant Frederick Mailly, Guy Cathébras, Franck Augereau, Serge Dusausay Description Techniques avancées de traitement analogique du signal par les systèmes à temps discret (détection synchrone, CDS, modulation sigma-delta, filtre à capacités commutées). Contexte Cet enseignement concerne le traitement analogique du signal. Après avoir montré l'effet de l'échantillonnage sur le spectre d'un signal ou sur le repliement de bruit large bande, les applications de l'échantillonnage en électronique analogique sont présentées : techniques de réduction des bruits BF (stabilisation par chopper, CDS) et introduction aux circuits à capacités commutées. Application à la modulation sigma delta Contenu Rappels de traitement du signal : effet de l'échantillonnage Echantillonneur réel Bruits électroniques et techniques de réduction Circuits à capacités commutées Application au modulateur sigma delta Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit Contrôle continu en TP (comptes-rendus) Mots clefs Echantillonnage réel, Bruits électroniques, Capacités commutées, Sigma delta Prérequis + X9S600 - Systèmes électroniques bouclés + X9S601 - Filtrage analogique + X9S512 - Signaux + X9S701 - Filtrage et traitement numérique du signal

Modélisation analyse, et commande des systèmes non-linéaires X9S802 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant André Crosnier Description Etude des modèles et des propriétes intrinsèques aux systèmes non-linéaires. Contexte Introduction aux méthodes de modélisation et de commande avancée des systèmes non linéaires multivariables. Le cours s’attache à présenter les outils de modélisation et d’analyse nécessaires à l’étude des systèmes non linéaires multivariables. Dans une dernière partie du cours, une introduction à quelques techniques de commande est proposée. A l'issue de ce cour, les élèves sont en mesure d'établir une statégie de commande pour les systèmes non-linéaires. Contenu -Partie 1

Modélisation des systèmes non-linéaires Propriétés intrinsèques (bifurcation, points d'équilibres, chaos, cycles limites) Linéarisation locale (modèle petit-signal)

-Partie 2 Outils d'analyse de la stabilité Plan de phase Méthode de Lyapunov

-Partie 3 Commande avec linéarisatio

Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs systèmes non-linéaires, stabilité, commande Prérequis + X9S703 - Systèmes linéaires multivariables

Matière/Category 2: Architectures numériques et réseaux

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Responsable Guy Cathébras Contexte Cette unité d’enseignement à dominante "informatique industrielle" regroupe des enseignements concernants les architectures numériques et les aspects liés à la sécurité, les systèmes embarqués, les réseaux et leurs applications à la commande à distance de processus automatiques. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Base de l’algorithmique • Base du réseau TCP/IP et principalement sur l’accès au medium : protocole Ethernet • Compréhension des enjeux des systèmes critiques (sûreté de fonctionnement) et temps réel

Architecture des microprocesseurs X9S810 Coefficient 1 Volume 9 CM 9 TD Enseignant Lionel Torres, Sophiane Senni Description Fonctionnement des processeurs, machines exécutant des séquences d’instructions appartenant à un langage défini par un répertoire d’instructions. Contexte Ce cours vise à donner les bases de la compréhension du fonctionnement des processeurs, machines exécutant des séquences d’instructions appartenant à un langage défini par un répertoire d’instructions. En particulier, il s'agit d'explorer l’organisation d’un processeur dans l’espace (chemin des données / data path) et dans le temps (séquencement), de situer le répertoire d’instructions, de savoir décomposer les instructions en séquences d’opérations élémentaires sur le chemin des données, de comprendre l’organisation et le fonctionnement d’un séquenceur micro-programmé. Ce cours permet d'acquérir les bases de la compréhension d’un langage assembleur simple, de comprendre la notion d’interruptions sous ses aspects logiciels et matériels, et de connaître le rôle des périphériques courants. Contenu -Étude de la macro-architecture sur l’exemple d’une machine à registres -Langage machine, types d’instructions et modes d’adressage -Pile d’exécution -Systèmes d’interruption, fonctionnement et gestion -Quelques spécificités des microcontrôleurs (timers, ports d’E/S, CAN, PWM, modes d’économie d’énergie, . . .) -Notions de langage assembleur -Notion de séquencement : étude de la microarchitecture et de la microprogrammation sur l’exemple d’une machine à pile (PicoJava). Modalités de contrôle des connaissances 1 Contrôle continu sous la forme de QCM Un examen écrit final Mots clefs processeurs, jeu d’instruction, architecture matérielle Prérequis Base de l'algorithmique + X9S514 - Informatique + X9S610 - Initiation aux microcontrôleurs

Cryptographie et sécurité matérielle X9S811 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Bruno Rouzeyre, Lionel Torres Description Bases pour la compréhension des notions de cryptographie et d'attaques sur les systèmes matériels implantant ces algorithmes. Contexte La sécurité des systèmes matériel est devenue indispensable pour de très nombreuses applications (et pas seulement pour le monde de la carte puce). Ainsi comprendre les mécanismes mis en jeu, savoir chiffrer un message, conserver des données, authentifier un message ou s'assurer que les données n'ont par été modifiées sont des défis auxquels les ingénieurs en électronique doivent être sensibilisés. Contenu Objectifs et enjeux de de la sécurité matérielle Chiffrement symétrique (DES, AES) et architectures microélectroniques associées Calcul modulaire et multiplication des grands nombres Chiffrement asymétrique (RSA) et architectures microélectroniques associées Principe d'Authentification Génération de nombres aléatoires Attaques par canaux cachés Attaques en fautes Modalités de contrôle des connaissances

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Un examen écrit final Mots clefs Chiffrement symétrique et asymétrique, Calcul modulaire, Authentification, Attaques (canaux cachés, fautes, etc ..) Prérequis + X9S611 - Systèmes logiques S6 + X9S511 - Algèbre et probabilités + X9S624 - Circuits intégrés numériques 1

Systèmes embarqués X9S812 Coefficient 2 Volume 15 TP 15 CMTD Enseignant Pascal Benoit, Philippe Maurine Description Liaison entre l'architecture des processeurs, la conception VHDL et la programmation bas niveau en langage C. Contexte Cet enseignement permet de mettre en oeuvre et d'approfondir des notions du VHDL, d'architecture, et de programmation. Sur la base d'un système embarqué composé d'un processeur 32 bits décrit en VHDL, on réalise l'ajout de périphériques matériels ainsi que l'écriture des pilotes. Cela permet de comprendre le fonctionnement matériel et logiciel, ainsi que le lien entre ces deux couches. Ce cours trouve évidemment une application directe dans le domaine des Systèmes Embarqués, comme son nom l'indique. Même si la plateforme de validation est basée sur une carte FPGA, il couvre également un ensemble de notions et compétences du domaine de la microélectronique. Contenu Architecture des systèmes embarqués Programmation des systèmes embarqués Simulateur de jeu d'instructions (ISS) Ajout d'un périphérique: aspects matériels (mapping mémoire) et logiciels (pilote) Contrôleur d'écran LCD Contrôleur PS/2 Contrôleur d'écran VGA 8 Synthèse sonore Projet Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en cours/TD (QCM) Pointage en TD Comptes-rendus et pointages en TP Mots clefs système embarqué, VHDL, programmation C, FPGA Prérequis + X9S610 - Initiation aux microcontrôleurs + X9S514 - Informatique + X9S713 - Conception VHDL

Commande en réseau X9S813 Coefficient 0.5 Volume 4.5 CM Enseignant Philippe Fraisse Description Principes associés au contrôle des systèmes en réseaux. Contexte Il s'agit d'aborder les problèmes de contrôle utilisant les nouvelles technologies de transmission de l'information telle que le réseau Internet ou les réseaux locaux sans fils tels que le Wifi. Le domaine d'application est la téléopération des systèmes robotisés. Le cours aborde ainsi la problématique des retards constants ou variables dans la boucle de commande d'un système linéaire continu. La téléopération de systèmes via le réseau Internet est également introduite. Contenu Modélisation d'une boucle de commande d'un système du 1er ordre avec retard constant Analyse de la stabilité Modélisation d'une boucle de commande d'un système du 1er ordre avec retard variable Analyse de la stabilité Synthèse d'un correcteur Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs contrôle avec retards, téléopération, internet Prérequis + X9S502 - Systèmes linéaires monovariables + X9S612 - Initiation aux réseaux

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Réseaux embarqués X9S814 Coefficient 2 Volume 7.5 CM 4.5 TD Enseignant Karen Godary-Dejean Description Gestion du partage d'un médium de communication illustré à travers les protocoles MAC (Medium Access Control). Contexte Ce cours aborde la problématique de la gestion du partage d'un médium de communication : protocoles MAC (Medium Access Control). En effet, dans le contexte industriel / embarqué c'est un élément essentiel de la communication. Ce cours s'intéresse principalement au contexte des applications critiques, et évoque donc les contraintes et les paramètres à considérer d'un point de vue sûreté de fonctionnement dans le domaine de la communication des systèmes embarqués industriels. Contenu -Introduction du contexte général, de la problématique -Historique : retour sur Ethernet traditionnel, pourquoi il ne convenait pas -Etude de 3 cas représentatifs de protocoles MAC : CAN, FIP, TTP/C -Focus sur les réseaux avioniques, et retour d'Ethernet sous la forme industrielle : AFDX, -Ethernet commuté, TTEthernet -TP/Projets

étude de maquettes de réseaux avec des protocoles différents Etude des situations nominales et en présence de fautes

Modalités de contrôle des connaissances Une évaluation en projet Un examen écrit final Mots clefs Protocoles MAC - medium access control ; CAN, FIP, TTP/C, AFDX, Ethernet ; Systèmes embarqués critiques ; Réseau Prérequis Base du réseau TCP/IP et principalement sur l'accès au medium : protocole Ethernet Compréhension des enjeux des systèmes critiques (sûreté de fonctionnement) et temps réel + X9S612 - Initiation aux réseaux + X9S712 - Systèmes et OS temps réel

Projet d’automatique et réseaux X9S815 Coefficient 1.5 Volume 32 PROJET Enseignant Karen Godary-Dejean, André Crosnier, Philippe Fraisse Description Sensibilisation à l'impact de la communication dans la conception et la mise en oeuvre de contrôle de systèmes à travers la réalisation de projets. Contexte Cet enseignement de nature pratique (projet) vise à sensibiliser à l'impact de la communication dans la conception et la mise en oeuvre d'approches relevant de l'automatique, au sens du contrôle de systèmes. L'impact de la communication est sous-entendu ici en termes de propriétés logiques et temporelles des modalités de communication retenues (le profil du réseau). Le contexte retenu est celui des systèmes automatiques impliquant un réseau, avec un focus sur les systèmes robotiques. A titre d'exemple, téléopérer un robot mobile via Internet soumet la commande aux retards variables de la communication via Internet ; cela impose d'une part de mesurer les performances de la communication, de prendre en compte cet impact dans la conception du contrôle et de gérer les cas limites. Contenu Cet enseignement, fondamentalement basé sur des exemples pratiques, repose sur une offre de projets (seul un sujet devra être traité). Ces projets peuvent être (liste non exhaustive): -Téléopération directe d'un robot mobile via un réseau IP (Internet) : étude de l'impact des délais de communication sur la stabilité -Pilotage à distance d'un robot mobile : étude et mise en place de liens de communication TCP et UDP. -Architecture distribuée basée sur réseau CAN Modalités de contrôle des connaissances -Evaluation du travail en séance

Pertinence des solutions proposées, Développements réalisés Démonstrations

Mots clefs automatique, réseaux, contrôle distant, métrologie Prérequis + X9S612 - Initiation aux réseaux + X9S813 - Commande en réseau + X9S621 - Introduction à la robotique mobile + X9S820 - Modélisation et commande

Matière/Category 3: Robotique mobile

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Responsable Guy Cathébras Contexte Cette unité d’enseignement constitue le second module de l’option "Robotique". Il regroupe un ensemble de disciplines concernant la robotique mobile. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Bases en systèmes temps-réel • Bases en robotique mobile (modélisation, perception, commande, etc.). • Bases en systèmes événementiels • Bases en réseaux

Modélisation et commande X9S820 Coefficient 0.75 Volume 10.5 CM Enseignant Lionel Lapierre, Philippe Fraisse Description Techniques de modélisation cinématique, de contrôle, et de planification de trajectoire des robots mobiles. Contexte Ce cours aborde les techniques de modélisation cinématique des robots mobiles (unicycle, véhicule) ainsi que la contrainte de non-holonomie. Il traite également de la modélisation cinématique d'une structure combinée série-robot mobile. Il aborde finalement le contrôle et la planification de trajectoires des robots mobiles. Application au contrôle de véhicules automatiques dans le milieu industriel ou des futurs véhicules routiers. Contenu Structures des robots mobiles Modélisation cinématique d'un robot type unicycle Modélisation cinématique d'un robot type véhicule Modélisation cinématique d'un manipulateur mobile Planification de mouvement Contrôle Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs Modélisation cinématique des robots mobiles, Non-holonomie, Contrôle des robots mobiles, Planification de trajectoires Prérequis Prérequis + X9S621 - Introduction à la robotique mobile + X9S720 - Modélisation 3D et commande

Perception 2 X9S821 Coefficient 0.75 Volume 10.5 Enseignant René Zapata Description Application des acquis du cours Perception 1 en robotique mobile pour la localisation des robots mobiles. Contexte Cet enseignement aborde le problème de la localisation et de la cartographie en robotique mobile. Il met s'accent sur les techniques probabilistes (filtre de Kalman étendu, méthode des grilles, filtres particulaires) qui permettent à un robot mobile de se localiser, de construire une carte de son environnement, ou de combiner les deux fonctions (SLAM). Contenu Localisation des robots par méthodes bayésiennes Filtre de Kalman Méthode des grilles Filtres particulaires SLAM Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs perception, robots mobiles, localisation, SLAM Prérequis + X9S721 - Perception 1 + X9S511 - Algèbre et probabilités

Projet de robotique mobile 1 X9S822 Coefficient 1.5

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Volume 24 PROJET Enseignant Lionel Lapierre, René Zapata, Philippe Fraisse Description Projet de mise en application de la modélisation, du contrôle et de la localisation d'un robot mobile. Contexte Projet de mise en application de la modélisation, du contrôle et de la localisation d'un robot mobile. Application au contrôle automatique des véhicules. Contenu Projet de modélisation et de contrôle d'un robot mobile. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en projet Mots clefs robotique mobile, modélisation, contrôle des robots mobiles Prérequis + X9S820 - Modélisation et commande + X9S821 - Perception 2

Modélisation et commande avancée X9S823 Coefficient 0.75 Volume 10.5 CM Enseignant Philippe Fraisse, André Crosnier Description Techniques de modélisation et de commande avancées de structures cinématiques complexes (typiquement les structures arborescentes). Contexte Ce cours s'adresse à la commande de robots complexes multi-bras, à la co-manipulation, à la robotique d'interaction dans les domaines de la robotique manufacturière et d'assistance à la personne. Il s'agit d'aborder les techniques de modélisation et de commande avancées de structures cinématiques complexes typiquement les structures arborescentes. On traite de la modélisation cinématique et dynamique des chaines arborescentes ainsi que de la modélisation dynamique. S'appuyant sur ces modèle on traite les techniques de commande multi-objectif gérant la redondance de la structure. Contenu Modélisation cinématique des structures arborescentes Modélisation dynamique des structures arborescentes Introduction de la résolution des systèmes sous-déterminé par des techniques d'optimisations Gestion de la redondance Commande multi-objectifs : pile de tâches Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs modélisation cinématique et dynamique, structure arborescente, gestion de la redondance, pile de tâche Prérequis + X9S720 - Modélisation 3D et commande + X9S722 - Commande en espace libre et contraint + X9S820 - Modélisation et commande

Architectures de contrôle, sureté de fonctionnement X9S824 Coefficient 0.75 Volume 10 CM Enseignant Karen Godary-Dejean Description Technologies de conception et réalisation des architectures de contrôle en robotique mobile. Contexte Cet enseignement a pour objectif de donner quelques repères dans le cadre des technologies de conception et réalisation des architectures de contrôle en robotique mobile. L’intégration logicielle des fonctionnalités du robot est une problématique centrale pour la future industrie de la robotique de service (médicale, d'assistance, etc.). Celle-ci s'organise autour de l'architecture logicielle de contrôle du robot. L'état des lieux exposé dans ce cours témoigne d’une grande diversité d’approches pour concevoir et développer de telles architectures, et montre l'importance des middlewares dédiés au domaine. Peu d'approches intègrent la sureté de fonctionnement, le cours s'attachera donc également à sensibiliser à cette problématique (un autre cours sur cette problématique est possible en dernière année, du point de vue validation des systèmes). Les architectures de contrôle et la sureté de fonctionnement seront abordés dans le contexte de la robotique mobile, domaine fortement soumis à ces problématiques, notamment dans le cadre de la robotique de service (médicale, d'assistance, etc.) ou de la robotique mobile "on the field", c'est à dire soumise à des conditions environnementales complexes (militaire, search&rescue, ..). Contenu -Introduction, intégration de fonctionnalités de plus en plus complexes au sein du contrôle embarqué du robot mobile. -Exigences, notamment sur l’informatique censée gérer le fonctionnement du robot et supporter ses capacités d’action, de perception, d’adaptation, de décision, etc.

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-Paradigmes de conception des architectures logicielles de contrôle (délibérative, réactive, mixte). Si le modèle d’organisation architecturale retenu est le plus souvent l’architecture mixte, la description de quelques architectures de contrôle mettra en évidence que les approches de mise en oeuvre sont quasiment toutes différentes. -Développement des architectures de contrôle, introduisant les approches à composants (logiciels) et les middlewares (“couche logicielle” qui est conceptuellement placée entre le système d'exploitation et l'application). Modalités de contrôle des connaissances -Un examen écrit final -Evaluation des mini-projets couplant différentes matières (automatique, robotique mobile, temps-réel, réseaux, etc.) Mots clefs architecture logicielle de contrôle, robotiqe mobile, middleware, sureté de fonctionnement Prérequis Bases en systèmes temps-réel Bases en robotique mobile (modélisation, perception, commande, etc.). Bases en systèmes événementiels Bases en réseaux + X9S712 - Systèmes et OS temps réel + X9S621 - Introduction à la robotique mobile + X9S721 - Perception 1 + X9S820 - Modélisation et commande

Projet de robotique mobile 2 X9S825 Coefficient 1.5 Volume 24 PROJET Enseignant Philippe Fraisse, André Crosnier, Eric Dubreuil Description Mise en oeuvre de commandes avancées de structures mobiles complexes ainsi que les architectures de contrôle associées. Contexte Cet enseignement sous la forme de mini-projets a pour objectif la mise en oeuvre des commandes avancées des robots et pour ce faire, de concevoir l'architecture de contrôle adéquate. Le contexte est celui des systèmes embarqués, plus précisément robotiques. Contenu Cet enseignement, fondamentalement basé sur des exemples pratiques, repose sur une offre de projets (seul un sujet devra être traité). Parmi les plateformes disponibles, un robot mobile développé au sein du département, et entièrement "ouvert", sera exploité. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en séance (pertinence de la solution proposée, développements réalisés, démonstration du fonctionnement) Mots clefs commande avancée de robots, architecture de contrôle des robots Prérequis + X9S823 - Modélisation et commande avancée + X9S824 - Architectures de contrôle, Sureté de fonctionnement

Matière/Category 4: Microélectronique

Responsable Guy Cathébras Contexte Cette unité d’enseignement constitue le second module de l’option "Microélectronique". Elle regroupe des enseignements concernant la conception de circuits intégrés analogiques et la conception de circuits intégrés numériques ainsi que les aspects liés au test des circuits intégrés. Elle s’inscrit directement dans le prolongement des enseignements du semestre S7. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Structures élémentaires et avancées pour les circuits intégrés analogiques • Logique combinatoire et séquent • Bases de la conception des circuits intégrées • Bases de l’électronique et de la conception des circuits intégréesielle

Circuits intégrés analogiques 3 X9S830 Coefficient 2 Volume 12 CM 18 TD Enseignant Pascal Nouet Description Flot de conception des circuits intégrés avec toutes les phases de vérification et une attention particulière aux spécifications avancées (mismatch, offset, CMRR, bruit, ...). Contexte

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Cet enseignement constitue le dernier étage de la formation concernant la conception de fonctions analogiques pour les circuits intégrées CMOS. Il met l'accent sur le flot de conception des circuits intégrés avec toutes les phases de vérification et une attention particulière aux spécifications avancées (mismatch, offset, CMRR, bruit, ...). Contenu -Le flot de conception analogique -Impact des problèmes de d'appariement durant la fabrication

Offset Réjection du mode commun (CMRR) Bruit et résolution

Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en cours/TD/TP Soutenance orale Mots clefs mismatch, offset, CMRR, bruit Prérequis Structures élémentaires et avancées pour les circuits intégrés analogiques + X9S500 - Physique du composant + X9S501 - Introduction à l'électronique + X9S623 - Circuits intégrés analogiques 1 + X9S730 - Circuits intégrés analogiques 2

Circuits intégrés numériques 3 X9S831 Coefficient 2 Volume 9 CM 21 TD Enseignant Guy Cathébras Description Conception de circuits intégrés numériques : de la spécification au layout Contexte Cet enseignement met en oeuvre les méthodes de conception des circuits intégrés numériques CMOS préparées par les enseignements "CIN" des semestres 6 et 7. Il utilise, comme cas d'étude, une architecture de processeur avancée (SecretBlaze), introduite et utilisée aussi dans le cours "Conception VHDL" du semestre 7. Contenu L'enseignement, sous forme d'un projet, emmènera les élèves à pratiquer, sur le cas d'étude "SecretBlaze" les étapes successives du flot de conception canonique d'un circuit intégré numérique : -Synthèse logique et projection technologique sous contraintes temporelles -Simulation "post-synthèse" -Floorplanning -Placement standard-cells -Synthèse des arbres d'horloge -Synthèse des chaines de scan -Routage -Simulation "post-layout" -Vérifications technologiques -Génération GDS2 Modalités de contrôle des connaissances Rapport de groupe hebdomadaire (moyenne -> 1/3 note totale) Epreuve finale individuelle sur machine (2/3 note totale) Mots clefs flot de conception, contraintes temporelles pour la synthèse et la projection technologique, placement/routage, vérifications Prérequis + X9S713 - Conception VHDL + X9S731 - Circuits intégrés numériques 2

Test des circuits intégrés X9S832 Coefficient 2 Volume 15 CM 15 TD Enseignant Béatrice Pradarelli, Alberto Bosio, Arnaud Virazel Description Introduction à la conception en vue du test, à la testabilité et au test industriel de circuits intégrés. Contexte Cet enseignement concerne le test et la testabilité de circuits intégrés. Il présente les concepts, méthodes et outils permettant de garantir la testabilité des circuits intégrés. La séquence en test industriel permet de revisiter la réalisation de la data sheet d'un circuit logique en développant un programme de test sur un testeur industriel à la pointe de la technologie (Advantest V93K). Cela permet de comprendre comment la phase de caractérisation permet obtenir les performances AC/DC notées dans la notice technique, et comment la spécification ainsi obtenu est garantie par le test de production. Contenu

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-Test & testabilité de circuits intégrés Notions de Test Défauts et modélisation de fautes Introduction aux outils de préparation du test (Simulateur et Générateur)

-Introduction au test industriel de circuits digitaux Etude de la data sheet du circuit à tester Concepts et méthodes de test de circuits digitaux Introduction à l'utilisation d'un testeur industriel Détection et diagnostic de pannes Caractérisation, calcul de marges et analyse de shmoo plots

Modalités de contrôle des connaissances Test & testabilité de circuits intégrés : Examen écrit final Test industriel : Contrôle continu (pointage, QCM et exercises) Mots clefs Conception en vue du test, ATPG & Simulation des fautes, Testeur industriel, Test de circuits intégrés Prérequis Logique combinatoire et séquentielle Bases de la conception des circuits intégrées Bases de l'électronique et de la conception des circuits intégrées + X9S503 - Systèmes logiques S5 + X9S611 - Systèmes logiques S6 + X9S624 - Circuits intégrés numériques 1 + X9S731 - Circuits intégrés numériques 2

Semestre 9

Matière/Category 1: Cours de spécialisation

Responsable Pascal Benoit Contexte Dans cette unité d’enseignement, les élèves choisissent de suivre 7 cours parmi 10 (ils peuvent néanmoins assister aux autres en auditeurs libres). Ces cours constituent principalement des ouvertures vers des techniques avancées en relation avec les spécialités de la formation MEA. Contenu Voir le contenu de chaque cours Prérequis • Tous les enseignements de la troisème année • Tous les enseignements de la quatrième année

TC2 Architecture avancée des circuits intégrés numériques X9S903 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Lionel Torres Description Fonctionnement des processeurs embarqués actuels, notamment en s'intéressant aux architectures des processeurs RISC. Contexte Cet enseignement de 12h00 comprend 4 parties. Il s'agira dans ce cours d'analyser l'architecture des processeurs actuels en s'interessant tout particulièrement au lien entre architecture microélectronique (conception) et architectures de processeurs. Ce cours a pour objectif de donner idée du fonctionnement des processeurs embarqués actuels. Notamment en s'intéressant aux architectures des processeurs RISC. Ainsi nous les notions comme Pipeline, aléas, mécanismes mémoires caches sont abordées. Il sera important en fonction d'une application cible de déterminer les performances envisageables par ces architectures de processeurs. Nous analyserons aussi les architectures du type Harvard, et du type VLIW, notamment pour les processeurs du type DSP. Contenu -Partie 1

Introduction & Objectifs Défintion Processeur Blocs de base Evolution des processeurs

-Partie 2 Architecture RISC Architecture d'un processeur RISC single Cycle Datapath d'un processeur

-Partie 3 Contrôle du Datapath Aléas de données, contrôle

-Partie 4 Technologies mémoire

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Hiérarchie mémoire Gestion mémoire cache

-Partie 5 Autres processeurs : DSP Principe des architectures VLIW

-Partie 6 Communication par Bus Communication par NoC

Modalités de contrôle des connaissances 1 Contrôle continu en cours (QCM) 1 examen écrit final Mots clefs Architecture RISC, Pipeline, Organisation mémoire, Architectures avancées : DSP, VLIW, communication Prérequis Connaissance de la logique combinatoire et séquentielle Electronique numérique + X9S503 - Systèmes logiques S5 + X9S611 - Systèmes logiques S6 + X9S624 - Circuits intégrés numériques 1 + X9S731 - Circuits intégrés numériques 2

TC4 Validation de systèmes embarqués critiques X9S904 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Karen Godary-Dejean Description Introduction aux techniques de modélisation et vérification formelle des systèmes embarqués, temporelles critiques. Contexte Ce cours commence par une introduction générale des concepts de la sûreté de fonctionnement. Puis il présente le côté plus spécifique de la validation de système, avec les différentes méthodes existantes. En s'intéressant aux contextes applicatifs tels que le domaine médical, les transports (automobile, avionique), le spatial ou la robotique, ce cours montre les besoins de techniques de validation telle que le model checking. Cette méthode permet la vérification exhaustive d'en ensemble de propriétés sur l'ensemble des états atteignables d'un modèle du système. Ce cours s'intéresse également à la différence existant entre les résultats de validation et la réalité, en particulier de part l'abstraction de la cible matérielle et de la technologie d'implémentation. Tous les domaines applicatifs concernant les systèmes embarqués, temporelles et/ou critiques sont potentiellement concernés par cette problématique : le domaine médical, les transports (automobile, avionique), le spatial ou la robotique de manipulation médical, de service, militaire, de search&rescue, d'exploration d'environnement fragile, etc.. Les grands "donneurs d'ordres" des domaines industriels tels que l'avionique ou le spatial ce sont depuis plusieurs années déjà intéressés aux possibilités du model checking. Contenu -Introduction générale de la sûreté de fonctionnement -Zoom sur les techniques de validation de systèmes -Zoom sur le model checking -Les réseaux de Petri temporels - description théorique et exercices de modélisation -Logiques temporelles pour le model checking -Technique de base du model checking - théorie et outil -Application à un cas concret dans le cadre de la conception d'implant médicaux pour la stimulation électro-fonctionnelle (SEF) -Prise en compte des contraintes d'implémentation : problématique et solution de transformation de modèles Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu en cours (devoirs, exposés) Un examen écrit final Mots clefs Systèmes embarqués critiques temporels, Modélisation par machine à états (automate, réseau), Validation formelle, vérification (model checking), Sûreté de fonctionnement Prérequis -Techniques de modélisation des SED -Formalisme des réseaux de Petri temporels. -Une connaissance des cibles micro-controleur avec OS temps réel, ainsi que les FPGA, permettra de mieux comprendre la problématiques des contraintes d'implémentation. De plus, le cours "Technologie pour la santé : étude des neuroprothèses" proposé en parallèle dans ce semestre est un parfait complément à ce cours. + X9S704 - Systèmes à évènements discrets (SED) + X9S610 - Initiation aux microcontrôleurs + X9S713 - Conception VHDL + X9S905 - TC6 Technologie pour la santé : étude des neuroprothèses

TC6 Technologie pour la santé: étude des neuroprothèses X9S905 Coefficient 1

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Volume 12 CM Enseignant David Andreu Description Ouverture au domaine de la technologie pour la santé, avec un focus sur les neuroprothèses. Contexte Cet enseignement est une ouverture au domaine de la technologie pour la santé, avec un focus sur les neuroprothèses car le domaine serait bien trop large. Ce focus sur les neuroprothèses a plusieurs objectifs, parmi lesquels : montrer la complémentarité des disciplines, la nécessité d'être en capacité de mesurer les défis et limites actuelles, et souligner la rigueur indispensable dans ce domaine applicatif qui concerne les dispositifs médicaux implantables actifs. De nombreuses illustrations serviront de support à cet enseignement qui vise plus à contribuer à l'ouverture d'esprit, à la sensibilisation, à la prise de recul, etc. qu'à enseigner une matière précise. Les dispositifs médicaux implantables actifs sont illustrés sur des dysfonctionnements moteurs ou sensoriels dans le cas d'hémiplégie, de paraplégie, voire de tétraplégie. Contenu -Définition d'une neuroprothèse -Notions de base en neurophysiologie et en stimulation électro-fonctionnelle. -Fonctionnalités générales et principales des dispositifs médicaux implantables

Génération du signal de stimulation Contrôle Pilotage Surveillance Communication Alimentation

-Contraintes, fonctionnelles et non fonctionnelles (avec exemples illustrés par des vidéos) -Des fonctionnalités aux implant -Limitations et défis : considérations architecturales -Détail d'une neuroprothèse de "nouvelle génération" en situant les contributions de différentes disciplines ... disciplines enseignées dans le cursus MEA Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit final composé d'une partie QCM et de questions ouvertes Mots clefs Dispositifs médicaux implantables actifs, Stimulation éléctrique fonctionnelle, Réglementations et formalismes, Microélectronique Prérequis Connaissances générales et transversales (cursus MEA) Capacités à prendre du recul, pour apprécier tant les défis que les limites rencontrés par la technologie pour apporter des réponses pertinentes aux besoins des applications médicales évoquées.

TC8 Graphes et application X9S906 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Bruno Rouzeyre Description Applications de la théorie des graphes dans le métier d'ingénieur. Contexte De nombreux problèmes rencontrés dans la pratique du métier d'ingénieur (planification, optimisation, etc...) relèvent de la théorie des graphes. La finalité de cet enseignement est de donner aux étudiants les outils et méthodes permettant de résoudre de façon efficace ce type de problème. Contenu -Notions de complexité algorithmique -Graphes, définitions et représentations -Méthodes de parcours -Recherche et existence de chemins -Détection de circuits -Enumération des chemins -Définition, représentation, recherche d'un chemin extremum -Algorithmes de FORD, de Moore, de FLOYD -Problèmes d'ordonnancement -Arbres et arborescences -Arbres de recouvrements minimums : méthodes de Prim, de Kruskal -Applications -Flot sur un graphe, définition -Recherche du flot maximum, algorithme de FORD-FULKERSON -Couplages -Chemins hamiltoniens et eulériens -Problèmes ouverts Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs graphes, algorithmes et méthodes, optimisation Prérequis Pas noté

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TC12 Développement mobile X9S907 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Christophe Fiorio Description Pas noté Modalités de contrôle des connaissances Pas noté Mots clefs pas noté Prérequis Pas noté

TC9 Capteurs et microsystèmes X9S908 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Alain Foucaran Description Chaine instrumentale et ses périphériques : acquisition de données, mise en forme du signal (conditionneurs), transmission du signal et problématique de l'alimentation en énergie des dispositifs de la chaine instrumentale. Contexte Notre société est de plus exigeante quant à la connaissance de l'ensemble des phénomènes et aléas qui perturbent notre santé, notre bien-être, notre environnement etc ... Ainsi la demande en capteurs de tous types, de plus en plus précis, fiables, communicants et autonomes énergétiquement est de plus en plus importante. L'objet de ce cours est de donner à nos étudiants les outils pour développer de nouveaux dispositifs répondant à la forte demande sociétale en matière d'acquisition de données. Contenu -Capteurs

Principes fondamentaux Classes de capteurs Corps d’épreuves Grandeurs d’influences Caractéristiques métrologiques Erreurs de mesures Sensibilité, linéarité, temps de réponse Conditionneurs de capteurs passifs Principaux types de conditionneurs Sensibilité globale d’un conditionneur Condition de linéarité Compensation des grandeurs d’influence Conditionneur du signal Adaptation de la source du signal Linéarisation Amplification du signal

-Technologies de fabrication des MEMS Technologies standard de la Microélectroniques appliquées aux MEMS Technologies spécifiques aux MEMS Micro usinage de volume / Micro usinage de surface DRIE, SOI Procédés de collages Procédé LIGA Micro usinage LASER

-Micro-sources d'énergie Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs capteurs, MEMs et MOEMs, micro-sources d’énergie Prérequis + X9S501 - Introduction à l'électronique + X9S513 - Ondes + X9S512 - Signaux + X9S500 - Physique du composant

TC10 Identification par radio fréquence X9S909 Coefficient 1 Volume 12

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Enseignant Alain Foucaran Description Introduction à la technologie d'identification par radiofréquence: Du principe physique à l'application. Contexte Cet enseignement a pour but de donner les éléments de base pour comprendre la technologie RFID et ses limitations. A l'issue de ce cours le futur ingénieur pourra mieux orienter ses choix d’implémentation (fréquence d'utilisation, type de tag...) pour répondre aux problématiques d'une application spécifique. Contenu -Généralités, principes de base et marché

Introduction, définitions et vocabulaire Principes généraux de fonctionnement du «couple base station et tag» Marché et champs d'applications du sans contact

-Propagation des ondes Propagation des ondes en espace libre Récupération de puissance EM Réflexion d'une onde et applications en RFID Techniques de back scattering Exemples concrets RFID.

-Communication et transmission Signaux en bande de base Modulation de porteuses et imbrications Aspect numérique : les codages bits et signaux en bande de base Aspect analogique : techniques de modulation de porteuse Techniques d'étalement de spectre.

-Normes et régulations Normes de la RFID en UHF et SHF Régulations et exposition humaine aux HF Incidences et répercussions des régulations sur les performances Composants pour tags et base station Tags RFID : Conformités, performances et méthodes

Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit final Mots clefs RFID, Radiofréquences, Electromagnétisme, Communication sans fil Prérequis + X9S513 - Ondes + X9S800 - Electronique des modulateurs + X9S702 - Théorie de l'information + X9S812 - Systèmes embarqués

Module option microélectronique X9S901 Coefficient 3 Volume 32 CM Enseignant Philippe Maurine, Guy Cathébras Description Cet enseignement est divisé en deux parties de volume égal: -un enseignement sur la conception de circuits numériques avancés

A l'issue de cet enseignement les étudiants maitriseront les principes de la conception des circuits intégrés numériques ainsi que les principes de gestion des performances en vitesse et consommation -un enseignement sur la microélectronique radio-fréquence en technologie CMOS

A l'issue de ce cet enseignement, les élèves seront capables de décrire les points clefs d'un synthétiseur de fréquence et de justifier des choix d'architecture. Contexte pas noté Contenu Pour la partie "microélectronique RF", il s'agit d'étudier au niveau système les dispositifs, essentiels dans une chaine de transmission radio-fréquence, que sont les synthétiseurs, les mélangeurs et les amplificateurs faible bruit. Pour chacun de ces dispositifs, l'accent est mis sur l'évaluation des performances et les schémas utilisables. Pour la partie microélectronique numérique, il s'agit de s'approprier les principes de fonctionnement des circuits intégrés synchrones, d'appréhender à travers un exemple de synthèse de circuit les principes de gestion des performances (vitesse, consommation dynamique et consommation statique). Modalités de contrôle des connaissances Pour la partie microélectronique RF, le contrôle est pour moitié continu avec des notes attribuées aux documents rendus en groupe dans la cadre d'un apprentisage par problèmes et pour moitié sous la forme d'un examen terminal individuel comprenant une partie pratique (simulation électrique d'un oscillateur). Pour la partie microélectronique, le controle des connaissances prendra la forme d'un examen individuel et d'un rapport de TP. Mots clefs boucle à verrouillage de phase, oscillateur, mélangeur, amplificateur faible bruit, Gestion statique des performances, Consommation dynamique et statique Prérequis

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+ X9S831 - Circuits intégrés numériques 3 + X9S830 - Circuits intégrés analogiques 3

Module option robotique X9S902 Coefficient 3 Volume 32 CM Enseignant René Zapata, André Crosnier Description Pas noté Modalités de contrôle des connaissances Pas noté Mots clefs pas noté Prérequis Pas noté

Descriptifs des Années La 3ème année est destinée à apporter aux étudiants une partie importante des connaissances qui forment le socle scientifique (Sciences de base) et culturel de base (Techniques de l’ingénieur, Culture d’entreprise) d’un ingénieur généraliste en mécanique. Les disciplines associées introduisent de nombreux concepts et outils qui peuvent réclamer un certain pouvoir d’abstraction et donc un certain temps pour être assimilés et maîtrisés correctement. Cette 3ème année permet aussi d’harmoniser le niveau scientifique de la promotion d’étudiants, dont les connaissances sont initialement variées de par leurs origines.

La 4ème année suit le même découpage en 4 domaines d’enseignement (Sciences de base, Techniques de l’ingénieur, Culture

d’entreprise, Communication et culture internationale) mais la part des sciences fondamentales est sensiblement réduite pour s’équilibrer avec la composante culture de l’ingénieur.

La 5ème année du cursus ingénieur permet aux étudiants d'être plus en prise avec le monde socio-économique et d'aborder plus précisément les thématiques liées à la Mécatronique qui donne une ouverture vers les métiers et les applications où sciences mécaniques, électroniques et électrotechniques sont intimement liées, et la Bio-Conception qui oriente les élèves vers les applications où les aspects biomécanique humaine, bio-compatibilité interviennent de façon prépondérante.

Tous les étudiants peuvent avoir une vue globale en Mécatronique et Bio-Conception à travers des enseignements d'éco-conception et de robotique médicale, qui sont des secteurs porteurs.

Semestre 5

Matière/Category 1: Outils mathématiques 1

Responsable Bruno Koobus Contenu Cette UE a pour objectif de donner aux élèves-ingénieurs un bagage mathématique suffisant pour pouvoir modéliser, comprendre et résoudre des problèmes issus de la Physique ou du Traitement du signal. La mise en oeuvre numérique de certains concepts mathématiques de base est abordée, ainsi que l’analyse et l’interprétation des résultats issus du traitement de données appliqué. Des outils de calcul scientifique sont aussi introduits. Leur mise en oeuvre informatique est réalisée avec le logiciel MATLAB . Prérequis Avoir des connaissances de base en analyse et en algèbre de niveau Licence scientifique 2ème année.

Mathématiques X2S511 Coefficient 3 Volume 24 CM 24 TD Enseignant Bruno Koobus Description

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Introduire les outils mathématiques de base néces- saires à un ingénieur matériaux et/ou mécanicien, en accompagnant l’étudiant dans sa maîtrise des mé- thodes de calcul, afin qu’il puisse traiter de problèmes physiques modélisés sous forme mathématique. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : 1. résoudre une équation différentielle ordinaire du premier ordre ou du deuxième ordre à coefficients constants, 2. reconnaître et manipuler les éléments tensoriels dans les équations de la mécanique, 3. réaliser/manipuler des développements limités d’ordre 2 de fonctions scalaires et vectorielles, 4. reconnaître les équations aux dérivées partielles, 5. appliquer la méthode de séparation des variables à une EDP linéaire sur un domaine rectangulaire. Contenu : • Tenseurs. Géométrie (l’espace euclidien de dimension 3, bases orthonormées, produit scalaire, produit vectoriel, produit mixte). Formes linéaires, bilinéaires et tenseurs. Algèbre tensorielle (produit tensoriel, produit extérieur, contraction, produit contracté, produit doublement contracté, bases duales). • Calcul différentiel. Développements limités d’ordre 1 et 2 de fonctions scalaires et vectorielles; opérateurs différentiels (gradient, divergence, rotationnel, laplacien). Différentiation d’un champ de tenseurs (gradient tensoriel, divergence tensorielle, différen- tiation en coordonnées cylindriques et sphériques). • Equations différentielles ordinaires (EDO). Exemples et notion de conditions initiales et au bord. EDO scalaire linéaires du 1er et 2ème ordre. Systèmes d’EDO. Equations différentielles non linéaires. • Introductionauxéquationsauxdérivéespartielles. Un peu de modélisation. L’équation de la chaleur stationnaire et instationnaire. L’équation des ondes. La méthode de séparation des variables (méthode spectrale). Modalités de contrôle des connaissances un partiel en milieu de semestre + un examen final en fin de semestre Mots clefs Calcul tensoriel ; calcul différentiel ; équations différentielles ordinaires ; équations aux dérivées partielles

Calcul scientifique X8S500A Coefficient 3 Volume 24 CM 24 TD Enseignant Franck Nicoud Description Cette ECUE vise à donner aux étudiants les connaissances de base en algorithmique pour l’étude et la représentation de situations concrètes issues du monde de l’ingénierie. Les points suivants sont abordés : - Approximation d’EDO et d’EDP par différences finies., - Résolution d’équations scalaires non linéaires (recherche de racines), - Résolution de systèmes linéaires de grande taille. - Recherche de valeurs propres. Les méthodes et algorithmes étudiés en cours sont systématiquement implémentés et mis en oeuvre sur des cas d’école en TD sous Matlab. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu et examen écrit final Mots clefs Différences finies ; systèmes linéaires ; Equations différentielles; Racines d’équations; Stabilité linéaire; Erreur d’approximation

Analyse et traitement de données X8S501A Coefficient 2 Volume 9 CM 21 TD 21 TP Enseignant Bertrand Wattrisse Description Cette ECUE a pour objectif d’introduire les outils mathématiques de base nécessaires à la résolution de problèmes d’ingenierie classique (convolution, transformées de Fourier et de Laplace, résolution d’équations aux dérivées partielles). On s’attache ici à présenter les concepts mathématiques fondamentaux et à amener progressivement les élèves-ingénieurs vers l’utilisation de l’outil numérique pour résoudre des problèmes concrets issus de la Physique (mécanique, thermique, . . . ) ou du Traitement du Signal. L’objectif est ainsi axé sur l’acquisition des concepts mathématiques de base, sur les principes de leur mise en œuvre numérique et enfin sur l’analyse et l’interprétation des résultats issus du traitement de données appliqué. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu + exam Mots clefs Rappels d’analyse ; Transformées (Fourier, Laplace) ; Interpolation - Approximation ; Echantillonnage ; calcul scientifique (intégration/dérivation numérique) ; Organisation/représentation des données

Matière/Category 2: Mécanique

Responsable André Chrysochoos, Simon Mendez, Olivier Arnould Contexte Cette UE donne les bases de la mécanique des milieux continus et des fluides et quelques éléments de dimensionnement de structure. Les outils mathématiques de la mécanique (approche cinématique, dynamique, description tensorielle) ainsi que les principes de conservation de la Physique Classique (conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l’énergie) sont abordés et appliqués à des cas simples. Ils sont uti- lisés pour appréhender les comportements statiques et dynamiques des solides

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et des fluides dans des situations concrètes. Les aspects fluides, solides et structures sont intruduits dans les trois ECUEs de l’UE Mé- canique. Prérequis Les élèves sont sensés avoir assimilé les concepts de la mécanique du solide rigide et les outils de calcul algébrique, différentiel ou intégral, qui s’y rattachent.

Matériaux et structures simples X8S510A Coefficient 4 Volume 16.5 CM 21 TD 12 TP Enseignant Olivier Arnould, Aurélie Marchal, Sandrine Bardet, Cécilia Gauvin Description Cette unité d’enseignement est un module de base des techniques de dimensionnement des pièces mécaniques (vis à vis de leur géométrie, de leur chargement ou du matériau), sur le choix des matériaux et leurs propriétés. Elle est composée de 6 parties : • Unités, analyse dimensionnelle, similitude et incertitudes • Classes de matériaux • L’essai de traction • L’outil CES des élection matériau/procédé • Autres caractéristiques des matériaux (densité, thermique, etc.) • Dimensionnements en contrainte équivalente, rigidité, fatigue, application aux concentrations de contraintes, à la flexion et utilisation des essais et de la simulation. Les compétences acquises sont : • Savoir appliquer l’analyse dimensionnelle, • Connaitre les grandes classes de matériaux et leurs spécificités, • Connaitre l’essai de base (traction simple) du mécanicien des matériaux et savoir traiter la courbe résultant d’un essai de traction, • Savoir choisir un matériau pour une application (principalement mécanique) donnée, • Connaitre la base des techniques de dimensionnement des pièces mécaniques et savoir dimensionner une pièce en conséquence par rapport à la limite d’élasticité (critère de Tresca) et à la durée de vie en fatigue à grands nombres de cycles pour des chargements non symétrique (critère de Goodmann) en tenant compte des concentrations de contrai Quatre TP de 3h supportent cet enseignement : • choix de matériau à partir d’un système degestion de base de données : CES (2 TPs : initiation à CES et choix multi-critères), • test matériau : traction, dépouillement et mise en évidence d’artefacts de mesure, • test mécanique sur une maquette de structure : utilisation de l’analyse dimensionnelle et des critères de dimensionnement. 1) à partir de paramètres influents déjà identifiés, développement d’une analyse dimensionnelle pour interpréter des essais sur maquette et/ou des résultats de simulation dans une configuration particulière ; 2) utilisation d’une démarche de choix de matériau à partir de variables libres à identifier et d’une ou de plusieurs fonctions objectifs pour classer une liste de matériau selon leur performance ; 3) choix de matériaux pour une application préalablement analysée ; 4) dimensionnement d’une pièce mécanique (géométrie ou chargement limite) à partir : d’une liste de critère(s) fourni, d’une base de données matériau, de résultats de simulation, d’abaques de concentration de contraintes ou de courbes de Woehler en fatigue (suivant les cas). Modalités de contrôle des connaissances 2 contrôles au cours de l’enseignement (CC1,CC2), 1 examen final avec seconde session (E), 1 compte-rendu par TP (TP1 à 4). Note finale = 0,8*max(E,(CC1+CC2+2*E)/4)+0,2*(TP1+TP2+TPtr3i+seT)P4)/4 Mots clefs matériaux, comportement, dimensionnement, choix, traction, fatigue

Mécanique des fluides X8S511A Coefficient 3 Volume 24 CM 24 TD Enseignant Simon Mendez, André Chysochoos Description Cette UE a pour but de transmettre aux étudiants les notions mathématiques et physiques de base pour analyser, comprendre et résoudre des problèmes de mécanique des fluides. On s’intéresse brièvement à l’hydrostatique avant de consacrer l’essentiel du cours à la dynamique des fluides. Ce champ constitue une nou- veauté pour la très grande majorité des étudiants. Les points principaux abordés dans ce cours sont (dans l’ordre chronologique) : 1. Statique des fluides 2. Propriétés des fluides 3. Description d’un écoulement. Lignes particulières. 4. Cinématique des petits déplacements 5. Dérivée particulaire et points de vue lagrangien/eulérien 6. Bilans de masse, de quantité de mouvement et d’énergie. Formes locale et intégrée. 7. Equations de Navier-Stokes Ces aspects sont bien sûr abordés en CM et en TD

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1) Utilisation la loi de l’hydrostatique pour résoudre des problèmes simples : poussées et calculs de stabilité pour des ouvrages simples, des objets immergés – utilisation des notions de force, de moment. Description et utilisation de piézomètres simples et de baromètres ; utilisation des notions de transmission de force et de pression pour calculer le comportement de circuits hydrauliques simples. 2) utilisation des notions de trajectoire, ligne de courant et ligne d’émission pour déterminer des zones de capture ou de contamination ; 3) maîtrise de la notion de bilan et les applications simples des théorèmes de Bernoulli et Euler : mesure des vitesses et des débits, vidange de réservoir, poussée sur des obstacles de forme géométrique simple : plaques, des coudes ; 4) résolution de problèmes simples (type loi de Poiseuille ou viscosimètre de Couette) d’écoulement en régime laminaire. Modalités de contrôle des connaissances Le contrôle de connaissances est organisé de la façon suivante : Des contrôles continus sont effectués tout au long du semestre. La moyenne des contrôles continus consituent la première partie de la note, notée CC (contrôle continu) Mots clefs mécanique des fluides ; Mécanique des milieux continus

Mécanique des milieux continus X8S512 Coefficient 3 Volume 24 CM 24 TD Enseignant André Chrysochoos Description Cette UE donne les bases de la mécanique des milieux continus. Les outils mathématiques de la mécanique (cinématique, dynamique, description tensorielle) ainsi que les théorèmes principaux (conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l’énergie) sont abordés et appliqués à des cas simples. Ils sont utilisés pour appréhender les comportements statiques et dynamiques des solides dans des situations concrètes. À la fin de la matière, l’étudiant doit pouvoir : 1) Calculer la trajectoire, la vitesse et l’accélération d’une particule. Calculer les lignes de courant et d’émission issues d’un point donné à partir de la définition du champ de vitesse. 2) Caractériser la déformation et la dilatation d’un milieu à partir de la définition du champ de déplacement et/ou de vitesse. 3) Ecrire le principe de conservation de la masse sous forme locale et globale, Lagrangienne ou Eulérienne, et les vérifier à partir de la définition de champs de vitesse et de masse volumique simples. 4) Caractériser les contraintes exercées sur un élément de volume à partir du tenseur des contraintes. Appliquer les principes de conservation de la quantité de mouvement et de l’énergie. 5) Calculer des états de contrainte et de déformation dans le cas de lois de comportement élastiques linéaires. Contenu 1. Préambule : introduction à la mécanique des milieux continus 2. Notions de contraintes et principe fondamental de la statique 3. Mouvement d’un système matériel 4. Déformations et vitesses de déformation en petites perturbations 5. Premier exemple de comportement : l’élasticité lnéarisée isotrope 6. Conservation de la masse et de la quantité de mouvement 7. Déformations et contraintes en grandes transformations 8. Equations de comportement des matériaux 1) calcul de trajectoire; vitesse et l’accélération d’un système matériel. Calcul les lignes de courant et d’émission issues d’un point donné à partir de la définition du champ de vitesse. 2) définition des déformations et dilatations d’un milieu à partir de la définition du champ de déplacement et/ou de vitesse. 3) principe de conservation de la masse sous forme locale et globale, Lagrangienne ou Eulérienne. 4) analyse de contraintes. Ecriture de conditions aux limites en contrainte. Applications du principe de conservation de la quantité de mouvement et du théorème de l’énergie cinétique. 5) détermination des états de contrainte et de déformation dans le cas de lois de comportement élastiques linéaires. 6) ouverture vers les grandes déformations et présentation des grandes classes de lois de comportement Modalités de contrôle des connaissances 1 partiel, 1 examen terminal. Note finale = Sup(E, (E+P)/2) Mots clefs Mécanique des milieux continus; mécanique des fluides ; Statique ; cinématique ; dynamique ; Principes de conservation ; Comportement mécanique ; caractéristiques mécaniques des matériaux

Matière/Category 3: Langue – informatique

Responsable Vincent Berry, Jérôme Fortin, Moira Valat Contexte Cette UE apporte des connaissances en algorithmique et programmation impérative directement appliquées à des problématiques de Mécanique. Cette UE doit apporter des bases pour l’UE « Calcul scientifique » et des connaissances informatiques nécessaires à la réalisation du projet PIM. L’UE est également composée de l’enseignement de l’Anglais qui sera complété au S6. Prérequis Pas noté

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Algorithmique X8S531 Coefficient 2 Volume 18 CMTD Enseignant Vincent Berry, Jean-Louis Bantignies, François Molino Description Cet enseignement vise à assurer aux étudiants les bases nécessaires en algorithmique pour : • comprendre un algorithme qui leur serait présenté • réaliser des procédures simples de calcul Les notions d’algorithmique abordées sont : • variables et types simples et composés • conditionnelles, boucles (itérations) de différentes natures, éventuellement imbriquées • fonctions (nommage, appel, paramètres, valeurs de retour) L’application se fait dans en Matlab. Cet outil est aussi présenté pour lui-même et nous explorons certaines de ses fonctionnalités utiles à l’ingénieur (opérations sur les matrices, optimisation numérique, ré- solution d’équations, ...). Les applications passées en revues sont l’approximation d’intégrales, la résolution itérative d’équations transcendantales, le traitement d’images, la modélisation de processus itératifs simple (modèles de Markov), la résolution d’équations différentielles, . . . A la fin de cet enseignement, l’étudiant doit pouvoir : 1. traduire sous la forme d’un algorithme et d’un script Matlab une procédure de calcul 2. être capable de lire des données depuis un fichier 3. savoir quand recourir à Matlab (ou à un outil similaire) pour réaliser des calculs itératifs L’étudiant a aussi acquis quelques notions sur : • la modularité / le découpage d’algorithmes en différentes fonctions. • la façon de détecter et corriger des erreurs de programmation • l’aspect complexité des calculs (efficacité, temps calcul) • les erreurs de calculs que peuvent commettre les ordinateurs en raison de la représentation des valeurs Contenu : Cet enseignement se déroule en six séances intégrées de Cours/TD/TP : • variables et types simples, flot d’exécution, conditionnelles, itératives simples • matrices,imbricationsd’itératives,notiondescript Matlab • lecturedefichiersdedonnées,tracédecourbes • fonctions et paramètres • modularité du code, simulation d’un processus markovien, à une ou plusieurs dimensions • intégration de fonctions, résolution d’équations dif- férentielles par méthodes de Runge Kutta Contenu Variables, Types de données, Représentation mémoire, Erreurs de calculs. Instructions, structures conditionnelles et itératives, flot d’exécution (programmation impérative). Logique de programmation, décomposition en sousproblèmes. Fonctions, Paramètres, Récursivité. Complexité d’un algorithme. Découverte de l’environnement de développement Matlab. Traitement de données numériques. Mise en œuvre pour résoudre des problèmes physiques par quelques méthodes numériques. Modalités de contrôle des connaissances un examen final, sur machine ou sur feuille Mots clefs algorithme ; variable ; fonction ; paramètre ; itérations ; prémisses de l’optimisation numérique

Semestre 6

Matière/Category 1: Modélisation

Responsable Franck Nicoud Contexte Cette UE a pour but de présenter et de faire utiliser par les étudiants la démarche du modélisateur qui, partant d’une situation physique, propose une représentation formelle issue de l’application des grands principes physiques, obtient dans les cas les plus simples une solution analytique au modèle mathématique obtenu, complète l’analyse par une résolution numérique adaptée. Contenu Cette UE est constituée de trois ECUE : - Dynamique des systèmes mécaniques - Modélisation en mathématique et en mécanique qui illustre la démarche du modélisateursur des cas concrets - Le projet d’ingénierie mathématique constitue pour les étudiants la première expérience de travail de type ingénieur en bureau d’étude et la première occasion de percevoir les difficultés du métier : travail en équipe, formulation incomplète du problème, absence de solution analytique, erreurs numériques, présentation orale et écrite de résultats

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Prérequis Outils Mathématiques 1

Modélisation en mathématiques et mécanique X8S601A Coefficient 2.5 Volume 19.5 CM 18 TD 12 TP Enseignant Françoise Krasucki Description Description de problèmes mathématiques issus du traitement du signal, des applications en mécanique et en physique Equations différentielles ordinaires. Equations aux dérivées partielles linéaires simples. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu + exam + TP Mots clefs modélisation mécanique, traitement du signal, equations différentielles

Projet d’ingénierie mathématique/collecticiel X8S602A Coefficient 3 Volume 4 TD Enseignant Franck Nicoud, André Chrysochoos, Dominique Ambard Description Les Projets d’Ingénierie Mathématiques associent et complètent les enseignements de modélisation et calcul scientifique. A la fin de la matière, les élèves ingénieurs sont familiarisés avec : - l’approche modélisation: situation physique, hypothèses simplificatrices, formalisation mathématiques de la situation simplifiée, résolution analytique/numérique des équations du modèle mathématique, analyse critique des résultats issus du modèle, redéfinition des hypothèses pour amélioration de la modélisation, - la manière de présenter ses travaux de modélisation à l’écrit et à l’oral de manière synthétique, - le travaille en équipe, - la recherche d’information dans les différents cours suivis, la bibliothèque, le web ou auprès des experts locaux (les enseignants) Modalités de contrôle des connaissances La note finale est constituée à égale de trois notes correspondant à : - l’implication dans le travail effectué (note individuelle donnée par le tuteur), - la qualité (forme et fond) du rapport de synthèse rédigé par chaque groupe d’étudiants (note commune aux étudiants du groupe issue d’une double correction), - la qualité (forme et fond) de la présentation du travail réalisé devant un jury constitué des tuteurs (note individuelle) Mots clefs équation différentielle, méthode numérique

Matière/Category 2: Matériaux et structures

Responsable Aurélie Marchal Contexte Cette UE donne, dans une première partie, les bases nécessaires pour modéliser, suivant le besoin un mécanisme sous forme d’un schéma cinématique normalisé ; de déterminer le degré d’hyperstaticité d’une liaison globale entre deux pièces et/ou du mécanisme et d’en comprendre les conséquences technologiques. Ce cours étant le premier portant sur la modélisation des liaisons, étant encore une notion relativement nouvelle pour les étudiants, il ne s’appuie que sur des cas relativement simples de mécanismes. Le mécanisme étant schématisé et les efforts dans les liaisons entre les solides le composant étant déterminés, cette UE présente, dans une seconde partie, une théorie simplifiée de la mécanique des milieux continus pour des structures élastiques et curvilignes. Cette théorie permet de mettre en place des outils analytiques rapides de pré-dimensionnement des solides composants le mécanisme. La construction de cette partie de l’UE fait apparaître le passage de la MMC à la RDM : description des efforts et du mouvement, introduction du matériau au travers du modèle de comportement et de la mise en place des critères de dimensionnement. Différentes classes de comportements sont présentées dans le cours de rhéologie. Cette discipline décrit les écoulements de la matière, depuis le comportement des fluides jusqu’au suivi des particules lors de la déformation d’un solide. Il s’agit dans ce cours de balayer les grandes classes de comportement et commencer à mettre en place des modèles simplifiés 1D. Ces modèles seront approfondis plus tard dans un cadre plus général : 3D, grandes transformations, matériaux . . . Prérequis - ECUE "Communication Technique" et "Matériaux et structures simples" (1er semestre) - ECUE "MMC" (1er semestre)

Rhéologie et méthodes épremimentales X8S610

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Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD 8 TP Enseignant Bertrand Wattrisse, Jean-Michel Muracciole Description 1) Présentation simplifiée (1D) de divers aspects du comportement mécanique des matériaux : comportement solide/fluide, linéaire/non linéaire ; viscosité et dépendance par rapport au temps ; plasticité et lois à seuil ; composition de ces différents types de comportement. 2) Identification des caractéristiques mécaniques : essais mécaniques, application aux verres minéraux, polymères, alliages métalliques. La rhéologie décrit les écoulements de la matière, depuis le comportement des fluides jusqu’au suivi des particules lors de la déformation d’un solide. Il s’agit dans ce cours de balayer les grandes classes de comportement et de commencer à mettre en place des modèles simplifiés sans prendre en compte les effets de champs associés à l’étude de l’équilibre des structures complexes. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : 1) Déterminer le type d’essai à mettre en place pour caractériser le comportement mécanique d’un matériau. 2) Déterminer quels éléments rhéologiques interviennent dans la description de ce comportement. 3) Proposer un modèle rhéologique simple permettant de traduire la réponse du matériau 4) Etablir la relation de comportement associé à une association d’éléments rhéologiques 5) Résoudre cette relation pour des comportements et des chargements simples Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu + exam Mots clefs comportement mécanique des matériaux; modèles rhéologiques; essais mécaniques

Introduction à la conception X8S611A Coefficient 1 Volume 19.5 CM 30 TD Enseignant Fabien Cherblanc, Aurélie Marchal Description 1) Modélisation Mécanique des liaisons, Schéma cinématique, Chaîne, liaisons équivalentes 2) Analyse Fonctionnelle 3) Guidage en rotation, Frottement, Transmission de Puissance Cette ECUE reprend la base de la technologie mécanique : Modélisation Mécanique des liaisons, Schéma cinématique, Liaisons équivalentes, Analyse fonctionnelle. Et donne les premiers élement pour créer un guidage en rotation, traiter du frottement et de la transmission de Puissance. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu et examen final Mots clefs liaison, schema cinématique, système mécanique

Résistance des matériaux X8S612A (Avant, c’était deux cours) RDM 1 Coefficient 1.5 Volume 9 CM, 9 TD, 8 TP, 26 THE Enseignant Jean-Michel Muracciole Description Objectifs : • Présenter une théorie simplifiée de la mécanique des milieux continus pour des structures rectilignes élastique. • Décrire le passage de la Mécanique des Milieux Continus à la Résistance des Matériaux. • Introduire la description des efforts et la cinématique adaptées • Mettre en place des outils analytiques rapides de prédimensionnement. • Utiliser des critères de dimensionnement. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : • Déterminer les inconnues d’un système isostatique ou non. • Déterminer l’état de contrainte dans une poutre droite. • Dimensionner une poutre droite d’après un critère • Calculer les déflections et les déformations pour une poutre droite. Contenu : Cours/TD : • Notions de poutre droite, de dimensionnement, de cahier des charges, • Description des efforts extérieurs, détermination des inconnues de liaison. • Formulation des Hypothèses faites en RdM • Notion d’effort intérieurs, champ statiquement admissible, équilibre local, équation du problème • Etude des sollicitations simples : traction-compression, flexion, torsion • Lois de comportement • Introduction de l’Energie de déformation et des théorèmes énergétiques • Cinématiques, Travaux virtuels et notion de déformation d’une poutre droite.

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• Dimensionnement élastique sollicitations simples–sollicitations composées Travaux pratiques : flexion d’une poutre droite, torsion d’une poutre droite, flexion-torsion d’une poutre droite. Modalités de contrôle des connaissances • Cours/TD : un examen terminal • TP : compte-rendus écrits et interrogation orale individuelle en cours de séance. Mots clefs Poutres droites ; Liaisons ; Efforts intérieurs ; Contraintes ; Déformations ; Déplacements ; méthodes énergétiques ; Dimensionnement Prérequis statique du solide, notion de contrainte et de déformation RDM 2 Coefficient 1.5 Volume 6 CM 6 TD 8 TP 24 THE Enseignant Jean-Michel Muracciole Description • Etendre la théorie des poutres droites aux poutres de forme quelconque. • Décrire le passage de la Mécanique des Milieux Continus à la Résistance des Matériaux. • Introduire la description des efforts et la cinématique adaptées • Mettre en place des outils analytiques rapides de prédimensionnement. • Utiliser des critères de dimensionnement. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : • Déterminer les inconnues d’un système isostatique ou non. • Déterminer l’état de contrainte dans une poutre quelconque. • Dimensionner une poutre quelconque d’après un critère. • Calculer les déflections et les déformations pour une poutre quelconque. Contenu : Cours/TD : • Rappels des notions de poutre, de dimensionnement, de cahier des charges, • Rappels sur les arcs paramétrés • Rappels de la description des efforts extérieurs, et sur la détermination des inconnues de liaison. • Rappels des Hypothèses faites en RdM • Notion d’effort intérieurs, champ statiquement admissible, équilibre local, équation du problème • Equations du problème de Saint Venant et forme générale de la contrainte normale et des cissions. • Relations générales entre contraintes et composantes du torseur des efforts intérieurs. • Cinématique, Travaux virtuels et notion de déformation d’un milieu curviligne. • Lois de comportement • Introduction de l’Energie de déformation et des théorèmes énergétiques • Dimensionnement élastique sollicitations simples–sollicitations composées • Etude du flambement d’Euler, et du funiculaire de charge. Travaux pratiques : flexion de poutre courbe, étude de l’anneau élastique. Modalités de contrôle des connaissances • Cours/TD : un examen terminal • TP : compte-rendus écrits et interrogation orale individuelle en cours de séance. Mots clefs Poutres quelconques; Liaisons; Efforts intérieurs; Contraintes ; Déformations ; Déplacements ; méthodes énergétiques ; critères de dimensionnement Prérequis statique du solide, notion de contrainte et de déformation

Matière/Category 3: Ouverture scientifique

Responsable Aurélie Marchal, François Henn, Philippe Fraisse Contexte Cette UE a pour but d’initier les élèves à l’automatique continue, de leur donner une culture générale en physique et physicochimie du solide, et de connaitre les differents procédés de mise en forme des matériaux. Prérequis Pas noté

Automatique continue des systèmes monovariables X8S620 Coefficient 2.5 Volume 14 CM 14 TD 12 TP Enseignant Philippe Fraisse Description Ce cours vise à introduire les bases de l’automatique pour les sytèmes linéaires continus. Il s’articule autour de la modelisation des systèmes dynamiques linéaires en utilisant d’une part des équations différentielles ordinaires mais aussi la transformée de Laplace afin d’analyser les propriétés de ces systèmes. Une partie du cours se focalise sur la notion de boucle fermée et de boucle ouverte des systèmes et l’analyse de leurs stabilités. Enfin, une étude de la précision ainsi que des méthodes de synthèse des correcteurs sont également développées. Des exercices et des travaux pratiques illustrant les principes de stabilité/précision sont également proposés.

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Contenu – Modélisation des systèmes linéaires – Analyse temporelle des systèmes linéaires, performances, stabilité – Analyse fréquentielle des systèmes linéaires, performances, stabilité – Synthèse de correcteurs – Exemples pratiques Modalités de contrôle des connaissances Le contrôle de connaissance est constitué de deux évaluations écrites (NE1 et NE2) pendant la durée du cours ainsi qu’une évaluation continue en TP (3 NTP). La note finale est N=(NE1+2*NE2+2*(NTP1+NTP2+NTP3+NTPC4e)t/t4e))E/C5U Mots clefs automatique, systèmes linéaires, stabilité – précision

Procédé de mise en forme X8S621 Coefficient 2.5 Volume 10.5 CM 7.5 TD 6 TP Enseignant Aurélie Marchal Description Cette ECUE permet d’apporter des connaissances sur les différents procédés de fabrication (Usinage, Fonderie, Forge, Plasturgie....). Elle permet de plus d’acquérir les règles de dessin classiques des pièces mécaniques en adéquation avec les modes d’obtention des bruts les plus courants. Sur la base d’un cahier des charges et/ou d’un dessin de définition, les étudiants doivent être capables de : choisir un procédé d’obtention ou d’assemblage en réalisant la mise en plan liée au procédé. Ils doivent aussi être capable de réaliser un prototype par usinage traditionnel ou sur CN « prototypeuse rapide », contrôler les spécifications pendant et après usinage. Ils découvriront aussi lors d’un TP la fonderie et le soudage. Enfin, elle permet de sensibiliser le futur concepteur aux problèmes rencontrés en bureau des méthodes pour réaliser des pièces à partir d’un dessin de définition. Contenu 1- Procédé d’obtention de la matiere premiere. 2- Procédé de mise en forme (usinage, fonderie, forge, frittage...) 3- Procédé d’assemblage (soudage) 4- Procédé de découpe (laser, jet d’eau...) 5- Mise en forme des plastiques Modalités de contrôle des connaissances Cette ECUE est evaluée par deux notes de contrôle continu, une note de TP et une note d’exposé oral. Note finale = (Moy CC)*0,6+ note TP*0,2 + note Exposé*0,2 Mots clefs mise en forme, matériaux, procédé

Propriétés physico-chimique de la matière X8S622A Coefficient 2.5 Volume 15 CM 15 TD 21 TP Enseignant François Henn, Jean-Louis Bantignies, Renaud Metz Description Donner aux étudiants une culture générale en physique et physicochimie du solide de manière à ce qu’ils puissent comprendre les comportements mécaniques et plus généralement physiques observés à l’échelle macroscopique des matériaux à la lumière de considérations microscopiques. On donnera ainsi les grands principes associés aux liaisons chimiques et structures cristallines. Nous introduirons les notions de désordres, de défauts, d’interface et les relierons aux propriétés de transport/diffusion (chaleur, électrique, matière). A chaque étape nous rapprocherons ces propriétés aux comportements mécaniques. Contenu Introduction (F.Henn) (1h30) : du macro au micro et vice versa : ou comment comprendre les propriétés macroscopique de la matière « solide », i.e. des matériaux, à partir des caractéristiques moléculaires/atomiques. Eléments de thermodynamique phénoménologique et statistique 1- Structure électronique de l’atome (J.L. Bantignies) (1h30) : éléments d’atomistique 2 - Liaison chimique ( J.L. Bantignies) (3h) : électronégativité , interactions vdW, ionique, covalente, métallique 3 - Eléments de cristallographie (J.L. Bantignies) (4h30) : solides étendus, solides moléculaires, solides cristallins, solides amorphes 4 - Phonons - équations de la chaleur (J.L. Bantignies) (4h30) : aspect dynamiques les atomes/molécules au sein de la matière condensée 5 - Propriétés électroniques (J.L. Bantignies) (3h00) : théorie des bandes. Qu’est ce qu’un isolant, un semiconducteur, un conducteur métallique 6 - Défauts micro/macro structures (F. Henn) (1h30) : description des différents types de défauts : ponctuels, empilements, dislocation, joints de grain, porosité ouverte/fermée et de leur répercussion sur les propriétés, notamment mécaniques. 7 - Elément de transition de phase (F. Henn) (4h30) : Variance. Equilibre de phase. Transition du 1er et 2nd ordre. 8 - Interface : solide/solide, solide/gaz ou liquide (F. Henn) (4h30) : situation thermodynamique et structurale des surfaces : implication sur la réactivité, les propriétés mécaniques et le vieillissement des solides. Notion d’isotherme d’adsorption 9 - Diffusion (F. Henn) (4h30) : transport de matière dans les solides à l’échelle atomique et à l’échelle nanométrique. Modalités de contrôle des connaissances Pas noté Mots clefs description microscopique des solides, propriétés de la matière condensée, relation structure/propriétés

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Semestre 7

Matière/Category 1: Outils mathématiques 2

Responsable André Mas Contexte Les ingénieurs en mécanique doivent disposer de compétences avancées en mathématique et modélisation. L’UE dévéloppe deux champs modernes des mathématiques appliquées : les plans d’expérience et la réoslution numérique des EDP. Prérequis Les étudiants doivent maïtriser les techniques de base du calcul diffférentiel et intégral, mais également du calcul matriciel. Ils doivent aussi de connaissances élémentaires en statistique/probabilités. A ce titre le contenu de l’UE PMI50D dipsensée en 3A est tout à fait cohérent et adapté avec les enseignements de l’UE détaillée ici.

Outils statistiques/plans expérimentales X8S700 Coefficient 2.5 Volume 18 CM 18 TD 3 TP Enseignant André Mas, Philippe Papet Description Objectifs : Donner aux élèves les outils pour mener à bien une analyse de variance ou une régression linéaire. Les étudiants doivent connaître et maîtriser les outils statistiques nécessaires pour concevoir et utiliser un plan d’expérience en contexte industriel (plans complets, factoriels, aliasage). Acquérir des notions sur la méthodologie de la surface de réponse. Contenu : I/ Statistique descriptive - les différents type de données • Une variable quantitative : moyennes, variance, médiane, quantiles, histogramme. • Une variable qualitative : modes de représentation. II/ Analyse de variance • Le principe et le modèle • La mise en œuvre et l’interprétation III/ Régression linéaire • Le principe et le modèle • La mise en œuvre et l’interprétation IV/ Les plans factoriels complets à deux niveaux • Régression linéaire et plans factoriels à 2 niveaux • Erreurs et effets significatifs V/ Les plans factoriels fractionnaires à deux niveaux • Technique de construction • Notion de résolution VI) Introduction aux plans pour l’optimisation • Principe et définitions • Les plans composites centrés • Les plans de mélange Modalités de contrôle des connaissances 2 examens : un à mi parcours (50% de la note finale), l’autre terminal Mots clefs Statistique ; analyse de variance ; Régression linéaire ; plans d’expérience pour l’estimation des effets ; plans complets et fractionnaires; aliasage; résolution; surface de réponse

Analyse Numérique des EDP X8S701A Coefficient 4 Volume 18 CM 12 TD 15 TP Enseignant Fabien Marche, Vanessa Lleras Description À la fin de la matière, l’étudiant doit pouvoir : 1) Reconnaître des problèmes – type d’EDP. 2) Mettre en oeuvre la méthode des différences finies pour la résolution d’EDP simples. 3) Mettre en œuvre la méthode des volumes finis. Au programme : Préambule : Classification des EDP et exemples de problèmes modèles Introduction à la méthode des différences finies : Méthodologie. Applications à des problèmes stationnaires monoet bidimensionnels. Extension aux prodes compétences annoncées dans la fiche RNCP 1 assoblèmes non stationnaires (schémas explicites, implicites). Techniques d’analyse de précision et stabilité d’un schéma de discrétisation. Application : Mise en oeuvre informatique sur un problème d’EDP mono-dimensionnel modèle. Introduction à la méthode des volumes finis. Modalités de contrôle des connaissances

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Contrôle continu + TP + exam Mots clefs méthode des différences finies; problèmes stationnaires monoet bidimensionnels ; problèmes non stationnaires

Matière/Category 2: Sciences pour l’ingénieur 1

Responsable Yann Monerie Contexte Dans le parcours du cycle ingénieur M&I, cette UE a pour vocation principale - outre l’acquisition de connaissances - d’initier la mobilisation d’aquis d’apprentissage d’horizons variés pour la résolution complète de problèmes de l’ingénieur : de la conception d’une solution technologique, à sa simulation numérique avant production. C’est une étape importante de la formation : les élèves ingénieurs découvrent le lien entre leurs UE antérieures et actuelles (comportement des matériaux, mécanique des milieux continus, EDP, équations différentielles, langage de programmation, mathématiques pour l’ingénieur, liaisons). Ces connaissances élémentaires s’assemblent ici pour la première fois et le sens de l’ingénieur apparait comme un liant nécessaire. Contenu Le contenu de cette UE est la somme du contenu de ses ECUE, en veillant : - aux aspects "contexte" décrits ci-dessus - à ce que la simulation numérique ne soit pas confondue avec les images de synthèse et l’animation. Cette UE comporte des CM (dont une partie mutualisée avec le département MATériau), des TD et des TP. Prérequis - Mécanique des milieux continus et principe fondamental de la dynamique - Résolution d’équations différentielles linéaires à coefficients constants, calcul scientifique - Thermomécanique, élasticité et viscoplasticité

Méthode éléments finis X8S710A Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD Enseignant Yann Monerie Description Cours : Méthodes d’approximation (Galerkin et Ritz) - Formulations variationnelles - Système linéaires - Techniques de résolution - Existence et unicité des solutions, mise en rapport avec le sens physique - Architecture d’un code aux éléments finis. Travaux Dirigés (sur la base du logiciel CAST3M) : Discrétisation - Analyses de convergence - Estimation des erreurs - Dimensionnement - Potentialités et limites de la méthode. Modalités de contrôle des connaissances 1/ Examen final théorique et appliqué, sur ordinateur. La partie appliquée de l’examen est orientée vers une réalisation de type industriel : comprendre, modifier, faire évoluer une simulation numérique en vue de fournir une réponse concrète et argumentée à un problème de mécanique. Mots clefs Méthode des éléments finis; Mécanique des solides; Calcul des structures

Méthode éléments finis 2 X8S711A Coefficient 3.5 Volume 12 CM 24 TD Enseignant Yann Monerie Description Acquérir une culture large en modélisation par éléments finis, en méthodes d’approximation, simulation numérique et calcul scientifique. Devenir un utilisateur pertinent d’un logiciel de simulation aux éléments finis. Réaliser des simulations pointues en mécanique des solides : problèmes couplés, non linéarité (matérielles, géométriques). Etre sensibilisé aux interactions modélisation-simulation, aux incertitudes des données et aux coûts de simulation. Modalités de contrôle des connaissances 1/ Examen final théorique et appliqué, sur ordinateur. Mise en situation pour un calcul des structures de type R&D. 2/ Projet : dimensionnement, analyse mécanique, estimations numériques, calcul de marges ; logiciel aux éléments finis non imposé. Note finale = Moyenne(1/,2/) Mots clefs Méthodes aux éléments finis ; Non linéarités ; Dimensionnement

Conception mécanique 1 X8S712 Coefficient 4 Volume 10.5 CM 13.5 TD 25.5 TP Enseignant Hervé Louche Description Cette unité d’enseignement est un premier module avancé de conception mécanique. Elle apporte des outils de choix discriminants de technologies répondant à des fonctions classiques des mécanismes (encastrement et guidage en rotation), a partir d’un cahier des charges fonctionnel partiellement fourni, de documentation industrielle et de normes réglementaires.

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Des TP d’analyse de mécanismes existants et des TP de conception de solutions technologiques de base complèteront cet enseignement. Modalités de contrôle des connaissances Evaluation en cours de semestre : TP =moyenne des notes de TP Evaluation en fin de semestre : Exam terminal (Ex) Règle de calcul de la note terminale (NT): NT=40%TP+60%Ex Mots clefs Conception de solutions d’encastrement ; Conception de guidages en rotation ; TP de technologie mécanique ; Conception de solutions technologiques de base

Info. calcul scientifique X8S713 Coefficient 3 Volume 18 CM, 16.5 TD, 34.5 THE Enseignant Bruno Koobus Description Introduire les outils de calcul scientifique de base né- cessaires à un ingénieur matériaux. Donner à l’étudiant une bonne maîtrise des techniques d’analyse numérique dans le but de pouvoir résoudre des problèmes modélisés sous forme mathématique qui ne permettent pas la construction d’une solution analytique de par la complexité et la taille des pro- blèmes mis en jeu. A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : 1. calculer les racines d’une équation scalaire non linéaire, 2. trouver la solution d’un système linéaire en mettant en oeuvre des méthodes directes ou itératives, 3. calculer les valeurs propres et les vecteurs propres d’une matrice, 4. résoudre numériquement une équation différentielle ordinaire d’ordre 1 ou 2 (avec conditions initiales ou aux limites) ainsi qu’un système différentiel du 1er ordre. Contenu : 1. Recherche des racines d’une équation scalaire non linéaire (méthodes de substitution, de dichotomie, de la corde, de Newton, de la fausse position, de Schroder) 2. Résolution numérique de systèmes linéaires par méthodes directes (méthode de Gauss, factorisation LU et LDU, méthode de Cholesky) et itératives (Jacobi, Gauss-Seidel, relaxation) 3. Calcul des valeurs propres et des vecteurs propres d’une matrice (méthodes de la puissance itérée, de Jacobi et factorisation QR) 4. Résolution numérique d’équations différentielles ordinaires d’ordre 1 et d’ordre 2 avec conditions initiales ou aux limites, par méthodes à pas séparés et liés, explicites et implicites (méthodes d’Euler, de la tangente améliorée, de Runge-Kutta, d’Adams, de Crank-Nicolson, de type prédicteur-correcteur, différences finies). Résolution de systèmes différentiels du 1er ordre (Euler explicite et implicite, Runge-Kutta). Modalités de contrôle des connaissances Un examen final en fin de semestre Mots clefs analyse numérique matricielle, méthodes numériques de résolution d’équations différentielles, recherche de racines d’équations non linéaires Prérequis connaissances de base en analyse et en algèbre de niveau Licence scientifique 2ème année

Matière/Category 3: Comportement des milieux déformables 1

Responsable André Chrysochoos, Françoise Krasuki, Emilien Azema Contexte Cette UE fait suite aux UEs préparatoires de Mécanique de 3ème année. Elle propose d’étendre le cadre de la Mécanique des Milieux Continus à la Thermomécanique du Continu permettant d’introduire le concept de variables d’état, utile à la description multiéchelle des effets microstructuraux. Elle permet aussi de présenter de façon unifier les grandes classes de comportement de matériaux. Elle se focalise ensuite sur le comportement élastique réversible en petites déformations (élasticité enthalipique) ou grandes déformations (élasticité entropique), en quasi statique ou en dynamique. Les notions d’hétérogénéités et d’anisotropie sont aussi introduites ainsi que quelques méthodes de base d’homogénéisation utiles pour la caractérisation et le dimensionnement des composities élastiques. Prérequis Les notions de MMC de 3A doivent être acquises ainsi que les outils mathématiques et numériques liés à la résolution de problèmes différentiels ou aux dérivées partielles. Une bonne connaissance de la thermostatique est souhaitable.

Matériaux standards généralisés X2S712 Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD Enseignant André Chrysochoos Description Cette ECUE présente un cadre unifié permettant de décrire le comportement thermomécanique des matériaux. En s’appuyant sur les notions de thermodynamique vues en années préparatoires, il s’agit d’introduire la notion d’irréversibilité dans un cadre élargi où la nature des variables d’état peut devenir tensorielle. Un lien avec la MMC est indispensable de façon à ce que

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l’étudiant coprenne comment une description purement mécanique des milieux continus et des systèmes peut être complétée par une description thermodynamique du matériau ou des constituants du milieu à analyser. A la fin du cours, l’étudiant doit savoir écrire les équations comportementales d’état et complémentaires associées à un modèle thermomécanique. Il doit pouvoir dresser un bilan complet d’énergie en calculant notamment l’énergie de déformation, l’énergie dissipée, les sources de chaleur induite par les couplages thermo-mécaniques. Contenu : I. Rappels de MMC en grandes transformations : tenseurs de déformation et de contraintes lagrangiens, eulériens, mixtes. Grands principes de conservation. Lois de comportement mécanique. II. Aspects thermodynamique : Équilibre thermodynamique : systèmes, variables d’état, potentiels énergétiques et entropiques, 1er Principe. Processus : état local, quasi-staticité thermodynamique, le second principe : les différentes approches de la Thermodynamique des Processus Irréversibles (classique, rationnelle, étendue), l’état local. Matériaux Standard Géné- ralisés - dissipations thermique et intrinsèque- équation de la chaleur,- couplage et changement de phase- exemple de phénomènes couplés. III. Présentation des modèles rhéologiques élémentaires dans un cadre thermomécanique : élasticité, viscoélasticité, élastoplasticité, endommagement, ... Modalités de contrôle des connaissances Un examen terminal Mots clefs comportements des matériaux; élasticité; plasticité; endommagement ; viscoélasticité ; couplage ; dissipation

Elasticité hétérogène X8S720 Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD Enseignant André Chrysochoos Description Le cours de MMC de 3A introduit la notion de loi de comportement élastique linéaire isotrope. L’introduction de cette loi dès la 1ère année permet à l’élève de résoudre analytiquement quelques problèmes complets de mécanique et donc de manipuler les différents concepts introduits en MMC mais aussi en RDM. Dans ce cours, il s’agit d’étendre la notion d’élasticité aux milieux anisotropes, aux milieux hétérogènes (dimensionnement de matériaux composites), et aux grandes transformations (élasticité entropique des élastomères). À la fin de la matière, l’étudiant doit savoir : 1) résoudre analytiquement certains problèmes d’élasticité plane pour des milieux isotropes (fonction d’Airy) 2) reconnaître les principales symétries matérielles conduisant aux groupes d’isotropie 3) utiliser les concepts associés aux techniques de changement d’échelle (homogénéisation) permettant de construire des modèles de comportement de matériaux « homogènes équivalents ». 4) déterminer les caractéristiques élastiques d’un composite renforcé par des fibres (1D), d’un composite sandwich 5) distinguer une thermoélasticité induite par la thermodilatabilité d’une thermoélasticité entropique induite par la réorientation de chaînes macromoléculaires. Modalités de contrôle des connaissances Exam final Mots clefs anisotropie, critère d’élasticité, homogénéisation

Vibrations et systèmes dynamiques X8S721 Coefficient 2.5 Volume 12 CM 12 TD Enseignant Françoise Krasucki, Emilien Azema Description Au programme : Vibrations des systèmes discrets Notions de base en vibrations pour une modélisation à un unique degré de liberté, avec et sans amortissement. Vibrations libres. Vibrations forcées. Étude du phénomène de résonance. Modélisation des systèmes à deux degrés de liberté. Résonance et anti-résonance. Étude des systèmes à grand nombre de degrés de liberté (par exemple issus d’une modélisation par éléments finis). Étude des modes propres. Dimensionnement vis à vis de sollicitations dynamiques. Vibrations longitudinales et transversales dans les poutres Application des notions précédentes au cas de systèmes continus modélisés par la théorie des poutres. Modes vibratoires. A la fin de l’ECUE, l’étudiant doit être capable : - pour un système mécanique réel, choisir une modélisation dynamique (1 ou plusieurs degrés de liberté ou modèle continu, avec ou sans amortissement), - calculer les caractéristiques propres d’un modèle, - en déduire les critères utiles de dimensionnement vis à vis de l’application, et choisir des composants ou dimensionner le système en conséquence. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu Mots clefs Vibrations des systèmes discrets ; Vibrations longitudinales et transversales dans les poutres

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Semestre 8


Responsable Philippe Fraisse, Aurélie Marchal, Fabien Cherblanc Contexte Le but de cette UE est De donner les bases pour la mise en œuvre des matériaux et des limites des différents procédés courants de fabrication en lien avec le triptyque produits-procédés-matériaux. D’appliquer une démarche optimale de choix de matériaux, des sections et des procédés et utiliser un outil de gestion de base de données ; De choisir, et dimensionner, un composant standard pour la lubrification/étancheité, freins/embrayages, came, trains épicycloïdaux à partir d’un cahier des charges et de catalogues constructeurs ; De choisir un composant d’un systeme actionné. Contenu Un premier module sur les « techniques de mise en forme » de la matière et les méthodes d’assemblage, Sur la base d’un cahier des charges, les étudiants doivent être capables de : choisir un procédé d’obtention ou d’assemblage, connaître les bases de la réalisation d’un prototype par usinage traditionnel ou sur CN « prototypeuse rapide » ou imprimante 3D. Ce module est complété par des rappels sur le frottement et l’arc-boutement permettant de déterminer la transmission principalement de couple par adhérence. Dimensionnement des liaisons encastrements par frettage et moyeux expansibles. Dimensionnement des arbres de transmission en sollicitations composées. Un troisième module porte sur le choix de composant à partir de sa fonction globale, d’un cahier des charges et de catalogue constructeur pour transformer un mouvement à l’aide d’une came, lubrifier/étancher, adapter la puissance à l’aide de trains épicycloïdaux, accoupler/désaccoupler ou freiner un système à l’aide d’un embrayage ou de freins. Enfin des travaux pratiques portent sur le choix optimal des matériaux multicritères avec éventuellement l’optimisation des sections pour un chargement donné et le couplage avec le choix du/des procédés capables. Le dernier module traite de l’automatique des systemes actionnés, avec pour objectifs de savoir distinguer actionneurs, préactionneurs... Prérequis UE essentiellement construire s’appuyant sur les compétences acquises dans les ECUE Matériaux et Structures Simples de l’UE52 et Technologie Mécanique (I) de l’UE72.

Automatique systèmes actionné X8S800 Coefficient 2 Volume 13 CM 13 TD 18 TP Enseignant Philippe Fraisse, Oliver Company Description Ce cours vise à développer des connaissances et des compétences dans la modélisation, l’analyse et le contrôle des systemes actionnés linéaires multivariables. La mise sous forme d’état est étudiée ainsi que l’analyse des propriétés des systèmes linéaires multivariables telles que l’observabilité et la commandabilité ainsi que la stabilité. La synthèse du correcteur du sys- tème en boucle fermée est abordée avec la méthode du retour d’état. Une introduction aux systèmes multivariables non-linéaires est également abordée avec une introduction à la robotique. Modalités de contrôle des connaissances Le contrôle de connaissance s’organise par 2 contrôles écrits pour valider les connaissances acquises pendant le cours et les TD ainsi qu’un contrôle continu à cahque séance de TP. Mots clefs automatique, systèmes multivariables, introduction à la robotique

Conception mécanique 2 X8S801 Coefficient 2 Volume 12 CM 18 TD 19.5 TP Enseignant Fabien Cherblanc, Waltz Laurent, Louche Hervé Description Ce module est le dernier d’une série de 4 intervenant dans les semestres 5 à 8 portant sur la conception mécanique. Le contenu est composé de l’étude mécanique et technologique des guidages en translation, trains épicycloïdaux, embrayages et freins, montages de roulements préchargés. L’objectif est de mettre en place les critères de dimensionnement et de choix de composants dans les catalgues de constructeurs. La partie TP est composé de 2 parties, la 1ère porte sur l’étude technologique de différents systèmes mécaniques (train épicyloïdal, montage de roulement, boite de vitesse, transmission, ...), la 2nde partie s’appuie des études de conception de sous-ensembles mécaniques. Modalités de contrôle des connaissances Ce module est évalué sur la base de 2 examens portant sur les cours et TD (CC1 et CC2), 1 note de TP sur la partie Technologie (TP1), 1 note de TP sur la partie Conception (TP2). La note globale du module est calculée comme étant 0.25*(CC1+CC2) + 0.25*(TP1+TP2). Mots clefs pas noté

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Structure et dimension X8S803 Coefficient 2.5 Volume 13.5 CM 18 TD 18 TP Enseignant Laurent Waltz, Aurélie Marchal Description Rappels sur le frottement et l’arc-boutement. Dimensionnement des liaisons encastrements par frettage et moyeux expansibles. Dimensionnement des arbres de transmission en sollicitations composées. Méthodes de résolution des problèmes de structures hyperstatiques. Treillis isostatique et hyperstatiques. Portiques isostatiques et hyperstatiques. Utilisation de logiciels de dimensionnement de structure. Modalités de contrôle des connaissances 70% CC (2) + 30% TP Mots clefs liaisons encastrements par frettage ; frottement ; arbres de transmission

Matière/Category 2: Comportement des milieux déformables 2

Responsable André Chrysochoos, Yann Monerie, Franck Nicoud, Bertrand Wattrisse Contexte Cette UE fait naturellement suite à l’UE comportement des milieux déformables (1) et à l’ECUE de mécanique des fluides de MI3A. L’objectif est de compléter l’analyse du comportement des milieux continus solides et fluides. Pour les solides, les problèmes de viscoélasticitié linéaire et non linéaire sont abordés, aisni que les problèmes de plasticité indépendante du temps et d’endommagement. Pour les fluides, les aspects turbulents sont abordés ainsi que les méthodes numériques permettant de simuler les divers types d’écoulement fluide. Contenu Cette UE comprend les 4 ECUEs suivantes : - mécanique des fluides (2) - viscoélasticité - plasticité - endommagement Cest 4 ECUE se déroulent en parallèle. Prérequis Pour la partie comportement "solide", cette UE s’appuie naturellement sur l’UE précédente du même nom où un cadre thermomécanique a été présenté. Que ce soit les effets de viscosité, de plasticité ou d’endommagement, un effort particulier et fait pour faire rentrer les modèles classique de comportement, utilisés dans beaucoup de codes de calcul industriel, dans le cadre des MSG. Sur le plan comportement "fluide", l’UE fait appel à toutes des bases de MMC et de Mécanique des Fluides vues en 3A.

Viscoélasticité X8S810 Coefficient 1 Volume 6 CM 6 TD 6 TP Enseignant Bertrand Wattrisse, Jean-Michel Muracciole Description L’objectif de cette ECUE est d’approfondir la modélisation des comportements viscoélastiques déjà vus dans l’ECUE « Rhéologie 1 » afin d’introduire les versions généralisées « série » et « parallèles » du modèle de Biot. D’un point de vue plus « matériau », les notions de spectres de temps de relaxation sont introduites pour rendre compte des transformations classiquement rencontrées dans les polymères, ainsi que le concept d’équivalence temps-température. Travaux Pratiques : Mise en œuvre d’une modélisation éléments finis pour traduire la réponse viscoélastique d’un matériau à l’aide de COMSOL MultiPhysics A la fin du cours, l’étudiant doit pouvoir : Proposer un modèle rhéologique simple permettant de traduire la réponse d’un matériau viscoélastique Etendre ce modèle simple pour modéliser au mieux le comportement en fonction du problème réel à traiter. Modalités de contrôle des connaissances 1 contrôle continu + TP Mots clefs viscoélasticité; modèle de Biot; spectre de temps de relaxation

Plasticité X8S811 Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD Enseignant Yann Monerie Description Présenter les modèles de plasticité de base présents dans les codes de calculs par éléments finis (modèles isotropes et cinématiques). Un lien est fait avec le cours de métallurgie de façon à mettre en avant les évènements microstructuraux retenus lors de la mise en place des modèles macroscopiques. De même, le cours s’appuiera sur le cours de rhéologie et les TP

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matériaux qui ont permis de mettre en lumière la notion de seuil et d’écrouissage. Les modèles mis en place, pourront être utilisés dans les projets orientés vers la simulation numérique. À la fin de la matière, l’étudiant doit savoir : 1) Choisir un modèle de comportement élastoplastique adapté (choix de l’écrouissage, de la fonction seuil, de la cinématique en grandes déformations, . . . ) 2) Identifier les constantes phénoménologiques du modèle retenu 3) Analyser les contraintes et de déformations résiduelles d’une pièce plastiquement déformée Contenu : 1. aspects phénoménologiques macroscopiques 2. mécanismes microstructuraux 3. critères de plasticité (Tresca, Von Mises) 4. Ecrouissage et écoulement plastique, normalité et matériau standard, 5. modèle isotrope de Prandltl-Reuss, 6. modèle cinématique linéaire de Prager, 7. modèle cinématique non-linéaire. Modalités de contrôle des connaissances Examen final Mots clefs critère, Ecrouissage, loi d’écoulement

Endommagement X8S812 Coefficient 1 Volume 6 CM 6 TD Enseignant André Chrysochoos Description Présenter les diverses manifestations microscopiques de l’endommagement sur des matériaux fragiles, ductiles. Introduire une théorie thermomécanique (Kachanov-Lemaitre) de l’endommagement permettant de construire des modèles continus adaptés au type de matériau étudié (matériaux fragiles, ductiles) ainsi qu’au mode de chargement (fluage, fatigue oligocyclique et à grand nombre de cycles). Les modèles mis en place, pourront être utilisés dans le projet de l’option. À la fin de la matière, l’étudiant doit savoir : 1. utiliser des modèles simples d’endommagement pour des matériaux fragiles et ductiles 2. déterminer un endommagement critique pour un modèle de vide donné 3. calculer une limite de rupture en fluage à partir d’une loi de Norton étendue au fluage tertiaire 4. déterminer un nombre de cycle à rupture en fatigue uniaxiale à partir d’une loi d’écrouissage cyclique. Contenu 1) Observations : différents ment/rupture Comportement fragile Comportement ductile Endommagement de fatigue Endommagement en fluage Effets physico-chimiques 2) Modélisations de l’endommagement Variable(s) d’endommagement, contrainte effective et principe d’équivalence en déformation Mesure(s) Formulation thermodynamique Couplage élasticité-endommagement Couplage plasticité endommagement Modalités de contrôle des connaissances Examen final Mots clefs contrainte effective ; principe d’équivalence en déformation ; loi de cumul ; taux de restitution d’énergie

Mécanique des fluides 2 X8S813A Coefficient 3 Volume 24 CM 21 TD 9 TP Enseignant Franck Nicoud Description Cette ECUE vise à fournir aux étudiants un complément de formation en mécanique des fluides après l’ECUE dispensée en 3A. Les techniques classiques d’approximation et d’analyse des écoulements sont abordées à travers l’étude de nombreuses situations pour lesquelles une solution analytique ou quasi-analytique peut être obtenue. Les régimes de Stokes, d’Euler et en Reynolds fini sont abordés successivement. On donne également des notions sur la turbulence et sa modélisation et la problématique interaction fluide-structure est abordée à travers quelques situations concrètes. Les écoulements étudiés en cours et en TD sont aussi abordés numériquement en TP à l’aide du logiciel Comsol afin de faire prendre conscience aux étudiants du potentiel mais aussi de la complexité de l’approche numérique. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu et examen final Mots clefs Solutions analytiques ; Régime de Stokes ; Régime d’Euler; Nombre Reynolds fini; Turbulence; Interaction fluide-structure

Semestre 9

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Matière/Category 1: Bio-conception

Responsable Franck Nicoud Contexte Cette UE vise à donner aux étudiants une ouverture vers le monde médical afin de faciliter leur insertion dans le secteur en fort développement de l’ingénierie biomédicale. Contenu Cette UE est constituée de trois ECUE : - Physiologie humaine permettant aux élèves ingénieurs de mieux comprendre les contraintes et enjeux du monde médical ainsi que les apports possible de l’ingénierie dans cette communauté. - Etudes de cas dans lesquelles les étudiants doivent rechercher et décrire une solution respectant un cahier des charges - Simulation Avancée dans laquelle les techniques numériques adaptées aux situations et matériaux complexes rencontrées dans les applications bio-médicales sont abordées

Physiologie X8S900 Coefficient 2 Volume 30 CM 2TD 6 TP Enseignant Michel Dauzat, Pierre Marty-Gaubert, Vincent Costalat, Hélène Vernhet-Kovacsik, Eric Dreidemy, Stéphane Nottin, Sylvain Jacquemin, Bertrand Boutaud, Ramiro Moreno, Antonia Perez-Martin Description Cette ECUE vise à donner aux étudiants les connaissances de base en physiologie et biomécanique humaine et à leur faire découvrir le secteur industriel des systèmes bio-médicaux. Les intervenants étant majoritairement des représentants du monde de la santé (médecin, chirurgien, kinésithérapeute, physicien médical, industriels du secteur bio-médical), il s’agit également de mettre les étudiants en prise directe avec une communauté non mécanique. Les points suivants sont abordés : - Système Cardio-vasculaire : Rudiments de physiologie; Eléments de physiopathologies des grands syndromes cardio-vasculaire ; Problématiques cliniques, solutions biomécaniques - Système articulaire : Généralités ; Orthopédie ; Traumatologie ; Posture et marche - Création et étude de modèles mécaniques physiologiques - Caractéristiques, potentiels et besoins de 2 ou 3 segments industriels Modalités de contrôle des connaissances Cette ECUE est évaluée à travers un Projet d’Initiative en Physiologie Humaine (PIPH). Chaque groupe d’étudiants (2-3) imagine un sujet « bio-mécanique » inspiré par les cours dispensés par les différents intervenants puis s’assure auprès d’un ou plusieurs intervenants de l’intérêt médical (la question posée est-elle liée de près ou de loin à une problématique médicale ? ) et de la faisabilité technique (les données nécessaires pourront-elles être disponibles rapidement ? l’anonymisation sera-t-elle possible ? les ressources informatiques nécessaires sont-elles disponibles ? ) ; les intervenants peuvent en retour proposer des aménagements. Une fois validé par l’équipe pédagogique, le sujet est traité par les étudiants qui doivent, à partir de données d’imagerie médicale ou de conception industriel, réaliser et résoudre un modèle mécanique/numérique de la situation (à partir des logiciels de traitement d’image, CAO et simulation numérique disponibles sur les serveurs de calcul de l’école). La qualité du travail réalisé est évaluée à travers un rapport de synthèse de l’étude et une soutenance devant un jury composé de membres de l’équipe pédagogique. Mots clefs Modélisation pour la médecine; Biomécanique humaine; Système cardio-vasculaire; Système locomoteur; Imagerie médicale; Systèmes induqtriels bio-médicaux

Etude de cas X8S901 Coefficient 1.5 Volume 13.5 TD 18 TP Enseignant Fabien Cherblanc, Aurélie Marchal, Hervé Louche Description Ce module est découpé en 3 étude de cas comportant chacune d’elle 4.5h de TD et 6h de TP. La 1ère étude de cas porte sur la technologie et la motorisation des axes linéaires. L’objectif est de mettre en place les critères de choix et de dimensionnement d’un système robotisé composé de plusieurs axes linéaires, puis de concevoir l’assemblage sous CREO. La 2nd étude cas porte sur ... La 3ème étude de cas s’intéresse aux robots polyarticulés. Basé sur une étude dynamique d’un robot, il s’agira de proposer des solutions technologiques et des choix de composants pour la conception mécanique d’un axe. Modalités de contrôle des connaissances A chaque étude de cas, un compte-rendu de TP est demandé (notice technologique, note de calcul, plan de conception) sur lesquelles est basée l’évaluation de ce module. Mots clefs pas noté

Simulation avancée X8S902 Coefficient 2 Volume 9 CM 10.5 TD 10.5 TP Enseignant Franck Jourdan

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Description Notions élémentaires de grandes déformations : élasticité non-linéaire. Résolution de problèmes non-linéaires : méthode de Newton. Résolution de problèmes non-stationnaires : discrétisation temporelle, Traitement numérique de la plasticité, Méthodes de pénalité pour la gestion du contact et du frottement. Dynamique des structures : dynamique transitoire, analyse modale. TP : Illustrations élémentaires et applications industrielles des notions du cours à l’aide du logiciel de calcul des structures ANSYS Modalités de contrôle des connaissances 1 exament terminal (E) 1 CR de TP (TP) Note finale = (E+TP)/2 Mots clefs simulation ; Numérique ; Mécaniques ; Grandes déformations ; Contact et frottement ; dynamique

Matière/Category 2: Mécatronique

Responsable Philippe Fraisse Contexte Cette UE vise à donner aux étudiants une connaissance et une compétence de modélisation et de commande des robots séries, parallèles, mobiles et antropomorphes. L’objectif est de leurs donner une compétence facilitant l’insertion dans les domaines de l’industrie et de la santé utilisant ou développant de nouveaux moyens robotisés afind e répondre aux développements de leurs secteurs. Contenu Cette UE est constituée de 2 ECUE : - La modélisation des robots permettant aux étudiants d’appréhender les outils génériques de la modélisation géométrique, cinématique et dynamique des robots. - La commande avancées des robots et leurs applications potentielles dans les domaines de la rééducation ou l’industrie sont également abordées.

Modélisation X8S910 Coefficient 1 Volume 15 CM 15 TD Enseignant Marc Gouttefarde, Olivier Company Description Ce cours vise à présenter et développer les méthodes de modélisation géométrique, cinématique et dynamique des robots. La première partie du cours traite des robots manipulateurs sériels (bras robotique). Les transformations homogènes sont introduites, permettant la représenta- tion de la position et de l’orientation d’un solide dans l’espace. Le modèle géométrique direct est également étudié de façon systématique par le biais de la paramétrisation classique de Denavit-Hartenberg. La résolution "analytique" du problème géométrique inverse est également discutée dans le cas des robot manipulateurs sériel à architecture découplée (porteur - poignet). La modélisation cinématique directe et inverse est également traitée. Enfin, des introductions à la modélisation dynamique et à la génération de trajectoire sont proposées. (10,5h CM, 9h TD) La second partie du cours propose une introduction à la modélisation des robots parallèles. La modélisation géométrique et cinématique de deux robots parallèles parmi les plus répandus (Gough-Stewart et Delta) est discutée. (1,5h CM, 3h TD) La modélisation géométrique et cinématique des chaines arborescentes (an- thropomorphe) sont finalement abordées. (3h CM, 3h TD) Modalités de contrôle des connaissances Un examen vient évaluer le niveau des étudiants à la fin du cours. Mots clefs Modélisation géométrique ; Modélisation cinématique ; Modélisation dynamique

Commande X8S911 Coefficient 2 Volume 18 CM 18 TD Enseignant Philippe Fraisse Description Ce cours vise à donner aux étudiants des compétences dans la commande cinématiques et dynamiques des robots. Il s’agit d’étudier les différentes approches permettant de réaliser une commande sur des structures de robots diverses telles que les robots manipulateurs séries, les robots humanoïdes mais aussi les robots mobiles. Une introduction à la commande cinématique des systèmes robotiques redondants est également abordée en utilisant l’inverse généralisée pour la résoution de systèmes sous-déterminés de type Ax=b. Modalités de contrôle des connaissances Il y a 1 examen final (Nexam) ainsi qu’un contrôle continu regroupant 4 compte-rendus. La note finale est NF= (NExam + (Ncr1+Ncr2+NCr3+Ncr4)/4)/5 Mots clefs Commande cinématique, ; Redondance, ; Commande dynamique.

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Matière/Category 3: Interface

Responsable Franck Jourdan Contexte Cette UE permet aux étudiants de mieux appréhender les liens naturels qui existent entre les deux domaines phares de la formation, la bio-conception et la mécatronique. A la fin de la matière, l’étudiant doit être capable de proposer une solution répondant à un cahier des charges présentant plus particulièrement de fortes contraintes environnementales comme la bio-compatibilité (santé) ou encore l’impact écologique d’un produit ou composant. Contenu Les liens entre la Bioconception et la mécatronique sont tillustrés à travers deux cours en éco-conception et en robotique médicale qui permettront à tous les étudiants d’être sensibilisés à l’ensemble des interactions considérées dans la filière. Prérequis -Mécanique des systèmes -Mécanique des matériaux -Commandes -Asservissement

Eco-conception X8S920A Coefficient 1 Volume 36 CM Enseignant Nelson De Matos Description Ce module est composé de 10 chapitres : -Chapitre 1 : le développement durable (définition du concept, la pénurie des ressources, les dates clés, l’actualité sur les directives actuelles mondiales et nationales... + application) -Chapitre 2 : Généralités sur l’éco-conception (définition du concept de l’éco-conception) -Chapitre 3 : Les outils de l’éco-conception (définition des différents outils utilisés en éco-conception + application) -Chapitre 4 : Le cycle de vie et ses impacts (définition des impacts et du cycle de vie d’un produit + application) -Chapitre 5 : L’Analyse du Cycle de Vie d’un produit (Définition de la norme et de la méthodologie pour une ACV, + application) -Chapitre 6 : Produits actifs (définition de la méthode pour les produits actifs, + application) -Chapitre 7 : Produits passifs (définition de la méthodes pour les produits passifs + application) -Chapitre 8 : Produits jetables (définition de la méthode pour les produits jetables) -Chapitre 9: Normes et directives (définition des normes, directives actuellement applicables aux produits...) -Chapitre 10 : Communication environnementale (définition des différentes communications environnementales actuelles, de l’obtention de Labels,... + application Il y également 2 à 3 des visites d’entreprises qui permettent de voir l’application concrète des 3 piliers du développement durable ainsi que l’utilisation de l’éco- conception. Modalités de contrôle des connaissances L’évaluation se fait en contrôle en cours de formation, c’est à dire que toutes les activités des étudiants sont notés, les exercices d’applications individuels,les présentations orales individuelles ainsi que les présentations par groupe de travail.Toutes les évaluations ont le même coefficient 1. Mots clefs Durable ; Eco-conception ; recyclage

Robotique médicale X8S921A Coefficient 1 Volume 15 CM 15 TD Enseignant Philippe Poignet, Salih Abdelaziz, Sébastien Krut Description Il s’agit de découvrir les différents aspects scientifiques et techniques à maîtriser pour concevoir et réaliser un dispositif médical pour l’assistance aux gestes chirurgicaux, allant de la conception mécanique à la commande de systèmes. Des exemples concrets issus de réalisations académiques et/ou industrielles permettront d’illustrer l’ensemble de ces facettes. Modalités de contrôle des connaissances Présentation orale sur un projet individuel devant l’ensemble de la promotion à la fin du cours Mots clefs Conception ; modélisation ; automatique ; Robotique

Optimisation X8S922

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Les Objectifs Pédagogiques de la Formation Le Département « Sciences et Technologies de l’Eau » s’est fixé comme objectif de former des ingénieurs polyvalents dans le domaine de l’eau, capables d’une approche transdisciplinaire dans des secteurs allant de l’évaluation et la gestion des ressources en eaux superficielles et souterraines à la définition de procédés de traitements des effluents pour la protection de ces ressources et de l’environnement, en passant par la préparation et la production d’eau à usages spécifiques, la conception de systèmes de transport et de régulation, le contrôle de la qualité des eaux, l’évaluation des ressources biologiques en milieu naturel, la mise en place de schémas d’aménagement de rivières, la prévention des crues...

La formation que vous suivrez vous permettra de devenir un ingénieur spécialiste du petit cycle et du grand cycle de l’eau. L’ensemble des matières que vous étudierez vous permettront d’atteindre ce but.

Organisation Générale de la Formation La 3° année a pour objectif de faire acquérir à l’étudiant les bases théoriques indispensables à l’ingénieur et fondamentales dans le domaine des Sciences de l’Eau : mathématiques, chimie des eaux, mécanique des fluides, génie des procédés, microbiologie, informatique... Les 7 Unités d’Enseignements (U.E.) de cette année sont plutôt théoriques.

La 4° année vise à fournir aux élèves ingénieur les connaissances techniques indispensables pour la maîtrise parfaite du domaine de l’eau : hydraulique, hydrologie, procédés de traitement, contrôle des eaux, gestion des milieux... Cette année se conclut par un stage d’élève-ingénieur, réalisé au cours de l’été (6 semaines minimum). Les 8 UE de cette année sont plutôt techniques et pratiques.

La 5° année met les élèves-ingénieurs en situation professionnelle. Ils suivent un cycle de conférences et d’enseignements spécialisés, organisent un Séminaire Scientifique, réalisent un Projet Industriel de Fin d’Etudes (PIFE), au sein d’un laboratoire de recherches associé au Département Sciences et Technologies de l’Eau puis font un stage d’ingéniorat (4 mois minimum) dans une entreprise. Semestre 5


Responable François-Noel Crès Contexte Acquisition et utilisation de connaissances de bases de l’ingénieur dans le domaine de l’eau, notamment en mathématiques, statistiques, informatique, chimie et biologie. Cette UE permet de donner un socle commun fondamental à tous les étudiants pour poursuivre leur formation. Contenu Cette UE comprend 9 ECUE qu’on peut regrouper en différents thèmes : - Mathématiques et statistiques : Homogénéisation en mathématique, Statistiques descriptives, Méthodes mathématiques pour l’ingénieur 1 - Informatique : Algotithmique, Bases de données et Modélisation, Projets informatiques, Passeport informatique - Chimie et biologie : Homogénéisation en chimie, Homogénéisation en biologie Prérequis aucun

Statistiques descriptives X4S500 Coefficient 2 Volume 12 CM 12 TD Enseignant Luc Neppel, Samer Majdalani Description Cette ECUE présente : - les bases de statistiques descriptives , càd comment tirer de l’information d’un échantillon de mesures - les principales lois de probabilités utilisées en hydrologie et hydrobiologie - les méthodes basiques d’ajustement des lois à un échantillon de mesures - la notion de distribution d’échantillonnage et d’intervalles de confiance L’étudiant doit savoir appliquer ces outils dans des cas simples et clasiques en sciences de l’eau. Modalités de contrôle des connaissances - contrôles continus au fil des cours et td (sans documents ni calculette) - un examen écrit en fin d’ECUE (avec documents)

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Mots clefs échantillon; population; variable aléatoire; fonction de répartition et densité de probabilité ; période de retour ; intervalle de confiance

Homogénéisation et mathématiques X4S501 Coefficient 1 Volume 12 TD Enseignant Dominique Barthès Description La matière remise à niveau reprend sous forme de TD les parties des programmes pré-bac indispensables au déroulement des matières techniques : éléments de géométrie, systèmes de coordonnées, trigonométrie, vecteurs, dérivation, intégration, limites, études de fonctions... Modalités de contrôle des connaissances 1 examen final Mots clefs Fonctions ; Géométrie ; Systèmes de coordonnées ; Vecteurs ; Dérivation ; Intégration

Méthodes mathématiques pour l’ingénieur 1 X4S502 Coefficient 2 Volume 10.5 CM 22.5 TD Enseignant Carole Delenne, Samer Majdalani Description A la fin de la matière mathématiques pour l’ingénieur, l’étudiant doit pouvoir : • représenter des mesures et leur incertitudes (calcul d’erreur, interpolation de données) ; caler une loi à partir de mesures (regression) • dériver et intégrer analytiquement les fonctions classiques et dériver et intégrer numériquement des fonctions quelconques ; réaliser un développement limité d’une fonction, • dériver des vecteurs et des fonction de plusieurs variables (notions d’opérateurs différentiels, dérivée totale et lagrangienne) • résoudre numériquement des équations et systèmes d’équations non linéaires • utiliser la méthode de séparation des variables pour la résolution des EDO du 1er ordre ; résoudre numériquement des équations différentielles non linéaires • effectuer des opérations matricielles de base (addition, produit, matrice inverse, déterminant), • résoudre un système d’équations linéaires et non linéaires (méthode de Newton-Raphson) Modalités de contrôle des connaissances Entre 3 et 5 contrôles de 10min environ en cours + un examen final. Les notes sont comptées au prorata du temps des contrôles et de l’examen. Mots clefs Différentielles; Dérivées partielles/totale; Méthodes numériques de recherche de racine; Opérateurs différentiels ; Optimisation/régression ; Intégration ; Méthodes numériques d’intégration ; Equations différentielles ; Algèbre linéaire ; Interpolation ; Systèmes non linéaires

Algorithmique X4S503A Coefficient 1 Volume 6 CM 21 TD Enseignant François-Noel Crès Description Acquérir les bases de la programmation en vue d’applications scientifiques - Algorithmie : tests, structures itératives, structures de données, sous-programmes - VBA-Excel: environnement, variables, structures conditionnelles, structures itératives, collections Workbooks, sheets, Range ... , procédures d’évènements, boites de dialogues, bibliothèques Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu et examen final (pondération 30/70) Mots clefs Algorithmique ; Programmation en VBA- Excel

Base de données/modélisation X4S504 Coefficient 1 Volume 15 TD Enseignant François-Noel Crès, Valérie Mora Description Utilisation des logiciels courants : - Excel : concevoir des feuilles de calculs automatisant les calculs scientifiques - Access : utiliser et créer des bases de données Modalités de contrôle des connaissances Controle continu (pondération Excel/Access 60/40) Mots clefs Tableur (Excel) ; Gestionnaire de BD (Access)

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Projets informatiques X4S505A Coefficient 1 Volume 6 Projet Enseignant François-Noel Crès Description Assimilation et mise en pratique des enseignements d’Algorithmique et de Base de données (Excel) à travers la réalisation de projets (travail individuel et en binôme) traitant un problème lié au domaine de l’Eau. Modalités de contrôle des connaissances Note de projets (après validation du travail par l’enseignant) Mots clefs projet Excel ; Projet VBA-Excel

Passeport informatique X4S505B Coefficient 1 Volume 4.5 CM 1.5 TP Enseignant Vincent Berry Description Dans leurs missions, l’étudiant et l’ingénieur évoluent au quotidien dans un environnement numérique. Il est donc nécessaire que l’ensemble des étudiants acquiert un socle commun minimum de connaissances, compétences et bonnes pratiques liées aux documents numériques, au poste de travail informatique, aux réseaux informatiques et à leur sécurité. Ces quatre themes sont repris en parallèle par cette UE qui vise à confirmer et apporter des compétences sur ces points telle que celles du C2I niveau 1, celles de la directive CTI sur les compétences numériques, et celles du C2I niveau 2 métiers de l’ingénieur. Le détail thème par thème est le suivant : 1) DOCUMENTS NUMERIQUES ET BUREAUTIQUE L’ingénieur est amené à produire, traiter, exploiter et diffuser des documents numériques qui combinent des données de natures différentes, avec un objectif de productivité, de « réutilisabilité » et d’accessibilité. Cela signifie qu’il doit concevoir ses documents en ayant recours à l’automatisation et les adapter en fonction de leur finalité. Les compétences qu’il mobilise peuvent s’exercer en local ou en ligne. Il les met en œuvre en utilisant des logiciels de production de documents d’usage courant (texte, diaporama, classeur, document en ligne). Le contenu pédagogique englobe la création de documents modèles (traitement de texte) et l’utilisation d’un tableur pour l’analyse de données. 2) FONCTIONNEMENT DU POSTE DE TRAVAIL : COMPOSANTS ET SYSTEME D’EXPLOITATION le poste de travail est le tournevis de l’ingénieur. Pour qu’il reste fonctionnel, il convient d’en connaître les principaux composants, leurs interactions, et de connaître quelques outils pour le maintenir en état. 3) RESEAUX : NOTIONS, USAGES, SYNCHRONISATION Les échanges que mènent un ingénieur avec d’autres acteurs se déroulent souvent sous forme numérique à travers un ou des réseaux. Dans ce contexte, il convient d’utiliser avec discernement et efficacité les outils de communication numériques individuels ou de groupe pour échanger de l’information. 4) SECURITE : MENACES, PROTECTIONS, SAUVE- GARDES Les responsabilités managériales de l’ingénieur l’engagent à intégrer les notions de droit et de sécurité dans ses activités quotidiennes. Il doit porter un intérêt particulier à la sécurité, la pérennité et l’intégrité de l’information numerique qu’il manipule en milieu professionnel. ENSEIGNEMENT HYBRIDE : La particularité forte de l’ECUE est de proposer un enseignement hybride : environ 1/4 a lieu en présentiel, le reste est constitué d’un ensemble d’activités accessibles depuis la plateforme pédagogique Moodle : vidéos, activités de TP avec questionnaire à remplir au fur et à mesure de l’avancement, quizzs de bilan/révision sur un thème, atelier d’évaluation croisée des travaux entre étudiants, forums d’échange entre étudiants (et l’enseignant), glossaire, examen. Cette forme d’enseignement répond à la grande hétérogénéité des connaissances et savoir faire des étudiants à l’entrée en 3ème année, et permet à chacun d’augmenter ses compétences quel que soit son niveau initial. Modalités de contrôle des connaissances La note est une moyenne des notes obtenues sur les 4 thèmes abordés par le module. Un test initial permet de détecter pour chaque étudiant sur lesquels des 4 thèmes abordés il a besoin d’un complément de for mation pour acquérir les compétences minimales. En fonction du résultat à ce test, l’étudiant réalise des activités pour atteindre un niveau minimale dans les compétences visées par le module ou bien des activités lui permettant d’augmenter le niveau de maîtrise de ses compétences actuelles. Si le niveau minimal n’était pas présent en début de module, un test en fin de module pemet de vérifier qu’il a été atteint après la réalisation du module. Une note de TP accompagne cette note théorique, sur la base des activités réalisées par les étudiants au cours du module. Mots clefs Documents numériques et bureautique ; Poste de travail informatique : composants et fonctionnement ; Réseaux : notions, usages, synchronisation ; Sécurité : menaces, protections, sauvegardes ; Bonnes pratiques

Homogénéisation chimie X4S506 Coefficient 1 Volume 15 TD Enseignant Valérie Mora Description Calcul du pH de solutions aqueuses. Préparation de solutions tampons.

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Etudes de réactions d’oxydo-réduction : prévision de l’état d’équilibre final. Etudes de réaction de complexation et de précipitation. Dosages acido-basiques, rédox, complexométriques, par précipitation. Modalités de contrôle des connaissances Deux QCM en ligne pris en compte pour un bonus éventuel sur la note finale. Un examen écrit d’1h30. Mots clefs Acides, bases; pH. Solutions tampon.; Oxydants, réducteurs; potentiel redox.; Solubilité, précipitation.; Complexes. ; Dosages volumétriques.

Homogénéisation biologie X4S507 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Béatrice Bec Description Le cours permet de réviser les grandes notions de biologie cellulaire, tant du point de vue structural que fonctionnel, connaissances nécessaires à l’étude des sciences du vivant. Il fournit les bases en biologie de l’échelle moléculaire à l’échelle de l’organisme. Le cours permet de donner aux étudiants une culture générale dans le domaine des sciences du vivant, en insistant en particulier sur l’évolution de la classification des organismes et sur les théories développées sur les origines de la vie sur Terre. Modalités de contrôle des connaissances Un examen individuel (1h30) Mots clefs biologie cellulaire, animale et végétale ; Classification des êtres vivants ; Origines de la vie


Responsable Jean-Pierre Mericq Contexte En complément de l’UE Sciences pour l’Ingénieur I, cette UE a pour objectif de fournir aux étudiants tous les outils et les concepts de base en hydrologie, en mécanique des fluides, en physico-chimie des systèmes aqueux et en génie des procédés. Ces acquis sont indispensables à l’assimilation des UE ultérieures de Sciences de Spécialités, notamment celles liées à l’hydrologie et l’hydraulique ainsi qu’à la chimie des eaux et aux procédés de traitements des eaux. Contenu L’enseignement de cette UE comporte à la fois des cours sur les notions fondamentales, les concepts de base et les outils ainsi que la mise en pratique de ces acquis au sein de TD, TP et projets. L’UE se divise en six ECUE couvrant l’hydrologie générale, la mécanique des fluides, la chimie des solutions, l’hydrodynamique des réacteurs, le transfert de matière et de chaleur et la simulation de procédés. L’UE permet l’acquisition aux étudiants des différents concepts de base et les outils fondamentaux de l’ingénieur dans ces différents domaines. Prérequis Mathématiques niveau L2, physique niveau terminale S, Réactions acido-basique en solution aqueuse, Définition du pH, dosages acido-basiques, réactions d’oxydoréduction, piles, thermodynamique chimique

Hydrologie X4S510 Coefficient 1.5 Volume 9 CM 6 TD Enseignant Luc Neppel Description Cette ECUE se compose de trois parties : 1. Le bassin versant : bassin versant topographique, hydrogéologique, endoréique. Caractéristiques morphométriques, géométriques, topographiques, Nature du sol et du sous sol, Occupation des sols. 2. Le cycle de l’eau : Composantes du cycle de l’eau à l’échelle du bassin : Les précipitations, interception, stockage, évaporation et transpiration, infiltration, écoulements. Notions de bilan hydrologique d’un bassin. 3. Les données hydrologiques : Précipitation, Evaporation, Débit. Métrologie, base de données et exploitation. Modalités de contrôle des connaissances Examen final écrit Mots clefs cycle de l’eau, bilan hydrologique, plui, débit

Mécanique des fluides X4S511 Coefficient 3.5 Volume 18 CM 21 TD 12 TP Enseignant Vincent Guinot, Samer Majdalani Description

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Cette ECUE présente les notions fondamentales à la compréhension des matières hydraulique générale, hydraulique souterraine et à surface libre, hydraulique des réseaux et hydraulique numérique rencontrées ultérieurement dans le cursus STE. Elle se compose de quatre parties : 1. Hydrostatique : principe d’Archimède, pression, poussée, stabilité d’ouvrages 2. Ecoulement des fluides parfaits : description du mouvement, principe de continuité (conservation de la masse), principe de conservation de la quantité de mouvement (théorème d’Euler et équations d’Euler), principe de conservation de l’énergie (théorèmes de Bernoulli et de Bernoulli généralisé) 3. Ecoulement des fluides réels: tenseur des contraintes, fluides Newtoniens, écoulement laminaire/turbulent, équations de Navier-Stokes, équations de Reynolds. 4. Transport : transport convectif, transport diffusif, loi de Fick Modalités de contrôle des connaissances Deux examens écrits (1h30 chacun) Contrôle continu : 6 x 15 minutes Comptes rendus de TP Note finale : moyenne de ces 4 évaluations à pondération égale. Mots clefs Hydrostatique ; Pression ; Poussée ; Hydrodynamique ; Equation de continuité; Charge hydraulique; Théorème d’Euler ; Théorème de Bernouilli ; Fluide Newtonien ; Viscosité ; Equations de Navier-Stokes ; Diffusion ; Turbulence

Chimie des solutions X4S512A Coefficient 2 Volume 21 CM 15 TD Enseignant Chrystelle Bancon-Montigny, Stephan Brosillon Description Cette ECUE porte sur la compréhension des processus d’équilibre en solutions aqueuses. La connaissance de la composition d’un système chimique à l’équilibre d’une part et la prévision de son évolution par modification d’un ou plusieurs paramètres (Force ionique, ajout d’acide ou de base, ajout de ligand(s), ajout d’espèces oxydantes ou réductrices) d’autre part sont étudiées. Des notions de bases sur les échangeurs d’ions sont traitées en dernière partie du cours (4.5 h CM et 3 h TD). Modalités de contrôle des connaissances Deux examens écrits. Une première évaluation écrite est réalisée lorsque la moitié du volume horaire est dispensée. Une évaluation en fin de semestre est ensuite faite incluant tout le programme de la matière. La première note compte pour 1/3 de la note et la seconde pour 2/3. Mots clefs Equilibre en solutions aqueuses; Chimie des eaux; Echange d’ions

Hydrodynamique réacteurs X4S513 Coefficient 1.5 Volume 13.5 CM 13.5 TD Enseignant Catherine Faur, Julie Mendret Description Cette ECUE a pour but d’introduire les notions d’intensités de mélanges, macro et micro mélange, dans un réacteur (ou échangeur) et leurs conséquences sur les performances et le dimensionnement optimal des ouvrages. L’enseignement comporte deux parties principales : - Théories des réacteurs : Distribution des temps de séjour, comportement des réacteurs idéaux ouverts (RPA et RP), anomalies d’écoulement, comportement de réacteurs réels et modèles simplifiés d’écoulement (jRPA en série, piston diffusionnel. . . ) - Notions d’agitation mélange pour illustrer un problème de changement d’échelle : Cuve standard d’agitation Modalités de contrôle des connaissances Examen final écrit Mots clefs Distribution de temps de séjour ; Réacteurs idéaux ; Réacteurs réels ; Agitation Mélange ; Extrapolation Changement d’échelle

Transfert matière et chaleur X4S514A Coefficient 2.5 Volume 19.5 CM 19.5 TD Enseignant Catherine Faur, Julie Mendret, Jean-Pierre Mericq Description Cette ECUE a pour objet de donner aux élèves (i) les connaissances de base (mécanismes et outils de dimensionnement) des opérations de séparation par transferts matière/chaleur, soit les opérations unitaires d’absorption (aération), adsorption (sur charbon actif ), désorption (strippage), (ii) les compétences pour intégrer de telles opérations dans une filière générale de traitement des eaux. Modalités de contrôle des connaissances Deux examens écrits

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Mots clefs Transfert de matière; Transfert de chaleur; Calcul de systèmes d’échange ; Opérations unitaires ; Adsorption ; Absorption ; Désorption

Simulation de procédés – TP réacteurs échangeurs X4S515 Coefficient 2 Volume 7.5 TD 14 TP Enseignant Jean-Pierre Mericq Description Lors de cette ECUE, les élèves sont amenés à travailler (i) unités pilotes de laboratoire (adsorption, absorption, échangeurs de chaleur, DTS) et (ii) sur des outils logiciels de simulation de procédés couplant transferts de matière et de chaleur. Modalités de contrôle des connaissances Compte-rendu de TP Rapport écrit de projets intégrant un programme de simulation de procédés. Mots clefs Hydrodynamique des réacteurs ; Echangeur matière et chaleur ; Simulation de procédés

Semestre 6


Responsable Catherine Aliaume Contexte Cette UE apporte les bases fondamentales en statistique inférentielle appliquée aux données physiques, chimiques et biologiques. Elle fait suite naturellement à l’UE51 du 1er semestre. Elle prévoit un projet d’ingénierie mathématique mettant les étudiants en situation d’analyse et de résolution de problèmes appliqués dans le domaine de l’eau et de l’environnement. Cette UE fournit d’autre part les bases de géologie pour l’étude des ressources aquifères. Enfin elle comporte un projet de modélisation réalisé en groupe d’étudiants. Contenu L’UE comporte trois matières : 1) Probabilités et statistique inférentielle, 2) Projet d’ingénierie mathématique et 3) Géologie des aquifères Prérequis Cette UE nécessite d’avoir suivi l’UE [PSTE51D) du 1er semestre.

Géologie des aquifères X4S600 Coefficient 3 Volume 9 CM 18 TD 16 TP Enseignant Séverin Pistre, Véronique Leonardi, Christelle Guilhe-Batiot, Véronique de Montety Description Ce cours a pour objectif de donner les bases fondamentales en lecture de cartes géologiques et topographiques, en construction de coupes géologiques (principe de stratigraphie, propriétés géométriques des couches) et en reconnaissances des structures géologiques et de leur construction (plis, failles, discordances). Il permet grâce à des sorties terrains et des travaux dirigés de travailler sur des coupes géologiques, de faire du positionnement de forage d’eau sur carte d’après levé de terrain, de l’établissement et de l’interprétation de cartes piézométriques. Modalités de contrôle des connaissances Examen de TD et rapport de TP (60%) et examen écrit final (40%) Mots clefs Cartographie; Géologie; Hydrogéologie; Aquifères; Nappes d’eau souterraine; Coupe géologique; Carte piézométrique

Probabilité et interférence statistique X4S601 Coefficient 1 Volume 15 CM 15 TD Enseignant Catherine Aliaume Description Ce cours s’inscrit dans le droit fil du cours de probabilités-statistique (UE51) du premier semestre. On aborde la problématique des tests. Les étudiants doivent avoir compris le principe des tests, connaître les notions de puissance, p-value et disposent d’un catalogue des principaux tests paramétriques et non paramétriques : comparaison de moyennes, de variance, indépendance, adéquation. . . Les méthodes d’analyse bi et multivariée sont également présentées : régression, classification, analyse en composantes principales. . . Modalités de contrôle des connaissances Tests et examen final Mots clefs Tests statistiques paramétriques; Tests non-paramétriques ; Analyse des données ; Régression

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Projet d’ingénierie mathématique X4S602 Coefficient 2 Volume 1.5 CM 5 Projet Enseignant François-Noel Crès, Luc Neppel, Catherine Aliaume, Jen-Pierre Mericq Description Chaque trinôme se voit confier par un tuteur une situation physique ou biologique sur laquelle l’approche modélisation ou analyse doit être appliquée. Le tuteur agit comme un consultant rémunéré qui ne fait que répondre aux questions posées par les étudiants. Les méthodes mathématiques utilisées dépendent des sujets et des tuteurs : méthode spectrale pour les équations aux dérivées partielles, transformée de Fourier, de Laplace, analyse dynamique par recherche d’une équation de dispersion, linéarisation, . . . Les projets se terminent par la remise d’un rapport détaillé et d’une journée complète de présentation des travaux effectués sous support powerpoint Modalités de contrôle des connaissances Rapport et oral notés Mots clefs modélisation ; Hypothèses ; Conseptualisation ; Résolution d’équations

Matière/Category 2: Sciences de spécialités 1

Responsable Marie-George Tournoud Contexte Cette U.E établit les bases fondamentales pour la réalisation (1) d’une étude hydraulique de dimensionnement d’une adduction d’eau gravitaire ou par pompage (2) d’une étude hydrobiologique de milieux aquatiques pour le suivi ou la restauration de leur qualité écologique Contenu Quatre matières composent cette U.E. : - Hydraulique générale - Métrologie - Ecologie des milieux naturels - Microbiologie Prérequis Homogénéisation Math, Homogénéisation Biologie, Mécanique des Fluides

Hydraulique générale X4S610 Coefficient 4 Volume 16.5 CM 21 TD 12 TP Enseignant Marie-George Tournoud, Christian Salles Description OBJECTIF A la fin du cours l’étudiant doit être capble de traiter un problème technique élémentaire du type adduction d’eau. Autrement dit il doit être capable, disposant de données sur les niveaux d’eau dans un réservoir de départ (ressource) et un réservoir d’arrivée (stockage, usage), les distances entre ces points et/ou les débits requis, de calculer les éléments techniques (conduite, pompe) nécessaires pour satisfaire les besoins. CONTENU et PLANNING du COURS 1 Préliminaires Cours 1 1.1 Objectifs du cours 1.2 Charge le long d’une ligne de courant 2 Ecoulements permanents dans les conduites en charge 2.1 Conduite en charge Hypothèses et définitions ; Débit et vitesse moyenne 2.2 Charge totale dans une section de conduite COURS 2 Définition ; Répartition des vitesses dans les conduites en charge 2.3 Pertes de charge le long d’un réseau de conduites COURS 3 Différentes causes de pertes de charge ; Expression générale des pertes de charge 2.4 Fonctionnement d’un réseau de conduites, gravitaire et non maillé COURS 4 Réseaux de conduites ; Lignes de charge et ligne piézométrique 2.5 Pertes de charge linéaires COURS 5 & 6 Coefficient de perte de charge en régime laminaire ; Coefficient de perte de charge en régime turbulent ; Bilan : abaque de Moody 2.6 Pertes de charge singulières COURS 7 Perte de charge de type Borda ; Perte de charge dans un coude ; Vannes et pertes de charge 3 Pompes centrifuges

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COURS 8 3.1 Les types de pompes Pompes volumétriques ; Pompes centrifuges 3.2 Point de fonctionnement d’une pompe centrifuge COURS 9 Hauteur manométrique totale et courbes caractéristiques ; Point de fonctionnement d’une pompe sur un circuit 3.3 Autres caractéristiques des pompes centrifuges COURS 10 Cavitation et NPSH ; Influence de la vitesse de rotation ; Classification des pompes centrifuges, vitesse spécifique 3.4 Couplage de pompes COURS 11 Pompes en série ; Pompes en parallèle CONTENU des TP TP1 : Mesures de vitesses dans un écoulement TP2 : Ligne de charge TP3 : Pertes de charge linéaires TP4 : Caractéristiques de pompe TP5 : Couplage de pompes Modalités de contrôle des connaissances Contrôles continus de 15 min lors des séances de TD (1/4), examen écrit de 1.5 h en fin de cours (1/2), compte-rendus de TP (1/4). Mots clefs Ecoulements en charge ; Pertes de charge linéaires ; Pertes de charge singulières ; Pompes centrifuges ; Adduction gravitaire ; Adduction par pompe

Métrologie X4S611

Ecologie des milieux aquatiques X4S612 Coefficient 2.5 Volume 21 CM 15 TP Enseignant Catherine Aliaume, Béatrice Bec, Catherine Lorin Nebel Description Notions et concepts fondamentaux d’écologie. TP : Observations et identification des organismes animaux et végétaux, bases nécessaires à l’application des outils de diagnostic qualité (IBGN, IBMR, Ripisylve) ; anatomie et physiologie des poissons Modalités de contrôle des connaissances préparation d’un exposé sur un sujet d’écologie par groupe de 5 ou 6 étudiants compte-rendus de TP par trinome examen d’1h30 individuel Mots clefs cycles biogéochimiques, biodiversité, fonctionnement écosystèmes

Microbiologie des eaux X4S613 Coefficient 2.5 Volume 22.5 CM 15 TP Enseignant Estelle Masseret, Delphine Espi Description Connaissance des virus et des micro-organismes aquatiques (non pathogènes et pathogènes). - Connaître leur rôle dans le réseau trophique et les écosystèmes aquatiques. - Connaître les méthodes de culture et de diagnostic des micro-organismes d’intérêt sanitaire. Modalités de contrôle des connaissances Cours : 1.5 ECTS - Examen de 1h30 individuel TP de microbiologie : 1ECTS - Examen de TP (55%) - 3 CR de TP par binôme (45%) Mots clefs Bactérie; Protistes; Ecologie microbienne; Virus; Pathogènes ; Diagnostic

Matière/Category 3: Sciences de spécialité 2

Responsable Stephan Brosillon, Julie Mendret Contexte Pour pouvoir estimer la qualité des eaux les étudiants doivent pouvoir comprendre et connaitre le principe de différentes méthodes analytiques pour pouvoir mesurer des composés chimiques dissous dans l’eau. La formation d’ingénieurs généralistes de l’eau de Polytech STE Montpellier intègre le domaine des procédés de traitement des eaux permettant d’atteindre une qualité d’usage (eaux de consommation, recyclage et ré-utilisation) ou de rejet (eaux usées).

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Domaine : analyse de l’eau ; eau potable ; eau usée Contenu Chimie analytique pour l’eau Décantation et filtration Prérequis Chimie des solutions connaissance de la mécanique des fluides incompressibles (régime d’écoulement, pertes de charge, contraintes pariétales, connaissance d’outils chimiques et physiques de caractérisation d’une suspension (MES, turbidité, granulométrie, pH, potentiel Zéta...)

Chimie analytique eau X4S620A Coefficient 5 Volume 18 CM 10.5 TD 32 TP Enseignant Stephan Brosillon, Chrystelle Bancon-Montigny, Valérie Mora Description Electrochimie : électrochimie analytique (courbe intensité-potentiel, techniques électrochimiques de dosage, les principales sondes) Sondes spécifiques; Notions de chromatographie; Spectroscopie UV-Visible ; Spectroscopie de masse - Influence des réactions de complexation sur la force d’un acide. Compréhension des phénomènes à l’aide du logiciel SIMULTIT - Spectrophotométrie et potentiométrie à courant nul - Comparaison des techniques spectrophotométriques et volumétriques de dosage d’une substance réductrice (Simulation DCO) - Spectrophotométrie de flamme et d’absorption atomique - Chromatographie en phase gazeuse - Chromatographie ionique (anions dans les eaux) - Complexiométrie et échange d’ions - Polarographie (dosages de traces métalliques) - Analyse de pesticides par HPLC-UV Modalités de contrôle des connaissances un Examen écrit en fin de semestre et pour les TP : Contrôle continu; compte rendu en fin de séance + restitution orale en fin de semestre Mots clefs Dosage éléments dissous ; HPLC-UV CPG-FID ; Electrochimie ; Spectrophotométrie ; UV-Visible

Décantation et filtration X4S621 Coefficient 4 Volume 13.5 CM 13.5 TD 10.5 TP Enseignant Julie Mendret Description L’enseignement intègre la présentation d’un cours sur les notions : • d’écoulement de fluides autour de particules libres ou concentrées avec une application principalement tournée vers le calcul des unités de séparation concentration par décantation (décantation de particules grenues, décantation gênée, flottation, centrifugation) • d’écoulement d’un fluide dans un milieu poreux homogènes ; l’application étant ciblée sur les opérations de filtration frontale (sur support ou dans la masse) pour la clarification des eaux ou la concentration des co-produits. Ce cours est ensuite mis en pratique sur des installations de taille pilote au cours de Travaux Pratiques : fluidisation, filtration dans la masse, filtration frontale, décantation gênée, décantation diffuse. Modalités de contrôle des connaissances - Controle continu (deux examens écrits) - Compte-rendus de TP Mots clefs separation liquide/solide ; décantation ; filtration sur support ; filtration frontale ; fluidisation ; Dimensionnement

Semestre 7


Responsable Christian Salles Contexte L’objectif principal de cette UE est de donner aux ingénieurs les élements nécessaires pour l’étude des écoulements en charge dans les conduites en réseaux, à surface libre dans les canaux et dans les nappes. Contenu En se basant sur les acquis en mécanique des fluides et hydraulique générale, les équations qui régissent les écoulements dans les canaux à surface libre et dans les nappes sont développées et mises en application. Les régles des écoulement en réseau ramifiés ou maillés et les phénomènes transitoires sont développés. Les enseignements sont dispensés sous forme de cours et TD complétés par une application pratique de test d’un logiciel de clacul d’écoulement à surface libre.

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Prérequis Sciences pour l’ingénieur 1, Méthodes mathématiques pour l’ingénieur 1, sciences pour l’ingénieur 2, mécanique des fluides, sciences pour l’ingénieur 4, géologie des aquifères, hydraulique et hydrobiologie, hydraulique générale

Hydraulique à surface libre X4S700A Coefficient 3 Volume 21 CM 21 TD 1 Projet Enseignant Marie-George Tournoud, Christian Salles Description 1. Nombre de Froude et régime critique 2. Ecoulement au passage d’une singularité : condition de charge 3. Ecoulement uniforme : coefficient de rugosité, relations fondamentales et diensionnement 4. Ecoulement graduellement varié : théorie, équation fondamentale et courbes de remous 5. Ecoulement rapidement varié : ressaut hydraulique, déversoir et autres singularités 6. Ecoulement non permanent : théorie et hypothèses, équations de Barré de Saint Venant Modalités de contrôle des connaissances contrôle continu, examen, mini-projet Mots clefs écoulement à surface libre ; hydraulique fluviale

Méthodes mathématiques pour l’ingénieur 2 X4S701 Coefficient 1 Volume 7.5 CM 7.5 TD Enseignant Vincent Guinot Description 1. Algèbre linéaire Matrices, produit matrice-vecteur, produit matrice-matrice. Changement de base. Valeurs et vecteurs propres. Diagonalisation. Application à la résolution de systèmes algébriques, aux transformations géométriques dans l’espace, à la résolution de systèmes différentiels. 2. Equations différentielles ordinaitres Terminologie : ordre, linéarité. Conditions initlees/aux limites. Méthodes numériques : différences finies. Méthodes d’Euler et de Runge-Kutta Modalités de contrôle des connaissances -1 contrôle continu (pondération 0.5) et un examen terminal écrit (pondération 0.5) Mots clefs Algèbre linéaire ; systèmes d’équations différentielles ; Différences finies

Hydraulique des réseaux X4S702 Coefficient 2 Volume 15 CM 9 TD Enseignant Vincent Guinot Description Chap 1. Réseaux, structure et équations en régime permanent : Réseaux ramifiés, maillés ; lois des mailles, loi des nœuds, relations de perte de charge. Contraintes réglementaires de calcul des réseaux Chap 2. Réseaux en régime permanent : Equation des réseaux en régime permanent ; loi des mailles, loi des nœuds. Méthode de Newton; méthode de Newton- Raphson ; méthode de Hardy-Cross ; généralisation au calcul des réseaux incomplètement maillés ; utilisation d’un outil de Chap 3. Transitoires en conduite : Forme conservative, forme caractéristique, relations de Joukowski, calculs de surpression/dépression. Conditions initiales, conditions aux limites, épures de Bergeron. Modalités de contrôle des connaissances contrôle continu + examen Mots clefs réseaux maillés, ramifiés; loi des noeuds, loi des mailles ; Coup de bélier ; transitoires ; surpression ; caractéristiques ; réservoirs, conduites, perte de charges, pompes

Hydraulique souterraine X4S703A Coefficient 3 Volume 18 CM 21 TD Enseignant Christian Salles, Luc Neppel Description Equation de l’écoulement dans les milieux poreux souterrains et présentation des méthodes d’identification des caractéristiques hydrodynamiques d’un sol présenté en 6 chapitres : 1. Généralités et définitions relatives aux milieux poreux 2. Equations générales de l’hydrodynamique des milieux poreux 3. Solutions analytiques de l’équation générale de l’hydrodynamique (approche 2D) 4. Essais par pompage 5. Nappes côtières et intrusions salines. 6.Ecoulements en milieu poreux non saturé

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Modalités de contrôle des connaissances 1 examen écrit à mi-parcours (pondération 0.5) et un examen écrit terminal (pondération 0.5) Mots clefs écoulement dans les nappes ; essai de pompage ; nappe côtière ; milieu poreux non saturé

Modèle de nappe X4S704


Responsable Stephan Brosillon, Catherine Alliaume, Béatrice Bec Contexte La qualité chimique et biologique des eaux fait partie des enjeux majeurs de la Directive Cadre Eau. Cette UE aborde les connaissances indispensables à la compréhension et à l’application de la DCE. Par ailleurs des aspects de traitements chimiques des eaux sont abordés Domaine d’application : Eau-Milieu, Ecologie aquatique ; Eau potable ; Eau usée, Eau de surface Contenu Chimie des eaux/traitement chimiques Gestion des ecosystémes aquatiques Végétaux aquatiques Prérequis Mise à niveau chimie Connaitre les lois d’équilibre chimique dans l’eau et les notions de bases : (pH, potentiel, solubilité, précipitation) Avoir suivi la mise à niveau en biologie et les enseignements ecologie des milieux aquatiques ou des enseignements dans une formation autre équivalents.

Chimie des eaux et traitement chimique des eaux X4S710A Coefficient 4 Volume 21 CM 7.5 TD 22.5 TP Enseignant Stephan Brosillon, Valérie Mora Description Généralités : Les eaux - Leurs caractéristiques et les méthodes analytiques associées -Les normes. La DCE. Le système calco-carbonique : Propriétés agressives et entartrantes des eaux (problèmes - résolution graphique - traitements. Procédés d’adoucissement des eaux. Oxydants et traitements des eaux : Désinfection (chloration, ozonation , UV. . . ) ; traitement des eaux résiduaires industrielles. Contenu des TP : Propriétés agressives et entartrantes des eaux Qualité des eaux naturelles (système d’évaluation de la qualité des cours d’eau - SEQ) Qualité des eaux usées (2 TP) : détermination des paramètres physicochimiques caractérisant les rejets de station d’épuration, positionnement par rapport aux normes et bilan du fonctionnement de station d’épuration : MES - DCO- DBO (1), azote ammoniacal et NTK et orthophosphate et phosphore total. Demande en chlore d’une eau superficielle en vue de sa potabilisation et Détermination chimique de la teneur en oxygène. Modalités de contrôle des connaissances Un examen écrit en fin de semestre pour les TP : Compte rendu rempli et restitué après chaque séance de TP Mots clefs Éléments majeurs de l’eau ; Qualité physico-chimique des eaux; Equilibres calco carboniques; Procédés d’adoucissement ; Désinfection des eaux

Végétaux aquatiques X4S711 Coefficient 1 Volume 16 CM 21 TP Enseignant Béatrice Bec Description Le cours permet d’aborder la diversité et les grandes fonctions physiologiques des végétaux en milieu aquatique. Il fournit ainsi les bases en biologie végétale nécessaires pour développer les connaissances sur les processus écologiques impliqués chez les végétaux dans les écosystèmes aquatiques. Le cours aborde également les techniques de phytoremédiation et de valorisation des algues. 1- Diversité des végétaux en milieu aquatique continental et marin 2- Grandes fonctions physiologiques des végétaux (photosynthèse, respiration, nutrition minérale, production) 3- Eutrophisation (processus, conséquences, indicateurs) 4- Phytoremédiation et phytoépuration (principes et différentes techniques développées) 5- Valorisation des microalgues (Biotechnologies et Ap- plications) Modalités de contrôle des connaissances

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- Un examen écrit individuel (1h30) - Contrôle continu sous forme de compte-rendu de TP par binôme - Visite d’une entreprise spécialisée dans la valorisation des microalgues : présence obligatoire Mots clefs Végétaux aquatiques (microalgues et macrophytes); Processus physiologiques ; Bioindicateurs ; Phytoremédiation ; Valorisation

Gestion des écosystèmes aquatiques X4S712 Coefficient 3 Volume 15 CM 21 TD Enseignant Catherine Aliaume Description Biological studies : methodology (english) : 1 Introduction ; 2 Data acquisition ; 3 Sampling methods ; 4 Fishing techniques Population studies (english) : 1 Population characteristics ; 2 Abundance assessment : Successive survey ; Mark-recapture methods; 3 Population dynamics; 4 Individual growth models Etudes des communautés : 1 Introduction ; 2 Descripteurs de la communauté; 3 Modèle de distribution d’abondances ; 4 Analyses multivariées Réglementation : 1. Prise de conscience internationale ; 2. Contexte législatif français et européen ; 3. Les acteurs de l’eau ; 4 rappels des outils de diagnostic Managements (english) : 1 Human pressure and threats on the ecosystems ; 2 Objectives of managements ; 3 Habitat preservation / Habitat enhancement : 4 Resource management (Sustainable fisheries ; Aquaculture ; Restocking) Global environmental indicators (english) : 1 Climate change : the facts ; 2 Greenhouse effect and carbon footprint; 3 Ecological footprint; 4 The concept of virtual water Modalités de contrôle des connaissances Préparation d’un exposé sur un sujet de gestion de la ressource et des écosystèmes par groupe de 5-6 Compte-rendu de TD par binome Examen écrit d’1h30 individuel Mots clefs Dynamique des populations; Evaluation des stocks; Etude des communautés - Diversité ; Gestion des habitats ; DCE ; Indicateurs environnementaux


Responsable Mar Héran, Estelle Masseret Contexte L’objectif est de former les cadres supérieurs dans les domaines de la microbiologie des biomasses épuratrices, de la microbiologie sanitaire et des procédés biologiques de traitement des eaux usées urbaines et industrielles. Contenu Cours : Rappels des métabolismes microbiens et cinétiques microbiennes Les groupes microbiens intervenants dans les cycles de matières et des éléments Devenir des microorganismes dans les eaux et les boues Du formalisme bactérien au réacteur biologique Intensification, biomasse en suspension, fixée, aérobie, anoxie et anaérobie Biomasses épuratrices aérobies et anaérobies : structure et fonctionnement Microbiologie sanitaire Travaux Pratiques. : 1- Contrôle microbiologique de la qualité des eaux (eau de baignade et eau potable) : mise en évidence, dénombrement et identification des micro-organismes bioindicateurs de contaminations fécales et des pathogènes. 2- Initiation à la reconnaissance de la flore bactérienne et de la faune des boues activées, diagnostic de stations., . Prérequis Connaître les bases de l’écologie théorique Comprendre le fonctionnement d’un écosystème Bases en microbiologie et écologie microbienne Connaître les différents groupes de microorganismes Savoir faire des bilans matière et savoir intégrer ces bilans en fonction de l’hydrodynamisme du réacteur

Procédés biologiques de traitement x4S720 Coefficient 2.5 Volume 16.5 CM 16.5 TD 8 Projet Enseignant Marc Héran, Jean-Pierre Mericq Description L’objectifs du cours : Familiariser l’étudiant aux technologies utilisées pour l’assainissement des eaux usées municipales et industrielles par voie biologique Savoir écrire les équations bilan dans un réacteur biologique en fonction des conditions opératoires (Hydro- dynamisme, configuration et concept biologique). Procéder au dimensionnement des unités Modalités de contrôle des connaissances Examens écrits 1. Formalisme bactérien, initiation au dimensionnement 2. Calculs en assainissement : dimensionnement d’une filière Revue en assainissement : Rédaction d’une fiche Technique sur un procédé biologique Mots clefs Formalisme bactérien ; Cinétiques biologiques ; Epuration aérobie, anoxique et anaérobie

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Microbiologie de l’épuration et microbiologie sanitaire X4S721A Coefficient 2.5 Volume 25.5 CM 6 TP Enseignant Estelle Masseret, Laurence Preziosi-Bellov, Jean-Pierre Sambuco Description Description : Etude de la structure et du fonctionnement des communautés de microorganismes et métazoaires microscopiques associées aux procédés de traitement des eaux et microbiologie sanitaire. Objectifs pédagogiques : Comprendre les procédés de traitements biologiques aérobies et anaérobies (boues activées, biofilm, lagunage, digesteur) en étudiant la structure, l’organisation et le fonctionnement des différents peuplements de microorganismes (bactéries, protozoaires, microalgues, métazoaires microscopiques). Reconnaître la microfaune associée aux boues activées et biofilm. Connaître la microbiologie sanitaire. Comprendre et savoir utiliser les méthodes classiques de dénombrement et de détection des microorganismes (normes AFNOR) et les méthodes faisant appel à d’autres techniques telles que la biologie moléculaire. Programme de l’UE : Cours : -Chapitre 1- Procédés d’épuration biologique et biomasses épuratrices aérobies :

1- les cultures libres : boues activées et lagunage ; 2- les cultures fixées : biofilm.

-Chapitre 2- Procédés d’épuration biologique et biomasses épuratrices anaérobies : digesteur anaérobie. -Chapitre 3- Microbiologie sanitaire : agents pathogènes d’origine hydrique (virus, bactéries, protozoaires, helminthes), analyses de l’eau (eau de consommation, eau de baignade). Travaux Pratiques : Initiation à la reconnaissance de la faune des boues activées, diagnostic de stations. Projet : Etude bibliographique et analyse de documents scientifiques et techniques en anglais sur la microbiologie des traitements biologiques. Modalités de contrôle des connaissances Le contrôle des connaissances est réalisé sur l’ensemble des enseignements, cours et présentations de publications et travaux pratiques. Il comprend : 1- un examen sur le cours et une étude de documents ; 2- une évaluation des projets bibliographiques ; 3- un examen de TP "Diagnostic de stations d’épuration". Mots clefs microbiologie; écologie de l’épuration; traitements biologiques ; microorganismes ; Pathogènes

TP Contrôle de la qualité microbiologie de l’eau X4S722 Coefficient 1 Volume 15 TP Enseignant Estelle Masseret, Laurence Preziosi-Belloy, Aurore Poirer Description Description : Connaître, comprendre, savoir utiliser et interpréter les méthodes classiques de dénombrement et de détection des microorganismes bioindicateurs de contamination fécale (normes AFNOR) et les méthodes faisant appel à des méthodes alternatives telles que la biologie moléculaire. Travaux Pratiques : 5 séances de 3h. Contrôle microbiologique des eaux destinées à différents usages (baignade, eau potable). Des documents pédagogiques sont mis à la disposition des étudiants. Modalités de contrôle des connaissances Compte-rendu rédigé à l’issu des séances de travaux pratiques. Mots clefs microbiologie sanitaire ; bioindicateurs de contamination fécale ; microorganismes pathogènes ; normes AFNOR

Semestre 8


Responsable Luc Neppel Contexte Cette UE s’inscrit dans le cadre de l’étude des écoulements sur les bassins versants ruraux et urbains et de l’étude de la qualité des eaux en rivières. Contenu Cette UE aborde d’une part les méthodes de l’ingénieur pour calculer les écoulements produits à l’exutoire des bassins versants suite à des précipitations et d’autre part les techniques de diagnostic écologique , de rémédiation et d’évaluation des impacts de pollution sur les cours d’eau. L’enseignement est réalisée à la fois de façon classique sous forme de cours et TD, mais aussi de façon pratique avec une semaine de terrain, des projets et travaux pratiques. Prérequis - cours d’hydrologie générale P4S531 (Hydrologie) et de statistique P4S511 (Statistiques descriptives) P4S611 (Proba & inférence stat) de ste3 - cours d’hydraulique à surface libre P4S711 (Hydrau- lique à Surface Libre) de ste4 - cours de mise à niveau en biologie P4S543 (Homogé- néisation en biologie) et les enseignements P4S641 (Ecologie des Milieux Aquatiques) P4S642 (Microbiologie des Eaux) de STE3

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TP Hydraulique 2 X4S800A Coefficient 2 Volume 30 TP Enseignant Carole Delenne, Samer Majdalani Description Dans l’ECUE « Travaux Pratiques d’Hydraulique », les étudiants appliquent les modèles d’écoulement vus en Hydraulique Générale, Hydraulique à Surface Libre et Hydraulique Souterraine à des cas concrets où la géométrie de l’écoulement est connue et permet donc de calculer des solutions approchées. 5 TP de 6h parmi: 1. Hydraulique souterraine. Loi de Darcy en milieu saturé, relation conductivité-teneur en eau en non-saturé. 2. Hydraulique à surface libre: • Ecoulements graduellement et rapidement variés : calcul de ligne d’eau, ressaut hydraulique. • Canal Venturi : loi hauteur/débit, ligne d’eau dans un canal non prismatique • Lois de frottement dans les canaux à surface libre, • Champ de pression dans une maquette d’évacuateur de crue. 3. Hydraulique en conduite. Lois de pertes de charge régulières et singulières. Modalités de contrôle des connaissances 5 compte rendus de TP par groupe de 3 étudiants Mots clefs Hydraulique souterraine ; Hydraulique à surface libre ; hydraulique en charge

Hydrologie et hydraulique urbaine X4S802A Coefficient 1.5 Volume 9 CM 6 TD 6 TP Enseignant Luc Neppel, François-Noel Crès, Marie-George Tournoud Description Dans une première partie cette ECUE présente l’évolution des réseaux d’évacuations d’eau pluviale (EP) en France avec les concepts hygiénistes et environnementalistes. Ensuite une partie plus technique traite : - du calcul des débits de ruissellement pluvial urbain - méthode empirique de Caquot - et méthode dynamique - de l’hydraulique des réseaux EP - de la présentation des techniques alternatives de rétention/limitation du ruissellement - du dimensionnement d’ouvrages type bassin de rétention Une large part de l’ECUE est consacrée à la mise en application à partir du diagnostic d’un réseau d’EP simple réalisé avec un logiciel d’hydrologie urbaine dans le cadre d’un projet. Modalités de contrôle des connaissances - un examen écrit en fin d’ECUE - un projet réalisé en binome : évaluation du rapport écrit (binome) et évaluation oral (individuelle) Mots clefs Ruissellement urbain; Réseau d’évacuation d’eau pluvial ; Réseau d’assainissement dimensionnement ; pluie de projet ; techniques alternatives ; bassin de rétention

Hydrologie de bassin X4S803A Coefficient 2 Volume 13.5 CM 22.5 TD Enseignant Luc Neppel, François-Noel Crès Description L’ECUE Hydrologie de bassin est axée autour de deux thèmes : la prédétermination des débits et précipitations et la modélisation pluie-débit. Elle permet d’acquérir les bases des méthodes de l’hydrologie de l’ingénieur pour l’analyse des précipitations, l’estimation des crues ou pluies de projet servant de référence pour le dimensionnement d’ouvrage, la modélisation pluie- débit sur les bassins versants. Elle se focalise sur les bassins versants ruraux, même si certaines méthodes se généralisent au milieu urbain celles -ci sont abordées plus spécifiquement dans l’ECUE Hydro & Hydraulique Urbaine. Modalités de contrôle des connaissances - Controle Continu - 1 Examen final Mots clefs précipitation hyétogramme; infiltration; ruissellement ; débit hydrogrammes de crue ; Pluie et crues de projet ; fonctions de production et de transfert

Diagnostic de cours d’eau X4S804A Coefficient 3 Volume 3 CM 3 TD 30 Projet Enseignant Catherine Aliaume, Chrystelle Bancon-Montigny, Béatrice Bec, Pierre Marchand, Estelle Masseret Description

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La pré-étude est organisée sur 3h puis une semaine de terrain permet de réaliser l’étude hydromorphologie, physico-chimique, bactériologique et biologique (Macro-invertébrés benthiques, poissons et ripisylve) sur plusieurs sites de la rivière La Lergue (34). Une analyse statistique des données de terrain, puis l’interprétation et l’intégration des résultats permettent de réaliser le diagnostic global de l’état écologique du cours d’eau Modalités de contrôle des connaissances • pré-étude (présentation écrite et orale) des caractéristiques de la rivière et des protocoles utilisés • rapport d’étude • présentation orale des résultats auprès d’un large public composé d’élus, de professionnels et d’usagers locaux Mots clefs SEQ EAU ; SEQ physique ; SEQ Bio ; Qualité biologique, physico-chimique ; IBGN ; IBMR ; IBD ; IPR ; DCE ; bioindicateurs de contamination fécale ; pressions anthropiques ; bassin versant


Responsable Vincent Guinot Contexte L’objectif princiapl de l’UE est de donner aux étudiants les règles et les principes des outils d’ingénierie pour • la conception d’une filière de traitement des eaux et des effluents incluant les co-produits, • l’utilisation des logiciels de modélisation lorsd’études hydrauliques Contenu A. Filières de traitement – En se basant sur les connaissances acquises des opérations unitaires de traitement des eaux (procédés physicochimiques et biologiques incluant les systèmes de séparation sur membranes), le cours est développé autour d’une démarche permettant la définition optimale de filières appliquées au traitement des eaux de consommation et au traitement des eaux usées. Cette démarche inclut la qualité d’usage attendue des eaux traitées et le devenir des coproduits de traitement. Ce cours est illustré d’exemples d’études de cas et les étudiants sont invités à traiter un cas réel de pré dimensionnement de station. B. Modélisation hydraulique – Les enseignements portent sur l’analyse, le développement et l’application des techniques numériques utilisées dans les logiciels d’ingénierie classiquement utilisés par les professionnels dans les domaines de l’hydraulique à surface libre, souterraine ou en conduites. La modélisation est abordée sur les angles théoriques (quelles équations, de quel type, pour représenter quel phénomènes) et applicatifs (comment ces équations sont résolues par les logiciels d’ingénierie). Les enseignements se concrétisent par le développent d’un mini-logiciel de simulation hydraulique par des groupes de 2 à 3 personnes. Prérequis PSTE70D (Sciences des spécialités 3) : P4S711 (Hydraulique à Surface Libre), P4S712 (Méthodes Mathématiques pour l’Ingénieur 2), P4S713 (Hydraulique des réseaux), P4S721 (Hydraulique Souterraine) PSTE71D (Sciences de spécialité 4) : P4S710 (Chimie des eaux et traitements chimique des eaux)

TP Procédés de traitement X4S810 Coefficient 2 Volume 30 TP Enseignant Marc Héran Description Ces travaux pratiques portent sur les systèmes d’épuration faisant appel à des réactions biologiques : • détermination expérimentale des cinétiques • essais sur unités-pilotes : épuration carbonée, nitrification-dénitrification, étude jar test, étude des boues biologiques, etc Modalités de contrôle des connaissances Comptes rendus de TP Mots clefs cinétique, réacteurs aérobies, réacteurs anaérobies

Filière de traitement unitaire X4S813A Coefficient 3 Volume 33 CM 9 TD Enseignant Stephan Brosillon, Marc Héran Description En se basant sur la connaissance des opérations unitaires de traitement des eaux, le cours apporte les éléments de base permettant la définition de filières de traitement des eaux et co-produits associés tout en mettant en avant les enjeux de leur construction, de leur mise en œuvre et exploitation. Ce cours est illustré d’exemples d’études de cas et les étudiants sont invités à traiter un cas réel de pré dimensionnement de station. 1. Présentation générale des objectifs 2. Filières de traitement des eaux de consommation Classification des polluants et procédés de traitement/Conception d’une filière de traitement/Etudes de cas 3. Filières de traitement des eaux usées Classification des polluants et procédés de traitement/Conception et comparaison de filières/Etudes de cas 4. Filières de conditionnement des boues et autres coproduits Problématique/Procédés de déshydratation/Procédés de stabilisation/Procédés de conditionnement/Conception d’une filière et études de cas

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Modalités de contrôle des connaissances Projet : compte rendu ecrit + presentation orale Mots clefs Eaux de consommation; Eaux usées; Conditionnement des boues ; Co-produits

Modélisation hydrologique X4S814A Coefficient 3 Volume 21 TP Enseignant François-Noel Crès, Christian Salles Description La matière se déroule à travers un projet en hydraulique souterraine –HS– (établissement de la piézométrie d’une nappe) ou en hydraulique à surface libre –HSL– (propagation de débit ou de polluant) et des TP d’informatique de compléments à la programmation. Un groupe donné reçoit un projet HS (par exemple) pour lequel il réalise un avant projet qui est présenté dans un rapport. Il échange ensuite cet avant-projet avec un autre groupe ayant réalisé son avant-projet en HSL. Après analyse et critique de l’avant-projet reçu (notamment en interpellant le groupe l’ayant réalisé), il doit présenter oralement ce projet HSL. Après validation par les enseignants, il réalise la programmation de la résolution du problème HSL et rédige un rapport. Modalités de contrôle des connaissances Rapport (coefficient ) Soutenance (coefficient) Mots clefs Hydraulique souterraine ; Hydraulique à surface libre ; Interface graphique ; Programmation ; Communication de projet

Modèle de crue X4S815

Matière/Category 3: Spécialisation ingénieur 1

Spécialisation procédés chimie X4S840 Coefficient 1 Volume 12 CM Enseignant Marc Héran Description Pas noté Modalités de contrôle des connaissances 1 examen Mots clefs Filières de traitement ; Régulation ; Fonction de transfert

Spécialisation génie écologique X4S841 Coefficient 1.5 Volume 16.5 CM 1.5 TD 3 TP 4 Projet Enseignant Catherine Aliaume, Emilie Farcy Description Cette matière a pour thématiques l’évaluation des impacts de pollution sur les organismes et sur les milieux, ainsi que la restauration des milieux aquatiques en vue de continuité écologique (DCE). Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit Mots clefs restauration des habitats; continuité écologique; effets biologiques ; transferts de polluants ; remédiation ; écotoxicologie

Spécialisation hydraulique/hydrologie X4S842 Coefficient 2 Volume 21 CM 27 TD Enseignant Carole Delenne, Vincent Guinot Description Pas noté

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Modalités de contrôle des connaissances 4 à 6 contrôles continus (coefficient 1) 1 examen (coefficient 2) 2 comptes rendus de TD informatiques effectués en binôme (coefficient 1) Mots clefs Propagation; Transport; Convection; Diffusion; Discrétisation ; Logiciels hydrauliques

Semestre 9


Responsable Julie Mendret Contexte La 5° année initie les élèves ingénieurs à leur future situation professionnelle en favorisant la prise d’autonomie. Les étudiants participent à un tronc commun composé d’enseignements théoriques et de conférences dispensées par des professionnels au sein de l’UE PSTE90D Contenu Conférences et projets dans les domaines suivant : Traitement et valorisation des coproduits, Perturbation et réhabilitation des milieux, Gestion des risques et aménagement des bassins versants, Outils avancés en hydraulique, Spatialisation en hydrologie, Outils et méthodes en bureau d’étude, Travaux et maitrise d’oeuvre. Prérequis Les enseignements dispensés en STE3 et STE4.

Traitement et valorisation des coproduits X4S900 Coefficient 1 Volume 15 CM Enseignant P. Vignaud, Axelle Fourcet, Eric Blin Description L’objectif de ce cours est de réhabiliter la notion de sous-produits. Ainsi une station qui traite des déchets ou des eaux usées devient une usine de production voire une bioraffinerie, avec des impératifs de production, en fonction des usages que l’on peut faire de l’eau usée traité et des produits associés. Modalités de contrôle des connaissances QCM en fin d’ECUE Mots clefs Déchets ; Valorisation eau et matière ; Réutilisation ; Mi-cropolluants ; Traitement non conventionnel

Perturbation et réhabilitation des milieux X4S901 Coefficient 1 Volume 21 CM Enseignant pas noté Description Les conférences de cette ECUE illustrent des exemples de dépollution et de réhabilitation de différents écosystèmes terrestres (sols, sites miniers) et aquatiques (cours d’eau, lagunes, zone humide artificielle). Modalités de contrôle des connaissances Evaluation individuelle sous forme de QCM Mots clefs restauration écologique ; surveillance ; gestion ; dépollution

Gestion de risques aménagement des bassins versants territoriales X4S902 Coefficient 2 Volume 22.5 CM Enseignant Florence Fuchs, Philippe Bauchet, Zoé Bauchet-Mahé, Anahi Colin-Barrera, Céline Vairon Description - le périmètre de compétences des services de l’Etat et des collectivités territoriales dans le domaine de la gestion de l’eau - leurs activités et fonctions actuelles au service de la gestion de l’eau, ainsi que leurs parcours respectifs. Modalités de contrôle des connaissances 1 contrôle écrit Mots clefs gestion de l’eau ; gestion des bassins versants ; services de l’état ; syndicats de bassins ; communes

Spécialisation hydrologie X4S904 Coefficient 1 Volume 3 CM 10.5 TD Enseignant Jean-Luc Nuel, Denis Ruelland

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Description Cette ECUE initie les étudiants à l’utilisation de MNT et SIG en hydrologie pour la définition d’un bassin versant, de son réseau hydrographique et pour la construction de modèle hydrologique spatialisé. Elle présente également les évolution récente en matière de mesure de précipitation par radar météorologique et les applications qui en découlent. Modalités de contrôle des connaissances QCM en fin d’ECUE Mots clefs Modèle Numérique de Terrain (MNT); Système d’Information Géographique (SIG) ; Télédétection ; Radar Météorologique

Outils et méthodes en bureaux d’études X4S905 Coefficient 1 Volume 28.5 CM 6 Td Enseignant Philippe Debar, Emmanuelle Barriol, Nicolas Picard, Nicolas Charras, Valérie Fabregues, Nicolas Zumbiehl, Axelle Fourcet, Marc Héran Description Cette matière présente, dans les domaines généraux du traitement de l’eau et de l’hydraulique, le point de vue et les compétences de 7 professionnels, tant dans la conduite des projets que dans des aspects techniques particuliers. Elle est complétée par une initiation à un logiciel de conduite de station d’épuration. Les 7 conférences sont : - Gestion de projets en ingénierie de l’eau (P. DEBAR) – Présentation globale de la démarche “projet” : maître de l’œuvre, maître d’ouvrage, appel d’offre afin d’assimiler les étapes et d’identifier les acteurs d’un projet. - Diagnostic de station (E. BARRIOL) - Présentation de la démarche de diagnostic du système de traitement suivi d’exemples de dysfonctionnements récurrents constatéssurdesSTEP. - Diagnostic de réseau / Eaux potables (N. Picard) - Présentation rôle d’exploitant, des modes de choix de réparation/remplacement de portions de réseaux - Diagnostic de réseau / Eaux usées (N. Charras) - Présentation de la problématique d’intrusion eaux claires dans les réseaux d’eau potable et des moyens à disposition pour leur détection en vue de la réalisation de schéma directeur d’assainissement. - Zones inondables et Plan de Prévention des Risques (V. Fabregues) - Présentation de la problématique inondation et des moyens de prévention : SCHAPI, PPRi, ouvrages de protection. - Assainissement pluvial (N. Zumbiehl) - Présentation des problématiques issues de l’imperméabilisation des villes et des moyens de gestion à disposition : Schéma directeur d’assainissement pluvial, ouvrage (et méthodes de dimensionnement). - Fonction d’ingénieur projet (A. Fourcet) - Présentation du rôle de chef de projet et de conseils pour la gestion d’une équipe Le dimensionnement et la conduite de projet en station d’épuration sont abordés à travers le logiciel GPS-X pour la modélisation d’un rejet de STEP sous des conditions limitantes (M. HERAN) Modalités de contrôle des connaissances - Examen portant sur les 7 conférences (question type QCM : 3 à 5 questions par conférence) - Controle continu pour le logiciel - Note finale par pondération par le nombre d’heures consacrées à chaque conférence (3h ou 6h) et le logiciel (7.5h) Mots clefs projet ; Réseaux ; Traitement ; Inondation ; Diagnostic ; management

Travaux et maîtrise d’œuvre X4S906 Coefficient 1 Volume 18 CM Enseignant Regis Lequeux, Adrien Baudron, Thierry Lesur Description Le but de cette matière est de donner aux étudiants quelques notions sur des domaines qui peuvent être en relation avec la thématique de l’eau, notamment quand il s’agit d’ouvrages destinés à cette fin comme les stations de potabilisation et d’épuration de l’eau. La construction de ces ouvrages fait intervenir des connaissances en génie civil et leur fonctionnement nécessite des connaissances en électrotechnique. En plus du côté purement technique, il y a l’aspect législatif qui impose des normes de fonctionnement de ces ouvrages. Les ingénieurs en sciences et technologies de l’eau sont ainsi invités à toucher à des domaines qui ne relèvent pas seulement de la thématique de l’eau. Selon la disponibilité de certains intervenants, les étudiants auraient la possibilité de faire des visites sur sites concernant des ouvrages soit en cours de construction soit déjà opérationnels. Modalités de contrôle des connaissances QCM en fin d’ECUE Mots clefs Station de potabilisation/épuration de l’eau ; génie civil ; électrotechnique ; législation de l’eau

Matière/Category 2: Projets

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Séminaire EAU X4S920 Coefficient 4 Volume 40 TD Enseignant Marie-George Tournoud, Julie Mendret, Catherine Aliaume Description La mission des étudiants est d’organiser intégralement un séminaire technique de 3 jours ouvert au public. Les étudiants travaillent par groupes. Chaque groupe dit thématique a la charge de définir le contenu d’une journée de séminaire sur un thème imposé. A partir d’une étude bibliographique, le groupe devra préciser la définition du thème, rédiger un rapport bibliographique, choisir les sujets des conférences illustrant au mieux le thème imposé, choisir et inviter lesconférencierslespluspertinentspourréaliserles conférences prévues et enfin animer la journée de séminaire en posant des questions. Les étudiants doivent enfin rédiger les proceedings de leur journée de conférences. Le groupe dit de gestion a en charge toute l’organisation opérationnellle du séminaires. Il doit en prévoir le budget, aller à la recherche de sponsors et de subventions, attirer le public, gérer les inscriptions, les repas, l’accueil des conférenciers et du public, Modalités de contrôle des connaissances Rapport bibliographique ou de gestion. Succès des journées (publics, animation, ...) Equilibre du budget. Mots clefs conférences ; organisation

Organisation Générale de la Formation As explained at the beginning of this catalog, every Polytech department offers certain “SHES” courses. The following list is a compilation of all the different SHES courses offered. They are listed together in this section both because there is a lot of overlap in the SHES courses that each department offers, and because they are courses in the social sciences whose content is not related to the main course content of each department.

All of the courses are offered every semester. Because each department offers them at a different point in its curriculum, there is not a certain level or prerequisite a student who is learning abroad must have. Courses in the social sciences like these are more numerous at l’Université Paul Valéry, but the courses listed below could be useful for students interested in business or social science. They could also be useful for students whose schedules cannot accommodate a certain course at Paul Valéry due to a time overlap, since they could then take the same course at Polytech instead.

Foreign Language Courses Allemand XS6ALL Coefficient 2 Volume 27 TD 20 THE Enseignant Sabine Stieber Description NA Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu : • Compréhension Ecrite = 20% • Production Ecrite = 20% • Production Orale = 60% Le contrôle continu portant sur l’ensemble des compétences et la note finale étant la moyenne de plusieurs évaluations, il n’est pas pertinent d’envisager un rattrapage en langues. Mots clefs interaction professionnelle, contexte international, interculturalité, CERCL (Cadre Européen Commun de Référence pour les Langues)

Arabe XS6AR Coefficient 2 Volume 2 TD 2 THE Enseignant Marie-Dominique Arnaud Description Évaluation en arabe proposée aux étudiants arabophones. Si l’arabe est validé (niveau B2) il tiendra lieu de LV2 sur les 2 années (A3 et A4). L’examen dure 2h pour chaque étudiant (année 3 mais ouvert aussi aux A4 intégrés sur titre si besoin).

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Modalités de contrôle des connaissances Examen écrit oral :

• Ecrit = 50% • Oral = 50%

Mots clefs interaction professionnelle, contexte international, interculturalité, CERCL (Cadre Européen Commun de Référence pour les Langues)

Espagnol XS6ESP Coefficient 2 Volume 27 TD 20 THE Enseignant Marie-Dominique Arnaud Description NA Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu : • Compréhension Ecrite = 20% • Production Ecrite = 20% • Production Orale = 60% Le contrôle continu portant sur l’ensemble des compétences et la note finale étant la moyenne de plusieurs évaluations, il n’est pas pertinent d’envisager un rattrapage en langues. Mots clefs interaction professionnelle, contexte international, interculturalité, CERCL (Cadre Européen Commun de Référence pour les Langues)

Français XS6FR Coefficient 2 Volume 30 TD 20 THE Enseignant NA Description NA Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu : • Compréhension Ecrite = 25% • Production Ecrite = 25% • Production Orale = 25% • Compréhension Orale = 25% Le contrôle continu portant sur l’ensemble des compétences et la note finale étant la moyenne de plusieurs évaluations, il n’est pas pertinent d’envisager un rattrapage en langues. Mots clefs interaction professionnelle, contexte international, interculturalité, CERCL (Cadre Européen Commun de Référence pour les Langues)

Italien XS6IT Coefficient 2 Volume 27 TD 20 THE Enseignant Sabine Stieber Description NA Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu : • Compréhension Ecrite = 20% • Production Ecrite = 20% • Production Orale = 60% Le contrôle continu portant sur l’ensemble des compétences et la note finale étant la moyenne de plusieurs évaluations, il n’est pas pertinent d’envisager un rattrapage en langues. Mots clefs interaction professionnelle, contexte international, interculturalité, CERCL (Cadre Européen Commun de Référence pour les Langues)

All Other SHES Courses Environnement économique des entreprises X2S521 Coefficient 3 Volume 15 CM, 7.5 TD, 22.5 THE Enseignant Céline Breton Description

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Dans le cadre de son activité, l’ingénieur est amené à prendre des décisions qui nécessitent la maîtrise des enjeux auxquels les entreprises font face dans la compétition internationale, du fonctionnement du système économique dans lequel elles s’insèrent mais aussi des mécanismes économiques qui les gouvernent. Contenu : En fonction du temps disponible et de la spécialité, les thèmes abordés seront choisis parmi les suivants : • Le fonctionnement du système économique : marché, prix, monnaie, système financier. • Les comportements des acteurs économiques: consommateurs, entreprises, Etat. • Les phénomènes économiques : mondialisation, développement durable. Modalités de contrôle des connaissances Ecrit (compte-rendu de TD et QCM). Mots clefs Marché ; Prix ; Monnaie ; Système économique ; Entreprise et production ; Ménages et consommation

Organisation et fonctionnement des entreprises X2S631 Coefficient 1.5 Volume 15 CM 7.5 TD Enseignant Céline Breton, Roxana Ologeanu Taddei Description Objectifs : • Faire connaître et comprendre le fonctionnement des organisations, notamment des entreprises • Faire connaître et comprendre les différentes stratégies des entreprises • Faciliter l’insertion professionnelle • Donner les clés pour l’analyse des problèmes rencontrés et pour leur résolution (en situation de management) Contenu : • Stratégie de l’entreprise:

• positionnement concurrentiel • types de stratégies : domination par les coûts vs. différenciation • diagnostic externe : modèle de Porter, analyse Pestel • diagnostic interne : DAS, ressources organisationnelles, cœur de métier • démarche SWOT • démarches stratégiques : diversification vs. spécialisation, différenciation vs domination par les coûts

• Organisation de l’entreprise : organisation par fonctions, par projet ou par processus, mode de coordination (ajustement, supervision, culture. . . ). • Organisation du travail : taylorisme, toyotisme, lean management Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu Mots clefs organisation, stratégie, organisation du travail Prérequis cours Environnement économique des entreprises (S5)

L’entreprise et le droit X2S632 Coefficient 0.5 Volume 10 CM Enseignant Roxana Ologeanu, Catherine Perret du Cray Description Objectifs : Dans son cadre professionnel l’ingénieur est confronté à de nombreuses situations nécessitant des connaissances juridiques. Il est amené à lire, appliquer et éventuellement rédiger des contrats. Il est consulté au sujet des contentieux dont l’entreprise fait l’objet. Dans certains cas il exerce des fonctions de direction nécessitant des connaissances en matière de structures juridiques ; il peut également être amené à créer sa propre organisation. Les connaissances acquises peuvent être appliquées par l’ingénieur salarié pour la partie administrative de ses tâches (suivi de contentieux), mais aussi lors de la mise en place de projets industriels (contrats, partenariats), ou par l’ingénieur créateur d’entreprise. A l’issue du cours, l’étudiant sera sensibilisé à l’environnement juridique et sera capable de comprendre les grandes lignes d’un contentieux. Il pourra lire un contrat avec un esprit critique et comprendre son contenu dans le but de défendre les intérets de son entreprise. Il aura des notions de droit des sociétés lui permettant de comparer les différents types de sociétés et éventuellement d’envisager la création d’une structure avec l’aide d’un professionnel. Contenu : Le cours est organisé en trois parties. Une partie intitulée introduction au droit sensibilise l’étudiant à la matière et aux notions essentielles, présente l’organisation judiciaire et les sources de droit. Une partie est consacrée aux contrats, leur définition, leur formation, leur validité et leur fin. La dernière partie définit la notion d’entreprise et les différentes manières de l’exploiter : entreprise individuelle, différentes formes de sociétés, leurs caractéristiques, ainsi que la responsabilité des associés, et l’exercice du pouvoir. Modalités de contrôle des connaissances Examen/QCM Mots clefs organisation judiciaire, textes, contrats, modes d’exploitation des entreprises, responsabilité, capial, société Prérequis aucun

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Insertion professionnelle Coefficient 1.5 Volume 22.5 TD Enseignant Roxana Ologeanu Description Objectifs : Faciliter l’embauche et l’insertion professionnelle à travers la maîtrise de technique (CV, lettre de motivation, entretien. Contenu : • Le Projet Professionnel et Personnel :

• La diversité des fonctions et des entreprises • Les attentes des entreprises, la notion de profil • Contenu et méthodologie du PPP • Les principaux outils et leur articulation

• Le bilan personnel de compétences : • Les finalités du bilan professionnel et personnel (bilan de compétences) • La méthodologie pour réaliser ce bilan • La distinction entre connaissances (savoirs), compétences (savoir-faire) et aptitudes (savoir-être)

• Le marché de l’emploi • Le contenu des principales fonctions • Les sources d’information sur les offres des entreprises • L’intelligence économique

• La communication écrite et orale • Candidature spontanée et réponse à une offre • CV et lettre de motivation • Adaptation à la communication électronique • Spécificités françaises et anglo-saxonnes • Objectifs, modalités et préparation des entretiens de recrutement • Comportements et attitudes en entretien • Simulations d’entretien d’embauche

Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu Mots clefs management, groupe, organisation, pouvoir, leader-ship, gouvernance Prérequis pas noté

Techniques de communication X2S821 Coefficient 1.5 Volume 22.5 TD Enseignant Roxana Ologeanu Description Objectifs : • Acquérir les compétences indispensables à une communication adaptée, pertinente et efficace aussi bien dans la vie professionnelle que dans la vie personnelle. • Etre capable de rédiger différents types de supports professionnels. Contenu : • Mises en situation de communication orale individuelle et collective (divers types de simulations de la vie courante et professionnelle, jeux de rôle, utilisation de la caméra, etc). • Exercices d’écriture (lettres, notes de synthèse, rapports, etc.) Modalités de contrôle des connaissances NA Mots clefs communication orale, communication interpersonnelle, communication écrite Prérequis Maîtrise de la langue française

Gestion d’entreprise X2S822 Coefficient 1.5 Volume 22.5 TD Enseignant Roxana Ologeanu Description Objectifs : • Comprendre décisions des différentes fonctions de l’entreprise : production, marketing, R&D, Ressources humaines. . . et leurs interactions. • Maîtriser les outils de base en gestion comptable et financière Contenu : • Compte de résultat

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• Bilan financier • Parties prenantes dans l’entreprise • Choix stratégiques : domination par les coûts vs. différenciation • Investissements (R&D, production) et choix commerciaux (part de marché) • Impact de la demande sur le résultat : évolution de la consommation, élasticité, fidélité, notoriété Ce cours est basé sur la simulation des décisions stratégiques et commerciales à travers un logiciel pédagogique (serious game). Modalités de contrôle des connaissances NA Mots clefs gestion, comptabilité, bilan financier Prérequis Environnement économique des entreprises, Organisation et fonctionnement des entreprises

Droit du travail X2S921 Coefficient 1 Volume 10.5 CM Enseignant Catherine Perret du Cray, Roxana Ologeanu Description Contexte : Dans son cadre professionnel l’ingénieur exerce en qualité de salarié, mais il peut aussi être amené à encadrer du personnel. Il doit donc être informé des règles relatives au contrat de travail, sa conclusion, son déroulement et sa rupture. Lorsqu’il encadre une équipe il doit pouvoir répondre à ses subordonnés notamment en matière d’organisation, de durée du travail et de discipline. Dans un contexte économique qui change rapidement il doit connaitre les règles qui le protègent et celles qu’il doit respecter. Les connaissances acquises seront utiles à l’ingénieur dès son entrée dans le monde du travail. Contenu : Le cours est organisé en six parties. 1. Le contrat de travail : pour distinguer les différents types de contrats et leur contenu 2. Les pouvoirs de l’employeur : pour sensibiliser au pouvoir de direction et de sanction 3. Les conditions de travail : pour connaître les règles relatives à la durée du travail, au repos et aux congés 4. La rémunération : pour comprendre les différents éléments qui la composent 5. Les évènements susceptibles d’affecter la relation de travail : pour connaitre les règles en matière de suspension du contrat de travail (maladie. . . ), de modification du contrat. 6. La rupture du contrat de travail : pour appréhender la démission, le licenciement et la rupture conventionnelle du contrat de travail Modalités de contrôle des connaissances Examen/QCM Mots clefs Contrat de travail ; salarié ; employeur ; travail ; durée ; congés ; modification ; rémunération ; suspension ; discipline ; Heures supplémentaires Prérequis aucun

Management de la qualité et sécurité et santé au travail X2S923 Coefficient 1.5 Volume 24 CM Enseignant Roxana Ologeanu Description SST Contexte : La santé et la sécurité au travail constitue un enjeu majeur pour les entreprises. Par ailleurs, les ingénieurs sont associés aux obligations de prévention qui incombent à celles-ci, ces obligations étant définies juridiquement à travers des principes généraux de la prévention. Dans ce cadre, le programme du cours a été élaboré par l’Institut National de Recherche sur la sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles. Contenu : • Introduction : la place de la S&ST dans les sciences de l’ingénieur • Les enjeux humains, sociaux, économiques et sociaux de la S&ST • Les mécanismes à l’origine d’un accident du travail • Les notions de base en santé et sécurité au travail • L’évaluation des risques en entreprise • Repères sur l’analyse d’une situation de travail • Restitution des travaux d’application d’analyse du travail • Le processus de conception et la S&ST • Le management de l’entreprise et la S&ST Management de la Qualité Contexte : Actuellement, la mise en place d’une démarche qualité concerne toute entreprise et tous ses services. L’ingénieur sera donc amené à participer activement à cette démarche. Contenu : La notion de qualité

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• historique • raisons de mettre en place une politique qualité • mise en place d’une politique qualité Les outils de la qualité • cycle du PDCA • le benchmarking • outils d’analyse des données • contrôle statistique des processus Les principales normes Enjeux des normes dans l’entreprise • L’ISO 9000 et les 8 principes de Management • La Structure des normes et l’approche PDCA • La prise en compte des normes de management par les ingénieurs • Approche processus : Cartographie, carte d’identité, pilote de processus Type de processus • Cartographier les processus de l’entreprise • Carte d’identite d’un processus • Pilotage de processus Gestion du risque • Approche management des risques : Analyse environnementale, document unique, risque processus, risque client : AMDEC • Exigences et système documentaire Amélioration continue • La revue de direction • L’analyse des données • Tableaux de bords, indicateurs • Amélioration continue : arbre des causes, 5M, 8D, M, ishikawa, qqoqcp • Audit Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu (SST), Contrôle continu (50% de la note finale) et examen final (50% de la note finale) (Management de la Qualité) Mots clefs santé, sécurité, entreprise, normes, management, qualité, entreprises, normes

Compétences numériques ingénieur XTINFO5 Coefficient 2 Volume 11 CM 14 TD 10 THE Enseignant Vincent Berry, Isabelle Bourdon, Catherine Perret du Cray Description Contexte : Cette formation a pour objectif de familiariser les étu- diants avec l’information numérique et son emploi dans le monde professionnel. Au cours de cette semaine sont abordés les enjeux pour l’entreprise de l’information numérique, les différents types de systèmes d’information, leur interconnexion et la sécurité de ces systèmes. Les bonnes pratiques et les aspects législatifs afférents à l’information numérique sont aussi abordés. Les interventions sont complétées par quelques présentations de logiciels et plateformes scientifiques dédiés aux secteurs dans lesquels s’insèrent les étudiants. Contenu : La formation est organisée sous la forme de deux mini-conférences appelées « semaines du numérique », occupant chacune une période de deux jours et demi. Plusieurs sessions (appelées modules) ont lieu en parallèle, chacune composée de conférences et d’une séance pratique, animées par des intervenants extérieurs. Sur chaque volet numérique abordé (voir liste ci-dessous), ces intervenants sont pour partie des informaticiens spécialistes de cet aspect en entreprise, soit des ingénieurs métier qui utilisent ces technologies, soient des personnes à l’interface entre métier et informatique. Les étudiants suivent deux modules parmi ceux proposés et réalisent un projet, ce qui au passage donne l’occasion de composer des groupes mixant les étudiants des différents départements. Les modules proposés actuellement sont : • Enjeux juridiques des documents numériques • Place des systèmes d’information dans les entreprises • Architecture et sécurité des systèmes d’information • Enjeux informationnels dans l’entreprise (Intelligence Economique) • Aux interfaces avec le métier (maîtrise d’œuvre & maîtrise d’ouvrage) Modalités de contrôle des connaissances Examen final (2/3) + Projet (en non présentiel) (1/3) Mots clefs information numérique ; sécurité ; enjeux juridiques et stratégiques ; intelligence économique ; systèmes d’information

Innovation durable et ent. resp. XTSHS5 Coefficient 1.5 Volume 24 CM Enseignant Florence Rodhain Description Contexte :

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La question du développement est une question majeure, cruciale, dans un contexte économique, environnemental et social vacillant. Le développement durable entend trouver des solutions aux problèmes posés par le développement. La notion récente de développement durable comprend les trois sphères de l’économie, de l’environnement et du social ; tout ingénieur est désormais concerné dans son organisation par les préceptes du développement durable qui s’étendent à toutes les organisations à travers normes et valeurs. Il est donc crucial pour les élèves-ingénieurs d’aborder les principales notions du développement durable tout en s’interrogeant sur ses limites. Contenu : • Introduction : Définition et enjeux du développement durable • Les alternatives au développement durable : présentation des notions de mécroissance et de décroissance • Les sociétés coopératives • Les impacts environnementaux des activités industrielles • L’analyse de cycle de vie (ACV ) • Le management environnemental : l’exemple de la certification ISO14000 • Le rôle des Technologies de l’Information et de la Communication dans le Développement Durable • Les discriminations en entreprises et l’égalité professionnelle entre hommes et femmes • La question de la performance et de la souffrance au travail • Conclusion : quels concepts pour l’ « après DD » ? Modalités de contrôle des connaissances Evaluation du rapport portant sur le projet à réaliser en équipe sur un thème lié au développement durable. Mots clefs développement durable ; Responsabilité sociale ; Ecologie

Enquête consommateur X5S530 Coefficient 1 Volume 1 CM 3 TP Enseignant Sylvie Marchesseau, Delphine Gitenay, Delphine Espi, Frédéric Viart Description Une sensibilisation aux produits de l’agroalimentaire est aussi proposée aux étudiants dès la rentrée. Cet exercice s’appuie sur : • ladécouvertedesgammesdeproduitsalimentaires présents dans les linéaires des grandes surfaces avec une attention particulière au niveau de l’étiquetage, des compositions, du conditionnement, du marketing, des marques et du prix, • la réalisation d’une enquête de consommation alimentaire auprès des étudiants de Polytech’M • laconceptiond’unpostersurpowerpoint, • une réflexion concernant une innovation possible ou souhaitable sur la gamme de produit étudiée, • une mise en situation au travers d’une restitution du travail à l’oral par groupe de 5 étudiants devant l’ensemble de la promotion et un jury d’enseignants de compétences différentes. Modalités de contrôle des connaissances Création d’un poster et de bases de données informatiques notées. Examen oral de présentation. Mots clefs Découverte gamme de produits alimentaires ; Etiquetage ; Composition ; Emballage ; marketing ; Coût ; innovation ; Enquête consommateur ; Statistique

Management de projet X5S730 Coefficient 1.5 Volume 10.5 CM 12 TD Enseignant Frédéric Viart, Max Ducros, Roxana Ologeanu Taddei Description Objectif : - Fournir aux étudiants les moyens de participer à la conduite d’un projet. - Préparer les étudiants à gérer des projets Contenu : - Les grandes étapes du projet : définition, communication, démarrage, exécution, achèvement, évaluation. - La boite à outil du manager de projet. Audit et diagnostic d’un projet. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu Mots clefs management ; gestion ; projet Prérequis aucun

Dessin technique X8S522 Coefficient 4.5 Volume 6 CM 22.5 TD 22.5 TP Enseignant Laurent Waltz, Aurélie Marchal Description

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A la fin de l’ECUE les étudiants doivent être capable de: - lire un dessin d’ensemble simple et en extraire un dessin de définition ; - créer, en DAO, une mise en plan à partir d’un modèle pièce ; - créer, en DAO, un modèle pièce à partir d’un dessin de définition ; Au programme : I. Technique de lecture de plans industriels. II. Dessin Assisté par Ordinateur (DAO) III. Culture composants technologiques Modalités de contrôle des connaissances 2 contrôles continues + 1 exam TP Mots clefs dessin de définition d’une pièce, dessin assisté par ordinateur DAO – CREO ; lecture de plan

Communication écrite/orale X8S732 Coefficient 2.5 Volume 22.5 TP Enseignant Florence Rodhain Description Contexte : Que ce soit en réunion, en entretien d’embauche, en repas d’affaire, à la cafétéria ou au téléphone. . . un ingénieur passe une grande partie de son temps de travail en situation de communication orale et écrite (emails, lettres, rapports, présentations powerpoint. . . ). Les ingénieurs devenant très rapidement des superviseurs ou managers, voire des négociateurs, il est essentiel qu’ils maîtrisent les règles d’un langage impeccable, adapté à toute situation de gestion, de façon à être performant dans la gestion d’équipe, dans la gestion de la motivation, dans la transmission d’informations clés. 80% de la communication étant non verbale, il est fondamental qu’ils sachent décrypter toute situation de communication à travers le non verbal, de façon à adapter leur comportement et leur communication à la situation, dans l’optique d’un management responsable et respectueux des collaborateurs. Contenu : Mises en situation de communication orale individuelle et collective (divers types de simulations de la vie courante et professionnelle, jeux de rôle, utilisation de la caméra, etc). Par ces mises en situation, l’enseignant amène l’étudiant à être conscient de son registre communicationnel, de ses forces et faiblesses, de sa posture, voix, gestuelle ; aspects primordiaux de la communication non verbale. L’enseignant apprend à l’étudiant à se mettre dans une situation de confiance pour éviter le stress et le blocage des communications interpersonnelles. Il lui apprend également les règles de la communication non violente, qui lui permettront de régler les conflits potentiels dans les situations managériales complexes. Exercices d’écriture (lettres, notes de synthèse, rapports, etc). La finalité du cours de communication écrite est de mettre en exergue des capacités de synthèse touchant des supports et des domaines variés que l’on retrouvera en milieu professionnel : il s’agit donc de maîtriser la structure et la structuration d’un rapport de stage, de savoir, à partir de textes, qui scientifiques, qui parascientifiques, dégager l’essentiel de l’accessoire. Modalités de contrôle des connaissances Examen final Mots clefs communication orale, communiation non verbale, commmunication écrite

Introduction aux systèmes d’information X1S520 Dans le vieux syllabus comme “Analyse et Conception SI 1” p. 333 Coefficient 1 Volume 12.5 CMTD 6h Projet Enseignant Isabelle Bourdon Description Problématiques relatives à l’analyse et à la conception des Systèmes d’Information (SI). Comprendre les enjeux stratégiques des SI pour l’organisation. Enjeux de la gestion de projet en SI. Modalités de contrôle des connaissances Examen final (50% de la note) ; note de TD (50% de la note). En cas de rattrapage, la note de rattrapage remplace la note d’examen final. Le travail de TD consiste en la préparation et la présentation d’études de cas et en la présentation d’un article de recherche par groupe sur les thématiques de l’ACSI1. Mots clefs systeme d’information; analyse stratégique; gestion de projet SI; génie logiciel; qualité de l’information; processus d’affaires

Culture économique et sociétale X1S522 Coefficient 2.5 Volume 15 CM 15 TD Enseignant Lysiane Buisson Description Cet enseignement doit permettre au futur ingénieur de situer son action dans un contexte microéconomique par la compréhension des principaux mécanismes de marchés et au niveau macroéconomique par l’identification des enjeux et l’analyse des logiques explicatives des politiques économiques. Contenu : Mécanismes de marchés, concurrence et formation

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des prix Principes d’une croissance économique durable Problématiques du marché du travail, de l’emploi et du chômage Investissement, innovation et financement de l’économie Logiques de distribution des revenus, patrimoine et inégalités Mécanismes monétaires, causes et impacts de l’inflation Détermination des taux de change, SMI et commerce international Analyse de l’efficience des politiques économiques Modalités de contrôle des connaissances Un devoir surveillé (coefficient 2) visant à valider la capacité à définir les concepts, énoncer les postulats, les limites des modèles et dérouler les mécanismes économiques. Une note de TD (coefficient 1) portant sur une fiche de synthèse et un exposé sur un thème de l’actualité économique. Cet exercice vise à valider la capacité à interpréter les faits économiques au regard des théories et mécanismes économiques vus en cours. Mots clefs mécanisme de marchés, croissance économique durable, politiques économiques, financement de l’investissement, mondialisation

Comptabilité des entreprises X1S523 Coefficient 2.5 Volume 12 CM 16 TD Enseignant Anne-Laure de Lauzun Description Le but de ce module est de présenter les notions de bases de la comptabilité générale des entreprises. Les étudiants doivent maitriser le principe de la partie double et de l’enregistrement au journal. Ils sont familiarisés aux concepts de débit/crédit, de charges et de produits, d’immobilisation, de créances, dettes... et sont capables d’établir les documents de synthèse : bilan et compte de résultat. Ce cours sert de base pour les enseignements qui suivront en analyse des coûts et analyse financière. Modalités de contrôle des connaissances Controle continu (TD relevés et un contrôle), ainsi qu’un examen final. La note finale est agrégée grace à la note de controle continu (coefficient 1) et de celle de l’examen final (coefficient 2). Mots clefs bilan ; compte de résultat ; débit/crédit ; charges/produits ; journal

Théorie des organisations X1S614 Coefficient 2 Volume 16 CM 13 TD Enseignant pas noté Description Objectif du cours en termes de savoir-faire : être capable d’expliquer à quel modèle théorique peut se rattacher un cas pratique d’information dans une organisation. Objectif du cours en termes de savoir : connaitre les principaux modèles théoriques de l’Organisation et de la Communication : 1. Les modèles sociologiques : théories du pouvoir, théories de la culture, théorie de la structuration 2. les modèles des gestionnaires : théorie normatives, analyse contingente, modèles systémiques, modèles stratégiques 3. Les modèles des économistes : modèles classiques, théorie des coûts de transaction, économie des conventions 4. La communication dans l’organisation : modèle de la transmission mécaniste, modèle de l’échange cybernétique, modèle collectif des interactions. Modalités de contrôle des connaissances La note finale est composée d’un contrôle continu et d’un examen final Mots clefs pas noté

Introduction à la robotique de manipulation X9S620A Coefficient 1.75 Volume 12 CM 12 TD Enseignant Charlotte Baille Description Objectifs du cours en termes de savoir-faire : savoir utiliser les principaux outils (Tableur pour l’optimisation des stocks, logiciel MRP pour la planification. . . ) et savoir conduire une veille technologique sur Internet sur les problèmes de SCM Chaîne Logistique. Objectifs du cours en termes de savoir : 1. GESTION DE STOCK : Performance de la fonction Production et outils d’optimisation : Coûts, Quantités, Gestion de Projet, SIAD. . . 2. G.P.A.O. : Performance de toute l’entreprise et outils d’intégration : flux poussés / flux tirés, MRP, JAT, ERP. . . 3. CHAINE LOGISTIQUE : Performance dans une filière et outils de collaboration : externalisation, traçabilité, SCM, CRM, ISO 9000, EDI-Xml Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu et examen final Mots clefs pas noté

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Analyse des coûts X1S621 Coefficient 2.25 Volume 15 CM 15 TD Enseignant Anne-Laure de Lauzun Description Il s’agit d’armer les étudiants pour leur vie professionnelle en leur présentant les structures des coûts, les différents types de coûts (fixe, variable, direct ou indirect...). Ils pourront calculer des marges, des coûts complets, et donc dans le futur seront capables d’établir un devis au plus juste. Ils seront également capable de trouver les meilleurs indicateurs à fournir sur un tableau de bord. Modalités de contrôle des connaissances Un contrôle continu (TD et controle), et un examen final. Mots clefs coût complet/coût partiel; Coût fixe/coût variable; Coût cible ; comptabilité analytique ; tableau de bord ; contrôle de gestion ; coût direct/indirect

Systèmes d’information et RH X1S622 Coefficient 1.25 Volume 6 CM 6 TD 6 Projet Enseignant Lysiane Buisson, Gwladys Toulemonde Description Dans cet enseignement, l’étudiant découvre les enjeux de la fonction RH et identifie les besoins en information et les modalités de gestion de l’information au sein du SIRH. Modalités de contrôle des connaissances Cet ECUE est évalué par un projet mené en trinôme qui donne lieu à un rapport (coef 1) et une soutenance (coef 1). Ce projet sollicite des compétences transversales (élaboration de questionnaires, statistiques descriptives et concepts de ressources humaines). Il consiste en la collecte d’informations via la réalisation d’une enquête et en l’élaboration d’un tableau de bord sur une problématique de pilotage RH. Mots clefs GPEC; cycle de vie du salarié; Gestion des savoirs; Conditions de travail; rémunération; pilotage et tableaux de bord RH ; statistiques descriptives

Introduction à la robotique mobile X9S621A Coefficient 1.75 Volume 15 TD Enseignant Marc Dumas Description Phase 1 — les lois de l’action ; Les fondamentaux de la communication pour renforcer ses potentialités OBJECTIFS : Utiliser le temps pour accroître l’écoute et la compréhension de l’interlocuteur. Gérer et adapter son énergie pour dynamiser sa parole et captiver son auditoire. Construire son espace mental pour mieux structurer sa pensée et renforcer l’efficacité. Éduquer le contrôle de sa voix : l’articulation. Utiliser les documentations écrites avec précision pour ne pas les lire de manière linéaire ou monocorde. MÉTHODE : Exercices individuels pour apprendre à contrôler sa communication non verbale : le regard, la respiration, les postures, la gestuelle, les tensions musculaires et la voix. Mise en situation de présentation, d’improvisation... Phase 2 — les lois de la relation ; La sensation de son savoir-faire relationnel pour s’adapter OBJECTIFS : Tenir compte de son vis à vis pour créer avec lui une qualité de relation positive. Savoir se fixer des objectifs d’actions parlées et se donner les moyens de les réaliser. • Les différentes phases de la mise en relation. • Prendre conscience de ses propres modes de fonctionnement relationnel et de leur impact en situation professionnelle courante de prise de parole en public. MÉTHODE : Approche individualisée des lois de la relation appliquées à la mise en relation avec un public. • Présentation d’un exposé. -L’appropriation se fait par une série d’exercices simples où chacun est en permanence sollicité Modalités de contrôle des connaissances Présentation orale Mots clefs pas noté

Analyse financière X1S730 Coefficient 4 Volume 27 CM 25 TD Enseignant Anne-Laure de Lauzun Description

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Comptabilité approfondie. Les étudiants sont amenés à analyser des documents comptable à l’aide d’outils (bilan financier et fonctionnel, SIG, CAF) de façon à établir un diagnostic sur la situation financière de l’entreprise et proposer des conseils. Sont abordés les problématiques de gestion de trésorerie, de BFR, les prévisions. Le fonctionnement général des marchés financiers est également présenté. Modalités de contrôle des connaissances Contrôle continu (TD et controle). Les étudiants devront réaliser par groupe de 3 un projet portant sur l’analyse financière d’une entreprise existante. Ce projet fait l’objet d’une soutenance. Mots clefs Analyse du résultat : SIG et CAF ; Analyse du bilan ; Gestion de trésorerie ; plan de financement ; marché financier

Marketing et innovation X1S821 Coefficient 1.5 Volume 7 CM 7 TD 5 Projet Enseignant Lysiane Buisson Description Cet enseignement doit permettre aux étudiants de comprendre les enjeux, méthodes, outils de collecte, traitement, stockage, diffusion et utilisation des informations dans une démarche marketing. Cet enseignement est fondé sur une pédagogie par projet, les connaissances sont dispensées sous forme de "boîte à outils". Les étudiants sont constitués en équipes et travaillent sur le lancement d’un produit ou service informatique innovant. Ils doivent : · Réaliser une veille marketing · Analyser leur positionnement concurrentiel · Identifier les FCS et les compétences distinctives · Identifier la cible marketing et réaliser une segmentation commerciale · Analyser le comportement du client et le processus d’achat · Elaborer un plan marketing cohérent avec l’analyse stratégique menée (caractéristiques produit/service, modèle économique, plan de communication, plan de distribution) · Elaborer un CDCF d’un SIM permettant le pilotage marketing et cohérent avec les contraintes économiques et organisationnelles de la start-up. · Présenter leur projet devant un Comité d’experts. Modalité de contrôle des connaissances Le projet mené dans le cadre de cet ECUE est validé : - par la remise d’un dossier écrit (coef 1) comprenant trois livrables (étude marketing, plan marketing, cahier des charges du SI marketing) - et par une présentation du projet réalisée en anglais devant un "comité d’experts" constitué d’enseignants du département (coeff 1). Cette présentation est une épreuve transversale qui a lieu après un travail de "web quest" réalisé dans le cadre de l’enseignement de LV1. Mots clefs Veille marketing ; Etude marketing ; Plan marketing ; Gestion de la Relation Client ; Cahier des charges fonctionnel SI marketing

Management des systèmes d’information X1S822 Coefficient 2 Volume 15 CM 15 TD Enseignant Isabelle Bourdon Description 1. Théories de la Décision, Aide à la décision, Tableau de bord 2. Théories de la Communication, Travail collaboratif, e-Commerce, e-Formation 3. Théories de la Connaissance, apprentissage, savoirs stratégiques, Web sémantique, Communautés de pratiques, Capitalisation d’expériences 4. Les modèles stratégiques : Alignement stratégique, évaluation des S.I., urbanisation des systèmes d’information, intégration des applications. Modalité de contrôle des connaissances Un examen final et une note de contrôle continu Mots clefs usage des SI ; aplications fonctionnelles ; management stratégique des SI ; méthode de conception et conduite de projet SI ; evaluation et controle des SI

Introduction droit et droit de l’informatique X1S920A Coefficient 1.5 Volume 18 CM Enseignant Axel Saint-Martin Description L’Unité d’Enseignement a pour objectifs une introduction à la connaissance de la législation et de la réglementation : 1. Concernant la propriété intellectuelle applicable aux créations informatiques (logiciel, base de données, œuvre multimédia) ; 2. Concernant l’usage de l’informatique sur le réseau internet (droit au respect de la vie privée, contrefaçon, responsabilité des intervenants) ;

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3. Concernant l’usage des données personnelles ; Concernant la création informatique et l’usage de l’informatique dans l’entreprise (surveillance des salariés, transfert des droits sur les créations des salariés. . . ) Modalités de contrôle des connaissances exam Mots clefs Droit ; propriété intellectuelle ; données personnelles ; droit de l’informatique au travail; cybersurveillance; responsabilité des prestataires internet

Réseaux professionnels X1S921 Coefficient 2 Volume 12 CM Enseignant Lysiane Buisson, Arnaud Castelltort Description Les objectifs sont de : - mieux appréhender le contexte et tissu économique, les réseaux professionnels et le marché de l’emploi dans le domaine d’activité des futurs ingénieurs ; - créer/pérenniser des contacts avec des professionnels via l’organisation ou la participation à des événements ; - valoriser les actions de réseautage « hors cursus » menées par les étudiants et qui participent au rayonnement de la formation. Des entreprises partenaires, proposant des stages de pré-embauche pour la plupart, viennent présenter une mini-conférence de 20 min. sur une thématique technique ou managériale ou économique en lien avec leur coeur de métier. A l’issue de la mini-conf, les entreprises exposent leurs books de stages et peuvent procéder à une étape de pré-recrutement auprès des étudiants intéressés. La participation active à l’ensemble des « mini-conf entreprises » organisées dans le cadre du module est obligatoire. Parallèlement, les étudiants sont encouragés à : - Organiser et/ou participer à un événement professionnel favorisant le « réseautage » - Capitaliser sur l’événement (partage d’expérience avec la promotion, le service des Relations industrielles, le réseau des anciens, Polytech Connect..) Exemples d’événements : Participation active aux Conférences JUG (Java Users Group) Participation active à l’organisation de l’Agile tour Montpellier Organisation d’un start-up WE, Participation à des concours de programmation . . . Modalités de contrôle des connaissances La participation active aux rencontres avec les entreprises conditionne l’obtention de la moyenne au module. L’organisation ou la participation à des événements permet de bonifier cette moyenne : 3 critères sont pris en compte : • Ressources mises en œuvre (le temps investi dans le projet ...) • Résultats/événement (qualité organisation, satisfaction des intervenants et des étudiants . . . ) • Impact/rayonnement (contacts pris, image véhiculée....) Mots clefs pas noté

Econométrie X1S922A Coefficient 1.5 Volume 20 CM Enseignant Gwladys Toulemonde, Vanessa Cucurullo Description Cet enseignement a pour objectif de compléter les cours de statistiques vus au cours de la formation en appuyant sur la notion de modèle statistique permettant en particulier le calcul de score. En cela il vient également compléter les notions vues en informatique décisionnelle. Ce cours est aussi l’occasion de découvrir le logiciel de statistique SAS. Modalités de contrôle des connaissances contrôle continu (50% de la note finale) examen final (50% de la note finale) Mots clefs Estimation ponctuelle et par intervalle ; Méthodologie des tests ; Modèle statistique ; Scoring ; SAS

Conduite projet experimental et communication X5S632 Coefficient 1 Volume 6 TD 29 TP Enseignant Alain Lagaude, Pascale Chalier, Delphine Espi, Valérie Mora, Dominique Chevalier-Lucia, Delphine Gitenay, Ziya Gunata, Jean-Pierre Pain, Laetitia Palmade, Marie-Pierre Belleville, Catherine Faur, Jean-Max Rouanet Description Dans sa vie professionnelle un ingénieur passe une grande partie de son temps de travail en situation de communication orale et ou écrite. En ce qui concerne l’écrit ceci inclut : emails, lettres, rapports... Le futur ingénieur sera confronté à conduire des projets expérimentaux pluridisciplinaires ou à participer à ces projets, à faire des choix judicieux tant au niveau méthodologique qu’au

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niveau de la planification d’un travail collectif et à extraire les éléments les plus pertinents des données expérimentales afin de les présenter de façon synthétique et didactique sous forme écrite et orale. Cette tâche d’effort de synthèse et d’esprit critique lui incombe également lors de la rédaction de documents écrits à partir de différentes sources techniques et/ou scientifiques. Contenu de l’ECUE : Cette UE comporte trois parties : - La communication écrite : exercices d’écriture (lettres, notes de synthèse, rapports, etc). La finalité de l’enseignement de communication écrite est de mettre en exergue des capacités de synthèse touchant des supports et des domaines variés que l’on retrouvera en milieu professionnel : il s’agit donc de maîtriser la structure et la structuration d’un rapport de stage, de savoir, à partir de textes, qui scientifiques, qui para-scientifiques, dégager l’essentiel de l’accessoire. - La recherche bibliographique : un sujet en particulier dans le domaine de l’agroalimentaire est confié à un groupe de 4 à 5 élèves. L’enseignant tuteur les guide dans la recherche de sources documentaires pertinentes ainsi que dans la réalisation d’un rapport écrit synthétique et clair. - Le projet expérimental se fait sur le lait dont la composition physico-chimique est modifiée par les traitements chimiques ou microbiologiques. Des groupes de 3 à 5 élèves mettent en œuvre des analyses spectrales, chromatographiques, éléctrophorétiques, microbiologiques, nutritionnelles et statistiques pour argumenter les modifications subies. L’objectif est de savoir planifier un travail collectif, de savoir présenter un rapport synthétique et critique sur les données expérimentales et le présenter devant unjury. Modalités de contrôle des connaissances Rapport bibliographique Rapport d’activité autour du projet expérimental et présentation orale d’une partie connexe du projet Mots clefs Lait acidifié ; Suivi physico-chimique ; suivi microbiologique ; Impact nutritionnel ; Traitement statistique ; Interdisciplinarité ; Planification des expériences ; Rapport ; Synthèse ; communication

Management asp. réglementaire X4S911