Physique expérimentale et introduction mathématique aux sciences expérimentales (1e partie)

wmd1102  2020-2021  Bruxelles Woluwe

Physique expérimentale et introduction mathématique aux sciences expérimentales (1e partie)
En raison de la crise du COVID-19, les informations ci-dessous sont susceptibles d’être modifiées jusqu’au 13 septembre, notamment celles qui concernent le mode d’enseignement (en présentiel, en distanciel ou sous un format comodal ou hybride).
8 crédits
60.0 h + 21.0 h
Q1
Enseignants
Langue
d'enseignement
Français
Préalables
La connaissance des outils mathématiques de base, tel que :
-          Calcul vectoriel de base : décomposition, additions de vecteurs, produit scalaire
-          Résolutions de petits systèmes d'équations
-          Calcul différentiel et intégral : dérivées et intégrales de fonctions simples
-          Trigonométrie de base
constitue une très bonne base pour suivre le cours. Tous ces sujets sont rappelés avec des exemples concrets pendant la première partie du cours.
Thèmes abordés
La physique est abordée comme une science expérimentale qui se base sur une observation précise de la réalité, le recueil systématique des données sous formes de résultats rigoureux et quantitatifs et leur interprétation au moyen de modèles qu'il s'agit de valider expérimentalement.
L'objectif du cours est double :
'        un objectif d'information : donner à l'étudiant les éléments nécessaires à la compréhension des matières scientifiques qu'il rencontrera au cours de ses études médicales. Le cours aborde les différents aspects d'un cours de Physique classique avec des références régulières, par le biais des applications et des exemples, aux sciences de la vie. Une attention particulière est portée à la maitrise basique des mathématiques appliqués à la description de la nature.
'        un objectif de formation : introduire l'étudiant à la démarche scientifique telle qu'elle est pratiquée dans les sciences modernes. L'accent est mis sur l'interaction entre l'approche théorique, étudiée lors du cours et pratiquée dans les exercices, et l'approche expérimentale, développée lors des travaux pratiques et indispensable à la validation des modèles théoriques.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1

a.      Contribution de l¿activité au référentiel AA du programme

 

b.      Formulation spécifique pour cette activité des AA du programme

1. Appliquer une méthodologie scientifique à la résolution de problèmes.

2. Décrire et expliquer les raisonnements de base de la physique et les

appliquer correctement dans le domaine biomédical et des sciences de

la santé.

3. Réaliser des expériences simples en physique et les analyser suivant les

règles de l'art, y compris l'analyse des incertitudes.

4. Traduire en langage mathématique les énoncés de problèmes.

5. Formaliser les réponses aux problèmes en donnant des résultats quantitatifs précis.

 

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu
  1. Rappels de mathématique
Fonctions élémentaires
Calcul différentiel et intégral
Processus exponentiels
Vecteurs
Calcul d'incertitudes
  1. Mécanique
Cinématique
Dynamique du point et du solide
  1. Hydrostatique et hydrodynamique
  2. Phénomènes vibratoires et ondulatoires
  3. Phénomènes caloriques
Théorie des gaz
Calorimétrie
Thermodynamique
Méthodes d'enseignement

En raison de la crise du COVID-19, les informations de cette rubrique sont particulièrement susceptibles d’être modifiées jusqu’au 13 septembre.

Les activités d’enseignement comprennent le cours théorique, les travaux dirigés (exercices en auditoire), les travaux pratiques et les monitorats.
Cours théorique :
La matière exposée dans les syllabi est enseignée en auditoire. Le professeur insiste sur les concepts de base et les démonstrations importantes ; il ajoute des exemples et fait des expériences. Il dégage l’essentiel de l’accessoire. L’étudiant doit assimiler ces notions théoriques dès que possible pour pouvoir suivre les exposés ultérieurs et résoudre les exercices proposés dans le syllabus.
Travaux Diriges :
10 séances de 2h.
Un assistant explique comment aborder les exercices et les résous en auditoire.  
En auditoire par groupe d’environ 100 étudiants.
Les énoncés des exercices sont disponibles avant la séance sur Moodle.
Il est indispensable de préparer les exercices à l'avance afin de profiter de la séance de TD pour poser ses questions à l’assistant.
Travaux Pratiques (présence obligatoire) :
5 séances de 2h 15.
En salles de TP (bat. Ehrlich) par groupe de 20/25.
Les notes de TP sont disponibles à l’avance sur Moodle.
Il est indispensable de préparer à l’avance le laboratoire afin d’avoir suffisamment de temps pour réaliser toutes les manipulations lors de la séance de TP.
La séance débute parfois par une petite interrogation portant sur le contenu des manipulations à effectuer.
Monitorat :
Plusieurs heures de monitorat sont organisées tous les jours de la semaine. Présence libre, séances animées par un ou des assistants de physique et destinées à répondre aux questions des étudiants.
Activités d’encadrement complémentaires :
  1. Moodle et son forum pour poser des questions sur les contenus du cours : plusieurs fils de discussion organisés par matière et surveillés/animés par des assistants de physique.
  1. Applications didactiques :  https://sites.uclouvain.be/didac-physique/didacphys/
Site web développé et entretenue par les collaborateurs de l’équipe d’enseignants contenant plusieurs sections tels que des rappels de la plupart des sujets traités pendant les cours, un lexique des termes utilisés en physique, des animations, des Questions Choix Multiple, des VRAI/FAUX, un formulaire, ….
La consultation de ce site web est optionnel. Il aide à fixer des concepts, s’entrainer à la résolution de problèmes ainsi que tirer le lien entre les différentes parties du cours.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

En raison de la crise du COVID-19, les informations de cette rubrique sont particulièrement susceptibles d’être modifiées jusqu’au 13 septembre.

L’évaluation se fait sur base de trois cotes :
Examen écrit : (Janvier, Juin et Septembre)
  1. Théorie : 14 QCM (8.5 points). Des questions portant sur les laboratoires sont possibles.
  2. Problèmes : 3 exercices (8.5 points). 2 inédits, 1 tiré du syllabus/TD
Cote de Travail Journalier : 3 points.
Cette cote est établie à partir des rapports de laboratoire et des interrogations pendant les séances de Travaux Pratiques.
Bibliographie
Livres de références :
J.Kane, M.Sternheim ”Physique” (3eme  'edition) Ed. Dunod
E. Hecht ”Physique” Ed. De Boeck
H. Benson ”Physique” Ed. De Boeck
Site moodle : http://moodleucl.uclouvain.be/course/view.php?id=7793
Nombreux documents disponibles :
Transparents du cours et syllabi.
Enoncés des exercices des TD.
Exercices supplémentaires.
Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Bachelier en sciences biomédicales

Bachelier en sciences pharmaceutiques