L'école de mathématique propose un cursus complet dans le domaine depuis le bachelier jusqu'au doctorat en passant par les masters, et propose également l'agrégation de l'enseignement secondaire supérieur. Le groupe d'enseignement mathématique - GEM - offre également des ressources et un lieu de réflexion pour les enseignants du secondaire.
Le bachelier en sciences mathématiques
Le bachelier en sciences mathématiques s'étale sur trois ans et fournit une formation équilibrée et performante dans les disciplines de base des mathématiques. Il ouvre la porte à plusieurs masters dont les débouchés professionnels sont variés.
La première année du Bachelier a pour objectif d'exposer l'étudiant à un large éventail de matières comprenant les mathématiques fondamentales :
- analyse :
L’analyse mathématique s’intéresse à l’étude des propriétés des notions de convergence, dérivées et intégrales, et à la résolution de problèmes où elles interviennent. Vous serez amenés à étudier les fondements mathématiques de ces notions déjà rencontrés à l’école secondaire, à les généraliser à des fonctions de plusieurs variables réelles et d’une variable complexe, et à des espaces de dimension infinie (analyse fonctionnelle), à déterminer des manières efficaces et précises d’approximer des fonctions par des fonctions plus simples (développement de Taylor et séries de Fourier), à calculer et déterminer les propriétés de solutions d’équations différentielles. L’analyse mathématique sert de fondement à la théorie des probabilités et à l’analyse statistique, à la géométrie différentielle, à l’analyse numérique et à la modélisation par des équations aux dérivées partielles.
- algèbre et géométrie :
En algèbre, vous étudierez les systèmes d’équations linéaires à l’aide des concepts de matrices, applications linéaires et espaces vectoriels. En passant à un niveau d’abstraction supérieur, vous comprendrez les propriétés communes de classes d’objets munis d’opérations, comme les corps (nombres rationnels, réels, complexes), les anneaux (matrices, nombres entiers, polynômes). En géométrie vous vous intéresserez notamment aux propriétés des surfaces et de leur généralisation, notamment à la notion de courbure et au problème de plus court chemin (géodésique). L’algèbre et la géométrie jouent un rôle important par exemple dans la compréhension des théorie physiques modernes, la modélisation de systèmes mécaniques et dans l’analyse statistique de données multi-variées ou non linéaires.
mais aussi des cours orientés vers les applications des mathématiques :
- probabilités et statistiques :
En probabilités, vous étudierez des problèmes dans lesquels le hasard et l’incertitude apparaissent et vous établirez des fondements théoriques solides à la discipline. En statistiques, à l’aide d’outils de la théorie des probabilités, vous apprendrez à recueillir et analyser des données de manière fiable.
- analyse numérique et informatique :
En informatique, vous apprendrez à réaliser des programmes informatiques résolvant de problèmes à l’aide d’algorithmes. En analyse numérique, vous apprendrez à résoudre des problèmes mathématiques continus (analyse, géométrie et algèbre linéaire) à l’aide de calculs numériques sur un ordinateur. Par exemple, pour approximer une intégrale numériquement vous ferez calculer à l’ordinateur l’aire de rectangles approchant l’aire à calculer. Vous devrez contrôler l’erreur, provenant de l’erreur sur vos données, de l’erreur commise en calculant l’aire des rectangles plutôt que l’aire sous le graphe et les erreurs d’arrondis commises à chaque calcul par l’ordinateur. Vous devrez aussi veiller à ce que le temps de calcul reste raisonnablement court. Les techniques d’informatique et de calcul numérique permettent d’utiliser de manière efficace et précise les ordinateurs afin de résoudre des problèmes mathématiques complexes apparaissant en modélisation, en optimisation, en statistiques ou dans des problèmes mathématiques fondamentaux.
et des cours au choix dans diverses disciplines :
- économie, biologie, sciences de la terre, physique ou chimie.
Cette vaste palette de cours vise à aider l'étudiant pour affiner ses choix dans la suite du cursus.
En deuxième et troisième année du Bachelier, le programme est formé de cours obligatoires de mathématique et de deux blocs de cours au choix: un bloc Mathématique et un bloc Statistique et Informatique. L'étudiant complète son programme en choisissant des cours dans ces deux blocs. Cependant, avoir suivi tous les cours du bloc Statistique et Informatique est obligatoire pour les étudiants qui souhaitent un accès direct au master en science des données.
Au début du 2e bloc annuel, les étudiants doivent choisir une mineure (équivalent à une demi-année, répartie sur la deuxième et troisième année). Cette mineure vous permettra de développer des compétences complémentaires notamment en vue de votre projet de formation ou de votre projet professionnel. Il peut s'agir d'une mineure d'approfondissement en mathématiques pures et appliquées, d'ouverture vers un domaine proche (la physique, l'informatique, les statistiques, l'économie) ou correspondant à un projet personnel. Certaines mineures donnent l'accès au master correspondant. Les mineures sont coordonnées avec le conseiller aux études de l'école.
En sortant du bachelier en sciences mathématiques, l'étudiant se trouve devant un vaste choix de masters.
Les Masters
En sortant du Bachelier en mathématiques, l'étudiant se trouve devant un vaste choix de masters:
Le master [120] en sciences mathématiques, finalité approfondie ou didactique
Le master [60] en sciences mathématiques
Le master [120] en statistique, orientation générale
Le master [120] en statistique, orientation biostatistique
Le master [120] en sciences actuarielles
Le master [120] en science des données
En particulier, l'Ecole de mathématique organise :
- Le master en mathématiques à finalité approfondie vous offre une formation en mathématiques fondamentales en vous permettant de vous spécialiser dans les domaines de recherche des membres de l’école.
- Le master en mathématiques à finalité didactique vous offre une formation générale au métier d'enseignant du secondaire et une formation spécifique à l'enseignement des mathématiques. À la fin de ce programme, vous obtiendrez aussi le titre d'agrégé de l'enseignement secondaire supérieur.
L'Ecole de statistique, sciences des données et sciences actuarielles offre également des masters intéressants pour les bacheliers en sciences mathématiques.
L'agrégation de l'enseignement secondaire supérieur
Pour pouvoir enseigner dans l'enseignement secondaire supérieur vous devez être titulaire d'un titre "pédagogique" soit via la finalité didactique de votre master, soit via un diplôme d'agrégation. La faculté des sciences propose l'agrégation en mathémtiques mais aussi en chimie, biologie, physique et géographie et les conditions d'accès sont à vérifier attentivement en fonction du diplôme de master dont vous disposez.
Le doctorat et la recherche
Pour les titulaires d'un diplôme de master, il est possible d'entamer un doctorat dans la discipline de leur master. En entreprenant un doctorat en sciences, vous aurez l’occasion de développer des compétences mathématiques de pointe et de communication scientifique en résolvant des problèmes mathématiques et en développant de nouveaux concepts et méthodes mathématiques. N'hésitez pas à vous renseigner sur les thématiques de recherche de nos instituts et sur les démarches à entreprendre pour débuter un doctorat.
La mineure en mathématique pour non mathématicien
Si vous êtes inscrits à un programme de bachelier à l’UCLouvain dans une autre discipline que les mathématiques et que votre programme comprend déjà une introduction substantielle aux mathématiques (sciences de l’ingénieur, physiques, sciences économiques et gestion) vous pouvez suivre la mineure en mathématiques.
Le programme de la mineure vous proposera des cours dans les disciplines fondamentales que sont l’algèbre, l’analyse et la géométrie.
Le choix de votre mineure devra se faire en accord avec les règles de votre programme principal.