Enseignements

 

Les différentes périodes

La licence professionnelle TPE est une formation en apprentissage qui alterne 3 périodes université - entreprise suivant le schéma présenté ci-dessous. Une période longue en entreprise se déroule de mai à septembre. Une première immersion en entreprise de deux semaines a lieu début septembre avant le démarrage des enseignements à l’université si le contrat avc l'entreprise à été signé.

 

Les enseignements de la licence professionnelle TPE2E se divisent en trois grands groupes de modules : les modules d’harmonisation des connaissances, les modules d’enseignement général et les modules de formation technique.

Au début de la formation, des modules d’harmonisation des connaissances sont proposés aux étudiants pour les préparer à suivre les enseignements qui constituent la formation technique spécifique de la licence professionnelle.

Les modules d’enseignement général visent à fournir les compétences nécessaires au futur diplômé pour son insertion dans le monde professionnel.

Les modules de formation technique à la physique des énergies constituent le cœur de la licence professionnelle. Ils couvrent les principaux domaines physiques liés à la problématique de l’énergie et aux procédés associés : électricité, transferts thermiques et thermodynamique appliquée, mécanique des fluides, propriétés des matériaux. Un enseignement spécifique sur les procédés et systèmes de conversion de l’énergie complète ces modules.

Modules « harmonisation des connaissances »

Modules d’harmonisation des connaissances (60h – 5 ECTS)

Les intitulés complets de ces modules sont les suivants :

•   HC1 : Politique de l’énergie (24 h – 2,5 ECTS)

•   HC2 : Mathématiques (18 h – 1,5 ECTS)

•   HC3 : Matière et structure des matériaux (18h – 1 ECTS)

Préparent les étudiants à suivre les enseignements qui constituent la formation technique

 

Contenu

 

HC1

Politique de l’énergie

(CM : 24h)

Introduction à la physique de l’énergie

Les différentes formes de l'énergie et ses principales transformations, rendement et facteur de charge, unités et conventions, ordres de grandeur

Tour d'horizon des sources : principes de base, utilisations, potentiels, ordres de grandeurs

Contexte énergétique mondial actuel et futur, réserves en combustibles fossiles, contrainte climatique, consommation et évolution, ordres de grandeur

Concepts physiques de base : conservation de l'énergie et ses transformations, exemples d'installations et de chaînes énergétiques

Epuisement des ressources – matériaux critiques

HC2

Mathématiques

(CM-TD : 18h)

Rappels des fonctions de base
Rappels sur la dérivation
Rappels sur l'intégration
Rappels du Développement Limité
Rappels sur les opérateurs
Rappels sur les manipulation vectorielles
Rappels sur la résolution d'équation différentielles
Rappels sur la notion d'incertitude.

HC 3

Matière et structure des matériaux

(CM-TD : 18h)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les différents états de la matière : description macro-microscopique, définitions, énergie de liaisons.

Rappels d'atomistique : structure d’un atome ; nombres quantiques ; configuration électronique ; classification périodique et lien avec la nature des liaisons.

Liaisons dans les solides : covalente, ionique, métallique, Van der Waals, Hydrogène ; lien entre la nature des liaisons et les propriétés / entre les liaisons et la classe du matériau ; calcul des énergies de liaisons ioniques.

Le réseau cristallin : réseaux de Bravais, nœuds, directions et plans.

Les structures cristallines : structures métalliques, ioniques, covalentes, moléculaires.

Modules « enseignement général »

Nous avons rassemblé ici les enseignements nécessaires au futur diplômé pour son insertion dans le monde professionnel :

•   EG1 : anglais (22 h – 3 ECTS)

•   EG2 : formation à l’entreprise (12 h – 1 ECTS)

•   EG3 : construction d’un projet professionnel (12 h – 1 ECTS)

•   EG4 : simulation numérique (21 h –1 ECTS)

•   EG5 : traitement d’image (15 h – 1 ECTS)

Visent à fournir les compétences nécessaires au futur diplômé pour son insertion professionnelle

 

Contenu

 

EG1 Anglais

(CM-TD :22h)

Mise à niveau en anglais général

Formation à l'anglais scientifique et technique

Expression orale

EG2

Formation à l’entreprise

(CM-TD :12h)

Organisation des entreprises

Cadre juridique, administratif, économique

certification, normalisation, procédure qualité

EG3

Construction d’un projet professionnel

(CM-TD :12h)

Rédaction CV, lettres de motivation

Entretien d’embauche

Valorisation parcours et compétences

EG 4 Simulation numérique

(CM-TP :21h)

Interpolation polynomiale

Dérivation et intégration spatiale – équations différentielles ordinaires

Équations aux dérivées partielles et méthode des différences finies, consistance et stabilité

Initiation au logiciel de programmation MATLAB

simulation numérique appliquée aux phénomènes d'advection et de diffusion 1D et 2D

EG 5 Traitement d’image

 (TD : 15h)

La prise d’images numérique

Traitement d’une image numérique 

Traitement des vidéos numériques 

Formation technique à la physique des énergies (317 h – 23 ECTS)

 

Ces modules constituent la formation technique spécifique de cette licence professionnelle. Ils ont été élaborés de manière à permettre aux futurs techniciens d’appréhender une chaîne énergétique dans son ensemble, depuis la production jusqu’à l’utilisation finale, d’en évaluer ses performances et d’en connaître les principales caractéristiques technologiques, quelle qu’en soit la source primaire d’énergie. En conséquence, les enseignements portent sur les différents modes de transfert de l’énergie (chaleur, fluide), ses transformations (thermique, mécanique, électrique) et ses usages, et sont complétés par un module spécifique à la conversion de l’énergie et différents procédés de stockage. Ces modules couvrent les principaux domaines physiques liés à la problématique de l’énergie ainsi que les techniques qui leur sont associées. Leurs intitulés complets sont les suivants :

•   FT1 : électricité : production, transport, stockage (50h – 4 ECTS)

•   FT2 : thermique et technologies associées/thermodynamique appliquée (76 h – 5 ECTS)

•   FT3 : matériaux, propriétés et applications (57h – 5 ECTS)

•   FT4 : fluides : écoulements et transferts d’énergie (64h – 5ECTS)

•   FT5 : procédés de conversion  et stockage de l’énergie (70h – 4 ECTS)

La mise en œuvre de cet enseignement transversal s’appuie conjointement sur une approche pragmatique où les notions abordées sont appliquées à des cas réels, que les étudiants rencontreront au cours de leur formation en entreprise ou dans leur futur métier, et sur la cohérence entre les modules au travers d’applications communes qui sont étudiées sous des aspects différents. Par ailleurs, l’assimilation des nombreux concepts et phénomènes physiques est renforcée par un travail expérimental conséquent.

 

 

 

Contenu

 

FT1

Électricité : production, transport, stockage

(CM,TD, TP : 50 h)

Introduction à l’électricité : composants élémentaires, modélisation électrique (thévenin et Norton)

Régime périodique, puissance et introduction aux harmoniques

Sensibilisation à la sécurité électrique

Machines synchrone et asynchrones : alternateur, moteur,

Puissances triphasées le continu et l'alternatif,

Machine à courant continu, les inductances, les transformateurs et les convertisseurs non isolés tels que le redresseur, les convertisseurs DC/DC et les onduleurs.

 

FT2

Thermique et technologies associées/thermodynamique

(CM,TD, TP : 76 h)

 

Thermodynamique : système thermique fermé/ouverts

Travail et Chaleur

1er Principe de la thermodynamique

L’entropie et le 2nd Principe de de la thermodynamique

Modes de transferts de chaleurs (sans changement de phase)

Applications aux échangeurs de chaleur

Machines thermiques : application moteur, cycle frigorifique, cycle pompe à chaleur

FT3

Matériaux, propriétés et applications

(CM, TD, TP : 57 h)

Classification des matériaux

Défauts dans les cristaux

Propriétés mécaniques des matériaux

Propriétés électrique des matériaux

Propriétés électrochimiques des matériaux : piles électrochimiques et corrosion des métaux

 

FT4

Fluides : écoulements et transferts d’énergie

(CM,TD,TP : 64 h)

 

 

 

 

Introduction

Analyse dimensionnelle

Forcées exercées sur un fluide

Hydrostatique

Cinématique

Dynamique

Équations de bilan

Pertes de charge

Fluides parfaits incompressibles

Introduction à l’aérodynamique des rotors éoliens

FT5

 Procédés de conversion et stockage de l’énergie

 (CM,TD,TP : 70 h)

Procédés de stockage d’énergie thermique

Procédés de conversion d’énergie

Stockage de l’hydrogène

Matériaux à changement de phase

Matériaux bio-sourcés

Biomasse