L3 Sciences et Technologies

L’évaluation continue intégrale s'appuie ici sur plusieurs activités obligatoires proposées durant l'année universitaire, notamment des mises en situation (stage, projets scientifiques et techniques, travaux pratiques, semaines de type "workshop", ...), qui permettent de développer la compétence "Savoir se former et travailler efficacement, seul ou en équipe, dans le cadre d'un projet scientifique".

Evaluation suivant la grille de compétences

L’évaluation continue intégrale s'appuie ici sur plusieurs activités obligatoires proposées durant l'année universitaire, notamment des mises en situation (stage, projets scientifiques et techniques, travaux pratiques, semaines de type "workshop", ...), qui permettent de développer la compétence "Savoir se former et travailler efficacement, seul ou en équipe, dans le cadre d'un projet scientifique".

Evaluation suivant la grille de compétences.

L’évaluation continue intégrale s'appuie ici sur plusieurs activités obligatoires proposées durant l'année universitaire, notamment des mises en situation (stage, projets scientifiques et techniques, travaux pratiques, semaines de type "workshop", ...), qui permettent de développer la compétence "Savoir se former et travailler efficacement, seul ou en équipe, dans le cadre d'un projet scientifique".

Evaluation suivant la grille de compétences

Le coeur de cette UE est la diagonalisation de matrices en petite dimension (jusqu’à 4), à l’aide notamment du polynôme caractéristique pour la détermination des valeurs propres. Des applications sont ensuite proposées (par exemple étude de systèmes différentielles ou éventuellement de phénomènes aléatoires) et prétextes à des révisions d’outils calculatoires déjà rencontrés par les étudiants en L1 et L2 (systèmes linéaires, déterminant, nombres complexes, équations différentielles, éventuellement probabilités). Il s'agit donc aussi bien d'algèbre que d’analyse.

1. Généralités : ◦ rappels sur les nombres complexes, ◦ rappels sur le déterminant (aspects calculatoires, aspects géométriques en dimension 2 et 3) ◦ raisonnement et argumentation : traduire, reformuler, connecter son raisonnement
2. Algèbre linéaire : ◦ rappels sur les éléments propres d’une matrice carrée (valeur propres, vecteur propre, espace propre) ◦ rappel sur le déterminant (aspect matriciel) et ses propriétés ◦ théorème du rang (matriciel), ◦ recherche des valeurs propres à l’aide du polynôme caractéristique ◦ recherche des vecteurs propres à l’oeil (ou en résolvant le système linéaire associé si besoin) ◦ notion de matrices diagonalisables : aspect pratique (de nombreux exemples pratiques seront présentés en dimensions 3 et 4), ◦ notion de matrices trigonalisables : aspect pratique (quelques exemples seront présentés en dimensions 3 et 4),

Remarque : seuls sont abordés les aspects calculatoires et matriciels. En particulier, la théorie abstraite de la réduction des endomorphismes n’est pas abordée dans ce cours, ni même la notion d’endomorphisme.

3. Systèmes différentiels : ◦ rappels sur les équations différentielles simples d’ordre 1 et 2 ◦ Résoudre un système différentiel de taille 2 ◦ Tracer un portrait de phase en dimension 2 ◦ recherche des valeurs propres à l’aide du polynôme caractéristique recherche des vecteurs propres à l’oeil (ou en résolvant le système linéaire associé si besoin)

• savoir faire des calculs algébriques avec les nombres complexes
• savoir résoudre une équation différentielle simple d'ordre 1 et 2 avec second membre
• savoir utiliser le théorème du rang pour une matrice
• savoir calculer un déterminant quelconque
• savoir en pratique diagonaliser une matrice en petite dimension
• savoir déterminer si une matrice n’est pas diagonalisable
• savoir en pratique résoudre un système différentiel à deux fonctions inconnues et étudier la trajectoire de ses solutions (portrait de phase) construire un raisonnement, argumenter, reformuler

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés)

1. Probabilités

• notion de variable aléatoire, loi de probabilité, représentation, espace probabilisé, conditionnement, indépendances entre deux variables aléatoires.
• paramètres caractéristiques d’une loi de probabilité : espérance, variance, fonction de masse, de densité et de répartition, fonction génératrice des moments.

2. Statistiques

• Estimateurs et estimation
• Introduction aux tests statistiques

L'objectif de cette UE est d’approfondir les outils calculatoires en particulier de probabilités (expériences aléatoires, univers, évènements, variables aléatoires, caractéristiques d'une variable aléatoire, indépendance entre variables aléatoires) et de statistiques (estimations de paramètres, tests statistiques) en insistant sur les aspects de modélisation de données en biologie. Utilisation du logiciel R pour illustrer les notions théoriques.

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, et TP sur le logiciel R, annales et corrigés

Utiliser les notions et le vocabulaire propres à la théorie des probabilités Modéliser des phénomènes aléatoires simples à l’aide des lois usuelles classiques (loi binomiale, loi de Poisson, loi exponentielle, loi normale). Maîtriser les outils calculatoires permettant d’obtenir les quantités recherchées, notamment à l’aide de la fonction génératrice des moments. Construire et rédiger un test statistique de façon autonome pour répondre à une question concrète

Suites numériques ; connaissances élémentaires sur les séries ; intégrales de fonctions continues définies sur un segment.

Dans cette UE, on étudie des limites d’objets mathématiques définis par des expressions dans lesquelles interviennent plusieurs variables de natures différentes (variables libres ou muettes) : séries, intégrales généralisées, fonctions définies par une intégrale à paramètre.

• Séries numériques : étude de la convergence ; • Intégrales généralisées : calcul, étude de la convergence ; • Fonctions définies par une intégrale à paramètre : calculs de limites et étude de la dérivabilité à partir du théorème de convergence dominée (admis) et de ses corollaires. Applications au calcul de certaines intégrales généralisées.

• Savoir étudier la nature d’une série ou d’une intégrale généralisée ; • Appliquer le théorème de convergence dominée ou ses corollaires pour étudier une fonction définie par une intégrale à paramètre ; • Savoir manipuler des expressions mathématiques faisant intervenir des variables de natures différentes ; • Savoir construire un raisonnement rigoureux composé d’une succession d’arguments élémentaires ; Synthétiser les idées importantes d'une démonstration pour en extraire des méthodes de résolutions de problèmes.

Enseignement intégré, les notions sont appréhendées via la résolution en autonomie d’exercices ou de problèmes et la réalisation en commun de fiches de synthèse. Mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques dès le début du cours.

Cette UE permet de consolider et de poursuivre l'étude de l'algèbre linéaire. On étudie plus profondément les applications linéaires, sans se limiter aux petites dimensions, et leur lien avec le calcul matriciel. Le rang et le noyau sont étudiés, ainsi que le théorème du rang. Enfin, la notion de changement de base est ici centrale. Les exercices proposent, sans qu'aucune théorie ne soit alors abordée dans ce module, des situations concrètes de réduction des endomorphismes. On peut alors faire résoudre des systèmes simples d'équations différentielles ou de suites récurrentes.

1. introduction au calcul matriciel,
2. notion d'espaces vectoriels et exemples typiques d'espaces vectoriels (R2, R3, nombres complexes, généralisation des vecteurs à Rn et Cn, polynômes, fonctions, suites matrices),
3. famille libre et génératrice,
4. bases et dimension,
5. notion d'application linéaire (définition, vocabulaire, comment construire une application linéaire de E → F, noyau et image),
6. matrices et applications linéaires (Écriture matricielle d'un vecteur, d'une application linéaire, interprétation des opérations matricielles),
7. changement de base d'une application linéaire/matrice, somme directe de sous-espaces vectoriels.

• vérifier qu'une famille de vecteurs est libre et/ou génératrice, • déterminer une base et la dimension d'un espace vectoriel simple, • vérifier qu'une application est linéaire, • déterminer le noyau et l'image d'une application linéaire, • écrire la matrice d'une application linéaire dans des bases données, effectuer un changement de base sur l'écriture d'une application linéaire.

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés)

Cette UE constitue une introduction à l'optique ondulatoire. L'essentiel de l'enseignement porte sur la lumière conçue comme une onde et la description des phénomènes physiques interprétables dans ce cadre.

1. Conditions d'interférences à deux ondes. Cohérence temporelle. Interféromètre de Michelson.
2. Interférence à N ondes. Réseau. Interféromètre de Fabry-Perot.
3. Interférences en lumière polychromatique.
4. Diffraction de Fraunhofer.

• connaitre la notion de cohérence temporelle • savoir appliquer la formule de Fresnel pour étudier différents systèmes interférentiels • être capable d’étudier la diffraction à travers une ou plusieurs fentes minces dans les conditions de Fraunhofer.

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés)

Cette UE porte sur les ondes électromagnétiques. Le cours est construit autour des équations de Maxwell qui sont postulées dès le début du cours. La suite du cours traite des ondes électromagnétiques dans différents contextes.

1. Forme locale du théorème de Gauss
2. Théorème d’Ampère et forme locale du théorème d’Ampère
3. Équations de Maxwell.
4. Propagation d'une onde électromagnétique dans le vide. Solution en ondes planes et sphériques. Notation complexe.
5. Énergie électromagnétique. Vecteur de Poynting. Quantité de mouvement du champ électromagnétique. Pression de radiation. Notion de photon.
6. Propagation dans un milieu faiblement dispersif. Vitesse de phase et de groupe.
7. Réflexion d'une onde électromagnétique sur un conducteur parfait.

Approfondissement en électrostatique et magnétostatique. Maitriser l’utilisation des équations de Maxwell pour étudier la propagation d’une onde électromagnétique dans le vide ainsi que dans les milieux faiblement dispersifs

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés)

Cette U.E. porte sur les oscillateurs, le couplage des oscillateurs ainsi que la propagation des ondes mécaniques. Le premier chapitre, qui porte sur le pendule simple non amorti et le système bloc-ressort non amorti, permet de réviser les bases de la mécanique du point. Nous étudions ensuite l’oscillateur amorti. Une partie importante du cours est ensuite consacrée à la résonnance. Après cette étude des oscillateurs à un degré de liberté, nous passons à l’étude des oscillateurs couplés pour ensuite étudier la propagation d’une onde mécanique

1. Oscillateur non amorti à un degré de liberté.
2. Oscillateur amorti à un degré de liberté.
3. Oscillateur forcé à un degré de liberté : résonance.
4. Oscillateurs couplés à deux degrés de liberté. Modes normaux.
5. Oscillateurs couplés à N degrés de liberté. Mode propre. Corde de Melde.

Etre capable d’étudier un oscillateur libre, amorti ou forcé. être capable d’étudier la relation de dispersion d’une chaîne d’oscillateurs couplés et d’établir l’équation de propagation d’une onde à partir d’un modèle microscopique d’oscillateurs couplés

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés)

Cette UE en classe inversée poursuit un double objectif : • Aider les étudiants à développer leur autonomie dans les apprentissages, • Personnaliser l'enseignement en fonction des projets personnels des étudiants.

projet informatique sur le semestre. Des ressources en ligne constitueront un support permettant aux étudiants de progresser en autonomie sur le sujet choisi et de venir en classe pour des sessions encadrées plus conventionnelles (séances de questions/réponses, travaux pratiques, exercices, d'entraînement...) par un enseignant référent.

projet tutoré

connaissance de base en programmation.

Chimie de la L1 parcours BCST ou PCST, Chimie de la L1 Biotechnologie Chimie de la L1 santé

Première partie : Notions en réactivité chimique

Dessiner un diagramme énergétique pour une réaction endothermique ou exothermique
Expliciter la notion d’énergie d’activation d’une réaction chimique
Différencier un intermédiaire réactionnel et un état de transition 
Identifier les différents intermédiaires réactionnels

Deuxième partie : Réactivité des dérivés halogénés

Donner le nom et les propriétés physico-chimiques des dérivés halogénés
Décrire la réactivité d’un dérivé halogéné dans une réaction de Substitution Nucléophile d’ordre 1 et 2 sur le plan mécanistique, cinétique et stéréochimique
Décrire la réactivité d’un dérivé halogéné dans une réaction d’Elimination d’ordre 1 et 2 sur le plan mécanistique, cinétique et stéréochimique
Anticiper une compétition entre une réactivité d’ordre 1 et d’ordre 2 pour une Substitution Nucléophile et une Elimination
Anticiper une compétition entre des réactions de Substitution Nucléophile et d’Elimination
Détailler la synthèse et les propriétés physico-chimiques des organométalliques (organolithiens et organomagnésiens)

Troisième partie : Réactivité des dérivés carbonylés : aldéhydes et cétones

Donner le nom et les propriétés physico-chimiques des dérivés carbonylés
Identifier les principales réactivités des dérivés carbonylés (addition, oxydation, réduction et réactivités des énolates)
Décrire la réaction d’addition de diverses nucléophiles (faibles et forts) sur un dérivé carbonylé
Anticiper les produits issus d’une réaction d’oxydation et de réduction des dérivés carbonylés

Quatrième partie : Synthèse et réactivité des alcools

Donner le nom, la classe et les propriétés physico-chimiques des alcools
Décrire la synthèse des alcools à partir de dérivés halogénés et carbonylés
Détailler les différentes réactivités des alcools

Cinquième partie : Pratique de laboratoire

Choisir la verrerie et suivre un protocole expérimental établi
Mettre en place des réactions chimiques basées sur des réactivités connues
Apprendre le fonctionnement de matériels courants de laboratoire
Rédiger un compte rendu de travaux pratiques

OAV 1 : Dessiner un diagramme énergétique détaillé d’une transformation chimique en y incluant les intermédiaires et les états de transition OAV 2 : Détailler les réactions de Substitution Nucléophile (SN) et d’Elimination (E) d’ordre 1 et 2 de dérivés halogénés et alcools OAV 3 : Prédire l’ordre 1 et 2 pour les réactions de Substitution et d’Elimination et anticiper les compétitions SN vs. E OAV 4 : Décrire la préparation des dérivés carbonylés et exposer la réactivité des aldéhydes et cétones vis-à-vis de nucléophiles faibles et forts; d’oxydants et de réducteurs OAV 5 : Réaliser une synthèse chimique basée sur une réactivité connue en suivant un protocole expérimental établi

Enseignements avec cours magistraux, travaux dirigés, travaux pratiques et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés, tests en ligne). Interrogations en TD, partiel, examen.

« Chimie Organique », N. Rabasso, De Boeck. « Chimie Organique », J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wothers, Oxford. « Traité de Chimie Organique », P. Vollhardt et N. Schore, De Boeck. « Chimie Organique : Tout le cours en fiches », J. Maddaluno, V. Bellosta, I. Chataigner, F. Couty, L. Garcia, A. Harrison-Marchand, M.-C. Lasne, C. Lopin-Bon, J. Rouden, Dunod

Cette unité d’enseignement est l’occasion pour les étudiants de L3 de s’initier à la méthodologie spécifique au cycle de développement de logiciels. Depuis la spécification des besoins jusqu’au déploiement d’un logiciel, chaque étape requiert des méthodes plus ou moins formelles qui seront abordées en cours pour en appliquer les principes durant le cours pour la réalisation d’un projet en équipes.

Le choix des sujets de projets est assez libre, mais cela est défini dès la première séance. La contrainte est que le projet comporte une technique informatique nouvelle (en général issue de l’Intelligence Artificielle) à acquérir.

À la fin de cette UE les étudiants auront développé leur capacité à :

• Programmer proprement et efficacement, conformément aux consignes données (hygiène typographique générale du code ; qualité des docstrings pour chaque fonctions, méthodes, classes, … ; qualité des tests réalisés) ;
• Travailler en équipe (modélisation, répartition de la charge de travail, intégration des différentes étapes du projet) ;
• Traduire informatiquement un problème selon un cahier des charges ;
• Rédiger un document technique de documentation de leur projet (documentation pour les utilisateurs et documentation pour les développeurs).
• Présenter le projet en un temps limité et répondre aux questions d’un jury.

Notions de chimie générale et de chimie organique de L1-L2 ou de DUT Chimie. notions de base de biologie (lycée)

• Généralités sur le risque chimique, physico-chimique et toxique au laboratoire, dans la société et pour l'environnement. • Notions d'écotoxicologie et biogéochimie des polluants :

• polluants dans l'environnement, divers types de pollutions
• cycles biogéochimiques (carbone, azote…) et leur perturbation par l'Homme,
• impact des polluants sur les écosystèmes. • Toxicologie humaine et impacts sur la santé :
• origine et voies d'exposition aux substances étrangères xénobiotiques (alimentation, polluants, COVs, exposition professionnelle, industrie, agriculture…),
• notions de toxicologie : toxicité aigüe, toxicité à long terme,
• métabolisme des xénobiotiques ; effets cellulaires (cibles),
• exemples de xénobiotiques cancérogènes, reprotoxiques, perturbateurs endocriniens.

OA1 : Être sensibilisé aux risques physico-chimiques, toxiques et écotoxiques liés entre autres aux activités de chimie (recherche / industrie) et à leur prévention OA2 : Acquérir des notions de base sur l'action des substances étrangères (xénobiotiques) sur l'organisme (toxicologie) et sur l'environnement (écotoxicologie) OA3 : Savoir établir un état de l'art (au niveau licence) de synthèse bibliographique des connaissances concernant l'impact toxicologique et/ou écotoxicologique de substances xénobiotiques.

Cours et travaux dirigés (dont études de cas). Mise à disposition de documents sous forme numérique. Travail personnel collaboratif des étudiants de synthèse bibliographique et analyse de publication scientifique, donnant lieu à une soutenance.

PICOT André, MONTANDON Frédéric (coordonnateurs). Écotoxicochimie appliquée aux hydrocarbures. Editions Lavoisier. 2013. PICOT André, DUCRET Jean. Sécurité et prévention des risques en laboratoire de chimie et de biologie (3e Éd.). Editions Lavoisier. 2013. RAMADE François. Introduction à l’écochimie – Les substances chimiques de l’écosphère à l’homme. Editions Lavoisier. 2011 RAMADE François. Éléments d'écologie. Écologie appliquée (7e Éd.). Dunod. 2012.

L’objectif de cette UE est compléter les notions indispensables de chimie. On s’intéressera aux notions de base de la science des polymères (formule chimique d'un polymère ; principales voies de synthèse ; propriétés mécaniques, thermiques et/ou spécifiques) ainsi qu’aux principes de la chimie verte (concept d'économie d'atomes ; nouveaux solvants compatibles avec l'environnement ; minimisation dans la formation des sous-produits ; utilisation de ressources renouvelables et des biotechnologies)

Représenter en machine un graphe par une matrice d'adjacence, par une liste d'adjacence ou par une liste d'incidence, Écrire, en Python, une classe Graphe adaptée à la réalité du problème étudié, Expliquer et implémenter les algorithmes classiques de la théorie des graphes

Savoir programmer proprement et efficacement, conformément aux consignes données (hygiène typographique générale du code ; qualité des docstrings pour chaque fonctions, méthodes, classes… ; qualité des tests réalisés), Savoir travailler en équipe (modélisation, répartition de la charge de travail, intégration des différentes étapes du projet), Savoir modéliser en termes de graphes un problème donné, Savoir rédiger un document technique de documentation de leur projet (documentation pour les utilisateurs et documentation pour les développeurs).

UE mutualisée avec la L3 biologie

Cette UE propose une étude principalement expérimentale de la transmission d’un signal sonore. Il s’agit donc de construire et analyser de modèle théorique du comportement d’un circuit simple :
 - pour en prédire le comportement,
 - pour pouvoir analyser et concevoir des circuits plus complexes dans sa formation future,
 - pour acquérir la démarche et les modèles généraux en physique (mécanique, fluides, optique,. . .)

1. Transducteurs, capteurs et signaux
2. Filtre R-C ou C-R
3. Tracé de diagramme de Bode
4. Simulation avec Scilab
5. Amplification en tension
6. Limites de l’amplification en tension
7. Transmission audio sur fibre optique plastique
8. Modélisation des circuits par leur réponse en fréquence Filtres, diagramme de Bode, expression littérale temporelle et diagramme de Fresnel

• réaliser des circuits réalisant des fonctions simples de filtrage,
• effectuer des mesures de dynamique sur ces systèmes électroniques,
• construire la simulation de la dynamique d’un système physique (électronique / mécanique) simple (premier ordre)

Enseignement principalement sous forme de travaux pratiques d’électronique et d’informatique (logiciel Scilab).

Dans cette UE, les étudiants auront à mettre en pratique les compétences qu'ils ont acquises en informatique afin de découvrir les techniques d'analyse de données basées sur la statistique multivariée. Outre leur intérêt dans de nombreuses disciplines scientifiques, ces techniques permettent de renforcer les compétences relatives à la représentation des données complexes (multiples dimensions, de types hétérogènes) et l'algorithmique, tout en constituant une application des notions de statistique et d'algèbre.

rendre les étudiants autonomes dans l'étude et l'exploration de données à l'aide d'outils numériques

UE5.60 Ingénierie

Cette UE utilise en prérequis les notions vues dans l’UE5.60 Ingénierie. Dans sa continuité, la première partie du module est dédiée à la modélisation RLC de capteurs et de circuits grâce à des relevés expérimentaux. Ensuite, une quinzaine d’heures sont consacrées à la réalisation d’un prototype de système d’ingénierie original, souvent proposé par les étudiants. 
Les objectifs de ce projet sont de :
— proposer une solution de contrôle d’un système mécatronique à l’aide de capteurs (optiques, biologiques, lidar etc…) et du traitement de leurs signaux par carte à microcontrôleur (ex : Arduino, Raspberry PI…)
— commander le matériel manquant et réaliser le prototype, — évaluer les performances du prototype.

• Etablir le modèle de la dynamique d’un système électronique de type RLC,
• réaliser les fonctions élémentaires de l’électronique analogique (amplification / filtrage) en ajustant leurs paramètres pour optimiser l’acquisition de signaux en provenance de capteurs,
• réaliser un prototype de système original intégrant des capteurs et leur traitement à l’aide d’une carte à microcontrôleur (Arduino, Raspberry PI).

Chaque séance dure 3h. Séance 01 et 02 : TP Modélisation de capteurs
Fin de la séance 02 : Premières propositions d’un système original Séance 03 : Modélisation RLC Réponse temporelle
Fin de la séance 3 : Premières propositions de commandes pour le projet
Séance 04 : Modélisation RLC Réponse fréquentielle
Fin de la séance 4 : Établissement d’un premier cahier des charges, choix définitif des commandes de matériel pour le projet
Séance 05 3h Projet 1 et distribution du devoir de synthèse
Séance 06 3h QCM et rendu du devoir de synthèse
Séance 07 à 10 : Projet 
Séance 11 : Soutenance des projets

Enseignement principalement sous forme de travaux pratiques / projets d’électronique et d’informatique

Cette UE est la suite de l'UE Analyse I et ne peut être suivie sans celle-ci. L'objectif de ce module est de poursuivre l'étude de la théorie des séries dans deux cadres particulièrement importants : les séries entières et les séries de Fourier. On admettra le théorème de Dirichlet ainsi que l'égalité de Parseval en vue de pouvoir réaliser des calculs concrets et parlants.

1. séries numériques et séries de fonctions,
2. intégrales généralisées et à paramètres,
3. séries entières (définition, régularité, développements en séries entières),
4. équations différentielles (notamment la recherche de solutions particulières sous forme de séries entières),
5. séries de Fourier (expression des coefficients, énoncé du théorème de Dirichlet et de l'égalité de Parseval, application au calcul de sommes).

• déterminer le rayon de convergence et calculer la somme d'une série entière, • chercher une solution particulière d'une équation différentielle sous forme d'une série entière, • développer une fonction simple en série entière, • calculer des coefficients de Fourier d'une fonction périodique, • développer une fonction périodique explicite en série de Fourier, • calculer des sommes de séries grâce à un développement en série de Fourier

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés)

Cette UE porte sur les fluides aux repos et en mouvement. La première partie porte sur les fluides au repos. La seconde partie du cours porte sur les fluides en mouvement.

1. Les fluides au repos.
2. Cinématique des fluides : description Lagrangienne et Eulérienne. Ecoulement incompressible et irrotationnel.
3. Conservation de la masse. Bilan sur un système fermé et sur un système ouvert.
4. Les fluides Newtonien. Équation de Navier-Stockes. Loi de Poiseuille.
5. Notion de couche limite. Ecoulement parfait. Equation d’Euler.
6. Théorème de Bernoulli. Perte de charges.

• être capable de calculer la pression dans un fluide au repos compressible et incompressible • être capable de calculer la force pressante exercée par un fluide sur les parois • être capable d’utiliser la conservation du débit massique ou volumique • être capable d’utiliser et d’expliquer physiquement la notion de dérivée particulaire • être capable de trouver la solution à l’équation de Navier-Stokes dans quelques cas particuliers • être capable de retrouver la loi de Poiseuille être capable de démontrer et d’utiliser le théorème de Bernoulli

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés)

Cette U.E. est une introduction à la physique quantique Expériences pour comprendre

1. La mécanique quantique ondulatoire
2. La mécanique quantique matricielle

Cet enseignement vise à introduire les principes fondamentaux de la théorie quantique qui permet d’expliquer le comportement des atomes ou des particules comme l’électron ou le photon. Cette physique créée il y a un siècle nécessite un formalisme mathématique différent de celui utilisé en mécanique classique. Cet enseignement débute par des expériences simples mettant en œuvre le photon où nous abordons la logique quantique. La notion de fonction d’onde et l’équation d’évolution de Schrödinger sont ensuite introduites pour aborder la quantification de l’énergie et comprendre l’effet tunnel. Puis dans le cadre du formalisme matriciel de Dirac, la notion d’espace des états et son lien avec les mesures physiques sont utilisés pour étudier la molécule d’ammoniac. Une introduction à la cryptographie quantique clôt ce cours.

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés)

J. Bobroff, La quantique autrement, édition Flammarion
T. James, Magique quantique, édition Dunod
M. Burniat, T. Damour, BD Le mystère du monde quantique, édition Dargaud
B. Clegg, Physique quantique en 30 secondes, édition Hurtubise

Cette UE est la continuité de l’UE Mathématiques générales 1. On poursuit la conceptualisation de notions déjà vues en première et deuxième année. Le cours se divise en deux parties. En algèbre, on introduit les concepts de base de l'algèbre bilinéaire (notion de produit scalaire et son abstraction aux espaces euclidiens et hermitiens). La partie d'analyse est l'occasion de manipuler les fonctions de plusieurs variables (un peu de topologie du plan, régularité, intégration). L'objectif est de faire passer aux étudiants la définition d'une différentielle, ainsi que la formule de changement de variable dans les intégrales doubles ou triples.

1.Algèbre bilinéaire :

• rappels sur les projecteurs et les symétries en algèbre linéaire,
• notion de produit scalaire (et de norme), exemples,
• Inégalité de Cauchy-Schwarz,
• notion de base orthonormée ; théorème de Pythagore,
• procédé d'orthogonalisation de Schmidt,
• notion de projection orthogonale,
• notion d'endomorphisme symétrique et d'endomorphisme orthogonal,
• théorème spectral.

2. Analyse :

• notion de fonction de plusieurs variables ; exemples des polynômes,
• régularité des fonctions de plusieurs variables : ▪ introduction à la topologie de Rn, ▪ notion de limite et continuité d'une fonction de plusieurs variables, ▪ notion de dérivées partielles d'une fonction de plusieurs variables,
• notion de développements limités d'une fonction de plusieurs variables à l'ordre 1 et 2 (avec introduction de la jacobienne et de la hessienne),
• recherche d'extrema,
• calcul intégral : ▪ calcul d'intégrales doubles et triples, ▪ changement de variables dans les intégrales multiples.

• vérifier qu'une famille de vecteurs est libre et/ou génératrice, • déterminer une base et la dimension d'un espace vectoriel simple, • vérifier qu'une application est linéaire, • déterminer le noyau et l'image d'une application linéaire, • écrire la matrice d'une application linéaire dans des bases données, • effectuer un changement de base sur l'écriture d'une application linéaire.

Cette UE a pour objectif de permettre aux étudiants de L3 de renforcer et compléter leurs savoirs en biologie avant l’entrée en master ou en école d’ingénieur. Les cours/TD permettent d’aborder les notions fondamentales de la génétique des populations, de la science de l’amélioration des plantes et de l’immunologie. Des séances de méthodologie (rédaction, analyse de document, préparation d’oraux) sont aussi organisées pendant le semestre.

Cette unité d’enseignement est une introduction, par la pratique, à la cryptographie et la cryptanalyse (l'art de protéger ou révéler des messages confidentiels). Votre mission si vous l'acceptez sera déchiffrer une série de messages secrets illustrant quelques grands principes de la discipline. Leur déchiffrement nécessitera la compréhension de l’algorithme de chiffrement, mais aussi de ses faiblesses, et la mise en pratique informatique d’une attaque exploitant celles-ci.

Cette unité d'enseignement est dans la continuité de l'UE OP5.i03, mais reste indépendante de cette dernière. Il s'agit là encore d'un enseignement en classe inversée qui poursuit le même double objectif que l’UE OP5.i03 : • permettre aux étudiants de développer leur autonomie dans les apprentissages, • personnaliser l'enseignement en fonction des projets personnels des étudiants.

UE de mathématiques et physiques du L2

Contenu adapté suivant le choix de chaque étudiant

Renforcement et approfondissement en math et physique

Cette U.E. est une introduction à la physique statistique. L’objectif principal du cours est de donner une vision microscopique de l’entropie vue en thermodynamique.

1. Le mouvement Brownien.
2. Notion de micro et macro état.
3. Interprétation statistique de l'entropie.
4. Le cristal paramagnétique.
5. L'atmosphère isotherme : Introduction au facteur de Boltzmann.
6. Système à deux niveaux. Paramagnétisme. Loi de Curie.
7. Capacité thermique : Gaz polyatomique et modèle d'Einstein des solides.
8. Distribution de Maxwell des vitesses d'un gaz parfait de particules à l'équilibre.

être capable de calculer l’entropie dans un ensemble microcanonique et de calculer les grandeurs thermodynamiques d’un ensemble canonique

Enseignement de type classique avec cours, travaux dirigés et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés

Connaissances de base (niveau L2) en biologie végétale, physiologie végétale, biologie moléculaire et cellulaire, microbiologie.

Les plantes sont des organismes sessiles qui doivent constamment faire face à la pression exercée par des changements (contraintes ou facteurs de stress) de leur environnement biotique et abiotique. En réponse à une pression constante (ex : dérèglement climatique) ou une pression soudaine (ex : attaque d’un microorganisme), les plantes ont la capacité de répondre et de s’adapter à ces changements. Cette UE a pour objectif de donner aux étudiants une vision intégrée des réponses des plantes aux contraintes biotiques et abiotiques de l’environnement, et ceci à différentes échelles de l’organisme (de la cellule à l’organisme entier dans son environnement) et de temps. Programme détaillé : Cours (12h30) : 1. Innovations et adaptation des végétaux au milieu terrestre (1h) 2. Réponses des plantes aux contraintes abiotiques (eau, sel, température, métaux lourds) (3h) 3. Réponses des plantes aux contraintes biotiques (phytopathologie, symbiose) (7h) 4. La réponse redox des plantes au changement climatique (1h30) TD (4h30) : 1. Adaptations de l'appareil reproducteur en relation avec le mutualisme de pollinisation (1h30) 2. Contraintes abiotiques (1h30) 3. Analyse d’articles (intégration des signaux) (1h30) TP (28h) : 1. Adaptations de l'appareil végétatif à la contrainte hydrique (3h) 2. Réponses moléculaires, cellulaires et métaboliques de plantes soumises à un stress salin (9h) 3. Rôle de l’acide salicylique et de l’état redox cellulaire dans la résistance d’Arabidopsis thaliana à la bactérie phytopathogène Pseudomonas syringae pv. tomato (9h) 4. Analyse d’une interaction symbiotique et de l’impact du stress salin sur celle-ci (7h)

Au terme de cet enseignement, l’étudiant sera capable de : OAV1. Énumérer les grandes innovations et adaptations des végétaux au milieu terrestre, et les replacer dans leur contexte évolutif. OAV2. Démontrer les différentes stratégies adaptatives des végétaux (morpho-anatomiques et physio-métaboliques) en les connectant avec les caractéristiques majeures de leur milieu de vie (transition saisonnière, milieux extrêmes). OAV3. Décrire les principaux mécanismes (moléculaires, cellulaires et physiologiques) et principales voies de signalisation impliqués dans la réponse des plantes aux contraintes abiotiques (eau, sel, métaux lourds, changements climatiques – faibles/fortes températures, fort taux de CO2) et biotiques (organismes mutualistes/symbiotiques et parasitaires) de l’environnement. OAV4. Expliquer comment les variations environnementales impactent le développement des plantes et leurs écosystèmes, et comment ces dernières y répondent pour s'y adapter. Illustrer l'influence de ces variations sur les enjeux sociétaux et écologiques. OAV5. Appliquer un ensemble de techniques expérimentales variées et couramment utilisées dans le domaine des sciences du végétal, pour étudier l'influence de contraintes environnementales sur la croissance des plantes à différentes échelles (macroscopique, microscopique ou moléculaire/métabolique). Analyser, interpréter et discuter les résultats obtenus en regard des données de la littérature. Formuler des hypothèses et développer un esprit critique. Rédiger un compte-rendu écrit suivant le format d’un article scientifique.

L’UE est organisée en 2 blocs thématiques : après une brève introduction sur l’adaptation des plantes au milieu terrestre, l’UE se focalisera sur 1) les réponses des plantes aux contraintes abiotiques (stress salin, stress hydrique, températures extrêmes, fort CO2), et 2) les réponses des plantes aux contraintes biotiques (interactions parasitaires et mutualistes/symbiotiques). Chaque bloc comporte une partie de cours, complétée par plusieurs séances de TP visant à renforcer les connaissances théoriques et pratiques sur des exemples précis d’adaptation des plantes aux contraintes de l’environnement. En fin d’UE, une séance de TD sous la forme d’une analyse d’article permettra de mettre en relief un des aspects abordés lors du cours interactions symbiotiques. L’évaluation de l’UE comporte 3 comptes-rendus notés de TP (dont 2 seront à rédiger sous la forme d’un article scientifique), un exercice noté (analyse de données issues de la littérature menée en parallèle d’expériences lors d’un TP), et une note d’examen écrit terminal. L’examen écrit porte sur toutes les notions vues au cours de l’UE (cours, TD et TP).

Définition de l’avancement et la quantité de matière. Réaliser un tableau d’avancement. Connaissances en mathématiques (fonction exp, ln, log, dérivées partielles)

Cette UE doit permettre aux étudiants de consolider et accroître leurs connaissances en thermodynamique et en chimie des solutions.

1. Thermochimie du premier principe et du second principe et applications Les équilibres en solution aqueuses : équilibres acido-basiques, équilibres de complexation, équilibres de précipitation, équilibres d'oxydo-réduction.

• Acquérir de nouvelles notions en thermodynamique et sur les équilibres en solution aqueuse • Concevoir une carte heuristique (lier des notions entre elles) • Comparer et interpréter des grandeurs caractéristiques • (Proposer un raisonnement scientifique construit dans le cadre d’une résolution de problème). • Analyser des protocoles/résultats expérimentaux. • Communiquer sur des notions scientifiques

Enseignement de type classe inversé avec cours travaillé en autonomie à l’aide d’un support de cours et des quizz, échanges, résolutions d’exercices ou problèmes, présentations orales d’applications par les étudiant.es, parties d’un jeu pédagogique ou réalisation de cartes conceptuelles en séance. Mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés) dès le début du cours.

Chimie des solutions, De l'élémentaire aux calculs numériques Marc Blétry, Marc Presset, De Boeck http://pac.unisciel.fr/chimie-des-solutions/