Instrumentation, mesure, modélisation : Fiche UE : Offre de formation

Unité d'enseignement : Instrumentation, mesure, modélisation

Nombre de crédits de l'UE : 6
Code APOGEE : PHY3091L

Responsabilité de l'UE :

BREDY RICHARD

richard.bredyuniv-lyon1.fr

04.72.44.83.68

Type d'enseignement

Nb heures *

Cours Magistraux (CM)

20 h

Travaux Pratiques (TP)

40 h

Durée de projet en autonomie (PRJ)

20 h

* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.

Pré-requis :

Des notions de bases dans un langage de programmation (C/C++ ou autre) sont préférables, notamment:

structure d'un progamme
type de variables
structure de controle (tests conditionnels, boucles)
tableau
fonctions et méthodes

Les étudiants qui ont suivi l'UE "Programmation C/C++" en L2 physique, possèdent ces pré-requis.

L1 : techniques mathématiques de base, math2

L1 : Introduction à la dynamique

L1 : Bases de l’électricité

L2 : math3, math4

L2 : programmation C/C++ ou autre langage de programmation

L2 : Electromagnétisme

L2 : Optique physique et spectroscopie

L2 : Mécanique des systèmes de solides et des points matériels

Compétences attestées (transversales, spécifiques) :

Reconnaître une problematique dans les différentes branches de la physique, y compris en manipulant les outils mathématiques.

Proposer des analogies, faire des estimations d'ordres de grandeur et en saisir la signification.
Manipuler les principaux outils mathématiques utiles en physique.
Identifier les techniques courantes dans les domaines de la mécanique, de la thermodynamique, de la physique des matériaux, de l'optique, de la physique microscopique.
Aborder et résoudre par approximations successives un problème complexe.

Modéliser un problème simple en mobilisant les lois de la physique.

Modéliser, analyser et résoudre des problèmes simples de physique en mobilisant les concepts fondamentaux.
Exploiter des logiciels d'acquisition et d'analyse de données avec un esprit critique.

Mener une démarche expérimentale en s'appuyant sur les instruments du domaine.

Identifier et mener en autonomie les différentes étapes d'une démarche expérimentale.
Utiliser les instruments de mesure les plus courants dans les différents domaines de la physique.
Identifier les sources d'erreur pour calculer l'incertitude sur un résultat expérimental.
Respecter les règles d'hygiène et de sécurité.

Usages digitaux et numériques.

Utiliser un langage de programmation.
Utiliser les outils numériques de référence et les règles de sécurité informatique pour acquérir, traiter, produire et diffuser de l’information ainsi que pour collaborer en interne et en externe.

Exploitation de données à des fins d'analyse.

Identifier, sélectionner et analyser avec esprit critique diverses ressources dans son domaine de spécialité pour documenter un sujet et synthétiser ces données en vue de leur exploitation.
Développer une argumentation avec esprit critique.

Expression et communication écrites et orales.

Se servir aisément des différents registres d’expression écrite et orale de la langue française.

Positionnement vis-à-vis d'un champ professionnel et action au sein d'une organisation professionnelle.

Identifier et situer les champs professionnels potentiellement en relation avec les acquis de la mention ainsi que les parcours possibles pour y accéder.
Caractériser et valoriser son identité, ses compétences et son projet professionnel en fonction d’un contexte.
Travailler en équipe et en réseau ainsi qu’en autonomie et responsabilité au service d’un projet.
Respecter les principes d'éthique, de déontologie et de responsabilité environnementale.

Programme de l'UE / Thématiques abordées :

L'UE Instrumentation, Mesure, Modélisation (PHY3091L) (20h CM + 40hTP) se déroule principalement sous forme de cours-TP avec une approche projet pour favoriser l'autonomie et l'apprentissage par les pairs

La partie cours-TP (~40h) s'organise en deux parties complémentaires de poids identique :

1- Labview :

Labview est une plateforme de développement, d’analyse et d’interfaçage qui s’appuie sur une programmation graphique. Développé par National Instrument, Labview est largement utilisé par des ingénieurs et scientifiques de différents secteurs pour développer des systèmes sophistiqués de mesures, tests, contrôles et analyses. Vous aborderez les notions suivantes:

initiation à Labview
interfaçage d'une carte son et d'une webcam avec Labview: la carte son d'un ordinateur et une webcam usb sont des capteurs de sons et d'images présents dans la vie de tous les jours. Ces deux capteurs seront utilisés pour illustrer le principe d'interfaçage de n'importe quel capteur avec Labview.

2- Modélisation et analyse de données avec le langage de programmation Python.

Les données expérimentales obtenues lors d'acquisitions (séries des mesures avec des capteurs) doivent être analysées et modélisées pour être interprétées. Vous utiliserez pour cela le langage Python, devenu incontournable dans de nombreux domaines de recherche et industriel (machine learning, data scientist par exemple). Après une brève introduction à Python, vous aborderez les notions suivantes qui pourront être utilisées de manière transverse dans le reste de votre formation

tracé de courbes et ajustements de données
systèmes d'équations
dérivation et intégration
résolution d'équations différentielles
traitement du signal

La partie projet (~20h en présentiel + 20h en autonomie) se fait en binôme sur un sujet en lien avec la physique. Les notions vues en cours-TP sont directement mises en application. Les étudiants seront amenés à compléter ces notions, en autonomie, suivant les besoins de chaque projet. A la fin du projet, une restitution est effectuée par un rapport et une soutenance orale.

Parcours / Spécialité / Filière / Option utilisant cette UE :

L. mention : Physique : Ingénierie physique

Date de la dernière mise-à-jour : 18/08/2022