LICENCE TECHNIQUES PHYSIQUES DES ENERGIES

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1 LICENCE TECHNIQUES PHYSIQUES DES ENERGIES

2 Licence Techniques Physiques des Energies La licence professionnelle «Techniques physiques des énergies» a pour objectif de former des techniciens supérieurs spécialistes des procédés propres à la production et à la consommation d énergie ainsi qu à sa maîtrise. Elle répond à une demande forte des industriels (des petites au grandes entreprises) et des collectivités locales (mairies, départements, régions) dans le domaine du bâtiment, de l énergie nucléaire et des énergies renouvelables. Les connaissances pratiques, méthodologiques et théoriques enseignées sont axées sur les principales chaînes de transformations énergétiques, de la production à l utilisation finale. Elles mettent en exergue leurs caractéristiques communes, quelle que soit la source primaire d énergie. Les enseignements couvrent ainsi les principaux domaines physiques liés à la problématique de l énergie et les techniques correspondantes : thermique, mécanique des fluides, matériaux et électricité. La spécialisation des étudiants sera approfondie, au cas par cas, par le projet tutoré dont le sujet sera élaboré en étroite relation avec leur travail en entreprise. Cet objectif ambitieux nécessite un type d'enseignement non standard permettant d'acquérir les notions physiques de base en se focalisant sur les applications concrètes que les futurs techniciens seront amenés à rencontrer dans leurs métiers. La licence TPE s'adresse aux étudiants de L2, aux titulaires d un BTS ou DUT et en formation continue. Description générale du projet En offrant des débouchés professionnels à bac+3, une des ambitions de la licence «Techniques physiques des énergies» est d'attirer un plus grand nombre d étudiants vers les disciplines scientifiques et techniques, volonté partagée par les universités et les entreprises. Cependant, son principal objectif est d'accroître de façon cohérente et complémentaire les trop faibles possibilités de formation dans le domaine de l énergie. En particulier, pour les universités Paris7-Diderot et Paris Sud 11 qui proposent sur l'énergie des options au niveau L2 et des spécialités de Master, la licence TPE, située à un niveau intermédiaire, renforcera leur implication dans ce domaine majeur pour le futur, tant en recherche qu'en formation. I. ORGANISATION DE LA FORMATION Un module d harmonisation de 60 h permet aux étudiants titulaires d un DUT ou d un BTS de suivre une remise à niveau sur la physique de l énergie, la physique nucléaire appliquée et les contraintes environnementales, cours qu auront déjà suivis les étudiants de Paris 7 Diderot et Paris Sud 11 en L2, sous forme d option ouvrant à la licence TPE. Pour ces derniers, le module d harmonisation propose une mise à niveau en électrotechnique et automatisme industriel, et en dessin industriel, sujets sur lesquels les étudiants venant d IUT et de lycées professionnels seront déjà bien formés. 2

3 La plupart des enseignements de base seront dispensés à l université Paris7-Diderot. En revanche, la majeure partie des enseignements pratiques aura lieu à l université Paris Sud 11 qui possède de nombreuses plateformes expérimentales bien adaptées. Les enseignements à l université se déroulent sur deux périodes, séparant trois périodes en entreprise. Un premier contact avec l entreprise a lieu dès la rentrée de septembre. Les deux périodes suivantes, en milieu et en fin d année, sont ensuite consacrées au stage-apprentissage en alternance avec le projet tutoré. Suite aux diverses demandes de nos partenaires industriels, une grande souplesse est laissée pour l organisation de ces deux périodes ainsi que sur les finalités du projet tutoré. Ce projet peut, soit constituer un complément à la formation de l étudiant sur des besoins spécifiques recommandés par le correspondant de l entreprise pour le bon déroulement du stage, soit représenter un approfondissement du travail déjà effectué en stage. Dans tous les cas, un binôme universitaire-industriel est désigné pour veiller à la cohérence entre les enseignements et les compétences professionnelles qui sont demandées à l étudiant. sept sept - déc janvier février mars - août. Prise de contact enseignements stage/ en entreprise enseignements avec l entreprise/ à l université et/ou à l université définition du projet projet de spécialisation de spécialisation stage en entreprise et/ou projet de spécialisation Le volume du projet tutoré s élève à 150 h et peut se dérouler sur un mois plein ou en continu pendant la période du stage-apprentissage, par exemple à hauteur d un jour par semaine. Le stage se déroule sur 300 h, soit au total 6 mois. Le projet tutoré et le stage-apprentisseage en entreprise feront l objet d un rapport écrit, avec un résumé de deux pages en langue anglaise. Ils seront validés par une soutenance orale devant toute la promotion. La répartition des types d enseignements est la suivante : Cours magistraux : ~ 50 % Travaux dirigés : ~ 25 % Travaux pratiques : ~ 25 % La répartition des ECTS entre les modules d enseignement, le projet tutoré et les activités en entreprise est la suivante : Modules d enseignement : 30 ECTS Projet tutoré : 10 ECTS Activités en entreprise : 20 ECTS Le projet tutoré et le stage-apprentissage en entreprise étant jugés à la toute fin de l année scolaire et représentant un total de 30 ECTS, ils constitueront le second semestre de la formation. Les modules d enseignement à l université constitueront les UE du premier semestre. Toutefois, il y 3

4 aura deux sessions d examen séparées, organisées milieu décembre et début mars, à la fin des deux périodes d enseignement à l université. II. LES MODULES DE LA LICENCE TPE II.1 Vision synthétique des enseignements Les enseignements permettront d aborder sous différents angles les principales filières énergétiques : production d électricité et cogénération : combustibles fossiles, biomasse énergie nucléaire production de chaleur renouvelable : solaire thermique basse et haute températures, géothermie production d électricité renouvelable : éolien, solaire photovoltaïque, hydraulique transport et stockage de l électricité réseaux de chaleur énergie dans le bâtiment (isolation, intégration des sources renouvelables, ) Ces aspects seront développés au cours des différents modules, dont le tableau suivant donne une vision synthétique. Harmonisation des connaissances 60 h (à choisir selon la provenance) Enseignement général 90 h Formation technique pour la physique des énergies 300 h Physique de l'énergie et contraintes environnementales Notions de physique nucléaire appliquée Compléments d électrotechnique Dessin industriel Communication scientifique Outils mathématiques et simulations numériques Anglais Formation à l'entreprise Construction d un projet professionnel Electricité : production, transport, stockage Thermique et technologies associées Matériaux, propriétés et applications Fluides : écoulements et transferts d énergie Techniques expérimentales et radioprotection 15 h 15 h 20 h 10 h 46 h 74 h 74 h 46 h 60 h Projet de spécialisation 150 h II.2. Les modules dans le détail HC Modules d harmonisation des connaissances (60 h 4 ECTS) Les étudiants suivront certains de ces modules selon leur provenance (L2 universitaire, DUT, BTS, formation continue), après discussion avec le responsable de la licence et le maître d apprentissage en entreprise, pour un total de 60h. 4

5 Les intitulés complets de ces modules sont les suivants : HC1 : Physique de l énergie et contraintes environnementales () HC2 : Notions de physique nucléaire appliquée () HC3 : Compléments d électrotechnique () HC4 : Dessin industriel (15h) HC5 : Communication (15h) Notons que le premier module constitue un pré-requis incontournable pour cette licence, destiné à tous les étudiants qui n auraient pas suivis un module équivalent les années précédentes (en particulier les étudiants de DUT, BTS, ainsi que certains étudiants universitaires). Le second module s adresse au même type de public, puisqu il aura été suivi en L2 par la plupart des étudiants des deux universités cohabilitées. Les modules d électrotechnique / dessin industriel / communication sont dédiés aux étudiants provenant du L2 de Paris 7 et Paris 11, moins formés sur ces points que les étudiants titulaires de DUT/BTS. UE ECTS Compétences attendues HC1 2 - Conservation de l énergie, transformations - Les sources et leurs caractéristiques - Production/consommation: ordres de grandeur - Contexte législatif (quotas CO2, norme HQE ) Disciplines concernées Physique de l énergie Durée totale (CM/TD/TP) (20h/10h/0h) HC2 2 - Noyaux : modèles simples - Radioactivité, réactions nucléaires, fission - Interaction des rayonnements avec la matière - Les réacteurs nucléaires et leur environnement - Filière nucléaire : chiffres, contexte, enjeux Physique nucléaire (20h/10h/0h) HC3 2 - Electricité de puissance, courants continus et alternatifs, régime de neutre et régime de terre - L électrotechnique et ses composants - Introduction à l automatisme industriel Electrotechnique (15h/15h/0h) HC4 1 - Compréhension d un plan technique - Réalisations simples Dessin industriel 15h (5h/10h/0h) HC5 1 - Synthèse et transmission de l information - Présentations orales (logiciel powerpoint) Communication 15h (5h/0h/10h) EG Modules d enseignement général (90 h 6 ECTS) Nous avons rassemblé ici les enseignements nécessaires au futur diplômé pour son insertion dans le monde professionnel. Les modules correspondants sont au nombre de quatre : EG1 : Outils mathématiques et simulations numériques () EG2 : Anglais () EG3 : Formation à l entreprise (20h) EG4 : Construction d un projet professionnel (10h) 5

6 UE ECTS Compétences attendues Disciplines concernées EG1 2 EG Outils de base de l analyse numérique - Méthodes de résolution numérique (Euler, éléments finis, Monte-Carlo) : principe et application à des problèmes techniques concrets - Utilisation d un logiciel de simulation (Matlab) - Vocabulaire technique et industriel - Conversation et travail d écoute - Analyse de textes techniques et culturels Simulations numériques Anglais Durée totale (en heures) (14h/0h/16h) (20h/10h/0h) EG Entreprise : organisation, cadre juridique - Certification / normalisation / procédure qualité - Gestion de projet Formation à l entreprise 20h (20h/0h/0h) EG Construction d un projet professionnel - CVs, lettres de motivations - Entretiens d embauche Projet professionnel 10h (0h/0h/10h) FT Formation technique à la physique des énergies (300 h 20 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 contraintes 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), ses usages et les techniques de mesures correspondantes (température, débit, puissance, ). Ces modules couvrent les principaux domaines physiques liés à la problématique de l énergie ainsi que les techniques qui leur sont associées. Leurs intitulés indiquent leurs contenus : FT1 : Electricité : production, transport, stockage (46h) FT2 : Thermique et technologies associées (74h) FT3 : Matériaux, propriétés et applications (74h) FT4 : Fluides : écoulements et transferts d énergie (46h) FT5 : Techniques expérimentales et radioprotection (60h) La mise en œuvre de cet enseignement transversal s appuiera sur une approche pragmatique où les notions abordées seront appliquées à des cas réels que les étudiants rencontreront au cours de leur stage-apprentissage en entreprise ou dans leur futur métier. L'équipe enseignante veillera à la cohérence entre les modules au travers d applications communes étudiées sous des aspects différents. Par ailleurs, l assimilation des nombreux concepts et phénomènes physiques sera renforcée par un travail expérimental conséquent. La transversalité de cet enseignement offre des atouts majeurs aux futurs techniciens : elle leur permet de maîtriser une chaîne énergétique dans sa globalité ce qui les rend performants et autonomes dans leur travail. Ce large spectre de compétences augmente ainsi leurs perspectives d embauche et leur assure une progression rapide dans leur carrière. 6

7 UE ECTS Compétences attendues FT1 3 FT2 5 FT3 5 - Electricité de puissance - Electrotechnique : machines tournantes et moteurs, selfs, couplages, triphasé, onduleurs, alternateurs - Transport et réseaux électriques - Stockage électrochimique - Echanges thermiques et changements de phase - Thermique des locaux (flux, besoins, bilans d énergie) - Thermodynamique appliquée: moteurs, cycle à vapeur, turbine à gaz, cycle combiné, climatisations, pompes à chaleur, cogénération - Performances, caractéristiques et composants des machines thermiques - Propriétés électriques, mécaniques, thermiques - Isolation thermique des bâtiments - Résistance des matériaux (vieillissement, fatigue) - Matériaux sous irradiation Disciplines concernées Electricité Thermique et thermodynamique Matériaux Durée totale (en heures) 46h (20h/10h/16h) 74h (38h/20h/16h) 74h (44h//0h) FT4 3 - Aspect énergétique du transport de fluides - Turbines, éoliennes : puissance et rendements - Types d écoulement et obstacles à l écoulement (turbulences, pertes de charge, cavitation ) Mécanique des fluides 46h (20h/10h/16h) FT5 4 - Mesures et bilans énergétiques - Détection de rayonnement - Imagerie - Radioprotection - Incertitudes de mesure et traitements des données Techniques expérimentales 60h (28h/0h/32h) III. PROJET TUTORE La durée du projet tutoré est équivalente à 150 h, soit 4 semaines. Ce projet a pour vocation de compléter les enseignements transversaux en apportant une spécialisation à l étudiant dans un domaine choisi, en relation avec son stage-apprentissage. Il sera parfois nommé «projet de spécialisation» dans la suite du texte. Le contenu et le déroulement du projet de spécialisation se définissent au cas par cas, afin de s adapter aux contraintes du stage-apprentissage dans l entreprise d accueil. Trois formes sont ainsi proposées : 1) Il pourra s agir d un complément à la formation de l étudiant en vue du bon déroulement de son stage-apprentissage : le correspondant de l entreprise indique à l étudiant un ensemble de notions techniques spécifiques à acquérir pour lui permettre d être opérationnel le plus rapidement possible. Le projet de spécialisation a alors lieu à temps complet pendant un mois dans un laboratoire de l université ou dans un autre organisme d accueil (INSTN, par exemple, pour les stagiaires-apprentis s orientant vers la filière nucléaire). 7

8 2) Le projet peut également se dérouler en parallèle du stage : une journée par semaine est alors prévue hors-entreprise pour que l étudiant se consacre, avec un tuteur universitaire, à un projet en adéquation avec son sujet de stage. 3) Il peut enfin se dérouler au sein même de l entreprise : cette dernière nomme un tuteur qui se charge de définir le projet de spécialisation et d encadrer l étudiant. Le sujet choisi doit permettre d élargir le spectre des compétences acquises par l étudiant, en complément du travail de stage. Selon les sujets du projet, il est envisagé de dispenser une dizaine d heures d enseignement spécifique. Par exemple, il sera possible de regrouper les étudiants se destinant à travailler dans l industrie nucléaire pour les initier à la problématique de la sûreté (prévention, surveillance, principe de la défense en profondeur), aspect incontournable dans cette filière. Le projet de spécialisation se conclut par la rédaction d un mémoire et par une présentation orale devant toute la promotion. La valeur en ECTS est de 10 crédits. IV. ORGANISATION DU STAGE Durée du stage Le stage-apprentissage en entreprise se déroule en alternance avec les enseignements, pour une durée totale de 22 semaines incluant les congés payés. Comment s effectue la recherche des stages? sur offres d entreprises faites soit aux étudiants, soit à l université. au cours de forums organisés au mois de juin par les industriels, à l Université Paris 7. sur la base d une recherche active de la part de l étudiant. pendant la période d inscription, les enseignants effectueront une présélection des candidats à proposer à chaque entreprise. Cette dernière tranchera sur la base des CV, des avis du tuteur universitaire, et des souhaits de l étudiant. Qui assure le suivi des stages? Selon quelles modalités? Au cours de son stage en entreprise, l apprenti est encadré par un maître d apprentissage, en entreprise, et par un tuteur pédagogique de l université. Durant le stage, le tuteur pédagogique effectue au minimum une visite dans l entreprise. Un livret d apprentissage aide au suivi régulier de l apprenti et assure la liaison entre les trois partenaires. Tutorat universitaire : combien d enseignants sont impliqués? Un enseignant suivra de un à trois étudiants : une dizaine d enseignants seront donc impliqués. Tutorat professionnel : comment sont désignés les tuteurs? Il s agit du maître d apprentissage choisi par l entreprise selon sa compétence, sa disponibilité, et les règles de l apprentissage 8

9 Comment est évalué le stage? L évaluation du stagiaire tiendra compte, en proportions égales: - de son comportement dans l entreprise à travers une grille d évaluation remplie par le maître d apprentissage. - d un mémoire de fin de formation. - d une soutenance orale de 10 minutes devant un jury composé de professionnels et d enseignants. Le stage en entreprise correspond à une valeur de 20 ECTS. V. ALTERNANCE La licence professionnelle «Technique Physique des Energies» est une formation en apprentissage qui se déroule en alternance. Au tout début de la formation, l étudiant en formation initiale signe un contrat d apprentissage qui fait de lui un salarié de l entreprise. Le CFA partenaire est FORMASUP. Il veillera au bon déroulement, selon le cadre légal, des périodes d apprentissage et assurera le financement de la formation. L alternance se traduit par trois périodes en entreprise et deux périodes d enseignements à l université, comme le décrit le planning négocié avec nos partenaires industriels. Le travail en entreprise sera suivi par un «tuteur pédagogique» de l université en concertation avec le maître d apprentissage désigné par l entreprise. FORMASUP veillera également au respect des modalités du contrat d apprentissage. VI. MEMOIRE Deux mémoires seront rédigés au cours de cette année de formation : 1) Dans le cadre du projet de spécialisation, chaque étudiant remettra un mémoire dans lequel il présentera, en une quinzaine de pages, la problématique posée, l étude réalisée et les conclusions de son travail. Ce mémoire sera accompagné d un résumé d environ deux pages en anglais. Ce mémoire sera évalué par un enseignant de l équipe pédagogique et fera l objet d une soutenance orale devant un jury composé d enseignants et de professionnels. La rédaction et la soutenance de ce premier mémoire doivent permettre à l étudiant d apprendre à structurer un rapport et un exposé oral. Il préparera aussi l étudiant à la rédaction du rapport de stage. 2) En fin d année, après la période d apprentissage, chaque étudiant remettra un mémoire qui constituera un réel travail de synthèse et de réflexion approfondie sur le travail qu il aura effectué dans son entreprise. Ce pourra être une étude détaillée d un processus utilisé, une synthèse de tests ou recherches effectués, une analyse de l ensemble de la chaîne de travail où il est intervenu. Le mémoire inclura une mise en perspective du sujet développé avec le restant de l activité effectuée durant l année. Comme pour le projet tutoré, le mémoire de stage devra comprendre obligatoirement deux pages de résumé en anglais. La soutenance du mémoire se fera pendant la dernière semaine de formation. Le mémoire devra être transmis au tuteur universitaire au minimum une semaine avant la soutenance. La présentation orale du mémoire se fera devant un jury composé de professionnels et d enseignants et en présence de toute la promotion. 9