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Présentation de l’organisation des 2e et 3e années

des nouveaux programmes de formation du baccalauréat

Programme de génie chimique

Livrable D

Équipe pédagogique de génie chimique:

Prof. François Bertrand Prof. Michael Buschmann

Prof. Charles Dubois, Responsable Prof. Marie-Claude Heuzey

Prof. Mario Jolicoeur Prof. Robert Legros, Dir. Département

Prof. Michel Perrier Prof. Paul Stuart

Prof. Philippe Tanguy M. Carol Painchaud, technicien

Mme Fabienne Dufour, rep. étudiant M. François Laberge, rep. étudiant

Mme Chantal Faubert, secrétaire du comité Mme Mariane Chamberland, secrétaire intérimaire

Février 2006

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INTRODUCTION 3

1.1 CARACTÉRISTIQUES DU PROGRAMME DE GÉNIE CHIMIQUE 5

2. ORGANISATION DES 2E ET 3E ANNÉES 6

2.1 CHEMINEMENTS 6 2.2 INTÉGRATION DES MATIÈRES 16 2.3 ORGANISATION DES STAGES 16 2.4 ÉVALUATIONS ET CHARGE DE TRAVAIL 17 2.5 PROJETS INTÉGRATEURS 22 2.6 DÉVELOPPEMENT DES HABILETÉS PERSONNELLES ET RELATIONNELLES (HPR) 25 2.7 ENCADREMENT 26 2.8 GESTION CONTINUE DE LA QUALITÉ 27 2.9 DOUBLE DIPLOMATION 28 2.10 INTERNATIONALISATION DES ÉTUDES 28 2.11 ORIENTATIONS ET CONCENTRATIONS 30 2.12 INNOVATIONS PÉDAGOGIQUES 32 2.13 PASSAGE AUX ÉTUDES SUPÉRIEURES 34 2.14 RÉFÉRENTIEL DE COMPÉTENCES 36

CONCLUSION 45

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Introduction La profession d'ingénieur en génie chimique embrasse un large champ d'activités reliées au développement et à l'application des procédés dans lesquels des changements chimiques ou même physiques sont apportés à la matière. Cette discipline du génie repose fortement sur les sciences traditionnelles: chimie, physique, mathématiques et, plus récemment, sciences biologiques. Bien que par sa nature même la profession d'ingénieur, toutes disciplines confondues, évolue de concert avec les progrès technologiques contemporains, nous croyons que le rythme de ces changements est maintenant particulièrement rapide pour le génie chimique. L'implantation industrielle immédiate ou future des innovations dans le domaine des matériaux et de l'énergie apporte des nouveaux défis aux jeunes ingénieurs qui débutent leur carrière. Dans ce contexte, l'arrimage de la formation de nos étudiants à la réalité actuelle devient une tâche essentielle afin de maintenir la pertinence de notre programme. L'équipe pédagogique du département de génie chimique, sensible à ce besoin, avait déjà commencé la planification de changements importants à notre cursus avant même le lancement officiel de l'opération PDF. La mise en place de ce nouveau programme de génie chimique, initiée au sein des livrables "A" et "B" se poursuit avec le présent document. La refonte de notre programme s'est traduite par l'arrivée d'un cadre de compétences à partir desquelles les responsables des cours, anciens et nouveaux, doivent valider leurs activités d'apprentissage. D'entrée de jeu, et sans reprendre des détails déjà remis au comité d'implantation du PDF, nous avons jugé souhaitable de rappeler au Tableau 1 les douze compétences sur lesquelles reposent notre nouveau programme (Note: la compétence #12 traitant de la qualité dans chacune des activités professionnelles a été ajoutée et ne se trouvait pas dans cette liste lors du dépôt du livrable "A") Le livrable "D" a pour objectif de présenter l'organisation des 2e et 3e années du PDF en génie chimique. Nous avons choisi de ne pas soumettre immédiatement le contenu de la 4e année du programme. En accord avec le cahier des charges, celle-ci comportera un projet intégrateur réalisé sur deux trimestres consécutifs. La mise en place de cette activité demande une réflexion que notre équipe pédagogique n'a pas encore menée.

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Tableau 1: Compétences développées dans le programme de génie

chimique

1. Afficher une identité professionnelle d’ingénieur chimiste et se situer par rapport à d’autres disciplines scientifiques (Savoir-être) 2. Utiliser les principes fondamentaux et théoriques des mathématiques et des sciences pour résoudre des problèmes de génie chimique. (Savoir et savoir-faire) 3. Utiliser les principes fondamentaux et théoriques du génie chimique pour résoudre des problèmes d’ingénierie. (Savoir et savoir-faire)

4. Mettre à exécution une expérience pratique acquise avec l’équipement de procédés chimiques, avec la manipulation de produits chimiques, avec les analyses chimiques et avec l’instrumentation de procédés. (Savoir-faire) 5. Utiliser de façon pertinente et raisonnée les outils logiciels nécessaires à la pratique du génie chimique. (Savoir-faire) 6. Concevoir des opérations unitaires, des systèmes d’opérations unitaires et des procédés comprenant plusieurs opérations. (Savoir et savoir-faire) 7. Faire preuve de créativité dans la conception de procédés et de produits, lors de la résolution de problèmes d’ingénierie chimique. (Savoir et savoir-faire)

8. Témoigner dans son discours et dans ses actions d’un souci de répondre aux besoins de la société, de protéger dans ses ouvrages le public, les travailleurs, l’environnement et le patrimoine. (Savoir être) 9. Communiquer efficacement de façon orale et écrite dans toutes sortes de situations professionnelles. (Savoir, savoir-faire et savoir-être) 10. Démontrer une capacité à travailler dans toutes sortes d’équipes professionnelles. Dans ces équipes, démontrer une ouverture face aux autres, à leurs façons différentes de travailler ou d’appréhender les réalités. (Savoir-être)

11. Afficher dans ses travaux une responsabilité professionnelle, un sens de l’éthique, une intégrité personnelle et intellectuelle, une rigueur scientifique, et un sens de l’autonomie. (Savoir-être) 12. Démontrer dans toutes ses activités professionnelles un souci de la qualité. (Savoir-être)

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1.1 Caractéristiques du programme de génie chimique Pour continuer une argumentation débutée à la section précédente, il est intéressant de rappeler que le génie chimique occupe un champ de pratique qui est complémentaire à des professions scientifiques pures que sont les chimistes et les biochimistes. En effet, l’ingénieur chimiste contribue à amener sur le marché des produits développés en partie par ses collègues scientifiques, en assurant la conception et la mise en œuvre de procédés efficaces, rentables et propres à l’échelle industrielle. La relation étroite entre la pratique du génie chimique et les sciences fondamentales se reflète dans notre PDF, où l'on fait encore une place importante à celles-ci. Nous avons organisé nos cheminements en fonction de six axes de formation:

• Filière conception en génie chimique • Sciences mathématiques • Autres sciences fondamentales de l'ingénieur • Sciences fondamentales à connotation génie chimique • Support à la pratique d'ingénieur • Projets intégrateurs

Le lien entre plusieurs de ces sciences fondamentales et leur application en génie chimique s'amorce sérieusement durant la période visée dans le livrable D. Alors que le centre de gravité de la deuxième année du programme est orienté "sciences", la troisième année réalise cette transition dans le cadre du cours de phénomènes d'échange (GCH3510). Les notions de transfert de quantité de mouvement, de chaleur ou de matière sont intrinsèques à la plupart des opérations unitaires et procédés rencontrés en génie chimique. Si la thermodynamique nous enseigne les équilibres, c'est par les gradients qu'on transporte les quantités d'intérêt. Alors que d'autres programmes nord-américains hésitent à aborder directement ces concepts, nous avons choisi de maintenir, et même de renforcer cette approche unifiée. Ainsi, et dans l'esprit du PDF, nous avons choisi d'inclure en 3e année un cours Projets de phénomènes d'échanges (GCH3520) qui vient appuyer par la pratique les notions de GCH3510. Une deuxième caractéristique de notre programme est l'intégration de quatre cours de l'ancien cursus en un seul cours d'opérations unitaires (GCH3100), qui fait maintenant 12 crédits, en remplacement des cours mécanique de fluide appliquée, transfert thermique, procédés de séparation et contrôle des procédés. À notre connaissance, cette façon de faire, maintenant connue sous l'acronyme APPOU -Apprentissage Par Projets en Opérations Unitaires, est unique au Canada dans le domaine du génie chimique. Elle permet un décloisonnement de la formation de notre "cœur dur" de génie chimique et offre un environnement de travail où le développement des habilités personnelles et relationnelles devient essentiel au succès. Si les commentaires recueillis après la version 2005 de ce

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cours sont garants de l'avenir, la troisième année deviendra certainement la vitrine principale par laquelle notre programme sera reconnu à l'extérieur de Polytechnique.

2. Organisation des 2e et 3e années

2.1 Cheminements L'organisation du programme pour les 2e et 3e années n'a pas subi de changements importants par rapport à la version déposée lors du livrable A, à l'exception de modifications mineures dans les noms des nouveaux cours et quelques ajustements aux cours partagés. Il y a pour chacun des quatre trimestres un thème central qui apporte une couleur à cette portion du cheminement:

• Trimestre 3: Outils de modélisation des procédés de génie chimique • Trimestre 4: Outils numériques de résolutions de problèmes • Trimestre 5: Phénomènes d'échanges • Trimestre 6: Opérations unitaires du génie chimique

Pendant cette même période, les étudiants reçoivent aussi leurs premiers cours de concentration. Les cheminements types pour la filière génie chimique classique avec orientation thématique, ainsi que pour chacune des cinq concentrations du programme sont présentés aux figures 1 à 6 respectivement. Grâce à la précision du contenu des analyses de cours pour les trois premières années, nous avons pu évaluer la situation par rapport aux normes du BCAPI (voir annexe 1). Au niveau des normes qualitatives, les aspects d'éthique et d'économie seront traités en 4e année. Au point de vue quantitatif, un tableau récapitulatif à ce sujet est présenté au tableau 2. À titre d'exemple nous avons choisi le cheminement de la filière classique avec orientation thématique. On constate qu'à l'exception du critère de conception en génie, tous les autres seuils sont atteints au niveau de la norme BCAPI, bien que dans le cas des Études Complémentaire, seule la valeur minimale est obtenu. Compte tenu que la quatrième du programme est principalement orientée en conception, nous sommes donc confiants que le programme complet permettra de satisfaire les critères du Bureau d'accréditation. Par ailleurs, à ce stade-ci, les critères qualitatifs nous apparaissent aussi pleinement satisfaits. Le tableau 3 présente un portrait global pour l'ensemble des normes qualitatives avec les activités de formation qui y sont associées. Nous en ferons une évaluation plus complète et définitive lors de la remise du contenu de la dernière année (livrable F).

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Figure 1 : Cheminement avec orientation thématique

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Figure 2 : Cheminement de la concentration Procédés, Énergie et Environnement

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Figure 3 : Cheminement de la concentration biopharmaceutique

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Figure 4 : Cheminement de la concentration biomédicale

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Figure 5 : Cheminement de la concentration plasturgie

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Tableau 2: Sommaire BCAPI pour les 3 ières années de la concentration Procédés, Énergie et Environnement

Sigle des

cours Mathématiques Sciences fondamentales

Études complémentaires

Science du génie

Conception en ingénierie

GCH1110 1.5 1.5 MTH1006 2 MTH1101 2 PHS101C 2.5 0.5 GCH1510 2 1 GCH1121 0.5 1.5 GCH1201 1 MTH1110 2 MTH1102 2 INF1005C 2 1 GHC1530 3 GCH1520 2 1 GCH1135 1 1.0 GCH2120 1.0 1.0 1.0

MTH2210B 2.5 0.5 MTH2302B 2.5 0.5 GCH2220 1.0 1.0 0.5 0.5 GCH2210 2 1.0 GCH2525 1.0 2 GCH2535 2 1 GCH2560 1.0 2 GCH2550 1.0 0.5 1.5 SSH5402 3.0 GCH3510 2.0 2 GCH3110 1.0 2 ELE1403 3

MTR1035D 1.5 0.5 GCH3520 2 GCH3100 2.0 6 4 CIV4230 1 2

TOTAL (CR) 170 19.5 11.0 31.5 11.0 Poly (UA) 294 337 190 552 190

Cegep (UA) 53 112 60 TOTAL (UA) 347 432 250 552 190

Norme 420 900 195 195 225 225 225

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Tableau 3: Sommaire BCAPI pour les normes qualitatives

Norme Activité Gestion de projets (norme 2.2.3)

Le cours GCH1135 présente les notions de gestion de projets dès la 1ère année

Économie de l’ingénierie (norme 2.2.4)

Principalement dans le cours SSH5201 Économique de l'ingénieur

Impact de la technologie sur la société (norme 2.2.4)

Principalement dans le cours SSH5100 Sociologie de la technologie

Méthodologies et cheminements intellectuels propres aux sciences humaines et aux sciences sociales (norme 2.2.4)

En plus de la présence des études complémentaires, nous encourageons les étudiants à considérer les impacts de leurs activités professionnelles sur la société, notamment au sein des cours de conception de procédés.

Communication orale et écrite (norme 2.2.4)

Le programme renferme au moins un cours "projet" par année où les étudiants doivent présenter leurs travaux sous forme écrite et orale

Rôle et responsabilité de l’ingénieur dans la société, responsabilités légales et déontologiques, éthique, équité (norme 2.2.7)

Principalement dans le cours SSH5501 Éthique appliquée à l'ingénierie

Mesures de sécurité dans les laboratoires (norme 2.2.6)

Présenté dans le cours GCH1530 Chimie Organique

Développement durable et gestion environnementale (norme 2.2.7)

Présenté dans le cours GCH1110 Analyse des procédés et développement durable, ainsi que dans CIV4230 Traitement de l'eau et des rejets

Dans la planification des cheminements nous avons aussi considéré le parcours des étudiants admis à la session d'hiver. Nous avions déposé dans les livrables antérieurs un cheminement "hiver" pour chacune de nos orientations et concentrations. Avec la définition du livrable D et le contenu des analyses de cours de 2e et 3e années, des modifications ont été apportées aux pré-requis et ces cheminements ont dû eux aussi être modifiés. La structure de notre nouveau programme apporte des contraintes très fortes, telle que le cours GCH3100 Opérations unitaires, qui vaut douze crédits. Puisque ce cours monolithique ne se donne qu'en hiver, les étudiants qui arrivent dans le programme en hiver ne peuvent le faire qu'avec leurs collègues qui arrivent à l'automne suivant. En conséquence, cette activité se retrouve au 7e trimestre de leur parcours, plutôt qu'au 6e. Cela retarde d'autant l'inscription au projet intégrateur de 4e année et comme ce

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dernier doit s'échelonner sur deux sessions, les étudiants arrivant à l'hiver ne peuvent terminer leur programme en moins de neuf trimestres. Nous réalisons maintenant que la solution proposée au livrable B est peu pratique pour l'étudiant qui terminerait avec une session à temps partiel. En conséquence nous proposons maintenant une approche qui consiste en un cheminement sur neuf trimestres, avec au moins 12 crédits par trimestre. Nous croyons que cette approche est mieux adaptée à la clientèle qui s'inscrit à l'hiver car elle laisse des ouvertures dans le cheminement pour répondre à d'éventuelles difficultés de parcours. Un cheminement type pour un étudiant poursuivant la filière classique avec orientation thématique est montré à la figure 6. Bien que cette solution ne permette pas aux étudiants de terminer en huit sessions, c'est pour l'instant la seule option économiquement viable pour le département. En effet, la solution de rechange qui permettrait de proposer un cheminement de durée standard serait d'offrir, en parallèle une première année complète du programme sur les sessions hiver et été. Compte tenu de la fréquentation actuelle du programme et du nombre des nouvelles inscriptions à l'hiver, soit une quinzaine de personnes dont plusieurs en préparatoire, les coûts d'une telle approche seraient prohibitifs.

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Figure 6 : Cheminement avec orientation thématique-Inscription hiver

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2.2 Intégration des matières Avec la réingénierie du programme de génie chimique, deux des objectifs parcourus étaient l'intégration horizontale des matières enseignées de même que l'apprentissage juste à temps. Nous avons bâti le programme des 2e et 3e années en fonction de ces préoccupations. Dans le troisième trimestre, le cours GCH2120 introduit le logiciel Matlab et son application à la résolution de problèmes de génie chimique. Ces connaissances sont immédiatement appliquées dans les cours MTH2210B (Calcul scientifique pour ingénieur) et MTH2302B (Probabilités et statistiques). Au trimestre 4, le cours projet intégrateur GCH2550 intègre les notions vues dans le cours GCH2535 (Modélisation numérique en génie chimique) ainsi que dans les cours antérieurs du génie chimique (par exemple, le cours GCH1110 sur l’analyse des procédés) font aussi partie du cours projet intégrateur de génie chimique GCH2550. Le 5e trimestre intègre, par le cours GCH3520 Projets de phénomènes d'échanges, les connaissances de GCH2560 (Méthodes expérimentales et instrumentation) et GCH3510 (Phénomènes d'échanges) et enfin le rôle intégrateur de GCH3100 au 6e trimestre a déjà été évoqué. Nous comptons sur les rencontres trimestrielles du programme de tutorat pour rappeler aux étudiants la présence et l'importance de cette intégration des matières.

2.3 Organisation des stages Puisque le niveau de clientèle cible pour le programme de génie chimique est d'environ 60 personnes par année, nous ne prévoyons pas de difficulté majeures dans l'implantation du stage obligatoire. Historiquement, le programme de génie chimique était déjà offert en mode coopératif pour certaines concentrations et donc, plusieurs entreprises de la région métropolitaine connaissent déjà la qualité de nos étudiants. Avec le PDF, le mode coopératif disparaîtra. Une seule exception à cette règle est la concentration biopharmaceutique qui continuera à être offerte obligatoirement selon le régime coop, avec 12 mois de stage en entreprise. Cette concentration reçoit en 2005 25 nouveaux étudiants, sont près de 40% de nos admissions pour cette année. En conséquence, malgré la mise en place d'un stage obligatoire, le nombre de stages à trouver annuellement pour nos étudiants n'augmentera pas significativement compte tenu de la vigueur antérieure du régime coopératif dans l'ancien programme. Dans le cheminement PDF nous avons choisi d'inclure le stage obligatoire à l'été, donc soit après la deuxième ou la troisième année. Compte tenu de l'absence de session d'été pour les cours de spécialité de notre programme (3e et 4e année) un étudiant qui choisira de déroger à cette règle et de faire un stage pendant l'automne ou l'hiver, devra accepter un retard inévitable dans la

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poursuite de son cheminement. Puisque le cheminement en génie chimique peut se faire selon une arrivée à l'automne ou à l'hiver, l'étudiant qui choisirait de faire un stage à l'extérieur de la période estivale, passerait ainsi d'un cheminement "automne" à un cheminement "hiver", ou l'inverse, selon le cas.

2.4 Évaluations et charge de travail Avec l'implantation des 2e et 3e années du nouveau programme de génie chimique, le comité de programme a porté une attention particulière dans le plafonnement, sinon la réduction des activités d'évaluation traditionnelles, i. e. les examens. Le Tableau 4 donne le portrait de la situation prévue. Au niveau de la charge de travail, la mise en place des cours projets permet de répartir la charge de travail de façon plus uniforme sur l'ensemble du trimestre et réduit de facto les périodes d'études intensives caractérisant les évaluations par examen. Par ailleurs, à chaque trimestre, les dates des examens périodiques pour les cours "GCH" sont validées conjointement par le comité de programme et le comité étudiant, ce qui permet de détecter la présence de problèmes potentiels.

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Tableau 4: Sommaire des activités d'évaluation (Cheminement Classique)

Trimestre AUTOMNE (2e année)

Cours Triplet Examen Contrôles Laboratoires Devoirs Projets Nombre

GCH2120 Dynamique des systèmes (2, 3, 4) 40% 30% 10 de 3% 12

GCH2220 Conception environnementale et cycle de vie (3, 1, 5) 30% 15% 5 de 5% 15% 8

MTH2210B Calcul scientifique pour ingénieurs (3, 2, 4) 30% 2 de 20% 2 de 15% 5

MTH2302B Probabilité et statistiques (4, 2, 3) 40% 2 de 22,5% 15% 4

PHS1101C Mécanique pour ingénieur (3,2,4) 45% 25% et 35% 3

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Trimestre HIVER (2e année)


GCH2310 Science et ingénierie des polymères (3, 2, 4) 30% 20% 5 de 6% 20% 8

GCH2525 Thermodynamique chimique (2, 2, 5) 30% 2 de 20% 10% 20% 5

GCH2535 Modélisation numérique en génie chimique (3, 1, 5) 30% 2 de 20% 2 de 15% 5

GCH2550 Projet intégrateur de modélisation numérique (0, 1, 8) 70% 30% 2

GCH2560 Méthodes expérimentales et instrumentations (3, 1, 5) 35% 20% 10% 2 de 7,5% 20% 6

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Trimestre AUTOMNE (3e année)


ELE1403 Éléments d’électrotechnique (3, 1.5, 4.5) 40% 30% 6 de 5% 8

GCH3110 Calcul des réacteurs chimiques (3, 1, 5) 40% 20% 5 de 2% 2 de 5% 20% 10

GCH3320 Procédés d’extrusion (2.5, 1.5, 5) 40% 30 10 de 3% 12

GCH3510 Phénomènes d’échanges (4, 2, 6) 40% 2 de 20%

10 de 2% 13

GCH3520 Projet de phénomènes d’échanges (1, 3, 2) 20% 8 de 2.5% 40% 20% 11

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Trimestre HIVER (3e année)


CIV4230 Traitement de l’eau et des rejets (3, 2, 4) 50% 29% 3 à 7%

GCH3100 Opérations unitaires et projet intégrateur (7, 13, 16) 20% 2 de 5%

7 de 2% 7 de 3% 35% 18

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2.5 Projets intégrateurs En accord avec les balises du PDF, le nouveau programme de génie chimique contient 5 cours "projets", donc au moins un projet intégrateur par année. Nous actualisons au Tableau 5 l'information présentée à ce sujet dans le cadre du livrable A. Au niveau de la deuxième année, le projet intégrateur est livré au sein du cours GCH2550 Projet intégrateur de modélisation numérique. Ce cours vise à :

• réaliser un projet de modélisation numérique en génie chimique ; • choisir, utiliser, appliquer et éventuellement programmer diverses

méthodes numériques pour la résolution de problèmes de génie chimique. Cela comprend en particulier les méthodes de résolution numérique d’équations aux dérivées partielles (e.g. la méthode des éléments finis) pour la simulation de phénomènes d’échanges simples ;

• faire une étude critique de la performance et de la précision de diverses méthodes d’approximations numériques pour le calcul scientifique ;

• apprécier l’importance des erreurs intervenant dans la résolution numérique de problèmes du génie chimique et la nécessité de les contrôler.

L'évaluation dans GCH2550 se fait par la remise du rapport de projet (70%) et une présentation orale (30%). La réalisation du projet en équipe est une occasion de développer les habiletés personnelles et relationnelles, notamment par le partage des responsabilités, la division des tâches et le respect des échéances. À ce niveau, les équipes de travail ne seront pas imposées. La troisième année comporte deux cours livrés en mode projet. Le premier de ces cours, GCH3520 Projets de phénomènes d'échanges, est donné à la session 5. Le but principal du cours est de permettre à l'étudiant d'utiliser, dans le cadre d'un projet, les notions présentées dans le cours GCH3510 Phénomènes d'échanges. Ce projet portera sur un problème de transfert de quantité de mouvement, transfert de chaleur ou de matière dont la solution nécessitera la mesure de coefficients de transfert ou de propriétés physique et une analyse dimensionnelle des grandeurs impliquées. Certains projets pourraient demander la solution des équations d'échanges en 2D à l'aide d'outils numériques. Les équipes doivent choisir le projet à réaliser parmi une liste fournie par le professeur. Bien que ces projets soient principalement orientés phénomènes d'échanges, les applications considérées toucheront plusieurs aspects de la pratique du génie chimique et donc il s'agit d'un véhicule approprié pour l'intégration des connaissances du cours de calcul des réacteurs.

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Les objectifs pédagogiques du cours sont de permettre à l'étudiant de: - Vérifier et valider les principaux concepts des phénomènes d'échanges discutés dans le cours GCH3510 - Développer les techniques de travail en laboratoire en soutien à la pratique du génie - Développer les compétences en analyse de données - Appliquer les notions du cours GCH3510, ainsi que les concepts de similitude et d'analyse dimensionnelle à la solution d'un problème complexe de phénomènes d'échanges. Le second et principal projet intégrateur de 3e année se situe au niveau de GCH3100 Opérations unitaires. Le projet est réalisé par équipe de six personnes et demande la solution d'un problème ouvert intégrant des compétences en mécanique des fluides, commande des procédés, transfert de chaleur et procédés de séparation. L'évaluation du projet se fait de façon continue par la livraison d'une offre de service (écrite et présentation orale) et ensuite par la remise du rapport de projet et sa présentation.

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Tableau 5: Sommaire des projets

ANNÉE COURS BUT DE L’INTÉGRATION PROVENANCE DE LA MATIÈRE À INTÉGRER

1

GCH1135 - Travail d'équipe et projet de génie chimique (2-1-3)

Faire le lien entre le rôle de l’ingénieur chimiste, les compétences qui seront développées à l’aide des cours du programme et les ressources qu’offre Polytechnique

• GCH1135 - Travail d'équipe et projet de génie chimique

• GCH1121 – Introduction au génie chimique • GCH1110 - Analyse des procédés et

développement durable

2

GCH2550 - Projet de modélisation numérique (0-1-8)

Faire une intégration et une révision des principales connaissances acquises durant les 2 premières années

• GCH1110 - Analyse des procédés et développement durable

• GCH1510 - Thermodynamique • GCH2525 - Thermodynamique chimique • GCH2530 - Modélisation numérique en

génie chimique • GCH2120 - Dynamique des systèmes

3 (5ième

terme)

GCH3520 - Projets phénomènes d’échanges (1-3-2)

Atténuer l’abstraction des concepts principaux de phénomènes d’échange par la résolution de problèmes concrets, nécessitant des mesures expérimentales supportant la solution analytique obtenue

• GCH3510 - Phénomènes d’échanges • GCH2560 - Méthodes expérimentales et

instrumentation

3 (6ième

terme)

Projet chapeautant GCH3100 de 12 crédits

Intégrer les opérations unitaires • GCH3510 - Phénomènes d’échange • GCH1510 - Thermodynamique • GCH2525 - Thermodynamique chimique • GCH3110 - Calcul des réacteurs chimiques

4

GCH4160 Projet de conception (sur deux trimestres)

Mettre à l’épreuve les compétences (les connaissances) acquises durant les 4 années pour résoudre un projet ouvert

• Les cours du programme de génie chimique

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2.6 Développement des habiletés personnelles et relationnelles (HPR) Le développement des habiletés personnelles et relationnelles pendant les 2e et 3e années du programme se fait principalement dans les cours de projets. Chacun de ces cours comporte au moins une ou deux présentations orales à effectuer. Par ailleurs le niveau de compétence attendu de la part de nos étudiants dans ce domaine augmente dans le temps, de concert avec les responsabilités qui leur incombent pour mener à bien leur apprentissage. Alors qu'en deuxième année, les équipes réalisant le cours GCH2550 seront formées en format libre, le cours GCH3100 imposera la structure et la composition des groupes de travail. Ceci assure une progression dans le niveau des compétences en HPR puisqu'un groupe de composition imposée apporte généralement des difficultés fonctionnelles plus importantes. Afin d'aider les étudiants à suivre le rythme de cette progression en compétences HPR, nous offrons certaines activités de support: 1) Utilisation des ressources de l’École en matière de HPR (à valider avec Mme Renée-Pascal Laberge) 2) Séance d'évaluation des styles d'apprentissages donnée par le psychologue de l'École (GCH3100) 3) Formation courte en dynamique de groupe et créativité donnée par une firme spécialisée (GCH3100) 4) Rencontres périodiques avec l'équipe de professeurs (GCH3100) De plus, dans le cours GCH3100, les étudiants sont évalués spécifiquement sur l'aspect HPR dans le cadre du projet. Nous désirons aussi utiliser les ressources de l’École en HPR pour ces activités d’évaluation. Au-delà des projets discutés précédemment, nous voulons continuer le développement des HPR au sein des cours "réguliers" du programme en encourageant des méthodes d'apprentissage par problèmes, notamment au niveau du cours de Phénomènes d'échanges. Par ailleurs, un court projet avec présentation orale a aussi été ajouté au cours GCH3110 Calcul des réacteurs. Dans l'ensemble du programme, nous proposons d'incorporer les 3 crédits de HPR de la façon suivante: 1) 1 crédit par la création d'un cours "Introduction aux HPR", ce cours se donnera pendant le premier trimestre sous format intensif de deux week-ends. Il servira aussi d'activité d'intégration au sein du programme, avec la collaboration du Comité Étudiant du Département 2) Utilisation de 1 crédit du cours GCH1135 -Travail d'équipe et projet de génie chimique pour traiter des aspects dynamique d'équipe, gestion de conflits et leadership. Ce cours s'appelera dorénavant "Travail d'équipe et projet de génie

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chimique". Le contenu évacué de GCH1135 pour faire place aux notions HPR sera ajouté à GCH1121 Introduction au génie chimique, qui passe de 1 à 2 crédits. 3) 1 crédit déjà intégré au cours GCH3100 Opérations unitaires servira à compléter la certification en HPR

2.7 Encadrement En accord avec l'esprit du nouveau projet de formation de Polytechnique, le Département de génie chimique a mis en place à l'automne 2005 un programme de tutorat pour les étudiants au baccalauréat. Les objectifs de ce programme sont de:

• Favoriser la réussite académique de nos étudiants • Augmenter le taux de rétention et de persévérance des nouveaux

étudiants dans le programme de génie chimique • Concrétiser l’engagement du département à encadrer et soutenir

adéquatement ses étudiants La mise en oeuvre de ce programme de tutorat est modulée en deux temps. Ainsi, pour les étudiants de première année, la fonction d'encadrement est d'abord un travail d'équipe dans lequel un professeur et un étudiant senior s'associent pour encadrer un groupe d'une dizaine de nouveaux étudiants lors de leur arrivée au département. Rôle et responsabilités du professeur-tuteur:

• Valide le choix de cours et le cheminement de l'étudiant • Conseille l'étudiant lors de décision importante (modification de choix de

cours, abandon, choix de concentration etc…) • Rencontre les étudiants (en groupe) régulièrement • Rencontre l'étudiant (individuellement) sur rendez-vous et consigne les

remarques appropriées • Informe et dirige l'étudiant vers les différents services d'aide de l'École

Rôle et responsabilités de l'étudiant-tuteur:

• Favorise et encourage l'intégration des nouveaux à la vie étudiante de Poly et du département

• Se rend disponible pour les étudiants (téléphone, courriel, etc..) • Rencontre les étudiants sur une base hebdomadaire • Informe et dirige les étudiants vers les différents services d'aide de l'École • Partage ses expériences (cours, stage etc…) avec les étudiants

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• Encourage et aide les étudiants à bien organiser leur temps et leurs efforts

• Fait comprendre aux nouveaux étudiants l'importance de leur participation aux cours et aux séances de travaux dirigés

• Détecte rapidement les étudiants ayant des difficultés scolaires et au besoin, en informe le professeur-tuteur.

Pour les étudiants de première année, des rencontres régulières sont prévues avec les intervenants du programme de tutorat. Après la première année, c’est le professeur-tuteur qui continue seul la fonction de tutorat pour son groupe d'étudiants jusqu'à la fin de leur formation à Polytechnique. Bien qu'à partir de la 2ième année l'intégration des étudiants soit terminée, nous souhaitons continuer à maintenir une rencontre informelle par trimestre pour chaque groupe. Cette rencontre sera l'occasion d'expliquer les objectifs de formation pour le trimestre en cours et aussi de situer les activités pédagogiques particulières (par exemple projet intégrateur) par rapport à leur progression dans le programme. Le programme de tutorat est sous la responsabilité du Responsable du programme de 1er cycle de génie chimique. Avec l'arrivée de chaque nouvelle cohorte d'étudiants, cinq nouveaux professeurs-tuteurs seront (sur une base volontaire) identifiés. Puisque le corps professoral du département comptera bientôt près de 25 personnes, la participation d'une large fraction des professeurs sera requise quand le programme fonctionnera en régime permanent.

2.8 Gestion continue de la qualité Le comité de programme a par le passé assuré le suivi et l’évaluation du programme et analysé les changements proposés par les professeurs ou les étudiants. Il continuera cette tâche importante. Il y a deux représentants étudiants qui siègent sur ce comité. Normalement, ceux-ci sont membres du Comité Étudiant de génie chimique et à ce titre, ils sont en mesure de représenter adéquatement les intérêts les étudiants de tous les niveaux (1ère, 2ième, 3ième 4ième années). Bien que la responsabilité première de l'évaluation de la qualité au sein des nouveaux cours repose d'abord sur les professeurs concernés, le comité va recommander l'utilisation d'une enquête directe auprès des étudiants à la mi-session pour les nouveaux cours mis en place pendant la 2e et 3e année, soit GBM2610 Biologie moléculaire et cellulaire pour Ingénieur, GCH2220 Conception environnementale et cycle de vie, GCH2310 Sciences et ingénierie des polymères, GCH2560 Méthodes expérimentales et instrumentation, GCH2535 Modélisation numérique en génie chimique, GCH2550 Projet intégrateur de modélisation numérique, GCH2120 Dynamique des systèmes et enfin GCH3520 Projets de phénomènes d'échanges. La structure du cours GCH3100 Opérations unitaires prévoit déjà un mécanisme d'évaluation du cours à mi-terme par les étudiants. D'autres mécanismes d'évaluation moins formels seront aussi disponibles. Les rencontres trimestrielles du programme de tutorat permettront de vérifier le degré de satisfaction de nos étudiants. De plus, le comité de programme entend faire un

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suivi auprès de professeurs responsables des cours avec projets afin d'obtenir leur avis sur l'évolution du niveau de compétences de nos étudiants. Enfin, à plus long terme, le département travaillera de concert avec le COCEP afin d'obtenir une évaluation de nos gradués pendant leur intégration sur le marché du travail et le début de leur carrière professionnelle.

2.9 Double diplomation Le programme de génie chimique n'offre pas aux étudiants québécois d'opportunité de double diplomation. Cependant nous accueillons depuis quelques années des étudiants Français de l'ISPB qui viennent à l'École Polytechnique compléter les 3e et 4e années de notre concentration en génie biopharmaceutique. Ceci leur permet d'obtenir un diplôme de génie chimique en plus de leur diplôme de pharmacien acquis en France.

2.10 Internationalisation des études L'ajout dans notre programme de projets intégrateurs aux sessions quatre, cinq et six, ainsi que le cadre de compétences sur lequel nous avons établi le nouveau programme de génie chimique offriront à nos étudiants une formation améliorée axée sur la conception. En contrepartie, la présence d'innovation pédagogique tel le nouveau cours GCH3100 opérations unitaires limitera les possibilités d'échanges étudiant à l'international pendant cette période. En effet, ces nouvelles activités pédagogiques ont peu d'équivalent dans les établissements étrangers habituellement fréquentés par nos étudiants. En conséquence, nous souhaitons plutôt encadrer l'internationalisation du programme au sein d'un nombre restreint d'orientations qui permettront aux étudiants d'acquérir une spécialisation et des compétences qu'on ne retrouve pas à l'École Polytechnique. Dans un tel contexte, on peut s'assurer que la formation extérieure reçue par nos étudiants en échange sera en accord avec la vision de notre programme. Par ailleurs, puisque que nous avons déjà cinq concentrations offertes, et compte tenu de la fréquentation historique de notre programme, il faut volontairement limiter le nombre de ces orientations internationales afin de maintenir une masse critique de participants dans chacune d'entre elles. Dans l'immédiat, le département de génie chimique est à mettre en place une première orientation internationale en génie agro-industrie en collaboration avec l'Université de Technologie de Compiègne. Ce projet vise à compléter l’éventail des spécialisations offertes à la population étudiante dans le domaine du génie chimique, et de répondre aux besoins de l’industrie dans ce secteur. L’École Polytechnique, ne disposant pas d’expertises ni de ressources spécifiques nécessaires à la réalisation d’un tel programme de formation dans ce domaine, s’est adressée à l’UTC. Suite à plusieurs visites entre les représentants des deux

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institutions, les programmes d’études des deux écoles ont été analysés dans le but d’élaborer le contenu de ce programme, le cheminement des étudiants et les modalités de la mise en œuvre du projet. Cette formation sera réalisée par le biais d’une orientation dans le programme de baccalauréat en génie chimique. Les deux institutions ont des caractéristiques distinctes mais offrent des similitudes qui sont à la base de ce projet de coopération. Après la réussite de leurs études, les étudiants recevront un diplôme de baccalauréat de l’École Polytechnique en génie chimique avec mention génie agro-industrie. Outre le contenu spécifique de l’orientation, les caractéristiques de ce programme sont le volet international de la formation ainsi que la participation industrielle dans le développement de cours spécialisés. Les objectifs recherchés sont :

d’offrir aux étudiants du baccalauréat une formation spécialisée dans ce domaine;

de développer les aptitudes individuelles à l'aide des coopérations; de faciliter l’accès au marché du travail par l’intégration des aspects

pratiques dans la formation grâce à la participation des industriels. L’objectif de la filière agro-industrie est de former des ingénieurs versatiles ayant à la fois la connaissance et la compréhension des procédés industriels et celle des produits d’origine biologique. La formation vise le transfert et l’application des acquis fondamentaux du génie des procédés aux problèmes spécifiques de l’agro-industrie :

transformation de produits agricoles y compris valorisation non alimentaire,

gestion des productions et des produits, études d'opérations des industries biotechnologiques, qualité et sécurité des produits et des procédés

La formation se fera en partie à l’École Polytechnique de Montréal et en partie à l’UTC. L’étudiant suivra les enseignements communs, une partie du tronc de spécialité et une partie des études complémentaires à Polytechnique totalisant 90 crédits. Le complément des 30 crédits qui constituent le programme de baccalauréat de Polytechnique sera dispensé à l’UTC. Ceci représente le volet international de cette formation et comprend 6 crédits de cours de l’UTC équivalents aux cours de conception du tronc de spécialité, 4 crédits de cours d’études complémentaires, et 20 crédits constituant l’orientation en génie alimentaire. Ce cheminement est illustré à la Figure 7. Puisque le contenu de cette orientation vise essentiellement la 4e année, il sera présenté plus détails lors de la remise du livrable E.

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Figure 7 : Structure du programme d’étude avec l’orientation en génie agro-industrie

2.11 Orientations et concentrations Dans la foulée de la mise en place du PDF de génie chimique, une refonte des concentrations existantes a été effectuée ce qui a permis la mise en place de nouvelles concentrations. Rappelons qu'avec l'ancien programme, les choix des spécialisations qui s'offraient à nos étudiants étaient:

• Orientation de spécialité en Procédés • Orientation thématique en Informatique • Orientation thématique en Innovation technologique • Concentration en Environnement • Concentration en Génie biopharmaceutique (coop) • Concentration en Plasturgie

Avec notre nouveau programme, les possibilités suivantes existent:

• Orientation thématique en Informatique • Orientation thématique en Innovation technologique • Orientation thématique en Gestion d'entreprise (proposée) • Orientation thématique en génie agro-industrie (en cours d'élaboration,

voir section 2.10) • Concentration en Procédés, Énergie et Environnement

ÉTUDES COMPLÉMENTAIRES

Polytechnique UTC 5 crédits 3 crédits

ORIENTATION

Génie agro-industrie

21 crédits

TRONC DE SPÉCIALITÉDE GÉNIE CHIMIQUE

Polytechnique UTC 57 crédits 6 crédits

ENSEIGNEMENTS COMMUNSPolytechnique

27 crédits

École Polytechnique 90 crédits

UTC 30 crédits

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• Concentration en Génie biopharmaceutique (coop) • Concentration en Plasturgie • Concentration du Génie biomédical

On constate donc que dans sa version PDF notre programme augmente le nombre d'options possibles à des fins de spécialisation. Malgré qu'un risque de fragmentation de notre clientèle au sein du programme existe, nous faisons le pari que la mise en place de ces concentrations et orientations permettra en fait d'accroître notre clientèle, i. e. amener à l'École Polytechnique des étudiants en génie chimique qui n'auraient pas emprunté cette voie en l'absence de ces concentrations. 2.11.1 LA CONCENTRATION « GÉNIE BIOMÉDICAL» Le génie biomédical consiste dans l'application des principes du génie à l'étude, la modification et le contrôle des systèmes biologiques, ainsi que dans la conception et la fabrication de produits pour la surveillance des fonctions physiologiques et pour l'assistance au diagnostic et au traitement de patients. L’ingénieur biomédical doit être capable d’analyser un problème à la fois du point de vue de l’ingénieur, ainsi que du point de vue du médecin ou du biologiste. Il doit être conscient des difficultés particulières associées aux êtres vivants et est appelé à évaluer un ensemble plus étendu de solutions que dans les domaines traditionnels du génie. L’ingénieur biomédical doit aussi être capable de travailler en collaboration avec des professionnels de plusieurs autres disciplines : médecins, chirurgiens, biologistes, biochimistes, pharmacologistes, physiothérapeutes, dentistes, infirmières, techniciens, administrateurs du réseau de la santé, etc. Cette concentration, à laquelle participe l'Université de Montréal, est offerte dans les programmes de génie chimique, génie électrique, génie mécanique, et génie physique. En 2005-2006, un total de 50 étudiants seront choisis dans ces quatre programmes. 2.11.2 LA CONCENTRATION « GÉNIE BIOPHARMACEUTIQUE » Cette concentration vise à former des ingénieurs biochimistes de très haute compétence, en mesure de gérer des projets de conception, de mise au point et de gestion de procédés biopharmaceutiques. Cette formation est offerte uniquement en mode coopératif. L’étudiant profite ainsi de ses séjours dans l’industrie biopharmaceutique (un total de 12 mois de stage) pour y parfaire et appliquer ses connaissances du génie chimique. Au terme de sa formation, le diplômé sera en mesure de concevoir, choisir, caractériser, valider et opérer les procédés utilisés en biopharmaceutique.

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2.11.3 LA CONCENTRATION « PLASTURGIE » La plasturgie désigne l’industrie de la transformation des matières plastiques. La concentration, conjointe avec le génie mécanique, vise l’acquisition de connaissances et de capacités à résoudre les problèmes reliés à la plasturgie. L’ingénieur qui aura suivi les cours de cette concentration pourra, par exemple, travailler à la conception de filières et de moules, à la mise au point de paramètres machine, au design de nouveaux produits et à l’amélioration de la qualité. Étant donné la nature particulière de l’industrie de la plasturgie, particulièrement constituée de petites et moyennes entreprises, on retrouve dans la concentration deux cours à option qui permettront à l’étudiant de mieux s’intégrer à la PME. 2.11.4 LA CONCENTRATION « PROCÉDÉS, ÉNERGIE, ET ENVIRONNEMENT » Cette concentration donne à l'étudiant les compétences nécessaires pour travailler dans la prévention et le traitement de la pollution industrielle, la gestion des déchets et la mise au point de solutions aux problèmes énergétiques et environnementaux, dans un contexte de développement durable. Le contenu pédagogique principalement de cette concentration résulte de la combinaison de l'ancienne orientation thématique en Procédés et la concentration Environnement. Il y a une affinité naturelle entre les aspects "procédés", "énergie" et "environnement" dans un contexte de mondialisation du concept de développement durable. 2.11.5 ORIENTATION THÉMATIQUE « GESTION D'ENTREPRISE » (Projet École) Dans le monde de l’entreprise, le jeune ingénieur en génie chimique peut être rapidement appelé à occuper des fonctions de direction. Elles débutent le plus souvent par la participation à la gestion de projets (dégoulottage d’unités, modernisation d’ateliers de production, construction d’usines) et évoluent assez souvent vers la prise en charge de services fonctionnels, la direction de la production voire la gestion d’usine. Cette concentration vise donc la formation d’ingénieur en génie chimique spécialisé en gestion d’entreprise. Elle offrira à l’étudiant les bases théoriques de la gestion d’entreprise, permettra à l’étudiant de connaître les problèmes et les enjeux principaux du métier d’entrepreneur, présentera les différents outils de la gestion d’entreprise et enfin préparera les étudiants à une carrière en génie chimique spécialisée dans la gestion de projets, de services et d’entreprises.

2.12 Innovations pédagogiques La principale innovation pédagogique au sein des 2e et 3e années du programme de génie chimique réside dans la mise en place du cours GCH3100 Opérations Unitaires (12 crédits). Ce cours aborde sous un nouvel angle plusieurs composantes pédagogiques : intégration des matières, méthodes pédagogiques plus actives, étudiants plus responsables, caractère pratique

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accentué, charge de travail réaliste, révision des formules d’évaluation des apprentissages, etc. Les changements apportés par GCH3100 au cœur de notre curriculum ont été amorcés avant même la naissance du PDF, par une équipe de professeurs du département ayant obtenu une subvention de 50 000 $ du Fonds de renouvellement des approches pédagogiques dans les programmes (FRAPP). Le cours GCH 3100 se veut le creuset dans lequel nous allons innover dans plusieurs aspects pédagogiques qui pourront éventuellement, sous une forme ou une autre, servir dans d’autres cours du programme. C’est pourquoi, il importe a priori de donner une idée des changements qui ont été incorporés dans GCH 3100 Opérations unitaires. Les grandes caractéristiques de ce cours sont présentées ci-après. Avant toute chose, disons que le cours GCH 3100 vise une meilleure intégration des matières en réunissant sous un même sigle quatre matières étroitement reliées. Dans ce même cours les professeurs travaillent en équipe d’enseignement. Même si la matière reste la même, le nombre d’exposés magistraux a été réduit. Par contre les étudiants doivent réaliser par eux-mêmes plusieurs des apprentissages du cours à l’aide d’une dizaine de modules d’apprentissages dans lesquels ils expérimentent l’apprentissage collaboratif en équipe de deux. Au terme de chaque module (organisé autour d’un problème) ils doivent rédiger des rapports techniques, pour lesquels, à chaque fois, ils reçoivent une rétroaction détaillée, sans toutefois être notés. Ils peuvent ainsi apprendre à partir de leurs erreurs et tenter d’améliorer au fur et à mesure les (mêmes) compétences visées par ces modules, mais sur des sujets et des matières différentes à chaque fois. Ce n’est qu’au terme des dix modules qu’ils obtiennent une note (par exemple 40 %), fondée sur l’observation de la construction progressive des compétences reliées à ces modules. Après avoir déterminé leurs styles d’apprentissage, les étudiants (regroupés en équipes de six) travaillent à un projet de conception visant l’utilisation combinée des connaissances des quatre composantes du cours, des savoir faire acquis durant les modules d’apprentissages, de même que les savoir-être améliorés tout au long de la réalisation du cours, du projet et des autres activités de ce cours. À la fin du cours, en plus d’une présentation orale des résultats de leur projet, chaque équipe est tenue à une soutenance (environ 2 heures) où une équipe professorale questionnera chaque étudiant, aléatoirement, afin de s’assurer des compétences acquises par chaque étudiant dans le projet. Nous avons livré la première mouture de GCH3100 à l'hiver 2005. L'évaluation du cours par les étudiants a été excellente et, malgré le sérieux du processus d'évaluation, aucun des quarante-huit étudiants n'a échoué le cours. Dans le cadre du livrable D, des modifications additionnelles sont apportées au contenu de GCH3100. Ainsi, l'aspect dynamique des systèmes a été réduit afin de faire place à une section de laboratoire qui viendra augmenter le contenu pratique du cours.

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Plusieurs autres aspects existent dans cette expérience pédagogique de GCH 3100 Opérations Unitaires. En résumé, nous pouvons dire que ce cours : − est vécu dans une approche programme par une équipe professorale; − s’organise autour de l’acquisition et de l’évaluation de compétences par les étudiants; ceux-ci étant définis volontairement comme plus responsables; − est tel que l’attribution des notes reliées à l’évaluation des apprentissages est précédée par de nombreuses rétroactions détaillées; − veut développer les habiletés personnelles et relationnelles des étudiants. Bien qu'on ne puisse pas parler d'innovation proprement dit, il demeure que d'autres activités du programme de 2e et 3e année viendront modifier significativement le rendu pédagogique actuel. Ainsi, la mise en place du cours GCH3520 Projets de phénomènes d'échanges contribuera fortement à la consolidation des connaissances de GCH3510 Phénomènes d'échanges. Nous avons précédemment mentionné qu'une caractéristique importante de notre programme était l'enseignement des phénomènes d'échanges comme pierre d'assise de notre curriculum. Avec GCH3520, les étudiants devront effectuer des laboratoires selon un protocole partiellement, et volontairement, incomplet. En plus, ils effectueront un projet comportant aussi un aspect pratique. Puisque GCH3520 sera donné en corequis de GCH3510, les étudiants pourront immédiatement appliquer les connaissances vues en classe en situation réelle plutôt que de se contenter des exercices dirigés, un atout certain pour un contenu de cours où la compréhension des aspects physiques du problème est critique. Au niveau de la 2e année le projet de modélisation numérique de génie chimique permettra aux étudiants d’intégrer les connaissances acquises dans les cours de Thermodynamiques (GCH1510 et GCH2525), GCH2530 Modélisation numérique en génie chimique, GCH2120 - Dynamique des systèmes en utilisant les outils acquis dans les cours de mathématiques (par exemple : analyse numérique, programmation numérique en génie chimique, équations différentielles, etc.). Cette intégration qui est particulière se fera à travers la résolution numérique de problèmes associés aux concepts qui auront été traités dans les cours, grâce aux outils numériques.

2.13 Passage aux études supérieures Le Département de génie chimique possède une solide réputation d'excellence en recherche et plus du tiers de notre clientèle poursuit un programme d'études supérieures. Bien que notre rayonnement à l'extérieur du campus nous permette d'attirer des étudiants de qualité, nous souhaitons aussi encourager nos meilleurs étudiants actuels au sein du programme de premier cycle à poursuivre

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des études de 2e cycle et donc, nous supportons pleinement la mise en place du cheminement bac-maîtrise intégré (BMI) selon les modalités approuvées par le Conseil Académique. En fonction des diverses concentrations et orientations prévues à notre programme, les cours à éliminer afin de ramener le cursus de l'étudiant à 108 crédits de baccalauréat seront différents. Dans l'immédiat, et sous réserve de modifications ultérieures à notre cheminement en 4e année, nous recommandons, pour chaque concentration ou filière, le retrait des cours suivants: Filière Classique Les étudiants souhaitant poursuivre un cheminement BMI devront dans les faits renoncer à leur choix d'orientation thématique puisque la réduction des crédits au programme de baccalauréat se traduira par l'enlèvement complet des douze crédits d'orientation (incluant le projet de fin d'études). Concentration Biopharmaceutique GCH4690 PFE génie biopharmaceutique (3 crédits) GCH4630 TP Génie biopharmaceutique (3 crédits) GCH4620 Procédés avancés de séparation (3 crédits) GCH4610 Validation des procédés propres (3 crédits) Concentration Plasturgie GCH4390 Projet de fin d'études en plasturgie (3 crédits) 3 crédits de cours au choix de cette concentration GCH4310 Travaux pratiques de plasturgie (3 crédits) MEC9903 Fabrication de pièces plastique par injection (3 crédits) Concentration Procédés, Énergie et Environnement GCH4290 Projet de fin d'études en procédés, énergie et environnement (3 crédits) 6 crédits de cours au choix de cette concentration ENE6210 Efficacité des sources d'énergie (3 crédits) Concentration Biomédical GCH4790 Projet de fin d'études (3 crédits) 9 crédits à déterminer Par ailleurs, il est entendu que les étudiants qui s'engageront dans un cheminement BMI feront leur maîtrise dans un domaine de spécialisation relié à leur concentration d'attache au baccalauréat. Les crédits de cours gradués acquis aux cycles supérieures permettront de compenser pour les crédits de

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spécialisation enlevés au baccalauréat et viendront justifier le maintien de la mention de la concentration sur le bulletin de 1er cycle.

2.14 Référentiel de compétences Lors de la préparation du livrable B, notre équipe pédagogique, de concert avec l'assemblée départementale, a cristallisé dans une version définitive les douze compétences à développer dans le cadre du programme de génie chimique. Nous avons par la suite fait l'exercice d'évaluer la contribution de chacun des cours du programme à l'apprentissage de ces compétences, en utilisant la grille des niveaux de compétences présentée au Tableau 4. La compilation rapportée au Tableau 5 inclus l'ensemble (ou presque) des cours du programme, à l'exclusion des nouveaux cours qui ont été créés pour les 2e et 3e années. À partir de cette compilation, nous avons fait une analyse de l'intensité avec laquelle chacune des douze compétences est développée, et ce dans le but d'apporter des ajustements lors de la définition du livrable B. Bien qu'imparfait et comportant un certain degré subjectivité, l'exercice permet d'évaluer des tendances lourdes et de valider ou non l'équilibre de notre programme. Ainsi, tel qu'illustré à la Figure 8, nous avons été en mesure de constater que les douze compétences reçoivent une attention à peu près équivalente, à l'exception de la compétence 4): "Mettre à exécution une expérience pratique acquise avec l’équipement de procédés chimiques, avec la manipulation de produits chimiques, avec les analyses chimiques et avec l’instrumentation de procédés" Cette observation identifiait une contradiction avec l'orientation générale de la formation que nous souhaitons donner à nos étudiants, i.e. des ingénieurs de conception possédant à la fois les connaissances et le savoir-faire nécessaires à la réalisation de leurs projets. En conséquence, il fallait apporter dans la définition des 2e et 3e années des correctifs appropriés. Ceux-ci se retrouvent au sein de deux cours, soit GCH2560 Méthodes Expérimentales et Instrumentation en 2e année et GCH3520 Projets de Phénomènes d'Échanges en 3e année. Chacun de ces cours ajoute respectivement 12h et 39h de laboratoire au programme.

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Tableau 6: Niveaux de compétences dans les cours du programme de génie chimique

Savoirs et savoir-faire (concepts, procédures, formules, principes, lois, théories, etc.)

(suite aux cours, l’étudiant affiche la capacité de :)

Savoir-être (attitudes, valeurs, système de valeurs, comportements, etc.)

(suite aux cours, l’étudiant affiche la capacité de :)

1. Se rappeler / expliquer (Bloom 1-2) − citer, définir, expliquer dans ses propres mots en quoi

consiste tel sujet, tel concept, telle procédure, telle formule, tel principe, loi ou théorie, etc.;

- participer à une discussion impliquant ces sujets; expliquer son entendement; apporter une certaine contribution à la discussion

1. Démontrer une ouverture (Krathwohl 1-2) − afficher une ouverture, un intérêt ou une prise de

conscience face à l’acquisition d’une attitude, d’une valeur, d’un système de valeurs ou d’un comportement souhaités;

− citer ou reconnaître des exemples de manifestation de cette attitude, valeur, système de valeurs ou comportement.

2. Faire des applications simples (Bloom 3-4) 2A- acquérir des automatismes relativement aux connaissances de base en réalisant des exercices à répétition («drill and practice») 2B- analyser, calculer et résoudre des problèmes fermés simples en faisant appel aux concepts, procédures, formules, principes, lois ou théories, etc. pertinents.

2. Consentir / s’engager (Krathwohl 3-4) 2A- démontrer une acceptation, une valorisation, un consentement, une initiative face à l’acquisition d’une attitude, d’une valeur, d’un système de valeurs ou d’un comportement personnels ou professionnels; 2B- s’engager à développer une attitude, une valeur, un système de valeurs ou un comportement dans diverses situations quotidiennes personnelles ou professionnelles.

3. Transférer (Bloom 5-6) − analyser et résoudre des problèmes ouverts d’une certaine

complexité nécessitant une démarche de conception (seul ou en équipe);

− démontrer dans la résolution de ces problèmes : une capacité à agir selon une démarche scientifique; faire preuve de rigueur, d’autonomie, d’innovation ou de capacité d’adaptation et de sens critique;

− justifier ses choix, designs ou décisions.

3. Promouvoir (Krathwohl 5) − promouvoir régulièrement dans ses gestes personnels des

attitudes, des valeurs, des systèmes de valeurs ou comportements appropriés à la profession d’ingénieur

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Tableau 7: Programme de génie chimique – compilation

Contributions des cours aux compétences Compétences Niveau de

compétences Savoir et Savoir-faire Savoir-être

1 GCH1110, GCH1135,GCH1520, GCH2210, GCH3510, ING1030

2A GBM1610, GCH1121,GCH2310, GCH2520, GCH2535,GCH4150

2 2B

GCH1510, GCH1530,GCH2220, GCH3100, GCH4131,GCH4210, GCH4650, GCH4x90

1. Afficher une identité professionnelle d’ingénieur chimiste et se situer par rapport à d’autres disciplines scientifiques (Savoir-être)

3

GCH4610, GCH4630

1 GCH1135

2A GBM1610 - GCH2220, GCH3510 - ING1030

2 2B

GCH1110, GCH1520,GCH2210, GCH2310, GCH2520,GCH2535, GCH3510, GCH4110,GCH4210

2. Utiliser les principes fondamentaux et théoriques des mathématiques et des sciences pour résoudre des problèmes de génie chimique. (Savoir et savoir-faire)

3 GCH1510, GCH1530,GCH3100, GCH3320, GCH4150,GCH4630, GCH4650, GCH4x90

39



1 GCH1121, GCH1135, GCH1530, GCH2535, GCH4310

2A GCH1510, GCH1520, GCH2210, GCH3510, GCH4610

2

2B

GCH1110, GBM1610, GCH2220, GCH2310, GCH2520, GCH3100, GCH3320, ING1030 , GCH4150

3. Utiliser les principes fondamentaux et théoriques du génie chimique pour résoudre des problèmes d’ingénierie. (Savoir et savoir-faire)

3 GCH4131, GCH4210, GCH4630, GCH4650, GCH4x90

1 GCH2210

2A GCH4150, GCH4210 2

2B GCH4110

4. Mettre à exécution une expérience pratique acquise avec l’équipement de procédés chimiques, avec la manipulation de produits chimiques, avec les analyses chimiques et avec l’instrumentation de procédés. (Savoir-faire)

3 GCH1530, GCH4310, GCH4630, GCH4650

40



1 GCH2220

2A GBM1610, GCH1110, GCH2310, GCH4110, GCH4610

2 2B

GCH2210, GCH2520, GCH2535, GCH3100, GCH4150, GCH4310, GCH4630, GCH4650

5. Utiliser de façon pertinente et raisonnée les outils logiciels nécessaires à la pratique du génie chimique. (Savoir-faire)

3 GCH4131, GCH4x90

1 GBM1610, GCH1110, GCH1121, GCH1510, GCH2535, GCH3510

2A GCH2220, GCH2520, GCH4630 2

2B GCH3100, GCH4610, GCH4150, GCH4650

6. Concevoir des opérations unitaires, des systèmes d’opérations unitaires et des procédés comprenant plusieurs opérations. (Savoir et savoir-faire)

3 GCH4131, GCH4210, GCH4x90

41



1 GCH1520, GCH2310, GCH3510


2

2B GCH1510, GCH1530, GCH4210

7. Faire preuve de créativité dans la conception de procédés et de produits, lors de la résolution de problèmes d’ingénierie chimique. (Savoir et savoir-faire)

3 GCH2220, GCH4131, GCH4150, GCH4630, GCH4650, GCH4x90

1 GCH1510, GCH4630, GCH4650, ING1030

2A

GBM1610, GCH1110, GCH1135, GCH1530, GCH2210, GCH2220, GCH2520, GCH4150 2

2B GBM1610, GCH4131

8. Témoigner dans son discours et dans ses actions d’un souci de répondre aux besoins de la société, de protéger dans ses ouvrages le public, les travailleurs, l’environnement et le patrimoine. (Savoir être)

3 GCH4610

42



1 GCH2210, GCH2220 –ING1030 GCH1121, GCH2220, GCH2520, ING1030

2A GCH1110, GCH1121, GCH1510 , GCH2535, GCH4610

GCH1135, GCH2310, GCH2535, GCH4110, GCH4310

2

2B GCH1530, GCH2310, GCH3100, GCH4110, GCH4150, GCH4210

GBM1610, GCH1510, GCH1530, GCH3100, GCH4150, GCH4131, GCH4210, GCH4650

9. Communiquer efficacement de façon orale et écrite dans toutes sortes de situations professionnelles. (Savoir, savoir-faire et savoir-être)

3 GCH4630, GCH4650, GCH4x90 GCH4610, GCH4630, GCH4x90

1 GCH1110, GCH1510, GCH1530, GCH2210, ING1030

2A

GCH1121, GCH1135, GCH2220, GCH2310, GCH2520, GCH2535, GCH3100, GCH3320, GCH4110 –GCH4150, GCH4310, GCH4610, GCH4650

2

2B GBM1610, GCH4131, GCH4210, GCH4630, GCH4x90

10. Démontrer une capacité à travailler dans toutes sortes d’équipes professionnelles. Dans ces équipes, démontrer une ouverture face aux autres, à leurs façons différentes de travailler ou d’appréhender les réalités. (Savoir-être)

3 GBM1610, GCH4131, GCH4210, GCH4630, GCH4x90

43



1

GCH1110, GCH1121, GCH1520, GCH2210, GCH2220, GCH2310, GCH2535, GCH3320

2A GCH2520, GCH3100, GCH3510, GCH4150, GCH4310, GCH4650 2

2B GBM1610, GCH1510, GCH1530, GCH4210, GCH4110

11. Afficher dans ses travaux une responsabilité professionnelle, un sens de l’éthique, une intégrité personnelle et intellectuelle, une rigueur scientifique, et un sens de l’autonomie. (Savoir-être)

3 GCH4131, GCH4610, GCH4630, GCH4x90

1 GCH1110, GCH1520, GCH2210, GCH2220, GCH2535, ING1030


2

2B GCH1510, GCH1530, GCH3100, GCH2520, GCH4150, GCH4210, GCH4650

12. Démontrer dans toutes ses activités professionnelles un souci de la qualité. (Savoir-être)

3 GCH4131, GCH4610, GCH4630, GCH4x90

44

Figure 8: Intensité d'apprentissage des compétences

45

Conclusion La mise en place des 2e et 3e année du nouveau programme de génie chimique est bien amorcée. En plus de l'élaboration des nouveaux cours, la préparation du livrable D a été l'occasion pour les collègues du Département de remettre en question le contenu des cours existants. Le résultat est un programme plus homogène, actualisé, dans lequel nos étudiants pourront développer les compétences que nous croyons essentielles au génie chimique. La formation que nous proposons maintenant a un caractère pratique plus accentué en raison, notamment, de l'augmentation des heures prévues en laboratoire (traditionnel ou numérique). Pendant les 2e et 3e année du programme nos étudiants transformeront les notions élémentaires de génie chimique vues en première année, en un ensemble d'habilités et de connaissances dont l'intégration finale se fera dans les cours de conception de 4e année. Certaines des chaînes de cours du programme, par exemple les mathématiques, se terminent pendant cette période et donc à plusieurs égards, le savoir et savoir-faire acquis constitueront probablement le niveau de développement avec lequel nos futurs ingénieurs feront carrière. Nous sommes convaincus que ce nouveau programme accroîtra l'employabilité et la pertinence professionnelle de nos diplomés.

46

ANNEXE 1

Respect des exigences du BCAPI

Normes quantitatives Total : 1800 UA Mathématiques : 195 UA Sciences fondamentales : 195 UA (dont 112 faites au cégep) Math + sciences fond. : 420 UA (dont 112 faites au cégep) Études complémentaires : 225 UA (dont 60 faites au cégep) Génie : 225 UA Conception : 225 UA Génie + conception : 900 UA Normes qualitatives Gestion de projets (norme 2.2.3) Économie de l’ingénierie (norme 2.2.4) Impact de la technologie sur la société (norme 2.2.4) Méthodologies et cheminements intellectuels propres aux sciences humaines et aux sciences sociales (norme 2.2.4) Communication orale et écrite (norme 2.2.4) Rôle et responsabilité de l’ingénieur dans la société, responsabilités légales et déontologiques, éthique, équité (norme 2.2.7) Santé et sécurité du public et des travailleurs (norme 2.2.7) Mesures de sécurité dans les laboratoires (norme 2.2.6) Développement durable et gestion environnementale (norme 2.2.7)

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