Quelles sont les matières du diplôme d'ingénieur en mécanique ?

Première année

La première année de génie mécanique constitue le socle sur lequel se construiront les connaissances futures des étudiants. Au cours de cette étape, les étudiants se plongeront dans les sciences fondamentales telles que les mathématiques, la physique ou la chimie, qui constituent le langage de l’univers. Parallèlement, ils acquerront les compétences essentielles en ingénierie dans des domaines tels que le dessin technique, la programmation et la science des matériaux, afin de relever les défis les plus complexes des années suivantes.

Physique

Cette matière explique le comportement des systèmes physiques. Les étudiants étudient aussi bien la cinématique et la dynamique des particules et des solides que les principes de la thermodynamique, de la mécanique des fluides et de l’électromagnétisme. Cette matière fournit les bases nécessaires à la compréhension du fonctionnement de tout système mécanique.

Fondements mathématiques de l’ingénierie

Dans cette matière, l’étudiant acquiert un outil essentiel pour un ingénieur : le calcul. Il apprend à modéliser et à résoudre des problèmes complexes grâce à la dérivation et à l’intégration de fonctions à une ou plusieurs variables, ainsi qu’à travailler avec des suites et des séries.

Informatique

Dans l’ingénierie moderne, la programmation est une compétence essentielle. L’étudiant apprend les fondements de la programmation, des structures de données et de la pensée algorithmique, ce qui lui permet de créer des simulations, d’analyser des données et d’automatiser des tâches.

Dessin technique

Il s'agit du langage universel de la conception et de la fabrication. Dans cette matière, on apprend à interpréter et à créer des plans techniques, allant des constructions géométriques à la normalisation des vues, des coupes et des cotations, en utilisant aussi bien des techniques manuelles que des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO).

Principes fondamentaux de la chimie en ingénierie

Cette matière fournit des connaissances sur la composition et la transformation de la matière. L’étudiant explore les liaisons chimiques, les réactions, la thermochimie et les équilibres, concepts essentiels pour comprendre le comportement des carburants, des lubrifiants et des matériaux d’ingénierie.

Anglais technique pour les ingénieurs en mécanique

L’ingénierie est un domaine international ; c’est pourquoi ce cours se concentre sur le vocabulaire technique spécifique au secteur. Il couvre la terminologie liée aux systèmes, aux procédés, à la sécurité et à la planification, permettant ainsi à l’étudiant de communiquer dans un environnement professionnel international.

Économie et gestion d’entreprise

Ce cours initie l’étudiant au contexte de la gestion d’entreprise. Il aborde des concepts de direction, de stratégie, de finance et de marketing, permettant au futur ingénieur de comprendre la viabilité économique et la gestion de projets dans un environnement réel.

Électrotechnique et machines électriques

Les systèmes mécaniques et électriques étant de plus en plus intégrés, ce cours initie l’étudiant à l’analyse des circuits et aux principes fondamentaux des machines électriques. Il fournit une base indispensable pour le domaine de la mécatronique et la conception de systèmes électromécaniques.

Principes fondamentaux de la science des matériaux

Ce cours explique pourquoi les matériaux se comportent d’une certaine manière. L’étudiant analyse la structure interne, les propriétés mécaniques et les phénomènes tels que la fatigue ou la corrosion, ce qui lui permet de justifier le choix du matériau le plus adapté à chaque application d’ingénierie.

Compétences en TIC pour les ingénieurs

Ce cours développe l’efficacité professionnelle de l’étudiant dans l’environnement numérique. Il se concentre sur l’utilisation avancée des outils bureautiques et de visualisation des données, en fournissant des compétences clés pour optimiser le travail et la communication dans le milieu professionnel.

Deuxième année

En deuxième année, l’étudiant passe des fondements scientifiques aux disciplines fondamentales du génie mécanique. L'accent est mis sur la mise en pratique, avec un approfondissement de la mécanique, des matériaux et de la thermodynamique. De plus, des matières clés sont introduites sur la fabrication, l'organisation et l'optimisation des produits et des processus industriels, offrant ainsi à l'étudiant une vision globale du cycle de vie de l'ingénierie.

Ingénierie de fabrication

Cette matière initie l’étudiant à la manière dont « les choses sont fabriquées ». On y étudie les différents procédés permettant de transformer les matières premières (métalliques, céramiques ou polymères) en pièces fonctionnelles à l’aide de techniques telles que l’usinage, la fonderie ou le formage, ainsi que les méthodes d’assemblage (soudage et collages).

Ingénierie graphique

Cette matière fait passer le dessin technique au niveau supérieur. L’étudiant apprend à représenter des ensembles mécaniques complexes, y compris la normalisation d’éléments tels que les filetages, les engrenages ou les roulements. Un accent particulier est mis sur les tolérances, les vues éclatées et la conception paramétrique à l’aide de logiciels de CAO 3D avancés tels que CATIA.

Approfondissement des mathématiques

Ce module dote l’étudiant d’outils mathématiques avancés pour résoudre des problèmes d’ingénierie qui vont au-delà du calcul de base. Il aborde les équations différentielles, le calcul numérique et les méthodes d’optimisation et de simulation, essentielles à l’analyse de systèmes dynamiques complexes.

Communication pour la réussite (Communications for Success)

Ce cours développe les compétences de communication de l’étudiant dans un contexte professionnel et académique avancé. Il perfectionne l’utilisation de l’anglais pour débattre de sujets complexes liés aux affaires, aux sciences ou à l’ingénierie, une compétence clé pour le leadership dans un environnement mondial.

Statistiques

Ce cours fournit les outils nécessaires pour analyser des données et prendre des décisions dans des contextes marqués par l'incertitude. Il aborde la théorie des probabilités, le test d'hypothèses et les modèles de régression, compétences cruciales pour le contrôle qualité, la conception d'expériences et la validation des résultats.

Mécanique

Cette matière approfondit l’étude du mouvement et de l’équilibre des forces, en s’appuyant sur les bases de physique acquises en première année. La cinématique et la dynamique des particules et des solides rigides sont analysées en détail, et des formulations avancées telles que la mécanique lagrangienne sont introduites.

Fondements de l’analyse des données (Big Data & Analytics)

Dans ce cours, l’étudiant apprend à tirer parti des grands volumes de données générés par l’industrie moderne. Des modèles de régression et d’optimisation sont appliqués pour améliorer les processus, prévoir les défaillances et prendre des décisions stratégiques fondées sur des données probantes.

Science et ingénierie des matériaux

Partant des principes fondamentaux, ce cours se concentre sur les familles de matériaux les plus pertinentes pour le génie mécanique. Les alliages ferreux et non ferreux, leurs traitements, leurs propriétés et leurs applications sont étudiés en profondeur, ainsi que les mécanismes de défaillance par corrosion.

Électronique industrielle

Ce cours permet d’acquérir les compétences nécessaires pour concevoir et mettre en œuvre des systèmes électroniques. L’étudiant travaille de manière pratique avec des composants tels que les diodes et les transistors, apprend à utiliser le matériel de laboratoire et s’initie à la programmation de systèmes numériques à l’aide de plateformes telles qu’Arduino.

Organisation de la production

Ce cours enseigne comment gérer l’efficacité d’un système de production. L’étudiant apprend la planification de la demande, la gestion des stocks et le contrôle qualité. Des méthodologies clés pour l’optimisation des processus, telles que le Lean Manufacturing, y sont présentées.

Thermodynamique et transfert de chaleur

L’un des piliers de l’ingénierie mécanique. L'étudiant apprend les lois fondamentales qui régissent l'énergie, la chaleur et le travail, ainsi que leur application dans les moteurs, les systèmes de refroidissement ou les centrales électriques. Il étudie également les mécanismes de conduction, de convection et de rayonnement par lesquels la chaleur est transférée.

Troisième année

La troisième année marque l’immersion définitive dans les disciplines qui définissent l’ingénieur en mécanique. L'étudiant se concentre sur la conception et l'analyse des machines et des mécanismes, la mécanique des fluides, ainsi que les systèmes de contrôle et les systèmes thermiques. Il s'agit d'une étape de haute spécialisation, où toutes les connaissances acquises précédemment sont mises en œuvre pour résoudre des problèmes d'ingénierie complexes, allant de la conception d'un moteur à l'automatisation d'un processus industriel.

Théorie des machines

C'est la science du mouvement dans les machines. L'étudiant apprend à analyser et à concevoir la cinématique (mouvement) et la dynamique (forces) de mécanismes tels que les systèmes à cames, les trains d'engrenages, les freins et les embrayages, afin d'obtenir les fonctions souhaitées dans une machine.

Entrepreneuriat et gestion d’entreprise

Cette matière apporte une vision entrepreneuriale au futur ingénieur. L’étudiant acquiert des connaissances sur l’élaboration d’un plan d’affaires, la gestion stratégique, le marketing et la finance, ce qui lui permet de diriger des projets innovants ou de créer sa propre entreprise.

Principes fondamentaux de la résistance des matériaux

Cette matière est essentielle pour une conception structurelle sûre. L’étudiant apprend à analyser comment les efforts (axiaux, de cisaillement, de flexion et de torsion) génèrent des contraintes et des déformations dans les composants d’une machine ou d’une structure, et à appliquer les théories de la rupture pour garantir leur intégrité.

Mécanique des fluides

Ce cours initie l’étudiant à l’étude du comportement des liquides et des gaz. Il analyse la cinématique et les équations fondamentales qui régissent le mouvement des fluides, connaissances indispensables à la conception de réseaux de canalisations, à l’aérodynamique ou aux machines hydrauliques.

Moteurs à combustion interne

Une matière classique du génie mécanique qui plonge au cœur des véhicules. On y étudie l’architecture, les cycles thermodynamiques (Otto, Diesel), le rendement et les systèmes auxiliaires (suralimentation, dispositifs antipollution) des moteurs à combustion.

Régulation automatique

Fondement de l’automatisation et de la robotique. L’étudiant apprend à modéliser mathématiquement des systèmes dynamiques (mécaniques, électriques, etc.) et à concevoir des systèmes de contrôle afin que leur comportement soit stable et qu’ils répondent aux spécifications de performance souhaitées.

Technologie mécanique

Cette matière est axée sur la fabrication moderne assistée par ordinateur. L'étudiant s'initie aux systèmes de FAO (fabrication assistée par ordinateur) et à la commande numérique (CNC), en apprenant à programmer des machines-outils afin d'automatiser la production de pièces de haute précision.

Transformation numérique et innovation

Cette matière prépare l’étudiant à l’environnement de l’Industrie 4.0. Elle aborde les stratégies de numérisation, la gestion de l’innovation et les méthodologies agiles telles que le Design Thinking afin de mener le changement technologique au sein de n’importe quelle organisation.

Élasticité et résistance des matériaux

Approfondissement du comportement des solides. L'étudiant aborde des phénomènes plus complexes tels que le flambage des colonnes, la plasticité (déformation permanente) et l'anisotropie (propriétés variant selon la direction). Des structures complexes telles que les portiques, les arcs et les poutres continues sont analysées.

Machines hydrauliques

Spécialisation dans les équipements fonctionnant avec des fluides, tels que les pompes et les turbines. L’étudiant apprend la théorie de fonctionnement, les critères de sélection et d’installation des pompes, ainsi qu’à analyser des phénomènes critiques tels que les pertes d’énergie ou la cavitation.

Machines thermiques

Ce cours étudie les dispositifs qui transforment la chaleur en travail et vice versa. Il analyse en profondeur les cycles thermodynamiques des turbines à gaz et à vapeur (centrales électriques), ainsi que les cycles de réfrigération et les pompes à chaleur.

• Les cours optionnels de troisième année doivent totaliser 6 crédits

Quatrième année

La quatrième et dernière année de la licence marque le passage définitif de l’étudiant au statut de professionnel de l’ingénierie. Cette étape est marquée par la mise en œuvre intégrée de l’ensemble des connaissances acquises dans le cadre de cours de haut niveau, axés sur le calcul et la conception avancée de machines, la gestion de projets complexes et l’application de technologies de pointe. Tout cet apprentissage culmine avec le projet de fin de licence, au cours duquel l'étudiant démontre ses compétences en tant qu'ingénieur en mécanique.

Calcul, conception et essais de machines

Il s’agit d’un cours de synthèse, dans lequel l’étudiant met en pratique l’ensemble de ses acquis pour la conception complète de machines. Elle couvre le calcul des composants (roulements, courroies, chaînes), l’analyse des vibrations et l’utilisation d’outils de simulation avancés tels que la méthode des éléments finis (FEM) pour valider les conceptions.

Structures et constructions industrielles

Ce cours est axé sur la conception des « bâtiments » de l’industrie. L’étudiant apprend à calculer et à concevoir des structures métalliques et des halls industriels en appliquant la réglementation en vigueur. Des méthodes de calcul avancées sont utilisées pour garantir la stabilité et la résistance des grandes constructions.

Applications des technologies de pointe en mécanique

Ce module permet au futur ingénieur de se tenir informé des dernières tendances qui transforment la profession. Les avancées les plus récentes en matière de fabrication, de conception et de gestion des processus y sont explorées, garantissant ainsi que l'étudiant obtienne son diplôme avec une vision à la fois actuelle et tournée vers l'avenir.

Essais sur les matériaux

Cours pratique, dispensé en laboratoire, où l'on apprend à « interroger » les matériaux pour connaître leurs véritables propriétés. Des essais destructifs (traction, dureté) et non destructifs (liquides pénétrants, particules magnétiques) sont réalisés pour caractériser les matériaux et détecter les défauts.

Ingénierie environnementale

Ce cours permet d’acquérir les compétences nécessaires pour concevoir et exploiter de manière durable. L’étudiant étudie les principes de la gestion environnementale et les technologies de traitement de la pollution, des aspects obligatoires et d’une grande importance dans l’ingénierie actuelle.

Bureau technique : projets mécaniques

Enseigne le « métier » d’ingénieur de projets. L’étudiant apprend la méthodologie permettant de concevoir, documenter, planifier et gérer un projet d’ingénierie, de l’avant-projet jusqu’à sa mise en œuvre, à l’aide d’outils de planification tels que les diagrammes de Gantt et PERT.

Ingénierie assistée par ordinateur (CAE)

Cours éminemment pratique axé sur la simulation. L’étudiant apprend à utiliser des logiciels spécialisés (tels qu’ANSYS) pour réaliser des analyses virtuelles de résistance, de stabilité, de comportement dynamique et thermique des composants et des systèmes, en prédisant leur comportement avant leur fabrication.

Gestion de projets dans l’industrie connectée 4.0

Adapte la gestion de projets au nouveau paradigme de l’Industrie connectée 4.0. L’étudiant se familiarise avec les méthodologies agiles (Agile), la gestion du cycle de vie du produit (PLM) ainsi que les implications de la cybersécurité et du traitement des données dans les projets modernes.

Mémoire de fin d’études (TFG)

Il s'agit du point d'orgue du cursus. Dans le cadre de ce cours, l'étudiant développe de manière autonome, mais sous supervision, un projet complet d'ingénierie mécanique. C'est sa carte de visite en tant qu'ingénieur, où il démontre l'acquisition de toutes les compétences nécessaires pour exercer la profession avec compétence.

• Les cours optionnels de quatrième année doivent totaliser 12 crédits

Cours optionnels
 

Résumé

La licence en génie mécanique propose un parcours complet qui forme les étudiants pour en faire des professionnels experts. Le programme s'appuie sur une base solide en sciences fondamentales (mathématiques, physique) pour y développer ensuite les disciplines fondamentales de l'ingénierie : mécanique, thermodynamique, science des matériaux et électronique.

Au fur et à mesure de la formation, l’accent est mis sur la spécialisation dans la conception de machines, l’automatisation, les systèmes fluides et la fabrication de pointe à l’aide d’outils de simulation (CAE). Le cursus s’achève par l’intégration de l’ensemble des connaissances en gestion de projets dans le cadre de l’Industrie 4.0 et se concrétise par le projet de fin d’études, au cours duquel l’étudiant démontre sa capacité à résoudre un véritable défi d’ingénierie.

Sources

• Programme d’études de la licence en génie mécanique de l’UAX : https://www.uax.com/titulaciones/grado-en-ingenieria-mecanica#optional-subjects-list-83230