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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Frédéric Monette


PLAN DE COURS

Hiver 2016
CTN765 : Projets d'expérimentation en laboratoire (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 50,0 % 50,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure :
• de réaliser une investigation d’un problème de nature environnementale à l’aide d’une étude pilote de laboratoire;
• d’établir la portée, les contraintes et limites d’une étude pilote en fonction des besoins d’un client;
• de planifier et organiser une campagne d’échantillonnage;
• de réaliser des analyses de laboratoire en vue de formuler des conclusions valides;
• de présenter et interpréter des résultats quantitatifs de laboratoire;
• de saisir la portée des contraintes règlementaires dans un projet.

Études pilotes en génie de l’environnement menées par les étudiants, principalement axées sur l’assainissement (eau, sol, matières résiduelles). Planification expérimentale. Organisation du travail. Collecte de données. Traitement et analyse des résultats. Rédaction de rapports. Analyses de laboratoire. Aspects réglementaires et économiques. Mise en application de notions théoriques exposées au cours CTN764.

Le cours est offert uniquement sous forme de laboratoires se déroulant tout au long de la session.

Précision sur le préalable : le préalable CTN764 Fondements des procédés et processus en génie de l’environnement est préalable OU concomitant.



Objectifs du cours

Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

 

  • de réaliser une investigation d’un problème de nature environnementale à l’aide d’une étude (expérience) pilote de laboratoire;
  • de planifier et organiser une étude (expérience) pilote de laboratoire;
  • d’établir la portée, les contraintes et limites d’une étude pilote;
  • de réaliser des analyses de laboratoire pertinente en vue de formuler des conclusions valides;
  • de présenter et interpréter des résultats quantitatifs, voire qualitatifs, de laboratoire liés à une étude pilote;
  • d'intégrer les notions d'incertitudes liées à la réalisation d'une étude pilote de laboratoire;
  • d'intégrer les aspects réglementaires et économiques (s'il y a lieu);
  • de développer un esprit d'analyse et de synthèse, concrétisé à travers la rédaction de rapports d'expériences.

 

De plus, le cours permettra également à l'étudiant de consolider les notions biologiques (et microbiologiques), physiques et chimiques sur lesquelles sont fondés certains procédés utilisés en génie de l’environnement.

 




Stratégies pédagogiques
  • Enseignement sous forme d’ateliers de travail et d’activités de laboratoire visant à mener différentes études (expérimentales) pilotes de laboratoire. Une approche pédagogique active est privilégiée.
  • Travail d’équipe qui intègre l’ensemble de la démarche préparatoire aux activités de laboratoire, la réalisation/suivi des expériences et les expériences complémentaires (s’il y a lieu), la rédaction de rapports d'expériences;
  • Examen final individuel permettant aux étudiants de prendre conscience de l'état d'avancement de leurs connaissances, de leur progrès et de leur réussite.



Utilisation d’appareils électroniques

Aucun appareil électronique particulier requis.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 08:45 - 12:15 Activité de cours
Lundi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Frédéric Monette Activité de cours Frederic.Monette@etsmtl.ca A-3499
01 Justine Duguet Travaux pratiques et laboratoire justine.duguet.1@ens.etsmtl.ca



Cours

Le cours est offert sous forme de laboratoires se déroulant tout au long du trimestre.


Études pilotes en génie de l’environnement, menées par les étudiants, principalement axées sur l’assainissement (eau) et la gestion des matières résiduelles. Organisation du travail. Planification expérimentale. Collecte de données. Traitement et analyse des résultats. Rédaction de rapports. Analyses de laboratoire. Aspects réglementaires et économiques s'il y a lieu. Mise en application de notions théoriques exposées au cours CTN764 ou d'autres cours touchant le génie de l'environnement (ou d'autres cours de disciplines connexes au génie environnemental). 

 




Laboratoires et travaux pratiques

Le cours, uniquement offert sous forme de laboratoire, comprendra les expériences suivantes :

  • analyse hydraulique d'un réacteur;
  • adsorption d'un polluant par le charbon actif;
  • essais de coagulation-floculation;
  • stripping de l'azote ammoniacal;
  • biodégradation de la matière organique en milieu aqueux (lit bactérien + RBLM);
  • compostage de résidus organiques.

Le détail de séances sera discuté en classe.

 

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Utilisation d'équipements de laboratoire, d'appareils et d'instruments d'analyses de laboratoire.




Évaluation

La note globale est la résultante des rapports de laboratoire, de la participation individuelle (incluant la tenue du cahier de laboratoire) et de l'examen final oral individuel, selon les pondérations et les modalités suivantes :

 

Rapports (6) de laboratoire en version électronique1, 2, 3  (9 % par rapport) 54 %
Participation (note individuelle) 6 %
Examen final oral individuel (30 minutes)4 40 %

 

1La personne qui soumet le fichier électronique devra obligatoirement mettre en copie conforme (CC) ses coéquipiers lors de l’envoi (ceci tiendra lieu de signature électronique).

 

2L'évaluation inclue également celle des plan(s) de travail. Ceux-ci doivent être remis par voie électronique avant d'entamer toutes manipulations expérimentales en laboratoire.

 

3Les dates de remise des rapports de laboratoire seront indiquées en classe.

 

4L’horaire de l'examen final oral individuel sera déterminé durant la session.




Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés à l’article 6.5.2 du Règlement des études, se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

À moins d’une justification valable ou d'entente explicite (écrite) avec l’enseignant, tous les rapports remis en retard seront pénalisés de 10 % de la note d’évaluation du travail par journée ouvrable de retard.




Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Chapitre 10 : Plagiat et fraude » du « Règlement des études de 1er cycle » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Afin de se sensibiliser au respect de la propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la page Citer, pas plagier ! http://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Guichet-interactif/Citer-pas-plagier



Documentation obligatoire

Aucune documentation en particulier.




Ouvrages de références

Les documents suivants pourront être consultés au besoin, en plus de la littérature technique et scientifique via la bibliothèque de l’ÉTS (manuels de référence et articles scientifiques tirées des bases de données scientifiques).

 

APHA, AWWA et WEF. 2005. Standards Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21e Édition, édité par A.D. Eaton, L.S. Clesceri, E.W. Rice and A.E. Greenberg, American Public Health Association. Washington DC, USA, pages multiples.

 

CCME. 2005. Lignes directrices pour la qualité du compost. Conseil canadien des ministres de l’environnement. [En ligne] 24 p. < http://www.ccme.ca/files/Resources/fr_waste/fr_compost_quality/compostgdlns_1341_f.pdf >. Consulté le 21 décembre 2015.

 

Desjardins, R. 1997. Le Traitement des eaux. Deuxième édition revue et corrigée. Réimpression en 2007. Presses internationales Polytechnique. 304 p.

 

Davis, L.M. 2011. Water and Wastewater Engineering, Design Principles and Practice. 1re Édition. McGraw-Hill Higher Education. 928 p.

 

Davis, M. et S. Masten. 2014. Principles of Environmental Engineering & Science. 3e Édition. McGraw-Hill Higher Education. 848 p.

 

Edeline, F. 1993. L'épuration biologique des eaux : théorie et technologie des réacteurs. 4e édition entièrement révisée et complétée. Cebedoc et Technique et documentation-Lavoisier, 303 p.

 

Sawyer C.N., McCarty P.L. et G.F. Parkin 2003. Chemistry for Environmental Engineering. 5e Edition. McGraw-Hill Companies, Inc., New-York. 752 p.

 

Tardat-Henry, M. et J.P. Beaudry. 1992. Chimie des eaux. Modulo-Griffon. 560 p.

 

Tchobanoglous G., Burton F.L. (Éditeur) et H.D. Stensel. 2003. Metcalf & Eddy. Wastewater Engineering. Treatment, Disposal and Reuse. 4e Édition. McGraw-Hill, Inc. 1819 p.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Des documents ou informations complémentaires sont fournis sur la plate-forme MOODLE (Environnement numérique d'apprentissage de l'ÉTS) du cours CTN765.




Autres informations

HORAIRE DES SÉANCES

 

Le cours est offert uniquement sous forme de laboratoires se déroulant tout au long de la session. L'horaire et le déroulement du cours seront discutés plus en détail lors de la première séance de cours.

 

L'horaire officiel est le suivant :

 

Cours : lundi de 8h45 à 12h15, local B-1510.

Séances de travaux pratiques : lundi de 13h30 à 17h00, local A-1506 (ou B-S222 selon les besoins).

 

 

CONTENU DES RAPPORTS ET ÉVALUATION

 

Un rapport de laboratoire par équipe devra être rédigé pour chacune des expériences réalisées.  Chacun des rapports devra minimalement présenter le contenu indiqué ci-dessous. Le fond (75 %) ainsi que la forme du rapport (10 %) seront évalués. De plus, une note sera octroyée pour l'appréciation générale du rapport (15 %).

 

Plan de travail (7,5 %)

 

Le plan de travail devra être remis par voie électronique avant d’entamer toutes manipulations expérimentales en laboratoire. Ce plan sera également inclus dans le rapport de laboratoire à la dernière page de l'Annexe.

 

Page titre

 

La page titre indiquera minimalement le titre de l'expérience, le numéro d'équipe, les auteurs ainsi que la date. 

 

Résumé (2,5 %)

 

Cette section résumera principalement les résultats obtenus lors l’expérience réalisée. Il inclura les éléments suivants : objectif(s), bref rappel de « matériel et méthodes », les faits saillants des résultats obtenus et une brève ouverture (recommandation(s), travaux futurs...). 1 page au maximum.

 

Table des matières

 

Introduction (10 %)

 

L’introduction inclura minimalement le(les) objectif(s) de l’expérience, l'utilité d’un point de vue environnemental ainsi que  la théorie pertinente relative à l'expérience.

 

Matériel et méthodes (7,5 %)

 

Cette section comprendra la liste du matériel pertinent (montage(s), équipement(s), appareils spécifiques, verrerie et produits chimiques spécialisés, etc.) nécessaire à la réalisation de l’expérience. Cette liste ne devra pas inclure la verrerie et les produits chimiques courants que l’on retrouve normalement dans un laboratoire. Cette section devra également inclure une description de la(des) procédure(s) expérimentale(s) suivie(s), avec références à indiquer s’il y a lieu. Cette description devrait normalement permettre à un autre étudiant de pouvoir reproduire l’expérience de manière autonome à partir des informations fournies.

 

Résultats (17,5 %)

 

Dans un premier temps, cette section présentera les résultats calculés et traités. Les résultats bruts seront présentés en annexe, avec exemple(s) de calcul au besoin. Dans la mesure du possible, les résultats devront être présentés sous forme de tableaux ou de graphiques et ce, sans redondance. Une forme concise et synthétique est recherchée. Tous les tableaux ainsi que toutes les figures doivent être présentés (« appelés ») dans le texte, puis interprétés, i.e. commentés et discutés pour faire ressortir les éléments pertinents d'interprétation. Pour chacun des résultats finaux obtenus, et lorsque cela est possible, une estimation de leur précision devra être effectuée à partir, notamment, des méthodes de calcul d’erreurs (erreurs instrumentales, calculs de propagation d’erreurs, écarts-types, etc.). Ces méthodes de calcul n’étant pas parfaites, l’estimation de la précision devra être réalisée suivant le bon jugement de l’étudiant et ce, pour chaque situation.

 

Discussion (22,5 %)

 

Cette section permettra de faire ressortir les résultats significatifs, de discuter des résultats par rapport aux attentes théoriques, de présenter l’utilité et les limites de l’expérience réalisée, et de discuter de la validité des résultats en identifiant les sources d’imprécisions et d’interférences. Cette section démontrera ainsi la réflexion de l'étudiant. Les résultats peuvent également être mis en relation avec la signification environnementale du (des) paramètre(s) étudié(s).

 

Conclusion et recommandations (7,5 %)

 

La conclusion présentera les points essentiels ressortant des sections « Résultats » et « Discussion » et conclura sur le succès de l’expérience réalisée. Des recommandations réalistes seront aussi émises quant à des modifications à apporter aux procédures expérimentales employées (notamment afin d'obtenir des résultats plus fiables) ou à d'éventuelles expériences complémentaires à réaliser.

 

Liste de références

 

Toutes les références citées dans le corps du rapport devront apparaître à cette section et ce, selon une nomenclature de présentation reconnue et complète.

 

Annexe (s'il y a lieu)

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

En ce qui concerne la forme du rapport (10 %), la pondération de l'évaluation sera la suivante :

 

Qualité du français (5 %)

 

Qualité de la présentation (2,5 %)

 

Respect du nombre maximal de page (20 pages excluant les annexes) (2,5 %)

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

La forme du rapport devra respectée les consignes suivantes :

 

Le corps du rapport final (introduction, matériel et méthodes, résultats, discussion, conclusions et recommandations) sera d’une longueur maximale de 20 pages, incluant les figures et les tableaux mais excluant les pages préliminaires (page titre, résumé, tables), la liste de références et les annexes. Le texte sera rédigé selon la police de caractère Arial 11 points, en respectant un interligne de 1,10 et des marges de 2,5 cm.