Course 2022-2023

Méthodes de calcul et de programmation en physique [SPHYB107]

  • 5 credits
  • 30h+15h
  • 1st quarter
Language of instruction: French / Français

Learning outcomes

  • Acquisition des bases de la programmation (calcul)
  • Utilisation opérationnelle des outils mathématiques de base

Objectives

L'objectif de la partie "Méthodes de calcul" est d'apporter rapidement aux étudiants les outils mathématiques indispensables à la compréhension des cours de physique de Bac 1. L'étudiant doit devenir opérationnel, mais doit aussi percevoir le sens et l'utilité du formalisme mathématique pour pouvoir l'appliquer à des questions de physique.

La partie "Méthodes de programmation" a pour ambition d'amener l'étudiant à acquérir les notions de base de programmation et de les appliquer, au travers du logiciel Matlab.

 

Content

La partie du cours "Méthodes de calcul" présente les grandes règles du calcul différentiel et intégral, du calcul vectoriel, de l'algèbre complexe, etc., ainsi qu'une introduction à la résolution d'équations différentielles. Le tout appliqué à la résolution de problèmes de physique.

La partie "Méthodes de programmation" est divisée en 2 sections.

  • Dans la première, on aborde un bref historique de l'informatique comprenant le fonctionnement d'un ordinateur, suivi de quelques considérations à propos de la "méthodologie de la programmation" (notions transversales)
  • La seconde section est consacrée à une prise en mains active de Matlab, comme outil interactif et comme outil de programmation.

 

Table of contents

Partie "Méthodes de calcul" :

  • vecteurs
  • fonctions et variations - notion de différentielle
  • approximations de Taylor et Mac Laurin
  • applications du calcul intégral
  • nombres complexes
  • introduction aux équations différentielles

Partie "Méthodes de programmation" :

  • Introduction
  • Les tableaux dans Matlab
  • Création et opérations sur les tableaux
  • Algorithmes, boucles et tests
  • Les bons réflexes
  • Graphiques sous Matlab
  • Matlab symbolique (introduction)
  • Applications

 

Exercises description

Le but du travail personnel (projet) est d'apprendre à l'étudiant à décomposer un problème simple et à le traduire dans un langage informatique.

  • position du problème
  • recherche de l'algorithme
  • visualisation par un organigramme
  • traduction en Matlab
  • optimisation du code, ...

L'accès au pool est possible, sous conditions, en dehors des heures de cours (Responsable du pool : Isabelle Derycke - 081 / 72 47 09).

 


Teaching methods

Pour les "Méthodes de calcul", l'étudiant doit devenir opérationnel, mais doit aussi percevoir l'utilité du formalisme mathématique, et son sens physique. C'est donc une approche appliquée de certains aspects des mathématiques qui est enseignée, à mi-chemin entre des « boites à outils » et la rigueur qui sied aux mathématiques pures, enseignée par ailleurs dans d'autres cours de mathématiques. Le cours sera illustré d'exemples et d'applications, essentiellement tirés de la physique. 

Les cours de la partie "Méthodes de programmation" se déroulent au pool. L'étudiant a accès au contenu sur webcampus, ce qui lui permet d'avancer à son rythme, et d'acquérir par la pratique les notions importantes. 

Tant pour la partie « Méthodes de calcul » que pour la partie « Méthodes de programmation », en plus d'un syllabus, il sera fait usage de la plateforme en ligne webcampus, qui permet de favoriser une participation active des étudiants, largement souhaitée : exercices, compléments, espace de dialogue, diaporamas présentés au cours seront mis à disposition.

 

 

Evaluations

  • Les deux parties du cours (Méthodes de calcul et Méthodes de programmation/Matlab) ont le même poids dans la note finale SPHYB107.
  • Les notes MC et MP sont indépendantes : une note partielle réussie (supérieure ou égale à 10/20) peut être reportée à la session suivante, durant la même année académique.

 

  • METHODES DE CALCUL (MC) : Un examen écrit est organisé en session (janvier, juin, et août).
  • METHODES DE PROGRAMMATION / MATLAB (MP) :
    • Un travail personnel (projet), encadré par des assistants, est demandé aux étudiants. Ce travail est évalué et constitue la note de "Méthodes de programmation" à la session de janvier. Ce travail est obligatoire. Il n'est organisé qu'une fois par année. L'évaluation du travail porte sur le code, sur un rapport écrit et sur un bref examen oral.
    • Pour les autres sessions (juin et août), un examen de programmation / Matlab est organisé au pool. Il sera demandé aux étudiants de coder un ou deux problèmes.

Recommended readings

Syllabus, webcampus, Teams.

Language of instruction

French / Français

Location for course

NAMUR

Organizer

Faculté des sciences
Rue de Bruxelles, 61
5000 NAMUR

Degree of Reference

Undergraduate Degree