Durée
14h Th, 31h Pr
Nombre de crédits
| Master : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée | 5 crédits |
Enseignant
Coordinateur(s)
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Le cours vise à introduire les bases de la modélisation dans le cadre de la dynamique des populations et les transferts de matière (eau, gaz, composés carbonés...) et d'énergie dans les écosystèmes terrestres
Lors de ce cours, les étudiants apprendront à coder en Python et mettront en oeuvre les différentes étapes de la méthodologie de la modélisation. Ce cours permet aussi d'améliorer la compréhension des phénomènes de transfert (dans les milieux poreux comme le sol et entre les composantes des écosystèmes) ainsi que les principes de la modélisation. Les applications reflètent des situations concrètes pour les bio-ingénieurs, telles que:
- l'évolution temporelle de populations dans un écosystème,
- les transferts de chaleur et d'eau entre les couches d'un sol,
- les échanges de carbone dans les cultures et forêts.
- Un apprentissage pour coder en Python
- La méthodologie générale de modélisation
- De la modélisation des transferts d'eau, de solutés et de chaleur en 1D en sols variablement saturés.
- La représentation des transferts et transformations/dégradations des solutés.
- L'étude des outils numériques permettant de résoudre des problèmes 1D de transfert dans les sols variablement saturés.
- L'étude des principaux types de modèles de dynamique des populations (Malthus, Volterra), de cycle énergétique et biochimique dans les écosystèmes
- La réalisation de l'ensemble des phases de modélisation pour obtenir des modèles descriptifs et prédictifs validés simulant l'évolution des populations d'une espèces, de la température ou le contenu en eau de différentes couches de sol ou de la biomasse carbonée des éléments de la végétation
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
A l'issue du cours, les étudiants auront atteint un niveau intermédiaire de compétence dans les différentes étapes de développement :
- Ecrire des codes efficaces en Python,
- Concevoir et modéliser des solutions scientifiques et techniques pour apporter une aide à la décision en ce qui concerne les flux entre le sol, la faune, la flore et l'atmosphère,
- Etre capable de prendre en main des modèles de remédiation environnementale dans les systèmes sol-eau-plante et atmosphère,
- Comparer et argumenter le choix d'un modèle approprié pour établir des prédictions, interpréter des résultats et tirer les conclusions d'une recherche
- Paramétrer, calibrer et valider un modèle liés aux processus dans les écosystèmes terrestres,
- Comprendre les principes de base des schémas numérqiues pour résoudre des équations représentant les processus liés aux transferts dans les écosystèmes terrestres.
Savoirs et compétences prérequis
- Algorithmique
- Physique de l'environnement
- Hydrologie générale
- Physiologie végétale et du sol
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Exposés oraux et travaux pratiques sur PC
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Explications complémentaires:
50% de cours théorique
50% de travaux pratiques
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
Diapositives du cours et articles scientifiques (disponibles sur eCampus)
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Explications complémentaires:
L'évaluation sera personnelle et basée sur des applications informatiques et une discussion avec les enseignants.
Le cours est divisé en deux parties. La note finale est la moyenne simple des notes obtenues dans ces deux parties mais sera plafonnée à 7/20 si le résultat dans l'une des parties est inférieure ou égale à 7/20. Des reports de note seront attribués pour les parties pour lesquelles une note égale ou supérieure à 10/20 est obtenue.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
La présence aux séances de travaux pratiques est fortement conseillée. Aucune session de rattrapage de ces séances ne sera organisées
Contacts
Benoît Mercatoris (benoit.mercatoris@uliege.be)
Bernard Longdoz (Bernard.Longdoz@uliege.be)