Programme des cours 2020-2021
ATTENTION : version 2019-2020 de l'engagement pédagogique
ATGA0014-1  
Sciences appliquées à l'agronomie III
  • Chimie appliquée
  • Informatique appliquée
Durée :
Chimie appliquée : 45h Th
Informatique appliquée : 30h Th
Nombre de crédits :
Bachelier en agronomie6
Nom du professeur :
Chimie appliquée : Pierre-Yves Berken
Informatique appliquée : Robert Milano
Coordinateur(s) :
Robert Milano
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Chimie appliquée
- Cinétique chimique
- Equilibres chimiques
- Thermodynamique chimique
- Réactions de complexation
- Réactions d'oxydo-réduction
Informatique appliquée
Ce cours est une initiation au logiciel R, logiciel permettant de réaliser des analyses statistiques.
Dès lors, pour utiliser de façon cohérente, efficiente et sensée un tel logiciel, l'étudiant devra  -- conjointement à l'apprentissage des commandes de base du logiciel R -- étayer cette initiation de notions élémentaires de la statistique.
Ce cours se donne donc pour objectif une approche concrète des notions statistiques les plus courantes et des opérations de base en R (vecteurs, fonctions, boucles), point de départ de toute analyse de données bio-agronomiques. Durant les séances sur PC, seront étudiés et "réalisés" en R les chapitres suivants :


A. Statistiques descriptives
A.1. Variables discrètes, continues, quantitatives, qualitatives, ordinales, nominales.
A.2. Statistiques à une variable
*Moyenne, médiane, fréquences, étendue, variance, écart-type, quartiles, score Z, intervalle interquartile, valeurs extrêmes.
*Table des effectifs et des fréquences (pourcentages); Effectifs cumulés; Fréquences cumulées.
*Diagramme en bâtons; Diagramme circulaire; Histogramme; Box-plot; Q-Q-Plot; strip-chart, etc.
*Fonction de répartitions.
A.3. Statistiques à deux variables
A.3.1. - Deux variables qualitatives : tableau de contingence, diagramme en mosaïques, distributions marginales, probabilités conditionnelles.
A.3.2. - Une variable qualitative et une variable quantitative : statistiques groupées, Box-plot parallèles, événements rares ou aberrants. 
A.3.3. - Deux variables quantitatives : nuage de points, corrélation, régression linéaire, ajustement des moindres carrés, coefficient de détermination.
B.  Statistiques multivariées (Plus de deux variables)
B1. Classification :
B1.1. Nuages de points sur tous les couples des variables numériques d'une base de donnée (indentification de liens linéaires éventuels).
B1.2. Diagrammes en étoiles.
B1.3. dendrogrammes
B2. Arbre de décision
B3. Analyse discriminante linéaire
B4. Analyse factorielle
C. Etudes des vecteurs, fonctions et boucles récurrentes en R.
C1. Opérations sur les vecteurs
C2. Fonctions d'une variable : définition en R, graphique, calcul des extrema, calculs des racines, intersections de fonctions.
C3. Fonctions de 2 variables : définition en R, études graphique(s), identification des propriétés de ces fontions sur base d'explorations graphiques (variation des paramètres).
C4. Création d'une boucle en R. "Bouclage" sur des fonctions graphiques. Calculs de suites récurrentes.    
EXERCICES/TP
Les notes du cours théorique contiennent des dizaines d'exercices variés dont certains sont résolus en classe. De plus, les étudiants reçoivent un document reprenant des dizaines d'énoncés. Une majorité de ces exercices renvoient à des bases de données mises à disposition des étudiants. Certains exercices sont résolus pendant les séances théoriques ou durant les séances pratiques sur ordinateur, d'autres sont proposés mais facultatifs. 
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
Chimie appliquée
- Aborder avec un esprit critique des enjeux de société liés au domaine de la chimie;
- Utiliser les logiciels Tableur et Traitement de texte dans une application de chimie ;
Dans le cadre des laboratoires de chimie appliquée, il est nécessaire de pouvoir :
- Appliquer l'ensemble des connaissances afin de résoudre un problème nouveau.
- Mettre en oeuvre un protocole de laboratoire et l'adapter si nécessaire.
- Mettre en application les techniques abordées au laboratoire.
- S'approprier les données recueillies au laboratoire et les traiter en vue d'un objectif.
- Rédiger des rapports de laboratoires.
- Les notions de chimie industrielle abordent les notions de choix des procédés en vue d'utiliser de manière raisonnée les ressources (réactifs, énergie, matériel) et de traiter rationnelement les déchets générés
- Utiliser de manière raisonnée les ressources (réactifs, énergie, matériel) au laboratoire et traiter rationnelement les déchets générés
Informatique appliquée
- Connaître les méthodes de calcul de la statistique descriptive.
- Etudes de cas. Appliquer ces méthodes à des cas concrets (sur des bases de données). 
- Justifier le choix des méthodes utilisées.
- Discuter les avantages, inconvénients et la pertinence des graphiques, tables et calculs choisis
- Evaluer la pertinence des résultats
- Utilisation de R
 
Savoirs et compétences prérequis :
Chimie appliquée
- cours de chimie du bloc 1 (UE1 et UE2)
- Mathématiques et physique élémentaires
Informatique appliquée
- Maîtrise de Windows (gestion des fichiers, etc.)
- Maîtrise du cours de mathématiques (Dérivée - Fonctions exponentielle et logarithmique - Intégration - Analyse combinatoire)
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Chimie appliquée
- cours ex cathedra,
- exercices
- activités en laboratoire
Informatique appliquée
Des notes sont mises à disposition des étudiants. Au fur et à mesure de l'avancée dans ces notes de cours, l'étudiant mettra en pratique les notions abordées grâce au logiciel R.
La résolution des exercices se fera aussi avec R. Ceci favorisera une familiarisation progressive avec ce logiciel.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Chimie appliquée
Présentiel
Informatique appliquée
- Présentiel. Explications orales (+ support de cours écrit) des théories impliquées dans les traveaux pratiques sur PC. 
- L'étudiant peut installer le logiciel R sur son propre PC (logiciel gratuit) et l'utiliser durant les séances d'exercices.
- Des bases de données seront fournies aux étudiants afin qu'ils puissent s'exercer sur des cas concrets. De plus, les notes de cours proposent de nombreux exercices, dont certains feront l'objet d'une correction durant les TP. Des exercices supplémentaires seront aussi distribués durant les TP.
- Remarque : les notes de cours ET les informations données oralement durant les cours sont matières d'examen.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Chimie appliquée
- Les cours de Paul Arnaud - Chimie physique (Dunod)
- Chimie générale (Pearson)
- Chimie des solutions (Pearson)
Informatique appliquée
Des notes de cours seront transmises durant la progression du cours.
- Statistique Théorique et AppliquéeTome 1 , Pierre Dagnelie, De Boeck   (-> disponible à la bibliothèque de l'ISIa).
- Théorie et méthodes statistiques (Applications agronomiques)Tome 2, Pierre Dagnelie, De Boeck     (-> disponible à la bibliothèque de l'ISIa).
- Statistique exploratoire multidimensionnelle. Lebart Piron Morineau, Dunod 1995     (-> disponible à la bibliothèque de l'ISIa).
- Le Logiciel R, Pierre Lafaye de Michaux et al., Springer  (-> disponible à la bibliothèque de l'ISIa).
- Internet offre de nombreux documents introduisant au logiciel R. Par exemple : R pour débutants   ( -> transmis au cours).
- Biostatistique pour les sciences de la vie et de la santé, Mario Triola, Pearson Education
- Un site intéressant :  http://webapps.fundp.ac.be/biostats  -> apprentissage des Biostatistiques de la FUNDP (responsable académique : Eric Depiereux)
- Probabilités, analyse des données et Statistique, Gilbert Saporta, éditions TECHNIP  (-> disponible à la bibliothèque de l'ISIa)
- Méthodes statistiques en biologie et en agronomie, André Vessereau, Editeur : Tec&Doc;  2e édition (1999)   (-> disponible à la bibliothèque de l'ISIa)
- Initiation à la statistique avec R - 2e éd. - Cours, exemples, exercices et problèmes corrigés, Frédéric Bertrand, Myriam Maumy-Bertrand, Editeur : Dunod;  2e édition (2014)   (-> disponible à la bibliothèque de l'ISIa)
 
Modalités d'évaluation et critères :
Conformément à la circulaire de rentrée académique 2020-2021, un code couleur a été établi pour l'enseignement supérieur dans le cadre de la lutte contre le coronavirus. Les engagements pédagogiques ont été rédigés sur base du code « jaune ».
Chimie appliquée
Chimie appliquée :
- Théorie : 25%
- Exercices : 40%
- Laboratoires : 35%
Un minimum de 8/20 aux exercices est requis pour que la pondération ci-dessus soit d'application. Dans le cas contraire, une note d'échec sanctionnera le cours.
Informatique appliquée
Exercices et étude de cas concrets sur ordinateur avec le logiciel R. L'étudiant choisira la méthode la plus appropriée pour l'étude des bases de données et des problèmes proposés.
Ce choix devra être justifié. Il s'agira de montrer sa compréhension des concepts mis en pratique dans cette étude. L'étudiant justifiera ses méthodes d'analyse et commentera les résultats obtenus par le logiciel R.
L'étudiant fera preuve d'une approche critique sur la pertinence de sa démarche et expliquera clairement les résultats obtenus.
La cote minimum de 10/20 doit être atteinte afin de réussir l'Activité d'Apprentissage.
L'Unité d'Enseignement ne sera réussie que si l'Activité d'Apprentissage est réussie (sauf décision contraire du jury de délibération).
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Informatique appliquée
...
Contacts :
Chimie appliquée
pierre-yves.berken@hech.be
Informatique appliquée
r.milano@hech.be
Notes en ligne :
Chimie appliquée
2TGA chimie appliquée - exercices
Recueil des énoncés (cinétique, équilibres, thermodynamique, complexation, oxydo-réduction)
2TGA chimie appliquée - laboratoires
Compilation des protocoles de labo
2TGA chimie appliquée - théorie
Compilation des chapitres théoriques.