Int

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Intégration des connaissances en génie chimique à
lUdeS Larrimage des intégrations 2 et 3

• Nicolas Abatzoglou, ing.
• Prof. génie chimique

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Plan de cet exposé

• Nouveau paradigme éducationnel en génie
• Les objectifs de ce projet dinnovation
• Les projets dintégration en génie chimique
• Niveau 1 description
• Niveau 2
• Contenu
• Description
• Exemple
• Connaissances intégrée
• Opérationalisation
• Ressources
• Niveau 3
• Première application et constatations

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Nouveau paradigme éducationnel

• Les réformes de programme déducation en génie
  sont basées sur
• lintégration des connaissances
• le développement chez les étudiants dune vision
  globale de la réalité professionnelle
• Le développement des aptitudes à travers la
  participation des étudiants à des projets près de
  la réalité de la vie professionnelle

Le programme de génie chimique à lUniversité de
Sherbrooke comprend trois niveaux dintégration
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Les objectifs de ce projetdinnovation
pédagogique

• Instaurer une méthode de réalisation efficiente
  et efficace du projet dintégration S4.
• Préparer les étudiants pour lintégration finale
  dans les cours de Design en S7 et S8.
• Consolider larrimage entre S4 et S7/S8 dans le
  nouveau programme de génie chimique.

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Le programme coop en génie chimique
1re année 1re année 1re année 2e année 2e année 2e année 3e année 3e année 3e année 4e année 4e année 4e année 5e
AUT HIV ÉTÉ AUT HIV ÉTÉ AUT HIV ÉTÉ AUT HIV ÉTÉ AUT
S-1 S-2 T-1  S-3 T-2 S-4 T-3 S-5 S-6 T-4 S-7 T-5 S-8
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Niveau 1 Le contenu

• Les étudiants des sessions (S1S2) découvrent
  un thème professionnel accompagnée de
• dévoirs de définition
• quelquefois, un projet à léchelle laboratoire
  simulant un module de production industrielle
• résolution dun problème, le plus près possible
  de la réalité du marché

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Niveau 2 Le contenu

• Les étudiants en sessions S4, en possession de
  connaisances suffisantes de système réactionnels
  et dopérations unitaires
• Étudient un module de production et
• Définissent les détails de son protocole
  dopération
• Lintégration S4 vise lamélioration de
  lefficacité de leffort éducationnel global
  en preparant les étudiants pour leur projet
  dintégration final (niveau 3)

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Niveau 2 Description

• Chaque année les professeurs choisissent une
  unité industrielle et ils lanalysent avec leurs
  étudiants en classe
• De cette unité industrielle, 6-8 modules sont
  choisis à être étudiés de façon détaillée
  réacteurs et procédés unitaires
• Chaque module représente un devoir indépendant
  étendu à être travaillé par un groupe composé au
  max de 4 étudiants
• Les livrables incluent le choix de la technologie
  la plus appropriée, des calculs de conception
  (design), le choix des matériaux de construction,
  les fiches de spécifications et une évaluation
  des coûts.

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Niveau 2 Un exemple

• Le recyclage chimique du PET par glycolyse
• Le diagramme bloc
• Le diagramme découlement préliminaire
• La définition des modules opérationnels
• Les dévoirs de lintégration de niveau 2

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Diagramme Bloc du procédé
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Une partie du diagramme découlement préliminaire
En contours rouge les modules à étudier au niveau
2
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Quelle connaissance est intégrée?

• Cinq (5) cours impliqués
• Le cours des systèmes réactionnels est central
• Le design des réacteurs est un champ approprié
  pour lintégration des connaissances
• Les autres cours
• Phénomènes déchanges II
• Opérations unitaires I
• Matériaux en génie chimique
• Planification statistique des essais

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Un module-Un devoir-Une opportunité dintégration
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Opérationalisation

• Chaque cours réserve un pour leffort
  integration
• Ce représente 2 devoirs majeurs (20)
• 6-8 devoirs sont montés et distribués aux cours
  intégrés selon leur contenu
• Lintégration vaut 1 crédit additionnel

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Ressources au niveau 2

• Le projet se trouve à sa 4e année
• Sa forme actuelle est le résultat de leffort
  dans le cadre de cette innovation pédagogique
• Cette approche fut facilitée par la création
  dune plateforme détaillant les étapes du design
  des équipements ainsi quune liste détaillée des
  technologies existantes pour chaque module
  opérationnel
• Une banque de données fut créée contenant de
  linformation sur les méthodes de design par
  catégorie et les sources dinformation

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B
17
A
(B)
18
Exemple de categorisation des modules
19
Exemple de categorisation des modules
20
Exemple de categorisation des modules
21
Exemple des modules
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Niveau 3 Conception (Design)

• Les étudiants des sessions S7/S8 participent,
  dans le cadre de leur cours de Design des
  procédés chimiques, à un projet
• situé dans une thématique définie a priori
• qui dure approximativement 12 mois
• où des groupes similaires à ceux trouvés dans
  lindustrie se forment
• chaque groupe
• étudie un produit choisi et sa production
  industrielle dans le contexte de la thématique
• évalue la faisabilité du projet industriel
• propose une usine de production
• procède à lingéniérie préliminaire

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Étapes de Design(A)
B
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Étapes de Design(B)
A
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Étude du marché
Analyse de sensibilité
Définition du projet
Simulation du procédé
Analyse économique et De financement
Niveau 2
Analyse HAZOP (Santé et sécurité)
Dimensionnement et Estimation des coûts
Analyse dimpact environnemental
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Exemples de projets complétés

• 2004 Thème gestion des déchets solides
• - Usine de recyclage de papier
• - Usine de valorisation énergétique de déchets
  urbains
• - Tri, recyclage et gazéification de déchets
  plastiques
• - Recyclage chimique du PET.

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Exemples de projets complétés

• 2005 Thème Pétrole
• - Raffinerie intégrée de petrole brut
  conventionnel
• - Raffinerie dhuiles lourdes
• - Usine petrochimique de production de polymères
  

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Ce que nous avons appris de

• Grande opportunité de stimulation de la
  créativité
• Difficile à battre par nimporte quelle autre
  forme denseignement classique
• Un moyen par excellence pour promouvoir léveil
  concernant les filières dordre socio-économique
  (i.e. Protocole de Kyoto) et le rôle de
  lingénieur chimique à aider la société dans ces
  domaine
• Apprentissage de leffort déquipe et de
  limportance de la COMMUNICATION orale, écrite
  formelle et informelle
• Effort très demandant pour les professeurs
  impliqués spécialement vrai sils visent chaque
  année lobjectif déviter le terrain battu
• Pour capturer lintérêt et provoquer
  lenthousiasme des étudiants il faut choisir des
  projets dintérêt accru mais également réalistes
  dans le temps alloué et les ressources limitées

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Remerciements

• Mes collègues Maher Boulos, Michèle Heitz,
  François Gitzhofer, Jergy Jurewicz
• M. Benoît Côté et Mme Catherine Baril
• Mme Sharareh Jazayeri-Shoushtari
• La Faculté de génie
• Le Service de soutien à la formation
• LUniversité de Sherbrooke

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If we treasure our own experience and regard it
as real, we must also treasure other people's
experience.

• John C. Polanyi