Programmes de génie au baccalauréat

Le génie mécanique

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Le génie mécanique

 

 

Particularités du programme

  • un programme basé sur l'initiative CDIO à laquelle l'École Polytechnique collabore
  • un stage obligatoire rémunéré d'au moins 4 mois dans toutes les options et une session d'été pour que tous les étudiants puissent plus facilement faire un stage
  • un projet intégrateur à chaque année, le projet final, de grande envergure, comptant pour 6 crédits, le tout donnant aux diplômés une forte expérience de la conception en ingénierie
  • des cours de la spécialité dès la première année
  • un encadrement accentué dès le début des études
  • une formation créditée visant la maîtrise de la communication orale et écrite, et du travail en équipe
  • un mécanisme de gestion continue de la qualité du programme
  • des occasions multiples de faire une partie de la formation à l'étranger

Le rôle de l'ingénieur mécanique 

Dans une société fortement industrialisée, la production des biens de consommation repose sur un outillage complexe et perfectionné.  Partout où il y a des machines ou des instruments, il y a des ingénieurs en mécanique pour les concevoir, les installer et les perfectionner.  L'énergie constitue aussi un domaine d'étude et de recherche fondamental pour l'ingénieur en mécanique.  Il met au point des machines qui servent soit à produire de l'énergie, soit à la convertir en chaleur, en froid ou en force de travail.  Le coût des carburants et la pollution qui découle de leur usage obligent les ingénieurs en mécanique à optimiser l'utilisation des ressources.  Le défi est de taille puisque la croissance industrielle exige toujours plus de puissance et de productivité.

L'évolution de la formation et de la profession 

Le domaine du génie mécanique couvre les besoins d'une grande partie des secteurs du pays. Pensons aux domaines du matériel de transport (aéronautique, ferroviaire, automobile, etc.), de la fabrication manufacturière, à tout le champ de l'efficacité énergétique (de la mécanique du bâtiment aux centrales thermiques, hydroélectriques et nucléaires), aux domaines hybrides comme la mécatronique. Compte tenu des vastes possibilités du génie mécanique, il n'est pas étonnant que ses étudiants participent en grand nombre aux programmes d'échange avec les autres provinces et les autres pays : les contacts avec le milieu où se pratique le génie sont d'une importance capitale pour la formation de ses étudiants. Pour cette raison, le programme introduit des stages industriels dans son cheminement. L’étudiant est aussi encouragé à réaliser ou initier son projet individuel (projet intégrateur III) en entreprise.

La formation de l'ingénieur mécanique 

Le programme de génie mécanique a été entièrement repensé en fonction des réalités nouvelles.  Il assure à tous les étudiants une solide formation dans les principaux domaines du génie mécanique qui les prépare à exercer la profession d'ingénieur dans l’industrie et leur facilite le passage au baccalauréat-maîtrise intégré. Les cours de base en génie mécanique mettent l'accent sur l'analyse, la conception et la réalisation. Dès la première année, les étudiants suivent des cours de spécialité et réalisent un projet intégrateur leur permettant d’appliquer les connaissances acquises.  Le programme intègre l’utilisation d’outils modernes de conception ainsi qu’un volet expérimental enrichi.

Deux filières sont offertes : la filière classique offre quinze orientations de 12 crédits (Aéronautique, Biomécanique-biomatériaux, Design et analyse, Énergie, Fabrication, Génie automobile, Ingénierie CFAP, Innovation technologique, Matériaux, Mécanique du bâtiment, Mécatronique, Orientation générale, Outils de gestion, Projets internationaux, Technologiques spatiales). La filière spécialisée ajoute une concentration de 36 crédits en Génie ferroviaire.

Les orientations de spécialité (12 crédits) 

Aéronautique

Cette  orientation vise à former des étudiants aux aspects importants reliés à l'analyse des performances et au comportement des aéronefs. Plus particulièrement, ils verront les notions de base en aérodynamique, propulsion et mécanique du vol, leur permettant de comprendre le comportement dynamique des structures en aéronautique. Cette orientation se caractérise aussi par la participation à l'enseignement d'ingénieurs de la pratique dans le domaine aéronautique.

Biomécanique - biomatériaux

Cette orientation a pour objectif de former les étudiants à l'application des principes du génie mécanique pour la conception et la fabrication de technologies biomédicales comme par exemple des orthèses, prothèses, aides techniques ou systèmes pour la surveillance des fonctions physiologiques ou pour l'assistance au diagnostic et au traitement de patients. La formation en biomécanique-biomatériaux permettra à l'ingénieur mécanicien d'avoir une meilleure approche pour traiter ces problèmes en intégrant les notions de physiologie, biomatériaux et biomécanique.

Design et analyse

Cette  orientation vise à former des ingénieurs appelés à concevoir des machines et des véhicules de toutes sortes. Le design est une activité créatrice qui a pour objet la préparation des formes, des fonctions et des moyens de fabrication de tous les produits industriels, structures et systèmes dont la société a besoin.  L'essence du design est la création de milieux physiques complets qui contribuent à l'amélioration de la qualité de la vie, des points de vue social, économique ou environnemental.  L'ingénieur en design détermine les besoins du client, imagine des solutions et produit une solution techniquement et économiquement viable.  Il est très polyvalent et connaît très bien la méthodologie du design, les divers éléments des machines ainsi que les méthodes d'analyse, en particulier celle des éléments finis.

Énergie

L’énergie est au cœur des débats techniques et économiques de notre société depuis très longtemps et le restera pendant encore de nombreuses années. L'expression " efficacité énergétique " couvre tout le domaine de l'énergie. Le concept englobe l'efficacité énergétique proprement dite, le choix de la filière énergétique, la pollution liée à l'énergie, la cogénération, le rétrofit et bien d'autres aspects. L'orientation Énergie est axée sur l'étude de la production, de la transformation et de l'utilisation de l'énergie, surtout de nature thermique. Le but de l'orientation est de transmettre des compétences permettant aux futurs ingénieurs de concevoir et d'analyser des systèmes d'énergie. Pour cela, ils doivent maîtriser le fonctionnement des composantes de nombreux systèmes mécaniques. Les systèmes les plus courants à l'étude sont les suivants : turbines à gaz et turbines hydrauliques, moteurs à pistons, pompes, compresseurs, ventilateurs, échangeurs de chaleur, chaudières, chambres de combustion, brûleurs, fours, récupérateurs de chaleur, etc.  Les débouchés sont donc nombreux.

Fabrication

Cette orientation vise à former des ingénieurs mécaniciens compétents dans les domaines de la fabrication assistée par ordinateur, de l'analyse des procédés de fabrication et d'assemblage ainsi que du contrôle dimensionnel. La formation de cette orientation équilibre les aspects design et analyse enseignés dans le reste du programme de génie mécanique et prépare ainsi l'ingénieur à travailler aussi bien dans la petite que dans la grande entreprise, que ce soit sur le plancher de l'usine, à l'ingénierie de fabrication ou au bureau d'études. Les offres d'emploi en fabrication mécanique en général et plus particulièrement en fabrication aéronautique sont toujours nombreuses.

Génie automobile

Cette orientation est réalisée en France au cours de la dernière année d'études du baccalauréat de génie mécanique. Elle vise à rendre les étudiants capables d'estimer et de spécifier les principales caractéristiques de prédimensionnement d'un véhicule, et de connaître les règles et les démarches de conception et de dimensionnement mécaniques des sous-systèmes automobiles.  Pour atteindre ces objectifs, les intervenants de ce programme sont pour une grande partie d'entre eux des ingénieurs en exercice dans l'industrie automobile chez les constructeurs ou les équipementiers. Les enseignements de la dernière année sont offerts à l'École supérieure des techniques aéronautiques et de construction automobile (ESTACA) de Paris.

Ingénierie CFAO

Cette orientation est réalisée en France au cours de la dernière année d'études du baccalauréat de génie mécanique. Elle vise à donner aux étudiants une formation plus spécialisée en conception et fabrication assistées par ordinateur. Ces enseignements sont offerts à l'Institut Supérieur de mécanique de Paris (www.supmeca.fr).

Matériaux

Cette orientation donne aux étudiants une formation spécialisée sur les matériaux non traditionnels comme les composites, les plastiques, les céramiques et les matériaux semi-conducteurs. Elle traite des propriétés et des méthodes de caractérisation de ces matériaux de même que de leurs procédés de fabrication, de façon à donner aux étudiants les connaissances nécessaires à la conception, au calcul et à la fabrication de pièces.  Cette orientation est très intéressante pour ceux qui envisagent une carrière dans l'aéronautique, le matériel de transport, le génie-conseil et l'industrie de la fabrication de pièces en plastique et en composite, notamment.  D'ailleurs, comme on retrouve ces matériaux dans presque tous les secteurs industriels, une formation plus poussée dans ce domaine est de toute façon un atout important.

Mécanique du bâtiment

Cette orientation rend le futur ingénieur capable d'analyser et de concevoir des systèmes de climatisation, de chauffage, de ventilation et de réfrigération de manière à créer des milieux ambiants sains, confortables et sécuritaires tout en réduisant au minimum les effets polluants, la consommation d'énergie et le coût d'installation.  En termes simples, l'ingénieur en mécanique du bâtiment voit à la production et à la distribution de chaleur et de froid, que ce soit dans les secteurs résidentiel, commercial, institutionnel ou industriel. Sa compétence repose sur les sciences de base que sont la thermodynamique, la transmission de chaleur et la mécanique des fluides.  Les défis dans ce domaine ne manquent pas, on n'a qu'à penser au Biodôme de Montréal où l'on a dû reproduire les climats très contrastés de quatre écosystèmes.

Mécatronique

Cette orientation donne aux étudiants une formation spécialisée sur la conception de systèmes intégrant la mécanique, l'électronique, l'automatique et l'informatique. Ses applications couvrent la quasi-totalité des domaines industriels et plusieurs produits commerciaux (robots, machines à commande numérique, avions, automobiles, etc.). L'orientation mécatronique vise à la formation d'ingénieurs aptes à oeuvrer dans des secteurs industriels qui requièrent une fusion des connaissances relatives à des domaines autrefois distints, afin de développer des systèmes de pointe. Elle offre des conditions propices à un apprentissage appliqué : un laboratoire où les étudiants assimilent et appliquent leur connaissances dans un grand nombre de séances. .

Technologies spatiales

Cette orientation vise à former des spécialistes pour pallier une pénurie d'ingénieurs d'origine canadienne spécialisés dans ce domaine et témoigne de la volonté de l'École d'adapter ses enseignements aux besoins de l'industrie. L'orientation permet aux étudiants de se familiariser avec les divers problèmes pratiques liés à la conception et à la fabrication de satellites et de systèmes spatiaux, et leur fournir la formation et les outils nécessaires à la pratique de leur spécialité.  La majorité des candidats admis en Technologies spatiales sont des étudiants qui ont accumulé au moins 60 crédits de cours en génie mécanique, qui ont maintenu une bonne moyenne générale et qui montrent de bonnes aptitudes professionnelles. Un certain nombre d'étudiants bénéficient également d'un stage d'été rémunéré dans les laboratoires d'avant-garde de MacDonald Dettwiler and Associates (MDA), au cours duquel ils peuvent amorcer un projet individuel (MEC3900 Projet intégrateur III).

Orientation générale

Cette orientation permet aux étudiants d'acquérir une formation diversifiée. En plus de tous les cours d'orientations, plusieurs autres, touchant diverses facettes du génie mécanique, sont offerts, ce qui laisse beaucoup de latitude dans le choix des cours.

Les orientations thématiques (12 crédits) 

L'étudiant en génie mécanique peut suivre l'une des 5 orientations thématiques suivantes : Développement durable, Innovation technologique, Mathématiques de l'ingénieur, Outils de gestion, Projets internationaux.

L'orientation Développement durable traite des grands enjeux transversaux que soulève le développement durable, en particulier la responsabilité sociale de l'ingénieur et le travail dans un contexte multidisciplinaire. Elle permet l'acquisition de notions et la familiarisation avec des outils essentiels à la pratique de l'ingénierie durable, laquelle compren notamment l'analyse de cycle de vie, la résilience organisationnelle, l'efficacité énergétique et les énergies alternatives, la conception et la fabrication durable, et le génie de l'environnement.

L'orientation Innovation technologique vise à sensibiliser les étudiants aux dimensions intrapreneuriales et entrepreneuriales de leur future profession en stimulant leur créativité, encourageant l'entrepreneurship, développant des aptitudes d'innovation et de gestion stratégique.

'L'orientation Mathématiques de l'ingénieur permet aux étudiants d'acquérir des connaissances avancées en mathématiques appliquées et de développer des compétences pour modéliser et résoudre des problèmes d'ingénierie à l'aide de techniques mathématiques ou pour analyser des données avec de tels outils. Cette orientation couvre trois domaines des mathématiques appliquées qui se chevauchent, soient i) analyse numérique et appliquée; ii) probabilités et statistique; et iii) recherche opérationnelle et optimisation. Les techniques développées dans ces domaines sont souvent employées dans des projets multidisciplinaires en génie ou en sciences naturelles.

L’orientation Outils de gestion, comme l’indique son nom, donne aux étudiants des compétences leur permettant de mieux appréhender les fonctions de direction ; idéalement, cette orientation est complétée par des cours offerts par HEC-Montréal, ce qui permet à l’étudiant d’obtenir un diplôme de 2e cycle en gestion délivré par cet établissement.

L'orientation Projets internationaux est offerte à tout étudiant de l’École ayant complété au moins 70 crédits et ayant un fort intérêt pour le volet international d’une carrière en génie.  L’ensemble des quatre cours vise les objectifs suivants : sensibiliser les étudiants aux problématiques socio-économiques et technologiques de la mondialisation, acquérir une compréhension de base du commerce international et des règles qui le régissent, comprendre les stratégies d’internationalisation des entreprises et  les pratiques de gestion et d’ingénierie qui y sont reliées, analyser l’environnement économique, politique et social de projets internationaux d’ingénierie, comprendre les différents types de projets internationaux d’ingénierie et les processus de gestion nécessaire à leur réalisation, d évelopper une sensibilité particulière aux politiques nationales et aux dimensions culturelles des projets internationaux d’ingénierie.

La concentration « Génie ferroviaire » (36 crédits) 

L'objectif de la concentration Génie ferroviaire est d'offrir une formation spécialisée dans le domaine ferroviaire dans le cadre d'un échange international avec l'Institut catholique d'arts et métiers à Lille, France (le site Internet de l'ICAM est http://www.icam.fr). Cette formation donne une connaissance globale de la technologie en Génie ferroviaire, et intègre la conception, la production, l'exploitation et la maintenance relatives aux systèmes et sous-systèmes qui interviennent dans l'environnement ferroviaire.
Ces enseignements se décomposent en 7 modules et un projet d'entreprise d'une durée de 4 mois visant une formation technique et des connaissances technologiques plus approfondies dans cette spécialisation.  En plus du diplôme de génie mécanique délivré par l'École Polytechnique, la formation est sanctionnée par un diplôme de Mastère en génie ferroviaire approuvé par la conférence des Grandes Écoles et délivré par l'ICAM.

La concentration « Mécatronique » (36 crédits) 

Aucune nouvelle admission.

La mécatronique est une philosophie de conception de produits qui intègre de manière synergétique la mécanique, l’électronique, l’automatique et l’informatique.  Ses applications se retrouvent presque dans toutes les activités industrielles : la domotique, l’automobile, l’avion, les machines à commande numérique, les robots, etc.  La concentration mécatronique vise la formation d’ingénieurs qui soient aptes à œuvrer dans des activités qui, de par leur nature, requièrent une intégration des connaissances relatives à ces domaines.  Cette concentration offre un environnement propice d’apprentissage en théorie et en pratique : en plus d’un projet qui donne la chance aux étudiants de mettre en valeur leurs connaissances, on assure plusieurs séances de laboratoire où les étudiants, tout en étant assistés, conçoivent des systèmes mécatroniques.  Le département de génie mécanique dispose en effet d’un laboratoire de mécanique bien équipé où les étudiants peuvent appliquer leurs apprentissages en concevant et en réalisant de nouveaux produits.

Pour des informations sur les conditions d'admission

Site : www.polymtl.ca/admission/ba
Courriel : registraire@polymtl.ca

Pour des informations supplémentaires

École Polytechnique de Montréal
Directeur des études de l'ingénieur
C.P. 6079, succursale Centre-ville
Montréal (Québec) CANADA, H3C 3A7
Téléphone : 340-4726
Télécopieur : 340-4169
Courriel : etudes.ingenieur@polymtl.ca
Pavillon : Principal

Le contenu de cette page est sous la responsabilité du Directeur des études de l'ingénieur.

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