Le gÉnie physique
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Le rôle de l'ingénieur physicien
L'évolution de la formation et de la profession
La formation de l'ingénieur physicien
« Génie physique », « génie quantique », « génie de l’infiniment petit » et « génie des technologies de pointe » sont tous des synonymes pour décrire de travail de l’ingénieur physicien. L’étudiant en génie physique sera amené à développer une compréhension solide de la physique et des sciences fondamentales en même temps qu’un sens pratique de résolution de problèmes propre à l’ingénieur. Avec cette double formation, polyvalente et rigoureuse, l’ingénieur physicien est appelé à jouer un rôle prédominant dans le développement et l’intégration de nouvelles technologies en milieu industriel.
À l’instar de l’innovation technologique, la profession d’ingénieur physicien évolue continuellement pour s’adapter aux défis technologiques de l’heure. Du laser aux communications optiques, en passant par la photonique, l’optique a toujours été au cœur des activités de l’ingénieur physicien. À cela s’ajoutent les matériaux de pointe pour l’industrie microélectronique ou aérospatiale, les micro- et nanotechnologies, et le génie énergétique et nucléaire. Finalement, toutes ces disciplines se retrouvent dans l’étude d’un tout nouveau champ d’activité en forte croissance: le génie biomédical. L’ingénieur physicien peut, s’il le veut, être amené à jouer un rôle crucial à l’interface de la physique et des sciences de la vie.
Le programme de premier cycle en génie physique met l'accent sur l'acquisition de connaissances approfondies en physique fondamentale et en sciences du génie. La formation de base de l'étudiant comprend des cours, des travaux pratiques et des laboratoires relatifs à la physique des ondes, la physique moderne, la thermodynamique, l'optique, la mécanique classique, la mécanique quantique, et la physique statistique. Le programme forme simultanément l’étudiant dans les deux grands domaines des technologies physiques : l’optique et la physique du solide. L’étudiant sera ensuite amené à appliquer ses connaissances dans les secteurs technologiques tels les matériaux de pointes, les micro- et nanotechnologies, les lasers, la photonique, et la gestion et la conversion d’énergie. S’il choisit l’orientation « technologies biomédicales », l’étudiant pourra développer des compétences dans le domaine de la biophotonique, de la médecine nucléaire, des biomicrosystèmes et des biomatériaux. Le programme de génie physique comprend un stage obligatoire d’au moins quatre mois.
Le programme comporte quatre orientations de spécialité et trois orientations thématiques de 12 crédits.
Le but visé par l'orientation Énergie est de donner à l'étudiant la formation requise pour œuvrer dans les domaines reliés à la conversion de l’énergie. Les principaux sujets couverts sont : la classification, les limites et le rendement des différentes techniques de conversion d'énergie; l’efficacité des différentes sources d’énergie fossiles et renouvelables; la production, le stockage, le transport et l’utilisation de l’énergie; les vecteurs énergétiques; la gestion de l’énergie ainsi que les impacts sur l'environnement et sur la santé des différentes filières de production d'énergie; les technologies nucléaires.
L'orientation Génie photonique élargit la formation acquise dans le cœur du programme en optique, optoélectronique et lasers par des notions de photonique avancée dans différents domaines tels le biomédical, les télécommunications et les capteurs. L’enseignement couvre en particulier : l’étude théorique et expérimentale des guides d'ondes optiques et des fibres optiques, des composants et des dispositifs en optique guidée tels que les coupleurs et les réseaux de Bragg, ainsi que leurs applications dans différents domaines; les propriétés optiques des matériaux isotropes et anisotropes, les effets non-linéaires dans les cristaux et les fibres et leurs applications en particulier en télécommunications; la biophotonique comprenant l’étude des propriétés optiques des matériaux biologiques, l’instrumentation spécifique pour l’imagerie et son application pour les diagnostics médicaux et la thérapie.
Le but principal de l’orientation Micro et nanotechnologies est de donner à l’étudiant une base solide pour poursuivre une carrière en haute technologie, notamment dans le domaine de la conception et de la réalisation de dispositifs et de matériaux de pointe ainsi que dans le développement de nouveaux procédés. Les sujets couverts sont les suivants : la conception et la fabrication de dispositifs microélectroniques, nanoélectroniques et quantiques, de capteurs et actuateurs, de microsystèmes ainsi que l’élaboration de revêtements et des systèmes en couches minces; la conception et la fabrication de matériaux de pointe avec une structure contrôlée à l'échelle nanométrique; les méthodes avancées de caractérisation des matériaux à l'aide de diverses techniques spectroscopiques et microscopiques et d'analyse des propriétés optiques, électriques, mécaniques, tribologiques et magnétiques.
L’objectif de l’orientation Technologies biomédicales est de former des ingénieurs physiciens spécialisés qui pourront œuvrer en milieu hospitalier ou accéder aux meilleurs programmes d’études supérieures en génie biomédical et en physique médicale. L’étudiant développera une base solide pour appliquer des principes du génie à l'étude, la modification et le contrôle des systèmes biologiques, ainsi qu'à la conception et la fabrication d’instruments pour l’imagerie des fonctions physiologiques et pour l'assistance au diagnostic et au traitement de patients.
L’ingénieur spécialisé dans le domaine du génie biomédical doit être capable d’analyser un problème à la fois du point de vue de l’ingénieur, ainsi que du point de vue du médecin ou du biologiste. Il doit être conscient des difficultés particulières associées aux êtres vivants et est appelé à évaluer un ensemble plus étendu de solutions que dans les domaines traditionnels du génie. L’ingénieur biomédical doit aussi être capable de travailler en collaboration avec des professionnels de plusieurs autres disciplines : médecins, chirurgiens, biologistes, biochimistes, pharmacologistes, physiothérapeutes, dentistes, infirmières, techniciens, administrateurs du réseau de la santé, etc.
L'étudiant en génie physique peut suivre l'une des 3 orientations
thématiques suivantes : Innovation technologique, Outils de gestion, Projets internationaux.
Pour plus d’informations : www.polymtl.ca/etudes/bc/orient_them
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