Un défi essentiel de la formation et du métier d’ingénieur civil électricien est la composante système qui allie des compétences tant aux niveaux hardware que software, technologique que mathématique, théorique qu’expérimental et tant aux niveaux de l’électricité moderne elle-même et de ses différentes disciplines, que de la capacité à interagir avec des domaines d’applications très variés qui couvrent des échelles très larges : depuis l’infiniment petit en micro-nano-technologies, à l’infiniment grand en communications spatiales par exemple.
La formation ouvre des perspectives diversifiées en termes de métiers et de secteurs industriels : de la conception et la réalisation, à l'installation, la programmation 'temps réel', la sécurisation, la commercialisation ou encore l'analyse de signaux et données, … de systèmes électroniques embarqués, de réseaux de communication, d'information ou de capteurs, d'équipements électriques … en production industrielle, biomédical, transport, aérospatial, énergie, développement durable…
Sur base des compétences déjà acquises en Bachelier concernant les méthodes mathématiques et physiques de l'électricité (circuits et mesures, électromagnétisme, électronique physique) et ses disciplines de base (électronique, télécommunication et traitement du signal, électrotechnique), les étudiants auront de plus acquis à l'issue de leur master « ingénieur civil électricien » (ELEC), une formation approfondie dans chacune des disciplines suivantes : électronique, électromagnétisme, communication, informatique, mathématiques, conception de système, via les cours de la finalité spécialisée.
De plus, par la place importante laissée aux options, les étudiants peuvent orienter leur formation entre un profil de « généraliste » ou de « spécialiste » dans un domaine pointu de la technologie.
Par l’ensemble des cours et projets, le programme offre une ouverture et une initiation tant à l’industrialisation qu’à la recherche et ouvre tant à des métiers de production ou bureaux d’études, qu’au doctorat ou la R&D.
Le master ingénieur civil électricien est une formation polyvalente et ouverte permettant d'acquérir les bases et l'expertise dans des domaines d'application extrêmement variés et pointus. Elle a pour objectif d'assurer la formation d'ingénieurs capables de répondre aux défis technologiques futurs dans les domaines scientifiques et techniques liés à l'électricité et à ses applications, et ce dans un contexte européen et mondial en pleine évolution.
Au terme de ce programme, le diplômé est capable de :
1.démontrer la maîtrise d’un solide corpus de connaissances et compétences en sciences fondamentales et sciences de l’ingénieur, lui permettant d’appréhender et de résoudre des problèmes qui relèvent de l’électricité (axe 1).
1.1 Identifier et mettre en œuvre les concepts, lois, raisonnements applicables à une problématique donnée.
En premier cycle, et dans les cours obligatoires du master ELEC, une formation globale et large est visée dans kes différents cours abordant les disciplines de l'électricité :
- méthodes mathématiques et physiques,
- électronique,
- communication,
- traitement du signal,
- électrotechnique, énergie et automatique (EEA),
- informatique embarquée.
Dans les options du master, l'approche devient spécifique aux domaines de métiers diversifiés :
- nanotechnologies,
- circuits et systèmes électroniques,
- machines électriques et contrôle,
- sécurité électronique et informatique,
- systèmes et réseaux de communication,
- systèmes RF,
- biomédical,...
1.2 Identifier et utiliser les outils de modélisation et de calcul adéquats pour résoudre ces problématiques :
- appareils de mesure,
- systèmes d’équations complexes,
- logiciels de calcul et simulation (Matlab, SPICE,...)
- logiciels de CAO (Comsol, Synopsys, Cadence, TCAD,...)
1.3 Vérifier la vraisemblance et confirmer la validité des résultats obtenus au regard de la nature du problème posé.
étudier la précision des résultats ainsi que leur validation, notamment par comparaison avec des résultats expérimentaux et/ou théoriques,
vérifier les unités des différentes variables et des termes qui apparaissent dans les équations constitutives d'un modèle,
comparer de façon critique des solutions analytiques approximatives et simples avec celles obtenues par des méthodes numériques plus complexes.
En premier cycle (majeure/mineure) les cours de circuits électriques et d'électronique, par exemple, abordent la problématique de la modélisation en présentant des résultats d'expérience ou simulation complexe de base, la formulation d'hypothèses simplificatrices guidées par les résultats d'approches plus complètes et simplifiées.
En master (tronc commun et finalité spécialisée FS), l’accent est surtout mis sur la simulation (exemple : Matlab) et la justification, la validation de choix d’architectures de circuits, technologies, programmes, protocoles… Les laboratoires sont notamment concentrés dans les projets.
2.organiser et de mener à son terme une démarche d’ingénierie appliquée au développement d’un produit (et/ou d’un service) répondant à un besoin ou à une problématique particulière dans le domaine de l’électricité (axe 2).
2.1 Analyser le problème à résoudre basé sur l’analyse de cas d’étude réels rencontrés par des ingénieurs électriciens (dans les projets transversaux) : dispositifs et circuits électroniques, …, et formuler le cahier des charges correspondant.
2.2 Modéliser le problème et concevoir une ou plusieurs solution(s) technique(s) originales répondant à ce cahier des charges dans le cadre des exercices (analyses de cas d’étude existants) et projets (sur base d’un cahier des charges nouveau).
2.3 Evaluer et classer les solutions au regard des critères figurant dans le cahier des charges, principalement dans le cadre des projets transversaux et de certains cours (par exemple : « conception de MEMS », « technologies de micro-nano-fabrication »).
2.4 Implémenter et tester une solution sous la forme d’une maquette, d’un prototype et/ou d’un modèle numérique, dans le cadre des projets transversaux pour les réalisations expérimentales et de certains cours (par exemple « technologies de micro-nano-fabrication »), et pour les modèles numériques : conception de MEMS,..
2.5 Formuler des recommandations pour améliorer le caractère opérationnel de la solution étudiée.
3.organiser et de mener à son terme un travail de recherche pour appréhender un phénomène physique ou une problématique inédite relevant de l'électricité (axe 3).
3.1 Confronté à un problème dont le sujet et le contexte sont nouveaux, s’organiser pour explorer le domaine considéré et pour se procurer les informations nécessaires pour faire un état des lieux via divers canaux à sa disposition (bibliothèque, articles scientifiques, web, chercheurs-assistants, industriels, ..)
3.2 Proposer une construction d’un modèle mathématique représentatif d’un phénomène sous-jacent et réaliser sur cette base, en laboratoire ou sur une plateforme logicielle, un dispositif ou programme permettant de simuler, expérimentalement ou virtuellement, le comportement du système en agissant sur les différents paramètres qui le conditionnent.
3.3 Mettre en forme un rapport de synthèse visant à rapporter une étude technique d'une manière scientifique et concise, de structurer les résultats expérimentaux obtenus lors de laboratoires, de les synthétiser dans un rapport écrit, et de proposer des pistes d'interprétation.
4.contribuer, en équipe, à la réalisation d’un projet pluridisciplinaire et de le mener à son terme en tenant compte des objectifs, des ressources, allouées et des contraintes qui le caractérisent (axe 4).
4.1 Cadrer et expliciter les objectifs d’un projet, compte tenu des enjeux et des contraintes (urgence, qualité, ressources, budget …) qui caractérisent l’environnement du projet.
4.2 S’engager collectivement sur un plan de travail, un échéancier et des rôles à tenir en assurant un fonctionnement collectif pour mener à bien le projet: organisation et planification du travail individuel et de celui de son équipe, détermination des étapes intermédiaires, répartition des tâches, documents à fournir, calendrier à respecter, inscrire son propre travail d'investigation dans celui du groupe.
4.3 Fonctionner dans un environnement pluridisciplinaire, conjointement avec d’autres acteurs porteurs de différents points de vue, ou des experts venant des domaines ou spécialités différents en prenant le recul nécessaire pour dépasser les difficultés ou les conflits rencontrés au sein de l’équipe.
4.4 Prendre des décisions en équipe lorsqu’il y a des choix à faire : que ce soit sur les solutions techniques ou sur l’organisation du travail pour faire aboutir le projet.
5.communiquer efficacement oralement et par écrit (en français et dans une ou plusieurs langues étrangères) en vue de mener à bien les projets qui lui sont confiés dans son environnement de travail (axe 5).
5.1 Identifier les besoins du client : aborder un problème de dimensionnement d’un composant ou système électronique ou de communication ou fonctionnalités d’un algorithme ou logiciel.
5.2 Argumenter et convaincre en s’adaptant au langage de ses interlocuteurs : techniciens, collègues, clients, supérieurs hiérarchiques : du technicien de laboratoire, à l’ingénieur de recherche ou au chercheur doctorant, notamment dans le cadre des projets et TFE avec réalisation expérimentale ou des APE avec accès aux infrastructures techniques, ou encore des stages en industrie.
5.3 Communiquer sous forme graphique et schématique ; interpréter un schéma, présenter les résultats d’un travail, structurer des informations.
5.4 Lire et analyser les différents documents techniques relatifs à l’exercice de son métier (normes, plans, cahier de charge…). Par exemple, des data-sheets de circuits ou composants, des protocoles de communication, des normes électriques, etc.
5.5 Rédiger un document écrit en tenant compte des exigences contextuelles et du public visé : le cahier de charges lié à un projet industriel, le compte rendu de réunions liées à ce projet, un rapport de stage, son TFE, etc.
5.6 Faire un exposé oral scientifique et/ou technique convaincant, en utilisant les techniques modernes de communication, en français et en anglais, et répondre aux diverses questions générales ou détaillées suscitées par l’exposé.
6.faire preuve de rigueur, d'ouverture, d'esprit critique et d'éthique dans son travail : valider la pertinence sociotechnique d'une hypothèse ou d'une solution (axe 6).
6.1 Appliquer les normes en vigueur dans sa discipline (terminologie, unités de mesure, normes de qualité et de sécurité …)
6.2 Trouver des solutions qui vont au-delà des enjeux strictement techniques, en intégrant les enjeux de développement durable et la dimension éthique socio-économiques d’un projet (Par exemple : domaine des cellules photovoltaïques, applications biomédicales…)
6.3 Faire preuve d’esprit critique vis-à-vis d’une solution technique pour en vérifier la robustesse et minimiser les risques qu’elle présente au regard du contexte de sa mise en œuvre. Par exemple : dans le développement une solution qui a un impact sur les conditions de travail ou de vie de ses utilisateurs, par exemple en biomédical.
6.4 Evaluer les connaissances indispensables à la réalisation d’un projet et intégrer de manière autonome celles qui n’ont pas été abordées explicitement dans son programme de cours.
