Innovations pédagogiques en ingénierie européenne

AM JollyDirectrice de Polytech Orléans

Membre du CA de la SEFIAnne-marie.jolly@univ-orleans.fr

AG de la ConfremoBeyrouth 24 Novembre 2011

La SEFI (Société Européenne pour les Formation en Ingénierie)Bon observatoire des préoccupations des

dirigeants, professeurs et étudiants des formations d’ingénieurs européennes et au delà

Par ses groupes de travail et de réflexion, son journal EJEE et son congrès annuel, tenu cette année à Lisbonne et l’an prochain à Thessalonique permet des échanges de bonnes pratiques(cas d’étude), des projets (Européens ) commun et des réflexions partagées théoriques et appliquées

Les groupes de travail et de réflexion principauxRecherches sur l’éducation à l’ingénierieCréation de nouvelles formationsFormation tout au long de la vieMathématiques dans les formations

d’ingénierieGenre et diversitéEthique et Durabilité en formations

d’ingénieursAttractivité des formations d’ingénierieTechnologies de l’information et de la

communicationAssurance qualité et accréditation

Tendances observées lors de la conférence SEFI à Lisbonne en Septembre 2011Pédagogies actives (PBL et pédagogie par

projets)Enseignement et expérimentation à distanceEncouragement des étudiants à

l’entrepreneuriat Approche compétencesAttractivité des études d’ingénieurEvaluation des étudiantsSensibilisation des étudiants à la rechercheLien éducation à l’ingénierie et entrepriseSustainability in engineering

Toutes ces préoccupations sont liéesLes étudiants ont changé, il faut donc réfléchir à les

motiver , à adapter la pédagogie pour non seulement les attirer mais les faire rester et réussir en ingénierie!

Pour cela l’implémentation de méthodes de pédagogies actives est nécessaire, en intégrant des préoccupations de mobilité internationale

Les professeurs doivent être sensibilisés et formés à ce nouveau contexte et à ces nouvelles pédagogies qui impliquent des évolutions dans l’évaluation des étudiants dans une préoccupation d’acquisition de capacités (compétences)

Mais aussi:La qualité des formations attestée par une

certification est une accréditation est aussi un élément de l’attractivité

De ce fait plus en plus de dispositifs de formation d’ingénieurs incluent la préoccupation recherche et le lien entreprise pour inciter les diplômés à l’innovation, cette démarche a des liens avec la pédagogie par projet

Le développement de la place du Développement Durable a un lien avec l’attractivité des formations et la pédagogie active

Il faut souvent s’adapter à des publics beaucoup plus diversifiés (social, genre)

En France fort intêret actuel pour les pédagogies actives dans les écoles d’ingénieurC’est la patrie de Freinet et de Piaget!Public et conférenciers nombreux aux journées de

travail CEFI , Février 2011,sur le développement des pédagogies actives au sein des écoles d’ingénieurs

Certaines écoles CESI, Telecom Bretagne, Insa Toulouse, INP utilisent ces pratiques depuis plusieurs années à des échelles diverses

Interventions de Elie Milgrom dans de nombreuses écoles pour sensibiliser et former

Montage d’un projet IDEFI dans le cadre du Grand Emprunt(Insa, UT)

Ce ,n’est pas nouveau!Aalborg, 1974Maastrich, fin des années 80Université de Louvain, 2000Université de Sherbrooke, 2001Engineering Subject Center, Université de

Loughborough, 2004Une étude du MIT recense en 2009 dans les

universités anglaises, 7 expériences de Project Based Learning solides, performantes et transférables dont Coventry University et University College London

Le renouvellement des pratiques pédagogiques dans les écoles d’ingénieursL’activité projet existe depuis longtemps mais d’autres activités

visent à rendre l’étudiant acteur de sa formationRéférence est faite aux théories constructivistes pour concevoir

les nouvelles pratiques de formationCes approches sont justifiées par la non durabilité des acquis,

la difficulté des étudiants à faire le lien entre les connaissances et leurs applications, la complexité de l’environnement professionnel mais surtout les mauvais résultats, le manque de motivation et l’absentéisme et l’hétérogénéité des promotions

Comment à la fois?:Transmettre des connaissances scientifiques et techniques de

haut niveauMieux professionnaliser les étudiantsRépondre aux aspirations du public étudiant

Selon: « Guide pratique pour une pédagogie active: les APP: Apprentissages par Problèmes et par Projets « de l’école polytechnique de Louvain et de l’Insa ToulouseElles permettent:-de recentrer les étudiants sur l’apprentissage en

profondeur-de développer leur autonomie, leur initiative-d’acquérir et de développer des connaissances ,

des attitudes , des habiletés-de développer leur capacité à travailler en équipe-de donner du sens à leur apprentissage et donc de

développer leur motivation16 méthodes ont été identifiées

Il n’y a pas de bonne méthode pédagogique dans l’absolu pour telle matière ou telle discipline

Les différentes méthodes ne sont pas exclusives l’une de l’autre

2 approches occupent une place de choix dans les écoles d’ingénieurs:

-l’apprentissage par la résolution de problèmes-l’apprentissage par projet (projet prétexte pour

apprendre)En France ces dispositifs sont plutôt mis en place en

complément de cours traditionnels alors que dans certains pays on a eu des réformes globales de cursus de formation

Des recherches doivent encore être menéesPour clarifier le lien compétences-pédagogies

activesPour être capable de prendre en compte dans

les services d’enseignement la charge de travail

Pour adapter les espaces de travail et les matériels(tablettes?)

Pour faire connaitre les études montrant l’efficacité de ces pédagogies

Pour trouver dans chaque situation (licence/master) la pédagogie ou le dosage de pédagogie le plus adapté

Quelques cas ou réflexions présentés au congrès SEFI Lisbonne 2011Sur le Rôle des enseignantsLes élèves ont changé, pour introduire de nouvelles

pédagogies qui leur soient mieux adaptées(pédagogies basées sur les compétences à acquérir, pédagogies basées sur la simulation ou pédagogies actives), il faut que le rôle du professeur change

Il faut comprendre les compétences nécessaires à ce nouveau rôle et les accompagner

Il faut tenir compte dans le choix d’une pédagogie nouvelle à la fois des aspirations des étudiants mais aussi des attentes des entreprises

Il faut donner un cadre aux enseignants pour travailler en équipes collaboratives transdisciplinaires sur ces nouvelles pédagogies

L’université doit comprendre et prendre en compte dans son organisation ces nouvelles tendances

Sur l’apprentissage par la rechercheIntroduction de cet apprentissage sur des sujets

d’aérodynamique au niveau licence en utilisant la pédagogie par projets (analyse de données, confrontation à la théorie, interprétation des résultats, écriture de rapport ) et une évaluation de groupe et individuelle

Pour les universités très orientées recherche, c’est une façon de réduire le fossé formation-recherche

Beaucoup de réflexions sur la pédagogie par problèmesComparaisons entre le cadre Tuning-Ahelo de mesure des

learning outcome de l’Ocde et de l’apprentissage par problèmeTransposition des méthodes développées en Europe en Inde où

les ingénieurs formés manquaient de capacité d’abstraction et d’aptitude au travail en équipe

Discussions sur l’ intêret de concevoir toute une formation en ingénierie sur le modèle PBL ou seulement une partie en fonction des gains obtenus (motivation, travail en équipe, acquisition de compétence)et des difficultés rencontrées(nouveau rôle du professeur, choix des problèmes, taille optimale des groupes, syllabus approprié et effectif)

La motivation des professeurs et leur relationnel (confiance)avec les étudiants sont fondamentaux, leur capacité à servir de guides pour impliquer tous les étudiants également!

L’enseignement du développement durableIl revêt des formes très variées: en modules

spécifiques ou intégré dans le curriculum, avec des approches disciplinaires ou interdisciplinaires, les trois piliers du développement durable peuvent être considérés séparément ou dans une relation combinée ou même dans une approche où l’aspect environnemental ou sociétal sont mis en perspective des deux autres composantes

Il est en conséquence difficile d’en donner dans l’absolu des modèles pour la construction de nouveaux cursus

Des évaluations des apprentissages dans le domaine DD sont à l’étudeLes cours de DD permettent aux étudiants en ingénierie

de mieux connecter les concepts dans une vision système

Il faut insister sur les aspects sociétaux et institutionnels car les étudiants en ingénierie ont tendance à penser a priori que la durabilité est liée principalement aux aspects environnementaux et technologiques

La technologie doit être présentée comme un challenge pour éviter et résoudre les problèmes environnementaux et non comme leur source, cela a d’ailleurs un lien avec la motivation des étudiants pour les études d’ingénierie

Il faut favoriser chez les étudiants la capacité à générer des solutions pour le renouvellement des systèmes

Enseignement du développement durable

Une équipe de l’UPC a démontré que les pédagogies actives sont plus efficaces pour l’apprentissage de compétences interdisciplinaires et donnent la capacité à raisonner système ce qui est nécessaire pour bien envisager le DD

Cela nécessite plus de ressources, des bons contacts avec les parties prenantes externes à l’institution et il faut que les enseignants soient motivés et habitués à travailler en groupes interdisciplinaires

Il faut sans doute changer le cadre institutionnel pour s’y adapter en facilitant l’interdisciplinarité en recherche et formation

Bibliographie de quelques articles WEE-SEFI(beaucoup d’autres sont intéressants)Lisbonne Septembre 2011R A Abdoel , H G M Geraedts, The changing role

and competences of the teacher, Fontis University, Eindhoven

J Linnekoski, K Vilonen, Development of teaching in order to improve learning and support student’s motivation, Aalto University

G Saunders-Smits, Research Based Learning in a project based learning environment-A case study, Delft University of Technology

A Guerra, A Kolmos, Assessing Learning outcomes and engineering PBL project reports,Aalborg University

SuiteV V Shinde, A Lolmos, Student’ experience of

Aalborg PBL Model: a case study, Aalborg University

M Pato, N Datia, PBL and engineering, two sides of its implementation, ISEL, Lisbonne

N Domingues, Using PBL in Engineering: implementation analyses, ISEL, Lisbonne

A Ahlberg, M Wahlgren, Assessing progression in engineering study program, Lund University

Suite J Wren, Active learning in Engineering

Thermodynamics for first year students using a project approach,Lynkoping university

R Penlington, R Clark ,J Tudor, P Willmot, L Willis, M Clifford, Consortium of 4 UK universities

Strenght and weaknesses of teaching in research Intensive Universities, Imperial College London

M Arsat, J E Holgaard, E De Graaf, Stand-alone and interdisciplinary course design for engineering education for sustainable development, Aalborg University

Autres référencesCEFI Paris: Les pédagogies actives dans la formation des

ingénieurs, Eléments de cadrage et témoignages, février 2011

UK approaches to engineering project-based learning, MIT, 2010

FA2L spin-off de l’Université Catholique de Louvain: http://www.FA2L.be

dont Introduction à l’apprentissage par problèmes(APP) , JM Braibant et E Milgrom, Document sous licence Creative commons by NC

J Segalas, D Ferrer-Balas, KF Mulder, Conceptual maps: measuring learning processes of engineering students concerning sustainable development,European Journal of Engineering Education, Vol 33, n°3, Juin 2008, pp297-306