Innovation Pédagogique et transition

La recherche en école d'ingénieurs, créatrice de valeur pour la formation

2019-01-18T08:00:00Z

La recherche apporte à une formation par nature professionnalisante, la perspective de nouveaux espaces de savoirs. Shutterstock

La formation des ingénieurs « comporte une activité de recherche fondamentale ou appliquée. Elle doit permettre à l'élève ingénieur d'accéder à des équipements de pointe, de conduire un raisonnement inductif associant rigueur scientifique, vertus du doute et capacité à se remettre en question », selon la Commission des titres d'ingénieur. Une direction dans laquelle la grande majorité des écoles d'ingénieurs privées se sont donc engagées ces dernières années.

Cette dynamique a été jugée globalement très positive et bénéfique. Néanmoins, certaines interrogations persistent, tant au sein des écoles que chez les parties prenantes. La recherche pèserait-elle excessivement sur les budgets des institutions ?

Les droits de scolarité couvrent plus des trois quarts des ressources des écoles privées, parfois même la quasi-totalité. Dans ces conditions, comment justifier que les contributeurs, généralement les parents, financent de fait la recherche alors que leur demande porte principalement sur une formation de qualité qui garantisse la meilleure employabilité de leurs enfants ?

Une mise en perspective des cours

La recherche apporte à une formation par nature professionnalisante, la perspective de nouveaux espaces de savoirs. Elle permet un accès au doctorat et, dans de nombreux cas, aux carrières d'ingénieur-chercheur. Elle contribue à l'émergence d'un ingénieur qui ne soit plus seulement « technologue », mais contribue aussi à l'écriture d'un futur différent.

Les nombreux apports de la recherche dans la formation des élèves ingénieurs font l'objet d'observations quotidiennes, en particulier à l'occasion des hackatons, défis ou multiples challenges dans lesquels les étudiants s'engagent avec passion. La participation active des enseignants-chercheurs dans les activités de formation contribue à les mettre en perspective.

Le financement de l'investissement de recherche peut être partiellement assuré grâce aux appels à projets de recherche nationaux ou internationaux. Ces équipements, destinés en général aux activités scientifiques, permettent l'accueil des élèves dans le cadre de leurs travaux pratiques, de projets pédagogiques ou personnels et des stages. Ils peuvent susciter l'intérêt de partenaires académiques ou industriels et contribuent ainsi au rayonnement de l'école et de ses diplômés.

On peut citer l'exemple du campus EPF à Troyes qui a pu acquérir, grâce à l'aide des collectivités locales (Troyes Champagne Métropole, Conseil départemental de l'Aube, région Grand Est) et de fonds européens un mannequin instrumenté pour l'étude du confort et des normes de confort dans l'habitat. Cette technologie, unique en France dans sa configuration, intéresse de nombreux industriels (équipementiers, industriels du sport et du textile…) et offre des opportunités de stages, de thèses CIFRE et d'emplois aux élèves-ingénieurs.

Des tremplins vers l'entreprise

Pour bénéficier de synergies optimales, de nombreuses écoles privées d'ingénieurs ont fait le choix d'internaliser leurs activités de recherche, et de créer un laboratoire en propre, éventuellement labellisé de manière volontaire. Les moyens expérimentaux et numériques sont alors regroupés dans des « plates-formes de recherche et de technologie », avec parfois une mise en commun d'équipements cofinancés avec un partenaire académique ou industriel.

Ces plates-formes animent la relation entre les élèves-ingénieurs et les ingénieurs-chercheurs de R&D, mais également avec les services marketing et juridiques. On peut citer le cas d'une élève de l'EPF ayant effectué son stage de quatrième année chez un grand industriel de l'électroménager, sur une plate-forme de recherche et de technologie dédiée aux problématiques de traitement de l'eau. Son stage lui a permis d'être co-inventrice d'un brevet étendu à l'international, puis co-auteure d'un article international dans une revue à comité de lecture. Après une thèse, elle a décroché un emploi d'ingénieur-chercheur à l'étranger.

À l'EPF, les élèves ont aussi la possibilité, dès les premières années, de participer à l'animation des TechLab (les plates-formes de recherche et de technologie) et à l'encadrement des utilisateurs en tant que « Techies ». En troisième année d'école, les enseignants-chercheurs animent une unité d'enseignement (UE) dédiée à la formation par la recherche, permettant aux élèves de disposer d'une véritable ouverture scientifique et d'acquérir des outils et des compétences qui leur seront utiles pour toute leur carrière.

Une démarche de réindustrialisation

La recherche constitue également, outre une ouverture scientifique, une professionnalisation des élèves-ingénieurs. Selon la CTI,

« c'est non seulement en s'appuyant sur l'activité recherche que la formation se déploie de manière la plus naturelle mais également en mettant en œuvre des formations plus spécifiques orientées vers la création ou la reprise d'activité en liaison forte avec le monde économique et les structures de transfert et d'incubation ».

L'implication des élèves-ingénieurs dans des activités d'innovation peut se faire en s'appuyant directement sur les activités de recherche de l'école, ou sans lien direct avec ces activités mais en sollicitant les compétences des enseignants-chercheurs et des moyens expérimentaux et numériques de l'école. L'objectif de nombreuses écoles d'ingénieurs est d'offrir à des élèves motivés des opportunités qui pourront les conduire, s'ils le souhaitent, vers l'entrepreneuriat.

Pour les accompagner à développer leur projet, de plus en plus d'écoles d'ingénieurs développent des structures de « pré-incubation » au sein de laquelle les apprentis entrepreneurs pourront tester et confirmer leur idée. Une telle structure vise à réunir non seulement des compétences dans le domaine de l'ingénierie, mais également dans les domaines financiers, juridique et comptable, avec l'appui de « business Angels », de cabinets d'avocats et de brevets, et d'experts-comptables. Cette démarche s'inscrit clairement dans une stratégie de réindustrialisation de la France par l'innovation.

Olivier Horner ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son poste universitaire.

Évaluation des étudiants : sortir de la note sur 20

Directeur du Campus de Montpellier, EPF – UGEI, François Stéphan — 2017-09-28T13:35:28Z

Bien évaluer la progression d'un étudiant.

Dans l'enseignement supérieur, les pratiques pédagogiques évoluent et de nombreux enseignants se questionnent sur les nouvelles formes d'apprentissage. Mais cette réflexion interroge peu souvent les modes d'évaluation. Et pourtant, nos principes d'évaluation ont une influence très forte sur le comportement des étudiants face aux apprentissages, jusqu'à la façon dont les étudiants vont aborder et vivre leurs études.

N'est-il pas alors essentiel d'interroger nos façons d'évaluer si nous souhaitons que nos étudiants « apprennent autrement » et « apprennent mieux » ?

La fameuse note sur 20 et la notion de moyenne

L'évaluation en France donne une part très importante à la note sur 20 et à l'obtention d'une « moyenne ». Qu'elle soit ensuite éliminatoire, qu'elle permette de classer, qu'elle soit la pondération d'un certain nombre de notes, ces notes ou cette moyenne focalisent très souvent toute l'attention de l'étudiant en situation d'apprentissage. Cela engendre tantôt de l'angoisse, tantôt des blocages.

Les étudiants développent parfois des stratégies très élaborées : pari sur les sessions de rattrapages, impasses sur telles ou telles disciplines, travail ciblé sur l'examen final, etc. Ces comportements sont connus. Ils sont détectables, parfois même avoués. On le voit, le parasitage de l'évaluation sur les apprentissages et sur les comportements des étudiants est très envahissant.

André Antibi, lui, pointe du doigt les effets pervers de la notation non pas sur les étudiants, mais sur les enseignants eux-mêmes. Il définit la notion de « Constante macabre », phénomène qui conduit les enseignants à répartir les notes autour de la moyenne, permettant de définir invariablement des bons, des moyens, et des mauvais élèves. L'évaluation est construite dans le but d'avoir une répartition des notes autour de 10 plutôt que de répondre à des objectifs d'apprentissage.

L'évaluation n'a pourtant pas comme seule fonction de sanctionner ou de sélectionner, et les recherches ne manquent pas sur les bienfaits qu'elle peut susciter. Elle peut permettre de valider des savoirs, elle peut aider l'étudiant à se situer et à prendre des repères. Elle peut être aussi source de motivation, en particulier si elle marque systématiquement les progrès accomplis. On voit ici tout le bénéfice qui pourrait être tiré de l'évaluation, non plus considérée comme un parasite mais au contraire comme un support à la formation.

Que doit-on évaluer ?

La première question à se poser – parfois oubliée par l'enseignant – est de savoir ce que l'on cherche à évaluer. La réponse est généralement apportée par la définition des objectifs de formation et des compétences à acquérir en termes de savoir-faire et de savoir-être. Les évaluations proposées doivent alors correspondre à des compétences, identifiées préalablement, que les étudiants doivent acquérir en cours de formation et maîtriser au sortir de celle-ci.

Aussi, évaluer de futurs ingénieurs essentiellement au cours d'examens à durée limitée, sans accès aux documents, avec des problèmes à réponse unique, est bien entendu une hérésie. Les futurs ingénieurs, dans leur vie professionnelle, seront exposés à des problèmes complexes, mal posés, avec une solution à identifier « moins mauvaise » que les autres. Ils auront accès à Internet et ils auront une certaine liberté de gestion de leur temps.

Une autre interrogation provient du peu d'évolution de l'évaluation au regard de la révolution récente du numérique. L'accès à la connaissance s'est profondément transformé et il est maintenant grandement facilité. Même si certains savoirs peuvent être considérés comme indispensables dans les formations supérieures, il s'agit moins d'accumuler des connaissances que de développer des capacités à les rechercher, à se les approprier, à les articuler, à les mobiliser à bon escient, etc.

Or bien rarement, nos évaluations mesurent l'acquisition de ces compétences de recherche de la bonne information et de son appropriation. Les évaluations font encore la part belle à des QCM ou à de simples tests de connaissances. Le concours de médecine en est un exemple caractéristique.

Par ailleurs, les compétences attendues en fin de parcours ont changé. Dans un monde plus incertain, qui évolue très vite, les futurs cadres s'intégreront d'autant mieux dans leur environnement qu'ils seront plus agiles, plus adaptables, plus innovants, sachant travailler collectivement avec des gens très différents. Les évaluations doivent donc tenir compte de ces changements et de ces nouvelles compétences, pour certaines d'entre elles comportementales. Se pose alors la question de l'évaluation de ces compétences comportementales en cours de formation.

Ménager une place aux évaluations non intrusives, par observation

Une piste de solution pour évaluer des compétences comportementales est l'évaluation par « observation ». L'évaluation n'est plus seulement terminale ; elle n'est plus non plus « continue » au sens où les enseignants l'entendent, à savoir à travers des contrôles réguliers. Elle doit être permanente. C'est en effet par une observation au quotidien que l'équipe enseignante va constater des aptitudes à s'engager, à raisonner, à s'interroger, à douter, à prendre des risques et à les mesurer, des capacités à apprendre, à s'intégrer à un collectif, à appréhender des nouvelles connaissances, etc. Enfin, c'est à travers cette observation et cet accompagnement que les enseignants peuvent appréhender plus sûrement les progrès réalisés.

Ce type d'évaluation se pratique déjà dans certaines écoles primaires où toute l'équipe éducative s'interroge sur chaque élève et l'accompagne dans ses apprentissages. Ne peut-on pas, dans le supérieur, s'inspirer de ces pratiques et limiter cette accumulation de copies terminales, redoutées de tous, enseignants comme étudiants, ou éviter l'utilisation massive de QCMs qui ne permettent pas d'évaluer les compétences évoquées plus haut. N'ayons pas peur d'introduire des évaluations sur les savoir être, quel que soient les formes d'apprentissage mises en place (projets, travaux pratiques, séances de travaux dirigés…).

Une part d'autoévaluation et la notion de contrat de confiance avec l'étudiant

Le fait d'introduire une part d'évaluation par l'observation n'implique pas pour autant la fin de l'évaluation « sanction » et de l'évaluation vécue comme source d'angoisse. Les méfaits du stress sur la concentration et la mémorisation sont pourtant bien connus. Comment faire alors pour que l'évaluation soit « moteur de progrès » et permette aux étudiants de se focaliser davantage sur l'apprentissage ?

Des réponses sont connues – même si elles sont trop rarement appliquées – à travers les évaluations diagnostiques et les évaluations formatives. Cela implique un retour systématique auprès de l'étudiant après chaque évaluation. Ce suivi lui permet ainsi de progresser. Cette approche doit conduire l'enseignant à s'interroger régulièrement sur ses pratiques d'apprentissage.

Une réponse plus audacieuse concerne l'évaluation par « contrat de confiance ». La mise en place d'un contrat entre l'étudiant et son école, sur la base des objectifs de formation et des compétences à acquérir est certainement une idée à développer. Cette évaluation n'est plus l'« affaire » des seuls enseignants car il invite l'étudiant à s'interroger sur le respect ou pas de ce « contrat ». Des phases d'auto-évaluation par chaque étudiant sont tout à fait propices à cette interrogation et doivent faire partie du dispositif mis en place.

Ces allers-retours entre auto-évaluation et évaluations des enseignants permettent d'éviter le recours à des évaluations « couperet » et favorisent les remises en question et les progrès des étudiants. Là encore, un accompagnement de l'équipe enseignante est nécessaire. Ce pari d'un autre rapport à l'étudiant modifie certainement la position de l'enseignant dans ses pratiques professionnelles. Il doit accepter un rôle de « coach » ou d'accompagnateur.

Multiplier les formes d'évaluation pour véritablement diagnostiquer

L'évaluation, par observation et par contrat de confiance, ne rejette pas pour autant l'usage des modes d'évaluations « traditionnelles » : des devoirs, des interrogations, des examens, des comptes-rendus, des travaux de groupes, des soutenances… Cependant, André Tricot, par ses recherches, nous incite à être très prudents avec ces évaluations.

Le premier conseil concerne la bonne adéquation entre ce que l'enseignant cherche à évaluer (savoir-faire automatiques, savoir-faire techniques, savoir-faire spécialisés, savoirs généraux, savoirs spécialisés…) et le type d'évaluation proposée. La question récurrente doit toujours être la même : qu'est-ce que cela permet d'évaluer ?

Le deuxième conseil est relatif aux biais que peut produire chaque mode d'évaluations. Pour éviter ces biais, André Tricot préconise de multiplier les types d'évaluation pour véritablement diagnostiquer et mesurer le niveau d'acquisition de l'étudiant.

S'interroger sur le mode d'évaluation le plus adapté, multiplier les formes d'évaluation, deux principes simples qu'il convient de prendre en compte.

Des évaluations exigeantes qui engagent

À l'heure où les écoles d'ingénieurs demandent à leurs étudiants d'innover, d'être créatifs, n'est-il pas temps de réfléchir et de mettre en place de nouvelles modalités d'évaluation ? Le défi est majeur tant il conditionne le rapport à l'étudiant, son bien-être dans la formation, et par conséquent l'efficacité d'apprentissage.

Inventons alors des modalités d'évaluation qui font accroître le niveau d'exigence, qui engagent l'étudiant, et qui s'affranchissent de l'évaluation peu efficace basée sur la sacro-sainte moyenne.

François Stéphan ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son poste universitaire.

Comment associer efficacement cours traditionnels et e‑learning

2017-06-26T08:52:00Z

Lors des séances magistrales, l'enseignant fait émerger ce qui est fondamental et s'appuie sur le suivi à distance pour identifier les points à développer. Katie Morrow/Flickr, CC BY-NC-ND

Le développement des outils numériques et l'accès facilité à la connaissance modifient en profondeur le métier d'enseignant du supérieur. De nombreuses réflexions sur les pratiques pédagogiques sont actuellement menées dans les formations d'ingénieurs.

Pour autant, ces nouvelles pédagogies s'appuient sur des plates-formes qui intègrent les versions numériques des polycopiés et des documents de cours, sans changer réellement les pratiques. Et les enseignants, dans leur grande majorité, manquent de repères et de formations pour élaborer des scénarios d'apprentissage utilisant ces nouveaux outils.

L'expérience menée depuis quelques années à l'EPF, école d'ingénieur, tend à montrer qu'une pédagogie basée sur un apprentissage mixte (blended learning) peut comporter de sérieux atouts, si tant est qu'elle ait été le fruit d'une démarche rigoureuse.

Une formation en présentiel et à distance

Cette pédagogie se définit comme une association de séances de formation en présentiel et de périodes de formation à distance. Elle s'est développée au début des années 2000, grâce à l'évolution des outils numériques.

Le principe de l'apprentissage mixte présente des intérêts évidents, notamment pour une formation de futurs ingénieurs :

Elle permet de renforcer l'autonomie. Les étudiants participent à l'organisation temporelle de la formation. Ils peuvent s'entraîner, identifier leurs points forts et leurs points faibles, effectuer des exercices complémentaires ou des auto-tests, échanger sur des difficultés via des forums, etc. Cette autonomie de l'étudiant permet également de renforcer le statut de l'erreur : il peut se tromper, relire une partie de cours, recommencer… sans se sentir en échec.
Elle rend l'étudiant acteur de la planification de ses apprentissages. Il est amené à travailler de façon continue, avec seulement quelques contraintes liées à la programmation des séances en face à face.
Elle permet d'identifier les difficultés des étudiants et de personnaliser leurs parcours, l'enseignant pouvant visualiser les « profils » avec les erreurs récurrentes et ainsi proposer des retours personnalisés.
Elle permet également de centrer les séances en présentiel, sur des processus d'apprentissage de conceptualisation, qui débouchent ensuite sur la résolution de problèmes ; les processus de type « automatisation » pouvant être abordés en autonomie.

L'apprentissage mixte permet d'effectuer des retours personnalisés aux étudiants. Queen's University/Flickr, CC BY-NC-ND

Une réflexion pour élaborer des scénarios pédagogiques

La démarche d'élaboration est indispensable : elle conditionne la réussite du dispositif. En amont, il est nécessaire d'identifier très clairement les objectifs de formation, puis de détailler ces objectifs en faisant émerger les différents formats de connaissances associés, ainsi que leur niveau de complexité.

En fonction, la stratégie d'alternance des séances peut être mise en place. À titre d'exemple, les connaissances de type automatisme, qui demandent une répétition des tâches, sont parfaitement adaptées à un travail en autonomie. Il en est de même pour des connaissances conceptuelles ou procédurales, dont le niveau de complexité est faible.

Les trois temps de formation d'un tel dispositif (séances en présentiel, périodes d'autoformation, et modalités d'évaluation) doivent être définis et séquencés avec soin.

Exemple de scénarisation d'une formation hybride. Author provided

Le type et le contenu des séances en présentiel

Les séances en présentiel sont de 4 types :

Une séance introductive pour expliquer le dispositif pédagogique et ce qui est attendu (objectifs de formation, évaluation, structure de la plate-forme, outils de communication étudiants/étudiants, étudiants/enseignants, modalités de suivi, etc.).
Des séances en classe entière, en nombre limité, focalisées sur ce qu'il faut avoir retenu d'un chapitre en termes de savoirs fondamentaux et en termes de savoirs méthodologiques.
Des séances de travaux dirigés (TD), souvent associées à des tests courts sur des savoirs fondamentaux. Ces séances commencent systématiquement par une phase participative, avec des questions-réponses sur la partie de cours concernée.
Des séances de « devoirs encadrés » (DE), pendant lesquelles les étudiants travaillent en groupe. Ces séances ont lieu à la fin d'un chapitre et conduisent les étudiants à mobiliser des connaissances vues précédemment pour résoudre un problème.

Les outils et les périodes d'autoformation

Des plates-formes pédagogiques Moodle permettent d'organiser le suivi des cours, ici celle du New Zealand College of Appearance Medicine, en Nouvelle-Zélande. Hazel Owen/Flickr, CC BY-NC-ND

Entre chaque séance en présentiel, des périodes plus ou moins longues d'autoformation sont organisées via une plate-forme pédagogique « Moodle ». On y trouve :

Des vidéos courtes dédiées (ne dépassant pas 5 minutes) et centrées sur une notion essentielle : explication d'un principe, démarche d'application, technique de résolution, outils mathématiques à maîtriser, expérience, etc.
En regard de chaque vidéo, des auto-tests dédiés permettent à l'étudiant de s'assurer qu'il a bien compris les notions présentées. Ces auto-tests, souvent simples, renvoient à la lecture de la vidéo correspondante.
Des auto-tests basés sur des exercices standards. Ici, la mise en situation est inexistante ou réduite au minimum, l'objectif étant d'appliquer une formule ou une technique de détermination. Pour être efficaces, ces auto-tests nécessitent un ou plusieurs retours, afin que l'étudiant ne soit pas découragé, qu'il comprenne pourquoi il n'a pas réussi et qu'il surmonte la difficulté.
Des ressources complémentaires mises à la disposition des étudiants. Ces ressources (synthèses, exercices résolus, etc.) sont parfois élaborées par l'enseignant « au fil de l'eau » (demande spécifique).

Une évolution nécessaire du travail de l'enseignant

Pendant les séances, le positionnement de l'enseignant évolue. Jeremy Wilburn/Flickr, CC BY-NC-ND

L'élaboration, puis la mise en œuvre d'un tel dispositif pédagogique, conduisent l'enseignant à faire évoluer ses pratiques. L'articulation des périodes de formation n'est pas un simple empilage de séances, mais demande une réelle réflexion en amont sur les différents types de connaissances (procédurales, conceptuelles, automatismes, etc.).

C'est la déclinaison précise des objectifs de formation et des difficultés attendues qui permettent d'élaborer les vidéos ciblées, les auto-tests, et les autres supports de formation. Ce travail de préparation complexe et conséquent ne dépend pas directement du mode d'apprentissage ; la richesse de la pédagogie de l'apprentissage mixte offre des outils supplémentaires et permet d'étendre le champ des dispositifs pédagogiques que l'enseignant peut mobiliser.

Mise en œuvre et suivi de la formation

Pendant les séances, le positionnement de l'enseignant évolue fortement :

Pendant les séances magistrales, l'enseignant ne dispense pas son cours de façon linéaire. Il fait émerger ce qui est fondamental et s'appuie sur le suivi à distance pour identifier les points à développer.
Pendant les TD et les devoirs encadrés, il crée du lien avec la partie effectuée à distance en revenant sur les difficultés et en faisant émerger l'essentiel. Le dispositif permet un accompagnement des étudiants efficace par l'intermédiaire du suivi personnalisé sur la plate-forme. Ce suivi doit être régulier car il permet à l'enseignant d'adapter les séances en présentiel (remédiations) et d'identifier les étudiants en difficulté (parcours spécifique).

Des modes d'apprentissages différents pour les étudiants

Le changement est tout aussi important pour les étudiants. Peu habitués à travailler en autonomie (en ayant à disposition un certain nombre de ressources), ils ont besoin d'être accompagnés sur ces nouvelles modalités d'apprentissages.

Les sondages réalisés tous les ans auprès des étudiants et les réunions bilan font émerger principalement trois obstacles aux pédagogies mixtes :

Le manque de temps d'assimilation pour certains étudiants, pendant les phases d'autoformation.
Le conservatisme des étudiants.
La nécessité de définir des objectifs précis et de mettre à disposition des éléments de synthèse.

Que conclure ?

L'enseignant ne peut plus ignorer les pédagogies basées sur un apprentissage mixte (blended learning), notamment dans l'enseignement supérieur. Il devra les utiliser et alors, modifier ses pratiques et mener une réflexion nécessaire sur ces nouveaux objets d'apprentissage.

Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.