Innovation Pédagogique et transition

La transition numérique dans l'enseignement supérieur et dans la recherche est-elle compatible avec l'écologie ?

Pierre Boulet, Professeur d'informatique, Université de Lille — 2025-03-26T14:47:27Z

Datacenter de l'Université de Lille Fourni par l'auteur

L'empreinte carbone de la transition numérique risque-t-elle d'exploser à l'aune de l'essor des intelligences artificielles génératives ? Cette question concerne aussi le secteur de l'enseignement supérieur et de la recherche.

En matière de transition numérique, les secteurs de l'enseignement supérieur et de la recherche (ESR) sont loin d'être à la traîne. En effet, la recherche repose déjà massivement sur des infrastructures de calcul et de stockage, sur des réseaux de communication permettant une collaboration internationale efficace, et les enseignements utilisent tous les jours des plates-formes pédagogiques numériques. Mais cette numérisation massive est-elle compatible avec la transition écologique ?

Dans l'ESR comme ailleurs, le numérique a des impacts environnementaux positifs et négatifs. Au même titre que les autres universités, l'Université de Lille est impliquée dans cette transition. Celle-ci est mise en perspective avec l'irruption de l'intelligence artificielle (IA) générative à l'occasion de la semaine des transitions organisée par l'Université de Lille. L'occasion de faire le point sur les liens entre transition numérique et écologique.

La transition numérique, un enjeu pour l'ESR

La transition écologique et la transition numérique ont un point commun : elles décrivent toutes les deux la transformation d'un système pour passer d'un état stable à un autre.

Si on regarde l'enseignement supérieur, la transition numérique est déjà très largement entamée. Les systèmes d'information des établissements d'enseignement supérieur gèrent déjà à l'aide d'outils informatiques la plupart de leurs grandes fonctions : scolarité, gestion des ressources (humaines, financières, immobilières), recherche…

Par ailleurs, les étudiants et les personnels bénéficient d'une large gamme d'outils de communication et de travail collaboratif. Le recours aux plates-formes numériques pour l'enseignement s'est généralisé (plateformes pédagogiques, classes virtuelles, etc.). Tout ceci est bien documenté dans la collection numérique éditée par l'Agence de mutualisation des universités et des établissements (Amue).

Le numérique a eu, depuis la fin des années 1980, un effet transformateur majeur sur les établissements d'enseignement supérieur, bien avant d'autres pans de la société. C'est aussi cela qui leur a permis de traverser la crise du Covid-19 sans cesser de former les étudiants et de produire des connaissances.

Nous sommes ainsi arrivés à un niveau de maturité numérique où les établissements construisent leurs propres schémas directeurs du numérique pour planifier l'évolution de leurs systèmes d'information en fonction de l'évolution des besoins et des technologies.

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Il reste toutefois beaucoup à faire : les établissements doivent s'adapter aux innovations numériques et, notamment, à la déferlante des intelligences artificielles génératives.

Les impacts environnementaux du numérique

Les impacts environnementaux du numérique commencent à être bien documentés. L'Ademe, entre autres, a produit plusieurs documents faisant le bilan des connaissances sur ce sujet.

Elle estime que le numérique (data centres, réseaux et terminaux) représente en France :

une empreinte carbone de 29,5 millions de tonnes équivalent CO₂, soit 4,4 % de l'empreinte carbone nationale, soit l'équivalent des émissions dues aux poids lourds,
une consommation électrique de 51,5 térawatts-heures, soit 11 % de la consommation électrique totale,
Sans mesures correctrices dans les années à venir, son impact devrait croître de manière difficile à suivre.

Ces impacts sont probablement sous-évalués, car ces évaluations datent d'avant la révolution de l'intelligence artificielle (IA) générative et ne prennent pas en compte les impacts hors du territoire français des usages numériques (en particulier ceux faisant appel à des traitements effectués dans des data centres situés à l'étranger).

La fabrication des matériels informatiques en constitue la part principale. Celle-ci constitue 80 % de l'empreinte carbone du numérique, tout en entraînant des pollutions des eaux et des sols du fait de l'extraction des matières premières.

L'ONU, dans son rapport sur l'économie numérique en 2024, insiste également sur la consommation d'eau du numérique, à la fois pour la fabrication du matériel que pour son utilisation. Les plus gros data centres utilisent des systèmes de refroidissement à eau liquide qui posent des conflits d'usage. Les investissements massifs en cours dans l'IA générative pourraient encore aggraver le problème.

# Une préoccupation grandissante au sein de l'ESR

Comment relever ces nouveaux défis, et à quel prix ? Cette transition vers l'IA générative est-elle encore soutenable au plan écologique ? Faut-il miser sur celle-ci ou la ralentir ? Tout dépend, en définitive, de ce que l'on souhaite en faire.

Vaut-il mieux utiliser l'IA pour chercher de nouveaux forages pétroliers ou pour améliorer les prévisions sur l'évolution du climat ? Dans ce contexte, l'enjeu de sobriété et d'écoresponsabilité numérique peut aussi s'appliquer à l'enseignement supérieur et à la recherche (ESR).

La communauté de l'ESR s'interroge sur ces questions, comme en témoignent plusieurs initiatives, par exemple les journées GreenDays, qui rassemblent chaque année depuis douze ans les chercheurs de diverses disciplines intéressés au numérique écoresponsable.

Du point de vue des infrastructures, l'ESR a déjà effectué une large part de sa mue numérique, à la fois pour les systèmes d'information et pour le soutien à la recherche avec des supercalculateurs – comme ceux qui sont proposés par Genci ou au sein du mésocentre de calcul scientifique de l'Université de Lille.

Data centre de l'Université de Lille. Fourni par l'auteur

La démarche de mutualisation des moyens de calcul de l'Université de Lille, engagée dès 2011, permet de regrouper les financements sur projets pour construire une infrastructure efficace et partagée au bénéfice de tous les chercheurs du site. Son hébergement dans le data center de l'université assure une meilleure efficacité énergétique du refroidissement de cette infrastructure que si elle était dispersée dans de multiples petites salles. De plus, cette mutualisation permet d'éviter les périodes de faible utilisation des machines, en plus d'en réduire le nombre.

Plusieurs démarches sont engagées dans l'enseignement supérieur et la recherche au niveau national pour maîtriser l'impact de ces infrastructures numériques :

un marché public national d'achat de matériel informatique qui inclut des contraintes environnementales,
une mutualisation des hébergements informatiques dans des data centres régionaux avec un plan de fermeture des petits sites, moins efficaces au plan énergétique,
et le développement de communs numériques dans une démarche d'écoconception, coordonnée au niveau national par le Coreale.

Ces enjeux concernent aussi les formations portées par les établissements d'enseignement supérieur. Ces établissements incluent de plus en plus systématiquement des modules de cours sur les impacts du numérique dans ses formations en informatique. À l'Université de Lille par exemple, on trouve une fresque du numérique en licence et des unités d'enseignement dédiées en master ainsi qu'en formation d'ingénieurs. Le groupe de travail EcoInfo a d'ailleurs produit un référentiel de connaissances pour un numérique éco-responsable qui aide à construire ces modules de formation.

La formation à la « transition écologique pour un développement soutenable » est en outre préconisée pour tous les étudiants de premier cycle à partir de 2025.

Enfin, pour le grand public et les autres organisations, l'Ademe, le CNRS et Inria portent le projet AltImpact, qui vise à sensibiliser aux enjeux du numérique écoresponsable et liste de nombreuses bonnes pratiques actionnables à la maison, au travail ou dans une organisation.

Cet article est publié dans le cadre de la Semaine des transitions, organisée par l'Université de Lille du 24 au 29 mars 2025.

Pierre Boulet est membre du GDRS EcoInfo et de l'association VP-Num des vices-présidents en charge du numérique dans les établissements d'enseignement supérieur. Il a reçu des financements de l'ANR, de la Métropole Européenne de Lille, de la Région Hauts-de-France et de la Commission Européenne pour ses travaux de recherche.

Universités : l'« open education », clé de la résilience post-Covid ?

Pierre Boulet, Professeur d'informatique, Université de Lille — 2020-06-23T15:48:40Z

Malgré leur fermeture au public au printemps 2020, dans le cadre de la lutte contre l'épidémie, les universités ont assuré la continuité pédagogique, ont largement participé aux recherches sur le Covid-19, se sont invitées dans le débat public, et ont su, comme de nombreuses autres organisations, généraliser rapidement le télétravail pour assurer la production et la diffusion des connaissances.

Les mouvements de l'« open » ont joué un rôle important dans cette adaptation rapide. Ils sont issus du mouvement des logiciels libres, initié par Richard Stallman avec le système d'exploitation libre GNU dans les années 1980. Cette philosophie est portée la Free Software Foundation et se fonde, selon Richard Stallman, sur les principes chers à la devise nationale française : « liberté, égalité, fraternité ».

Ce qui en fait l'originalité, c'est l'objet auquel elle s'applique : le logiciel, qui est non rival, c'est-à-dire qu'en donner une copie n'en prive pas la personne qui la donne, contrairement à un objet physique comme un livre par exemple. Rapidement, les gens se sont rendu compte que ces principes pouvaient s'appliquer à tout type de données informatiques et on a vu naître les mouvements « open data » qui libère les données, « open éducation » qui libère les ressources éducatives, « open science » qui libère les productions scientifiques, « open hardware » qui libère les plans de fabrication d'objets physiques.

Infrastructures

Toutes les qualités des logiciels libres ont été à nouveau démontrées lors de cette crise. L'infrastructure logicielle des établissements d'enseignement supérieur a pu par exemple être adaptée au télétravail très rapidement en déployant des VPN (réseaux privés virtuels) : grâce au logiciel libre OpenVPN, les personnels pouvaient accéder aux logiciels « métiers » comme s'ils étaient dans leurs bureaux, alors que les accès extérieurs à ces logiciels manipulant des données sensibles sont habituellement bloqués.

Pour faciliter les classes virtuelles et les réunions à distance, on a vu un déploiement rapide de logiciels de travail collaboratif libres (jitsi, BigBlueButton, etherpad, nextcloud, mattermost, peer-tube…). Le fait que ces logiciels soient libres a permis une très forte réactivité car on n'a pas été obligé de passer par des prestataires pour les déployer et les intégrer aux systèmes d'information des établissements, ce qui aurait fait perdre un temps précieux.

Dans la préparation de la rentrée, comme on est moins dans l'urgence, les établissements peuvent prendre le temps d'éventuellement s'appuyer sur des prestataires pour bénéficier d'une aide extérieure sur des solutions logicielles libres ou privatives.

Ressources éducatives

Le mouvement de l'open éducation au sens d'Open Education Global est un mouvement de fond qui est cependant mal connu, en particulier des enseignants. Il consiste en premier lieu à la production, la mise à disposition et le référencement de ressources éducatives réutilisables, voire modifiables, par d'autres enseignants que leur producteur initial. Par exemple, l'Université de Lille maintient une liste des ressources emblématiques qu'elle développe et met à disposition librement sur le kiosque lillois de l'innovation pédagogique.

La libération des ressources éducatives est un enjeu de démocratisation de l'enseignement puisque le but est de faire tomber certaines barrières à l'accès aux documents et manuels pour les enseignants, mais aussi pour les apprenants, ici ou ailleurs, maintenant ou plus tard. Elle vise à construire des communs de l'éducation. En effet, si l'auteur ne donne pas explicitement le droit de réutiliser une ressource, toute réutilisation est interdite par le droit d'auteur. Il faut donc explicitement la libérer en utilisant par exemple une des licences Creative Commons.

En France, depuis une dizaine d'années, ce sont en particulier les Universités Numériques Thématiques qui portent ce mouvement dans l'enseignement supérieur, référençant plus de 30000 ressources qui vont du simple texte au dossier comprenant vidéos, exercices, ou encore au jeu sérieu.

L'université numérique.

Mais, comme le dit la Commission européenne, l'« open education » est plus vaste et comprend toute démarche ouverte visant à diffuser au plus grand nombre la connaissance. Elle comprend ainsi notamment la science ouverte qui vise à diffuser librement les résultats de la recherche scientifique. C'est bien l'idéal de la libre circulation du savoir qui est ici recherché.

La Commission européenne et le gouvernement français ont une vraie politique de science ouverte depuis quelques années et imposent que tous les travaux issus de projets financés par des fonds publics soient accessibles gratuitement aux citoyens.

Au-delà des publications scientifiques, il y a la question de l'ouverture des données de la recherche. Là aussi, le gouvernement prône l'ouverture systématique des données de la recherche financée sur fonds publics. Cette politique de science ouverte est coordonnée par le comité pour la science ouverte depuis 2018. Cette ouverture des données, matérialisée par exemple sur la plate-forme européenne Covid-19 Data Portal, a permis une formidable accélération de la recherche sur la pandémie Covid-19.

Si l'on prend l'exemple de l'université de Lille, la task force montée avec les partenaires du site lillois a produit en 3 mois cinq articles de recherche, tous en accès ouvert, ainsi que vingt articles destinés au grand public sur The Conversation.

Réflexion commune

La force de ces mouvements « open » repose sur la collaboration au sein de communautés. Celle-ci est une des valeurs fondamentales de la science. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas de dispute entre chercheurs – ce qui est bien normal quand on s'intéresse à l'inconnu – mais c'est en confrontant les idées que la recherche avance. Et pour confronter les idées, il faut qu'elles soient exprimées ouvertement.

De même pour l'enseignement, il est bien plus efficace d'élaborer ensemble des ressources dont pourront se servir chacun des membres de la communauté plutôt que de construire un cours chacun de son côté. Cela n'empêche pas la liberté pédagogique du choix parmi les supports disponibles et du parcours pédagogique proposé aux étudiants par chaque enseignant.

Comment préparer à moyens constants, et dans un temps très court, une rentrée incluant de probables mesures de distanciation physique qui risquent de diviser par 2 environ la capacité des salles d'enseignement ? Si on veut avoir une chance de ne pas trop dégrader la qualité de l'apprentissage de nos étudiants, il faudra collaborer ouvertement et se saisir de toutes les ressources ouvertes déjà existantes.

Cette crise pourrait être une très belle occasion de plus de mettre en valeur la collaboration au lieu de la compétition, et les outils techniques et juridiques de cette collaboration. Certains chercheurs pensent que la collaboration marche aussi dans le domaine de l'innovation et parlent d'« open innovation » comme d'un moyen pour les entreprises de se relever plus vite de la crise économique provoquée par la pandémie. Le monde d'après sera-t-il plus « open » ? Espérons-le.

Pierre Boulet does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organization that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.