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Hybridation, soft skills, individualisation… : quelles sont les initiatives prometteuses en écoles d’ingénieurs ? (1/2)

Après avoir mis le focus, l’année dernière, sur les tendances à l’œuvre dans les business schools (lire sur AEF info), AEF info se penche cette fois-ci sur les pratiques innovantes des écoles d’ingénieurs en matière de pédagogie et de services aux étudiants : plus de 20 écoles, publiques et privées, à Paris et en régions, ont ainsi été interrogées sur ce qu’elles considéraient être, sur les 12 à 24 derniers mois, leurs initiatives les plus satisfaisantes pour améliorer la vie de leurs étudiants, en salle de cours ou en dehors. Leurs réponses donnent une idée de leurs préoccupations actuelles, et de la façon dont elles essayent de répondre aux attentes de la nouvelle génération. Beaucoup ont mis l’accent sur des dispositifs pédagogiques innovants, d’autres sur l’alternance ou l’entrepreneuriat. En voici une synthèse en deux parties, avec des liens vers des ressources en ligne.

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Les "semaines de l'Alliance" font travailler ensemble des étudiants ingénieurs, managers et architectes, à Nantes. Centrale Nantes

L'enquête qualitative menée par AEF info au mois de janvier 2019 auprès d’une vingtaine d’écoles d’ingénieurs françaises permet de repérer de grandes tendances. Premier constat : si les écoles d’ingénieurs cherchent à apporter de nouvelles compétences à leurs étudiants, comme la réflexivité ou les soft skills, elles essayent surtout de leur enseigner différemment, en individualisant davantage les parcours et les modes d’apprentissage. Les pédagogies par projet "grandeur nature" ont ainsi le vent en poupe, "l’action" étant devenue le nouveau mantra. Les rythmes traditionnels de l’année académique sont cassés par des "séquences", des "intersemestres" ou des "coding weeks", et l’on teste des formats de cours souples et adaptables, dans des "laboratoires virtuels". L’e-learning fait timidement son apparition, sous forme de modules courts et à la carte.

Dans la seconde partie de ce dossier, à lire ici demain, sont regroupées les réalisations innovantes des écoles en matière de nouveaux espaces et d’immobilier, qui s’adaptent aux usages. Quelques lignes de force sont également apparues au fil de l’enquête : l’alternance, sous toutes ses modalités, est prisée des équipes pédagogiques et structure de plus en plus les cursus lorsqu’ils sont réformés ; la promotion de la recherche et de ses méthodes est également un axe retenu par plusieurs écoles interrogées, certaines offrant la possibilité à leurs élèves ingénieurs qui le souhaitent d’investir les laboratoires et d’y passer beaucoup de temps ; enfin, l’entrepreneuriat et tout ce qui touche à l’innovation est largement poussé par les établissements, qui souhaitent développer la créativité et le sens du risque de leurs élèves.

apporter des compétences nouvelles, ouvrir les horizons

l’hybridation des savoirs

Première grande tendance dans les écoles d’ingénieurs : l’hybridation des parcours et des compétences, en allant chercher en dehors de l’école de nouvelles pratiques, de nouveaux savoirs, voire de nouvelles logiques. À Mines ParisTech, ce sont les modules "trans-écoles" réalisés au sein de PSL qui permettent cette ouverture. Mis en place il y a deux ans entre Mines ParisTech, Dauphine et l’École des arts déco, les "modules trans-écoles" de l’Enamoma (École nationale de mode et matière) permettent ainsi à une dizaine d’étudiants de l’école d’ingénieurs de travailler un après-midi par semaine en mode projet avec des élèves issus des deux autres établissements, pendant un an. "Le but du jeu est de les mettre en difficulté, face à des étudiants d’autres disciplines", explique Mathieu Mazières, directeur des études en charge du cycle ingénieur civil de Mines ParisTech. Pour l’instant, le format est expérimental, mais le module sera intégré à la nouvelle maquette du cycle ingénieur pour que tous les élèves soient concernés à l’avenir. "Les premières semaines, nos étudiants se demandent ce qu’ils font là. Mais ensuite, ils profitent de cette ouverture, qui casse l’entre-soi de la prépa", estime Mathieu Mazières.

Chimie ParisTech, également membre de PSL, fait de même au travers de ses "projets transdisciplinaires" et des "projets d’innovation" : "Nous trouvions que nos élèves n’étaient pas assez débrouillards. Nous leur soumettons donc des sujets donnés par des start-up, qui doivent aboutir à un prototypage et un véritable travail d’ingénieur. Cela remplace une partie des TP à la journée." Dans la moitié de ces projets, les sujets sont fournis par les étudiants designers de l’École des arts déco voisine. "En fait, si on caricature un peu, les étudiants de l’Ensad ont plein d’idées mais ne savent pas les réaliser, tandis que c’est l’inverse chez nous. La mise en contact avec les élèves en design leur apporte beaucoup, notamment dans le travail sur les matériaux." Chimie ParisTech et l’Ensad ont ainsi créé un module de cours commun, "De l’atome à l’objet", qui mêle des enseignements des deux écoles.

L’Isep, école post-bac privée liée à l’ICP, signale dans la même veine ses "projets puissance trois", qui réunissent des étudiants de l’école de design numérique Penninghen, l’antenne de l’université américaine Stanford logée à l’Isep, et bientôt la Strate école de design, pour concevoir un "objet technologique pour le futur". "En croisant les compétences et les cultures, on stimule l’envie de créer une start-up. Cela permet d’emmener les élèves vers l’entrepreneuriat", indique Dieudonné Abboud, directeur de l’Isep. "Le retour qui nous est fait de la part des étudiants et des entreprises partenaires est excellent, notamment en termes d’acquisition de compétences transverses."

Centrale Nantes a fait de l’hybridation un axe structurant de sa stratégie depuis plusieurs années, au sein de "l’Alliance" avec Audencia et l’École nationale supérieure d’architecture de Nantes. En 2017, le consortium a institué un événement destiné à leurs étudiants de première année, les "Journées de l’Alliance" : pendant deux ou trois jours, les étudiants des trois écoles sont répartis en équipes mixtes, et travaillent sur des sujets divers (livre pour enfants, journalisme sportif en anglais, etc.), sur les différents campus. "L’événement permet aux 1 000 étudiants des trois écoles de découvrir et saisir eux-mêmes la richesse du brassage entre managers, ingénieurs et architectes", indique Émilie Poirson, directrice de la formation ingénieur. Selon elle, les étudiants sont "agréablement surpris par la différence de culture et d’angle de vue que l’on peut avoir sur un même sujet". Certains expliquent que "cela permet de comprendre comment réfléchit l’autre".

Sa consœur centralienne lyonnaise n’a pas créé d’alliance, mais en 2017 et 2018, a mis en place des "semaines intercalaires", pour permettre à ses étudiants d’être confrontés à des "problématiques complexes" : outre le Collège des hautes études Lyon Sciences (lire sur AEF info), qui donne la possibilité aux élèves de suivre des cours dans cinq autres établissements du site, des accords avec la Chambre des métiers de l’artisanat, ainsi qu’avec l’Institut Paul Bocuse (lire sur AEF info), permettent aux volontaires "de compléter leur formation avec un CAP ou une capacité professionnelle manuelle". Selon Frank Debouck, directeur de Centrale Lyon, ces dispositifs répondent aux attentes des étudiants qui "souhaitent donner du sens à leur futur parcours" et "mesurer leurs capacités à mobiliser leurs compétences, en y ajoutant d’ailleurs des savoirs issus d’autres domaines que les sciences de l’ingénieur".

les "soft skills" complètent les "hard"

Aider les étudiants à acquérir "une réflexivité" sur leurs pratiques : c’est l’objectif que se fixe quant à elle l’Esilv, l’école d’ingénieurs du pôle Léonard-de-Vinci, qui cherche à "tisser" softs skills et projets scientifiques et technologiques au sein du cursus ingénieur, explique Jérôme Da Rugna, directeur adjoint (lire sur AEF info). L’école mise sur des méthodes d’apprentissage où "la notion d’engagement" est essentielle. Les étudiants peuvent être "déconcertés", car ils sont confrontés à des questions "dérangeantes". Dans la même logique, l’Esilv a lancé à la rentrée 2018 des "master class", comme celle sur l’intelligence artificielle créée par un chercheur associé au sein du MIT Media Lab. Chaque semaine, un groupe d’étudiants construit et anime un cours. "L’important, c’est que chacun ne reste pas borné dans sa logique, mais qu’il s’ouvre. Il faut penser différemment et créer la disruption", souligne Jérôme Da Rugna. Résultat : "Les étudiants ont une vraie capacité à trouver des solutions en dehors des sentiers battus, ils apportent un autre regard sur les problèmes."

apprendre et enseigner d’une façon différente

Au-delà d’apporter de nouvelles compétences ou de nouveaux savoirs, les écoles d’ingénieurs cherchent surtout à enseigner différemment, grâce aux outils technologiques à leur disposition mais aussi selon des paradigmes qui rendent l’étudiant plus acteur que spectateur.

individualiser la formation par l’e-learning

À Télécom ParisTech, l’une des initiatives récentes les plus prometteuses concerne par exemple les outils de e-learning qui "répondent à des besoins divers, comme les nouvelles attentes des étudiants ou les évolutions institutionnelles de l’école, au travers des Comue ou des bi localisations", explique Bertrand David, directeur des études. L’école s’est donc lancée dans la réalisation de "capsules vidéo" mises à disposition des étudiants, avec l’intention de les inscrire dans une "toile de compétences", définie par des prérequis. "Les neurosciences nous montrent qu’il n’y a pas une seule façon d’apprendre. Il faut développer des dispositifs qui peuvent mieux convenir à chacun, et que les étudiants soient acteurs de leur parcours".

L’idée s’inspire de Wandida, une chaîne YouTube produite par le centre d’e-learning de l’EPFL : "Ils ont mis en ligne des leçons courtes et compactes, sur des aspects précis de questions techniques, comme les espaces vectoriels par exemple, plus ou moins reliées entre elles", explique Bertrand David. "Ce qui est intéressant, c’est le format : ils ont isolé des grains de contenus, de cinq à sept minutes, et c’est très bien fait. Ils sont partis du constat que les étudiants, quand ils voulaient se souvenir d’un concept ou éclaircir un point, allaient naturellement sur YouTube."

casser les rythmes d’apprentissage traditionnels et les outils

Plusieurs écoles signalent des dispositifs qui, d’une manière ou d’une autre, cherchent à modifier les rythmes et les environnements d’apprentissage. Le cas le plus spectaculaire est le "virtual lab" de l’Efrei Paris, déployé depuis la rentrée 2018. Il s’agit de supprimer les ordinateurs des espaces de travail pour que les étudiants apportent leur propre matériel (ordinateur portable, tablette…) et accèdent à un environnement technique et applicatif déployé dans le cloud, explique Frédéric Meunier, directeur général. Cette solution dématérialisée permet aux étudiants d’avoir un environnement de travail sur-mesure par rapport aux cours dispensés et d’y avoir accès même en dehors de l’école, tandis que les enseignants peuvent adapter leurs cours plus rapidement.

"Cette idée est venue de la direction de l’école qui voulait plus de souplesse dans l’organisation des cours, jusqu’alors structurés par la disposition des salles", complète Philippe Volle, directeur de l’enseignement et de la recherche. Il fallait privilégier l’approche de travail en coworking, et le "Virtual lab" permet de "retranscrire cette mobilité". Il permet aussi de familiariser les étudiants à des environnements de travail similaires à ceux des entreprises. Pour Philippe Volle, le "Virtual Lab" est "une innovation pédagogique", mais aussi "technologique et sur le réseau", puisque l’école a travaillé "en amont la connectivité avec RosettaHub et Amazon Web Service."

À CentraleSupélec, la mise en place du nouveau cursus ingénieur fusionné, à la rentrée 2018, a été l’occasion de tester de nouveaux formats dont certains donnent déjà pleinement satisfaction aux équipes, explique Lionel Gabet, le directeur des études. C’est le cas des "coding weeks", un "bootcamp" introduit sur deux semaines, pour 800 élèves en même temps. "Il y a très peu de cours, ils apprennent tout seul avec les ressources mises à leur disposition, mais la première semaine est très scénarisée, avec des challenges qui leur sont proposés par l’école, et une deuxième semaine dédiée à la réalisation d’un projet porté par une entreprise. Pour acquérir les techniques du développement agile, c’est très bien, et nous renouvellerons l’expérience", dit-il.

Autre innovation du cursus refondu : les "séquences thématiques" sur les systèmes complexes, qui durent huit semaines (deux en 1re année et deux en 2e année). L’objectif est d’illustrer au cours de ces séquences de manière concrète les cours théoriques qui sont dispensés, en modélisation, données, régulation et optimisation. La séquence commence par une introduction sur les enjeux sociétaux d’un sujet (énergie, vivant, objets connectés, etc.) et se termine par une semaine de travaux de groupe pour résoudre un problème réel proposé par une entreprise. "L’important est le format des séquences, qui sont denses et qui mettent des projets réels en relation avec les sujets des cours théoriques. Cela joue beaucoup sur la motivation des étudiants", assure Lionel Gabet.

Les "inter-semestres" de l’IMT Atlantique ont une vertu commune : casser les formats et contextualiser les apprentissages dans une perspective sociétale. Ainsi, l’école met à profit la fin d’un semestre pour proposer une cinquantaine d’enseignements "différents", sous forme d’électifs, avant d’entamer la 2e partie du programme. "La numérisation de la santé", "communication et média sociaux", "sensibilisation à la cybersécurité"… L’éventail des sujets traités est très large, avec aussi bien des questions techniques ou scientifiques que des thèmes culturels. "L’idée est de permettre aux élèves d’enrichir leur bagage, de s’ouvrir l’esprit et de se cultiver, avec des sujets qui sont, pour la plupart, en dehors du champ des disciplines traditionnelles de l’école", explique Lionel Luquin. Nous voulons former des ingénieurs capables de réfléchir aux bouleversements technologiques et aux changements du monde."

la pédagogie par projets, apprendre en faisant

En filigrane de nombreux dispositifs pédagogiques innovants se trouve le même concept : apprendre en faisant. L’Isep a poussé cette logique au maximum en proposant une "approche systémique" dans l’ensemble de ses cours, avec dès la première année, deux jours par semaine consacrés à la réalisation, par groupes de cinq ou six étudiants, d’un système domotique complet. "C’est très motivant pour les élèves, qui voient les concepts et la réalisation concrète en même temps, lors d’un travail dans la durée", explique le DG, Dieudonné Abboud. "Cela n’existe nulle part ailleurs à cette échelle", assure-t-il. Cette approche pédagogique, qui représente 24 crédits ECTS sur 60, a remplacé plusieurs cours d’amphi en électronique, informatique, télécoms ou traitement du signal, même si "des interventions théoriques ponctuelles" sont maintenues. "L’autre nouveauté, c’est que ce projet est évalué par les compétences (développer une base de données, présenter un résultat en anglais…)", précise Louis-Joseph Brossollet, directeur de l’enseignement.

Les "apprentissages actifs" sont également au cœur des nouveaux programmes d’IMT Atlantique (lire sur AEF info). Il s’agit de mettre les étudiants en activité sur des objets réels, fonctionnels. Lionel Luquin, directeur des formations et de la vie scolaire, cite deux exemples : la compétition de course de robots, organisée à la fin du premier semestre (année 1), et le projet Pirates (conception d’un jeu vidéo), mis en place dès l’arrivée à l’école. "Ces apprentissages actifs sont inspirés des modalités pédagogiques du type "Main à la pâte", qui constituent un marqueur fort de la pédagogie de notre école. L’idée est de confronter les étudiants à du concret, eux qui ont tant l’habitude d’abstraire… La majorité de nos étudiants sortent de prépa. Il est important de les confronter à une réalité pas bien définie, et dont le fonctionnement n’est pas optimum".

Avec ces apprentissages actifs et collectifs, Lionel Luquin estime que les étudiants sont mis dans des conditions assez analogues à celles du travail en entreprise : "La collaboration, avec des gens qui ne sont pas forcément des amis, doit être structurée, bien menée…" Autre effet bénéfique de ces mises en situation : "Ce type de projet permet de développer la culture de la satisfaction. Car les projets sont compliqués, difficiles. Il y a un côté joyeux d’avoir réussi à faire quelque chose de complexe. C’est important qu’ils s’enthousiasment sur autre chose que la résolution d’une équation."

Être actif en cours, c’est aussi le principe de base de l’outil "Wooclap", introduit par l’École polytechnique à la rentrée 2018 dans ses amphis en même temps que plusieurs autres établissements français (Dauphine, UVSQ, l’université de Strasbourg ou l’ENA, notamment). "Plutôt que de combattre les smartphones, Wooclap les transforme en un outil d’apprentissage exceptionnel", dit le site internet de l’entreprise, une Edtech fondée par deux diplômés de l’École polytechnique de Bruxelles. "Grâce à ce système, les étudiants peuvent être sollicités par leur professeur via leurs smartphones, tablettes ou ordinateurs, par exemple pour les sonder en direct, leur proposer des QCM, des travaux de groupe, des questions ouvertes, etc.", explique Latifa Berkous, ingénieur pédagogique à l’X en charge de la mise en place de Wooclap.

"Cela permet d’introduire de la participation active à l’intérieur des cours magistraux, et après quatre mois de déploiement, nous observons un phénomène d’accroissement de son utilisation par les professeurs". Latifa Berkous souligne en particulier la facilité d’utilisation du dispositif, "hyper ergonomique". "En 14 ans de carrière dans l’e-learning, c’est la première fois que je peux laisser un enseignant seul devant un outil numérique, sans aide. Ils arrivent très facilement à créer des événements avec Wooclap." Quant aux étudiants, ils ont adhéré tout de suite. "Il y a une quinzaine d’activités possibles dans Wooclap, donc c’est varié. Et ce n’est pas un simple outil, puisque la Edtech qui le développe en fait également un objet de recherche en intelligence collective. L’étudiant est raccroché à son groupe." Pour Latifa Berkous, même si son implémentation est récente, l’outil Wooclap devrait être pérenne : "On est passé du silence en amphi à de la participation active. Je ne vois pas comment on pourrait revenir en arrière."

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