Inspection Générale de l’Éducation Nationale Pourquoi implanter et développer la filière Physique et Sciences de l’Ingénieur ? Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Question qui s’est posée en France au début des années 1990. Et comme c’est l’aval qui pilote l’amont … Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale 1. De quels ingénieurs ont ou auront besoin les entreprises ? Les ingénieurs de demain, à l’horizon 2040, vont devoir répondre, à l’échelle planétaire qui est dès à présent celle du monde globalisé, à d’extraordinaires défis technologiques afin de : faire face au réchauffement climatique ; faire face à la pénurie d’eau ; préserver la biodiversité ; Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale gérer la fin du pétrole ; sortir du déséquilibre Nord/Sud ; répondre à l’augmentation de la population (de 6 à 9 milliards en 2050) qui, de plus, devrait se concentrer dans les villes ; - ….. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Un ingénieur doit être capable : de s’adapter à des produits/situations nouveaux/nouvelles, de les appréhender de manière globale ; de dégager leurs fonctions principales ; de procéder à leur analyse ; d'en proposer une modélisation ; de prédire leur comportement ; d'améliorer leur modèle. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Un ingénieur doit : avoir une approche système qui lui permet de gérer la complexité, et donc pour ce qui concerne les produits industriels avoir une approche intégrée des chaînes d’énergie et d’information ; s’appuyer sur des modèles élaborés à partir d’outils développés en mathématiques, sciences physiques, mécanique, génie électrique, automatique... Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Ces outils ne sont plus une finalité. Par exemple, la mécanique est très utile pour déterminer les modèles destinés à analyser et concevoir la partie commande des systèmes automatiques. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Pour la Commission des Titres d’Ingénieur : L'ingénieur doit posséder un ensemble de savoirs techniques, économiques, sociaux et humains, reposant sur une solide culture scientifique. L’activité de l'ingénieur mobilise des hommes et des moyens techniques et financiers, souvent dans un contexte international mondialisé. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Elle prend en compte les préoccupations de protection de l'homme, de la vie et de l'environnement, et plus généralement du bien-être collectif. Elle contribue à la compétitivité des entreprises, notamment en technologie, et à leur pérennité, dans un cadre mondialisé. Elle reçoit une sanction économique et sociale. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

La démarche de l’ingénieur La démarche ingénieur « englobe » ou s’appuie sur toutes les autres démarches Processus de Réalisation Processus d'Intégration de Conception Réceptionner Assembler Vérifier l'intégration Valider le système Fabriquer - Réutiliser - Acheter Définir le besoin Définir les exigences techniques Concevoir l’architecture fonctionnelle l’architecture organique Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Au bilan pour un ingénieur Innovation technologique Management de projets Compétences scientifiques Culture du concret Sensibilisé aux enjeux sociétaux Entreprenant (création d’entreprises, …) Préparé pour les carrières internationales Adaptabilité Mobilité Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale 2. Conséquences sur la formation ? À partir de ces constats est apparue la nécessité de revoir l’équilibre de la formation des ingénieurs. Les CPGE doivent participer à la formation des ingénieurs et pas seulement par l’acquisition des concepts fondamentaux scientifiques. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Aptitudes souhaitées en fin de CPGE Maîtrise de concepts, de lois physiques ; capacités d’abstraction Aptitudes à communiquer Maîtrise des démarches et méthodes, transposables d’un domaine à l’autre, pour appréhender des produits et/ou des situations complexes Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale En effet 2 + 3 ≠ 5 D’où l’idée de créer la filière PSI Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Mathématiques et sciences physiques Sciences de l’ingénieur Aptitudes développées et « Répartition disciplinaire »  en CPGE Maîtrise de concepts, de lois physiques ; capacités d’abstraction Mathématiques et sciences physiques Aptitudes à communiquer Lettres et langues Maîtrise des démarches et méthodes, transposables d’un domaine à l’autre, pour appréhender des produits et/ou des situations complexes Sciences de l’ingénieur Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Un enseignement de sciences de l’ingénieur a été instauré afin de permettre aux élèves d’acquérir des démarches et des méthodes transposables à tous les systèmes et d’un domaine à l’autre Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Pendant leurs 5 années de formation, les futurs ingénieurs vont appréhender et acquérir les méthodes et les démarches, ainsi que les savoirs associés, nécessaires et indispensables à leur futur métier. On anticipe ainsi sur l’horizon 2040 qui fera apparaître des problèmes surdimensionnés par rapport à aujourd’hui. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Ainsi il y a une adéquation forte entre la formation en PSI, celle en écoles et le métier d’ingénieur. Ce qui change ce ne sont pas les méthodes mais les études de cas qui se complexifient au fur et à mesure de l’avancement des études. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Les sciences de l‘ingénieur permettent d'aborder la complexité des systèmes grâce à l'approche fonctionnelle. Les sciences de l‘ingénieur développent chez les étudiants les compétences pour s'inscrire dans la démarche ingénieur. En sciences de l‘ingénieur, les compétences traduisent la maîtrise de Connaissances disciplinaires, de Capacités à les utiliser et de Comportements à mettre en œuvre dans un contexte nouveau. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

L'important est la démarche ingénieur, pas les savoirs disciplinaires Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale 3. Conséquences sur l’enseignement de sciences de l’ingénieur ? Les stratégies pédagogiques doivent permettre de : vérifier les performances attendues d'un système complexe ; élaborer et valider une modélisation à partir d'expérimentations ; prévoir les performances d'un système à partir d'une modélisation. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Proposer des architectures de solutions, sous forme de schémas ou d’algorigrammes. 26 mai 2011 Norbert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

Inspection Générale de l’Éducation Nationale L’approche en sciences de l’ingénieur doit être globale et assurée par un seul enseignant. L’approche disciplinaire (mécanique, électronique, automatique, …) est proscrite. De même il est plus que souhaitable que les deux enseignants de sciences physiques et de sciences de l’ingénieur travaillent en collaboration. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale 4. La place de la filière PSI aujourd’hui en France 1999 2010 Inscrits Places MP 7188 3882 8171 4669 PC 5633 3306 5360 3638 PSI 4153 2750 5329 3589 Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Places prévues en 2011 X ENS Mines Centrale-Supélec MP 186 130 431 895 PC 142 75 224 483 PSI 45 49 268 575 Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Interprétation de ces chiffres La MP et la PC sont la suite de la M et de la P alors que la PSI a été créée in extenso. Sa progression est remarquable, ce qui prouve le degré de satisfaction des écoles. Il faut tenir compte du fait qu’hors de France, la PSI n’existe pas encore. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale Les grandes écoles les plus anciennes, souvent les plus prisées, recrutent encore trop souvent un potentiel plutôt qu’une formation, mais cela tend à évoluer. En particulier, les MP et les PC ne sont pas confrontés aux démarches de l’ingénieur. Des interrogations semblent naître sur la filière PC et son adéquation et la formation en école, mais personne ne souhaite déstabiliser la structure actuelle des CPGE. Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Inspection Générale de l’Éducation Nationale « Il est plus facile de désintégrer un atome qu'un préjugé ». « C'est le devoir de chaque homme de rendre au monde au moins autant qu'il en a reçu ».  Juillet 2011 Inspection Générale de l’Éducation Nationale