Grandes écoles et formation des ingénieurs: la physique Vincent Mosser www.sfpnet.fr Research&Engineering Advisor, ITRON www.itron.com 5 avril 2008 1
PLAN 1. Introduction 2. La place actuelle de la physique dans les cursus 3. Le point de vue des industriels 4. Enseigner une physique moderne 5. La physique pour former l esprit 6. Conclusion 5 avril 2008 2
Ecoles d ingénieurs -1- Le métier de base de l ingénieur Il consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la conception, à la réalisation et à la mise en œuvre de produits, de systèmes ou de services. Cette aptitude résulte d un ensemble de connaissances techniques d une part, économiques, sociales et humaines d autre part, reposant sur une solide culture scientifique. Commission des Titres d Ingénieurs www.cefi.org/emplois/ec_jobs.htm 5 avril 2008 3
Panorama très varié Recrutement: Concours après prépa Prépa intégrée Admission sur titre Elèves étrangers Ecoles d ingénieurs -2- Taille: variable, moy. 200-400 élèves par promotion Positionnement Ecoles «généralistes» ou «spécialisées» Débouchés 5 avril 2008 4
Table ronde «Faut-il encore enseigner la physique en école d ingénieurs?» Congrès général SFP Grenoble 2007 Ecoles INPG Grenoble ECP Centrale Paris Supelec Telecom Paristech (ENST) Réseau CLUSTER (12 Universités de Technologie EU) Industriels Grand groupe multinational: Schlumberger ex-startup: SOITEC Interventions salle ECL Polytechnique... 5 avril 2008 5
Physique enseignée en classes préparatoires Matières incluses selon les options : Electrostatique, Magnétostatique Electrocinétique, Electromagnétisme Optique géométrique / ondulatoire Thermodynamique Phénomènes de propagation / ondes Electronique Mécanique du point Mécanique des fluides 5 avril 2008 6
Physique enseignée en école d ingénieur Très variable selon les écoles : en quantité en types de matières Tendances observées: Diminution du volume des enseignements fondamentaux Transfert sur des cours optionnels Cours applicatifs en hausse Matières non scientifiques en hausse Demande des élèves / des industriels 5 avril 2008 7
Analyse des raisons de l évolution des enseignements fondamentaux Les élèves sont prescripteurs Choix exprimés aux concours Choix des options dans les écoles La physique est en environnement concurrentiel Emploi du temps non extensible Tendance vers l appliqué Rejet de l abstraction. Physique de prépa matière scholastique? Peur de la «spécialisation» Perception des débouchés et rémunération «manager» plutôt qu expert 5 avril 2008 8
Consortium CLUSTER Consortium Liant des Universités de Science et de Technologie pour l Enseignement et la Recherche http://www.cluster.org 12 universités européennes de science et technologie renommées à recherche forte regroupant environ 100 000 étudiants En France: INPG Structure de Bologne 3+2 Enquête sur la place des matières fondamentales (maths et physique) dans les cursus de formation d ingénieurs (hors ingénieurs physiciens!) entreprise par TKK (Helsinki) Préoccupation réelle à l échelle européenne 5 avril 2008 9
Comparaison internationale : nombre de crédits ECTS pour la physique CPP des INP: équiv de 20 ECTS env sur 3 semestres TKK Helsinki: 9 à 15 ECTS sur 1 ou 2 ans (cours + TP) Uni (TH) Karlsruhe: 24 à 30 en 1 re année, éventuell t +12-18 vers 6 è semestre (ex.: optoélectronique pour Génie Electr ou Info) KU Leuven: 20 ECTS pour tous, + autres éventuell t IST Lisbonne: 18 à 24 ECTS sur 2 ans, + autres éventuell t UC Louvain: 20 ECTS sur 3 semestres KTH Stockholm: de 6 (chimie, biotechno) à 75 (microélectr., génie méca) ECTS sur les 3 ans du BSc 5 avril 2008 10
Analyse des raisons de l évolution des enseignements fondamentaux Enquête CLUSTER / analyse TKK Helsinki: The engineering students have a poor mathematical background when they enter the university. They also have a poor motivation to study physics. Idée TKK Helsinki : Cours de maths et physique ouverts aux meilleurs étudiants d ingéniérie seulement, sur invitation personnelle du Recteur! Grand succès, revendication d ouverture Actuellement taux élevé d abandon Club sélect: carnet d adresses Beaucoup de ces élèves préparent une thèse 5 avril 2008 11
Enseigner une physique moderne 1. La physique moderne fait partie du bagage de l ingénieur du XXIe siècle GPS /Galileo Relativité générale Télécommunications optiques très fort débit Microélectronique ULSI Nanodispositifs Cryptographie quantique etc... Physique quantique 5 avril 2008 12
Enseigner une physique moderne 2. La physique pour former l esprit Apprend à faire l aller-retour entre la pensée abstraite et la réalité de l expérience, modélisation Indispensable quelle que soit son domaine d activité Condition: beaucoup de travaux pratiques (ex. ECL) Modules d application pluridisciplinaire (ex. conception d une ligne synchrotron pour application biologique), ECP 3. La physique enseigne que le monde n est pas magique Apprend à dérouler des causalités dans des systèmes pas trop complexes 5 avril 2008 13
Le point de vue des industriels Table-ronde SFP : grand groupe à fort contenu technologique et jeune société high-tech : Les qualités nécessaires pour préserver l avance technologique Vision, créativité et goût du risque pas appris à l école Expertise scientifique et technique très recherchée Condition sine qua non pour l innovation Valorisation de l expertise scientifique et technique La «double échelle» / dual ladder 5 avril 2008 14
Valorisation de l expertise technique en entreprise La «double échelle» (en anglais "Dual Ladder") est un système mis en place dans plusieurs grands groupes pour permettre à des experts chevronnés, triés sur le volet, d avoir une progression de carrière similaire à celle qu ils auraient à des postes de management. Ces experts développent leurs compétences scientifiques et techniques au service de leur entreprise. Ce système préserve des passerelles dans les deux sens entre l échelle plus classique de la carrière managériale et l échelle technique. Quel que soit le chemin choisi, la progression au sein de la société ainsi que le niveau de responsabilité et de reconnaissance sont équivalents. 5 avril 2008 15
Le point de vue des industriels Table-ronde SFP : grand groupe à fort contenu technologique et jeune société high-tech : Les qualités nécessaires pour l innovation Vision, créativité et goût du risque pas appris à l école Expertise scientifique et technique très recherchée Condition sine qua non pour préserver l avance technologique Valorisation de l expertise scientifique et technique La «double échelle» / dual ladder D autres grands groupes sur la scène française : Rôle de l ingénieur dévalué Salaire, carrière, reconnaissance 5 avril 2008 16
Mutation du concept d ingénieur Naguère: - grandes industries nationales Aujourd hui: - sociétés opérant sur plusieurs pays - circuits commerciaux à l échelle mondiale Ingénieur: ne fait plus rêver? Ne fait plus rêver les mêmes! - Enquête IUT Orsay: 80% voudraient devenir ingénieur - Grande école de Paris: «nous formons des dirigeants» 5 avril 2008 17
Pour conclure À trop privilégier les enseignements appliqués, ou non techniques, le risque est que les grandes écoles généralistes forment des gestionnaires adaptés à des grands groupes matures, plutôt que des créateurs visionnaires aptes à la prise de risques. Il serait paradoxal qu au moment où la compétition mondiale s exacerbe, les écoles se détournent des enseignements de haut niveau dans les disciplines scientifiques, avec deux conséquences néfastes: Elle priverait notre vivier de chercheurs d une source potentielle d éléments brillants (les élèves d écoles d ingénieurs) Elle dévaluerait la qualité de nos décideurs de demain. 5 avril 2008 18
ECTS Mesure utilisée: nombre de crédits ECTS (European Credit Transfer System), basés sur la définition 1 année universitaire = 60 ECTS Pas convertible en heures de cours de manière générale 5 avril 2008 19
La et l enseignement Commission Enseignement Contacts Table-Ronde SFP «Faut-il encore enseigner la physique en école d ingénieurs?» Grenoble 2007 5 avril 2008 20