Talents des mines n°81 - Ecole des mines de Nantes

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Des exercices révélateurs de compétences La culture de la Comment naît un ingénieur Aussi brillant que soit un élève issu d’une « prépa », il reste un produit académique peu adapté à ses futures responsabilités professionnelles. Les méthodes pédagogiques originales de l’Ecole des Mines de Nantes lui font mesurer et franchir la distance qui reste à parcourir. pédagogique. « Détaupiniser » un élève, c’est lui faire prendre conscience des limites de ce qu’il a acquis antérieurement, en classes préparatoires : certes une culture scientifique de grande qualité, qui a assuré son succès dans les concours les plus sélectifs, mais qui n’a pas fait de lui, et il s’en faut de beaucoup, un ingénieur. 4 « Le fer à souder dans une main et l’ordinateur dans l’autre, notre futur ingénieur doit savoir utiliser le bon outil à bon escient. » « Détaupiniser. » Le mot paraît barbare, mais correspond à une réalité bien connue des enseignants de l’Ecole des Mines de Nantes, et qui oriente largement leur activité «Un jeune qui intègre une école comme la nôtre a été formé à la compétition, mais n’a pas l’esprit de collaboration, note Pol- Bernard Gossiaux, responsable à l’Ecole du Centre Pédagogique des Sciences de Base. Il est habitué à être noté sur 20, possède beaucoup de savoirs, mais souvent cloisonnés, et ne voit pas bien à quoi ils lui serviront dans sa future profession. Enfin, il a peu de recul sur ses méthodes et apprécie la sécurité que lui donnent les problèmes fermés, où à chaque énoncé correspond une solution unique.» En quelque sorte tout le contraire d’un ingénieur, qui est amené à collaborer au sein d’équipes, doit s’adapter, décloisonner ses savoirs pour trouver des solutions relevant Camille ESPIVENT Elève de deuxième année « À f o r c e d e c h e r c h e r … » « Le plus intéressant de ces modules est APA ( je continue à l’appeler ainsi, et certains profs également). En prépa, on n’a pas du tout l’habitude des méthodes expérimentales, alors au début on est un peu perdu. On s’aperçoit qu’on n’obtient pas le résultat attendu et à force de chercher on découvre qu’une soudure est mal faite, qu’un composant chauffe trop, ou même qu’il a été monté à l’envers. On y passe beaucoup de temps, plus qu’il ne faudrait car il y a d’autres cours, et l’on termine parfois tard le soir. Mais prendre ainsi du recul et progresser point par point est très formateur. Et l’on apprend à travailler en équipe. » Talents des Mines le magazine de l’Ecole des Mines de Nantes - Mars 2009 - n°81
pédagogie Au commencement était APA... Les méthodes inductives, fondées sur un mélange d’observation, de réflexion théorique et d’expérimentation sont depuis longtemps au cœur de la formation nantaise. L’espace intégration est en effet l’héritier d’APA, l’apprentissage par l’action, institué comme module obligatoire dès 1996. Le but était déjà d’obliger les élèves ingénieurs à plonger dans un milieu de contraintes pour développer leur aptitude à tester des solutions, comprendre leurs échecs et en tirer les leçons, bref, à développer leur réactivité et leur créativité. de plusieurs disciplines ; et qui ne cherche plus « la » bonne réponse, comme dans les examens théoriques de sa jeunesse, mais se mesure à des problèmes ouverts. C’est lors de rencontres au Caltech de Pasadena, en septembre 1995, que plusieurs responsables de l’Ecole s’initient à « Hands on », la méthode de Jerry Pine. Ils décident aussitôt, avec l’aide du professeur Charpak et grâce à l’enthousiasme de Carl Rauch, de l’adapter. Dans sa version nantaise, l’élève disposait d’une mallette contenant des composants et des outils permettant de réaliser des montages électroniques de plus en plus complexes. À travers cet exercice, il développait d’une part des méthodes de travail personnelles, d’autre part une capacité à s’engager personnellement sur un problème ; il prenait ainsi conscience de capacités personnelles qu’il avait eu tendance à sous-estimer. D’abord limité à la physique, APA a été étendu en 1999 aux mathématiques, avec un module de formation entièrement conçu à l’Ecole. La mission de l’Ecole des Mines de Nantes, c’est pour une large part d’opérer cette transformation chez le futur ingénieur. Et l’on sait que, presque depuis sa création, elle a élaboré puis développé dans ce but des méthodes pédagogiques originales pour confronter progressivement et concrètement l’élève à ses futures situations professionnelles. APA, l’Apprentissage Par l’Action, en a été longtemps l’exemple achevé, au point que les élèves d’aujourd’hui continuent de désigner sous ce terme, demeuré dans leur vocabulaire de promotion en promotion, un ensemble d’apprentissages qui se sont à la fois étendus et perfectionnés. Des problèmes complexes, ouverts, pluridisciplinaires Dans le cycle de base de la formation des ingénieurs, qui correspond aux niveaux bac+2 et bac+3, ces apprentissages reposent sur quatre modules qui doivent les amener de la résolution de problèmes simples, fermés et relevant d’une seule discipline à celle de problèmes de plus en plus complexes, ouverts et pluridisciplinaires. • L’espace d’intégration, qui est en quelque sorte l’héritier direct d’APA et a conservé le même responsable, Carl Rauch, impose dès la première année aux élèves le décloisonnement des disciplines qui restera la règle dans leur formation. Quatre domaines sont concernés : physique, électronique, mathématiques et informatique. À la fois lieu d’application de plusieurs unités de valeur thématiques, initiation à l’ingénierie et apprentissage du travail en groupe, c’est un ensemble d’exercices de difficulté croissante qui culmine en mai avec un projet complexe, par exemple de robotique, associant les quatre champs disciplinaires. • APP, l’Apprentissage Par Problèmes, se situe dans la même logique. À partir d’un minimum de notions délivrées par un cours magistral et un polycopié, les élèves, par petits groupes, doivent résoudre un problème d’électromagnétisme. « Certaines écoles conduisent quelques projets innovants, mais dispersés au milieu de cours traditionnels, remarque Pol-Bernard Gossiaux. Chez nous, c’est tout le module d’électromagnétisme qui repose sur une pédagogie nouvelle. Les élèves voient concrètement à quoi servent les outils théoriques. » L’exercice donne lieu à une soutenance collective. • MSE (Modélisation, Simulation, Expérimentation) est un module de physique qui poursuit dans le même esprit en deuxième année. Pour résoudre un problème choisi par les élèves parmi deux domaines (« génie thermique » ou « ondes et vibrations »), il leur appartient de réaliser une maquette expérimentale et une simulation numérique. On a gagné en complexité, car l’exercice réclame une combinaison supérieure de savoirs, et l’on se donne les moyens de confronter une modélisation au réel grâce à la modélisation informatique : on apprend en quoi elle est utile, mais aussi quelles sont ses limites. • Le Projet Intégrateur, tout au long de la deuxième année, met moins l’accent sur la complexité du problème à résoudre que sur 5
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