Pourquoi implanter et
développer la filière Physique
et Sciences de l’Ingénieur ?
Juillet 2011 1Inspection 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 2Inspection 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 3Inspection 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 4Inspection 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 5Inspection 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 6Inspection 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 7Inspection 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 8Inspection 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 9Inspection Générale de l’Éducation Nationale
Processus de Réalisation
Processusd'Intégration
Processusde Conception
Réceptionner
Assembler
Vérifier l'intégration
Valider le système
Fabriquer - Réutiliser - Acheter
Définir le besoin
Définir
les exigences techniques
Concevoir
l’architecture
fonctionnelle
Concevoir
l’architecture organique
La démarche de l’ingénieur
La démarche ingénieur
« englobe » ou s’appuie
sur toutes les autres
démarches
Juillet 2011 10Inspection Générale de l’Éducation Nationale
Juillet 2011 11Inspection Générale de l’Éducation Nationale
Innovation technologique
Management de projets
Compétences scientifiques
Culture du concret
Sensibilisé aux enjeux sociétaux Entreprenant (création d’entreprises, …)
Préparé pour les carrières internationales
Au bilan pour un ingénieur
Adaptabilité
Mobilité
Juillet 2011 12Inspection 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 13Inspection Générale de l’Éducation Nationale
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
Aptitudes souhaitées en fin de CPGE
Juillet 2011 14Inspection Générale de l’Éducation Nationale
En effet 2 + 3 ≠ 5
D’où l’idée de créer la filière PSI
Juillet 2011 15Inspection Générale de l’Éducation Nationale
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 complexesSciences de l’ingénieur
Aptitudes développées et « Répartition disciplinaire » en CPGE
Juillet 2011 16Inspection 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’autreJuillet 2011 17Inspection 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 18Inspection 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 19Inspection 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 20Inspection Générale de l’Éducation Nationale
L'important est la démarche
ingénieur, pas les savoirs
disciplinaires
Juillet 2011 21Inspection 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 22Inspection Générale de l’Éducation Nationale
Proposer des architectures de solutions, sous forme de schémas ou d’algorigrammes.
26 mai 201123 Norbert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN
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 24Inspection Générale de l’Éducation Nationale
4. La place de la filière PSI aujourd’hui en France
1999 2010
Inscrits Places Inscrits Places
MP 7188 3882 8171 4669
PC 5633 3306 5360 3638
PSI 4153 2750 5329 3589
Juillet 2011 25Inspection Générale de l’Éducation Nationale
X ENS Mines Centrale-Supélec
MP 186 130 431 895
PC 142 75 224 483
PSI 45 49 268 575
Places prévues en 2011
Juillet 2011 26Inspection 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 27Inspection 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 28Inspection 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 29Inspection Générale de l’Éducation Nationale