Le Syllabus ICRE

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Le Syllabus ICRE

Rapport MIT CDIO Report #1
(Conceive-Design-Implement-Operate)
Le Syllabus ICRE
Énoncé des objectifs de la formation du premier
cycle en ingénierie
(Imaginer-Concevoir-Réaliser-Exploiter)
E DWARD F. C RAWLEY
Département d’aéronautique et d’astronautique
Institut de technologie du Massachusetts
Janvier 2001
Traduction par R ICARDO C AMARERO, École Polytechnique de Montréal,
Octobre 2005
Sommaire
Deux objectifs primordiaux dans la formation contemporaine en ingénierie sont contradictoires en apparence : soit former les étudiants dans un grand spectre s’élargissant de technologies ; tout en développant simultanement leurs habiletés personnelles, interpersonnelles
et de réalisation de systèmes d’ingénierie. Nous travaillons actuellement à la résolution de ce
conflit par la codification d’un ensemble d’objectifs relatifs à la formation en génie, qui fournira les assises pour l’amélioration des curriculums et l’évaluation basée sur les retombées
d’apprentissage. Le résultat, après deux années de recherche, est le Syllabus ICRE, Un
énoncé des objectifs pour la formation de premier cycle en ingénierie.
Les objectifs spécifiques du Syllabus ICRE sont d’établir un ensemble rationnel, complet, universel et généralisable d’objectifs pour la formation en ingénierie. Le Syllabus ICRE
est rationnel dans la mesure où il reflète la pratique moderne du génie. Il est complet
dans la mesure où il donne suffisamment de précisions pour la planification de curriculum, la définition des retombées d’apprentissage et leurs évaluations. Il est universel, dans
la mesure où il a été rédigé pour être applicable à toutes les disciplines du génie. Et il est
généralisable, car sa structure peut être facilement adaptée par les programmes de toutes
les écoles d’ingénierie. De plus, notre but était de créer une liste thématique de sujets qui
recouvre d’autres documents de base, et agrée par un groupe de référence spécialiste du
domaine.
Afin d’en présenter clairement la logique, notre approche a été de baser le Syllabus ICRE
sur les fonctions essentielles du génie :
Les ingénieurs diplômés devraient être en mesure
d’Imaginer-Concevoir-Réaliser-Exploiter
des systèmes complexes d’ingénierie à valeur ajoutée
dans un environnement moderne de travail en équipe.
d’où l’acronyme ICRE. Il est attendu de l’ingénieur diplômé qu’il apprécie les processus
d’ingénierie, qu’il puisse contribuer au dévelopement de produits d’ingénierie, et de le faire
à l’intérieur d’organisations d’ingénierie. Implicitement, une quatrième exigence est que les
diplômés universitaires doivent se développer en tant qu’individus dans leur entièreté avec
maturité et discernement.
Ces quatre exigences de haut niveau correspondent directement au premier niveau d’organisation du Syllabus ICRE, tel qu’illustré au Tableau 1. Le dévelopement de deuxième
niveau de ces quatre thèmes correspond approximativement au niveau de définition du
Critère 3, sujets a-k des normes ABET EC2000, mais un peu plus complet. La Section 1
du Syllabus ICRE est simplement un contenant pour la description disciplinaire normale
d’un curriculum. Les Sections 2 à 4 abordent les sujets plus généraux de la formation en
1
génie. Pour chacune des Sections 2 à 4, on retrouve deux à trois niveaux de détail en dessous de ceux illustrés au Tableau 1, ceux-ci forment une description complète qui peut être
transposée en matières et évaluées sous la forme d’objectifs d’apprentissage concrêts.
La valeur principale du Syllabus ICRE est qu’il peut être généralisé et servir de modèle
à un programme universitaire dans la définition de retombées d’apprentissage spécifiques
dans les domaines couverts aux Sections 2 à 4. La démarche pour adapter une version
du Syllabus spécifique à un programme débute avec la forme thématique du Syllabus, et
suit le processus décrit ci-dessous jusqu’à ce qu’il atteigne un ensemble d’objectifs d’apprentissage, rédigés dans le formalisme courant en apprentissage - la taxonomie de Bloom
(Bloom 1956). Le processus est le suivant :
– On débute avec la liste thématique du Syllabus (Annexe A), que l’on révise, et à laquelle on ajoute ou retire des sujets selon les besoins du programme en question.
Certains changements d’ordre organisationnels ou terminologiques peuvent s’avérer
nécessaires pour les niveaux inférieurs, alors que les niveaux un et deux sont, à notre
avis, de nature plus universelle.
– On identifie la communauté des principaux intervenants et on réalise des sondages
portant sur le Syllabus modifié et le niveau de compétence escompté des ingénieurs
diplômés du programme. Parmi les principaux intervenants, on retrouve les enseignants, les étudiants, les diplômés et des représentants de d’industrie. Une échelle de
compétence en cinq paliers, basée sur les activités, facile à comprendre a été établie
à cette fin, et des exemples de formulaires de sondage sont fournis.
– On dépouille les données des sondages et on recherche une concordance entre les
différents intervenants. Les cas de divergence sont résolus de manière appropriée.
Les niveaux de compétences escomptés sont cotés sur l’échelle en cinq points.
– À partir de l’ensemble des niveaux des compétences, on choisi le verbe de Bloom
approprié parmi les suggestions proposées. La combinaison du verbe de Bloom avec
le sujet donne un énoncé de l’objectif d’apprentissage cohérent avec le niveau de
compétence escompté.
La démarche décrite ci-dessus a été implantée pour le programme en Aéronautique et
Astronautique de premier cycle à MIT. En plus de servir de modèle pour généraliser le Syllabus, ce procédé et son résultat sur mesure ont permis de dégager certaines observations
qui pourraient s’appliquer à d’autres programmes. Parmi celles-ci, la plus importante est
qu’avec des questions bien formulées, le consensus entre les diplômés, les dirigeants d’industries, et les enseignants sur les niveaux de compétence escomptés est étonnamment
élevé, mis à part la nécessité de longues discussions et de compromis.
Le Syllabus ICRE permet une codification complète et détaillée des objectifs de la formation en génie. En comparaison avec d’autres énoncés d’objectifs proposés au cours des 55
dernières années, on trouve qu’à un niveau élevé, ils sont tous remarquablement cohérents.
Les obstacles à la mise en oeuvre de programmes qui atteignent plus complètement ces objectifs n’ont rien à voir avec le manque d’énoncés d’objectifs. Les obstacles se situent plutôt
au niveau d’un manque de la compréhension, du contexte ou de la finalité des objectifs et
un manque de spécificité des objectifs. Nous croyons que le Syllabus ICRE constitue un pas
en avant pour surmonter ces obstacles.
Nous encourageons d’autres programmes de formation en ingénierie à envisager l’adoption du Syllabus ICRE. L’adoption du Syllabus augmentera la probabilité que tous les pro2
grammes atteignent ces objectifs de haut niveau, qui sont largement partagés. Une adhésion
largement répandue facilitera également le partage des meilleures approches en matière de
curriculum et de pédagogie, et favorisera le dévelopement d’outils d’évaluation normalisés,
qui permettra des modes évaluation basées sur les retombées meilleures et plus faciles.
Tous les ingénieurs reconnaissent qu’un produit ou un processus est plus susceptible
d’atteindre les besoins d’un client si il est conçu à partir d’un cahier de charge bien élaboré.
Nous vous invitons à étudier le Syllabus dans ce cadre.
TAB . 1 – Premier et second niveau de l’organisation du Syllabus ICRE
1. Connaissances techniques et raisonnement
1.1. Connaissance des sciences de base
1.2. Connaissance des principes fondamentaux de l’ingénierie
1.3. Niveau de connaissances avancé en ingénierie
2. Compétences et habiletés professionnelles et personnelles
2.1. Raisonnement technique et résolution de problèmes
2.2. Expérimentation et découverte scientifique
2.3. Raisonnement de systèmes
2.4. Habiletés et attributs personnelles
2.5. Habiletés et compétences professionnelles
3. Habiletés interpersonnelles : travail d’équipe et communication
3.1. Travail d’équipe
3.2. Communication
4. Imaginer, concevoir, réaliser, exploiter des systèmes dans un contexte
sociétal et d’entreprise
4.1. Contexte externe et sociétal
4.2. Contexte commercial et d’entreprise
4.3. Imaginer des systèmes
4.4. Concevoir
4.5. Réaliser
4.6. Exploiter
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Remerciements
Cet ouvrage a été réalisé avec la collaboration et la participation de nombreux collègues
du MIT et d’ailleurs, et n’aurait pas vu le jour sans le support de la Fondation W.M. Keck.
Les ressources fournies par la Fondation ont supporté en grande partie la recherche fondamentale derrière ce document et la publication du document lui-même.
Les dernières étapes de la préparation du Syllabus ICRE ont été réalisées avec la collaboration d’un réseau de personnes dédiées au renouvellement de la formation en ingénierie
sur une base mondiale. Cet aspect du travail a été soutenu par la Fondation Knut et Alice
Wallenberg.
De nombreux collègues de MIT ont contribué de façon significative à cet ouvrage. Comme
toute autre recherche universitaire, plusieurs étudiants aux cycles supérieurs ont apporté
des contributions majeures, notamment Raffi Babikian et Marshal Brenheizer qui ont participé aux sondages et au traitement des données. Le personnel de la formation professionnelle du programme ICRE, comprenant Doris Brodeur, Diane Soderholm, Donna Qualters et Ernest Aguayo, ont apporté leur précieux concours et ont facilité le lien entre la
pédagogie et l’ingénierie. Plusieurs dirigeants des milieux industriel et gouvernemental,
comme Charlie Boppe, Peter Young et John Keese, ont apporté une dimension professionnelle de l’ingénierie au Syllabus ICRE qui est peu courante dans la plupart des universités.
Les dirigeants du programme ICRE : Ian Waitz, Dava Newman, John Hansman et Steeve
Hall, nous ont également fournis de précieux conseils. Sören Östlund du KTH de Stockholm
a révisé le document dans une perspective internationale en y apportant des améliorations
importantes.
Ce travail a été inspiré et s’appuie sur le travail de plusieurs autres individus, en particulier
Bernie Gordon, Norm Augustine et des personnes de ABET, IGUREE, et de chez Boeing,
qui tous ont aidé à façonner une vision d’avenir de la formation en ingénierie.
En plus de ceux impliqués dans sa rédaction, le contenu du Syllabus a été élaboré
avec les idées de nombreux collaborateurs et lecteurs. Des groupes de discussions ont été
formés auprès de nos étudiants, des représentants de l’industrie et du Comité visiteur du
département d’aéronautique et d’astronautique de la Corporation du MIT, sous la présidence
d’Arthur Gelb. Près de 50 diplômés ont participé aux sondages et plus de 35 collègues ont
agi comme analystes pour les différentes parties du Syllabus. À maintes reprises, les enseignants du département au complet ont travaillé à la révision de tout son contenu. L’ensemble
de ces merveilleuses contributions a donné au Syllabus une dimension des plus créatives.
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Table des matières
Sommaire
1
Remerciements
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Table des matières
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Liste des figures
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Liste des tableaux
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1 Introduction
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2 Contenu thématique du Syllabus ICRE
2.1 Structure du Syllabus ICRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Corrélation avec d’autres documents sources globaux . . . . . . . . . . . . .
2.3 Développement du contenu détaillé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Déterminer le niveau de compétence approprié des étudiants pour les matières
du Syllabus
3.1 Processus de sondage recommandé pour définir les niveaux de compétences
souhaités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Exemple : Établir les niveaux de compétence attendus de la part des ingénieurs
diplômants de MIT pour le second niveau du Syllabus ICRE . . . . . . . . . .
3.3 Exemple : Établir le niveau de compétence souhaité pour le niveau trois du
Syllabus de la part des ingénieurs diplômants de MIT . . . . . . . . . . . . .
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4 Énoncé du Syllabus sous forme d’objectifs d’apprentissage
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4.1 La démarche de formulation du Syllabus en fonction d’objectifs d’apprentissage 40
4.2 Exemple : Énoncer le Syllabus d’Aéro/Astro de MIT sous la forme d’objectifs
d’apprentissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5 Conclusions et recommandations
5.1 Le Syllabus ICRE comme un énoncé général des buts d’une formation du
premier cycle en ingénierie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 La démarche pour élaborer des versions particulières du Syllabus adaptées
aux besoins d’un programme local. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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5.3 L’expérience acquise en dérivant le Syllabus adapté pour le département
d’Aéronautique et Astronautique de MIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4 Résumé et Retombées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Table des figures
2.1 Connaissances, habilités et comportements nécessaires pour imaginer, concevoir, réaliser et exploiter des systèmes dans un contexte d’entreprise et sociétal
(ICRE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Hiérarchie des connaissance techniques et raisonnement . . . . . . . . . . .
2.3 Diagramme de Venn pour les habilités personnelles, professionnelles et interpersonnelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Imaginer, concevoir, réaliser et exploiter des produits et systèmes dans le
cadre du contexte d’une entreprise et sociétal . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5 Cheminements professionnels de carrière en ingénierie implicitement identifiés dans le Syllabus ICRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6 Dévelopement du contenu détaillé du Syllabus . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Attentes des niveaux de compétence des groupes sondés. Les différences
statistiques sont indiquées par un astérisque . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Niveaux de compétence moyens pour tous les groupes. H et L indiquent des
corrélation élevées et faible comparé à la compétence moyenne . . . . . . .
3.3 Aptitudes du troisième niveau du Syllabus avec des différences statistiques
importantes entre les groupes sondés. Une astérisque indique un écart qualititatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Liste des tableaux
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Premier et second niveau de l’organisation du Syllabus ICRE . . . . . . . . .
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2.1 Présentation condensée du Syllabus, montrant les contenus des premier,
deuxième et troisième niveaux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Les objectifs d’une formation de premier cycle en ingénierie (MIT, 1998) . . .
2.3 Corrélation des objectifs du CEUE de MIT avec le Syllabus ICRE . . . . . . .
2.4 ABET 2000 Normes d’accréditations (ABET, 1998) . . . . . . . . . . . . . . .
2.5 Corrélation des objectifs du ABET 2000 avec le Syllabus ICRE. . . . . . . . .
2.6 Les aptitudes recherchées chez un ingénieur par Boeing (Boeing, 1996). . .
2.7 Corrélation des aptitudes souhaitées chez Boeing avec le Syllabus ICRE . .
2.8 Les objectifs d’une formation de premier cycle (MIT, 1998). . . . . . . . . . .
2.9 Corrélation des objectifs du MIT 1998 avec le Syllabus ICRE. . . . . . . . . .
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3.1 Échelle de compétence basée sur les activités de MIT . . . . . . . . . . . . .
3.2 Lexique de verbes de Bloom utilisé dans le Syllabus ICRE . . . . . . . . . . .
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4.1 Correspondance entre les compétences basées sur les activités de MIT et
l’échelle de Bloom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Chapitre 1
Introduction
Dans la formation universitaire contemporaine en ingénierie, il existe un semblant de
tension irréconciable entre deux besoins croissants. D’une part, il y a l’ensemble toujours
croissant des savoirs techniques que l’ingénieur diplômé doit maı̂triser. D’autre part, il y a
un consensus grandissant que les jeunes ingénieurs doivent détenir un large éventail de
connaissances et d’habilités personnelles, interpersonnelles et en réalisation de systèmes,
qui leur permettront de fonctionner à l’intérieur de véritables équipes d’ingénierie et de
réaliser de véritables produits et systèmes.
Afin de résoudre ces besoins apparemment irréconciables, nous devons développer une
nouvelle vision et concept pour la formation au premier cycle. À MIT nous développons
ce nouveau concept educationnel en appliquant le paradigme de résolution de problème
d’ingénierie. Ceci implique en premier lieu, le développement et la codification d’une compréhension globale des habilités nécessaires à l’ingénieur contemporain. Ensuite, nous développons de nouvelles approches pour permettre et améliorer l’apprentissage de ces habilités.
Simultanément, nous explorons de nouveaux systèmes pour l’évaluation des apprentissages techniques, et d’utiliser ces informations afin de bonifier notre processus educatif.
Collectivement, ces activités constituent le programme ICRE à MIT.
Le premier résulat tangible de ce programme est le Syllabus ICRE, la codification recherchée des habilités de l’ingénieur contemporain. Le Syllabus constitue essentiellement
un cahier de charge pour la formation en ingénierie au premier cycle. On le présente ici
comme un canevas accompagné d’un processus, qui peut être utilisé à adapter le Syllabus à
n’importe quel programme de formation en génie. Le canevas donne le contenu thématique
générique d’une formation en ingénierie, et sert de cadre pour les versions adaptées. Le
processus met à contribution les enseignants, les diplômés, les étudiants et l’industrie dans
une démarche de formation de consensus qui mène à une compréhension commune du
niveau de compétence à atteindre dans chaque sujet.
L’objectif général du Syllabus ICRE est de résumer formellement un ensemble de connaissances, d’habilités et de comportements que les diplômés, l’industrie et le monde académique
souhaitent pour la future génération de jeunes ingénieurs. Le Syllabus peut être utilisé pour
définir les retombées attendues en fonction des objectifs d’apprentissage des habilités personnelles, interpersonnelles et en réalisation de systèmes nécessaires pour la pratique moderne du génie. De plus, le Syllabus peut être utilisé pour définir de nouvelles initiatives
éducatives, et peut être employé comme base pour un processus rigoureux d’évaluation, tel
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que requis par ABET.
C’est en étudiant la pratique de l’ingénierie que l’on parvient le mieux à en définir les
exigences. En fait, depuis que le génie est devenu une profession, par la formalisation de sa
formation au cours du 19ième siècle, jusqu’au milieu du 20 ième siècle, celle-ci a toujours été
axée sur la pratique. Même dans ces premiers temps, on retrouve des écrits qui ont tenté de
codifier les habiletés non traditionnelles qu’un ingénieur doit détenir. Un de ces ouvrages est
intitulé ”Unwritten Laws of Engineering (King 1944)”. Transposé en termes modernes, il fait
appel au développement d’habilités telles que celles nécessaires pour une bonne communication orale et écrite, à la planification et au travail efficace au sein d’une organisation. En
plus, il fait appel à l’affinement d’aptitudes personnelles, telles qu’un penchant pour l’action,
l’intégrité et l’autonomie. Cette énumération est autant d’actualité aujourd’hui qu’en 1944,
lors de sa rédaction.
Avec l’arrivée dans les années ’50, d’une approche basée sur les sciences modernes
du génie, la formation des ingénieurs a commencé à se dissocier de la pratique du génie.
De moins en moins d’enseignants avaient pratiqué en tant qu’ingénieurs (la norme de la
période antérieure), la science de l’ingénierie devint la culture dominante dans les écoles
d’ingénierie. Vers les années ’80, certains commencèrent à réagir à ce fossé s’élargissant
entre la formation et la pratique. Il y eu notament le pamphlet de Bernard Gordon (l’inventeur
du convertisseur du mode analogue au mode numérique et gagnant de la ”Medal of Technology”) intitulé ”What is an Engineer ?” (Gordon, 1984) qui énumère clairement les habilités
requises pour la pratique contemporaine. Vers la fin des années ’80, quelques universités
avaient commencé à étudier cette question, et à faire des tentatives d’énoncés des buts
appropriés de la formation au premier cycle.
Vers le milieu des années ’90, l’industrie aux États-Unis entrepris une démarche concertée
pour combler le fossé entre la formation et la pratique en ingénierie. Des sociétés telles que
Boeing publièrent des listes de caractéristiques souhaitées (Boeing 1996), et des dirigeants
d’entreprises rédigèrent des pamphlets pressant un nouveau regard sur les enjeux (Augustine 1996). L’industrie Américaine démarcha auprès de la National Science Foundation
avec succès le financement d’une réforme de la formation, exerça des pressions auprès
des sociétés professionnelles pour la modification des normes d’accréditation (ABET 2000),
et créa des groupes de travail mixtes pour favoriser l’échange de points de vue. ABET,
avec ses normes EC2000, a proposé une liste d’objectifs de haut niveau qui prennent leurs
origines dans les écrits des 50 dernières années. Ces divers énoncés d’objectifs de haut
niveau, rédigés en partie par des intervenants hors de la communauté académique, n’ont
probablement pas eu le type d’impact fondamental souhaité par leur auteurs. À MIT nous
avons étudié cette question, et avons conclu qu’il y avait deux causes racines à ce manque
de convergence persistant entre la formation et la pratique en ingénierie : une absence de
fondement et une absence de précision.
Les ”listes”, telles que présentées, énuméraient des exigences secondaires qui n’ont pas
réussi à faire une argumentation convainquante du fondement de pourquoi celles-ci étaient
les aptitudes souhaitées chez un jeune ingénieur. Notre approche a été de reformuler le
besoin sous-jacent afin de rendre le fondement plus apparent :
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d’imaginer-concevoir-réaliser-exploiter
Ceci, essentiellement, n’est qu’une réaffirmation du fait que le métier d’ingénieur est de
faire de l’ingénierie. Si nous reconnaissons la premise ICRE comme étant le contexte de la
formation en ingénierie, nous pouvons alors élaborer de façon rationnelle des objectifs plus
précis pour la formation.
Le deuxième obstacle est le fait que les ”listes”, telles que rédigées, manquent de precision et de particularité pour être largement comprises ou mises en oeuvre. En conséquence,
nous avons composé le Syllabus ICRE avec un niveau suffisant de précision.
Les objectifs spécifiques du Syllabus ICRE sont de créer un ensemble de buts, clair,
complet et cohérent pour la formation en ingénierie au premier cycle, avec suffisament de
précision pour qu’il puisse être compris et mis en oeuvre par les enseignants en ingénierie.
Ces buts forment la base pour une élaboration rationnelle de cursus (c-à-d le cahier de
charge), ainsi que la base pour un système d’évaluation global. Notre objectif a été d’élaborer
une liste dont le fondement s’appuie sur les normes de la pratique contemporaine du génie ,
englobant l’ensemble des autres sources ressensées, et agrée par les groupes de référence
du domaine. De plus, nous avons tenté d’élaborer une énumération avec prioritisation,
conforme à la formation universitaire, et explicitée sous forme d’objectifs d’apprentissage.
On souligne que notre formulation des fonctions de l’ingénieur, desquelles dérive le Syllabus, ne diminue de quelque façon le rôle de l’ingénierie scientifique ni de la recherche en
ingénierie. Au contraire, l’ingénierie scientifique est l’assise appropriée pour la formation en
ingénierie, et la recherche en ingénierie est le processus d’ajout de nouvelles connaissances
à cette base. La plupart d’entre nous impliqués dans ce projet, sommes des ingénieurs et
chercheurs scientifiques. Cependant nous admettons que nos élèves sont formés pour être
des ingénieurs. Que l’évolution de leurs carrières les mènent à devenir des ingénieurs de
la pratique ou des ingénieurs chercheurs, leur formation sera renforcée en cadrant leur
expérience de formation dans le contexte d’imaginer, de concevoir, de réaliser et d’exploiter
des systèmes et des produits.
Par la codification du Syllabus, nous avons établit à la fois, un modèle pour les objectifs thématiques détaillés, et un processus pour l’adapter à tout programme d’ingénierie.
La démarche pour développer et adapter le document comprend trois étapes principales.
Résumée à la Section 2, la première étape a été de dresser la liste globale des sujets et de
structurer les sujets de bas niveau en titres et catégories identifiables. Cependant des listes
de sujets ne constituent pas des d’exigences. À la Section 3 on décrit comment les sujets
peuvent être convertis en exigences, en utilisant le processus de sondage pour jauger les
niveaux de compétence souhaités des ingénieurs de la part d’une université ou d’un programme en particulier. À la Section 4, les sujets sont alors reformulés sous forme d’objectifs
d’apprentissage en utilisant un langage de spécification formel pour l’apprentissage, basé
sur la taxonomie de Bloom (Bloom 1956). Aux Sections 3 et 4, le processus est illustré en
adaptant le Syllabus thématique pour créer un formulaire pour un programme spécifique du
premier cycle au MIT. La Section 5 résume le travail et donne un plan de route pour déduire
un syllabus semblable pour n’importe quel programme de premier cycle en génie.
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Chapitre 2
Contenu thématique du Syllabus ICRE
Le premier défi en composant le Syllabus ICRE a été d’assembler et d’organiser le
contenu. Notre but en composant le contenu comprenait trois volets : créer une structure
dont le fondement est apparent ; établir un ensemble global d’objectifs de haut niveau en
accord avec d’autres sources ; et de développer un ensemble clair, complet et cohérent de
sujets afin d’en faciliter la mise en oeuvre et l’évaluation. De cette activité découle le Syllabus ICRE illustré sous forme condensée au Tableau 2.1. Le Syllabus thématique au complet
se trouve à l’Annexe A.
2.1 Structure du Syllabus ICRE
Le point de départ pour l’élaboration du contenu du Syllabus ICRE est le simple énoncé
que les ingénieurs font de l’ingénierie, c’est-à-dire, ils réalisent des systèmes et des produits pour le mieux-être de l’humanité. Afin d’entreprendre la profession contemporaine de
l’ingénierie, les étudiants doivent être en mesure d’exécuter les fonctions essentielles d’un
ingénieur :
d’imaginer-concevoir-réaliser-exploiter
Autrement dit, les ingénieurs diplômés devraient apprécier le processus d’ingénierie, être
capable de contribuer au développement de produits d’ingénierie, et de le faire en travaillant
au sein d’organisations d’ingénierie. De plus il va de soi, qu’en tant que diplômés universitaires et jeunes adultes, les ingénieurs diplômés devraient se développer en tant qu’individus de manière holistique avec maturité et discernement. Ces quatre attentes de haut
niveau correspondent directement au premier ou niveau ”X”, le plus élevé de l’organisation du Syllabus ICRE, tel qu’illustré à la Figure 2.1. En examinant la correspondance des
éléments du premier niveau du Syllabus en relation avec ces quatre exigences, on peut voir
qu’un individu adulte intéressé par des enjeux techniques possède un ensemble d’habilités
personnelles et professionnelles, qui sont au centre de la pratique. Pour développer des
systèmes d’ingénierie complexes, à valeur ajoutée, les étudiants doivent avoir maı̂trisé les
12
4. ICRE
Imaginer−Concevoir−Réaliser−Exploiter
1. Connaissances Techniques
et raisonnement
2. Habilités personnelles
et professionnelles
3. Aptitudes relationnelles
F IG . 2.1 – Connaissances, habilités et comportements nécessaires pour imaginer, concevoir, réaliser
et exploiter des systèmes dans un contexte d’entreprise et sociétal (ICRE)
principes fondamentaux des connaissances et du raisonnement technique. Afin d’évoluer
dans un environnement moderne de travail en équipe, les étudiants doivent avoir développé
les habilités interpersonnelles du travail en équipe et de communication. Finalement, afin
de pouvoir être effectivement capable de créer et d’exploiter des produits et systèmes, les
étudiants doivent comprendre en quoi consiste l’imagination, la conception, la réalisation et
l’exploitation de sytèmes dans un contexte d’entreprise et sociétal. Nous allons maintenant
étudier chacun de ces quatre sujets plus en détail.
Le second ou le niveau ”X.X” du contenu de la Partie 1 : Connaissances et raisonnement techniques du Syllabus est schématisé à la Figure 2.2. Les professions modernes
d’ingénierie s’appuient souvent sur un noyau nécessaire de connaissance des sciences
sousjacentes(1.1). Un corpus de connaissances fondamentales en ingénierie (1.2) est construit sur cette base scientifique et un ensemble de matières fondamentales d’ingénierie
avancée (1.3) amène l’étudiant vers les habilités nécessaires pour entreprendre une carrière
professionnelle. Cette section du Syllabus ICRE est en fait un simple receptacle pour la
description plus détaillée des fondements disciplinaires nécessaires pour toute formation
en ingénierie. Le détail du contenu de la Partie 1 varie largement d’un domaine à l’autre.
En positionnant ce sujet au début du Syllabus, on rappelle que l’acquisition d’une maı̂trise
approfondie des principes techniques fondamentaux est, et doit être l’objectif premier de
la formation en ingénierie au premier cycle. Contrairement à la Partie 1 qui porte sur les
Connaisssances et raisonnement techniques, le reste du Syllabus est, discutablement, partagé avec toutes les professions du génie. Les ingénieurs de toutes catégories ont recours,
à peu près, au même ensemble d’habilités personnelles et interpersonnelles, et suivent
à peu près les mêmes processus généraux. Dans les trois parties restantes du Syllabus,
nous nous sommes efforcés de tenir compte de toutes les connaissances, habilités, et comportements dont un ingénieur diplômé aura besoin. En plus, nous avons tenté d’employer
une terminologie accessible à toutes les professions. Des usages spécifiques aux différents
champs du génie devront naturellement devront faire l’objet d’adaptations et interprétations
particulières.
Le second niveau de contenu de la Partie 2 Habilités et aptitudes personnelles et professionnelles et de la Partie 3 Habilités Interpersonnelles sont schématisées au diagramme
de Venn à la Figure 2.3. Partant de l’intérieur, les trois modes de pensée les plus utilisées
13
1.3
Ingenierie
avancee
1.2
Noyau fondamental
d’ingenierie
1.1
Connaissances
scientifiques
F IG . 2.2 – Hiérarchie des connaissance techniques et raisonnement
dans la pratique par les ingénieurs sont explicitement désignés : Raisonnement d’ingénierie
et résolution de problèmes (2.1), Expérimentation et la découverte de connaissances (2.2),
Pensée systémique (2.3). Ceux-ci pourraient également se nommer raisonnement d’ingénierie,
raisonnement scientifique et raisonnement systémique. Le contenu thématique détaillé de
ces sections à un troisième, ou niveau ”X.X.X”, est illustré au Tableau 2.1, et un quatrième,
ou niveau de mise en oeuvre est donné à l’Annexe A. Il a un parallèle entre ces trois Sections (2.1-2.3). Chacune débute avec une sous-section qui s’attarde à ”la formulation de la
problématique”, enchaı̂ne avec les particularités de ce mode de raisonnement, et le tout se
termine avec une section qui est dédiée essentiellement à ”la résolution du problème”.
Comme indiqué à la Figure 2.3, ces habilités et aptitudes personnelles, autres que les
trois modes de raisonnement, qui sont utilisées dans un contexte professionnel sont appellées Habilités et comportements professionnels (2.5). Elles comprennent l’intégrité professionnelle et le comportement professionnel, et les habilités et comportements nécessaires
à la planification en vue d’une carrière, ainsi que pour demeurer à jour dans le milieu de
l’ingénierie.
Le sous-ensemble d’habilités personnelles qui ne font pas partie en premier lieu d’un
contexte professionnel, et qui ne sont pas interpersonnelles, sont simplement identifiées
Habilités et aptitudes personnelles (2.4). On y retrouve les traits de caractère géneraux
d’initiative et de perséverance, les modes plus génériques de pensée créative et raisonnement critique, et les habilités d’introspection (connaı̂tre ses forces et flaiblesses), la curiosité
et l’apprentissage continue, et la gestion du temps.
Les Habilités interpersonnelles forment un sous-ensemble quelque peu distinct de la
catégorie générale des habilités personnelles, et se divisent en deux ensembles qui se recoupent, identifiés Travail en équipe (3.1) et Les communications (3.2). Dans le travail en
équipe on retrouve la formation, la conduite, l’évolution et la direction d’une équipe, avec
quelques habilités techniques particulières du travail en équipe. Les communications comprennent la capacité d’élaborer des stratégies et des structures de communications ainsi
que les habiletés requises pour l’utilisation des quatre médiums usuels : l’écrit, l’oral, le graphique et l’électronique. Dans le cas où elle serait jugée appropriée, la maı̂trise d’une langue
étrangère doit être incluse dans la section 3.2.
La Figure 2.4 montre un aperçu de la Partie 4 Imaginer, concevoir, réaliser et exploiter
des systèmes dans un contexte d’entreprise et sociétal. Ceci représente une vision moderne
14
2.4 Habilites personnelles
3.1 Travail en
equipe
2.5 Habilites professionnelles
2.1 Resolution de
problemes
3.2 Communications
2.2 Decouverte
de connaissances
2.3 Raisonnement
systemique
F IG . 2.3 – Diagramme de Venn pour les habilités personnelles, professionnelles et interpersonnelles.
de la façon dont le développement de produits ou systèmes passe au travers de quatre
méta-étapes, Imaginer (4.3), Concevoir (4.4), Réaliser (4.5) et Exploiter (4.6). Les termes
ont été choisis pour décrire les industries de matériel, de logiciel et de procédés. Imaginer
va de l’identification du marché ou de l’opportunité, jusqu’au design conceptuel ou de haut
niveau, et comprend la gestion du développement de projet. Concevoir comprend les aspects du processus de conception, ainsi que les aspects disciplinaires, multidisciplinaires et
multi-objectifs. La réalisation comprend les processus matériels et logiciels, les tests et la
vérification, ainsi que la conception et la gestion du processus de mise en oeuvre. Exploiter
couvre une vaste gamme d’activités allant de la conception et gestion des opérations, au
support du cycle de vie du produit et améliorations, à la planification de la mise hors service.
I
4.3
CONTEXTE
C
R
4.4
4.5
E
4.6
4.2 Contexte d’entreprise
4.1 Contexte societal
F IG . 2.4 – Imaginer, concevoir, réaliser et exploiter des produits et systèmes dans le cadre du contexte
d’une entreprise et sociétal
Les produits et systèmes sont créés et exploités dans un Contexte d’entreprise et d’affaires (4.2), et les ingénieurs doivent comprendre suffisament cette dimension pour fonctionner efficacement. Les habilités nécessaires pour ceci comprennent la connaissance de la
culture et stratégie d’entreprise, et de comprendre comment agir dans un cadre d’entrepre15
neur au sein d’une entreprise de n’importe quel type et taille. Aussi, les entreprises évoluent
à l’intérieur d’un Contexte sociétal et externe (4.1) bien plus vaste. Une compréhension duquel comprend des enjeux tels que le lien entre la société et l’ingénierie, et demande une
connaissance du contexte historique, culturel, et global plus vaste.
On peut constater que le Syllabus ICRE est organisé aux deux premiers niveaux sur
un fondement rationnel. Le premier niveau reflète la fonction de l’ingénieur, qui est un individu bien développé, impliqué dans un processus intégré au sein d’une organisation, avec
comme finalité la réalisation de produits. Le second niveau reflète en grande partie la pratique moderne et le savoir de la profession d’ingénierie.
Il est important de souligner que le Syllabus ICRE est constitué de quatre (parfois cinq)
niveaux de détail. Cette division est nécessaire afin de faire le passage d’objectifs de haut niveau (ex. tous les ingénieurs doivent être capable de communiquer) vers les niveaux des habilités enseignées et évaluées (ex. matière visée par l’aptitude 3.2.1, ”étudier l’assistance”).
Bien que peut-être insurmontable à prime abord, ce niveau de précision s’avère avantageux
pour les enseignants en ingénierie, qui souvent ne sont pas experts dans ces matières. Les
détails permettent aux enseignants de développer une compréhension des contenus et objectifs, d’envisager le déploiement de ces habilités dans un curriculum, et de préparer les
leçons et devis d’évaluation.
2.2 Corrélation avec d’autres documents sources globaux
Un de nos objectifs specifiques lors de l’élaboration du Syllabus était de faire en sorte
qu’il soit global quant à son énoncé des connaissances, des habilités et comportements
souhaités de la part d’un ingénieur diplômé. Dans ce but, le Syllabus est comparé explicitement avec quatre autres documents sources semblables, a éte confronté à une liste plus
longue de sources et corrélé avec le cheminement de carrière attendu d’un professionel en
ingénierie.
Pour assurer la globalité et pour permettre une comparaison facile, le contenu du Syllabus (au second ou niveau X.X) est explicitement corrélé avec quatre documents sources globaux principaux qui décrivent les habilités et aptitudes souhaitées de la part d’un ingénieur
diplômé. Ces quatre documents sont révisés dans l’ordre chronologique approximatif de
publication : les buts de la Commission 1988 du MIT sur la formation du premier cycle en
ingénierie (Tableau 2.2), les critères d’accréditation du ABET EC 2000 (Tableau 2.4), les
aptitudes souhaitées d’un ingénieur selon Boeing (Tableau 2.6), et les buts de le groupe de
travail 1998 du MIT sur la vie étudiante et l’apprentissage (Tableau 2.8). Ces quatre sources
sont représentatives des opinions de l’indutrie, des gouvernements et de l’université quant
aux attentes à l’endroit d’un diplômé universitaire.
En 1988, la Commission du MIT sur la formation du premier cycle en ingénierie a établi
huit buts de la formation au premier cycle, tels qu’énoncés au Tableau 2.2. Ce document
est remarquable dans la mesure où il précède les trois autres de presque d’une décennie.
Les buts, comme énnoncé, devaient étendre et façonner la vision en évolution de la formation au premier cycle. Par exemple, le libellé ”ont commencé à acquérir une connaissance
opérationnelle de la technologie courante” devait signaler un déplacement potentiel qui
16
considère la scolarité de la maı̂trise1 comme un diplôme d’ingénierie. Les sujets (c) et (h) visaient la reconnaissance explicite d’une formation élargie nécessaire pour être un ingénieur
d’avant garde. Une comparaison avec les sections du Syllabus ICRE révèle un corrélation
substantielle (Tableau 2.3). Chacun des sujets de la liste des objectifs CEUE du MIT montre
”une forte corrélation” avec le Syllabus, mais l’inverse n’est pas vrai. Par exemple, Raisonnement d’ingénierie et Résolution de problème (2.1), La Pensée Systémique (2.3), Imaginer
(4.3), Réaliser (4.3) et Exploitation (4.6) sont à peine évoqués au point (f). Comme nous le
verrons dans les trois autres documents source, chacun des quatre abordent beaucoup de
thèmes similaires, mais diffèrent sur certains détails. Même au second ou niveau X.X, aucun
des quatre ne s’est révélé aussi globalisant que le Syllabus ICRE.
Vers le milieu des années 1990, Le Conseil d’Accréditation des Ingénieurs et de la Technologie (ABET) a proposé de nouvelles normes d’accréditation pour les programmes de
formation en ingénierie visant des retombées mesurables. En vigueur à partir de 2000, la
norme ABET EC 2000 dicte que pour être accrédité, un programme d’ingénierie doit assurer que ses diplômés ont développé les connaissances, habilités, et aptitudes énoncées
au Tableau 2.4. Là encore la couverture par le Syllabus ICRE de la norme ABET est forte,
mais le Syllabus est plus englobant comme illustré au Tableau 2.5. Par exemple, ABET
omet toute réference à la Pensée Systémique (2.3), et n’énumère que le Point (i), ”une aptitude à s’engager dans une formation à vie”, parmi les nombreuses Aptitudes Personnelles
(2.4) souhaitées (ABET omet l’initiative, la perséverance, la flexibilité, la pensée créative et
critique etc). Aussi ABET n’énumère que le Point (f), ”une compréhension de la responsabilité professionnelle et éthique”, parmi plusieurs Habilités et Comportements Professionnels (2.5) importants. Parmi cet ensemble, le document ABET appréhende le mieux l’implication entière dans le cycle de vie de produit en mentionnant au Point (c) l’”aptitude à
concevoir un système, un composant ou un procédé qui répond aux besoins souhaités.” La
phrase ”système...qui répond aux besoins souhaités.” rejoint l’esprit de Concevoir et Appliquer l’Ingénierie (4.3) du Syllabus ICRE. Le libellé ”concevoir ...un composant” correspond
évidement à Concevoir (4.4), et ”concevoir ... un procédé” pourrait s’interpréter comme incluant Réalisation (4.5) et Exploitation (4.6). Afin de faciliter la comparaison directe avec
ABET EC 2000, la forme condensée du Syllabus au Tableau 2.1, et la forme thématique
de l’Annexe A sont annotées avec les lettres [a] à [k] pour indiquer les points à plus forte
concordance entre les deux documents.
À l’exception des ces divergences, le Syllabus ICRE est bien aligné avec les normes
ABET. Cependant le Syllabus comporte deux avantages, un mineur et un majeur. L’avantage mineur est qu’il est organisé de façon discutablement plus rationnelle car découlant
explicitement des fonctions de l’ingénierie moderne. Ceci ne permettra pas nécessairement
une meilleure compréhension du comment mettre en oeuvre le changement, mais mènera
certainement à une meilleure compréhension du pourquoi. L’avantage principal réside dans
les deux ou trois niveaux de plus de précision que le document ABET. On descend à un
niveau suffisament détaillé que des libéllés assez généraux, tels que ”bonnes habilités de
communications”, prennent une signification substantielle. De plus, on va jusqu’à l’identification d’objectifs réalisables et mesurables, nécesaires à la mise oeuvre des processus
d’élaboration et d’évaluation de curriculum de ABET.
1
Correspondance canadienne du diplôme ”Master” ; en France il faut utiliser le ”Mastère”
17
Pour compléter, deux documents sources sont corrélés avec le Syllabus ICRE. En 1996,
Boeing identifiait une liste d’”aptitudes de base durables qui correspondent à des habilités
spécifiques reflétant toute la diversité d’un environnement d’ingénierie dans lequel nous,
de la pratique professionnelle, évoluons,” énumérées au Tableau 2.6. De nouveau, le recoupement des aptitudes du rapport de Boeing par le Syllabus est excellent (Tableau 2.7).
Parmi les quatre références principales, le document de Boeing est le seul qui explicitement
identifie la Pensée systémique (2.3) (Point c) et une appréciation du Contexte d’entreprise
et d’affaire (4.2) (Point d). Le document de Boeing omet le Raisonnement d’ingénierie et
Résolution de problèmes (2.1), l’Expérimentation et Découverte de connaissances (2.2), et
curieusement pour une entreprise qui y est si présente, l’Exploitation (4.6).
Enfin, il est intéressant de comparer le Syllabus ICRE avec un document destiné à poser
les objectifs de formation pour une clientèle plus large, celle qui reçoit une formation technique générale. Le groupe de travail sur la vie étudiante et l’apprentissage du MIT a analysé les processus éducationnels afin d’évaluer les aptitudes qui distingueront les diplômés
au 21ème siècle. En 1998, le groupe de travail concluait que les buts éducatifs du MIT
étaient de former des individus qui maı̂trisent le raisonnement, détiennent le savoir et sont
expérimentés, tel qu’énumérés au Tableau 2.8. Là encore le Syllabus ICRE offre un excellent recoupement des éléments du groupe de travail du MIT lorsqu’ils sont interprétés
pour l’ingénierie, Tableau 2.9. Évidement certaines sections du Syllabus n’apparaı̂ssent pas
explicitement dans la liste du Groupe de travail, notament celles associées avec le contexte
d’entreprise et réalisation de systèmes- sujets plutot spécifiques à l’ingénierie d’affaires.
Avec du recul et en comparant le Syllabus ICRE avec les autres quatre documents
sources, on peut constater que le Syllabus atteint son but de globalité. Le Syllabus couvre
tous les éléments énumérés dans l’union de ces quatre autres documents, mais avec plus
de sujets qu’aucun des quatre individuellement. Il est quelque peu spécialisé à l’ingénierie,
mais pas particulier à aucun type de génie, et pas éloigné d’une énumération des objectifs
d’une formation technique ”libérale” et moderne. En guise de vérification de son intégralité,
nous avons comparé le Syllabus ICRE avec six autres documents globaux de haut niveau
(Voir Annexe D). Dans son ensemble, le Syllabus couvre tous les sujets que nous estimons
appropriés à une formation universitaire contenus dans ces six documents additionnels.
À titre de vérification indépendente de son intégralité, on remarque que le Syllabus défini
implicitement un ensemble générique d’habilités requis par tous les ingénieurs, ainsi que
des ensembles plus spécifiques requis par différents cheminements de carrière (Figure 2.5).
Les habilités génériques applicables à tous les cheminements comprennent : le Raisonnement d’Ingénierie et Résolution de Problèmes (2.1), Habilités et Comportements Personnels et Professionnels (2.4 et 2.5), le Travail en équipe (3.1), les Communications (3.2), et
le Contexte Externe et Sociétal (4.1). Il existe au moins cinq cheminements professionnels
différents que les ingénieurs peuvent et suivent effectivement, selon les talents et intérêts
individuels. Ces cheminements et les sections du Syllabus qui les décrivent, sont :
1. Le chercheur- Expérimentation et Découverte de Connaissances (2.2)
2. L’ingénieur système- Le raisonnement systémique (2.3), Conception et ingénierie des
systèmes (4.3)
3. Le concepteur/développeur de dispositifs- Concevoir (4.4), Réalisation (4.5)
4. L’ingénieur/exploitant au suivi de produits- Exploiter (4.6)
18
5. L’entrepreneur ingénieur/gestionnaire- Contexte d’entreprise et d’affaires (4.2)
Raisonnement d’ing\’enierie et
r\’esolution de probl\‘emes (2.1)
Habilet\’es et comportements
personnels (2.4)
Habilet\’es et comportements
professionnels (2.5)
Travail d’\’equipe
multi−disciplinaire (3.1)
Exp\’erimentation et d\’ecouverte
de connaissances (2.2)
Raisonnement syst\’emique (2.3)
Imaginer et r\’ealiser
des syst\‘emes (4.3)
Le chercheur
Le concepteur de systemes
Le concepteur/d\’eveloppeur
de dispositifs
Concevoir (4.4)
R\’ealiser (4.5)
Exploiter (4.6)
L’ing\’enieur/exploitant
au suivi de produits
Contexte d’entreprise
et d’affaires (4.2)
L’entrepreneur
ing\’enieur/gestionnaire
Communications (3.2)
Contexte externe
et societal (4.1)
F IG . 2.5 – Cheminements professionnels de carrière en ingénierie implicitement identifiés dans le
Syllabus ICRE
Évidement, aucun ingénieur diplômé ne sera expert dans chacun de ces cheminements
potentiels, et en fait peut n’être expert dans aucun. Cependant, le paradigme de la pratique moderne de l’ingénierie veut que le rôle d’un individu change et évolue. L’ingénieur
diplômant doit pouvoir intéragir de façon intelligente avec des individus de chacun de ces
cheminements, et doit être formé en tant que généraliste, prêt à entreprendre une carrière
qui mène à une combinaison ou autre de ces cheminements.
On a démontré que le second ou niveau X.X du Syllabus inclus thématiquement les
quatre principaux énoncés globaux attendus des étudiants diplômants, et a été confronté
avec six autres documents. Des sections du Syllabus énumèrent les habilités nécessaires
aux cinq différents cheminements de carrière d’ingénierie. Il est donc raisonnable de conclure
que le Syllabus ICRE est un ensemble global d’objectifs pour la formation en ingénierie, et
lorsque rédigés au niveau X.X, il est universel à toutes les disciplines en génie.
2.3
Développement du contenu détaillé
En plus d’être globalisant, le Syballus ICRE vise à être complet, cohérent et clair, cà-d décrire les connaissances, les habilités et comportements attendues d’un ingénieur
diplômant en assez de détails que des curriculim peuvent être planifiés et mis en oeuvre,
et les apprentissages des étudiants, évalués. Bien qu’il y ai un consensus général de ces
attentes de haut niveau parmi les documents sources cités, ceux-ci manquent de détails
nécessaires pour planifier la formation et évaluer les apprentisages. Nous avons entrepris
de développer et affiner les contenus détaillés nécessaires dans le Syllabus ICRE.
Comme un énoncé thématique complet du Syllabus (Annexe A) s’étend sur plusieurs
pages, une discussion du contenu detaillé est impossible à réaliser sous quelque forme
concise. Le Syllabus se tient seul à cet égard et est sensé être assez explicite et abordable.
Cependant un bref rappel du processus utilisé pour parvenir au contenu détaillé se justifie.
Le processus allie des éléments des cahiers de charge avec les techniques de recherches
académiques. Le contenu détaillé a été obtenu par des étapes multiples, qui comprennent
19
une combinaison de groupes de discussion ciblés, recherche documentaire, des sondages,
ateliers et révision par groupe de références (Figure 2.6).
Version
preliminaire
Quatre groupes cible
Quatre documents globaux
Deuxieme
version
Sondage des quatre groupes d’intervenants
Consultation des enseignants
Version
thematique
finale
Arbitrage par groupe de reference
Documents globaux additionnels
Version definitive
comprenant les
objectifs
d’apprentissage
Sondage sur les competences du niveau X.X
Sondage sur les competences du niveau X.X.X
Enonce des objectifs d’apprentissage
F IG . 2.6 – Dévelopement du contenu détaillé du Syllabus
Au cours de ce processus, l’intention était d’élaborer un Syllabus thématique largement
applicable à tous les champ du génie. Les groupes ciblés, sondages et ateliers ont impliqués
principalement des individus affiliés à l’aérospatiale. Cependant il y a lieu de penser que le
contenu au troisième ou niveau X.X.X, ainsi que le niveau le plus bas, sont relativement
universels. Nous avons tenter activement de le rendre ainsi en puisant auprès d’individus
avec des parcours d’ingénieurs variés, en généralisant les concepts autant que possible et
en utilisant des sujets et une terminologie relativement généraux et universels.
La première étape dans la collecte du contenu détaillé du Syllabus provient d’un ensemble de quatre groupes de discussion ciblés. Les groupes comprenaient : les enseignants du département d’aeronautique et d’astronautique ; un groupe d’étudiants inscrits ;
un groupe de représentants indutriels ; et un comité de référence externe largement représentatif.
Ce comité de référence externe, connu comme le comité visiteur de la Corporation du
MIT, comprenait les diplômés récents et anciens, dirigeants d’entreprises de l’arospatiale
et d’ailleurs, des dirigeants académiques seniors d’autres universités. Chacun des quatre
groupes de discussion a été choisi en fonction de sa vision particulière et diversifiée d’un
curriculum du premier cycle. Les groupes ont été confrontés avec la question : Quel est, en
détail, l’ensemble de connaissances, habilités, et comportements qu’un ingénieur diplômant
devrait détenir ?. Ces quatre groupes, qui comprenaient des intervenants les plus importants
de la formation au premier cycle, ont produit une ligne de pensée riche et variée des attentes
à l’égard des étudiants diplômants.
Les plusieurs centaines de sujets détaillés issus des groupes de discussion, en plus des
sujets extraits des quatre pricinpaux documents sources (Tableaux 2.2 à 2.9) ont alors été
20
assemblés et organisés dans une version préliminaire. Cette version contenait la première
organisation à quatre niveaux du contenu. Cette version préliminaire a nécessité d’importantes révisions et validations. Pour obtenir une rétro-action de nos intervenants, un sondage a été réalisé auprès de quatre communautés : les enseignants, des dirigeants seniors
’entreprises, de jeunes diplômés(moyenne d’age de 25), et d’anciens diplômés (moyenne
d’age 35). On a demandé à chaque groupe de fournir des réponses quantitatives et des
commentaires qualitatifs sur la version préliminaire du Syllabus. La rétro-action quantitative est discutée ci-dessous. Les commentaires qualitatifs du sondage ont été incorporés,
améliorant l’organisation, la clarté et la portée du Syllabus.
La version résultante fut ensuite révisée au cours d’un atelier des enseignants. Dans
un cadre de révision connu comme ”passage au travers” des exigences, chaque section
du document a été étudiée et discutée. Les répétitions furent enlevées et les sujets réaménagés pour présenter une structure plus cohérente. L’incorporation des commentaires
de l’atelier des enseignants, ainsi que ceux du sondage, ont donné lieu à une seconde
version du Syllabus ICRE.
Cependant, il était évident que des réponses plus précises et expertes étaient encore
nécessaires, surtout afin d’assurer que les vues des divers champs, qui avaient établies par
des généralistes, concordent avec celles des experts. La deuxième version de chacune des
treize sections de second niveau (X.X) des Parties 2 à 4 du Syllabus fut envoyée à plusieurs
experts disciplinaires pour révision. L’Annexe G contient la liste des divers experts qui ont
répondu.
Au travers des révisions des enseignants et des experts, nous avons identifié six autres
documents sources généraux (énumérés aux Références de l’Annexe D), ainsi des références
détaillées afférentes à chaque section (énumérées à la bibliographie de l’Annexe D). Combinant les résultats des révisions des groupes de référence de pairs, et de la vérification
additionnelle de l’intégralité et des références afférentes par section, la version thématique
finale du Syllabus a été terminée (Annexe A).
Le Syllabus thématique est une énumération raisonnablement claire, cohérente et complète
des aptitudes qu’un ingénieur contemporain devrait détenir. Un effort a été fait pour décrire
les sujets dans un anglais americain courant, de manière à rendre le Syllabus pratiquement libre de tout jargon, et utilisant une terminologie qui est au moins reconnue par des
ingénieurs de la plupart des domaines. La démarche qui consiste à faire la critique du document par des experts de référence assure que les énumérations sont raisonnablement
complètes et rédigées dans la manière que les spécialistes dans les disciplines perçoivent
le contenu de leur domaine. Les révisions à l’interne garantissent que le document est raisonnablement cohérent, quant à la forme et sur le fond.
L’universalité du Syllabus aux niveaux inférieurs de détails demeure sujet à discussion.
Malgré les efforts pour l’éviter, il peut y subsister un préjugé vers le type d’ingénierie axé
sur les systèmes d’information électromécaniques complexes à faible volume, typiques de
l’aérospatiale. Par conséquent, le Syllabus devrait, aux niveaux inférieurs, être considéré
comme une référence et un point de départ dans le cadre d’une adaptation.
Tout programme éducatif qui tente d’utiliser le Syllabus devra l’adapter aux besoins et
objectifs spécifiques du programme et champ disciplinaire en question. Pour adapter le Syllabus thématique on suggère une étude de son contenu (Annexe A) et d’y ajouter ou retirer
des matières selon les besoins perçus du programme donné. Des changements à la termi21
nologie peuvent s’avérés nécessaires afin de faire correspondre le vocabulaire vernaculaire
de la profession, et également des changements dans l’organisation au troisième ou niveau
X.X.X, ou bien au niveau le plus bas.
22
TAB . 2.1 – Présentation condensée du Syllabus, montrant les contenus des premier, deuxième et
troisième niveaux.
1. Connaissances techniques et raisonnement
1.1. Connaissance des sciences de base [a]
1.2. Connaissance des principes fondamentaux de
l’ingénierie [a]
1.3. Connaissance avancé en ingénierie [k]
2. Habiletés et aptitudes professionnelles et personnelles
2.1. Raisonnement d’ingénierie et résolution de problèmes
2.1.1. Identification et formulation de problèmes
2.1.2. Modélisation
2.1.3. Estimation et analyse qualitative
2.1.4. Analyse avec incertitude
2.1.5. Solution et recommandation
2.2. Expérimentation et découverte de connaissances
2.2.1. Formulation d’hypothèses
2.2.2. Revue bibliographique et électronique
2.2.3. Investigation expérimentale
2.2.4. Vérification et confrontation d’hypothèses
2.3. Raisonnement systémique
2.3.1. Raisonnement holistique
2.3.2. Émergence et intéractions dans les systèmes
2.3.3. Prioritization et ciblage
2.3.4. Compromis, discernement et équilibre dans la
résolution
2.4. Habiletés et comportements personnels
2.4.1. Initiative et volonté à prendre des risques
2.4.2. Persévérance et flexibilité
2.4.3. Raisonnement créatif
2.4.4. Raisonnement critique
2.4.5. Conscience de ses propres connaissances, habilités et comportements
2.4.6. Curiosité et apprentissage continu
2.4.7. Gestion du temps et des ressources
2.5. Habiletés et comportements professionnels
2.5.1. Éthique, intégrité, responsabilité et redevabilité
professionnelle
2.5.2. Comportement professionnel
2.5.3. Planification pro-active de sa propre carrière
2.5.4. Se tenir à jour sur le monde de l’ingénierie
3. Habiletés interpersonnelles : travail d’équipe et communication
3.1. Travail d’équipe
3.1.1. Former des équipes efficaces
3.1.2. Fonctionnement en équipe
3.1.3. Croissance et évolution en équipe
3.1.4. Leadership
3.1.5. Alliances technique
3.2. Communications
3.2.1. Stratégie de communication
3.2.2. Structure de communication
3.2.3. Communication écrite
3.2.4. Communication électronique/multimédia
23
3.2.5. Communication graphique
3.2.6. Présentations orales et communications interpersonnelles
3.3. Communication dans une langue étrangère
3.3.1. Anglais
3.3.2. Langues de nations industrielles régionales
3.3.3. Autres langues
4. Imaginer, concevoir, réaliser, exploiter des systèmes dans un
contexte d’entreprise et sociétal
4.1. Contexte externe et sociétal
4.1.1. Rôles et responsabilités des ingénieurs
4.1.2. L’impact des ingénieurs dans la société
4.1.3. La réglementation de l’ingénierie par la société
4.1.4. Contexte historique et culturel
4.1.5. Questions et valeurs contemporaines
4.1.6. Développer une perspective globale
4.2. Contexte d’entreprise et d’affaires
4.2.1. Comprendre les différentes cultures d’entreprise
4.2.2. Stratégies, buts et planification d’entreprise
4.2.3. Entrepreneuriat technique
4.2.4. Réussir en entreprise
4.3. Imaginer et réaliser des systèmes
4.3.1. Établir les buts et requis d’un système
4.3.2. Définir la fonction, le concept et l’architecture
4.3.3. Modélisation de systèmes et s’assurer que les objectifs peuvent être atteints
4.3.4. Gestion de projets de développement
4.4. Concevoir
4.4.1. Le processus de conception
4.4.2. Échéancier et approches du processus de conception
4.4.3. Utilisation des connaissances pour la conception
4.4.4. Conception disciplinaire
4.4.5. Conception multidisciplinaire
4.4.6. Conception multi-objectifs
4.5. Réaliser
4.5.1. Élaborer la mise en oeuvre
4.5.2. Processus de fabrication matérielle
4.5.3. Processus de mise en oeuvre logicielle
4.5.4. Intégration matériel-logiciel
4.5.5. Tests, vérification, validation et certification
4.5.6. Gestion de la mise en oeuvre
4.6. Exploiter
4.6.1. Élaboration et optimisation des opérations
4.6.2. Formation et opérations
4.6.3. Supportter le système de cycle de vie
4.6.4. Amélioration et évolution des systèmes
4.6.5. Enjeux de la disposition et de la mise hors service
4.6.6. Gestion des opérations
TAB . 2.2 – Les objectifs d’une formation de premier cycle en ingénierie (MIT, 1998)
a.
Ont acquis une base solide dans les principes scientifiques relatifs à leur champ
technique.
b. Ont commencé à acquérir une connaissance opérationnelle de la technologie courante dans leur domaine d’intérêt.
c. Ont commencé à comprendre la diversité de la nature et de l’histoire des sociétés
humaines.
d. Ont acquis les habilités et la motivation pour une formation continue autodidacte.
e. Ont eu l’occasion de pratiquer l’ingéniosité et l’inventivité dans le cadre d’un
projet de recherche.
f. Ont eu l’occasion de pratiquer la synthèse d’ingénierie dans le cadre d’un projet
de conception.
g. Ont développé des habilités dans la communication orale et écrite.
h. Ont commencé à comprendre et à respecter les enjeux économiques, de gestion,
politiques, et environnementaux qui entourent le développement technique.
TAB . 2.3 – Corrélation des objectifs du CEUE de MIT avec le Syllabus ICRE
Sous-section du Syllabus ICRE
a b c
1.1 Connaissance des sciences de base
•
1.2 Connaissance des principes fondamentaux de l’ingénierie
•
1.3 Connaissance avancé en ingénierie
•
2.1 Raisonnement d’ingénierie et résolution de problèmes
2.2 Expérimentation et découverte de connaissances
2.3 Raisonnement systémique
2.4 Habiletés et comportements personnels
2.5 Habiletés et comportements professionnels
3.1 Travail d’équipe
3.2 Communications
4.1 Contexte externe et sociétal
•
4.2 Contexte d’entreprise et d’affaires
4.3 Imaginer et réaliser des systèmes
4.4 Concevoir
4.5 Réaliser
4.6 Exploiter
• forte concordance ◦ bonne concordance
24
d
e
f
◦ h
◦
•
◦
•
◦
◦
•
•
◦
•
◦
◦
◦
TAB . 2.4 – ABET 2000 Normes d’accréditations (ABET, 1998)
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
k.
Une aptitude à appliquer les connaissances en mathématiques, les sciences et
l’ingénierie.
Une aptitude à concevoir et mener des expériences, ainsi qu’analyser et interpréter les données.
Une aptitude à concevoir un système, un composant ou procédé pour répondre à
des besoins escomptés.
Une aptitude à fonctionner au sein d’équipes multi-disciplinaires.
Une aptitude à identifier,formuler et résoudre des problèmes d’ingénierie.
Une compréhension de la responsibilité professionnelle et éthique.
Une aptitude à communiquer efficacement.
La vaste formation nécessaire à la compréhension de l’incidence des solutions
d’ingénierie dans un contexte global et sociétal.
Une reconnaissance du besoin et une aptitude à s’impliquer dans un apprentissage
à vie.
Une connaissance des enjeux contemporains.
Une aptitude dans l’utilisation des techniques, habilités et outils modernes de
l’ingénieur nécessaires à la pratique du génie.
TAB . 2.5 – Corrélation des objectifs du ABET 2000 avec le Syllabus ICRE.
a b
•
1.2 Connaissance des principes fondamentaux de l’ingénierie •
◦
•
3.2 Communications
4.4 Concevoir
4.5 Réaliser
4.6 Exploiter
25
c
d
e
f
◦
h
i
j
k
•
◦
•
◦
•
◦
◦
•
•
•
•
•
•
•
•
TAB . 2.6 – Les aptitudes recherchées chez un ingénieur par Boeing (Boeing, 1996).
a.
Une bonne compréhension des sciences fondamentales de l’ingénieur : les
mathématiques(y compris les statistiques), les sciences de la physique et du vivant, les technologies de l’information (davantage qu’une habilité informatique)
b. Une bonne compréhension des processus de conception et de fabrication. (c-à-d
comprendre l’ingénierie)
c. Une perspective système multi-disciplinaire.
d. Une compréhension de base du contexte dans lequel l’ingénierie est pratiquée :
l’économie (incluant les pratiques d’affaires), l’environnement, les clients et les
besoins sociétaux.
e. De bonnes habilités de communication : écrites, orales, verbales, graphiques et
capacité d’écoute.
f. Un niveau d’éthique élevé.
g. Une habilté de pensée critique et créative- indépendant et coopératif.
h. Flexibilité. L’habilité et confiance en soi pour s’adapter à des changements rapides ou grands.
i. La curiosité et un désir d’apprendre à vie.
j. Un compréhension approfondie de l’importance du travail en équipe.
TAB . 2.7 – Corrélation des aptitudes souhaitées chez Boeing avec le Syllabus ICRE
a b c
•
1.2 Connaissance des principes fondamentaux de l’ingénierie ◦
•
3.2 Communications
•
4.4 Concevoir
•
4.5 Réaliser
•
4.6 Exploiter
26
d
e
f
◦
h
i
•
• •
j
•
◦
•
•
•
•
•
TAB . 2.8 – Les objectifs d’une formation de premier cycle (MIT, 1998).
a.
b.
Possèdent une faculté de raisonnement critique et rationnel bien développée.
Comprennnent la méthode scientifique et d’autres méthodes d’analyse et ainsi
sont capables d’obtenir, évaluer et utiliser l’information pour énoncer et résoudre
des problèmes complexes dans la vie et au travail.
c. Possèdent une forte emprise du raisonnement quantitatif et ont la capacité de
gérer la complexité et les ambiguités.
d. Ont une base solide des connaissances relatives à un champ donné et ont réussi à
le pratiquer avec profondeur et expertise.
e. Peuvent étendre ces connaissances à des problèmes plus vastes dans la société, et
peuvent appréhender l’intéraction entre la science, la technique et la société.
f. Possèdent une curiosité intellectuelle et sont motivés pour une formation continue.
g. Possèdent les qualités associées au meilleur de l’esprit humain : du discernement,
une sensibilité esthétique et la flexibilité et confiance en soi pour s’adapter à des
changements radicaux.
h. Ont une connaissance de l’histoire et une compréhension du spectre de la culture
et des systèmes de valeurs humains.
i. Allient ces savoirs avec beaucoup de discernement pour réfléchir de façon critique
aux questions d’ordre moral et éthique.
27
TAB . 2.9 – Corrélation des objectifs du MIT 1998 avec le Syllabus ICRE.
a b c
1.2 Connaissance des principes fondamentaux de l’ingénierie
• •
•
•
•
3.2 Communications
4.4 Concevoir
4.5 Réaliser
4.6 Exploiter
28
d
•
•
•
e
f
◦
h
• •
◦
•
i
j
•
•
◦
◦
◦
◦
◦
•
◦
Chapitre 3
Déterminer le niveau de compétence
approprié des étudiants pour les matières du
Syllabus
Le Syllabus thématique forme une liste détaillée des habilités dans lesquelles un ingénieur
diplômant devrait, en principe, avoir atteint un certain niveau de compétence. Cependant,
afin de convertir cette liste de sujets et d’habilités en objectifs d’apprentissage, nous devons établir un processus pour préciser le niveau de compétence attendu de la part d’un
ingénieur diplômant. Ce processus se doit capture : d’appréhender les apports et les opinions de tous les intervenants potentiels du programme éducatif et d’encourager la création
d’un concensus établi sur les points de vue individuels ainsi que sur la sagesse collective. Notre expérience montre que le recours à des sondages bien formulés s’est avéré le
moyen le plus efficace. Les enseignants peuvent alors réfléchir aux résulats des sondages
et prendre des décisions intelligentes.
Un tel processus générique de sondage sera décrit ci-dessous, suivi de la mise en
oeuvre particulière pour le programme d’aéronautique et astronautique à MIT. Dans les faits,
l’exemple particulier du processus de sondage a été d’abord effectué et ensuite généralisé,
à partir des leçons apprises, vers la forme générique décrite ci-dessous. Par conséquent,
les détails de la mise en oeuvre à MIT variront légèrement du processus recommandé.
Les résulats détaillés du sondage du MIT seront aussi présentés. Même s’ils s’appliquent
spécifiquement à ce programme et à cette université, ces résultats sont représentatifs du
genre générés par ce type de sondage.
3.1 Processus de sondage recommandé pour définir les niveaux
de compétences souhaités
Le processus de sondage recommandé pour définir les niveaux de compétences souhaités aux second ou niveau (X.X) et troisième ou niveau (X.X.X) des matières du Syllabus
est décrit ci-dessous.
Identifier la communauté des intervenants à sonder La formation au premier cycle comprend
29
une vaste communauté d’intervenants qui pourraient être inclus dans le sondage et
dans le processus de consensus. Y sont certainement compris, les enseignants, et
selon les barêmes de ABET, devrait s’étendre hors de l’université. On peut envisager
d’inclure des diplômés de différents groupes d’âges, des représentants de l’industrie
et des pairs d’autres universités. Des commissions consultatives permanentes ou ad
hoc, des administrateurs et enseignants d’autres départements de la même université peuvent également être inclus. Selon les us et coutumes, des étudiants inscrits
peuvent également faire parti du sondage.
Nous recommandons de sonder les enseignants, les cadres moyens et supérieurs
de l’industrie, un ensemble relativement jeune de diplômés (peut-être d’environ cinq
depuis leur diplômation) et un ensemble de diplômés plus agés (peut-être d’environ
quinze ans depuis leur diplômation). Ces diplômés seront encore suffisament jeunes
pour se souvenir de ce qu’ils ont appris au premier cycle, et néanmoins disposer de
suffisament de maturité pour se pencher sur l’importance de la formation au premier
cycle et son rôle dans leur carrière. Il est intéressant de sonder les étudiants pour
déterminer la mesure dans laquelle leurs opinions changent à mesure qu’ils gagnent
en maturité à l’université et après leur entrée dans le marché du travail. Cependant,
les données provenant des étudiants inscrits devraient probablement être analysées
séparement de celle provenant des autres intervenants.
Mener le sondage pour établir les niveaux de compétences attendus Un questionnaire doit être
élaboré et le sondage effectivement mené. Le questionnaire doit être clair et concis, et
poser des questions sur les niveaux de compétence attendus telles que l’information
est saisie pour chaque sujet du Syllabus thématique au second ou niveau X.X, et au
troisième ou niveau X.X.X. Des réponses qualitatives et quantitatives devraient être
sollicitées. On doit utiliser un ensemble de rubriques ou catégories afin d’assurer une
cohérence raisonable des réponses quantitatives.
Il est recommandé de demander au répondant de noter le niveau de compétence
attendu de la part d’un ingénieur diplômant sur une échelle de cinq paliers qui a
été développée à MIT à cet effet. L’échelle de compétence a été conçue pour faire
correspondre les réponses à des catégories faciles à comprendre. Le Tableau 3.1
montre cette échelle qui est basée sur les ”activités”, et qui s’échelonne de ”avoir fait
l’expérience ou avoir été exposé à” au niveau 1, à ”être capable de diriger ou innover
dans” pour le niveau 5. Ces niveaux sont sensés s’apparenter au développement progressif des habilités chez l’ingénieur professionnel, allant de l’apprentis au dirigeant
supérieur.
1
2
3
4
5
Avoir fait l’expérience de ou avoir été exposé à
Être capable de participer à et de contribuer à
Être capable de comprendre et d’expliquer
Avoir l’habilité de pratiquer ou de mettre en oeuvre
Être capable de diriger ou d’innover dans
TAB . 3.1 – Échelle de compétence basée sur les activités de MIT
30
Le Syllabus ICRE comprend 16 sujets au second ou niveau (X.X), dont 13 se trouvent
aux Parties 2 à 4. Indiscutablement, ces dernières parties couvrent les sujets pour
lesquels une opinion externe est des plus utiles lors de l’établissement du niveau de
compétence attendu. Ces 13 sujets contiennent 67 aptitudes de troisième ou niveau
(X.X.X). Un sondage valable peut être élaboré sur la base de 13 questions mais non
de 67. On recommande donc de procéder en deux étapes.
Lors de la première étape, on demande au répondant de noter sur une échelle absolue de cinq points basée sur les activités, ”le niveau de compétence attendu de tout
ingénieur diplômant dans....”, suivi des treize sujets de niveau X.X. On devrait donner aux répondants l’ocassion de formuler des commentaires qualitatifs sur chaque
section X.X
Pour la deuxième étape, pour chacunes des sections X.X, on demande au répondant
de choisir un ou deux sujets des sous-sections de niveau X.X.X pour lesquels un
niveau de compétence relativement supérieur serait attendu. Le vocable relativement
supérieur devrait être interprété comme un échelon plus élevé sur l’échelle de compétence
basée sur les activités. De la même façon, on demande au répondant de choisir un
mème nombre (un ou deux) de sujets parmi les sous-sections pour lesquelles un niveau de compétence relativement inférieur serait acceptable. Cette question doit être
formulée de sorte que les plus et les moins s’annulent et que le niveau moyen des
compétences n’est ni augmenté ni relevé.
Des exemples de formulaires de sondage adaptés pour poser ces deux question se
trouvent à l’Annexe H. On recommande également que le Syllabus thématique au
complet, ainsi que d’autre informations sur le programme soit envoyés ou mis à la
disposition des répondants comme lecture de fond. Il est montré qu’un groupe témoin
de 20 à 30 individus représentatifs peut saisir toutes les tendances importantes chez
les intervenants.
Dépouillement et analyse des résultats. Des données qualitatives et quantitatives portant sur
les 13 sujets du second niveau et les 67 sujets du troisième niveau seront obtenues
de répondants de deux groupes d’intervenants ou plus. Les commenatires qualitatifs
doivent être analysés pour déceler des tendances et utilisés pour la mise à jour du
Syllabus adapté. Les réponses quantitatives devraient servir à guider l’identification
des niveaux de compétence attendus de la part des étudiants à la diplômation.
Les réponses quantitatives peuvent être analysées quant à leur moyenne et leur variance.
La moyenne de toutes les données donnera un indicateur consensuel sur le niveau de
compétence attendu de la part des étudiants diplômants. En comparant la moyenne
des différents groupes d’intervenants indiquera le degré de consensus. Des analyses
statistiques, telles qu’ANOVA et les tests ”Student’s t” peuvent servir à déterminer si
les différences dans les moyennes sont significatives.
Un des résulats intéressants de cette phase est une mesure du degré de concordance sur les niveaux de compétence attendus. Si tous les groupes d’intervenants
sont d’accord, alors il est évident qu’un consensus est atteint. Si d’autre part, il y a
un désacord important sur le niveau de compétence attendu pour un sujet donné du
Syllabus, alors un suivi de discussions, une lecture plus fine des données qualitatives
et la tenu d’un débat peuvent être nécessaires afin d’en arriver à un consensus. On
31
utilise les données du sondage comme un guide à l’établissement final des niveaux de
compétence attendus pour les sujets des niveaux X.X et X.X.X, mais on doit faire des
choix qui s’alignent avec le contexte et les buts du programme local. Il faut se garder
de poser des objectifs à un niveau trop élevé.
Le résultat final du sondage et du processus consensuel prend la forme d’une notation
du niveau de compétence attendu pour chacun des 67 aptitudes au troisième niveau
du Syllabus thématique que l’on retrouve à l’Annexe A.
On dégage une compréhension plus claire du processus en étudiant l’exemple cidessous illustrant l’adaptation du Syllabus thématique pour le programme d’Aéronautique
et d’Astronautique à MIT.
3.2 Exemple : Établir les niveaux de compétence attendus de la
part des ingénieurs diplômants de MIT pour le second niveau
du Syllabus ICRE
Trois sondages ont été réalisés pour le développement d’une version adaptée du Syllabus ICRE au programme d’Aéronautique et d’Astronautique à MIT. Le premier a permis
d’établir les niveaux de compétence souhaités au second ou niveau X.X et tandis que le
deuxième a fait de même pour le troisième ou niveau X.X.X. On remarque que deux sondages distincts ont été menés, contrairement à la méthodologie recommendée ci-dessus.
Un sondage additionnel a été également réalisé simultamement avec le premier, où
l’on demandait aux répondants de noter l’importance relative d’un sujet du second niveau
(X.X), en mesure des ressources qui devraient être consacrées à son enseignement. Ces
réponses sont présentées et discutées à l”Annexe E. On note qu’il n’y a, a priori, aucune raison de croire que les répondants noteraient les questions de ressources et de compétence
de la même façon. Cependant, on a trouvé que les deux sondages comprenaient essentiellement la même information et donc, une question indépendante n’est pas justifiée.
Suivant la procédure recommandée ci-dessus, les groupes d’intervenants furent d’abord
choisis. Ils comprenaient des enseignants, dirigeants d’entreprises et deux groupes de
diplômés. Dans les sondages, les enseignants proviennent en premier lieu du département
d’aéronautique et d’astronautique à MIT, avec quelques répondants d’autres départements
de génie. Les répondants de l’industrie sont surtout des cadres moyens à supérieurs et dirigeants de l’industrie aérospatiale. Beaucoup occupent des postes qui les placent en contact
avec les universités, généralement dans un rôle de conseil, de liaison ou d’évaluation.
Quelques-uns enseignent à temps partiel. Les deux groupes de diplômés comprenaient
des ”anciens” du département détenant un baccalauréat depuis 14, 15 et 16 ans, et les
”jeunes”, diplômés depuis 4, 5, 6 et 7 années. Les groupes ont été choisis avec un écart
d’une décennie afin de déceler tout décalage d’opinion avec une expérience professionnelle
accrue.
Le sondage a été acheminé à approximativement à 40 enseignants, avec N=22 réponses,
approximativement dirigeants d’entreprise, avec N=16 reponses, approximativement 160
jeunes diplômés, avec N=34 réponses, et approximativement 180 anciens diplômés, avec
32
N=17 réponses. À part les anciens diplômés, on considère ces taux de participation assez
élevés.
La trousse du sondage contenait une description du Syllabus ICRE, le Syllabus même,
des extraits des quatre documents généraux de base corrélés avec le Syllabus (Tableau 2.2
à 2.8) et les formulaires du sondage. On demandait aux répondants de noter les niveaux de
compétence attendus sur une échelle à cinq niveaux (Tableau 3.1). La question spécifique
que nous avons posée était la suivante :
Pour chaque ensemble d’aptitudes, veuillez indiquer quel des cinq niveaux de compétence
vous souhaiteriez de la part d’un étudiant en ingénierie diplômant de MIT. Sentez vous à
l’aise d’inclure un bref commentaire qui élabore ce niveau de compétence.
La Figure 3.1 montre les résultats du sondage indiquant les quatre groupes de répondants.
Les données sont également résumées à l’Annexe F (Tableau F2). L’astérisque à la Figure 3.1 indique des différences statistiques importantes parmi les groupes de répondants
à l’intérieur d’un sujet donné. On note que sur les 78 (13X6) comparaisons deux-à-deux possibles éffectuées avec le test ”Student’s t”, seulement deux ont montré une différence statistique significative (α < 0.05), et les deux cas dans la même section. Les répondants de l’industrie croient qu’un diplômant devrait être moins compétent dans le processus de conception que les deux groupes de diplômés. Ce résultat est attribuable au fait que les diplômés
dans les tranches d’ages du sondage sont principalement préoccupés par le processus de
conception et valorisent la compétence dans ce domaine, tandis que les répondants de l’industrie se trouvent à un niveau supérieur dans l’organisation où les habilités pointues en
conception sont moins importantes.
Le résultat le plus important de ce sondage se trouve dans similarité déconcertante des
points de vue parmi les groupes. Ce niveau de concordance était inattendu. Ceci met un
point final aux discussions sur le niveau de compétence attendu de la part de nos étudiants
diplômants.
Comme les réponses des groupes étaient si proches, les quatre ensemble de données
ont été réunies et la valeur moyenne du niveau de compétence attendu a été établi. La
valeur moyenne de compétence est montrée au Tableau 4.1 de l’Annexe F, et affichée en
parenthèses dans la version adaptée du Syllabus, à l’Annexe C. Afin d’identifier les domaines dans lesquels des niveaux de compétence relativement élevés ou faibles attendus
de la part des étudiants, la valeur moyenne pour chaque aptitude a été comparée avec la
moyenne sur toutes les réponses, là encore en utilisant le test ”Student’s t”. La Figure 3.2
illustre les résultats, indiquant ceux avec des niveaux de compétence attendus statistiquement plus élevés par un ”H”, et les niveaux plus faibles par un ”L”.
Dans cette comparaison des niveaux de compétence attendus, Le Raisonnement d’ingénierie
et Résolution de problèmes (2.1), Communications (3.2), Conception (4.4) et Habilités et
Comportements Personnels (2.4) se classent dans la catégorie ”élevée”, avec des niveaux
de compétence entre 3.4 et 4. Ces trois sujets reviennent constament dans divers documents comme les plus importantes habilités en ingénierie, et leur cote élevée ne surprend
pas. Ils correspondent à la capacité ”d’être apte pratiquer dans ces sujets”.
Le Contexte Sociétal (4.1), le Contexte d’Entreprise et d’Affaires (4.2), la Réalisation
et Exploitation (4.6) sont cotés assez ”bas”, avec des niveaux de compétence proche de
2 (ce qui correspond à ”une capacité à contribuer”). Les cotes faibles pour le Contexte
Sociétal (4.1) et le Contexte d’Affaires (4.2) n’ont pas pu être clarifiées par la lecture des
33
F IG . 3.1 – Attentes des niveaux de compétence des groupes sondés. Les différences statistiques sont
indiquées par un astérisque
commentaires des répondants. Des commentaires de répondants ont spécifiquement motivé les cotes basses pour Réalisation (4.5) et Exploitation (4.6) indiquant que ces sujets
s’acquièrent probablement mieux sur le tas ou bien sont trop pointus pour un enseignement
universitaire.
3.3 Exemple : Établir le niveau de compétence souhaité pour le
niveau trois du Syllabus de la part des ingénieurs diplômants
de MIT
Un second sondage fut mené séparement par la suite afin d’affiner le niveau attendu de
compétence dans les aptitudes du troisième ou niveau (X.X.X) du Syllabus. Spécifiquement,
on a demandé aux participants du sondage d’identifier quelles aptitudes du troisième niveau
nécessitent une cote de compétence supérieure (ou inférieure) que le sujet parent du second niveau (X.X). La question suivante a été posée :
Pour chaque sujet X.X des sections 2 à 4 du Syllabus, identifiez une (ou deux) aptitudes
pour lesquelles vous pensez que les étudiants devraient acquérir un niveau de compétence
relativement supérieur à la moyenne indiquée pour le sujet de niveau X.X correspondant. De
façon semblable identifiez une (ou deux) aptitudes pour lesquelles un niveau de compétence
relativement inférieur suffirait.
Les participants au sondage ont reçu la consigne d’attribuer un plus (+) pour indiquer
34
TAB . 3.2 – Lexique de verbes de Bloom utilisé dans le Syllabus ICRE
Niveaux de compétence Domaine
Domaine
Domaine
basés sur des activités
cognitif
affectif
psychomoteur
1. Avoir fait l’expérience a Se rappeler
Se rappeler Avoir vu une
de ou avoir vu
b Se rappeler
présentation de
c Se rappeler
l’idée (avoir vu)
2. Etre capable de partia Décrire/définir
Décrire
Accepte le besoin
ciper et de contribuer à
b Décrire/définir
/définir
de (accepte)
b Enumèrer/ reconnaı̂tre/ énoncer
3. Etre capable de coma Discuter/expliquer
Discuter
S’engage dans des
prendre et d’expliquer
b Interpreter/traduire
/expliquer
discussions conc Localiser/ classifier/ identifier
cernant (discute)
4. Etre qualifié dans la
S1 Appliquer
Démonter
Démontre des
pratique de ou la mise
S2 Choisir/Sélectionner
/exécuter
hypothèses
en oeuvre de
S3 Démontrer /Exécuter /pratiquer
/pratiquer
(Démontrer)
S4 Employer/Utiliser /Se servir de
S5 Préparer/Planifier
E1 Analyser /Examiner /Évaluer
E2 Comparer/différencier/reconcilier
E3 Susciter/Questionner
E4 Expérimenter/tester
Évaluer
5. Etre capable de
S1 Formuler/construire
Résoud des quediriger ou d’innover
stions conflictuelles
dans (Résoud)
S5 Synthétiser /planifier /créer
E1 Évaluer
E2 Évaluer
E3 Évaluer
E4 Évaluer
l’aptitude X.X.X qu’ils estimaient devraient être développée à un niveau de compétence
supérieur de un par rapport à la cote de la section X.X, en utilisant l’échelle basée sur
l’activité (Tableau 3.1). Nous avons aussi demandé aux répondants d’apposer un moins () pour indiquer les habilités qui pouvaient être développées à un niveau encore plus bas
afin d’éviter de devoir changer le niveau moyen de cette section. Dans les sections avec
cinq aptitudes ou plus, les répondants pouvaient attribuer un maximun de deux plus et deux
moins. Une version affinée du formulaire du sondage, qui comprend les sondages X.X et
X.X.X est montrée à l’Annexe H.
Les 44 répondants ont été classés en deux groupes. Le premier group comprenait 26
enseignants du département d’aéronautique et astronautique et le second comprenait 18
représentants industriels. De ces représentants industriels, 11 étaient des dirigeants techniques de carrière, moyens et supérieurs dans leur entreprises. Sept autres répondants
35
F IG . 3.2 – Niveaux de compétence moyens pour tous les groupes. H et L indiquent des corrélation
élevées et faible comparé à la compétence moyenne
additionnels avaient une expérience de carrière importante dans l’industrie ou le gouvernement, et en plus, avaient entretenu des liens à temps partiel ou court terme avec des
enseignants du MIT. On a demandé à ce dernier groupe de répondre au sondage avec un
point de vue industriel et donc leurs réponses ont été regroupées avec les représentants de
l’industrie. ( Les réponses du sondage ont été également analysées en assimilant ces sept
répondants avec les enseignants. On n’a pas trouvé de différences qualitatives par rapport
aux résultats présentés ci-dessous.)
Les résultats du sondage furent analysés avec deux buts en tête : 1) identifier ces aptitudes pour lesquelles il y avait un désaccord important quant aux niveaux de compétence
attendus entre les deux groupes sondés ; et 2) repérer les aptitudes du troisième niveau
pour lesquelles les répondants du sondage estimaient qu’il fallait attribuer une cote élevée
ou diminuée par rapport au niveau de compétence attribué au sujet du second ou niveau
(X.X).
Afin d’identifier les aptitudes pour lesquelles il y avait un désaccord entre les enseignants
du MIT et les représentants de l’industrie, des comparaisons pour déceler des différences
significatives ont été faites. Ceci était réalisé en attribuant d’abord une valeur de 1 à chaque
réponse plus, et de -1 à chaque réponse moins. Un ”test t” fut appliqué pour déterminer
si l’écart des moyennes était significativement différent de zéro (α < 0.05). Un résumé de
toutes les données se trouve à l’Annexe F. Les tests ont révélé une divergence statistique
significative pour seulement 9 sur 67 aptitudes du troisième niveau. De ces neuf, montrés à
la Figure 3.3, seulement quatre montraient ce que nous considérons des écarts qualitatifs
36
F IG . 3.3 – Aptitudes du troisième niveau du Syllabus avec des différences statistiques importantes
entre les groupes sondés. Une astérisque indique un écart qualititatif
véritables, et sont identifiés par un ”RD”. À notre avis il y avait un écart qualitatif véritable
lorsqu’un groupe estimait que le niveau de compétence pour une aptitude devait demeurer
inchangé ou diminuer, tandis que l’autre groupe estimait qu’il devait demeurer inchangé ou
augmenter ( ou vise- et versa). Pour les cinq autres aptitudes pour lesquelles sont apparus
des écarts statistiques importants, la différence portait seulement sur la valeur de la hausse
(ou baisse) du niveau de compétence.
Nous estimons que ces quatre sujets de désaccord qualitatif révèlent effectivement des
différences dans les valeurs entre les enseignats et l’industrie. Par exemple, on a trouvé
deux écarts à la Section 2.1 Raisonnement d’ingénierie et Résolution de Problèmes. Pour
l’aptitude 2.1.2 MOdélisation, les enseignants ont coté le niveau de compétence attendu à
la hausse ( par rapport à la moyenne de la Section 2.1), tandis que chez les représentants
industriels il demeure inchangé. Par contre, à la même section, l’aptitude 2.1.4 Analyse
avec incertitude, les enseignants l’ont coté à la baisse, tandis que chez les industriels il
demeure inchangé. Ceci reflète probablement une véritable différence dans les valeurs :
les enseignants valorisant la modélisation tandis que l’industrie valorise la capacité à traiter l’incertitude. Cette différence quant à l’importance de la modélisation apparaı̂t de nou37
veau à la Section 4.3 Conception, où les enseignants ont coté l’aptitude 4.3.3 Modélisation
de systèmes et Prise de mesures pour l’atteinte d’objectifs, comme demeurant inchangé,
tandis que l’industrie l’a coté à la baisse. Le déasaccord qualitatif quant à l’aptitude 4.5.2
Fabrication de matériel est plus difficile à comprendre, et sera discuté ci-dessous.
En amorçant l’interprétation des résultats pour l’étude des tendances, c-à-d les cas où
0.05 < α < 0.15 d’autres biais sont apparus. L’industrie montre un intérêt plus marqué : pour
Formulation d’hypothèses (2.2.1), en contraste à l’intérêt des enseignants dans Investigation
expérimentale (2.2.3) ; pour Leadership (3.1.4), en contraste à l’intérêt des enseignants dans
Fonctionnement en équipe (3.1.2) ; pour Énoncé des objectifs de systèmes et exigences
(4.3.1) et Définitions des fonctions, concepts et architecture (4.3.2), en contraste à l’intérêt
des enseignants dans Modélisation (4.3.3) ; pour Intégration matériel/logiciel, en contraste à
l’intérêt des enseignants dans Fabrication de matériel (4.5.2). D’autre part, les enseignants
montrent relativement plus d’intérêt pour Raisonnement critique (2.4.4), en contraste avec
l’intérêt de l’industrie dans Persévérance et flexibilité (2.4.2).
Globalement il se dégage une image à l’effet que les enseignants s’intéressent davantage aux processus détaillés, déterministes et analytiques tandis que les industriels
se préoccupent plutôt pour les processus conceptuels de haut niveau face à l’incertitude.
À la lumière des différences de culture entre l’industrie et l’université, ces différences mineures sont compréhensibles. Cependant la conclusion principale des deux sondages est
qu’il existe une concordance incontestable entre les enseignants et l’industrie sur les niveaux de compétence attendus de la part des étudiants, et relativement peu de différences
d’opinions statistiquement significatives, et importantes qualitivement. Ayant pris note, nous
sommes confiants dans l’utilisation de la moyenne de l’échantillon des enseignants plus
industrie pour établir les niveaux de compétence attendus de nos étudiants pour les 67
aptitudes de troisième ou niveau X.X.X du Syllabus ICRE.
Les résultats des moyennes du sondage suggèrent que quelques ajustements des niveaux de compétence quant aux aptitudes du troisième niveau sont nécessaires afin d’établir
les valeurs absolues des niveaux de compétence attendus de la part de chaque étudiant
pour chacunes des aptitudes du niveau X.X.X . Ceci a été réalisé par un algorithme relativement simple. La variation moyenne du niveau de compétence pour chaque aptitude X.X.X
(obtenue du dernier sondage plus détaillé) a été additionnée au niveau de compétence souhaité du sujet de niveau X.X (obtenu du premier sondage) afin d’obtenir un niveau moyen
intermédiaire cible pour la compétence de l’aptitude X.X.X . Cette somme était alors arrondie
à l’entier le plus proche pour donner la valeur définitive du niveau de compétence pour l’aptitude du niveau X.X.X. Ces valeurs intermédiaire et finale des niveaux de compétence sont
énumérées au Tableau F3 et sont indiquées entre parenthèses dans la version adaptée du
Syllabus de l’Annexe C pour chacun des sujets X.X.X sous la forme (niveau intermédiaire/niveau
final).
Le résultat net de ce procédé de sondage en deux étapes était une concordance insurmontable
au sein des parties prenantes (les diplômés, les enseignants et l’industrie) quant aux niveaux de compétence attendus de la part des ingénieurs diplômants pour chacune des 67
aptitudes du troisième niveau. Les quelques différences qualitatives mineures dans les opinions peuvent s’expliquer et peuvent être prises en compte lors de l’élaboration des objectives d’apprentissage détaillés. À cette étape nous avons atteint notre objectif - un ensemble
complet, concis et cohérent d’aptitudes recherchées chez un ingénieur diplômant, accom38
pagné d’un consensus sur les niveaux de compétence attendus pour chacune.
39
Chapitre 4
Énoncé du Syllabus sous forme d’objectifs
d’apprentissage
Après avoir établi les niveaux de compétence attendus pour chacun des sujets du Syllabus au second et troisième niveau, il reste la tâche de formuler les objectifs d’apprentissage
associés. Cet énoncé nécessite les trois étapes suivantes :
1. Choisir une taxonomie pour les objectifs d’apprentissage.
2. Développer une correspondance entre la taxonomie choisie et l’échelle de compétence
basée sur les activités.
3. Écrire les objectifs d’apprentissage pour chacun des sujets du niveau le plus détaillé
du Syllabus, correspondant à la taxonomie et le niveau de compétence associé.
Les détails de cette démarche sont donnés ci-dessous. Suite à la présentation du procssus, on donne un exemple de développement d’un formulaire pour les objectifs d’apprentissage du Syllabus ICRE.
4.1 La démarche de formulation du Syllabus en fonction d’objectifs d’apprentissage
La première étape de la formulation du Syllabus en fonction des objectifs d’apprentissage est de choisir une taxonomie appropriée. Parmi plusieurs possibilités, celle qui a été
retenue est celle de Bloom et al ( Bloom 1956, Krathwohl, Bloom, Masia 1964). L’usage de
cette taxonomie est très répandu et peut être facilement expliquée aux enseignants en tant
que langage formel de spécification d’objectifs d’apprentissage. La taxonomie de Bloom divise l’apprentissage en trois domaines susceptibles de se chevaucher. Le domaine cognitif
couvre les connaissances et le raisonnement, tandis que le domaine affectif traite des valeurs et des comportements, et le domaine psychomoteur décrit les habilités comportants
une composante motrice. Pour chaque domaine il y a une échelle à cinq ou six paliers allant
des niveaux de dévelopement inférieurs aux niveaux élevés. Associés à chaque échelle il
y a des rubriques et des verbes qui sont sensés refléter un comportement d’apprentissage
précis et mesurable. Un court guide à la taxonomie de Bloom se trouve à l’Annexe B.
40
Afin d’établir des objectifs d’apprentissage à la mesure de la notation des niveaux de
compétence, on doit établir une correspondance entre la taxonomie de Bloom et l’échelle
des compétences basée sur les activités. En prenant compte des niveaux d’habilité cognitif, affectif et psychomoteur qui sous-entendent une certaine compétence basée sur les
activités, on peut établir une correspondance tel qu’illustré au Tableau 4.1. Par exemple,
on ne trouve pas d’habilité cognitive associée au premier niveau de compétence, ”avoir
fait l’expérience de ou avoir vu”. Le second niveau ”participation”, implique au moins ”les
connaissances”, celui-ci étant le premier niveau de Bloom du domaine cognitif. ”La compréhension”
telle que définie par Bloom comprend spécifiquement ”expliquer”. Aussi, ”l’habilité dans la
pratique” implique indiscutablement la capacité d’ ”appliquer des connaissances” et d’ ”anlyser”. Enfin, la capacité pour ”diriger et innover” nécessite une capacité à ”synthétiser et
évaluer”. Des correspondances approximatives semblables peuvent être tirées vers les domaines affectif et psychomoteur.
L’étape finale de la conversion du Syllabus ICRE thématique de l’Annexe A en objectifs
d’apprentissage précis consiste à choisir le verbe de Bloom approprié pour chacun des sujets détaillés de connaissance, d’habilité ou de comportement. Ceci nécessite trois choix
séquentiels : prenant compte des écarts qualitatifs importants et notés par ”RD”. Nous estimons le choix du domaine ; le choix de la construction d’objet/processus ; et finalement, le
choix du verbe correspondant au niveau de compétence souhaité.
1.
2.
3.
4.
Échelle des compétences
de MIT
Avoir fait l’expérience de ou
avoir vu
Etre capable de participer et
de contribuer à
Etre capable de comprendre et
d’expliquer
Etre qualifié dans la pratique
de ou la mise en oeuvre de
5. Etre capable de diriger ou
d’innover
Domaine
cognitif
—–
Domaine
affectif
—–
Domaine
psychomoteur
Perception, pose
Connaissances
Réceptivité
Réponse dirigée
Compréhension
Réaction
Mécanisme
Application, analyse
Valorisation
Synthèse,
évaluation
Organisation,
Caractérisation
par valeur
Réponse extravertie complexe,
adaptation
Originer
TAB . 4.1 – Correspondance entre les compétences basées sur les activités de MIT et l’échelle de
Bloom.
Le choix du domaine implique que la signification du verbe doit tenir compte du contexte
de la matière, et doit être choisi à partir du domaine taxonomique approprié, c’est-à-dire
cognitif, affectif, ou psychomoteur. L’examen de la liste des matières du Syllabus montre qu’il
n’y a qu’une poignée d’habilités de niveau inférieur qui relèvent du domaine psychomoteur,
par exemple ”esquisser et dessiner” à l’aptitude 3.2.5 Communications graphiques. Puisque
même celles-ci n’ont pas souvent une composante cognitive importante, on a décidé de ne
pas utiliser les verbes du domaine psychomoteur, mais plutôt, d’utiliser systématiquement
41
des verbes du domaine cognitif. Par contre, il y a un nombre important de traits de caractère
affectifs dans le Syllabus, tel que ”ses propres normes déontologiques” à l’aptitude 2.5.1
Déontologie Professionnelle, Intégrité, Responsabilité et Redevabilité. Dans ce cas, nous
avons trouvé que l’utilisation de verbes du domaine affectif apportait une clarté additionnelle
aux objectifs d’apprentissage. Quand un verbe du domaine affectif est utilisé, la mention
(A), pour affectif, est apposée au sujet à l’Annexe C. Il est intéressant de noter que certains sujets ont à la fois un coté congnitif et affectif. Par exemple ”les buts et les rôles de la
profession de l’ingénieur” (dans 4.1.1 Rôles et responsabilités des ingénieurs) peuvent être
analysés sous le volet cognitif, sans toutefois faire l’objet d’une quelconque conviction. Alternativement, ces mêmes sujets pourraient être abordés dans une dimension affective. Dans
ces situations, la sélection du verbe de Bloom approprié a été faite avec discernement. Une
deuxième question dans l’assignation des verbes est le choix sémantique d’une périphrase
pour l’objectif d’apprentissage. Un sujet thématique peut souvent être considéré comme un
objet cognitif de sorte que l’objectif d’apprentissage s’énonce comme :
Verbe de Bloom + objet cognitif
Alternativement, le même sujet peut être formulé comme un processus, ce qui donne :
Verbe de Bloom + processus cognitif
Par exemple, le premier sujet de l’aptitude 2.1.1 peut s’évoquer comme ”données et
symptômes”, ce qui donne :
Évaluer + données et symptômes
Ceci place ce sujet au cinquième niveau ( Être capable de diriger et innover) sur l’échelle
des compétences basées sur les activités. Alternativement, ce même sujet pourrait etre assimilé aux ”données et évaluation des symptômes” (processus cognitif), ce qui donne :
Éxécuter + données et évaluation des symptômes
Cette formulation correspond au quatrième niveau de l’échelle ( Être qualifié dans la
pratique de ou la mise en oeuvre de).
On estime que cette dernière formulation donne lieu à trop de flexibilité et d’ambiguité
dans le choix des correspondances entre les compétences et les verbes de Bloom. Dans
tous les cas où le sens du sujet n’était pas faussé, la formulation Verbe de Bloom + object
cognitif a été utilisée. La formulation processus cognitif a été utilisée dans un nombre limité
de cas seulement et ces derniers portent la mention CP pour processus cognitif, à l’Annexe
C.
La troisième considération dans le choix d’un verbe est d’établir le lien entre l’objectif
d’apprentissage et le niveau de compétence de la sous-section de troisième niveau (X.X.X).
Cette étape a nécessité beaucoup de discernement. Les correspondances entre l’échelle
des compétences et la taxonomie de Bloom (Tableau 3.2) sont approximatives. Les notations sont donc employées comme guide avec la flexibilité nécessaire. En moyenne, le ni42
veau de compétence pour les sujets d’une sous-section doivent correspondre à la cote de la
sous-section, mais individuellement, les sujets peuvent s’écarter à la hausse ou à la baisse
afin de respecter la signification dans le contexte. Dans le choix d’un verbe dans une soussection X.X.X quelconque, les niveaux de compétence cible à l’étape intermédiaire ainsi
que finale sont pris en compte afin de maintenir une certaine cohérence dans le processus
d’arrondissement. Une fois que ces décisions quant à la manière de rédiger les l’objectifs
d’apprentissages sont prises, le Syllabus en entier peut être traduit, en principe, en un menu
d’objectifs d’apprentissage. À titre d’exemple, l’aptitude 2.1.1, Identification et formulation de
problèmes ( à la section 2.1 Raisonnement d’ingénierie et résolution de problèmes), illustre
comment des objectifs d’apprentissage spécifiques sont déduits de la liste thématique. On
considère les options suivantes pour les cinq verbes de Bloom de chacun des sujets :
2.1.1 Identification et formulation de problème
Se rappeler/Reconnaı̂tre/Identifier/Analyser/Évaluer les données et les symptômes
Se rappeler/Décrire/Expliquer/Analyser/Évaluer les hypothèse et sources de biais
Se rappeler/Décrire/Discuter/Démontrer/Évaluer les questions de priorité(CP)
Se rappeler/Décrire/Interpréter/Choisir/Formuler un plan d’action
où les cinq verbes indiquent le niveau de compétence basé sur les activités sur une
échelle de un à cinq, respectivement (Tableau 3.1). Le verbe ”Se rappeler”, parmi les plus
faibles pour l’équivalence de Bloom de ”connaissances”, est employé pour évoquer le résultat
d’une présentation. ”Reconnaı̂tre,” ”décrire” et ”définir” sont représentatifs d’”être capable de
participer,” etc et ainsi de suite jusqu’au cinquième niveau, où ”évaluer” et ”formuler” sont
des verbes qui évoquent la capacité à ”diriger ou innover”.
En poursuivant ce processus pour tous les sujets de niveau inférieur, donne le Syllabus
sous la forme d’un ”menu” au complet. Par souci de briéveté, cette forme n’est pas illustrée
dans ce rapport, mais plutôt sous-entendue par les annotations de l’Annexe C. Chacun des
sujets de niveau inférieur du Syllabus dans la forme de l’Annexe C fait l’objet d’une note
entre parenthèse. Cette annotation fait le lien avec un patron de verbes de Bloom qui sont
énumérés au Tableau 3.2 . Tel que discuté ci-dessus, l’annotation (A) implique le domaine
affectif, l’annotation (CP) implique un processus cognitif. On associe un patron de verbes
à chacune. Tous les éléments d’ordre affectif peuvent être jumelés au patron de verbes de
Bloom :
Avoir suivi/reconnaı̂t le besoin de/pratique la discussion/aborde/résoud les questions
conflictuelles
où les éléments correspondent aux niveaux de 1 à 5 de compétence basé sur les activités. De façon semblable, tous les processus cognitifs s’accordent avec :
Se rappeler/décrire/discuter/démontrer/évaluer
Ces deux patrons sont émunérés au Tableau 4.1, avec quelques synonymes courants.
La grande majorité des éléments de niveau inférieur du Syllabus sont d’ordre cognitif. Ceuxci nécessitent des patrons de verbes de Bloom plus riches. Après plusieurs itérations, nous
43
avons trouvé que tous les éléments concordent avec 27 patrons, qui comprennent trois
patrons pour les verbes des niveaux de compétence basé sur les activité de 1 à 3, avec une
combinaison de neuf options pour les niveaux de 4 à 5. Les trois patrons pour les niveaux
de 1 à 3 sont identifiés par ”a” à ”c” au Tableau 4.1. Les neuf patrons pour les niveaux 4 et 5
sont constitués de cinq paires application/synthèse (identifiées par S1 à S5 au Tableau 4.1)
et de quatre paires anlyse/évaluation (identifiées par E1 à E4 au Tableau 4.1). Chaque sujet
de niveau inférieur de l’Annexe C est marqué par une annotation en parenthèse indiquant le
patron approprié, qui comprend une lettre de ”a” à ”c”, suivie par S1 à S5 ou E1 à E4. Les 27
patrons potentiels peuvent être employés comme base de travail du processus pour établir
les objectifs relatifs aux connaissances, habilités, et comportements pour un programme de
formation universitaire quelconque. Chaque programme d’ingénierie établira des niveaux de
compétence différents à chacune des 67 aptitudes selon leurs us et coutumes, les visées
professionnelles et le niveau attendu de la part de leur diplômés. Le niveau de compétence
est alors faiblement relié aux niveaux d’apprentissage de Bloom (Tableau 3.2) et le patron
de verbes appropriés est noté à partir de l’Annexe C, et un verbe approprié est choisi à partir
du patron noté (Tableau 4.1).
4.2 Exemple : Énoncer le Syllabus d’Aéro/Astro de MIT sous la
forme d’objectifs d’apprentissage
À titre d’exemple d’application de cette démarche, l’Annexe C illustre l’adaptation du Syllabus au département d’aéronautique et astronautique de MIT. Le niveau de compétence,
sur l’échelle des activités, est montré pour chaque sous-section X.X.X . On choisi un des
verbes d’apprentissage qui correspond approximativement à ce niveau de compétence à
partir des patrons appropriés, et annoté avec le sujet thématique de l’Annexe A. À fins
d’illustration de ce processus, on prend les sujets de la sous-section 2.1.1, avec la forme
thématique annotée avec le patron de verbes
2.1.1 Identification et formulation de problèmes (4.4/4)
Données et symptômes(c-E1)
Hypothèses et source d’erreur (a-E1)
Prioritisation des enjeux (CP)
Un plan d’attaque (b-S2)
Ceci se trouve dans une section avec un niveau de compétence intermédiaire de 4.4, et
une cote finale de 4. Par conséquent les verbes de Bloom devraient être tirés du niveau 4,
mais si cela s’avère approprié, un ou deux pourraient être tirés du niveau 5. Après discussion, nous avons estimé que la manipulation des données et les symptômes, et les plans
d’attaque étaient relativement plus importants que les deux autre sujets, et donc nous les
avons posés à un niveau de compétence de 5. Le résultat final tel qu’il apparaı̂t à l’Annexe
C devient :
2.1.1 Identification et formulation de problèmes (4.4/4)
44
Évaluer les données et symptômes(Niveau 5 de c-E1)
Analyser les hypothèses et source d’erreur (Niveau 4 de a-E1)
Démontrer la prioritisation des enjeux (Niveau 4 de CP)
Formuler un plan d’attaque (Niveau 5 de b-S2)
On note qu’ici et à l’Annexe C, les verbes sont en gras pour ces sujets pour lesquels
le verbe choisi ne coincide pas exactement avec la valeur finale du niveau de compétence
attendu.
De façon semblable, les verbes de Bloom ont été choisis pour chacun des sujets de
niveau inférieur du Syllabus en révisant et discutant soigneusement les sujets et leur cote
de compétence associée. Il en découle un ensemble complet d’objectifs d’apprentissage,
qui sont cohérents avec les niveaux de compétence attendus.
Nous avons observé que le processus rigoureux d’assignation des verbes de Bloom
de cette manière avait une tendance à poser des niveaux de compétence de la part des
étudiants plus bas que ceux qui seraient obtenus d’un processus moins bien structuré.
La tendance découverte dans ce travail était que la formulation choisie par la plupart des
répondants correspondait à un niveau d’habilité thématique d’un ingénieur hautement expérimenté.
Par exemple, sans contrainte ou guide, un diplômé, enseignant, ou dirigeant d’entreprise typique aurait pu exprimer le niveau de compétence attendu à la sousection 2.1.1 comme :
2.1.1 Identification et formulation de problèmes
Évaluer les données et symptômes(Niveau 5 )
Analyser les hypothèses et source d’erreur (Niveau 5)
Démontrer la prioritisation des enjeux (Niveau 5)
Formuler un plan d’attaque (Niveau 5)
Comme le niveau de compétence attendu de cette section est 4.4/4, un tel énoncé sans
contrainte ne s’écarte pas beaucoup du niveau d’attente réel. Cependant, pour les aptitudes avec un niveau de compétence attendu plus bas, les différences peuvent être importantes. Si de tels niveaux élevés étaient posés systématiquement sur l’ensemble des 67
aptitudes présentes dans le Syllabus ICRE, il en découlerait un ensemble d’attentes qu’aucun ingénieur professionnel, si expérimenté soit-il, ne pourrait possiblement atteindre. S’attendre à de tels niveaux de compétence de la part d’un ingénieur diplômant est totalement
irréaliste.
45
Chapitre 5
Conclusions et recommandations
Les conclusions et recommandations se répartissent en trois catégories, celles en relation avec : le Syllabus ICRE comme un énoncé général des buts ; le processus employé
dans l’élaboration de versions adaptées aux besoins de programmes en particulier ; et
l’expérience gagnée en élaborant la version adaptée pour le département de Aéronautique
et Astronautique de MIT.
5.1 Le Syllabus ICRE comme un énoncé général des buts d’une
formation du premier cycle en ingénierie
Nous avons tenté de présenter un énoncé des buts d’une formation du premier cycle en
ingénierie avec les caractéristiques suivantes :
– Il est fondé dans la pratique moderne du génie, et donc sa finalité découle naturellement des rôles réels des ingénieurs.
– Il est globalissant et recouvre tous les autres documents de haut niveau qui tentent de
décrire les objectifs d’une formation en ingénierie.
– Il est complet et cohérent, dans le sens qu’il comprend toutes les connaissances,
habilités et comportements qu’il serait raisonnable d’attendre qu’ils soient détenus par
un ingénieur diplômant.
– Il est présenté avec assez de précisions, tels que les sujets qui doivent être enseignés et appris sont énumérés, posant la base pour la planification de curriculum
et l’évaluation basée sur les résultats.
– Il est relié à une démarche de sondage qui pose les niveaux de compétence qui seraient attendus de la part d’un ingénieur diplômant, et faisant un large consensus.
– Il est exprimé au moyen d’un langage formel de spécification pour les objectifs d’apprentissage, qui devrait mener à des niveaux de compétence souhaités cohérents et
mesurables.
Le Syllabus est presenté sous deux formes, l’une dans laquelle les sujets sont énumérés
thématiquement (Annexe A), et une deuxième où un ensemble de choix de verbes de Bloom
sont implicitement réliés à chacun des sujets (AnnexeC).
46
5.2 La démarche pour élaborer des versions particulières du Syllabus adaptées aux besoins d’un programme local.
Tout programme de formation qui cherche à utiliser le Syllabus devra l’adapter aux besoins et aux objectifs particuliers du programme et du champ disciplinaire. Une démarche
suggérée pour réussir ceci est la suivante :
– Réviser le contenu du Syllabus thématique (Annexe A) et y ajouter ou retirer des sujets
selon les besoins perçus du programme en question. Des changements de terminologie peuvent s’avérer nécessaires pour l’adapter au langage courant de la profession,
ainsi que quelques changements dans l’organisation au troisième ou niveau (X.X.X).
Nous estimons que les premier et second niveaux sont plus universels, et leurs forte
correspondance avec les normes ABET EC 2000 en témoigne.
– Identifier la communauté des intervenants, et réaliser des sondages relatif aux niveaux
de compétence attendus pour le deuxième ou niveau X.X et le troisième ou niveau
X.X.X, en utilisant une échelle de compétence à cinq points présentée précedement.
Des exemplaires de formulaire de sondage adaptés à cette fin se trouvent à l’Annexe
H.
– Dépouiller les données des deux sondages et analyser la concordance et les écarts
statistiquement significatifs entre les intervenants. Reconcilier les désaccords de façon
appropriée. Attribuer à chacunes des aptitudes de niveau X.X.X, une cote sur l’échelle
des compétences à cinq points.
– Attribuer un niveau de compétence à chacun des sujet de niveau inférieur du Syllabus de l’Annexe A. Utiliser les données du sondage comme guide, mais faire des
choix qui se conforment au contexte et aux buts du programme en question. En se
basant sur l’ensemble des niveaux de compétence, et sur les patrons des verbes de
Bloom suggérés par les annotations de l’AnnexeC, faire le choix des verbes de Bloom
appropriés à partir du Tableau 4.1. La combinaison du verbe de Bloom et du sujet donnera un énoncé de l’objectif d’apprentissage cohérent avec le niveau de compétence
attendu.
5.3 L’expérience acquise en dérivant le Syllabus adapté pour le
département d’Aéronautique et Astronautique de MIT
Dans la préparation du Syllabus ICRE et la réalisation des sondages qui ont mené à
la version adaptée au Département d’Aéronautique et d’Astronautique du MIT, nous avons
développé une expérience importante :
– Les divers énoncés de haut niveau des buts de la formation en ingénierie, rédigés au
cours des 55 dernières années, sont remarquablement cohérents. Les obstacles à la
mise en oeuvre de programmes qui atteindraient mieux ces objectifs sont probablement imputables à une combinaison de : un manque de compréhension du contexte,
ou de la finalité des objectifs ; un manque de spécificité des objectifs ; ou l’absence
d’un modèle éducationnel qui permettrait de rencontrer ces objectifs sans ”sacrifier”
les éléments fondamentaux pour autant. Nous estimons que le Syllabus ICRE est un
47
pas vers la résolution des deux premiers de ces obstacles.
– Le consensus obtenu entre les enseignants, les dirigeants d’entreprises, diplômés
récents et en milieu de carrière vis-à-vis les niveaux de compétence attendus de la part
des ingénieurs diplômants s’est averée incontestable, et inattendu. Les différences
étaient statistiquement significatives dans seulement dans une poignée de cas. Et
même alors, les écarts étaient failbles et faciles à expliquer.
– Les différence mineures dans les attentes montrent que les enseignants sont un peu
plus intéressés dans les processus détaillés, déterministes et analytiques, tandis que
l’industrie est un peu plus intéressée par les processus de haut niveau, plus conceptuels face à l’incertitude. Ceci est compréhensible à la lumière des cultures et des
contextes dans lesquelles ces deux groupes évoluent.
– Le sondage indique que les habilités pour lesquelles les attentes de compétence sont
les plus élevées comprennent le raisonnement d’ingénierie, les aptitudes personnelles,
la communication et la conception. Ces quatre habilités sont, de façon répétée, parmi
les plus citées comme les plus importantes de la part d’un jeune ingénieur. Par contre,
le sondage a identifié le contexte social et d’entreprise, la mise en oeuvre et l’exploitation comme nécessitant un niveau inférieur de compétence.Ceci est vraisemblablement dû au fait que ce sont des aptitudes qui sont plus spécifiques à chaque domaine
et/ou plus faciles à acquérir après la diplômation dans un cadre professionnel.
– Le processus rigoureux de sondage a permis d’établir les objectifs d’apprentissage à
des niveaux significativement plus bas que ceux qui auraient probablement été posés
par les enseignants ou les dirigeants d’entreprises dans un cadre plus informel. Cependant, dans leur ensemble, même les niveaux de compétence attendus établis dans
le Syllabus ICRE posent une norme élevée de la part des diplômants ingénieurs et
présentent un défi énorme au processus éducationnel.
5.4 Résumé et Retombées
Une tentative raisonnable pour établir un ensemble d’objectifs rationel, complet et cohérent
pour une formation en ingénierie moderne de premier cycle a été développée, avec une
démarche pour adapter les buts à tout programme universitaire. Les bénéfices du Syllabus profiteront individuellement aux enseignants et étudiants, et la vaste communauté
académique :
– Les détails dans le Syllabus permettent aux enseignants individuellement d’acquérir
une expérience détaillée du contenu et objectifs, d’envisager l’application de ces habilités dans un curriculum, et de préparer des projets de leçons et d’évaluation.
– L’adoption du Syllabus ICRE facilitera une formation plus globale et rigoureuse quant à
ses matière, pour le bénéfice des étudiants qui entreprennent la pratique de l’ingénierie,
et également pour le bénéfice de ceux qui continueront comme chercheurs.
– Une adoption fortement répandue du Syllabus facilitera également la mutualisation des
meilleures approches curriculaires et pédagogiques et favorisera le développement
d’outils standardisés d’évaluation qui permettront une évaluation basée sur les retombées plus facile et meilleure.
48
Nous reconnaı̂ssons que le Syllabus n’est qu’une esquisse. Nous invitons les commentaires et rétro-action de la part de ceux qui l’analysent et l’appliquent. En travaillant ensemble, le Syllabus évoluera vers un document plus universel, et façonnera l’avenir de la
formation en ingénierie.
49

Le Syllabus ICRE

Transcription

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