Pourquoi implanter et

développer la filière Physique

et Sciences de l’Ingénieur ?

Juillet 2011 1Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Question qui s’est posée en France au début des

années 1990.

Et comme c’est l’aval qui pilote l’amont …

Juillet 2011 2Inspection Générale de l’Éducation Nationale

1. De quels ingénieurs ont ou auront besoin les

entreprises ?

Les ingénieurs de demain, à l’horizon 2040, vont

devoir répondre, à l’échelle planétaire qui est dès à

présent celle du monde globalisé, à

d’extraordinaires défis technologiques afin de :

faire face au réchauffement climatique ;

faire face à la pénurie d’eau ;

préserver la biodiversité ;Juillet 2011 3Inspection Générale de l’Éducation Nationale

gérer la fin du pétrole ;

sortir du déséquilibre Nord/Sud ;

répondre à l’augmentation de la population (de 6 à 9

milliards en 2050) qui, de plus, devrait se concentrer

dans les villes ;

- …..

Juillet 2011 4Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Un ingénieur doit être capable :

de s’adapter à des produits/situations

nouveaux/nouvelles,

de les appréhender de manière globale ;

de dégager leurs fonctions principales ;

de procéder à leur analyse ;

d'en proposer une modélisation ;

de prédire leur comportement ;

d'améliorer leur modèle.Juillet 2011 5Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Un ingénieur doit :

avoir une approche système qui lui permet de

gérer la complexité, et donc pour ce qui concerne

les produits industriels avoir une approche intégrée

des chaînes d’énergie et d’information ;

s’appuyer sur des modèles élaborés à partir

d’outils développés en mathématiques, sciences

physiques, mécanique, génie électrique,

automatique...

Juillet 2011 6Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Ces outils ne sont plus une finalité. Par exemple, la

mécanique est très utile pour déterminer les

modèles destinés à analyser et concevoir la partie

commande des systèmes automatiques.

Juillet 2011 7Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Pour la Commission des Titres d’Ingénieur :

L'ingénieur doit posséder un ensemble de savoirs

techniques, économiques, sociaux et humains,

reposant sur une solide culture scientifique.

L’activité de l'ingénieur mobilise des hommes et des

moyens techniques et financiers, souvent dans un

contexte international mondialisé.

Juillet 2011 8Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Elle prend en compte les préoccupations de

protection de l'homme, de la vie et de

l'environnement, et plus généralement du bien-

être collectif.

Elle contribue à la compétitivité des entreprises,

notamment en technologie, et à leur pérennité,

dans un cadre mondialisé.

Elle reçoit une sanction économique et sociale.

Juillet 2011 9Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Processus de Réalisation

Processusd'Intégration

Processusde Conception

Réceptionner

Assembler

Vérifier l'intégration

Valider le système

Fabriquer - Réutiliser - Acheter

Définir le besoin

Définir

les exigences techniques

Concevoir

l’architecture

fonctionnelle

Concevoir

l’architecture organique

La démarche de l’ingénieur

La démarche ingénieur

« englobe » ou s’appuie

sur toutes les autres

démarches

Juillet 2011 10Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Juillet 2011 11Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Innovation technologique

Management de projets

Compétences scientifiques

Culture du concret

Sensibilisé aux enjeux sociétaux Entreprenant (création d’entreprises, …)

Préparé pour les carrières internationales

Au bilan pour un ingénieur

Adaptabilité

Mobilité

Juillet 2011 12Inspection Générale de l’Éducation Nationale

2. Conséquences sur la formation ?

À partir de ces constats est apparue la nécessité de

revoir l’équilibre de la formation des ingénieurs.

Les CPGE doivent participer à la formation des

ingénieurs et pas seulement par l’acquisition des

concepts fondamentaux scientifiques.

Juillet 2011 13Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Maîtrise de concepts, de lois physiques ; capacités

d’abstraction

Aptitudes à communiquer

Maîtrise des démarches et méthodes,

transposables d’un domaine à l’autre, pour

appréhender des produits et/ou des situations

complexes

Aptitudes souhaitées en fin de CPGE

Juillet 2011 14Inspection Générale de l’Éducation Nationale

En effet 2 + 3 ≠ 5

D’où l’idée de créer la filière PSI

Juillet 2011 15Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Maîtrise de concepts, de lois physiques ; capacités

d’abstraction

Mathématiques et sciences physiques

Aptitudes à communiquer

Lettres et langues

Maîtrise des démarches et méthodes, transposables

d’un domaine à l’autre, pour appréhender des

produits et/ou des situations complexesSciences de l’ingénieur

Aptitudes développées et « Répartition disciplinaire »  en CPGE

Juillet 2011 16Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Un enseignement de sciences

de l’ingénieur a été instauré

afin de permettre aux élèves

d’acquérir des démarches et

des méthodes transposables à

tous les systèmes et d’un

domaine à l’autreJuillet 2011 17Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Pendant leurs 5 années de formation, les futurs

ingénieurs vont appréhender et acquérir les

méthodes et les démarches, ainsi que les savoirs

associés, nécessaires et indispensables à leur futur

métier.

On anticipe ainsi sur l’horizon 2040 qui fera

apparaître des problèmes surdimensionnés par

rapport à aujourd’hui.

Juillet 2011 18Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Ainsi il y a une adéquation forte entre la formation

en PSI, celle en écoles et le métier d’ingénieur.

Ce qui change ce ne sont pas les méthodes mais

les études de cas qui se complexifient au fur et à

mesure de l’avancement des études.

Juillet 2011 19Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Les sciences de l‘ingénieur permettent d'aborder la

complexité des systèmes grâce à l'approche

fonctionnelle.Les sciences de l‘ingénieur développent chez les

étudiants les compétences pour s'inscrire dans la

démarche ingénieur.

En sciences de l‘ingénieur, les compétences traduisent

la maîtrise de Connaissances disciplinaires, de

Capacités à les utiliser et de Comportements à mettre

en œuvre dans un contexte nouveau.Juillet 2011 20Inspection Générale de l’Éducation Nationale

L'important est la démarche

ingénieur, pas les savoirs

disciplinaires

Juillet 2011 21Inspection Générale de l’Éducation Nationale

3. Conséquences sur l’enseignement de

sciences de l’ingénieur ?

Les stratégies pédagogiques doivent permettre de :

vérifier les performances attendues d'un système

complexe ;

élaborer et valider une modélisation à partir

d'expérimentations ;

prévoir les performances d'un système à partir d'une

modélisation.

Juillet 2011 22Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Proposer des architectures de solutions, sous forme de schémas ou d’algorigrammes.

26 mai 201123 Norbert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

L’approche en sciences de l’ingénieur doit être

globale et assurée par un seul enseignant.

L’approche disciplinaire (mécanique, électronique,

automatique, …) est proscrite.

De même il est plus que souhaitable que les deux

enseignants de sciences physiques et de sciences

de l’ingénieur travaillent en collaboration.

Juillet 2011 24Inspection Générale de l’Éducation Nationale

4. La place de la filière PSI aujourd’hui en France

1999 2010

Inscrits Places Inscrits Places

MP 7188 3882 8171 4669

PC 5633 3306 5360 3638

PSI 4153 2750 5329 3589

Juillet 2011 25Inspection Générale de l’Éducation Nationale

X ENS Mines Centrale-Supélec

MP 186 130 431 895

PC 142 75 224 483

PSI 45 49 268 575

Places prévues en 2011

Juillet 2011 26Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Interprétation de ces chiffres

La MP et la PC sont la suite de la M et de la P

alors que la PSI a été créée in extenso. Sa

progression est remarquable, ce qui prouve le

degré de satisfaction des écoles.

Il faut tenir compte du fait qu’hors de France, la

PSI n’existe pas encore.

Juillet 2011 27Inspection Générale de l’Éducation Nationale

Les grandes écoles les plus anciennes, souvent les

plus prisées, recrutent encore trop souvent un

potentiel plutôt qu’une formation, mais cela tend à

évoluer.

En particulier, les MP et les PC ne sont pas

confrontés aux démarches de l’ingénieur.

Des interrogations semblent naître sur la filière PC

et son adéquation et la formation en école, mais

personne ne souhaite déstabiliser la structure

actuelle des CPGE. Juillet 2011 28Inspection Générale de l’Éducation Nationale

« Il est plus facile de désintégrer un atome qu'un

préjugé ».

« C'est le devoir de chaque homme de rendre au

monde au moins autant qu'il en a reçu ». 

Juillet 2011 29Inspection Générale de l’Éducation Nationale