L’intégration des enjeux de développement durable dans la formation des ingénieurs : une approche par les systèmes complexes

Une revue de littérature

Francois.pirson@student.umons.ac.be

Le 24/06/22

François PIRSON

Faculté Polytechnique

Plan de la présentation

1. Introduction
2. Méthodologie
3. Résultats de la revue de littérature
4. Application des résultats de la revue
5. Conclusion et perspectives

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Université de Mons

1. Introduction

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Université de Mons

1. Introduction

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Les systèmes complexes permettent-ils de traiter l’intégration des enjeux de développement durable au sein de la formation des ingénieurs ?

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1. Introduction

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Focus sur le processus d’intégration en lui-même, et en particulier les critères qui permettent de le rendre pertinent et efficace

SD

SD

Engineering Schools

SD

Engineering Schools

SD

Integration

Engineering Schools

Report

Aim

Challenge

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2. Méthodologie

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Approche ESQL – Effective Selection of Quality Litterature

Approche PRISMA - Preferred Reporting Item for Systematic Review and Meta-Analysis

Approche PQC3 – Pourquoi? Quoi? Comment?

Exploration et précision de la question de recherche

Sélection des articles scientifiques:

Structuration de la revue

Phase

Méthode

Référence

Schumann et al., 2020

Mateo, 2020

Vautier, 2001

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3. Résultats de la revue

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1. Pourquoi enseigner les enjeux de développement durable dans la formation des ingénieurs ? Pourquoi sous l’angle des systèmes complexes ?
2. Qu’est-ce qu’un système complexe ? Comment s’applique-t-il au système d’enseignement ?
3. Quelle place pour chaque partie prenante ?
4. Comment peut-on mettre en œuvre cet enseignement ?
5. Quelles sont les barrières qui s’y opposent ?
6. Quels sont les leviers d’action qui permettent de les surmonter ou de favoriser cet enseignement ?

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Pourquoi ? L’intégration

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• Les problèmes de durabilité sont de plus en plus complexes
• L’auto-organisation est une adaptation à une augmentation de la complexité de son environnement
• Le système d’enseignement est lui-même un système complexe
• Intégrer des enjeux complexes au sein d’un système complexe est une tâche complexe

🡺 L’intégration nécessite de créer de la complexité (en l’occurrence, sociale)

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Quoi ? Les systèmes complexes

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Système = Ensemble identifiable d’éléments en interaction, réalisant une action ou assumant une fonction, dotée d’une structure, qui évolue dans le temps, qui est inséré dans un environnement, et qui suit une finalité

​

Système complexe =

• Grande variété de composants
• Un aspect ouvert et chaotique
• Une dimension auto-organisatrice et homéostatique
• L’émergence de nouvelles propriétés

​

Système d’enseignement = Système social complexe

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Quoi ? Les systèmes complexes

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Phénomènes propres aux systèmes complexes :

​

• Imprévisibles
• Non-linéaires
• Équifinalisés
• Néguentropiques
• Homéostatiques

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Qui ? Les parties prenantes

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Communautés du système d’enseignement

program’s directors, professeurs, chercheurs, étudiants, comité de pilotage et intervenants externes

• Etat actuel
• Rôle potentiel dans l’intégration
• Pistes d’amélioration

​

Quelles interactions ?

• Création de plus de lien entre parties prenantes
• Nécessité d’intégration d’un comité de pilotage, à la place centrale dans les parties prenantes

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Comment ? Retours d’expérience

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Catégories

Exemples

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Comment ? Le cursus

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L’intégration n’est pas additive mais transformative

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• Compétences : réflexion critique, approche systémique et interdisciplinaire, soft skills, réflexivité
• Modèle d’apprentissage connectiviste plus adapté à l’apprentissage sur le DD (pédagogie active, travail en équipe, jeux de rôles, etc…)
• Cours dédiés et abordant, issus d’un processus de transformation global et cohérent

​

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Barrières

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Barrières sémantiques:

• Différentes conceptions du développement durable (faible, forte, socio-centrée)
• Difficultés à la traduction
• Différences de conception selon les cultures

Barrières à l’innovation:

• Techniques/organisationnelles
• Individuelles/systémiques
• Internes/externes

Barrières à l’adaptation:

• Phase de compréhension
• Phase de planification
• Phase de pilotage

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Leviers d’action

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Levée des barrières :

• Leur identification systématique
• Création de lien entre parties prenantes

Leviers de type « soft skills » :

• Communication, médiation, transparence
• Coordination, souplesse

Pour le comité de pilotage :

• Gestion des « effets aux frontières »
• Transmission effective des savoirs sur l’EDD jusqu’à leur mise en pratique, au travers du système de gouvernance

Les dynamiques émergentes :

• Leadership, effet d’entrainement

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Vision globale des résultats

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4. Application des résultats

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Mode de confrontation choisi: conception d’une grille d’analyse pour outils d’intégration, sur base des résultats de la revue

Résultats de la revue de littérature:

Nécessités

Outils opérationnels d’aide à l’intégration

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Conception de la grille d’analyse

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Analyse du rapport : « Former l’ingénieur au XXIe siècle » de The Shift Project/ INSA

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5. Conclusion et perspectives

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• Une revue de littérature a été menée, guidée par diverses méthodologies
• Elle s’est portée sur la question de l’intégration des enjeux de développement durable dans la formation des ingénieurs

→ Différentes nécessités ont pu être mises en évidence, qu’elles soient quantitatives ou qualitatives

→ L’apport des systèmes complexes pour traiter la question de l’intégration a pu être mis en lumière

• Par application, une grille d’analyse pour outil d’intégration a été développée et appliquée à titre d’exemple

→ La grille peut être utilisée pour guider la sélection et l’application d’un outil d’intégration

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5. Conclusion et perspectives

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Suite des recherches dans le cadre de la thèse :

les changements de paradigmes

​

Paradigme linéaire :

• Problèmes isolés
• Focus sur les quantités

Idées reçues liées :

• La crise écologique est uniquement due aux GES
• La crise écologique impacte tout le monde de la même manière
• La technologique nous sauvera de la crise écologique

​

​

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5. Conclusion et perspectives

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Suite des recherches dans le cadre de la thèse :

les changements de paradigmes

​

• Quels paradigmes chez les ingénieurs ?
• Vers quels paradigmes alternatifs ?
• Comment les mesurer ?
• Comment agir dessus ?

​

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Questions?

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Back-slides

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Méthodologie PRISMA

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ESQL

PRISMA

PQC3

1. L’exportation vers Zotero du dossier résultant d’une recherche par équation et avec utilisation des options de recherche (n = 288);
2. L’identification et la suppression des doublons (285);
3. La constitution de critères d’exclusion et d’inclusion ;
4. La sélection sur base du Titre et de l’Abstract (207);
5. La sélection sur base du Texte complet (25);
6. La ré-inclusion d’articles sur base des critères d’inclusion et selon les besoins de l’étude;

Ajout: La ré-exclusion des articles présentant une saturation théorique (22).

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Rôle sociétal de l’ingénieur

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• L’ingénieur doit intégrer dans sa démarche des considérations plus larges que les considérations purement techniques (sociales et environnementales)
• Il doit adopter une posture une holistique
• Il doit traiter des problèmes de plus en plus complexes (exemple: problèmes pernicieux de durabilité – PPD)
• Il doit prendre compte les impacts sociaux et environnementaux de ses décisions
• Pour certains auteurs, il faut changer de paradigme épistémique
• Pour d’autres, il faut repenser le cursus de formation
• Pour Wise et al. (2010), il faut enseigner les systèmes complexes

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Approche Systémique

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Comment caractériser un système complexe en particulier?

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• Démarche Systémique de Donnalieu et Karsky (Trestini, 2016)
• Construction du modèle à l’image de l’objet = opération de décomplexification
• Une approche systémique s’oppose à une démarche linéaire/analytique

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Pilotage

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Traitement d’un système complexe: pas de résolution mais un pilotage (Trestini, 2016)

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Conception de la grille d’analyse

1. Transformation des résultats de la revue en critères
1. Classification selon les titres et sous-titres de chapitre, catégorie de résultats selon un article, nécessités croisées entre deux chapitres différents, etc.
2. Le degré de précision d’une catégorie s’est adapté à la diversité de résultats présents
2. Choix de la pondération
1. Note de 0 à 5 en fonction de la prise en compte effective du critère dans un plan d’intégration et de suivi
3. Choix de la sommation
1. Critères répartis en 6 catégories (une par chapitre de la revue) et chaque catégorie voit son score rapporté /20

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Résultats de l’analyse

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​

A propos de cet outil en particulier :

• Justifie bien la pertinence de l’intégration (rôle sociétal de l’ingénieur, changement de paradigme, etc.)
• Permet difficilement d’identifier et de surmonter les barrières

De manière générale :

• La grille peut être appliquée à n’importe quel autre outil
• Elle permet de comparer différents outils entre eux
• Elle permet de tenir compte des « forces et des faiblesses » de l’outil choisi
• Elle permet de guider d’éventuelles améliorations pour les outils d’intégration

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Grille d’analyse conçue

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Critères issus des résultats de la revue (notés /5) et rassemblés en catégories (pondérées équitablement /20)

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Résultats de l’analyse

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Perspectives

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• Approfondissement des barrières individuelles : Identification des biais cognitifs qui interviennent dans les barrières à l’intégration
• Application d’une démarche systémique au système d’enseignement, déboucher sur une modélisation de ce système et des mécanismes d’homéostasie qui s’y appliquent
• Etude expérimentale des outils pédagogiques à destination de toutes parties prenantes
• Etude interdisciplinaire sur l’EDD, conception d’un programme de cours

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Bibliographie

Ávila et al., 2019

Boyle, C., 2004

Byrne et al., 2013

Cash et al., 2003

Clark et al., 2016

Garbolino et al., 2019

Guerra, A., 2017

Hill et al., 2018

Laurett et al., 2019

Leifler et al., 2020

Linow, S., 2019

Lourdel, N., 2005

Mateo, S., 2020

Mulà et al., 2017

Paten et al., 2005

Rodriguez-Andara et al., 2018

Schumann et al., 2020

Susanne et al,. 2010

Trestini, M., 2016

Vargas et al., 2019

Vautier J-F , 2001

Vemury et al., 2018

Wise, C.K., 2010

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François PIRSON | Service de Génie Mécanique | Présentation de TFE

Bibliographie complète: https://1drv.ms/u/s!Av99IUDp980abjJO5UOiXTO-IUM?e=eYatUy

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