NeC-ReK-NucDes-PEPS2016

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NeC-ReK-NucDes-PEPS2016

  1. 1. Présentation détaillée de l’innovation pédagogique “Student Conference”, appliquée à des enseignements de génie nucléaire à Grenoble INP (PHELMA, EMINE) Alexis Nuttin (maître de conférences à PHELMA, basé au LPSC) “Nothing clears up one's ideas so much as explaining them.” H.G. Wells, The First Men in the Moon L’initiative présentée ici, baptisée de l’anglicisme “Student Conference” (qu’on me pardonnera j’espère, l’usage en étant déjà largement répandu), est basée sur le principe selon lequel “la meilleure façon d’apprendre est d’enseigner”. Certes ce principe n’est pas nouveau (et peut-être même est-il aussi ancien que l’acte d’enseigner), mais il m’a largement inspiré et m’a conduit à mettre au point à partir de 2009 plusieurs enseignements se concluant par de véritables conférences. Je présente ici les quelques intérêts que j’ai déjà eu l’occasion de noter, afin d’obtenir un prix me permettant de pérenniser plus facilement ces enseignements novateurs utiles aux étudiants de mon école d’ingénieurs PHELMA (PHysique, ELectronique, MAtériaux) et du Master international EMINE (European Master in Nuclear Energy). 1. L’exemple fondateur de “Neutronique en Clips” (depuis 2009 à PHELMA) La neutronique est la physique du transport des neutrons dans la matière. C’est une discipline essentielle à la physique des réacteurs et son contenu est l’un des plus théoriques de la filière Génie Energétique et Nucléaire (GEN) de PHELMA. En 2009, j'ai souhaité compléter ce cours de M1 (que je donne depuis 2004) par une approche plus technologique. L'idée de base était de se concentrer sur l’essentiel en cours (évalué par un examen écrit classique) tout en aménageant une ouverture technologique dont la forme restait à trouver. Après mûre réflexion et à l'occasion de la refonte d’enseignements suivant la création de PHELMA (fusion des écoles ENSPG, ENSERG et ENSEEG), j'ai finalement mis en place le projet "Neutronique en Clips". Cet enseignement consiste à faire travailler pendant plusieurs mois les étudiants, répartis en petits groupes, sur des articles scientifiques récents (souvent tirés d'une conférence de l'année précédente). Pour que le contenu soit adapté aux étudiants, la sélection est souvent drastique (seuls quelques articles sur plusieurs centaines conviennent). L'objectif de chaque groupe est d'étudier un article en parallèle du cours, en consultant l'enseignant et les auteurs de façon à pouvoir en présenter une synthèse pédagogique à toute la classe en fin de période et de répondre aux questions, comme dans une véritable conférence (d’où le nom de “Student Conference” retenu pour décrire ce type de projet). Compte tenu des effectifs du GEN (une cinquantaine d’étudiants en M1), la formule actuelle se conclut après 4 mois de préparation par 2 sessions de conférence de 2 heures chacune données par 8 groupes de 6 étudiants environ. Chaque exposé collectif de 15 minutes est suivi par la même durée de questions de la part des autres groupes. Puis je termine par une synthèse de l’ensemble qui corrige les éventuelles inexactitudes et rappelle quelques points techniques jugés pertinents (cf. https://sites.google.com/site/neutroniqueenclips).
  2. 2. Pour définir ce format, je me suis fortement inspiré de celui du "Journal Club" pratiqué par les laboratoires américains à l’origine et européens ensuite (à l’instar du CERN que j'ai fréquenté avec beaucoup d’intérêt en 1998 ou du LPSC depuis peu mais pour l'astrophysique uniquement) et qui consiste à organiser régulièrement des séminaires internes autour de quelques articles scientifiques récents (ou historiques). Une autre référence est la journée consacrée (à plusieurs reprises, il y a une dizaine d’années) à la présentation de leur thème de recherche par les doctorants du polygone scientifique de Grenoble. Cet ancêtre de “ma thèse en 180 secondes” était organisé par la SFP et intitulé "Physique en Clips". Quand cet exercice intéressant a été abandonné, j’ai imaginé le revisiter comme enseignement de Master. Je me suis aussi appuyé sur des discussions avec des pairs plus expérimentés, portant souvent sur les vertus formatrices de l’enseignement. J’ai fini par me dire que ce qui était vérifié pour les enseignants, compte tenu de la symétrie entre enseignant et étudiant propre à ce constat, avait de grandes chances de fonctionner aussi pour les étudiants. L’évaluation de cet enseignement repose (comme celui des formules dérivées décrites ensuite) sur trois grands critères qui en font un exercice complet, à savoir : - la qualité de la présentation et des réponses aux questions, pour la moitié de la note - la qualité du résumé écrit (accompagnant la présentation pour pouvoir suivre “en différé” cette présentation à partir des transparents, insuffisants seuls), pour un quart de la note (elle permet d’évaluer très facilement le niveau d’investissement des étudiants dans les travaux demandés de préparation, de synthèse et de pédagogie) - les interactions diverses, pour le dernier quart de la note : avec les autres groupes (via les questions posées, récoltées et ajoutées au site web pour les meilleures), avec l’enseignant et enfin éventuellement avec les auteurs. Avant de présenter les multiples intérêts de cette forme originale d’enseignement, je préfère en relever d’abord les quelques inconvénients. Du point de vue des étudiants, il ne s’agit que des contraintes inhérentes à tout travail de groupe. Pour l’enseignant, le prix à payer est un peu plus élevé. En premier lieu, il faut renouveler chaque année un stock d'articles suffisant, afin d’en extraire du matériel adapté au niveau des étudiants et à leur programme. Deux moyens de remplir cet objectif sont la collecte régulière des proceedings de conférences auprès des collègues et le suivi régulier des publications récentes (dont l’accès est aujourd’hui grandement facilité par le web en général et des sites comme bibliosciences en particulier). Le web permet également de faciliter la gestion des groupes et de leurs travaux. Se font ainsi très facilement la composition des groupes via doodle et la mise à jour du site web créé pour chaque conférence via google. Ce dernier est souvent consulté par les étudiants et leur permet de présenter simplement leur projet à un auteur lorsqu’ils lui posent des questions par e-mail. En conclusion, les quelques inconvénients sont facilement gérables après quelques années de pratique et surtout grâce aux nouveaux outils fournis par le web. Voici enfin une liste (non exhaustive) des intérêts identifiés peu à peu, avec le recul, de cette forme particulière d’enseignement qui : - habille d’une “chair technologique” des cours théoriques hérités d’une longue tradition, permettant aux étudiants non seulement de mettre en application leurs compétences en cours d'acquisition sur des exemples concrets, mais aussi de compléter leurs connaissances académiques par les notions techniques les plus actuelles dans la recherche et l'industrie
  3. 3. - donne une première expérience de communication technique à des pairs (importante aussi bien en recherche que dans l’industrie, voire même au-delà) - développe les capacités d’organisation et de travail en groupe (avec une responsabilisation efficace, le travail de chacun ayant une conséquence directe sur celui du groupe et même de la classe toute entière pendant la conférence et sur le site web final) - permet une approche pragmatique, non dogmatique, de la bibliographie (ce qui réduit la casse pour les premières vraies bibliographies des rapports de stage) - encourage la lecture de documents sortant du cadre scolaire stricto sensu (beaucoup d’étudiants prennent ainsi l’initiative de chercher des informations et donc des références complémentaires, le plus souvent sur le web et parfois en bibliothèque universitaire). Le point particulier des interactions avec les auteurs mérite quelques remarques. Par timidité, les étudiants hésitent à les contacter. En les encourageant un peu, ils se jettent à l’eau et au final tout le monde en tire une vraie satisfaction : les étudiants sont fiers d’être impliqués dans une véritable démarche de recherche et les auteurs toujours ravis d’avoir un retour (qui plus est candide, donc souvent productif) sur leur papier. Parfois, des auteurs français (d’EDF, du CEA ou d’AREVA) sont d’anciens (ou de futurs) maîtres de stage d’étudiants du GEN. La moitié des auteurs contactés travaillent à l’étranger (européens, américains et japonais pour la plupart). Enfin, le contact d’un auteur peut aller au-delà de la simple réponse à des questions, comme ce fut le cas pour NeC’14 dont les contacts recommandés aux étudiants étaient : Contacté plusieurs fois sur ses études des réacteurs naturels d’Oklo* , Benoît Gall est finalement venu donner un séminaire sur le sujet au LPSC, juste avant la conférence des étudiants. Ces derniers, présents au séminaire, ont partagé l’amphithéatre du LPSC avec un grand nombre de ses agents, attirés et charmés par ce sujet pluridisciplinaire passionnant. Discussion du groupe de physique des réacteurs avec B. Gall après son séminaire du 15 avril 2014 au LPSC et photo de groupe des conférenciers de Neutronique en Clips 2014 (ayant tous assisté au séminaire) peu après. *Il y a deux milliards d’années, une quinzaine de réacteurs ont spontanément divergé dans ce gisement d’uranium au Gabon et ont fonctionné cent mille ans. Leur étude se situe à l’interface entre géologie, physique nucléaire et physique des réacteurs.
  4. 4. 2. “Réacteur en Kit” (depuis 2010 à PHELMA) et “Nuclear Design” (EMINE) Fort du retour positif des étudiants après la première édition de Neutronique en Clips en 2009, j’ai décidé d’utiliser dès l’année suivante pour les étudiants en M2 de la même filière une autre conférence appelée “Réacteur en Kit” pour leur évaluation à mon cours d’initiation à la conception des réacteurs nucléaires. La particularité de ce projet est de faire travailler tous les étudiants (toujours répartis en 8 groupes) sur un concept de réacteur unique (et différent chaque année). Un peu à l’image des huit moines aveugles de la fable (qui cherchent tous à identifier le même éléphant mais à partir d’informations différentes), chacun des huit groupes est alors amené à se spécialiser sur un aspect particulier (neutronique, thermohydraulique, matériaux, ...). Ce projet est ainsi l’occasion d’une synthèse de toutes les compétences acquises durant deux années de GEN. L’ensemble des travaux permet au final d’avoir une bonne vue d’ensemble du concept étudié (cf. https://sites.google.com/site/reacteurenkit). Photos prises récemment (les 15 et 18 janvier derniers) à l’occasion de l'édition 2016 de Réacteur en Kit, lors de présentations collectives (photos de gauche) et de réponses à des questions des autres groupes (photos de droite). J’ai adapté, à partir de 2013, cette conférence “Réacteur en Kit” aux étudiants de la spécialité MaNuEn (Materials for Nuclear Energy) du Master international EMINE à qui je donne en anglais le même cours de conception. Avec la même formule, la conférence “Nuclear Design” fonctionne aussi bien pour un effectif réduit (une douzaine d’étudiants contre une cinquantaine dans la filière GEN). Avec 4 groupes de 3 seulement (en une session unique de 2 heures), la couverture du sujet est aussi large qu’en GEN du fait des liens étroits qui existent entre ces étudiants (ayant bénéficié de formations en développement personnel et autres “soft skills”) : les interactions sont plus faciles et le résultat collectif est équivalent.

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