Formation d'ingénieur généraliste
Parcours international et innovation
Domaine de formation
Ce domaine apporte à la formation d’ingénieur généraliste ULC-Icam à la fois :
- une bonne part des outils mathématiques indispensables à la bonne assimilation des techniques de l’ingénieur plus poussées (par exemple les enseignements de physique, comme ceux de mécanique, les travaux de simulation numérique, les approches par éléments finis, comme les travaux de traitement du signal)
- une capacité à l’abstraction de procédés physiques basée sur la notion de signaux et systèmes.
- une maîtrise des outils informatiques de bureautique (e.g. tableur), d’algorithmique, de bases de données, comme de conception (CAO), support au bon exercice de tout métier d’ingénieur
- une approche métier pour quelques métiers ouverts à l’ingénieur généraliste dans le domaine de l’informatique.
Ainsi, l’enseignement des mathématiques, basé sur les programmes des classes scientifiques constitue un socle complet, développant des concepts, des résultats, des méthodes et une démarche spécifique, comme il apporte des connaissances et des méthodes nécessaires aux autres domaines scientifiques.
Cet enseignement repose sur quatre objectifs essentiels :
- Développer conjointement l’intuition, l’imagination, le raisonnement et la rigueur.
- Promouvoir la réflexion personnelle des étudiants sur les problèmes et les phénomènes mathématiques, sur la portée des concepts, des hypothèses, des résultats et des méthodes, au moyen d’exemples et de contre exemples ; développer ainsi une attitude de questionnement et de recherche.
- Exploiter toute la richesse de la démarche mathématique : analyser un problème, expérimenter sur des exemples, formuler une conjecture, élaborer et mettre en œuvre des concepts et des résultats théoriques, rédiger une solution rigoureuse, contrôler les résultats obtenus et évaluer la pertinence des concepts et des résultats au regard du problème posé, sont des éléments indissociables de cette démarche ;
- Valoriser ainsi l’interaction entre d’une part l’étude de phénomènes et de problèmes mathématiques, et d’autre part l’élaboration et la mise en œuvre des concepts théoriques, les phases d’abstraction et de mise en théorie interagissant donc constamment avec celles de passage aux exemples et aux applications.
Par l’enseignement de l’automatique, l’étudiant acquière une capacité d’abstraction de systèmes physiques quelle que soit leur nature (mécanique, thermodynamique, électrique…). Il conçoit les lois de commande qui agiront sur les systèmes en question. Il implémente la chaîne capteur calculateur et actionneur pour assurer l’asservissement de ces systèmes.
Quant à l’enseignement en informatique, il poursuit un double objectif :
Immergé au sein d’une organisation, un ingénieur doit être capable d’appréhender globalement les enjeux du système d’information. Cela nécessite de comprendre ses composants et d’anticiper ses évolutions rapides tant au niveau matériel, logiciel, données, réseaux de communication mais aussi humain.
C’est ainsi que l’ingénieur doit savoir utiliser l’outil informatique au travers de logiciels bureautiques, de communication et de recherche d’information, de conception ainsi que les composantes d’un système d’information (ERP, SCM, GPAO, PDM, …) , mais il doit aussi être capable de se créer des outils d’analyse synthétique afin de piloter un projet et communiquer avec tous les acteurs de l’entreprise.
Lorsque l’ingénieur généraliste travaille plus particulièrement dans le cadre de développements informatiques, il peut intervenir comme :
- Consultant MOA (Maîtrise d’ouvrage) en charge du pilotage, de l’expression des besoins et de la réception d’un projet.
- Consultant MOE (Maîtrise d’œuvre) en charge de la conception (modélisation), de la réalisation (implémentation) du projet et de sa qualification (assurance qualité)
Quel que soit son rôle, il possède à la fois une vision globale et précise des différentes dimensions d’un projet informatique :
Dimension métier : il est capable de comprendre le contexte métier auquel il et confronté.
Dimension technique : il est capable de modéliser les besoins en utilisant les méthodes les plus appropriées en rapport avec le contexte mais aussi d’identifier et de faire évoluer les composants informatiques nécessaires à l’implémentation d’une problématique : bases de données, langages de programmation, technologies web, plateformes mobiles, …
Dimension organisationnelle : Il gère les différentes phases d’un projet : cahier des charges, un dossier de spécifications logicielles, définition et respect du budget, recette…
Dimension humaine : Ses qualités managériales lui permettent d’être l’interface entre les différents acteurs d’un projet afin de mutualiser les objectifs communs.
Avec ses connaissances méthodologiques, techniques acquises en informatique et sa capacité à analyser, comprendre, réaliser et communiquer des solutions à une problématique donnée, l’ingénieur généraliste est la valeur ajoutée à la prise de décision commune.
Les enseignants de ce domaine ont pour objectifs de former les étudiants à la maitrise des disciplines fondamentales et à l’acquisition de méthodes de travail dans les domaines de la physique, l’électronique, l’électrotechnique et l’informatique industrielle.
La progression des enseignements se fait selon le rythme suivant : en o1 et o2, les enseignements se font sous deux approches : d’une part les notions de circuits électriques, d’électromagnétisme et d’ondes électromagnétique sont approchées sous l’angle de la physique. Les cours alternent avec les travaux pratiques pour permettre aux étudiants d’acquérir ces notions. D’autre part, l’étude de systèmes mécaniques asservis existants permet une découverte des automatismes par leur utilité jusque dans leurs principes de fonctionnement.
L’année o3 reprend et structure les connaissances de base des étudiants dans les domaines de l’électronique numérique, de l’électronique analogique et de l’électrotechnique.
Cet enseignement sera complété au second cycle par le développement de capacités de conception de systèmes de contrôle commande de procédés en temps réel.
L’étudiant doit être capable de concevoir un système mécanique et d’en valider le dimensionnement structurel. Il est également capable d’optimiser le comportement d’un mécanisme.
Les compétences à acquérir pour atteindre cet objectif sont :
- La conception: Imaginer, schématiser, proposer et justifier des solutions technologiques pour répondre à un cahier des charges en suivant une démarche d’analyse fonctionnelle. Les règles de conception seront introduites avec l’utilisation des outils de CAO. Les notions d’éco-conception et d’analyse du cycle de vie seront abordées.
- La modélisation: savoir isoler un élément au sein d’une structure ou d’un mécanisme, savoir représenter les actions mécaniques extérieures appliquées à cet élément (liaisons et sollicitations), et savoir associer l’ensemble à des modèles théoriques connus.
- Le calcul: savoir déterminer les valeurs de caractéristiques mécaniques telles que contraintes, déformations, déplacements, etc. permettant de justifier la résistance de la structure dans les champs de la statique ou de la dynamique (vibrations). Les calculs sont réalisés à partir de formules théoriques et/ou d’outils de simulation ; ils peuvent aussi mettre en œuvre des données issues de l’expérimentation (mesures et essais, abaques).
- L’analyse des résultats de calculs et la vérification de la validité des hypothèses émises: prise de recul et sens physique.
- La justification de la conception, c’est-à-dire valider le choix des matériaux en fonction de leurs propriétés mécaniques et les solutions technologiques à retenir.
La formation dispensée au cours des trois années (oP-o3) doit, dans une approche équilibrée entre théorie et expériences, apporter à l’étudiant les outils conceptuels et méthodologiques pour lui permettre de comprendre le monde naturel et technique qui l’entoure et de faire l’analyse critique des phénomènes étudiés.
Un travail de conception de produit doit permettre aux étudiants de se lancer dans une réalisation concrète de systèmes à base de mécanique, mais intégrant les notions des autres domaines scientifiques. Un projet de conception mécanique, en o2, permet d’aborder l’ensemble des outils, de la phase de réflexion à la phase de réalisation, sur un mécanisme simple.
Les notions de base de la mécanique (mécanique du point, mécanique du solide, trajectoire, vitesse et accélération) sont abordées en o1 au sein des modules de physique fondamentale. Les mouvements, vitesse et accélération d’un solide sont ensuite associés au comportement cinématique des pièces d’un mécanisme dans le module de Sciences industrielles. La modélisation des actions mécaniques et le principe fondamental de la statique (équations d’équilibre d’un solide) sont détaillés.
Les caractéristiques mécaniques des matériaux sont introduites en o2 afin de dimensionner des structures simples de type poutre. La détermination du travail et de la puissance des actions mécaniques ainsi que le principe fondamental de la dynamique permettent de calculer les actions mécaniques appliquées sur des pièces et de sélectionner des solutions technologiques adaptées.
En o3, le dimensionnement de pièces plus complexes soumises à des sollicitations statiques est abordé. Ces connaissances sont illustrées par des cas concrets et sont appliquées par des travaux pratiques.
Dans un premier temps (module o3.5), les structures étudiées sont de géométrie simple et sollicitées par des actions mécaniques multiples.
Dans un second temps (module o3.6 puis module I4-7), la géométrie des structures ainsi que le type de sollicitations étudiées (statique, dynamique, contact) deviennent plus complexes et nécessitent l’utilisation d’outils numériques pour l’étude de leur comportement et de leur dimensionnement (modélisation par la Méthode des Eléments Finis, analyse numérique).
Ce déroulement doit permettre à l’élève-ingénieur d’acquérir le socle de compétences à mettre en œuvre dans le cadre du cycle professionnalisant : démarche scientifique, choix des outils ou méthodes à utiliser, analyse critique d’un problème pour pouvoir proposer différentes modélisations, justification des choix retenus et des résultats de calculs.
L’ingénieur ULC-Icam de demain devra répondre durablement aux besoins énergétiques et matériels en utilisant de manière raisonnée et responsable les ressources naturelles. Il devra donc savoir choisir les matériaux les plus adaptés aux besoins définis ainsi qu’optimiser et dimensionner les écoulements externes et internes de fluides pour obtenir les meilleurs rendements possibles.
Pour cela, il aura acquis les outils nécessaires pour :
- S’entretenir avec les spécialistes du domaine et pouvoir poser des questions pertinentes
- Mettre en œuvre / fabriquer et utiliser des produits, systèmes et procédés
- Comprendre et anticiper les évolutions du domaine dans les 10 ans à venir
Ainsi, après une initiation aux notions de chimie de base enseignée dans les programmes de terminale, la science des matériaux est abordée tout d’abord en mettant en relation micro-structures et propriétés, suivie d’enseignements sur la mise en œuvre des matériaux, la durabilité et les nouvelles approches. Tous les types de matériaux sont ainsi étudiés : les métalliques, les céramiques, les polymères et les composites.
Les transferts de chaleur sont étudiés succinctement en O2 puis de manière plus détaillée en O3, l’équation de diffusion de la chaleur est démontrée afin d’appréhender des modèles plus complexes faisant intervenir les différents modes de transferts.
La mécanique des fluides est abordée sur les grandeurs physiques associées, la partie statique, les écoulements en fluide parfait et enfin les notions de pertes de charges. L’évolution permet d’aborder des écoulements plus complexes, une partie aérodynamique et les forces associées.
Dans un monde complexe et changeant au sein duquel la technique et les sciences sont omniprésentes au service de la demande sociale, l’ingénieur prend place au carrefour de décisions où l’enjeu humain est de près ou de loin un lieu de questionnement ou d’arbitrage.
Dans ce contexte, apprendre à faire monde pour un futur ingénieur Icam ne peut se résumer à traverser un parcours technologique à base scientifique. L’exercice du métier appelle une ouverture culturelle et des aptitudes humaines, inégalement développées chez les élèves dans le cadre académique lycéen. C’est pourquoi on s’attachera à ouvrir ces perspectives à nouveau, tout en les étayant d’une légitimation dans le champ professionnel de la technicité comme de l’ingénierie.
Une appropriation culturelle et linguistique :
Le domaine Humanités vise donc l’appropriation de cultures et de langues permettant de générer, chez l’étudiant :
- la capacité à se situer dans les environnements humains contemporains
- la construction des repères culturels, linguistiques et aussi éthiques face aux mondes de la technique et de l’industrie.
Dans ce sens il s’agit de donner l’opportunité de s’ouvrir à une pluralité de références culturelles tant historiques, que linguistiques, philosophiques, psychologiques, théologiques, sociologiques, littéraires, esthétiques ou scientifiques pour apprendre à :
- décloisonner les connaissances c’est-à-dire les discerner,
- les faire vivre les unes par rapport aux autres
- et ainsi saisir les dimensions multiples et systémiques des problèmes, leurs fondements historiques et leurs enjeux actuels.
Au-delà des apports, c’est en manipulant ces connaissances, dans l’exercice varié et renouvelé de réflexions que l’étudiant accède au sens et acquiert progressivement un nouvel état d’esprit à l’égard des savoirs, en intégrant à la fois la complexité des phénomènes et les clefs de lecture pour la décoder.
De même, plus particulièrement au niveau linguistique, c’est en pratiquant l’anglais et une deuxième langue étrangère dans différents contextes que l’étudiant acquière du recul par rapport à sa propre langue et la vision du monde qu’elle induit.
Dans cette double perspective, l’étudiant apprend à se décentrer pour élaborer des liens avec autrui et plus symboliquement avec la communauté humaine mais aussi à déployer des facultés de libre analyse grâce aux repères acquis, afin de tracer de sa propre empreinte l’espace social en tant qu’individu, professionnel ou citoyen.
Objectifs opérationnels pour l’anglais :
Concrètement, le premier objectif pour l’anglais est l’acquisition en cycle fondamental (avant la fin d’o3) du niveau minimal requis actuellement par la CTI. Lors du cycle professionnalisant, des mises en situation significatives permettront le renforcement de la maîtrise de la langue comme on l’attend d’un jeune ingénieur, en situation de vie courante et en situation professionnelle.
Pour les autres langues vivantes, (allemand, espagnol, italien, chinois, …) une démarche analogue peut être suivie, avec l’acquisition d’un niveau certifié sur la base du volontariat encouragé par l’institution.
Dans un contexte multiculturel, l’ingénieur ULC-Icam sera capable d’animer, de développer une organisation, de créer et d’innover, avec une compréhension globale des enjeux de création de valeur et de bien commun.
Le domaine Management des Hommes et des Organisations donne les clés de compréhension aux étudiants afin qu’ils se situent rapidement et facilement dans toute organisation d’entreprise, tout en ayant en main des outils concrets qui leur permettront d’agir sur la structuration de celle-ci.
L’implication du domaine dans le cycle fondamental est assez discrète et se renforce grandement dans le cycle professionnalisant où l’étudiant s’appuie sur ses connaissances fondamentales de l’ensemble des domaines pour les mettre en œuvre dans des situations très marquées par le contexte entreprise.
Dans la perspective tant professionnelle que personnelle, l’étudiant apprend à travailler en équipe, saisir les ressorts de la coopération, à élaborer des relations saines mais aussi efficaces, à puiser dans ses ressources tout le potentiel d’affirmation de soi pour ajuster notamment un comportement managérial et s’adapter à une logique de projet. Ses facultés d’engagement sont, tout au long du parcours de formation, mises en exercice pour apprendre à rentrer en responsabilité.
Concrètement, les stages pilotés par la PDD donnent une première occasion de familiarisation avec l’entreprise et l’organisation de celle-ci.
Les modules spécifiques du domaine viennent élargir la compréhension de ce qu’est l’entreprise dans le contexte de l’économie moderne, de sociologie des organisations, de droit du travail.
L’enseignement des notions de gestion de projet est réalisé en support des projets dès l’année OP
En cycle professionnalisant, l’accent est mis sur l’organisation et le pilotage des ressources. Ce champ de compétences s’élargit jusqu’à l’aptitude à analyser et diagnostiquer un système de gestion de production. L’accent est mis sur les cycles de progrès permanent (amélioration continue) et la communication dans un souci de qualité totale.
Pédagogie Projet
L’élève ingénieur va acquérir cette expertise par des mises en situations très diversifiées de complexité croissante. Il s’exerce à la démarche projet dans chaque situation où il a l’opportunité de travailler en autonomie, à plusieurs, sur des sujets pluridisciplinaires, pendant des temps variables (plusieurs jours à plusieurs mois). C’est l’occasion de mettre en œuvre des processus multiples tels que : les recherches bibliographiques, l’innovation, les expérimentations, les contacts avec les professionnels, le travail d’équipe. C’est également pour chacun, l’apprentissage du « rendre compte », rendre compte du temps passé, de la manière mise en œuvre pour arriver au résultat.
Lors du projet, l’élève-ingénieur a l’occasion de développer ses compétences d’ingénieur généraliste en mobilisant ses savoirs et savoir-faire déjà acquis. Il peut aussi trouver une source de motivation pour stimuler sa curiosité technologique/scientifique, et ainsi développer sa culture technologique/scientifique.
Dans le groupe, les bons comportements, les bonnes ententes, favorisent le bon déroulement du travail collectif et apportent ainsi à chacun du savoir être, notamment dans le partage des tâches ou dans le management d’équipe.
Sur les 6 ans de la formation ingénieur, les projets sont répartis de façon à respecter cette progressivité tant du point de vue la complexité, que du point de vue de la maîtrise. L’élève-ingénieur évolue, mûrit au rythme des projets et ainsi prend conscience des compétences acquises. C’est l’intégration progressive d’un art et d’une manière de faire.
La conception des modules de la pédagogie projet est réalisée par les animateurs domaine concernés par les thématiques abordées, en lien avec les enseignants. Les secrétaires académiques valident les éléments.
Pédagogie de la décision
En créant la Pédagogie de la Décision, l’Icam inscrit au coeur de son système éducatif les valeurs qui se trouvent dans les fondements de sa mission : « tout homme agit de manière juste si ce qu’il réalise lui permet d’exprimer ce qu’il est.» et qui s’expriment au travers de la confiance et de la liberté, initiant à la responsabilité dans un esprit de solidarité. La visée de cette pédagogie est d’ouvrir un chemin de liberté pour permettre à l’étudiant à la fois de croître et de se développer comme personne pleinement humaine et d’accéder à des décisions de plus en plus libres et responsables afin de contribuer à la construction de la cité (entreprise, société…). La personne est un être de langage et de désir […] appelé à trouver la cohérence de sa vie dans la société. C’est ainsi que peut tenir un ordre commun dans la mesure où chacun dit, construit et espère pour soi et pour les autres. L’objectif de la pédagogie de la décision est d’aider l’étudiant à mûrir dans son humanité par la parole et de prendre conscience que c’est aux contacts des autres qu’il trouvera sa plus grande richesse.
La pédagogie de la décision a pour objectifs d’aider chacun à « se décider » en fonction du contexte et de ce qu’il est, et ainsi à se singulariser. Elle s’insère dans la présente organisation des études, qui cherche à répondre à l’enjeu de la professionnalisation (réponse à l’attente sociale) en maintenant vive l’exigence de la singularisation (découvrir la cohérence de sa vie au-delà de la professionnalisation). Cet objectif est atteint quand l’élève ingénieur peut dire en quoi son activité professionnelle est une expression libre et authentique de lui-même et s’orienter dans la vie ; dans l’unité de l’être.
Apprentissage par problème (APP) ou Problem Based Learning (PBL)
La méthode PBL (Problem based-Learning) est une pédagogie active, inductive et participative. L’apprentissage s’articule autour de situations-problèmes qui en constituent les points de départ et d’arrivée. Comme son nom l’indique, une situation-problème décrit, de manière factuelle, une situation qui pose un problème concret à un individu ou une organisation ; il peut également s’agir d’un phénomène à expliquer, d’une action à mener.
Temps experts
Ils sont dispensés sous différentes modalités pédagogiques :
- Cours traditionnels en salle, TD, TP,
- Classes inversée, renversée ou translatée,
- Blended learning,
- Conférences ou visio-conférences.