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ARTheque - STEF - ENS Cachan | Bilan des recherches en Didactique des disciplines technologiques

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SÉMINAIRE DE DIDACTIQUE

DES DISCIPLINES TECHNOLOGIQUES

Bilan des recherches en

Didactique des disciplines technologiques

CACHAN — 2001-2002

(2)
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SÉMINAIRE DE DIDACTIQUE

DES DISCIPLINES TECHNOLOGIQUES

Bilan des recherches en

didactique des disciplines technologiques

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LES AUTEURS

Tadeusz BARSKI Professeur, Université d’Opole (Pologne)

Yves CARTONNET Professeur des Universités, UMR STEF, ENS Cachan — INRP

Alain CRINDAL PRCE, Docteur, UMR STEF, ENS Cachan — INRP Alain

DUREY(†)

Professeur des Universités à l’ENS Cachan puis à

l’Université de Provence,

Madeleine FIGEAT Ingénieur de recherche, Docteur en Sociologie, INRP.

Olivier FOLLAIN

Mustapha GAHLOUZ Docteur, UMR STEF, ENS Cachan — INRP

Jacques GINESTIÉ Professeur des Universités, IUFM Aix-Marseille – Uniméca

Colette GRANDGÉRARD Ingénieur d’études, Unité sociologie de la

formation professionnelle, INRP

Frédéric GLOMERON PRAG, IUT Orléans - UMR STEF, ENS

Cachan — INRP

Bernard HOSTEIN Professeur des Universités, DAEST-Univ. Bordeaux 2 & IUFM d’Aquitaine

Michaël HUCHETTE PRAG, UMR STEF, ENS Cachan — INRP

Joël LEBEAUME Professeur des Universités, UMR STEF, ENS

Cachan — INRP

Patrice PELPEL Maître de Conférences, UMR STEF, ENS

Cachan — INRP et IUFM Créteil

Ignace RAK Inspecteur honoraire

Pierre VÉRILLON Ingénieur d'étude responsable de l’unité Processus cognitifs et didactiques des enseignements technologiques, INRP

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SOMMAIRE

Hommage à Alain Durey ...5 Impact de la CAO sur la définition des contenus d’enseignement...7 en génie électronique. Alain DUREY

❄—❄—❄—❄

Quelques orientations introductives pour un bilan ...31 des recherches en didactique des disciplines technologiques

Joël LEBEAUME & Yves CARTONNET

❄—❄—❄—❄

1e partie : bilan des recherches dans les équipes en France

Bilans et questions après dix ans de recherches ...43 sur les éducations technologiques. Bernard HOSTEIN

Problèmes scientifiques et conditions d’étude et ...59 organisations scolaires en éducation technologique :

état des travaux et perspectives. Jacques GINESTIÉ

Un aperçu des vingt dernières années à l’INRP ...71 Pierre VÉRILLON

I- Les recherches sur les enseignements ...73 technologiques et professionnels

Pierre VÉRILLON

II- Politiques de formation de la main d’œuvre et ...85 enseignement professionnel : Quelques points de repère

Madeleine FIGEAT

III- Rapports entre système éducatif et système productif...91 Colette GRANDGÉRARD

Apports et contributions du GDSTC-LIREST ...101 à la didactique des disciplines technologiques

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2e partie : contributions de thèses récentes du GDSTC

Figures des projets, résultats et perspectives ...129 Alain CRINDAL

Unité et cohérence de la formation des professeurs ...151 de technologie au collège

Frédéric GLOMERON

Approche didactique pour la création d’une éducation...165 technologique au lycée

Ignace RAK

Évaluation expérimentale de l'apport pour une formation ...179 d'ingénieurs d'un simulateur informatique en travaux pratiques

de bureau d'études mécaniques Michaël HUCHETTE

Droit coutumier, contrôle et maîtrise de l'espace bâti ...181 et de son environnement dans la société kabyle de la fin du XIXe siècle Mustapha GAHLOUZ

❄—❄—❄—❄ Revues de revues

Introduction à la revue de revues ...187 Joël LEBEAUME

Revue Aster...191 Frédéric GLOMERON

Revue Didaskalia ...199 Olivier FOLLAIN

Trois revues anglo-saxonnes...207 Joël LEBEAUME

The international journal of mechanical engineering education, ...221 Education permanente

Yves CARTONNET

Deux revues françaises en sciences de l’éducation...227 Patrice PELPEL

❄—❄—❄—❄ Communication hors thème

L’enseignement de la technologie en Pologne ...235 Tadeuzs BARSKI

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HOMMAGE À

ALAIN DUREY (1947 - 2002)

Nous publions en ouverture de ces actes, l’hommage rendu à notre collègue dans la lettre du LIREST numéro 52 de janvier-février 2002 et l’article qu’il avait publié dans les Actes du séminaire de didactique des disciplines technologique 1995-1996 : ; Les génies.

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Alain Durey vient de décéder à Marseille. Le LIREST qu'il avait quitté depuis trois ans pour l'UFR STAPS de Marseille est en deuil.

Alain était un des fondateurs du LIREST. Engagé au départ dans la conception, les essais et l'évaluation d'un module d'enseignement d'électronique pour la classe de 4e, expérience qu'il avait utilisée pour sa thèse, il avait ensuite fortement contribué à l'orientation privilégiant l'usage des ordinateurs comme outil de laboratoire pour les sciences physiques.

Depuis toujours attiré par les sports et grand sportif lui même (il a été finaliste de la coupe de France universitaire de rugby), il était ainsi devenu spécialiste des simulations en biomécanique (certains le connaissent encore comme celui qui avait simulé à l'ordinateur le «!coup franc de Michel Platini!»).

Son habilitation étudiait pratiquement les possibilités de traiter des problèmes contemporains avec une physique classique de niveau DEUG, et théoriquement les enseignements qu'on peut en tirer pour une mise à jour des formations à différents niveaux et pour différentes spécialités. C'est sur cette base qu'il était venu à Cachan pour monter une nouvelle équipe de recherche tournée vers la didactique des disciplines technologiques et des sciences dans les filières techniques. Les étudiants de DEA et les doctorants, les chercheurs ont pu éprouver la gentillesse, la disponibilité, la curiosité et la professionnalité qu'Alain Durey a développées à Cachan pendant les années 1990.

Nous partagions depuis trente ans les joies et les peines familiales et professionnelles d'Alain ; nous voulons garder son souvenir et maintenir son exemple.

Jean-Louis Martinand, Philippe Varrin La Lettre du LIREST, 52, janvier-février 2002

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IMPACT DE LA CAO SUR LA DÉFINITION DES

CONTENUS D’ENSEIGNEMENT EN GÉNIE

ÉLECTRONIQUE

Alain Durey

INTRODUCTION

Nous abordons dans cet article la question des contenus de formation dans les textes officiels d’institutions qui ont pour mission ou pour objectif de délivrer des diplômes professionnels dans un domaine donné. C’est le cas par exemple de l’Éducation Nationale qui prépare à plus de 600 diplômes technologiques et professionnels. Comment sont définis ces contenus d’enseignement, par quelles instances et selon quelles modalités ? Comment est prise en compte la question de l’activité professionnelle ?

1. LE CADRE D’ANALYSE

1.1. Les contenus de formation et leur élaboration sociale

Les formations qu’elles soient générales (école) ou techniques et professionnelles (école, entreprise) sont socialement finalisées. Nous nous intéresserons aux relations qui s’établissent entre une formation (à partir du moment ou elle a une visibilité institutionnelle) et la société. Ces systèmes de formation sont chargés de mettre en œuvre des contenus de formation et de délivrer des diplômes sous le contrôle et à la demande sociétale. Ils sont

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aussi des moyens d’action sur la société pour l’adapter ou la transformer. Nous partons donc de l’hypothèse que des liens forts à trouver et à expliciter existent entre ces systèmes de formation professionnelle et la société et plus particulièrement avec les systèmes ou institutions pour qui la formation est destinée. Nous rechercherons ces liens à travers les modes d’organisation et de conception des contenus de formation et des diplômes délivrés. Ces contenus et ces diplômes constituent en tout cas dans nos deux exemples des prescriptions fortes pour les formations et sont révélatrices des jeux et des enjeux qui les déterminent. Nous envisagerons à priori l’existence de liens réciproques entre l’institution cible et le système de formation. Tout d’abord une demande plus ou moins contrôlée par d’autres instances (politiques, syndicales, etc.) de formation provenant d’une institution, d’une entreprise ou d’un ensemble plus complexe (un système de production) à destination d’organismes, d’institutions ou de systèmes (système scolaire) susceptibles de répondre à la demande. C’est le versant adaptation de la formation aux besoins et aux exigences de l’entreprise ou de l’organisme demandeur. Mais il existe aussi un autre sens de la relation ; c’est celui qui naît du système de formation et dont la volonté est d’opérer des transformations au sein même de l’institution cible sans que pour autant la demande ait été formulée. C’est le sens du projet dont les finalités dépassent ou contournent les besoins et les finalités propres de l’institution, de l’entreprise ou du système cible (figure 1). Prendre en compte ce sens de la relation, c’est aussi prendre parti sur une certaine autonomie de la formation qui peut former système et entretenir des relations avec d’autres organismes, institutions ou systèmes que la cible.

Nous aborderons les questions des contenus de formation d’un point de vue didactique à travers les questions de la référence et des disciplines.

1.2. La question de la référence pour les formations

La question de la référence problématise du point de vue didactique les contraintes et les possibles en terme des contenus d’enseignement qui résultent de l’interaction entre le système de formation et les pratiques sociales extérieures à l’école.

Elle sera abordée par la conception d’un cadre d’analyse des relations de similitude et de différence entre les activités des formés et les pratiques sociales prises comme référence pour l’analyse. Selon J.-L. Martinand (1995) il faut analyser ce lien de parenté selon toutes les composantes de la pratique envisagée. « Pour caractériser ces pratiques, il ne suffit pas de prendre en considération les savoirs en jeu : objets et instruments, tâches et problèmes, qualifications et rôles sociaux constituent avec les savoirs, les composantes solidaires d’une pratique ». Le concept de référence ainsi

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défini dans une perspective didactique cherche à établir le lien entre des activités de formation ou scolaires qui mettent l’accent sur l’individu et le développement de ses compétences et des pratiques qui rendent compte de l’aspect social de ces compétences. Ce point de vue élargit celui qui consiste à ne regarder que le lien entre activités de formation et activités professionnelles et impose de prendre en compte de nombreux aspects de la formation qui ne sont pas seulement liés à l’analyse de l’activité professionnelle mais aussi au contexte organisationnel, social et culturel de ces activités. Projet Cible SYSTÈME de PRODUCTION INDUSTRIELLE Pratiques sociales liées à l'Industrie Électrique (qualifications de techniciens) SYSTÈME SCOLAIRE Pratiques d'enseignement Lycées Sections Sciences et Techniques Industrielles Option génie électronique BTS Génie électronique Référence

Quelles compétences non encore existantes à injecter dans le secteur de production de l'industrie électrique et électronique (transformation à long terme).

Projet : Cible :

Référence à double sens

Quelles compétences existantes cibler dans la formation des techniciens (adaptation à court terme).

Figure 1 : Relations entre système scolaire et système de production industriel

1.3. La question des disciplines

Nous allons étudier les contenus et démarches d’enseignement tels qu’ils apparaissent dans les textes officiels définissant les diplômes professionnels. Ces ensembles peuvent former ce que l’on appelle une discipline. Ainsi notre cadre d’analyse des contenus et démarches de formation croisera les questions des rapports entre la formation et ce qui lui sert de référence aussi bien du point de vue des pratiques que des disciplines (Martinand, 1994) (figure 2).

Nous le mettrons en œuvre à propos des nouveaux référentiels de génie électronique dans l'enseignement technique qui rend compte des évolutions qui résultent de la prise en compte des bouleversements liés aux outils de conception assistée par ordinateur. Nous nous limiterons à l'analyse de

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l'impact des changements intervenus dans les pratiques de l'industrie électrique et électronique sur les contenus disciplinaires d'une discipline scolaire jeune et en pleine évolution qu'est le génie électronique. Le génie électronique figure comme un baccalauréat technologique de sciences et technologies industrielles (STI) au même titre que le génie mécanique, le génie civil, le génie électrotechnique et le génie énergétique. Il est aussi le titre d'un diplôme de brevet de technicien supérieur. Nous nous intéresserons aux changements intervenus dans cette discipline de la classe de première des lycées techniques jusqu'au brevet de technicien supérieur. Cette limitation correspond à une unité de termes génie électronique, à une unité de conception des enseignements qui correspondent à une unité de système organisationnel de ces enseignements. Le système de production des diplômes des enseignements techniques et professionnels en France tel que nous allons le décrire ci-après. Pour tenter de cerner ces changements et ces évolutions de la discipline, il faut tout d'abord situer ces transformations au sein même d'un mouvement général des idées et des institutions qui président à la redéfinition des contenus d'enseignement et des cursus scolaires.

Pratiques

Disciplines

école

références

•production •service •recherche •usage .activités et apprentissages .contenus et démarches •sciences •sciences appliquées •génies disciplines académiques pratiques socio-techniques pratiques enseignantes disciplines scolaires

Figure 2 : Références et professionnalités - Martinand (1994)

2. LES RÉFÉRENTIELS DE GÉNIE ÉLECTRONIQUE

2.1. Les principes directeurs et la nouvelle organisation de l'élaboration des programmes de l’Éducation Nationale à partir de 1981

La charte des programmes émane du conseil national des programmes (1992) et tente d'établir les principes qui doivent diriger l'énoncé des programmes pour toutes les disciplines et tous les ordres d'enseignement autour de quelques notions-clefs qui donnent la cohérence à l'ensemble du

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projet, les notions de compétences, d'objectifs, d'évaluation et de contrat. Un des premiers principes qui rompt avec la conception des programmes comme une liste de connaissances place la compétence au centre de ceux ci. « Le programme ne doit pas être un empilement de connaissances incompatibles par son ampleur avec les facultés des élèves. Il doit, à chaque niveau faire la liste des compétences exigibles impliquant l'acquisition de savoirs et savoir-faire correspondants, en prenant en compte les capacités d'assimilation des élèves et en s'assurant de la faisabilité de ce qui est proposé ». L. Tanguy caractérise ainsi le déplacement opéré par la charte des programmes « qui organise et légitime le passage d'un enseignement centré sur les savoirs disciplinaires à un enseignement défini par et visant à produire des compétences vérifiables dans des situations et des tâches spécifiques ».

La création du Conseil National des Programmes (CNP) en 1989 modifie les rapports de pouvoir quant à la définition des contenus d'enseignement. Bien que le CNP ne soit qu'un organisme de conseil et de consultation, son existence et sa composition marquent un élargissement des milieux associés aux décisions et dépossède le corps de l'inspection générale de son pouvoir quasi exclusif. À coté du CNP, les groupes techniques disciplinaires (GTD) sont constitués de spécialistes de chaque discipline des différents cycles d'enseignement sous la direction d'un universitaire. Ces GTD sont chargés, sous la tutelle des directions pédagogiques1 de concevoir les nouveaux

contenus d'enseignement par discipline.

L'enseignement professionnel et technique a produit des idées plus ou moins partagée, et a forgé un certain nombre de méthodes, de catégorisations, de nomenclatures qui président sous des formes variées à l'énoncé des contenus d'enseignement, à leur programmation, à leur évaluation si ce n'est à leur transmission. Parmi ceux-ci, nous retiendrons la méthode d'élaboration des référentiels. « De fait tous les référentiels existants sont construits selon la même démarche qui fait l'objet d'une réglementation, sorte de discours sur la méthode qui codifie ce qui relevait antérieurement d'un empirisme circonstanciel » (L. Tanguy).

2.2. Les commissions professionnelles consultatives (CPC)

Les diplômes technologiques et professionnels (CAP, BEP, Baccalauréats Technologiques et Professionnels, Brevets professionnels, Brevets de techniciens, Brevets de techniciens supérieurs), soit au total 650 diplômes sont élaborés selon une procédure originale au sein des CPC (Commissions Professionnelles Consultatives) qui associent l'ensemble des partenaires

1 Directions pédagogiques ou siègent majoritairement des représentants des grands corps de la haute administration.

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sociaux à la définition des différents domaines. Chaque CPC est composée d’une quarantaine de personnes réparties en quatre collèges, celui des employeurs, des salariés, celui des pouvoirs publics et enfin un collège de personnalités qualifiées (figure 3).

17 CPC

6 représentants employeurs 6 représentants salariés

6 représentants des pouvoirs publics 3 personnes qualifiées

présidé par le Directeur des lycées et collèges

Commission paritaire Consultative

10 Collège employeurs (organisations prof.) 10 Collège salarié (syndicats)

Collège pouvoirs publics

11 Personnes qualifiées

Syndicats enseignants Associations parents d'élèves Chambre de commerce

Conseillers de l'enseignement technique 1 représentant de chaque ministère concerné 2 inspecteurs généraux

1 représentant du CEREQ 1 représentant de l'AFPA

Inspecteurs généraux

Direction des lycées et collèges

CPC 1 10 sous-3 CPC commissions Groupe permanent du comité interprofessionnel consultatif

MINISTÈRE de l'ÉDUCATION NATIONALE

Figure 3 : Organisation des commissions paritaires consultatives

Le processus d'élaboration ou d'actualisation d'un diplôme peut être décomposé en quatre phases :

• La phase d'opportunité, qui a pour but d'apprécier l'intérêt de créer ou non un nouveau diplôme ou de réorganiser un diplôme ou un ensemble de diplômes.

• La phase de mise au point du référentiel des activités professionnelles (appelé auparavant référentiel de l'emploi) qui procède a une analyse des grandes activités que recouvrent les emplois que sont susceptibles d'occuper les futurs titulaires du diplôme. Il s'agit d'une analyse qui se veut prospective (à cinq ou dix ans) et qui suppose que les personnes soient adaptées a leur emploi. Cette phase est fondamentale, car elle est celle des choix entre les différentes fonctions possibles et leur pondération (en intégrant la durée moyenne de la préparation au diplôme). Le rôle des professionnels y est tout à fait stratégique car c'est là que se construit « l'équilibre du diplôme ».

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• Dans la phase de fabrication du référentiel du diplôme, il s'agit de traduire l’analyse des activités professionnelles en termes de compétences à acquérir, de savoirs et de savoir-faire. Cette partie est beaucoup plus pédagogique, et repose donc davantage sur les personnalités du milieu enseignant.

• Enfin, la phase de mise au point des modalités de validation et des aspects réglementaires. La durée du cycle d'élaboration ou d'actualisation d'un diplôme est actuellement en moyenne d'une année.

La description du mode de fonctionnement et de la composition des commissions paritaires consultatives permet de se rendre compte plus précisément des types d’interaction existant entre le système de formation qui est ici l’Éducation Nationale et le système de production de l’industrie électrique et électronique à propos des qualifications de techniciens (figure 4). Le premier constat concerne la position respective des deux systèmes en liaison. Il ne s’agit pas d’un emboîtement (ce qui serait le cas si la formation professionnelle était conçue pour et par le système de production industrielle) mais de deux systèmes distincts dont les buts, les intérêts sont différents. Les CPC sont donc le lieu ou se font les échanges ou s’exercent les pressions, même si en dernier ressort les décisions sont prises par le Ministère de l’Éducation Nationale. La fédération des industries électriques et électroniques présente dans ces conseils insiste sur le rôle essentiel que jouent les formations dans l'amélioration de la compétitivité des industries électriques et électroniques. Elle souhaite en particulier que les analyses des évolutions technologiques puissent être prises en compte dans l'évolution des formations.

En particulier celles qui induisent le plus de changements en matière de compétences, la généralisation des outils informatiques de conception et de simulation, les nouveaux circuits intégrés personnalisés (ASIC), la part de plus en plus importante des logiciels dans les équipements informatiques, le développement de nouveaux systèmes de communication mobile, l'intégration de l'électronique de puissance, l'extension des réseaux locaux industriels. Ces évolutions doivent être prises en compte en ce qui concerne la formation des techniciens qui correspond à des qualifications essentielles dans le fonctionnement des entreprises et qui correspond essentiellement aux diplômes de BTS. En retour les représentants de l’Éducation Nationale veillent à ne pas concevoir des formations trop spécifiques et conjoncturelles afin de garder possibles les adaptations des formés à plus long terme.

Le deuxième constat concerne les personnes impliquées et la méthode institutionnelle de définition des référentiels dans l'enseignement technique et professionnel, méthode qui ne se base que sur le point de vue des

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représentants sociaux (responsables de fédérations, syndicalistes…) sur les activités professionnelles. D.L.C. D.E.S C.N.P. G.T.D. I.U.F.M. D.L.C., C.E.R.P.E.T S.T.I. et S.T.E. Universités Licence Directions Pédagogiques C.P.C. I.G. orientations des enseignements et des formations familles parents d'élèves Conditions Contenus Formation M.E.N. Conditions Contenus Formation Programmes Guides d'équipement stages prof. volontaires pendant et hors vacances élèves élèves apprentis Lycées, collèges C.F.A. M.A.F.P.E.N. technologies et concepts nouveaux enseignants Systèmes de production industries, commerces

CNP : Comité National des Programmes GTD : Groupe Technique Disciplinaire MEN : Ministère de l'Éducation Nationale DLC : Direction des lycées et collèges IG : Inspecteurs généraux

DES : Direction des enseignements supérieurs CPC : Commission professionnelles consultatives IUFM : Institut Universitaire de Formation des Maîtres

MAFPEN : Mission académique de formation professionnelle de l'Éducation nationale CERPET : Centre d'étude pour la rénovation pédagogique de l'enseignement

technique (sciences et techniques industrielles)

Figure 4 : Institutions liées à l'Élaboration des référentiels de l'Enseignement Technique et Professionnel

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Il n’y a pas de considérations sur les activités réelles des personnes au travail et en particulier sur les connaissances opérationnelles pertinentes pour les compétences visées. On peut se poser la question de savoir si cette méthode permet de concevoir des situations pour des activités élèves adaptées et pertinentes pour le développement des compétences réellement mises en jeu dans les tâches demandées.

Enfin le troisième constat est que le contrôle de la formation est opéré en bout de chaîne par l'institution à travers les résultats aux diplômes et les retours des entreprises après embauche de jeunes diplômés ce qui donne des délais d’adaptation très importants.

2.3. Les référentiels des activités professionnelles et les référentiels du diplôme de Brevet de Technicien Supérieur en génie électronique : La question de la référence.

2.3.1. Le référentiel des activités professionnelles

Le référentiel des activités professionnelles cerne et décrit à l'aide d'une terminologie fixe pour tous les activités2 d'un secteur professionnel et ceci

dans la perspective d'un diplôme. • Les rôles sociaux visés

« Pour l'essentiel, depuis leur création, les sections de techniciens supérieurs électronique ont organisé leur formation à partir d'une orientation qui avait pour finalité d'ouvrir aux débouchés offerts par les constructeurs de biens d'équipements électriques et électroniques ». La réflexion produite au sein de cette CPC à tout d'abord amené à constater que les constructeurs des biens d'équipement ont pour un certain nombre d'entre eux fait perdurer des modes d'organisation du travail qui ont généralement limité l'intervention du technicien supérieur aux fonctions d'étude de conception et industrialisation-développement. Par ailleurs l'explosion technologique (microélectronique, informatique) modifie la constitution des systèmes techniques. L'entrée massive de biens et systèmes informationnels dans le secteur secondaire (activité tertiaire propre aux secteurs de la production) comme dans le secteur tertiaire (bureautique) ouvre un champ important d'emplois. Ces bouleversements requièrent selon les référentiels « la présence du technicien supérieur électronique non seulement là où se construisent les systèmes techniques ou les éléments des systèmes mais de plus en plus là où ils sont mis en œuvre, pour les installer, les entretenir, les dépanner, etc. ».

2 Activité : ensemble des tâches effectivement réalisées par la personne concourant à une ou plusieurs fonctions dans l’entreprise selon des conditions d’exercice identifiées (selon la définition officielle C.P.C. nov 91/1,1991).

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• Les activités et les savoirs impliqués

Le référentiel d’emploi définit huit grandes fonctions : étude conception et développement, étude technique, contrôles terminaux, installation, maintenance et dépannage, production, suivi d'affaires, achats. Chacune de ces fonctions est décrite par un certain nombre d'activités une dizaine en moyenne et au total il y a quarante activités différentes. Le référentiel définit ensuite chaque activité en précisant la description de l'activité, soit en disant à quoi elle doit conduire en terme de connaissances (visée épistémique) ou en terme de production (visée pragmatique). Exemple d'activité : analyse fonctionnelle et ou structurelle de constatation d'un système technique (exploitation de schémas, de grandeurs physiques, de caractéristiques technologiques, de logiciels…)

• Les objets, les systèmes, les instruments impliqués par domaines.

Les champs technologiques, regroupent l'ensemble des systèmes et des dispositifs ici appelés domaines, qui ont une même grande finalité et utilisation sociale : les systèmes du domaine, des télécommunications, de l'informatique, de l'instrumentation, grand public, du contrôle automatique de processus. Pour chaque domaine il peut y avoir des catégories de dispositifs comme par exemple dans le domaine grand public on trouve les dispositifs de restitution du son et de l'image, de mémorisation du son et de l'image, de téléphonie et de télématique. Chaque dispositif est ensuite décliné selon les fonctions électroniques rencontrées dans les dispositifs d'une part et les logiciels, structures et composants associés.

2.3.2. Le référentiel du diplôme

Les référentiels du diplôme sont élaborés à partir des référentiels des activités professionnelles, ils définissent les compétences attendues pour exercer une activité dans le secteur professionnel concerné et les conditions dans lesquelles elles doivent être évaluées. Il définit tout d'abord douze compétences terminales qui peuvent être mises en relation avec les intitulés des activités définies dans le référentiel des activités professionnelles. Ce passage non explicité dans le document du référentiel correspond à des prises de décision sur des choix d'activités et à une reformulation opérant des regroupements.

Cette opération a deux conséquences, tout d'abord un recentrage sur les fonctions techniques (étude technique, contrôle, installation et maintenance dépannage) et élimination d'activités liées aux fonctions de suivi d'affaires et d'achats ou de conception et production. Ici on voit bien opérationalisé le choix du profil souhaité du technicien dans l'ensemble des activités du secteur professionnel. La deuxième conséquence est liée au fait que les compétences exprimées ici en terme de verbes d'actions sont isolées des

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grandes fonctions dans lesquelles elles s'insèrent, opérant ainsi une mise à distance de la fonction professionnelle et recherchant une possible généralisation de ces compétences sous la forme de capacités3 qui sont

décrites chacune par un ensemble de savoir faire en deux éléments : mise en situation et comportement observable.

3. LES ÉVOLUTIONS DE LA DISCIPLINE GÉNIE

ÉLECTRONIQUE : IMPACT DES OUTILS INFORMATIQUES

Nous analyserons ici les évolutions de la discipline du génie électronique selon ce qui appartient à l’école (discipline scolaire) et ce qui est extérieur à l’école (discipline académique) et d’autre part en relation avec les pratiques qu’elles soient internes à l’école (les pratiques enseignantes) ou externes (pratiques sociales de référence).

3.1. La méthode d’enseignement de l’Électronique, les choix opérés dans la continuité des anciens référentiels

On peut tout d'abord noter une continuité dans le choix de la nature des systèmes étudiés. « Les systèmes techniques constitués doivent être les supports privilégiés de la formation tant parce qu'ils requièrent au plan méthodologique (vision systémique, approche globale des systèmes, établissement des liens de cause à effet entre la fonction du système et celle des éléments qui la composent et de proche en proche appropriation des fonctions, structures, logiciels, composants) qu'au plan des contenus ». Il s'agit donc de mettre au centre des études, les systèmes électroniques industriels existants et d'utiliser les méthodologies et les outils de l'analyse systémique, de l'analyse fonctionnelle descendante, et d'accéder aux fonctions et aux composants du point de vue des contenus. L'analyse de nombreux documents constructeurs nous a appris qu'il n'y avait pas d'uniformisation des représentations fonctionnelles dans l'industrie, les blocs-diagrammes par exemple qui sont assez utilisés, mélangent un point de vue système en représentant des objets en lieu et place des fonctions. Cette ambiguïté conceptuelle a été levée par l'école en mettant au point une méthode d'enseignement de l'électronique qui formalise et normalise les étapes de l'analyse des systèmes.

3.1.1. L'électronique, une discipline scientifique et technologique

Les programmes d'enseignement de l'électronique articulent analyses systémique, fonctionnelle, structurelle et électrique et s'organisent autour de

3 Définition officielle — Capacité : Manifestation d'aptitudes acquises dans un ou plusieurs domaines. Elle n'est pas mesurable en tant que telle, mais induit des compétences qui elles sont évaluables.

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deux pôles, celui de sciences physiques appliquées et celui de l'électronique appliquée aux systèmes industriels.

Le premier correspond à l'étude électrique des circuits fondamentaux remplissant les fonctions de base communément utilisées dans les systèmes électroniques, la seconde est l'étude d'un point de vue technologique d'objets et systèmes techniques issus des domaines industriels.

3.1.2. Une méthode d'enseignement de l'électronique

La prise en compte de la complexité croissante des objets techniques qui vont devoir être abordés et l'impossibilité d'enseigner toutes les solutions structurelles applicables à toutes les situations existantes, ont contribué au développement d'une méthode française de l'enseignement de l'électronique dans laquelle l'accent est mis sur des invariants existants dans une démarche ou un matériel indépendamment du type de problème donné et de son niveau de complexité. La démarche est systématique et ordonnée de la façon suivante.

Tout d'abord une analyse systémique du système technique dans lequel se trouve l'objet technique à étudier. Les flux de matière d'œuvre entrant et sortant de l'objet permettent à partir du diagramme sagittal de définir la fonction d'usage (figure 5).

Puis une analyse fonctionnelle descendante de l'objet technique commence par une description des grandes fonctions de l'objet à partir de sa fonction d'usage et qui continue par une description des fonctions principales caractéristiques de l'architecture interne de l'objet et enfin des descriptions aussi détaillées que nécessaire des fonctions secondaires réalisant chacune des fonctions principales (figure 6).

Puis une analyse structurelle qui reprend le schéma du dispositif par fonctions secondaires en utilisant les symboles normalisés, pour représenter l'organisation des structures entre elles, de l'agencement des structures correspondant aux fonctions mises en œuvre dans l'objet technique (figure 7).

Enfin une étude électrique par reprise de modèles usuels des grandes fonctions électroniques étudiées dans le cours de physique appliquée (figure 8). En électronique ce sont les aspects technologiques qui sont envisagés, paramètres des composants, vérification des fonctions réalisées, modification d'un paramètre pour adapter la fonction, influence de facteurs non pris en compte dans le modèle électrique, hautes fréquences, température, bruit.

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EDF

Centrifugeuse

Lecture de code barre

Cassettes de Test Lampe Réception optique Module de commande et de traitement Imprimante Clavier Écran UTILISATEUR e a b c d f g h i j k l m n o p q r s e

Figure 5 : Diagramme sagittal

MISE EN FORME ISOLATION GALVANIQUE FS10-11 TRANSFERT DE POTENTIEL FS10-12 INITIALISATION FS10-17 LIMITATION DU COURANT INDUCTEUR FS10-18 MISE EN FORME FS10-13 MEMORISATION FS10-14 ADAPTATION D'IMPÉDENCE FS10-15 ADAPTATION DE PUISSANCE FS10-16 A2 S2 I2 J2 a5 b5 c5 d5 e5 f5 g5 h5 FP10.1 lecture code barre alimentation lampe UV PACKSDE TESTS captage optique centrifugation et agitation captage de vitesse commande et traitement

Figure 6 : Analyse fonctionnelle de degré 1 (fonctions principales) et de degré 2 (fonctions secondaires)

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R C D S Q Q Sortie S Entrée Horloge 1 2 3 4 5 6 4013

Figure 7 : Analyse structurelle

50 100 150 t (ns) 0 D H Q Q 50 100 150 t (ns) 0 50 100 150 t (ns) 0 50 100 150 t (ns) 0

Figure 8 : Vue électrique

Cette approche permet de différencier nettement les différents types d'analyses, fonctionnel, structurel, électrique et formalise le langage de description de chaque niveau, avec sa finalité, ses symboles, ses syntaxes et le sens en référence aux objets de la réalité. Il permet en outre d'assurer par rapport aux systèmes complexes plusieurs niveaux d'analyse dans une approche descendante. Ces types et ces niveaux autorisent plusieurs possibilités d'entrée dans la compréhension des systèmes afin de choisir le mieux adapté à l'action à produire sur le système.

En particulier l'approche d'analyse fonctionnelle est adaptée à une intervention de maintenance, mise en service, réparation, usage qui est celle du technicien supérieur.

3.1.3. Les voies et les modes de transposition

On a ici l'exemple d'une création scolaire de contenus qui ne passe pas par une transposition de savoirs existant dans les pratiques socio-techniques. Les activités correspondantes dans les pratiques n'existent d'ailleurs pas de façon claire (modes de représentation de l'analyse fonctionnelle peu cohérente et non uniformes). Cette création répond cependant à une exigence provenant des activités du technicien en milieu industriel à savoir le travail sur systèmes de plus en plus complexes et utilisant des structures de plus en plus diversifiées. Elle correspond à une volonté de répondre aux exigences nouvelles du métier sans qu'une référence ait pu être prise au départ dans les pratiques sociales. On peut situer son origine à la fois dans les pratiques enseignantes de lycée et dans les ouvrages d’électronique universitaires (disciplines académiques) (figure 9).

(23)

Mét hode d'Enseignement de l'Élect ronique

Pratiques

Disciplines

école

références

disciplines académiques pratiques socio-techniques pratiques enseignantes discipline scolaire

Figure 9 : La méthode d’enseignement de l’électronique : projet du système de formation

3.2- Les choix opérés en rupture avec les anciens référentiels

L'Inspection générale aidée d'une équipe d'une quinzaine d’enseignants a proposé une introduction des outils informatiques (choix du logiciel Viewlogic et leur adaptation pour l'enseignement, expérimentations comparées dans plusieurs classes, référentiels du diplôme et mise en place dans les lycées, guide d'équipement des lycées et financement). Nous allons analyser du point de vue des contenus ce qu’implique cette introduction.

3.2.1- Le logiciel Viewlogic et ses modèles

Le travail de conception part de la conception système en terme comportemental, puis en termes d'ensembles structurels et de découpage physique. Il continue en descendant d’échelle (système, sous-système, module, composant…) tout en articulant les aspects comportemental, structurel, physique, pour aboutir aux comportements élémentaires décrits par des équations différentielles, aux structures élémentaires définies par des transistors des condensateurs et des résistances et les masques (dessins) physiques. Dans ces opérations l'étape précédant le dessin des masques utilise les cellules et les bibliothèques de cellules. Par la description des fonctions élémentaires disponibles et de leurs représentations informatiques (différentes vues) elles servent de base de travail au concepteur.

Tout d’abord les vues fonctionnelles (figure 10) qui peuvent avoir une description comportementale. Celle ci est une modélisation de la fonctionnalité utilisant des représentations de niveau système, telles que les réseaux de Petri, algorithmes, ou langages de modélisation matérielle (VHDL). La vue ressemble à un programme informatique. Ce sont des langages de synthèse, ils permettent de passer de la description à la synthèse automatique ce qui n'est possible qu'en numérique. Elles peuvent aussi être décrites d’un point de vue logique ou électrique ce qui est une

(24)

modélisation de la cellule basée sur une description en portes ou transistors, primitives des simulateurs logiques ou électriques.

USE Work. library. ALL ;

ENTITY dff IS

PORT (reset, clk, d : IN BIT ; q, qb : OUT BIT) ; ENS IF ;

ARCHITECTURE logical OF dff IS COMPONENT inv_gate

PORT (a : IN BIT ; s : OUT BIT) ; END COMPONENT ; COMPONENT nand_gate

PORT (a b : IN BIT ; s : OUT BIT) ; END COMPONENT ; COMPONENT mux_gate

PORT (a b c cb : IN BIT ; s : OUT BIT) ; END COMPONENT ; SIGNAL i, j, lb, j : BIT ;

BEGIN

g1 : inv_gate PORT MAP (clk, clkb) ;

g2 : mux_gate PORT MAP (d, lb, clk, clkb, i) ; g3 : nand_gate PORT MAP (reset, i, l) ;

g4 : inv_gate PORT MAP (l, lb) ;

g5 : mux_gate PORT MAP (l, qb, clk, clkb, j) ; g6 : inv_gate PORT MAP (clk, clkb) ;

g7 : nand_gate PORT MAP (reset, q, qb) ; END logical ;

Figure 10 : Vue fonctionnelle : modèle logique

Les vues structurelles représentées par des symboles utilisés pour l'édition des schémas en général normalisés, tels les schémas électrique ou logique de la cellule exprimé en transistors ou en portes (figures 11 et 12).

Les vues géométriques qui donnent la description de l'enveloppe et des points d'accès suffisante pour un placement-routage d'un circuit.

- Topologie : description de l'enveloppe et des points d'accès suffisante pour un placement-routage d'un circuit (figure 13).

- Géométrie : ensemble des figures géométriques décrivant le dessin des niveaux technologiques et servant à la fabrication du circuit intégré final (figure 14).

Les vues tests qui donnent une description des signaux à appliquer aux

entrées de la cellule, et les réponses attendues sur les sorties (figure 15).

Les vues documentation ou feuilles de spécifications donnent une

description de la fonctionnalité de la cellule, sous forme de texte, de table de vérité ou d'équations booléennes des principales caractéristiques statiques et dynamiques et des conditions d'utilisation. De cet ensemble complet de vues utilisé dans le logiciel, seules seront véritablement exploitées dans les activités des élèves, les vues fonctionnelles et structurelles (figure 16).

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Clk D Reset Q Qb g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 I LB L J Clk D Reset Q Qb

Figure 11 : Schéma logique de bascule D Figure 12 : Symbole debascule D

D FF Qb Reset Q D Clk

Figure 13 : Vue géométrique : topologie

Figure 14 : Vue géométrique : géométrie

Reset Clk D Q Qb Commentaire 0 0 1 0 1 Initialisation 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 mémorise ' 1 ' 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 mémorise '0' 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 remise à zéro 0 0 1 0 1

Figure 15 : Vue test : séquence de test

(26)

Table de vérité Caractéristiques électriques (1)

Reset Clk D Q Qb Paramètre Typique Unit

0 X X 0 1 Vt tension de seuil 2,5 V

1 / 0 0 1 C, capacité d'entrée Reset 0,05 pF

1 / 1 1 0 Clk 0,06 pF

1 0 X Q Qb D 0,09 pF

1 1 X Q Qb Cpd Capacité équivalente de dissipation 1,45 pF Caractéristiques dynamiques (1) Paramètre de (entrée) vers (sortie) Typique Unité Tpl H Clk 1,2 6 ns TplH Clk Q 1,54 ns TplH Clk ab l, 14 ns TplH Clk Qb 1,25 ns TplH Reset Q 0,57 ns TplH Reset Qb 1,56 ns DTplh Clh Q 1,16 ns/pF DTplll Clk a 1,32 ns/pF DTplh Clk ab l, 32 ns/pF DTplh Clk Qb 1,30 nslpF DTplh Reset a 1,32 ns,'pF DTplh Resel Qb 1,32 ns/pF Tsetup 2,00 ns Thold D 0,25 ns (1)

Tpwidth Clk 3,30 ns Tension d'alimentation VDD = 5V

Tpwidth Reset 3,00 ns Température ambiante Tamb = 25°C

Figure 16 : Vue documentation : feuille de spécification

3.2.2. L'ordinateur poste de travail privilégié de l'élève

L'analyse des commentaires relatifs à l'enseignement rénové de l'électronique en classe de technicien supérieur permet de mettre en évidence ce qui change fondamentalement dans les nouveaux référentiels, c'est l'introduction de l'ordinateur avec les outils Viewlogic comme poste de travail privilégié de l'élève. Le texte officiel précise que l'étude fonctionnelle et structurelle de l'objet technique s'appuie le plus souvent sur des activités de simulation et en tant que de besoin sur des activités expérimentales. C'est à dire que la logique qui est communément celle des enseignants, à savoir ce qui ne peut pas être fait expérimentalement est traité en simulation, cette logique est inversée. Cette rupture dans la pensée

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des enseignants reste probablement le plus gros obstacle à la mise en place effective de ces nouveaux référentiels. Elle pose également le problème de la formation initiale des enseignants, et surtout de leur formation professionnelle qui ne peut pas ignorer ces évolutions. Que ce soit pour le professeur ou pour l'élève la question du niveau de savoir faire exigible et nécessaire pour l'utilisation fructueuse des outils logiciels reste posée.

3.2.3. Avec ces nouveaux outils apparaissent aussi des objets nouveaux

Tous les 18 mois, le nombre de transistors intégrables sur une puce double. Les logiciels de conception tel Viewlogic sont adaptés à cette évolution et à l'intégration des circuits. En conséquence les objets qu'ils sont susceptibles de montrer et de traiter se déplacent également et se modifient, ils vont de plus en plus vers la microélectronique d'une part et plus en relation avec l'informatique d'autre part. Les objets proprement dit sont plus intégrés (moins de cartes à circuits imprimés). La tendance générale est la réduction des circuits de connexion qui amène une plus grande intégration. Les objets électroniques visés sont certes les cartes imprimées mais aussi tous les circuits aux différents niveaux d'intégration, des SSI (small scale intégration) aux VLSI (very large scale integration) et les circuits à la demande, PLD (programmable logic device), ASIC (Application spécific integrated circuits).

3.2.4. Vers une nouvelle pensée technique du technicien en électronique

Ces aspects seront abordés du point de vue des concepts, et des normes. Ce qui évolue du point de vue conceptuel, c'est le recours plus systématique et plus automatique aux modèles à travers l'usage de logiciels. L'électronique a toujours utilisé des modèles, mais ils n'ont jamais été aussi variés et jamais aussi facilement à disposition des utilisateurs. Avant même de les avoir étudiés on peut les manipuler, cela pose un problème de choix de ces modèles et de capacité raisonnée de choix des modèles en fonction des problèmes et des situations, qui doit être un des objectifs de la formation des enseignants. Sachant que pour un composant on peut avoir à disposition plus de 100 modèles différents dans les différentes bibliothèques. Un des problèmes est de pouvoir se retrouver dans la lecture des modèles qui ne sont pas encore tous définis selon des normes standardisées. La normalisation évolue elle aussi, mais elle est un mode d'entrée obligatoire dans les bibliothèques de composants.

Cet exemple montre une liaison avec les pratiques sociales qui est du type référence. C'est la pratique qui guide et oriente les choix des activités, des outils, des objets manipulés et des rôles sociaux à atteindre pour les techniciens et en conséquence qui oriente organise la formation professionnelle des formateurs de techniciens. Ce qui est en jeu finalement

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c'est l'adéquation des compétences visées par la formation avec les compétences nouvelles souhaitées dans les entreprises compte tenu de l'évolution des professions. Cette étude s'est pour l'instant limitée à l'analyse des propositions curriculaires, reste à voir comment celles ci vont être réellement appliquées dans les classes, et comment le système éducatif au niveau des lycées et des classes va encore modifier et transformer ces propositions. Il est alors certain que la formation des maîtres sera un facteur décisif dans l’évolution des transformations.

3.2.5. La circulation des outils et des objets

Par le biais du logiciel Viewlogic s’est opéré un impact direct entre les pratiques socio-techniques de référence et les transformations des contenus scolaires du niveau 2 et 3 (baccalauréat technologique et techniciens supérieurs) (figure 17).

Le choix d'un logiciel professionnel pour ces formations entraîne un lien fort entre modèles, objets et outils. Par ailleurs ce choix établit une liaison directe entre les milieux de l'industrie et l'école avec un bouleversement radical de la discipline scolaire en mettant au centre des activités de l'élève, le dispositif informatique. Les objectifs de la formation ont été repensés en fonction des bouleversements apportés par les outils d'IAO, CFAO, dans l'industrie. Les compétences visées pour les formations tentent de concilier une meilleure adaptation aux changements dans la profession, mais aussi une meilleure connaissance des nouvelles méthodes et des nouveaux outils qui s'y rapportent.

Outils de CAO (Modèles,objets,problèmes)

Pratiques

Disciplines

école

références

disciplines académiques pratiques socio-techniques pratiques enseignantes disciplines scolaires

Figure 17 : Impact des outils informatiques sur la discipline génie électronique : Demande du système de production

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5. CONCLUSION SUR LES RAPPORTS ENTRE LE SYSTÈME DE FORMATION ET LE SYSTÈME DE PRODUCTION

INDUSTRIELLE

Cet exemple de constitution et d'évolution des contenus disciplinaires prescrits, liée à une formation professionnelle de techniciens supérieurs en électronique montre les relations institutionnelles établies entre le système scolaire et le système de production dans le secteur de l'Industrie électrique et électronique. Ce lien est ici à double sens. Tout d'abord, un lien qui correspond au projet éducatif et qui tente de répondre aux évolutions souhaitées à long terme en terme de compétences non encore existantes à injecter par le biais des formés dans le secteur industriel visé (méthode d’enseignement de l’électronique). Mais aussi un lien qui tente de répondre à plus court terme aux exigences du secteur industriel visé en terme de compétences non encore prises en compte dans la formation et qu'il serait souhaitable d'intégrer pour une meilleure adaptation à la situation professionnelle actuelle (utilisation des outils de CAO)

Le deuxième apport de cette étude concerne la nature et les voies de transposition qui sont opérées pour définir les nouveaux contenus d’enseignement.

La relation établie est directe entre les pratiques et les contenus scolaires par l'importation d'un outil professionnel le logiciel Viewlogic. Cet outil importe avec lui des nouveaux objets et des nouveaux modes (par exemple les ASIC) de représentation de ces objets (les différentes vues disponibles). Il s'agit là de combler un écart entre les pratiques professionnelles et les activités scolaires et de mettre en avant de nouvelles compétences liées à ces outils (statut social) et à ces nouveaux objets. Il faut cependant noter que la finalité de ces nouveaux référentiels n'est pas de former professionnellement à l'utilisation d'un logiciel particulier, ni de former à la conception, mais d'utiliser ces nouveaux environnements pour former des techniciens pour d'autres compétences (mise en œuvre, dépannage) en visant aussi des transmissions de savoirs en électronique (statut scientifique) à travers les représentations disponibles dans ces outils.

La méthode d'enseignement de l'électronique peut être considérée comme un projet de transformation à plus long terme des compétences des agents de production du système industriel. Elle ne correspond pas en effet à une méthode existante dans les pratiques de techniciens électronique, en tout cas au début de son introduction dans le système scolaire. Même si aujourd'hui cette méthode a diffusé dans les milieux industriels, elle reste une élaboration universitaire et un objet d'enseignement universitaire et scolaire.

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RÉFÉRENCES

BONNEMAISON, J.-P. (1995). Enquête sur l'utilisation des outils de CAO-DAO. Mémoire de stage tutoré du DEA de Didactique des Disciplines, ENS Cachan, Cachan.

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De VRIES, M.J. (1992). Appoaches to technology education and the role of advanced technologies : an international orientation. In Gordon, A. (Ed.), Advanced Educational Technology Education. NATO ASI Series. Berlin-Heidelberg-New-york : Springer.

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(1994), Guide d'Équipement, Brevet de Technicien Supérieur Électronique. Ministère de l'Éducation Nationale, Direction des lycées et collèges (1994), Référentiel des activités professionnelles, Brevet de Technicien

Supérieur Électronique, Génie Électronique. Ministère de l'Éducation Nationale, Direction des lycées et collèges

(1994), Référentiel du diplôme, Brevet de Technicien Supérieur Électronique, Génie Électronique. Ministère de l'Éducation Nationale, Direction des lycées et collèges

Commentaires relatifs à l'Enseignement de l'électronique. Annexe jointe à la note de service n°93.258 du 5 Août 1993.BO n°28 du 2 septembre 1993, pp 2359-2368.

Rapport d'expérimentation du Logiciel Viewlogic au Lycée Diderot.

(1995), Bibliothèque de cellules pour circuits intégrés, Techniques de l'Ingénieur, traité d'électronique, E3510, pp 2-15

(32)
(33)

QUELQUES ORIENTATIONS INTRODUCTIVES POUR

UN BILAN DES RECHERCHES EN DIDACTIQUE DES

DISCIPLINES TECHNOLOGIQUES

Joël Lebeaume & Yves Cartonnet

Si le titre précise le thème du séminaire, il informe peu de sa problématique générale. Un bilan peut en effet être quantitatif ou qualitatif, dresser un inventaire exhaustif des recherches, des problématiques, des objets, des méthodologies…, présenter les résultats et les acquis, identifier les espaces investis et les domaines inexplorés, confronter les résultats… L'intention est sans doute de faire ce bilan selon ces multiples facettes mais surtout en tentant de faire le point sur les tendances afin de mieux situer les problématiques de recherche et leurs enjeux sociaux, éducatifs et scientifiques.

Ces orientations du séminaire répondent à plusieurs motifs à la fois d'ordres conjoncturels et scientifiques. Les premiers s'inscrivent dans une préoccupation du GDSTC-LIREST à l'heure du développement du laboratoire et de son nouveau projet scientifique avec de nouvelles extensions de ses thèmes de recherche (projet de l'ERT Domédia notamment). À cette exigence d'appropriation de la mémoire des travaux et à cette nécessité de forger la culture du laboratoire, sont également associés des motifs conjoncturels liés à l'évolution des équipes de recherche françaises spécialisées en didactique des disciplines technologiques.

Plus largement, ce bilan propose de situer les recherches dans le domaine de la recherche en éducation. En effet, l'organisation nationale de la

(34)

recherche avec le PIREF, l'intérêt porté aux recherches contextualisées et finalisées, les demandes de synthèse… tendent à susciter ce bilan pour mieux projeter les développements à venir. Dans le même esprit, il convient aussi de situer la didactique des disciplines technologiques par rapport aux sciences de l'éducation dont les revues contribuent à la diffusion des travaux et dont la section du CNU demeure l'instance d'évaluation des travaux des chercheurs. Du point de vue social enfin, ce bilan est important afin de situer les apports de la recherche pour le développement des enseignements technologiques à une date où les disciplines technologiques se transforment sous l'impact des environnements informatisés, de l'évolution des qualifications, de la diminution des effectifs mais aussi des mouvements réguliers de contestation de l'approche du monde de la technique dans l'enseignement général.

Les motifs d'ordre scientifique concernent les apports des recherches, travaux et études. En effet, il est important de discuter ces contributions, faits établis et concepts élaborés, afin de situer et de critiquer les cadres de référence des recherches, d'identifier et de caractériser les orientations des équipes en France. Plus largement, le développement des recherches incite à mieux connaître les recherches dans une dimension internationale. Ce bilan est enfin motivé par la nécessité de caractériser les travaux de recherche en didactique des disciplines technologiques.

L'organisation du séminaire en deux grandes parties répond à ces différentes intentions, d'une part des synthèses sur les contributions spécifiques des équipes (GDSTC-LIREST ENS Cachan, INRP, CIRADE Aix en Provence, LADIST-DAEST Bordeaux) ; d'autre part un examen systématique des publications dans les revues spécialisées, francophones et anglophones et dans les revues françaises de sciences de l'éducation.

Au-delà du repérage de la visibilité de la didactique des disciplines technologiques, la préoccupation du séminaire est aussi de tenter d’identifier l’unité de cette didactique parmi la diversité — voire l’hétérogénéité — de ses productions et de ses publications. Il s’agit aussi d’identifier l’ensemble des travaux menés dont certains, parfois, n’ont donné lieu qu’à des rapports internes voire confidentiels et qui restent méconnus par la communauté.

Quelles sont ainsi les tendances actuelles de la didactique des disciplines technologiques ? Comment caractériser ce domaine de recherche ? Quelles en sont les problématiques ? Quels sont les apports disponibles ? Quels sont les enjeux sociaux et éducatifs qu’elle prend en charge ? Comment les recherches contribuent-elles à la didactique des disciplines technologiques, dans l'élaboration de ses cadres théoriques et de ses outils d'investigation ?

(35)

Ce bilan des recherches en didactique des disciplines technologiques est limitée aux quarante dernières années, c’est-à-dire à partir de la constitution à la fois de la recherche en éducation et des enseignements technologiques dans le système éducatif. Cette période limitée n’occulte pas les propositions antérieures d’organisation des enseignements, par exemple celle de Guémied qui suggérait pour les écoles d’apprentis, dès 1865, « d’extraire l’unité parmi la diversité des œuvres infiniment variées produites par l’homme » et qui proposait un regroupement empirique des savoir-faire et le choix du bois et du métal comme domaines techniques permettant d’étudier la transformation des matériaux, les modes d’action des outils, les gestes et les principes élémentaires ainsi que les opérations techniques fondamentales1. Avant la qualification « didactique » dans son

acception contemporaine, d’autres propositions, réflexions, études concernant les contenus ont ainsi été suggérées sous les étiquettes de « pédagogie spéciale » ou de « méthodologie spéciale ».

Depuis les années 1960, le point de vue didactique s’est en effet progressivement installé dans la recherche, se distinguant des perspectives sociologiques, psychopédagogiques ou psychologiques. D’une façon très schématique, à partir des thèses soutenues et des programmes de recherche, des évolutions sont identifiables (cf. annexe).

Les travaux de la décennie des années 1960 se situent dans la lignée des préoccupations de A. Léon, c’est-à-dire d’une part l’histoire de l’enseignement technique et d’autre part des recherches centrées sur les « compétences », à orientation psychologique, et dictées par les contraintes de l’orientation professionnelle. Ces années de restructuration du système éducatif coïncident avec l’institutionnalisation des segments scolaires qui seront ultérieurement stabilisés.

La décennie des années 1970 correspond à la naissance de l’enseignement technologique proprement dit. Les travaux majeurs se situent autour de L. Géminard, J. Chabal et Y. Deforge et s’orientent vers des propositions de contenus nouveaux. Parallèlement la référence psychologique et pédagogique se développe ; elle conduit notamment à la thèse de P. Rabardel et aux travaux à orientation psychopédagogique de M. Postic. Cette période ouvre ainsi des problématiques centrées sur les contenus, l’enseignement et la psychologie cognitive.

1 « La géométrie pour la maîtrise de la mesure et la forme, les opérations qui génèrent

les formes géométriques (dresser, aplanir, ajuster, tourner), les matériaux (connaissance), les outils qui se rapportent aux propriétés des matériaux (percussion, tranchants à lame, servant à diviser comme les scies, la lime et le tour) ; les mouvements (rythmé, mesuré, dans une direction, rectiligne… corroyage au rabot) ». GUEMIED (1865) L'unité dans la diversité. Revue de l'enseignement professionnel,

(36)

Au cours de la décennie des années 1980, la préoccupation pour l’éducation technologique initiée dans la décennie précédente notamment au cours des travaux de la commission Lagarrigue, devient plus prégnante. La mise au point d’enseignement conduit à formuler le concept déterminant de « pratiques sociales de référence » (Martinand, 1983). Parallèlement, les travaux à dominante sociologique (B. Charlot, M. Figeat, V. Isambert-Jamati, S. Rambour) mettent l’accent sur les distinctions de l’éducation technologique. À cette date, le programme de recherche de l’INRP, « Objets Matériels Fabriqués », coordonne un ensemble de travaux de comparaison européenne de cet enseignement (W. Hörner), des difficultés de sa mise en œuvre dont les causes de résistance à l’introduction des activités technologiques à l’école et au collège ainsi que des approches plus psychologiques qui font l’hypothèse générale que les interactions avec des OMF sont pour les sujets des sources d’acquis sur le plan cognitif et qui étudient la nature des acquis, les processus qui les engendrent, les activités susceptibles de les générer. Par exemple, des recherches concernent la découverte de la conduite d’un bras manipulateur, l’anticipation de moyens d’engendrement de surfaces et l’apprentissage de la conduite du tour.

La décennie des années 90 est marquée par l’universitarisation de la didactique des enseignements technologiques. Elle se cristallise en particulier avec la création du GDSTC-LIREST et son implantation à Cachan en 1991. Elle s’accompagne d’une production importante de thèses sur les questions d’enseignement et d’éducation technologique. Au milieu des années 1990, des emplois d’enseignants-chercheurs sont publiés avec des profils clairement identifiés « didactique de la technologie ».

Les actes du séminaire sont présentés selon les deux parties de son organisation. La première est composée des présentations de l’état de l’art dans chacune des équipes en France : LADIST-DAEST à Bordeaux, CIRADE à Aix en Provence et Marseille, INRP à Paris puis GDSTC-LIREST à Cachan. Les recherches du GDSTC sont accompagnées d’une présentation des contributions des thèses les plus récentes. La seconde partie est une revue des revues francophones et anglophones. Enfin, un texte de Tadeusz Barski présente l’enseignement de la technologie en Pologne.

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ANNEXE :

Quelques repères parmi les travaux universitaires : Présentation chronologique (actualisée à la date de publication des actes)

Mémoire d’habilitation à diriger des recherches (HDR) ou thèses d’État

MARTINAND, J.-L. (1982). Contribution à la caractérisation des objectifs de l'initiation aux sciences et techniques. Thèse d’État non publiée, Université Paris XI-Orsay, Orsay.

RABARDEL, P. (1993). Les activités avec instruments. Mémoire d’HDR, Université Paris 8, Paris.

RUFFIER, J. (1995). L'efficience productive. Quinze ans de recherches sur la maîtrise des systèmes techniques complexes. Mémoire d’HDR, Université Lyon 2, Lyon.

JACOMY, B. (1997). Diffusion des sciences et des techniques. Recherches en muséologie technique. Conceptions et réalisations muséales dans le domaine des techniques. Mémoire d’HDR, Université Paris XI, Orsay. HOSTEIN, B. (1998). L'enseignement des techniques ou comment

assembler la pensée et l'action dans les formations. Mémoire d’HDR, Université de Bordeaux, Bordeaux.

LEBEAUME, J. (1999) Perspectives curriculaires en éducation technologique. Mémoire d’HDR, Université Paris XI, Orsay.

PELPEL, P. (1999). Apprendre et faire. Mémoire d’HDR, Université Lille 3, Lille.

GINESTIÉ, J. (2000). Contribution à la constitution de faits didactiques en éducation technologique. Mémoire d’HDR, Université de Provence, Marseille.

CARTONNET, Y. (2000). L'actualisation de la technologie structurale pour la formation de la technicité d'un concepteur de produits industriels. Mémoire d’HDR, Université Paris XI, Orsay.

ZAPATA, A. (2003). La nécessité d’une épistémologie des pratiques. Mémoire d’HDR, Université de Nancy 2, Nancy.

Figure

Figure 1 : Relations entre système scolaire et système de production industriel
Figure 2 : Références et professionnalités - Martinand (1994)
Figure 3 : Organisation des commissions paritaires consultatives
Figure 4 : Institutions liées à l'Élaboration des référentiels de l'Enseignement Technique et Professionnel
+7

Références

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