Jean-Sébastien Dubé

L’APPI en génie électrique et en génie informatique

Pérenniser l’innovation pédagogique

Photo : Université de Sherbrooke

En décembre 2014, les étudiants de la 10e cohorte formée selon l’approche par problèmes et par projets en ingénierie (APPI) au Département de génie électrique et de génie informatique ont terminé leurs études. Les initiateurs qui ont lancé cette réforme majeure en 1998 ont soit pris leur retraite récemment ou la prendront dans les prochaines années. Il appartient maintenant à de nouvelles générations de formateurs de perpétuer cette façon d’enseigner. Voilà qui pose la question : est-ce qu’une innovation pédagogique de cette envergure peut se poursuivre et continuer à évoluer en l’absence de ceux qui l’ont d’abord rêvée et portée? Entretien avec deux professeurs qui portent désormais ce flambeau.

Charles-Antoine Brunet est arrivé en janvier 2000 au Département de génie électrique et de génie informatique, alors que la première cohorte des programmes réformés démarrait en septembre de la même année. S’il n’a pas participé aux réflexions initiales menant à la réforme, il en a appliqué les principes dès ses premières expériences d’enseignement. Aujourd’hui, il dirige le programme de baccalauréat en génie informatique.

Éric Plourde s’intéresse depuis longtemps à la pédagogie universitaire. Avant son doctorat en génie électrique, il a fait des études en enseignement postsecondaire à l'Université de Montréal en 2004. Enseigner à Sherbrooke était son premier choix précisément parce que le Département est dynamique sur le plan de la pédagogie : «Tout le monde embarque», affirme-t-il. Il est professeur adjoint depuis novembre 2011.

Des résultats qui donnent toute sa valeur au diplôme

Charles-Antoine Brunet, directeur du programme de baccalauréat en génie informatique
Charles-Antoine Brunet, directeur du programme de baccalauréat en génie informatique

Rappelons que l’APPI est «une formule pédagogique où les leçons magistrales sont remplacées par des unités d’apprentissage par problèmes». Sous l’encadrement de tuteurs (professeurs et chargés de cours), «les étudiantes et les étudiants […] collaborent autour de la résolution d’un problème d’ingénierie afin de développer des compétences […] spécifiques à chaque unité».

Le Département de génie électrique et de génie informatique est toujours le seul au Québec – et semble-t-il au Canada – à fonctionner entièrement en APPI. En mars dernier, il a reçu le prestigieux prix ECEDHA 2014 Innovative Program pour ses programmes de baccalauréat. Le prix est remis par l’Association des directeurs de départements de génie électrique et de génie informatique (Electrical and Computer Engineering Department Heads Association), un organisme nord-américain qui regroupe la plupart des institutions d’enseignement du génie électrique et du génie informatique aux États-Unis et au Canada (dont Toronto, MIT et Stanford).

Lorsqu’on les interroge, les étudiantes et étudiants confirment être venus spécifiquement à Sherbrooke pour le système coop et pour l’APPI. Ils en ont entendu parler par des amis, de la famille. Malgré la décroissance démographique, malgré l’éclatement de la bulle technologique au début des années 2000, malgré l’inquiétude des parents aux premières années de cette méthode, les cohortes sont pratiquement pleines.

Bien sûr, quelques étudiants quittent en début de parcours parce qu’ils ne sont pas à leur place ou que la méthode ne leur convient pas… Il est certain que l’APPI demande une grande capacité d’adaptation : en plus de l’université et de la vie loin du domicile familial, les étudiantes et étudiants doivent s’adapter à une nouvelle façon d’apprendre. Toutefois, au bout d’un semestre, la majorité d’entre eux ne veut pas retourner à une approche magistrale.

Les employeurs considèrent que les diplômés en génie électrique et en génie informatique des programmes réformés de l’UdeS font preuve d’autonomie, de débrouillardise, qu’ils fonctionnent bien en équipe, comparativement aux diplômés d’autres universités. Le travail collaboratif est au cœur de la vie de l’ingénieur : «Certains patrons estiment que nos diplômés prennent une à deux années de moins à s’intégrer dans les milieux de travail», explique Charles-Antoine Brunet.

Leurs aptitudes à la résolution de problèmes les préparent à l’industrie, puisqu’ils ont été confrontés à des situations réalistes de travail tout au long de leurs études. Au moment de diplômer, les étudiantes et étudiants de l’UdeS auront développé sept projets différents dont un majeur pendant les sessions 7 et 8. Leurs compétences appliquées en conception, planification, gestion et suivi de projets sont donc particulièrement aiguisées.

L’APPI permet même parfois de couvrir davantage de matière qu’à travers des cours magistraux. Le professeur Brunet rejette un vague mythe à l’effet que les étudiants de Sherbrooke seraient moins forts en mathématiques ou en technique. «Cette perception est erronée puisque nos programmes sont agréés par le Bureau canadien d’accréditation des programmes d’ingénierie, dit-il. Nous répondons à toutes leurs normes. Nos étudiants sont d’un excellent niveau.»

Éric Plourde mentionne combien le contact avec les étudiants est étroit : «L’APPI permet de les connaître de plus près, dit-il. Dans les tutorats, on est littéralement assis avec eux.» Il constate que certains professeurs ont même commencé à donner leurs cours de maîtrise en mode APPI.

Des défis constants

Éric Plourde, professeur à la Faculté de génie
Éric Plourde, professeur à la Faculté de génie

Si ces résultats probants sont au rendez-vous, cela ne signifie pas qu’enseigner en APPI soit de tout repos. «On n’est jamais seul dans son bureau à préparer son cours. On fonctionne en équipe de sessions, on partage le matériel pédagogique… Cela suscite des discussions entre collègues», souligne Charles-Antoine Brunet.

Le professeur Plourde considère quant à lui que l’APPI représente un réel défi sur le plan des connaissances disciplinaires : «Il faut être prêt à tout parce que l’on contrôle peu le déroulement d’un tutorat, dit-il. On n’a pas toujours réponse à une question ni beaucoup de marge de manœuvre pour digresser.»

Le professeur Brunet enchaîne : «Nous travaillons davantage comme des coachs et certains enseignants sont moins à l’aise avec ce rôle.» Il estime d’ailleurs qu’il faut que les tuteurs se disciplinent pour ne pas «repartir en mode magistral». Le rôle de maître est valorisant pour le professeur et il est aisé pour les étudiantes et étudiants de simplement s’asseoir et écouter.

C’est que l’APPI suppose que les étudiants participent au processus de formation et s’investissent dans leurs apprentissages. Les enseignants ne sont pas les seuls responsables de l’acquisition de connaissances ou d’habiletés. C’est d’autant plus exigeant que l’organisation très imbriquée des divers modules rend les reprises difficiles en cas d’échec.

Enfin, l’organisation logistique de l’APPI amène une charge administrative importante. Le directeur de programme le confirme : depuis 15 ans, on fait face aux mêmes défis administratifs, tant au niveau de la répartition des locaux que de la pondération des notes. Comme l’évaluation de divers acquis doit être associée à des activités pédagogiques distinctes, plusieurs APP ou projets donnent chacun une partie de la note d’une activité pédagogique inscrite sur le bulletin. «C’est comme essayer de faire entrer un carré dans un trou rond», résume Charles-Antoine Brunet.

Pas d’APPI 2.0, mais l’APPI 1.1… 1.2… 1.3…

Au Département de génie électrique et de génie informatique, on discute de l’idée d’un APPI 2.0, explique Charles-Antoine Brunet. Pourtant, la réforme des programmes de génie électrique et de génie informatique est bel et bien complétée. On ne reviendra pas 15 ans en arrière. «La formule de l’APPI est connue, elle fonctionne bien, mais elle est toujours à améliorer, à moduler… progressivement», croit Éric Plourde. Les programmes exigent un entretien continu, supposent un questionnement constant afin que la matière passe toujours mieux. Les nouveaux professeurs interpellent les vétérans sur les façons de faire bien ancrées…

S’il n’y a pas de remise en question majeure de la réforme à l’horizon, la façon de structurer les problèmes et les projets permet certaines expériences au fur et à mesure de la présentation des divers modules. Par exemple, les sessions 1 et 2 de même que le projet de la session 4 ont été revus au complet. La session 5 en génie électrique a été transformée partiellement. Reste les sessions 3 et 6 qui seront les prochaines à être éventuellement «rénovées».

Quel avenir pour l’APPI?

Du reste, des mécanismes d’amélioration continue, d’assurance qualité et des boucles de feedback ont été mis en place : bilans de session avec les étudiantes et étudiants, réunions regroupant tous les tuteurs d’un module, d’une unité, d’une session… Ces dispositifs favorisent la pérennité du programme.

Même si la tentation est grande, on ne veut pas revenir à du «magistral en silo». Certains enseignants se sont fait un peu les «chiens de garde» de la réforme. Ils s’assurent que les programmes restent intègres par rapport aux concepts de base, malgré les tiraillements inévitables qu’amènent les fluctuations de ressources.

On ne veut pas dénaturer la méthode. Pour Charles-Antoine Brunet, «il est important de se rappeler pourquoi on fait les choses d’une certaine façon». Par exemple, il y a une raison qui explique pourquoi on retrouve un maximum de 50 étudiantes et étudiants lors des séances procédurales, pourquoi les tutorats en comptent entre 10 et 12. L’APPI fonctionne parce que le ratio d’un enseignant pour 50 étudiants le permet. Au-delà, ce contact privilégié avec les étudiants, cet encadrement de qualité seraient impossibles.

Les professeurs de génie électrique et de génie informatique qui, dès 1998, s’inquiétaient de l’absence de nombreux étudiants lorsque du matériel de cours était déposé sur le serveur du Département devaient être un peu visionnaires… C’est ce constat qui les a amenés à repenser l’enseignement en classe pour le rendre plus pertinent. Aujourd’hui, le professeur Brunet estime que les baccalauréats réformés de l’UdeS sont mieux préparés que bien d’autres pour résister aux MOOC (massive open online courses) et à une certaine perte de clientèle liée à la grande disponibilité de contenus et de formation en ligne.

Pour en savoir plus sur l’APPI à l’Université de Sherbrooke

Département de génie électrique et de génie informatique, L’apprentissage par problèmes et par projets en ingénierie – Document d’information, Faculté de génie, Université de Sherbrooke, novembre 2002 (révisé en août 2003), 31 p.

Article paru dans Perspectives SSF, le bulletin de veille du Service de soutien à la formation