Quelle éducation numérique pour l’Ingénieur Informatique et Télécom ?

J’avais botté en touche quelques sujets pendant les vacances (voir le billet Associer approche système, technologie, culture et économie numériques, pour la formation et l’innovation dans lequel je cite notamment le rapport de l’association Pascaline : économie numérique, innovation et enseignement : quelles conséquences ? )

En quoi l’accès numérique généralisé concerne les élèves ingénieurs, et donc leurs enseignants (également chercheurs …) ? En fait à trois niveaux, dont deux devraient être communs à tous les citoyens :

1. La litéracie numérique en tant que compétence, j’entends ici à la fois la capacité à gérer, produire et partager de l’information et la capacité à le faire en groupe et dans un environnement social. Cela veut également dire comprendre l’écologie du numérique (les enjeux sociétaux, les modèles économiques …). C’est un élément fondamental pour permettre le débat social. Le niveau de compétence atteint par ces élèves doit être suffisant pour qu’il puissent être vecteurs d’innovation ;
2. L’utilisation de l’environnement numérique pour apprendre et gérer la connaissance, et ce dans un contexte social (qui démarra au niveau de l’esprit de promo tel qu’on le connaissait au siècle dernier et qui s’étend aujourd’hui bien au delà dans les réseaux sociaux) ;
3. L’action de l’ingénieur est d’abord technique. Il doit donc être capable d’imaginer, de concevoir et de développer les services numériques innovants. Ce domaine doit donc faire partie intégrante des enseignements qui lui seront proposés. À ce niveau, il est indispensable qu’il maitrise les fondements de l’informatique et des traitements numériques en général, et qu’ils soit capable de les intégrer dans le cadre d’une vision système.

Dans les projets d’innovation, nos élèves intègrent actuellement systématiquement les aspects sociaux dans les systèmes qu’ils proposent, ils doivent maintenant apprendre à y intégrer les aspects mobiles, d’agrégation des données, et d’accès systématique à l’information et au cloud.

Demain, ce sera par exemple l’interaction entre tous ces équipements et tous les objets (Internet des objets) pour des actions coordonnées. Peut être imaginera-t-on également de telles actions de groupes entre utilisateurs… Peut- être dans des cadres hybrides.

crédit photo :  Arduino controlled flash trigger par Enrique Jorreto, licence CC-by-nc-sa

Dessine moi Internet (2) : petit bilan

Dans le cadre d’activités d’initiation à l’ingénierie sous forme de projets, nous commençons notre formation sur des séances mettant en avant la dynamique de groupe et quelques outils méthodologiques. Parmi celles-ci la séance « Dessine moi Internet » vient d’être testée pour la première fois.

L’activité a été appréciée, les échanges nourris. Parmi les apports de la matinée, les élèves ont bien compris l’importance d’une organisation minimale dans un groupe (présence d’un animateur, d’un ordre du jour, gestion du tableau …) et ils ont pris en main une organisation nouvelle d’un tableau autour de cartes conceptuelles. De manière intéressante, sur un tel sujet nos élèves étrangers avaient un point de vue différent et d’autres connaissances, ce qui a enrichi la discussion et les a aidé à trouver leur place dans le groupe. Premier exercice de présentation informel vers les autres groupes également, ce qui a mis un peu de pression à certains.

Sur le fond, on trouve au delà des aspects techniques, les valeurs de partage, de communication, d’échange et aussi de divertissement, l’idée que c’est pour tout le monde. Ils n’oublient pas non plus les aspects de sécurité, mais en tant qu’un élément parmi d’autres. L’impact au niveau de la société ne leur échappe pas. L’économie, les services et les différents acteurs sont également abordés. En bref, ils proposent bien une vue système couvrant différentes facettes, et ne se limitant pas à un point de vue disciplinaire.

Un bonne base pour se poser des questions sur l’évolution des formations, et s’inviter au débat sur l’évolution des formations.

Et de manière amusante, ils considèrent normal dans ce type de séance de ne pas accéder à des ressources en ligne « pour ne pas brider notre réflexion » par des conceptions de gens extérieurs au groupe.

Crédit photo : une série de photos a été prise et déposée sur Flickr par nos amies de la com. en licence CC-by-sa. Les illustrations de cet article en sont tirées.

Un Etherpad pour définir un cours « Web pervasif »

OpenSpime : une vue pervasive

Dans le cadre de notre dernière année de la formation ingénieurs, nous sommes en train de passer un cap et d’aborder explicitement dans notre enseignement de spécialisation informatique les nouvelles tendances du web. Le titre provisoire est « Web, partout, toujours : enjeux, innovations et conceptions ». L’idée est d’aborder la conception de systèmes basés sur le web, avec une vue globale. Nous en sommes à un résumé, mais qui définit une problématique globale qui nous paraît intéressante en intégrant les aspects techniques, sociaux et sociétaux. De plus, nous comptons profiter de ce nouveau cours pour envisager une approche pédagogique permettant d’intégrer les démarches de réflexion, d’innovation.

Bien entendu les outils web seront utilisés de manière intensive. Nous allons voir dans quelle mesure les outils sémantiques pourront être intégrés.

Reste à construire un déroulement pour une soixantaine d’heures de formation.

Pour travailler, nous avons utilisé un outil, déjà classique pour certains, mais que j’utilise pour la première fois entre personnes distantes (l’un de nous était en Grèce). Et effectivement pour travailler en commun sur un texte, c’est un vrai bonheur. Vous pouvez d’ailleurs le commenter, le corriger en ligne .

En ouvrant ce document, par contre une mauvaise nouvelle : le service en ligne va fermer ! Il ne nous restera donc plus qu’à déployer notre propre serveur Etherpad ou attendre l’intégration de ce niveau de synchronisation dans les outils Google. Le code est passé en Open Source (Apache Licence 2.0) et déposé sur la forge Google.

Pour @garlatti : Peut être regarder comment intégrer des extensions sémantiques dans Etherpad ?

Nos élèves 2.0 seront les ingénieurs 3.0 (et plus encore)

Our students 2.0 will be the engineers 3.0 (and more)

Nos élèves ont une culture numérique, principalement ancrée dans les réseaux d’amis dans Facebook ou Messenger, mais aussi autour de la musique, des jeux, des téléphones… Nous pouvons les appeler «natifs du numériques » ou élèves 2.0 (pour coller au titre du billet). C’est un constat, une prise en compte de leur acquis, mais cela ne guide pas sur ce qu’il faut leur faire acquérir. Ce qui est m’intéresse ici, c’est qu’il ne faut pas confondre cet état de fait avec l’objectif d’en faire des professionnels demain. Voici donc quelques objectifs à intégrer dans une formation d’élèves 2.0 futurs ingénieurs 3.0.

Par rapport à l’Internet et son utilisation.

Quelques compétences de base transverses à toute formation de niveau master :

• la digital literacy, qui regroupe compétences de recherche, d’évaluation, d’utilisation et de synthèse d’information numérique, ainsi que la capacité d’exprimer ses idées de manière numérique. C’est assez différent de l’habileté de manipuler des objets techniques, cela passe plutôt par une acquisition d’un esprit critique numérique, qui ne leur est pas naturel ;
• la capacité à argumenter, agréger, participer à des communautés, voire à les animer. Cela correspond à une vision élargie à la capacité à convaincre et à travailler en groupe.

Ces aspects correspondent en fait à un niveau minimal pour un niveau master, traduit dans l’environnement numérique, conforme à ce qu’on appelle les descripteurs de Dublin au niveau européen. Nous avions d’ailleurs présenté un article autour de cette idée là il y a déjà deux ans.

Intégrer la dimension de l’Internet

Mais, pour un ingénieur, il faut aussi intégrer la compréhension des phénomènes techniques liés à Internet – en termes de dynamique – de grand système, de facteur de convergence. Cela est important car l’intégration de ces dimensions impacte tous les domaines techniques actuels. La convergence, dite NBIC (pour nanotechnologies, les technologies du vivant, la science informatique et les sciences de la cognition). La conférence de Rémi Sussan dans le cadre de l‘intersemestre sur le post-web2 proposé cette semaine par Gwendal Simon en montrait bien les enjeux. Les autres conférences montraient en quoi la virtualisation du monde, couplée à la projection tangible des informations du web dans le monde réel au travers de l’internet des objets (pour faire court) amenait à reconsidérer la perception du monde réel (écouter par exemple le speech que David Orban nous a fait dans Second Life). Par ailleurs, la dimension de l’Internet transforme totalement la dimension de la capacité de calcul, d’acquisition et de traitement de l’information.

Pour le travail des ingénieurs Télécom aussi cela a un impact sur la gestion des données, les architectures et les infrastructures techniques, ainsi que sur la manière de penser l’algorithmique.

De manière générale, cette dimension nouvelle des problèmes d’ingénierie, cette complexification des systèmes encourage à conserver un volet d’expertise scientifique et technique dans la formation.

Quels enjeux de vie auxquels nos élèves auront à faire face ?

La vie n’est pas un long fleuve tranquille. Internet est un vecteur important de changement, il est d’ailleurs en perpétuelle évolution (en passant, avez vous remarqué que les évolutions de l’électronique ne se mesurent plus en puissance de calcul, mais en niveau d’intégration dans Internet et en débit), tant dans ses capacités, que dans sa sphère d’influence. Cela amène au niveau de l’activité à des dynamiques inconnues, qui nécessitent donc de l’adaptativité. Celle-ci ne peut s’obtenir que s’ils ont confiance en eux, qu’ils aient une motivation suffisante. Par ailleurs, il y a une nécessité d’éthique renforcée, liée au fait que les systèmes technique impactent de manière renforcée des enjeux de pouvoir, de démocratie, les enjeux liés à la vie de la planète entière et de ses habitants. En bref il faut acquérir une conscience des choix de société qui sont devant nous (dans quel meilleur des mondes vivront nous ?)

Quels défis les attendent ?

De manière évidente, dans les 40 ou 50 ans à venir, ils auront à gérer des systèmes intégrant les composantes des NBIC, à imaginer les usages, et à développer les applications qui y seront liées. Mais cette intégration se fera avec un objectif qui va devenir de plus en plus prioritaire : le développement durable dans ses trois composantes : sociale, écologique et économique.

Prospectif ? Peut-être, mais tellement vital pour notre société, comme le rappelle Bruce Sterling.

PS1 : au départ, je suis parti juste du titre proposé dans un billet twitter, que j’ai eu envie de reprendre. Le reste vient en fin de “semaine prospective” de manière un peu courte ou abrupte. Certaines parties peuvent nécessiter un discours un peu plus long. Prêt à en discuter avec qui voudra…

PS2 : je n’ai pas intégré grand chose de la journée “internet du futur” qui se concentrait plus sur une problématique accès aux données, architecture du réseau lui-même avec le débat liberté versus contrôle nécessaire, qui me parait tellement biaisé, bien que sans doute vital pour l’avenir.

Quel socle de connaissances (informatiques) pour l’ingénieur STIC de demain ?

C’est la question que se pose Telecom ParisTech (TPT) au démarrage de sa prochaine réforme de l’enseignement (le dernier ajustement remonte à 10 ans). Pour alimenter la réflexion, TPT organise une série de conférences dans lesquelles elle convie quelques sommités. Grands témoins selon la terminologie utilisée dans l’introduction La première posait donc la question : « Quel socle de connaissances pour l’ingénieur STIC de demain ? ». Cinq grands noms donc pour nous éclairer.

• Jeannette M. Wing (Prof. Carnegie Mellon) nous a parlé de « Computational Thinking » (en français ici) qu’elle définit comme le processus d’abstraction. Son discours a porté principalement sur l’influence de l’informatique sur les autres disciplines (biologie, mécanique …) et sur l’importance d’enseigner l’informatique au plus tôt (dès le collège, voire avant) en introduisant les notions principales dès que les enfants sont en mesure de les aborder. Il s’agit, selon elle, d’une compétence fondamentale du XXIème siècle.
• François Bourdoncle (Pdt Exalead) nous propose une vision d’un recruteur, dans laquelle il insiste sur l’importance de l’abstraction pour former des architectes, faisant les bons choix, des gens capables d’organiser un développement, de maitriser les aspect génie logiciel. Dans le contexte d’Internet (son coeur de métier), la théorie des graphes, la concurrence (le parallélisme), le passage à l’échelle sont des concepts clés ;
• Serge Abiteboul (DR Inria) a le point de vue d’un ancien élève de TPT, devenu chercheur par goût. Sur l’informatique, il fait remarquer que le terme est flou (informatique == rayon de supermarché), que pour lui il s’agit d’abstraction et de rigueur. De plus, pour maitriser il faut du temps, travailler sur des vrais problèmes et à plusieurs. Ceci peut justifier d’aller jusqu’au PhD.  Il nous éclaire aussi sur ce qui peut faire choisir le domaine informatique : pour changer la société , pour créer de nouvelles entreprises, parce que c’est amusant, parce que cela permet de faire autre chose que des maths financières ;
• Gérard Berry (on ne le présente plus) insiste sur le fait qu’il faut former tout le monde (et donc aussi les décideurs, les politiques) au bon sens informatique, qu’il est nécessaire de s’adapter à la façon de penser de l’autre, en tant qu’enseignant pour faire comprendre les concepts de l’informatique, en tant qu’informaticien pour se faire comprendre et pour pouvoir comprendre les besoins des autres. Il nous montre comment à son avis présenter les notions fondamentales de l’informatique en nous renvoyant vers les cours qu’il a donné au Collège de France, qu’il nous propose de réutiliser. Pour lui les cours se partagent, les vidéos servent de support, cela fait partie des évolutions permises par la numérisation, applicables à l’enseignement.
• Joseph Sifakis nous parle de système embarqué, insiste sur l’importance des modèles, de l’approche système (propriétés et nécessité de gérer plusieurs niveaux d’abstraction) et de l’approche multidisciplinaire.

Toutes ces personnes ont une vision très large du domaine informatique, intégrant « computer science », communication, automatique, traitement du signal, robotique. En bref, tout ce qui est traitement programmable, ce qui intègre donc également l’électronique numérique. Cette vue large n’est à mon avis pas du tout intégrée au sein de l’Institut Télécom.

Pour plus de détails Annie Gravey a pris des notes sous forme de MindMap :

Tous insistent sur la nécessité de rigueur, d’abstraction, de travail en groupe, d’aborder de vrais problèmes. Tout cela s’articule autour de la notion de projet (que l’on traduira en termes informatique par génie logiciel ?) et d’approche système (et de passage à différents niveaux d’abstraction des systèmes).

Jeannette M. Wing et Gérard Berry nous rappellent douloureusement le manque de formation à l’informatique, même en tant qu’outil (bien que eux parlent de formation à la science informatique) dans l’éducation française. Il y a là un vrai chantier dormant, qui se combine avec la nécessité de revaloriser les sciences auprès de nos jeunes.

Gérard Berry nomme le concept de schéma mental. Il est intéressant de constater qu’entre un Bourdoncle, gourou de l’Internet et un Sifakis, champion des systèmes critiques, ce schéma diffère sensiblement. Et nos élèves peuvent potentiellement travailler dans ces domaines, et bien d’autres. Pour moi, cela signifie qu’il est préférable de permettre à nos élèves de se construire leur schéma (qui peut/doit être varié) plutôt que de chercher à couvrir tous les aspects de notre discipline.

Quant au « cœur » des connaissances en informatique, seul Berry donne une liste : que veut dire numériser (son, image …), quels sont les paradigmes du calcul (lambda calcul, séquentiel, les différents parallélismes), fondements des raisonnements sur les programmes (actuellement les algorithmes aléatoires). Il est d’ailleurs le seul à oser le faire, pour les autres cela dépend.

Finalement, ce sont bien les compétences transverses : gérer un projet, les approches systèmes pouvoir comprendre les usages, pouvoir communiquer, avoir du plaisir à apprendre et apprendre à apprendre qui sont les éléments qui font le plus consensus en termes de besoins. Tous ces aspects sont forcément à intégrer dans une formation au XXIème siècle.