Comment les cours d’ingénieur préparent les étudiants à s’attaquer à des problèmes comme le changement climatique

Les futurs ingénieurs doivent comprendre l'impact humain de leur travail - voici comment mes cours préparent les étudiants à s'attaquer à des problèmes comme c

Les cours d’ingénierie de l’Université de San Diego ont commencé à intégrer des discussions sur l’impact social de la technologie comme les drones. Crédit : Gordon Hoople

Les ingénieurs passent une grande partie de leur temps absorbés par les aspects techniques des problèmes, qu’ils soient en train de concevoir la prochaine génération de smartphones ou de construire un métro.

Comme l’attestent des articles de presse récents, cette approche technocentrique a des limites critiques, et le résultat peut finir par nuire plutôt que d’aider la société.

Par exemple, les algorithmes d’intelligence artificielle conçus par des ingénieurs logiciels pour promouvoir l’engagement des utilisateurs s’avèrent saper la démocratie et promouvoir les discours de haine. Les oxymètres de pouls, outils clés pour diagnostiquer le COVID-19, fonctionnent mieux sur les peaux claires que foncées. Les centrales électriques et les moteurs, qui ont permis une grande partie des « progrès » observés depuis la révolution industrielle, ont alimenté le changement climatique.

En tant que professeur d’ingénierie, j’ai passé les six dernières années à essayer de comprendre comment éduquer la prochaine génération d’ingénieurs pour éviter ces erreurs.

La recherche montre que l’un des problèmes clés est que les cours d’ingénierie se concentrent souvent sur des problèmes décontextualisés, sans prendre en compte le contexte social. Nous demandons aux élèves de passer beaucoup trop de temps à résoudre des équations mathématiques et beaucoup trop peu de temps à réfléchir aux dimensions humaines des problèmes qu’ils essaient de résoudre.

Les ingénieurs en exercice sont appelés à résoudre des problèmes mal posés et désordonnés qui n’ont pas une seule réponse correcte qui se trouve facilement dans un manuel. Les étudiants doivent avoir la possibilité de confronter, plutôt que d’éviter, cette complexité au cours de ces années de formation cruciales où ils apprennent à penser comme des ingénieurs.

L’influence de la guerre froide qui perdure aujourd’hui

La plupart des programmes d’ingénierie se concentrent sur des cours standard de « sciences de l’ingénieur », tels que la statique, la thermodynamique et les circuits, qui retracent leurs influences jusqu’à la course technologique avec l’ex-Union soviétique pendant la guerre froide, comme l’expliquent Jon Leydens et Juan Lucena dans leur livre  » Ingénierie pour la justice. »

C’est alors – il y a environ sept décennies – que les programmes d’études en ingénierie ont commencé à mettre l’accent sur les bases scientifiques et mathématiques de l’ingénierie, en réduisant les cours pratiques de conception technique et de sciences humaines. Alors que la plupart des programmes d’ingénierie intègrent désormais ces types de cours, les cours d’ingénierie eux-mêmes ont encore souvent un fossé persistant entre le social et le technique.

Encore plus décourageant, les travaux de ma collègue Erin Cech sur la « culture du désengagement » ont révélé que les étudiants en génie semblaient sortir de l’université plus désengagés des problèmes sociaux qu’au début.

Dans une enquête longitudinale auprès d’étudiants de quatre universités, elle a constaté que l’engagement des étudiants envers le bien-être public diminuait considérablement au cours de leur formation en ingénierie. L’étude, publiée en 2013, a interrogé 326 étudiants chaque année pendant le collège ainsi que 18 mois après l’obtention du diplôme. Elle a constaté que « les croyances des étudiants dans l’importance des responsabilités professionnelles et éthiques, la compréhension des conséquences de la technologie, la compréhension de la façon dont les gens utilisent les machines et la conscience sociale déclinent toutes ».

Loin d’améliorer la capacité des étudiants à s’engager sur ces questions critiques lorsqu’ils obtiennent leur diplôme, l’approche traditionnelle peut aggraver les choses. Certaines écoles ont changé leur approche ces dernières années, mais beaucoup ne l’ont pas fait.

Comment j’encourage un état d’esprit « sociotechnique »

Je pense que les ingénieurs doivent s’éloigner d’une approche technocentrique et adopter un état d’esprit sociotechnique, comme je l’explique dans mon livre « Drones for Good: How to Bring Sociotechnical Thinking into the Classroom ». J’entends par là que nous devons commencer à réfléchir à la manière dont le social et le technique sont toujours connectés. Ces aspects ne doivent pas être séparés, les défis techniques pour les ingénieurs et les défis sociaux pour les sociologues.

La pensée sociotechnique est la capacité d’identifier cette relation et de résoudre les problèmes avec cette relation à l’esprit.

Afin de valider cette approche de l’éducation, mes collègues et moi avons longuement étudié l’impact de la pensée sociotechnique sur les performances des élèves dans un large éventail de classes et de contextes, y compris des cours sur l’énergie, les drones et le design. Plus récemment, grâce au financement de la National Science Foundation, nous avons développé un nouveau cours, Integrated Approach to Energy, qui a intégré la pensée sociotechnique dès le premier jour.

Nous commençons le semestre non pas avec les lois fondamentales de la thermodynamique, mais plutôt avec une conversation pratique sur la façon dont les gens utilisent réellement l’énergie. Au fur et à mesure que le semestre avance, nous examinons non seulement les subtilités techniques de l’énergie solaire et éolienne, mais aussi la manière dont les combustibles fossiles ont profondément endommagé notre monde.

Notre recherche évaluée par des pairs sur cette classe, menée par le biais d’entretiens et d’analyses du travail et du comportement des étudiants, a montré qu’avec une approche sociotechnique, les étudiants maintiennent un niveau élevé de réalisation technique mais développent également une conscience des implications sociales de la pratique de l’ingénierie.

Un optimisme prudent pour l’avenir

Le domaine de l’éducation est notoirement résistant au changement, et la formation en ingénierie ne fait pas exception. Au moment où j’écris ces lignes, cependant, il y a place à un optimisme prudent.

Les étudiants du collégial font aujourd’hui partie d’une génération qui a renversé la tendance après des années de déclin de l’engagement civique. De jeunes dirigeants comme les militantes du climat Greta Thunberg et Leah Thomas ont commencé à demander des comptes à une puissante génération plus âgée.

Cet état d’esprit transformateur a fait son chemin dans la classe d’ingénierie. Les étudiants universitaires sont de plus en plus prêts à discuter de la manière dont les ingénieurs peuvent promouvoir un avenir durable ou s’attaquer aux problèmes de justice sociale.

Plusieurs nouveaux programmes d’ingénierie, notamment le département d’ingénierie intégrée de l’Université de San Diego, où j’enseigne, et l’ingénierie, la conception et la société de la Colorado School of Mines, placent la réflexion sociotechnique au cœur de leur programme. D’autres écoles d’ingénieurs, comme Harvey Mudd, Smith et Olin, exigent de leurs étudiants qu’ils suivent un nombre important de cours de sciences humaines et sociales et ont placé l’apprentissage pratique au cœur de leur programme d’études.

À mon avis, la grande leçon est qu’il ne suffit pas de penser que la société est une chose et que la technologie en est une autre. Quiconque possède un compte sur les réseaux sociaux peut vous dire que ce n’est pas si simple.


La recherche suggère qu’il existe une meilleure façon d’enseigner la physique aux étudiants universitaires


Fourni par La Conversation

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.La conversation

Citation: Comment les cours d’ingénieur préparent les étudiants à s’attaquer à des problèmes comme le changement climatique (2022, 5 janvier) récupéré le 5 janvier 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-01-classes-students-tackle-problems-climatechange.html

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