Ingénierie simultanée présentée aux jeunes du secondaire

ISPAJES

Ingénierie Simultanée Présentée Aux JEunes du Secondaire (ISPAJES) est un programme à l’école secondaire québécoise qui encourage la persévérance scolaire en développant douze compétences chez les jeunes, dans cinq domaines généraux de formation, par l’approche de l’ingénierie simultanée dans le cadre de la mise en place du renouveau pédagogique du Québec.

Introduction

Le projet ISPAJES a pour but d'initier des élèves du niveau secondaire à la profession d’ingénieur en leur permettant de concevoir une solution à un problème d'ingénierie soumis par un "client".

Origine et évolution

Véhiculée au Japon par l’américain W. Edwards Deming, l’ingénierie simultanée a commencé à s’enraciner profondément dans l’industrie japonaise à partir des années 1950. En Amérique du Nord, le terme concurrent engineering est apparu pour la première fois en 1988, dans le rapport R-338 de l’Institute for Defense Analysis. C’est par l’entremise de filiales japonaises et par sous-traitance dans l’industrie de l’automobile que l’ingénierie simultanée a vu le jour aux États-Unis. Depuis, il y a eu une progression quasi exponentielle des activités reliées au concept : séminaires, conférences (Proulx, Charron, 1996), publications, apparitions de consultants, voire de centres de recherche. Ce qui est plus significatif encore, c’est de constater le nombre et la variété de compagnies canadiennes qui ont adopté l’ingénierie simultanée ou sont en voie de le faire. En effet, depuis 1995, l’Institut de développement de produits (IDP) de Montréal enseigne les meilleures pratiques de l’ingénierie simultanée au Québec. Il contribue ainsi à l’amélioration des façons de faire d’un bon nombre d’entreprises pour leur assurer un succès mondial.

L’ingénierie simultanée est une approche systématique et multidisciplinaire visant à intégrer les différentes facettes du développement d’un produit et la gestion du processus de conception, soit :

• la recherche des besoins du client;
• l’utilisation du produit;
• la définition du produit;
• l’entretien du produit;
• la conception du produit;
• la sécurité du produit;
• la fabrication du produit;
• le recyclage du produit;
• la production;
• le service après-vente.

L’objectif ultime de cette approche est la satisfaction du client; pour y parvenir, l’un de ses outils les plus importants est le déploiement de la fonction qualité (DFQ), une méthodologie rigoureuse qui assure, entre autres, que les besoins du client soient pris en considération pendant toutes les étapes de la conception.

En se basant sur ces principes, deux étudiantes en génie de l’Université de Sherbrooke créent, en 1993, un concept nommé Ingénierie Simultanée Présentée aux JEunes du Secondaire visant à doter les enseignants d’une méthode systématique dans la réalisation de projets en classe. La même année, les étudiantes gagnent les compétitions québécoise et canadienne d’ingénierie avec ISPAJES. De ces succès découle la mise en place, l’année suivante, d’un projet pilote dans une école secondaire de l’Estrie. Depuis, ISPAJES est lauréat de dix prix dont le célèbre prix Michael-Smith du Canada en 2002 pour sa contribution exceptionnelle à la promotion des sciences.

Le cours ISPAJES

ISPAJES s’incorpore au milieu scolaire, mais va au-delà du système traditionnel d’éducation (figure 1). Sur une année scolaire, cette initiative prend la forme d’un cours intégré à la grille horaire de l’école, à raison de trois périodes par cycle de neuf jours. Ce cours est basé sur les étapes de développement de produits dans le but de créer un nouveau prototype entièrement fonctionnel pour un client. Une visite industrielle et une visite universitaire sont également offertes aux élèves, alors que deux séances de formation sont prévues pour les enseignants. Le cours permet aux élèves d’acquérir des connaissances sur la profession d’ingénieur et de développer des intérêts pour les sciences, les technologies et les mathématiques. Utilisant le concept innovateur de l’ingénierie simultanée, ISPAJES privilégie une approche multidisciplinaire qui met l’accent autant sur les compétences disciplinaires en sciences que sur les compétences transversales.

FIGURE 1 Schéma organisationnel

Le projet-client

En début d’année scolaire, les élèves reçoivent une vidéo sur laquelle le client s’adresse directement à eux et leur confie le mandat d’inventer un nouveau produit, selon ses besoins. Sur une période d’une année scolaire et à l’intérieur de la grille horaire de l’école, les jeunes doivent réaliser, en équipe moyenne de 25 élèves, un projet intégrateur de grande envergure. Le projet-client consiste en huit grands livrables, à savoir :

• la création d’une page Web pour faire connaître l’équipe aux autres écoles;
• la signature d’un contrat avec le client;
• la conception et la réalisation d’un prototype fonctionnel;
• l’analyse des coûts et l’étude de mise en marché;
• la production d’une présentation à l’ordinateur comme matériel promotionnel;
• la rédaction d’un rapport et du manuel de l’utilisateur;
• la présentation du projet-client à l’école, aux parents et au gala annuel;
• la promotion du produit auprès d’un organisme réputé.

Tout au long de l’année, les élèves sont appelés à communiquer avec le client, soit pour lui poser des questions ou tout simplement pour expliquer leur concept et leur degré d’avancement. De plus, des clients-adjoints (ingénieurs ou étudiants en génie) viennent périodiquement aider les élèves en classe. Dans le passé, les sujets ont touché la musique classique, l’astronomie, l’environnement, l’humour, l’exploration spatiale, et les beaux-arts.

À partir du projet-client, les élèves sont en mesure :

• de faire des liens entre les sciences (mécanique, électrique, informatique, civil et chimique) et la technologie et leurs applications concrètes dans le quotidien;
• d’écouter le témoignage d’ingénieurs passionnés par leur profession;
• de développer des attitudes et des habiletés propres à la démarche scientifique;
• de s’éveiller au langage et aux termes scientifiques et technologiques;
• d’être évalué par observation des enseignants.

De plus, le projet-client doit être fabriqué à partir d’un maximum de matériaux recyclés, issus du bac de récupération à la maison. Le prototype peut donc être réalisé avec un minimum d’investissement pour l’école et un maximum de conscientisation environnementale pour l’élève.

Compétences

ISPAJES propose une méthode d’enseignement novatrice qui s’inscrit précisément dans l’approche de l’école orientante et qui est solidement fondée sur le développement de compétences transversales et disciplinaires chez les jeunes.

Compétences transversales

Les compétences d’ordre intellectuel

• Exploiter l’information
• Résoudre des problèmes
• Exercer son jugement critique
• Mettre en œuvre sa pensée créative

Les compétences d’ordre méthodologique

• Se donner des méthodes de travail efficace
• Exploiter les technologies de l’information et de la communication (TIC)

Les compétences d’ordres personnel et social

• Structurer son identité
• Coopérer

La compétence de l’ordre de la communication

• Communiquer de façon appropriée

Compétences disciplinaires

• Chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique
• Mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques
• Communiquer à l’aide des langages utilisés en science et technologie

Domaines généraux de formation

• Santé et bien-être
• Orientation et entrepreneuriat
• Environnement et consommation
• Médias
• Vivre-ensemble et citoyenneté

Liens externes

• Ingénierie Simultanée Présentée Aux JEunes du Secondaire - ISPAJES

• Prix Michael-Smith

• Institut de développement de produits - IDP

• Portail de l’éducation