Formation Former des ingénieurs à l'ère de l'IA

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Vice-président pour l'éducation à l'EPFL, Nicolas Grandjean pilote les enjeux clés de la formation des ingénieurs : admissions, qualité des cursus, pression académique, place de l'IA et liens avec l'industrie. Il revient sur les mutations profondes de l'enseignement supérieur et du métier d'ingénieur.

Quel est votre rôle en tant que vice-président pour l'éducation de l'EPFL ?

L'EPFL est organisé comme suit : sous la direction de la présidence se trouvent les vice-présidences, et parmi elles celles aux affaires académiques, à savoir recherche et enseignement. Dans le périmètre de cette vice-présidence, j'ai la charge de l'éducation pour les Bachelor et Master. Environ 170 personnes travaillent au sein de la vice-présidence associée à l'éducation.

D'où proviennent les financements de l'EPFL ?

Le budget annuel de l'EPFL se chiffre à hauteur d'environ un milliard de francs suisses. À peu près 70 % de ce budget provient de la Confédération. Le reste des financements provient de projets de tiers : projets industriels, projets liés au Fonds national de la recherche scientifique ou à des financements européens.

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Quelles activités dépendent de votre service ?

Notre service s'occupe de toute la logistique du parcours étudiant. Cela inclut entre autres les admissions, l'organisation des emplois du temps et la gestion des salles de cours, la logistique qui entoure le déroulement des examens, la validation des résultats et des stages, la gestion matérielle des salles de TP et d'informatique, les accréditations AAQ et des titres d'ingénieurs, le développement de supports pédagogiques avec des conseillers spécialisés, ou encore la gestion des échanges à l'étranger. Nous couvrons donc un nombre important de tâches, effectuées dans l'ombre, mais essentielles au bon fonctionnement et à la réussite de l'EPFL. Leur orientation peut-être ainsi opérationnelle comme stratégique.

Comment fonctionnent les admissions à l'EPFL ?

Chaque année, nous recevons plus de 4000 candidatures en Bachelor et 5000 en Master soit plus de 9000 étudiants qui souhaitent rejoindre l'EPFL. Nous devons étudier tous ces dossiers et, pour certains, recalculer les moyennes, en particulier pour les étudiants étrangers. Les admissions sont ensuite basées sur certains critères, dont le premier est lié aux notes : par exemple pour un étudiant français, nous avons la règle du triple et 16, correspondant à 80 % de la note maximale, soit 16 en maths, 16 en physique et 16 de moyenne générale.

Combien d'étudiants sont admis chaque année à l'EPFL ?

Pour la première fois cette année, nous avons limité le nombre d'étudiants admis à l'EPFL à 3000. Le concept est basé sur l'accueil de toutes les maturités suisses, des redoublants, et des étudiants provenant du cours spécial de mathématiques. Une fois ces dossiers traités, les places disponibles restantes sont comblées avec les étudiants étrangers.

Il faut s'imaginer qu'il y a 20 ans, il y avait moins de 500 diplômés EPFL par an. Nous sommes à 1357 aujourd'hui. Il y a eu une forte augmentation de l'attractivité de l'EPFL. Cela est à la fois lié à l'augmentation du taux de maturité gymnasiale en Suisse ainsi qu'à un intérêt grandissant de la part de nos voisins européens, en particulier la France.

Le problème réside dans le fait que le budget de l'école ne suit pas la même courbe que celle de l'attractivité. Le nombre d'enseignants et de chaires disponibles, mais aussi les infrastructures n'ont pas augmenté au même rythme que le nombre d'étudiants.

Ce quota découle donc d'un souhait de ne pas laisser la pression générée par un trop grand nombre d'étudiant péjorer la qualité de nos formations et du fonctionnement de l'école.

Dans votre longue liste de tâches, vous parliez également des échanges à l'étranger et de la validation des examens, pouvez-vous nous en dire plus ?

Les échanges dans des universités étrangères ont lieu en troisième année de Bachelor. Si un étudiant a plus de 4,5 de moyenne, il peut étudier une année dans une université partenaire en Europe. Une moyenne supérieure à 5 ouvre les portes des universités américaines.

À l'EPFL, plus de 25 % des étudiants passent une année complète à l'étranger. Nous encourageons la mobilité de nos étudiants, et cela se voit dans nos statistiques : le taux d'étudiants effectuant une partie de leur cursus à l'étranger est souvent inférieur dans les universités européennes similaires à l'EPFL, et parfois pour un semestre seulement.

Une partie de notre mission est également de nous assurer que la qualité et le plan de la formation à l'étranger est alignée avec les standards de l'EPFL. Le contrôle qualité des formations que nos étudiants suivent à l'étranger est scrupuleux. Cela fait entièrement partie de la qualité de la formation à l'EPFL.

En ce qui concerne les examens, nous avons des conférences de notes durant lesquelles nous vérifions et validons les résultats d'examens. Les résultats sont entérinés par un procès-verbal. À l'EPFL, nous sommes extrêmement stricts en ce qui concerne les notes, nous n'offrons pas de point de faveur. À 4, vous passez, à 3,99 pour échouez.

Les notes jouent donc un rôle central dans le parcours étudiant : comment s'assurer que la pression n'est pas trop forte pour les étudiants ?

Nous avons effectivement remarqué, grâce aux retours des étudiants, une certaine perte de l'intérêt originel qu'ils avaient pour un domaine au détriment de l'objectif de réussite et la pression de l'examen. L'enthousiasme initial tend à céder la place à une pression liée une notion d'excellence. Cette notion se retrouve dans les discours de nombreuses grandes universités. À l'EPFL, nous avons décidé de parler d'excellences, au pluriel. Pour nous, il n'y a pas qu'une excellence. Chacun peut être excellent dans un domaine différent, et il faut cultiver ce mélange. Nous voulons garder une grande diversité dans le profil des étudiants qui intègrent l'école. Nous sélectionnons sur les compétences techniques, certes, mais nous souhaitons également donner leur chance à des profils peut-être moins forts techniquement, mais avec des compétences sociales, créatives ou managériales plus développées. L'écosystème industriel a aussi besoin de ces profils.

Qui dit pression, dit également potentiels problèmes de santé mentale : quelles sont les initiatives de l'EPFL sur ce sujet ?

Nous travaillons aussi sur ces sujets de santé mentale. Les cas de phobie scolaire, les étudiants diagnostiqués avec des troubles de l'attention, ou des troubles anxieux, sont de plus en plus nombreux. Pour les examens par exemple, nous mettons en place quand cela est possible des mesures pour aider ces étudiants, comme une place au calme, un temps d'examen plus long, des tablettes, etc. Alors il n'est pas évident de répondre à tous les besoins, à la fois en termes de logistique et de moyens, mais nous travaillons à nous améliorer.

De manière générale, pour réduire les troubles anxieux, il faut je pense travailler sur la satisfaction personnelle des étudiants. Au lieu de poser l'excellence comme un but à atteindre, il faut leur redonner envie. La passion conduit au travail, puis à l'excellence, naturellement.

On sent une forte évolution de la mentalité étudiante ces dernières années, comment s'exprime-t-elle ?

On sent une volonté de la part des étudiants d'être plus impliqués en termes d'éducation. Nous essayons donc de tendre vers une éducation plus participative, c'est-à-dire moins verticale, moins hiérarchique. Il y a beaucoup de discussions en cours sur le sujet. Une écoute active a d'ailleurs été mise en place, car les étudiants sont une grande source de propositions, ce qui aide à faire bouger les choses. Nous avons un professeur délégué aux relations estudiantines, qui a la charge de ces interactions. Nous cherchons ainsi à démontrer notre volonté d'écoute et de renforcement de la cohésion entre les corps professoraux et étudiants.

Nous avons noté également une baisse significative de la fréquentation des cours et des séances d'exercices. Cela correspond à une nouvelle vision de l'apprentissage de la part des étudiants, et une évolution de la façon d'apprendre, notamment grâce à l'intelligence artificielle. IA générative, vidéos, podcasts offrent aux étudiants une plus grande autonomie d'apprentissage. Il nous faut donc adapter nos méthodes d'apprentissage pour répondre à cette évolution.

Nous avons entre autres mis en place un projet nommé « Flourish » qui vise à repenser et redéfinir notre système éducatif en aidant les étudiants à approfondir les matières qui les intéressent, à développer leurs compétences transversales, et reprendre du plaisir à la curiosité, tout en prenant en compte cette révolution qu'apporte l'IA dans l'apprentissage.

En quoi cette nouvelle manière de travailler se reflète-t-elle dans les résultats aux examens et, plus largement, dans le niveau des étudiants ?

Il est encore trop tôt pour tirer des conclusions définitives. Certains collègues observent une possible baisse du niveau académique, mais, à ce stade, il est difficile de l'affirmer avec certitude. En revanche, un point fait davantage consensus : le risque d'une dégradation de certaines compétences sociales, notamment tout ce qui touche à la culture de l'échange, du dialogue, et de la collaboration. Pour une institution comme la nôtre, qui cherche à renforcer la cohésion de la communauté EPFL et à construire une identité collective forte, c'est clairement un facteur de fragilisation.

Pour en revenir à l'utilisation de l'IA, comment enseigner l'esprit critique à des étudiants qui vont devoir, en permanence, démêler le vrai du faux dans les informations fournies par l'IA ?

La question est d'autant plus centrale que la notion de vérité scientifique est de plus en plus remise en cause. On le voit très clairement avec des phénomènes comme le climato-scepticisme. Or, parmi les informations sur lesquelles s'appuient les IA génératives, il existe un nombre non négligeable de fausses informations. Il faut donc apprendre à mettre en perspective ce que l'IA fournit, à ne pas prendre ces contenus pour argent comptant, et à aller systématiquement chercher les sources.

Cette capacité à garder une vision globale, à rester alerte, est selon moi une véritable chance pour l'Europe. Notre système de formation repose sur un raisonnement vertical : on part de la théorie, puis on progresse vers des problèmes de plus en plus complexes, dans un cheminement historique qui fonde les sciences modernes. Cette approche favorise le développement du sens critique face aux informations, y compris face aux fausses informations.

Dans ce contexte, comment l'EPFL trouve-t-elle l'équilibre entre formation théorique et sciences appliquées, et comment adapte-t-elle ses cursus aux évolutions du monde actuel ?

À l'heure de l'IA, nous pensons que les mathématiques, la physique, et les sciences computationnelle sont les trois piliers sur lesquelles nos étudiants construiront l'agilité intellectuelle nécessaire pour utiliser à bon escient les nouvelles technologies.

La première année de Bachelor est donc construite sur ce socle. J'ai longuement enseigné en première année la mécanique générale et une question revenait souvent de la part des étudiants : « à quoi cela va-t-il me servir pour mes études ? » Ce qu'il faut comprendre, c'est qu'au-delà des connaissances enseignées, ce que nous enseignons surtout au travers de ces matières est le raisonnement, la pensée logique, la pensée critique. Avec l'IA, les connaissances sont disponibles instantanément. Ce qu'il faut donc apprendre, c'est à digérer ces informations, à les connecter. Avoir une vision globale du sujet, et utiliser la pensée critique demande une plasticité dans le processus de raisonnement qui doit être renforcé. Voilà l'objectif de la première année.

Les années suivantes se concentrent de plus en plus intensément sur les compétences techniques adaptées aux filières. Il y a donc une notion de verticalité liée au domaine étudié, mais nous travaillons également sur l'horizontalité. En cela nous suivons deux axes : la transdisciplinarité, c'est-à-dire la connexion avec d'autres domaines ; et le développement de compétences transversales comme la communication et les sciences sociales. Nous avons depuis plusieurs années un programme de sciences humaines et sociales obligatoire pour toutes les filières, et nous avons introduit en première année un cours sur les enjeux mondiaux majeurs qui s'appelle « Environnement 101 », dans lequel sont soulevées les questions complexes de notre société en termes de durabilité et de société, invitant nos étudiants à questionner leur positionnement futur dans la société.

Qui décide de la création, de l'évolution ou de la suppression d'un programme, et sur quels critères ?

La vice-présidence associée pour l'éducation joue un rôle central pour définir des grandes lignes directrices, en particulier sur les programmes transversaux. Les programmes sont quant à eux gérés par les différentes sections : matériaux, informatique, etc... Chaque section définit ainsi son plan d'étude et ses programmes.

Le contenu des programmes est défini en fonction des besoins et des connaissances de chaque enseignant du domaine. Une question régit toujours la réflexion : « sommes-nous en phase avec les besoins de l'industrie ? » Chaque section dispose donc d'un comité aviseur composé d'acteurs industriels qui donnent leur avis sur les programmes.

Des enquêtes sont également faites auprès étudiants en stage et des alumni pour savoir comment se passe leur intégration dans le monde du travail. Les responsables de stages sont aussi invités à donner leur avis. Ainsi, les programmes sont révisés tous les ans en prenant en compte les différents retours.

Les moteurs de la création ou de la suppression d'une filière Bachelor ou Master sont les facultés ou les sections. La suggestion est ensuite discutée lors de la conférence des directions de sections, puis avec la direction de l'EPFL. Dans tous les cas, la suggestion doit être dûment motivée : quel marché adresse-t-on in fine ? quelle est la pertinence du programme ? etc… La mise en place d'une nouvelle filière ne se fait donc pas du jour au lendemain : entre le début des discussions et l'accueil des premiers inscrits, il faut compter environ deux ans.

L'an dernier, nous avons également mis en place un suivi du cycle de vie des masters. Nous analysons notamment les effectifs de chaque filière et, en cas de baisse du nombre d'étudiants, nous examinons précisément les causes. Cela ne conduit pas automatiquement à la fermeture d'un programme : certains masters sont stratégiques, comme celui en ingénierie nucléaire, développé en partenariat avec l'EPFZ. Même avec des effectifs réduits, ces filières sont maintenues car stratégiques.

Quelle est la spécificité des grandes écoles comme l'EPFL dans l'écosystème des formations en Suisse ?

Je dirais que la principale caractéristique de l'EPFL est de former des généralistes. Si l'on observe les profils de nos alumni, on obtient une gaussienne avec au centre ces profils généralistes, et aux extrémités du spectre un petit pourcentage d'ingénieurs ultraspécialisés dans des domaines techniques de pointe, qui par certains aspects se rapprochent des profils HES, et de l'autre côté des futurs chercheurs, qui se concentrent sur des mathématiques pures ou de la physique théorique avancée par exemple, et s'orientent vers la recherche. Donc malgré une orientation généraliste, le profil des diplômés de l'EPFL reste divers.

Les différentes voies de formation technique en Suisse sont-elles aujourd'hui en concurrence ou véritablement complémentaires ?

Le système suisse repose avant tout sur la complémentarité, et c'est ce qui fait sa singularité et sa force. La diversité des parcours, liée notamment à un fonctionnement décentralisé, est une richesse qu'il faut préserver. Cette autonomie permet d'éviter une standardisation imposée d'en haut et laisse aux étudiants la liberté de choisir la voie qui correspond le mieux à leur profil et à leurs aspirations.

Que faudrait-il améliorer pour renforcer encore cette complémentarité entre les différents parcours ?

L'enjeu principal réside dans les passerelles entre les formations. Elles existent déjà, mais elles restent parfois complexes ou peu lisibles. Un étudiant qui ne trouve pas sa place dans un cursus très théorique, par exemple à l'EPFL, devrait pouvoir se réorienter plus facilement vers une formation plus appliquée, comme une HES, et inversement. C'est un point sur lequel je souhaiterais travailler dans le futur, en dialoguant avec mes homologues, afin de simplifier et d'accélérer ces transitions au bénéfice des étudiants.

Comment vous assurez-vous que les compétences de vos ingénieurs sont immédiatement exploitables sur le terrain industriel ?

Nous avons une diversité dans les profils des enseignants. Nous avons des enseignants chercheurs, avec une expérience purement académique, focalisé sur la recherche. Nous avons également des enseignants chercheurs qui ont eux passé une partie de leur vie professionnelle dans l'industrie. Cette collaboration entre ces deux types de profils est une grande source d'innovation, sur laquelle l'industrie suisse peut fleurir. Puis dans le but de renforcer encore les liens avec le monde industriel, nous avons maintenant des « professor of practice ». Ce sont des intervenants extérieurs qui viennent exposer des cas d'applications concrets afin de faire le lien entre la théorie et la pratique. Ces personnes viennent de différents types d'entreprises en fonction de la section dans laquelle elles vont venir enseigner.

Avec l'un de mes collègues, nous travaillons actuellement à renforcer les liens entre l'EPFL et les PME. Nous entretenons déjà de nombreuses collaborations avec de grandes entreprises, mais nous réfléchissons à la manière dont les PME pourraient davantage solliciter l'EPFL et proposer à nos étudiants des projets de plus petite taille. L'objectif est de leur permettre de travailler ensemble et de mieux comprendre les réalités du terrain et les besoins du tissu industriel suisse, qui repose en grande partie sur les PME.

Il nous semble important d'équilibrer nos partenariats : l'EPFL est très connectée aux grands groupes, mais elle doit aussi renforcer ses relations avec les petites structures. L'enjeu est aussi de faire en sorte que l'EPFL ne soit pas perçue comme une institution distante ou inaccessible, uniquement tournée vers la recherche d'excellence à l'échelle internationale.

Si l'on se projette à dix ou quinze ans, à quoi ressemblera selon vous le cursus de l'EPFL ?

Je pense que l'IA sera un assistant omniprésent. L'enjeu est donc de développer chez nos étudiants des compétences organisationnelles, et surtout la capacité à absorber la complexité. Avec l'IA, l'information est accessible rapidement. Ce qui est important aujourd'hui n'est donc pas seulement d'avoir la connaissance, mais d'être capable de la comprendre, de l'aborder de façon critique. L'objectif, c'est de passer d'une logique de récitation à une capacité à rassembler des informations, les digérer, les comprendre, puis créer quelque chose de nouveau ou résoudre un problème. Les examens évaluent encore principalement cette capacité à restituer de la connaissance, ils devront eux aussi évoluer pour tendre à vérifier les compétences et la compréhension. C'est l'ambition que nous devons avoir pour la formation des ingénieurs dans dix ans.

Cela implique aussi de renforcer les compétences transversales : la communication, l'interaction, mais également les dimensions sociétales et éthiques. La question du rôle de l'ingénieur dans la société devient également centrale.

Sur le plan pédagogique, cela suppose une approche fondée sur des projets, avec des défis complexes, parfois sans solution prédéfinie, du travail en équipe, de la communication, et de l'éthique. On est à la fois sur le fond et sur la forme, avec des groupes de travail plus restreints et une approche de l'apprentissage différente. Je crois beaucoup à l'apprentissage pratique. C'est une force de l'EPFL, notamment à travers les projets collaboratifs comme les projets MAKE, qui peuvent mobiliser plus de cent étudiants autour de projets très concrets, comme lancer une fusée, construire un bateau solaire. Ces projets permettent de développer des compétences clés, notamment l'organisation, la planification, la gestion de budget, les levées de fonds, la gestion des ressources humaines, la prise de décision et l'autonomie. Les étudiants sont ainsi confrontés très concrètement à la réalité de leur futur métier.

Le métier d'enseignant va aussi évoluer, sans doute avec un rôle de coach plus marqué. L'approche descendante traditionnelle est remise en question par l'arrivée de l'IA. Ce n'est pas seulement le métier d'ingénieur qui va changer, c'est aussi l'enseignement lui-même.

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