Projet SPAAIS IOGS Fev21

SPAAIs

Semestre de Pédagogies Actives pour Apprenti·es Ingénieur·es SupOptique

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Février 2021

PROJET SPAAIS • Chaire d'inovation pédagogique

Sommaire

Le projet

Le semestre conçu

Point de déparT

Programme

Contexte & Méthodes

Le rythme de travail

Les méthodes de travail

Février 2021

PROJET SPAAIS • Chaire d'inovation pédagogique

Atelier de lancement en Déc 2019 : C'est parti !

Février 2021

PROJET SPAAIS • Chaire d'inovation pédagogique

Contexte : Ecole d'ingénieur niveau L3

FISA = Filière Ingénieur sous Statut Apprenti FISE = Filière Ingénieur sous Statut Étudiant

Semestre 5 FISE FISA

Semestre 6 FISE

Semestre 6 FISA

Février 2021

PROJET SPAAIS • Chaire d'inovation pédagogique

un nouveau Semestre 6 à construire entièrement

Alternance Ecole/Entreprise

Objectifs

Cohésion pédagogique

Efficacité des apprentissages = Rétention à long terme

1A

2A

3A

Février 2021

PROJET SPAAIS • Chaire d'inovation pédagogique

un nouveau Semestre 6 à construire entièrement

Méthode & moyens

Méthode et moyens

UN TRAVAIL D'ÉQUIPE

DISPOSITIFPÉDAGOGIQUE

DES PRINCIPES

Février 2021

PROJET SPAAIS • Chaire d'inovation pédagogique

un nouveau Semestre 6 à construire entièrement

Principes

Méthode & moyens

PÉDAGOGIESACTIVES

ESPACEMENT/ENTRELACEMENT DES APPRENTISSAGES

ALIGNEMENTPÉDAGOGIQUE

MÉTACOGNITION

Février 2021

PROJET SPAAIS • Chaire d'inovation pédagogique

un nouveau Semestre 6 à construire entièrement

• 3 séquences à l'école / 4 séquences en entreprise.
• 2 à 4 semaines par séquence.
• Pendant les séquences à l'école :
• Des créneaux de durée courte, 2 fois par semaine pour la plupart des matières.
• Un rythme régulier tout au long du semestre.

Dispositif

• Exposés interactifs
• Classes inversées
• Apprentissage par projet
• Du travail personnel, en binômes, en équipe de 4
• Des tests réguliers pour s'auto-évaluer

Méthode & moyens

• Un semestre conçu dans sa globalité :
• Des liens explicites entre les matières, en particulier :
• Initiation au calcul scientifique et TP d'Optique,
• Polarisation et Electromagnétisme.
• Une charge de travail personnel anticipée et répartie (équipes de travail stables sur la durée du semestre)

• Un "atelier métacogniton"
• Un enseignement au format et au contenu original, pour une attitude réflexive sur ses apprentissages

Février 2021

PROJET SPAAIS • Chaire d'inovation pédagogique

un nouveau Semestre 6 à construire entièrement

• 3 séquences à l'école / 4 séquences en entreprise.
• 2 à 4 semaines par séquence.
• Pendant les séquences à l'école :
• Des créneaux de durée courte, 2 fois par semaine pour la plupart des matières.
• Un rythme régulier tout au long du semestre.

Dispositif

• Exposés interactifs
• Classes inversées
• Apprentissage par projet
• Du travail personnel, en binômes, en équipe de 4
• Des tests réguliers pour s'auto-évaluer

Méthode & moyens

• Un semestre conçu dans sa globalité :
• Des liens explicites entre les matières, en particulier :
• Initiation au calcul scientifique et TP d'Optique,
• Polarisation et Electromagnétisme.
• Une charge de travail personnel anticipée et répartie (équipes de travail stables sur la durée du semestre)

• Un "atelier métacogniton"
• Un enseignement au format et au contenu original, pour une attitude réflexive sur ses apprentissages

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

LA formation

TP Optique

6N-095-PHO

POlarisation

6N-094-PHO

Laser

6N-093-PHO

6N-091-PHO

Photonique 2 - CFA

6N-091-PHO

Electromagnétisme

6N-094-PHY

Physique dusemiconducteur

6N-097-PHY

Initiation auCalcul scientifique

6N-099-SCI

Traitement du signal

6N-098-SCI

Physique 2 - CFA

6N-092-PHY

Séances tutorées scientifiques

6N-046-SCI

Anglais

6N-089-FHP

Atelier Métacognition

6N-075-FHP

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Laser

Présentation

Durée

Les lasers sont l'une des clef de la photonique. Il est important pour un ingénieur SupOptique d'en connaître les principes et de savoir s'en servir. Le cours est conçu pour donner une grille de lecture permettant de s'orienter dans le monde des lasers : une bonne connaissance des principes physiques et des points de repère technologiques. Les cours sont illustrés par une pédagogie active avec des études de cas.

24 h

Modalités

Etudes de cas

Crédits

1,8

Evaluation

QCM / CC / Exam

Pour en savoir +

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Polarisation

Présentation

Durée

Ce cours introduit la notion de polarisation de la lumière et ses propriétés au travers de deux présentations complémentaires : une approche en terme de fonction de transfert et une approche microscopique. Fortement lié au cours d'électromagnétisme, le cours de Polarisation donne les outils conceptuels et pratiques aux futurs ingénieurs pour aborder les situations dans lesquelles la lumière ne peut être simplement traitée scalairement.

24 h

Modalités

Cours/TD interactifs avec manipulations

Crédits

1,8

Evaluation

Exam final 75%QCMs 25%

Pour en savoir +

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Travaux pratiques d'optique

Présentation

Durée

Le savoir-faire dans la mise en œuvre pratique de dispositifs photoniques est un atout reconnu des ingénieur·e·s SupOptique. En première année, on aborde les savoirs-faire fondamentaux sur l’utilisation des instruments optiques, l’utilisation et l’analyse de la diffraction et des interférences lumineuses, ainsi qu’une première utilisation de sources laser.

27 h

Modalités

Travaux Pratiques

Crédits

2,4

Evaluation

CC 50%Exam pratique 50%

Pour en savoir +

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

electromagnétisme

Présentation

Ce cours vise à montrer qu'une très large gamme de phénomènes physiques impliquant la lumière, depuis une simple réflexion sur un miroir, jusqu'au fonctionnement d'une antenne ou même la couleur bleu du ciel, peuvent s'expliquer par un petit nombre de concepts issus de la théorie électromagnétique.Ces concepts peuvent être décrit et manipulé par un formalisme relativement simple qui sera illustré dans le cours à la fois par des application concrètes et l'utilisation d'outils numériques.Un des objectif majeur du cours est d'apprendre une démarche d'ingénierie électromagnétique.

Durée

24 h

Modalités

Cours interactifs Mini-projet en groupe

Crédits

Evaluation

Exam final (double)33%Livrables 33% Mini-projet 33%

Pour en savoir +

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Physique du semiconducteur

Présentation

Durée

Ce cours vise à familiariser les étudiants avec les fondamentaux de la physique des semi-conducteurs,. Il leur apportera les éléments nécessaires à la compréhension du fonctionnement des principaux composants électroniques et opto-électroniques.

24 h

Modalités

Cours interactifs TD en équipe

Crédits

Evaluation

QCM SoutenancesExamen final

Pour en savoir +

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

traitement du signal

Présentation

Durée

Le signal provenant de tout système de mesures physiques doit subir un traitement afin d’en extraire l’information utile. Tout scientifique, qu’il soit ingénieur ou chercheur, doit donc maîtriser les notions fondamentales de traitement du signal.

24 h

Modalités

Exposés interactifs

Crédits

2,8

Evaluation

Exam final /CC

Pour en savoir +

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Initiation au calcul scientifique

Présentation

Durée

Dans le métier d'ingénieur·e le calcul scientifique sur ordinateur est devenu une nécessité dans les phases de conception et de traitement des données. Basé sur approche active en mode projet, l'enseignement utilisera le logiciel Matlab pour aborder cette compétence métier. Vous découvrirez quelques méthodes numériques permettant de simuler des phénomènes physiques de notions acquises en cours d'optique et d'électronique et de traiter des données expérimentales obtenues en travaux pratiques (diffraction, optique de Fourier).

20 h

Modalités

Apprentissage par problème/projet

Crédits

1,2

Evaluation

Soutenance de projetDélivrables de projet

Pour en savoir +

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Atelier métacognition

Présentation

Durée

Savez-vous comment votre cerveau fonctionne ? Quelles sont ses forces et ses faiblesses ? Depuis 40 ans et les apports de l’imagerie cérébrale, les scientifiques décrivent le fonctionnement si complexe du cerveau humain. Votre cerveau est votre outil de travail principal, mieux le connaître peut vous permettre de mettre en place des stratégies pour une meilleure utilisation de ses phénoménales capacités !

10 h

Modalités

Classe inversée

Crédits

Evaluation

QCM final

Pour en savoir +

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Séances Tutorées scientifiques

Présentation

Durée

Les séances tutorées scientifiques 1A consistent à faire travailler les apprenti·e·s sur un sujet technique et scientifique en rapport avec leur projet en entreprise. Ces séances sont encadrées par des enseignant·e·s spécialistes sur les différents domaines qui au sont au cœur de la formation d’ingénieur à l’IOGS (optique instrumentale, optique physique, radiométrie, électronique, traitement du signal).

12 h

Modalités

Séances tutorées

Crédits

Evaluation

50 % Travail en séance50 % Qualité livrable

Pour en savoir +

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Rythme d'apprentissage

Entreprise

École

Examens

Semestre 6 = 19 semaines

Juin

Février

3 séquences de 3 semaines

23h /semaine+ 12h environ de travail personnel Des tests réguliers

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Méthodes de travail

Equipe

Binôme

Individuel

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Laser

Travail demandé

Objectifs

Etudes de cas

A l'issue de cet enseignement, vous serez capable de

• Répondre à un QCM sur chaque thème (5)
• Détailler les calculs des études de cas (3) par équipe
• Préparer et présenter les résultats d'une étude de cas par équipe

• vous orienter dans le monde des lasers avec une bonne connaissance des principes physiques et des points de repère technologiques.

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ÉQUIPE Enseignante

François Balembois, professeur, groupe Lasers du LCF

Sylvie Lebrun, maîtresse de conférences, groupe Photonique Non-linéaire du LCF

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

POLARISATION

Travail demandé

Objectifs

Cours/TD intéractifs avec manipulations

A l'issue de cet enseignement, vous serez capable de

• Répondre à des quizz réguliers
• Rédiger un devoir à la maison (seul ou en binôme)
• Expériences / démo en séance

• Représenter et modéliser la polarisation de la lumière et son interaction avec un milieu
• Décrire et concevoir des systèmes simples de génération et d'analyse de la polarisation
• Modéliser l'effet d'un système de mesure et le lier avec la notion de polarisation partielle

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ÉQUIPE Enseignante

Matthieu Boffety, maître de conférences, groupe Imagerie et Information du LCF

David Clément , maître de conférences, groupe Gaz quantiques du LCF

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

électromagnétisme

Travail demandé

Objectifs

Une classe inversée, des problèmes ouverts !

A l'issue de cet enseignement, vous serez capable de...

• Travailler avec des livres, consulter des capsules
• Résoudre des petits exercices de cours "sur le pouce"
• Réaliser en petit groupe un mini projet d'ingénierie électromagnétique étalé sur la durée du cours.

• proposer des interprétations de phénomènes physiques et modéliser les interactions lumière-matière en utilisant les concepts de la physique ondulatoire.
• de mettre en œuvre une démarche d'ingénierie électromagnétique dans le but de contrôler la lumière grâce à la structuration de la matière.

ÉQUIPE Enseignante

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Julien Moreau, maître de conférences, groupe Biophotonique du LCF

Benjamin Vest, maître de conférences, groupe Nanophotonique du LCF

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

traitement du signal

Travail demandé

Objectifs

Exposés interactifs

A l'issue de cet enseignement, vous serez capable

• QCMs

• d'appliquer la méthode optimale de traitement en fonction de la problématique (d’estimation ou de détection d’un signal entaché de bruit)

Enseignant

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François Goudail, professeur, groupe Imagerie et Information du LCF

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Physique du semiconducteur

Travail demandé

Objectifs

Cours interactifs / travail en équipe

A l'issue de cet enseignement, vous serez capable de

• Quizz d'auto-évaluation
• Préparation & présentation d'exercices
• Analyse de documents

• Comprendre l'origine des propriétés specifiques des matériaux semiconducteurs
• Décrire les principaux processus de transport et de recombinaisons des charges dans un semiconducteur
• Expliquer le fonctionnement des principaux composants de l'optoélectronique

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ÉQUIPE Enseignante

Henri Benisty, professeur, groupe Nanophotonique du LCF

Gaëlle Lucas-Leclin , maîtresse de conférences, groupe Lasers du LCF

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

INitiation au calcul scientifique

Travail demandé

Objectifs

Apprentissage par problème/projet

A l'issue de cet enseignement, vous serez capable de

• Travail en binôme sur machine.
• Rédaction de deux livrables de mini-projet par équipe
• Préparer et présenter le travail de projet par équipe
• Préparer et rédiger une simulation liée aux TPs de diffraction.

• concevoir et mettre en place un programme informatique de simulation ou/et de traitement de données (sous Matlab ou langage équivalent) dans un contexte scientifique.

équipe EnseignantE

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Sébastien De Rossi, maître de conférences, groupe Optique XUV du LCF

Julien Villemejane, Professeur Agrégé IOGS

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Atelier Métacognition

Travail demandé

Objectifs

Classe inversée

A l'issue de cet enseignement, vous serez capable de

• Consulter des ressources fournies (livres, vidéos, MOOCs, ...) chaque semaine
• Argumenter à l'oral lors des séances
• Préparer et présenter par équipe une analyse de documents, une fois au cours du semestre
• Tester ses connaissances sur des QCMs chaque semaine

• Décrire des aspects du fonctionnement du cerveau : plasticité neuronale, biais cognitifs, rôle du sommeil
• Amorcer une justification et une critique des pratiques pédagogiques qui vous sont proposées,
• Analyser vos stratégies d’apprentissage et votre mode de travail personnel.

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Enseignante

Fabienne Bernard, PRAG IOGS

Année 2020/21

semestre 6 • Cycle Ingénieur·e FISa

Séances tutorées scientifiques

Travail demandé

Objectifs

Séances tutorées

A l'issue de cet enseignement, vous serez capable de

• Choisir et définir une problématique scientifique en lien avec le travail en entreprise
• Mettre en oeuvre une démarche personnelle d'analyse de la problématique, en étant guidé·e par l'enseignant·e référent·e
• Construire un support (poster) d'analyse de la problématique à l'aide d'un·e enseignant·e référent·e.
• Présenter à l'oral les résultats lors du Forum

• Identifier et décrire un aspect scientifique précis du travail en entreprise
• Situer cette problématique rencontrée dans l'entreprise dans un domaine scientifique plus large
• Construire un support de présentation pédagogique

Equipe pédagogique

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