«La bienveillance est un outil pédagogique puissant»

Jamila Sam a figuré parmi les premières enseignantes d’informatique de l’EPFL et a inauguré l’enseignement de cette discipline aux étudiantes et étudiants en sciences de la vie. Un rôle de pionnière qui sied à cette mère de quatre enfants toujours en quête de nouveaux projets pour les personnes qu’elle forme, avec l’objectif «d’articuler l’enseignement sur la pratique dans un cadre rigoureux.» En 2013, en collaboration avec son collègue Jean-Cédric Chappelier, l’ingénieure informatique crée 4 MOOCs dédiés à la programmation. Un «investissement énorme» non seulement pour réaliser les vidéos mais aussi pour adapter les cours au format de la classe inversée et «créer de l’intérêt pour le présentiel». Ce travail de titan a d’ailleurs valu aux deux chargés de cours le Credit Suisse Award for best teaching 2015.

Depuis, le MOOC : projet de programmation en Java est né, son pendant en C++ est en cours d’élaboration, et Jamila Sam continue de s’impliquer pour l’enseignement sans compter les heures passées devant son écran. «Il est vrai que je suis très souvent derrière mon ordinateur, en particulier pendant les période de cours ou je ne compte pas mon temps pour répondre aux nombreuses questions des étudiantes et étudiants qui débutent avec la programmation. Mais cela est très gratifiant de constater que cela leur permet de faire de réels progrès», sourit l’ingénieure élue en 2020 meilleure enseignante en sciences de la vie.

Dépasser les orthodoxies

Arrivée à l’EPFL dans les années 90 après des études en Algérie, la chercheuse a effectué sa thèse au sein du Laboratoire d’intelligence artificielle du professeur Boi Faltings, et elle y officie toujours. En Suisse, elle a été surprise de débarquer dans un univers alors presque exclusivement masculin. «Je pense que cela n’a pas facilité mes débuts dans l’enseignement». Heureusement, la situation s’est améliorée depuis, même si en informatique l’équilibre des genres n’est pas encore acquis.

Je ne compte pas mon temps pour répondre aux nombreuses questions des étudiantes et étudiants qui débutent avec la programmation. Mais cela est très gratifiant de constater que cela leur permet de faire de réels progrès.

Autre changement, les étudiantes et étudiants commencent l’EPFL en disposant plus de capacités informatiques que par le passé. «Mais cela ne facilite pas forcément l’enseignement, car des mauvais plis peuvent avoir été pris. La programmation peut facilement être enseignée de façon un peu scolaire et superficielle. J’essaie de m’éloigner de ces schémas pédagogiques notamment en dégageant mes enseignements des spécificités des langages utilisés. Je privilégie l’enseignement des concepts plutôt que des formalismes syntaxiques. J’essaie de donner des clés de lecture permettant la transition d’un langage à l’autre et de transmettre un savoir-faire, basé sur l’expérience et la rigueur, qui n’est pas toujours explicitement présenté dans la littérature de ce domaine.»

Faciliter l’élaboration de projets

Jamila Sam met l’accent sur l’application des connaissances via une approche projet en groupe de deux, pour entrainer la collaboration et le travail en équipe. Dans le cadre de son cours d’introduction à la programmation, elle a par exemple proposé plusieurs projets sur le thème du jeu. «Le jeu est un terrain d’expérimentation fertile qui laisse beaucoup de place à la créativité et qui stimule énormément les étudiantes et étudiants. Chaque année, les trois meilleurs projets sont présentés à l’ensemble de la volée. Cela donne des résultats qui démontrent une implication impressionnante».

D’autres projets plus formels sont aussi systématiquement proposés qui permettent une introduction à des disciplines clés de l’informatique (cryptographie, apprentissage automatiques etc.). Aux étudiantes et étudiants en ingénierie des sciences du vivant, elle propose des projets ciblés sur leur domaine, par exemple la simulation de propagation d’épidémies ou celle de systèmes biologiques auto-organisés.

Le jeu est un terrain d’expérimentation fertile qui laisse beaucoup de place à la créativité et qui stimule énormément les étudiantes et étudiants.

«Les projets sont exigeants, mais c’est très formateur et cela crée en esprit de corps dans les volées, car les étudiantes et étudiants s’investissent, discutent et coopérent beaucoup.» Tout comme la chargée de cours, qui a élaboré plusieurs boîtes à outils pour l’enseignement de la programmation au travers de projets. Car la mise sur pied d’un projet informatique, allant de son élaboration au test de sa solution, en passant par l’écriture des instructions (minimum 50 pages par projet) demande un temps considérable.

Ces boîtes à outils en Java et C++, créées avec l’aide de plusieurs étudiantes et étudiants dans le cadre de leurs projets de recherche, permettent de dériver une multitude d’instances de projets tout en se basant sur un socle commun d’outils et d’abstractions réutilisables dans différents contextes. La boite à outil Java (de l’ordre de 20’000 lignes de code) donne par exemple l’opportunité de prototyper en quelques heures toute sortes de jeux se déroulant sur des grilles.

Au travers de l’utilisation de ces maquettes, les étudiantes et étudiants apprennent notamment que formaliser des outils au bon niveau d’abstraction permet leur réutilisation dans des contextes très divers. «De ce fait, la programmation devient une initiation à la modélisation, à la rigueur et à l’abstraction, des facettes indispensables dans tous les domaines de l’ingénierie», remarque Jamila Sam.

Un soutien en continu

Jamila Sam met aussi un point d’honneur à favoriser et entretenir l’interaction et elle s’attache à répondre à chaque question posée. «Pour le suivi des projets, j’ai mis en place un système de coaching, chaque équipe est suivie par un assistant et doit transmettre périodiquement un journal faisant un point de situation et évoquant les difficultés rencontrées. Nous avons aussi des forums très actifs et nous proposons des séances d’appui. Au semestre de printemps 2020, lors du passage des cours en ligne, j’ai personnellement répondu à plus d’un millier de questions. Pour les jeunes étudiantes et étudiants sans expérience technique, il est facile de « décrocher» en programmation, c’est pourquoi nous offrons une écoute attentive. La bienveillance est un outil pédagogique puissant.»

L’ingénieure cherche constamment à améliorer ses méthodes d’enseignement en fonction des feedbacks reçus, et à adapter ses cours aux dernières évolutions. Jamila Sam apprécie innover et sonder les différentes facettes pédagogiques. Pour «voir la progression tangible des étudiantes et étudiants, les aider à acquérir des connaissances qui leur seront utiles». Et recevoir des années après, en signe de reconnaissance, une carte sur laquelle il est inscrit, «Grâce à vous, je programme des exosquelettes et je m’épanouis professionnellement.»

Author(s): Laureline Duvillard
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Une application innovante pour aider les enfants à apprendre à écrire

Les problèmes d’écriture touchent jusqu’à 25 % des enfants âgés de 5 à 12 ans. Des difficultés qui, lorsqu’elles ne sont pas prises en compte assez tôt, peuvent avoir des répercussions délétères tout au long de leur parcours scolaire. Pour apporter une solution concrète à cette problématique, la start-up School Rebound a développé une application qui réunit intelligence artificielle et tablette pour mieux détecter les potentiels soucis d’écriture et accompagner les enfants dans leur apprentissage. Son nom ? Dynamilis. En plus d’être un précieux soutien pour les enfants rencontrant des difficultés, elle peut être également utilisée par tout enfant, à la maison ou encore à l’école, en âge d’apprendre à écrire. Déjà téléchargée plus de 10’000 fois, Dynamilis prévoit de se déployer prochainement en Angleterre et aux États-Unis.

Gratuite pendant sa phase de test, Dynamilis est passée à un modèle d’abonnement en mars dernier. Après une semaine d’essai gratuite, un abonnement mensuel ou annuel (dont les coûts varient en fonction du nombre d’enfants utilisant l’application) est proposé aux parents, aux thérapeutes ainsi qu’aux écoles.

L. Boatto, A. Peguet, T. Asselborn, S. Viquerat, P. Dillenbourg © 2022 Dynamilis / Sven Viquerat

Un bilan des points forts et des points faibles en quelques secondes

La start-up a été lancée en 2021, suite à la thèse de doctorat de Thibault Asselborn au sein du Laboratoire d’ergonomie éducative (CHILI) de l’EPFL. « Aujourd’hui, certains enfants ont des problèmes d’écriture qui peuvent rester invisibles pendant longtemps, ce qui retarde la prise en charge par des thérapeutes », explique Thibault Asselborn, CEO de School Rebound. « Des longs mois pendant lesquels les difficultés d’apprentissage risquent de s’accumuler, car les soucis d’écriture monopolisent la concentration de l’élève et l’empêchent de développer d’autres compétences », ajoute-t-il. « Cela peut aller jusqu’à une perte de confiance totale et à d’importants blocages scolaires. »

Dans le cadre de son travail de doctorat, il a codéveloppé un algorithme permettant d’analyser rapidement l’écriture d’un enfant. Muni d’un iPad et d’un Apple Pencil, il suffit à l’enfant d’écrire pendant 30 secondes seulement pour que l’application établisse son profil d’écriture. « Les tests menés en cabinet durent 20 minutes environ et certains éléments ne sont pas pris en compte, ce qui réduit la précision des analyses », contextualise Thibault Asselborn. L’application évalue les aspects dynamiques de l’écriture (statique, pression, vitesse, inclinaison), des critères qu’un œil humain ne peut pas voir. « Nous obtenons ainsi des analyses très fines des aspects moteurs de l’écriture. Ceci peut permettre aux parents d’avoir de premières indications afin de déterminer si leur enfant a des difficultés avec l’écriture et — si oui — à quel degré. Si les difficultés dépassent un certain seuil, il leur est recommandé d’aller voir un spécialiste. »

Des activités ludiques pour améliorer l’écriture

Sur la base du score établi, l’application recommande ensuite des activités personnalisées permettant de s’exercer aux aspects fondamentaux de l’écriture tout en s’amusant. Pour l’équipe de School Rebound, l’aspect ludique est crucial de la phase de test aux activités de remédiation. « Les tests proposés par l’application ne ressemblent pas à des tests médicaux au sens strict du terme », relève Thibault Asselborn. « Il est important de conserver une dimension de plaisir pour éviter que l’enfant ait l’impression de passer un examen et ne se crispe. » « En développant Dynamilis, nous avons pensé que pour aider les enfants, il fallait aller au-delà de la seule analyse de l’écriture et proposer également des activités de soutien à l’apprentissage de l’écriture ou de remédiation pour les cas les plus sévères », souligne Pierre Dillenbourg, responsable du Laboratoire CHILI et Président chez School Rebound. « Avec les enfants qui rencontrent des difficultés à l’école en raison de leurs problèmes d’écriture, le jeu est une solution efficace pour les aider à surmonter leurs blocages ».

Ces activités, développées avec des spécialistes en conception de jeux, peuvent être utilisées à la maison en autonomie, pour les enfants cherchant à améliorer leur écriture, à l’école pour l’apprentissage ou bien avec un thérapeute pour les enfants qui ont les difficultés les plus importantes.

Une collaboration étroite avec les thérapeutes et les écoles

« Nous avons travaillé avec près de 50 thérapeutes pour développer cette application et nous avons reçu des retours encourageants », poursuit Pierre Dillenbourg. « La rapidité et la précision de l’analyse de Dynamilis leur permettent d’avoir plus de temps à consacrer aux enfants pendant leurs séances. » De plus, l’application offre aux enfants un moyen de continuer à s’entraîner entre les rendez-vous en se concentrant sur divers aspects, comme la pression, qui sont difficiles à entraîner sur un support papier.

L’équipe de School Rebound a également collaboré main dans la main avec de nombreuses écoles pour tester l’application avec les élèves. « Nous avons travaillé avec des écoles des cantons de Genève, Vaud et Neuchâtel, ainsi qu’avec la Haute École Pédagogique de Berne, la Haute école spécialisée de la Suisse italienne et l’École Internationale de Lausanne et de Genève », précise Thibault Asselborn. Aujourd’hui, la collaboration avec les écoles suisses continue avec un projet pilote en cours dans 12 écoles du canton de Vaud. « Nous avons reçu des lettres d’enseignants qui observent de grands progrès chez les enfants », se réjouit-il. « Certains viennent même en avance pour s’entraîner avant le début des cours. »

Un conseil scientifique et éthique

School Rebound dispose d’un conseil scientifique et éthique composé de plusieurs experts en dysgraphie et dyslexie, en data science ainsi qu’en éducation. « Ce cadre scientifique et cette rigueur sont importants et nous permettent de nous différencier des autres applications qui existent », précise Pierre Dillenbourg. En termes de concurrence, Dynamilis n’est effectivement pas seule sur le marché, « mais c’est la seule application qui combine à la fois une analyse complète de l’écriture avec des activités d’apprentissage personnalisées. »

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Un cours pour fabriquer ce que l’on veut

L’idée est simple. Dans le cours intitulé « Conception des produits et ingénierie des systèmes », des étudiantes et étudiants de l’EPFL doivent concevoir un objet qui sert à quelque chose. « C’est la seule consigne que nous leur donnons », révèle Yves Bellouard, professeur et directeur du laboratoire Galatea de la faculté des sciences et techniques de l’ingénieur. Créé en 2016, le concept du cours est de stimuler le travail en équipe et de vivre la conception de produits depuis l’idée, jusqu’à la fabrication d’un prototype. Par groupe de six, les étudiants disposent de trois mois pour effectuer une étude de marché, construire un prototype, le présenter et écrire un rapport technique avec une proposition de brevet pour protéger leur idée. Le tout avec un budget maximal de 500 francs. « Le but est de les pousser à l’innovation. Cette année, les différentes équipes nous ont proposé des choses spectaculaires. Certains projets méritent d’être commercialisés », se réjouit le professeur. « Un précédent projet est d’ailleurs devenu une start-up », ajoute Edoardo Charbon, professeur et directeur du laboratoire d’architecture quantique de la faculté des sciences et techniques de l’ingénieur, qui co-encadre le cours depuis 2017.

Un pilulier pour personnes âgées

Cette année, deux groupes ont décidé de concevoir un distributeur automatique de médicaments destiné aux personnes âgées. « Après nous être renseignés auprès de médecins, nous avons constaté que les personnes qui ont plus de 65 ans prennent entre deux à trois comprimés par jour. En proposant cette machine, nous voulons favoriser leur autonomie », précise Titouan Marois, étudiant. L’appareil se nomme Pill it. Elle est composée de trois roues. Une pour le matin, une pour midi et une pour le soir. Chacune d’elle comporte 31 compartiments pour chaque jour du mois. « On remplit la machine puis elle distribue des médicaments pendant un mois, explique l’étudiant. Notre prototype fonctionne un peu comme une machine à café puisqu’elle libère la dose de médicament dans un petit gobelet. » Le tout est associé à une montre connectée qui vibre pour rappeler à l’usager le moment de la prise et peut aussi servir à alerter un proche en cas de malaise ou d’accident.

L’équipe de Myriam Rihani a aussi fabriqué un distributeur de pilule nommé Drug minder. « Nous avons choisi de créer des tiroirs. Chacun d’entre eux contient un type de médicament. C’est ensuite la machine qui procède au mélange et dispense les bonnes compositions », explique l’étudiante.

Déchets aquatiques et analyse de l’eau

D’autres étudiants se sont intéressés à l’environnement. Un groupe a construit Fluenta, une poubelle flottante qui récupère les déchets en utilisant la force des courants. « La structure est composée de matériaux recyclés. Elle est fixée au fond de l’eau avec une encre », explique Florian Maître, étudiant. Son équipe a conçu une trappe qui empêche les détritus de ressortirent de la cage. « Il faut ensuite aller vider cette poubelle tous les deux jours », précise Philippine Milward, étudiante.

“Fluenta”, la poubelle lacustre. © Alain Herzog 2022 EPFL

Un autre groupe a créé un robot capable de récolter des échantillons d’eau à différentes profondeurs. Le dispositif nommé Seampler est muni de plusieurs tubes vides. Une fois sous l’eau, les tubes se remplissent aux profondeurs choisies. « Le plastique s’avère un problème majeur dans l’eau. Cependant avant d’aller le rechercher, il faut savoir où se trouvent les déchets. Ce qui n’est pas toujours aisé », explique Lara Laamari, étudiante. L’eau récoltée est ensuite envoyée dans un laboratoire qui détecte la présence ou l’absence de micro plastique.

Obtenir de l’eau potable par évaporation

Le groupe de l’étudiante Costanza Baudino a conçu une machine qui filtre l’eau sale en recourant à l’énergie solaire. Nommé Aquacycle, le dispositif purifie l’eau par évaporation et condensation. « En général, l’évaporation à travers un filtre n’est pas utilisée pour obtenir de l’eau potable, car le processus prend beaucoup de temps. Nous avons décidé d’accélérer ce phénomène avec l’énergie solaire qui va faire chauffer puis évaporer l’eau », explique l’étudiante. « La structure de notre prototype n’est pas compliquée, mais très pratique », ajoute Leonardo Cele’, étudiant.

Aquacycle © 2022 EPFL

Le meilleur cours

Au-delà de l’aspect technique des différents projets, les étudiants ont appris à travailler à plusieurs et à se répartir les tâches. Pour certains, la gestion du groupe s’est révélée un véritable défi. « Pour nous, il a été difficile de déterminer qui s’occupait de quoi et comment se diviser le travail », explique Costanza Baudino. Pour d’autres, comme Philippine Milward et Florian Maître, la cohésion d’équipe a toute de suite été bonne. Lara Laamari a, quant à elle, apprécié la liberté que les professeurs leur ont offerte. « Nous pouvions réaliser ce que nous voulions. À nous de gérer le budget, le temps et nous répartir les tâches. Les professeurs et leurs assistants étaient présents pour nous conseiller et nous encadrer », explique-t-elle. Pour Titouan Marois, il s’agit du meilleur cours du master en microtechnique. « Nous n’avons pas appris de nouveaux aspects techniques, mais nous avons acquis des compétences dans des domaines variés tels que le marketing, ou la gestion d’équipe », révèle-t-il. Mais ce qu’il a préféré plus que tout a été d’aller fabriquer sa machine dans les ateliers.

Author(s): Valérie Geneux
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L’EPFL lance des bourses d’excellence Bachelor

Soutenir des élèves brillants fortement investis dans des activités extrascolaires, qu’elles soient d’ordre associatif, artistique, sportif ou citoyen. Leur permettre d’entamer un cursus à l’EPFL sans sacrifier leurs engagements extrascolaires. Tels sont les objectifs des nouvelles bourses d’excellence Bachelor destinées aux Suisses et aux personnes résidant en Suisse qui peuvent être admises à l’EPFL. Des bourses qui sont lancées en parallèle aux bourses d’excellence Master déjà existantes.

Les bourses d’excellence constituent un des piliers du Student Support Program. Un programme qui soutient financièrement diverses initiatives destinées à la communauté estudiantine, comme les projets Make ou le programme de stages Summer in the Lab. Ceci dans le but d’encourager une éducation de haut niveau fournissant aux étudiantes et étudiants des connaissances scientifiques solides, tout en favorisant l’interdisciplinarité et l’acquisition de compétences transversales. «Nous voulons promouvoir une vision holistique de l’excellence, encourager la diversité de profils et de parcours», souligne Kathryn Hess, vice-présidente associée pour les affaires estudiantines et l’outreach à l’origine des bourses d’excellence Bachelor.

Plusieurs critères d’évaluation

Le montant de la bourse d’excellence s’élève à 10’000 francs échelonnés sur trois ans, avec la réservation d’un logement si besoin. Cette année, 35 bourses seront octroyées. Une fois la bourse obtenue, la seule condition pour la conserver est de ne pas redoubler une année.

Chaque personne qui s’inscrit au cursus Bachelor à l’EPFL peut postuler, pour autant qu’elle obtienne une moyenne assez élevée (minimum 5.3/6) au secondaire II ou au CMS. L’excellence est en effet de rigueur au niveau scolaire, mais cela n’est de loin pas l’unique critère de sélection. C’est pourquoi, les étudiantes et étudiants qui postulent doivent aussi fournir un résumé de leur travail de maturité ou d’un projet équivalent, une lettre de motivation, un CV mentionnant leurs activités extrascolaires et deux lettres de recommandation.

Nous voulons promouvoir une vision holistique de l’excellence, encourager la diversité de profils et de parcours.

Kathryn Hess, vice-présidente associée pour les affaires estudiantines et l’outreach

Les personnes présélectionnées sont ensuite invitées à effectuer une courte présentation devant un jury composé de membres du corps académique de l’EPFL. «Il est important pour nous de rencontrer les candidates et candidats afin d’observer comment ils s’expriment, de juger de leur motivation, de leurs projets, de la manière dont ils envisagent leur avenir», remarque Kathryn Hess.

Actuellement, plus de 50 étudiantes et étudiants ont déjà postulé, et les candidatures sont ouvertes jusqu’au 30 avril. L’EPFL espère recevoir des dossiers de toute la Suisse, et se réjouit d’accueillir sur le campus de nouvelles personnes aux riches parcours de vie.

Author(s): Laureline Duvillard
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Summer in the Lab : un pont entre la recherche et l’éducation

Dans son ambition de développer la culture de recherche au sein de l’EPFL, la Vice-Présidence Académique (VPA) a lancé cette année le programme Summer in the Lab. Déployé et géré par le Service de Promotion de l’Éducation (SPE), ce projet encourage l’apprentissage pratique, et ce dès le cycle Bachelor.

Summer in the Lab est destiné aux étudiantes et étudiants de l’EPFL qui désirent explorer ou confirmer leur intérêt pour la recherche. L’objectif de ces immersions, d’une durée de deux mois en été au sein d’un des laboratoires de l’EPFL, est de permettre aux stagiaires de côtoyer l’environnement foisonnant de la recherche, de mettre en pratique leurs bases polytechniques, et de renforcer leurs perspectives de carrière en Suisse et à l’international. Pour Kathryn Hess Bellwald, vice-présidente associée pour les affaires estudiantines et l’outreach, les participantes et participants peuvent acquérir une vision beaucoup plus approfondie de leur domaine d’études afin de faire un choix éclairé pour la suite de leur formation et future carrière :

A la différence des projets de semestre et des travaux pratiques où le cadre est en général aménagé par rapport au niveau d’apprentissage, ces stages offrent un processus concret, moins structuré et plus réaliste des étapes de création et d’innovation d’un laboratoire de recherche de pointe.

Kathryn Hess Bellwald, vice-présidente associée pour les affaires estudiantines et l’outreach

Les étudiantes et les étudiants de l’EPFL ont accueilli ce nouveau programme de stages avec enthousiasme et grand intérêt. Selon Manon Boissat, coprésidente de l’AGEPoly, Summer in the Lab pourrait connaître un grand succès car il permet à la fois de gagner en expérience mais aussi de sortir de sa zone de confort, et ceci grâce une activité rémunérée et compatible avec le calendrier académique.

Suite à la requête émanant de la communauté estudiantine et des alumni, la VPA et le SPE ont en outre introduit des ateliers en communication scientifique et en leadership spécialement conçus pour les participantes et participants du programme. Avec cette approche pluridisciplinaire, Summer in the Lab propose un enrichissement équilibré et simultané des compétences scientifiques et transverses.

La clôture de cette première édition se fera en septembre dans le cadre d’un colloque durant lequel les stagiaires exposeront leurs travaux, l’occasion d’appliquer les nouvelles notions acquises en présentation et en communication. Kathryn Hess Bellwald explique : “ Il est aujourd’hui indispensable pour de futurs scientifiques, chercheuses et chercheurs, ou encore managers responsables et pragmatiques, d’avoir les capacités d’exposer leurs projets, travailler et communiquer en équipe. “

Le bon accueil de ces cours par les talents de l’École nous conforterait dans notre stratégie à développer et intégrer de plus en plus de cours en compétences transverses comme partie intégrante du cursus académique.

Kathryn Hess Bellwald

Les candidatures de cette année sont closes. Pour les inscriptions aux stages d’été 2023, les candidatures ouvriront en décembre 2022. Plus d’infos sur les pages dédiées au programme Summer in the Lab ou en contactant le Service de promotion de l’éducation (SPE) : sil.internship@epfl.ch

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L’EPFL inaugure un Makerspace destiné à l’apprentissage par projet

Sur l’Allée de Savoie en face d’EPFL Pavilions, se dresse fièrement le nouveau Discovery Learning Lab prototypage mécanique et électronique, alias «the SPOT», comme a choisi de le nommer la communauté EPFL. Baigné de lumière naturelle grâce à ses façades vitrées, l’édifice labellisé Minergie P se veut spacieux, épuré et favorisant les échanges.

En preuve, la pièce maîtresse du lieu, 400m2 d’open space avec une hauteur de plafond de dix mètres. Le bâtiment est destiné à booster les méninges des étudiantes et étudiants, à exacerber leur créativité et surtout à prototyper leurs projets. Qu’il s’agisse de projets MAKE, Changemakers, de projets Bachelor/Master ou émergeant d’associations reconnues par l’EPFL. «L’évolution de notre société implique des problèmes toujours plus complexes à la croisée de diverses disciplines, l’apprentissage par la pratique permet aux étudiantes et étudiants d’acquérir de nouvelles compétences et de se confronter aux défis qu’ils auront à relever dans le futur», remarque Pascal Vuilliomenet, responsable des Discovery Learning Laboratories.

Un lieu et trois espaces

Ce qui fait la singularité de ce Makerspace ? «La réunion des ressources qui permet de réaliser des projets très élaborés. Le bâtiment est divisé en 3 espaces, les zones en libre accès 24/24, les ateliers de mécanique et d’électronique accessibles sous supervision et après une courte formation, et les ateliers professionnels qui peuvent être mandatés pour la création de pièces complexes. Ces 3 espaces correspondent à la gradation dans le projet, relève Pascal Vuilliomenet. Nous avons visité plusieurs Makerspace, notamment aux Etats-Unis et au Danemark, et le fait d’avoir tout au même endroit est assez unique.»

© Alain Herzog 2022 EPFL

Outre des ateliers équipés avec du matériel de pointe, le bâtiment offre à l’étage des salles de séminaires et de réunion, des espaces pour effectuer des brainstormings ou encore une salle informatique avec des logiciels pour réaliser des simulations. Au sous-sol, il est doté d’une salle de projection 360 degrés permettant de générer des environnements virtuels et des espaces de stockage de matériel. «Cet outil pédagogique est au coeur de notre vision de l’éducation, qui articule un socle robuste de connaissances scientifiques aux multiples compétences requises pour mener un projet de son idéation à sa réalisation», souligne le Pierre Dillenbourg, vice-président associé pour l’éducation et professeur responsable du laboratoire d’ergonomie éducative CHILI.

Comprendre les difficultés pratiques

Le bâtiment est aussi à disposition pour des cours avec une composante projet. «Ce lieu ouvre de nouvelles opportunités pour l’enseignement», s’enthousiasme Pedro Reis, professeur de génie mécanique. Il y donne ce semestre son cours-projet d’ingénierie simultanée, dans lequel les étudiantes et étudiants doivent réaliser à l’aide de machines à coudre un projet d’ingénierie intégrant un aspect de génie mécanique. «Ainsi ils sont confrontés à de réels défis, élaborer une idée, trouver les meilleurs moyens pour la mettre en oeuvre, concrétiser le projet, travailler en équipe, sont autant de compétences qu’ils acquièrent.»

Etudiantes en génie mécanique Victoria Destras et Zoë Marsaly apprécient ce cours-projet dans lequel elles peuvent «faire quelque chose de leurs mains». «A l’EPFL, on a beaucoup de théorie, alors on aime cet aspect pratique et cette liberté de définir un projet, même si le processus d’idéation n’est pas simple», sourient les deux étudiantes qui travaillent sur un concept de mode durable.

Lors du prototypage, les étudiantes et étudiants doivent faire face à des problématiques dont ils n’auraient pas pris conscience autrement.

Julien Delisle, coordinateur des projets MAKE

En réalisant eux-mêmes leurs projets du brainstorming au prototypage, les étudiantes et étudiants sont confrontés aux contraintes qui jalonneront leur future vie professionnelle, et ils comprennent mieux la complexité de la réalisation de certaines pièces. «Cela constitue un gain important en terme d’apprentissage, souligne Julien Delisle, coordinateur des projets interdisciplinaires MAKE. Lors du prototypage, les étudiantes et étudiants doivent faire face à des problématiques dont ils n’auraient pas pris conscience autrement, car en tant qu’ingénieur·es ils sont parfois mieux entraînés à appliquer des solutions qu’à questionner et comprendre en profondeur une problématique ou un besoin. En réalisant ces projets, ils sont contraints de réfléchir différemment et se heurtent à des problèmes nouveaux, un prototype ne fonctionne effectivement jamais du premier coup.»

Surmonter les difficultés mais aussi travailler en équipe de manière interdisciplinaire, tel est également l’objectif de l’apprentissage par projet. «En travaillant en groupe et en devant exposer leur projet à des coachs et des professionnel·les techniques, les étudiantes et étudiants doivent apprendre à communiquer avec des personnes qui n’ont pas suivi le même cursus qu’eux, trouver un vocabulaire commun», pointe Samuel Cotture, coordinateur du SKIL qui assumera en parallèle la fonction de responsable du «SPOT». Dans ce cadre, son rôle sera justement de favoriser les échanges interdisciplinaires et de faire vivre ce nouveau bâtiment dans lequel des événements seront aussi organisés, à l’instar d’un repair café.

Author(s): Laureline Duvillard
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L’EPFL propose trois nouveaux Masters

Ces trois nouveaux programmes sont proposés à la croisée de plusieurs disciplines, donnant ainsi l’opportunité aux étudiantes et étudiants ayant une formation en science et ingénierie d’acquérir l’ensemble des compétences nécessaires pour travailler dans les secteurs de la MedTech, de la pharmaceutique et de la santé (Master en Neuro-X) ou pour devenir les principaux acteurs de la «révolution quantique» (Master en science et ingénierie quantiques). Quant au Master en statistiques, il vise à apporter aux scientifiques l’expertise et les compétences essentielles pour mener des raisonnements solides dans un monde riche en données, faisant d’eux des statisticiennes et des statisticiens ainsi que des analystes de données recherchés.

L’EPFL adapte sans cesse son offre de formation aux nouveaux développements en science et ingénierie, à l’évolution de notre société, aux besoins émergents de son économie ainsi qu’à ses nombreux défis

Professeur Pierre Dillenbourg, vice-président associé pour l’éducation

Master en neuro-X

Les ingénieures et ingénieurs en neuro-X s’appuient sur la science, la technologie et l’ingénierie computationnelle pour développer leur expertise multidisciplinaire. Cette dernière complète les compétences fondamentales des ingénieurs et des spécialistes du domaine médical par une forte composante technologique, ce qui en fait non seulement des professionnels très demandés et appréciés en neurotechnologie, mais les prépare également à la recherche dans les domaines liés aux neurosciences. Le programme d’études comprend plusieurs projets dans des laboratoires, proposant aux étudiantes et étudiants une immersion pratique et une véritable expérience de recherche.

Directeur du programme de Master, le professeur Dimitri Van De Ville estime que les diplômés auront un profil interdisciplinaire leur permettant de voir les choses dans leur ensemble en termes de systèmes complexes, en combinaison avec une perspective réaliste de ce qu’implique le développement d’un produit ou de s’engager dans la recherche. Ils et elles deviendront ainsi des acteurs clés capables d’interagir avec des experts de divers domaines.

Master en science et ingénierie quantiques

La science et la technologie quantiques apportent un changement de paradigme dans la manière dont nous traitons, transmettons, récoltons et combinons des données, affirme le directeur du programme de master Nicolas Macris. Afin de faire face à ce nouveau paradigme, l’EPFL vise à former des ingénieures et ingénieurs en science quantique. Leur profil pluridisciplinaire leur permettra de s’épanouir à l’avant-garde de cette «nouvelle révolution technologique» et faire carrière dans la science quantique, dans les technologies de l’information et dans l’industrie en général.

Master en statistiques

Dans un monde où les données ont de plus en plus d’importance, l’industrie compte sur des statisticiennes et statisticiens ainsi que sur des analystes de données capables de maîtriser leur flux. L’expertise statistique est aujourd’hui essentielle dans presque tous les domaines: économie, finance, gouvernement, science, santé, sciences sociales, etc. «Avec le Master en statistiques, l’EPFL vise à former des étudiantes et étudiants ayant un parcours en sciences ou en ingénierie à une méthodologie statistique de pointe, afin de développer une maîtrise de la pensée statistique, de la visualisation, du calcul et de l’analyse de données», explique le professeur Joachim Krieger, directeur en charge du programme. Le travail d’équipe et les compétences en communication sont également des aspects importants que le programme renforce, afin de permettre aux diplômées et aux diplômés d’intégrer et d’appliquer leurs compétences dans les divers domaines d’application des statistiques.

Plus d’informations sur https://www.epfl.ch/education/master/fr/programmes/

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Girl Power: peut-on casser les préjugés en IA et au-delà?

«Si on revient à la théorie de l’homme chasseur, la vie des hommes a été prise pour représenter celle de l’ensemble des êtres humains. Concernant l’autre moitié de l’humanité, il n’y a souvent que le silence. Et ce silence est omniprésent. Les films, les actualités, la littérature, la science, l’urbanisme, l’économie, les histoires que nous nous racontons sur notre passé, notre présent et notre avenir, sont tous marqués – défigurés – par la “présence absente” d’une forme féminine. C’est un écart de données entre les genres. Ce silence et cet écart ne sont pas sans conséquence. Ils ont des répercussions sur la vie des femmes, chaque jour.»

Cet extrait est tiré du livre Femmes invisibles – Comment le manque de données sur les femmes dessine un monde fait pour les hommes de Caroline Criado Perez, dont la lecture a été très difficile pour Anastasia Ailamaki, professeure à la Faculté informatique et communications (IC) de l’EPFL et responsable du Laboratoire de systèmes et applications de traitement de données massives: «Je voulais casser tous les meubles qu’on avait dans la maison. Je suis une femme et je suis spécialiste en bases de données. Cela m’a touchée au plus profond de moi.»

D’après ce livre, la plupart des bureaux sont cinq degrés trop froids pour les femmes parce que la formule utilisée dans les années 1960 pour déterminer la température idéale se basait sur le taux métabolique d’un homme de 40 ans et de 70 kg. Les voitures sont conçues en fonction de l’homme, de sorte que les femmes ont près de 50 % de risques supplémentaires d’être gravement blessées dans un accident. En 2019, on a constaté qu’un algorithme de Facebook permettait aux publicitaires de cibler délibérément les publicités en fonction du genre, le travail d’infirmière et de secrétaire étant suggéré principalement aux femmes. La même année, des plaintes ont été déposées à l’encontre d’Apple, accusée de faire preuve de partialité à l’égard des femmes en proposant une carte de crédit avec des limites de crédit différentes en fonction du genre.

«Les hommes ont juste des préjugés contre les femmes. Les femmes ont des préjugés contre les femmes. Tout le monde a des préjugés contre les femmes. Dans mon travail, je suis la seule femme. Les gens disent que c’est à cause de ce que je fais, mais ce n’est pas une donnée, c’est un résultat», poursuit Anastasia Ailamaki. Alors comment casser ce préjugé alors que l’intelligence artificielle devient omniprésente avec le risque de faire reculer l’égalité des genres de plusieurs décennies?

De nombreuses données historiques sont manifestement biaisées, car elles reflètent la société de l’époque et les algorithmes d’apprentissage machine sont entraînés avec ces données. Est-il possible de modifier ces algorithmes pour tenir compte des partis pris historiques?

Robert West, professeur assistant et responsable du Laboratoire de science des données (dlab) de l’EPFL confie: «Je pense qu’aujourd’hui on ne sait pas le faire, car le monde numérique est un système dynamique complexe. Ce n’est pas comme si tu tournais un bouton et qu’ensuite tu réglais le problème. Cela fonctionne plus comme un marché boursier. En tournant le bouton vous changez les incitations et alors tout est affecté, et vous ne savez pas vraiment ce qui en ressort. Je pense que cela se résumera à la mise en place de plateformes expérimentales où nous pourrons tourner des boutons et ensuite voir, pour le groupe de personnes concernées, comment les choses ont changé.»

Malgré la complexité des systèmes dans lesquels doivent évoluer les informaticiennes et informaticiens d’aujourd’hui, des travaux sont menés pour atténuer les préjugés, en essayant d’optimiser les algorithmes pour qu’ils soient non seulement précis, mais aussi équitables. Mais que signifie «équitable» et comment mesurer si quelque chose l’est?

«L’équité pourrait simplement être que si vous êtes une étudiante, l’algorithme a la même précision pour votre prédiction que si vous étiez un étudiant. À présent, au moins, les gens savent la plupart du temps que leur algorithme peut être biaisé et qu’il faut peut-être le vérifier. Je pense que c’est une première étape. Si je regarde mon domaine de recherche, je dirais qu’il y a 10 ans, on ne parlait pas d’équité, mais de précision. Maintenant, c’est complètement différent», raconte Tanja Käser, professeure assistante et responsable du Laboratoire d’apprentissage machine pour l’éducation.

Robert West convient que les définitions de l’équité seront différentes selon les personnes et que les informaticiennes et informaticiens doivent participer activement à ces discussions: «C’est un peu comme la bombe atomique. Quand vous avez la technologie, vous pouvez construire des centrales électriques et aussi des bombes. Nous avons le moteur de recherche. Il nous permet de faire des choses fantastiques mais il a aussi des effets négatifs. Je pense vraiment que les informaticiennes et informaticiens devraient suivre des cours d’éthique. Ils ne devraient pas prendre ces décisions seuls. Il est important qu’ils aient conscience des critères d’évaluation qui seront appliqués à un moment donné à leur technologie.»

Ce problème étant le reflet plus large des préjugés de la société, de la manière dont nous sommes élevés et dont nous voyons la dynamique des relations et de la vie professionnelle de nos parents, Tanja Käser estime qu’il faut commencer à éduquer les garçons et les filles dès leur plus jeune âge.

«On devrait commencer par les mathématiques et les STEM au niveau de l’école élémentaire. Il faudrait que ce soit plus intéressant pour les filles de faire des STEM, mais cela ne va pas changer rapidement. J’aime mettre l’accent sur les choses sympas que nous pouvons faire avec l’informatique et qui ont des répercussions sur la société. Mon sujet, comment l’apprentissage machine peut optimiser l’apprentissage humain, est interdisciplinaire et je fais des choses techniques, mais c’est très humain et je peux avoir un impact important. J’espère pouvoir être un bon modèle, c’est tellement important», confie-t-elle.

Anastasia Ailamaki a une perspective légèrement différente. «Nous ne pouvons rien faire pour la dame ordinaire qui pense que le bleu est pour les garçons et le rose pour les filles. Elle a une opinion et nous devons la respecter. Par contre, nous pouvons apporter des changements dans un environnement professionnel. Nous devons promouvoir un monde sans genre sur le lieu de travail, un monde où l’on est jugé pour ses capacités, et non pour son statut d’homme ou de femme. Ensuite, il s’agit de savoir jusqu’où on remonte. Nous devons arrêter d’appeler les enfants garçons et filles à l’école. Nous devons aussi empêcher le corps enseignant de dire aux enfants “nous allons te poser cette question parce que tu es un garçon et toi cette question parce que tu es une fille”, mais à l’extérieur, les gens doivent être qui ils sont.»

Robert West, qui est père de trois jeunes filles, pense souvent au monde dans lequel elles grandissent et à sa contribution au monde de demain: «Je veux qu’elles puissent faire ce qu’elles souhaitent sans contraintes sociales. Cela peut paraître idiot, mais je pense qu’il est important d’être gentil et chaleureux avec tout le monde, et c’est peut-être encore plus important en amont. Je pense qu’il y a beaucoup de filles qui fuient certaines activités parce qu’elles seraient les seules filles à les faire. Il est important de réfléchir à ce que nous devons changer dans les universités, et oui, nous devons changer, mais je ne suis pas sûr que ce changement soit le plus important. Et nous devons impliquer les hommes dans les conversations et les solutions. Nous représentons 50 % de la population et nous devons être aussi proactifs que les femmes pour bâtir un avenir moins biaisé.»

Author(s): Tanya Petersen
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«Nous devons restaurer le sentiment de communauté»

Comme de nombreux professeurs, Hilal Lashuel a longtemps été pris dans le tourbillon de la vie académique, jonglant entre l’enseignement, la recherche et son financement, les publications, ou encore le mentoring des étudiantes et étudiants, ainsi que des membres de son équipe. Une vie professionnelle foisonnante et enrichissante, mais jalonnée de nombreux défis, et demandant au fil des ans des sacrifices, notamment mettre de côté sa santé mentale et son bien-être.

« L’excitation, le stress, l’anxiété, la peur, le syndrome de l’imposteur font partie du quotidien d’un professeur d’université, mais notre passion pour la science et la recherche, ainsi que l’amour de notre métier nous aveugle et laisse peu de place à la réflexion sur notre santé et notre bien-être. De plus, l’hyper compétitivité qui règne dans le milieu académique, le besoin de reconnaissance des pairs et la peur de l’échec nous empêche de parler ouvertement des défis et des problèmes liés à la santé mentale.»

Cependant, après deux attaques cardiaques en trois ans, le responsable du laboratoire de neurobiologie moléculaire et neuroprotéomique, également à la tête d’une startup, a sérieusement commencé à s’interroger sur son bien-être et à revoir ses priorités personnelles et professionnelles. Il s’est alors intéressé aux problématiques liées à la santé mentale, a beaucoup lu, appris et a plusieurs fois empoigné la plume pour partager son expérience et encourager une approche plus holistique de la santé mentale dans le milieu académique. Aujourd’hui, il s’implique pour que dans les universités, les questions relatives à la santé mentale deviennent une priorité stratégique. Ceci car il pense qu’il est dans l’intérêt de ces institutions et de la société de ne pas laisser les membres de la communauté académique souffrir en silence.

Dans l’écrasante majorité des cas, lorsque l’on parle de santé mentale dans le milieu académique, on se concentre sur les étudiantes et étudiants. Mais il faut aussi aider celles et ceux qui aident ces derniers, le personnel des facultés et de l’administration, nous sommes toutes et tous interconnectés et interdépendants.

Qu’est-ce qui vous a incité à mettre en place une série de webinaires publics sur la santé mentale dans le milieu académique ?

C’est le résultat d’un brainstorming avec l’une de mes doctorantes, Galina Limorenko, qui réalise notamment des podcasts dans lesquels elle interviewe des autrices et auteurs sur différents sujets en lien avec la science et la société. Les principaux objectifs de ces webinaires sont de briser le tabou sur la question de la santé mentale, d’aider à normaliser la conversation sur ce sujet, d’augmenter la prise de conscience.

Notre but ultime est de créer un espace dans lequel les gens peuvent parler librement de santé mentale, partager leurs expériences, leurs mécanismes d’adaptation, et travailler collectivement pour trouver des idées créatives afin d’améliorer l’environnement de travail et la culture dans notre institution et dans le monde académique.

Qu’est-ce qui est normal ? Comment cultiver son bien-être, pourquoi repenser sa routine quotidienne ? Autant de questions qui ont été ou seront abordées. Les intervenantes et intervenants proviennent de différents milieux et l’approche se veut holistique, car nous sommes toutes et tous dans le même bateau. La santé mentale doit être abordée en tant que communauté et la première étape pour atteindre cet objectif est de restaurer le sentiment de communauté.

Dans l’écrasante majorité des cas, lorsque l’on parle de santé mentale dans le milieu académique, on se concentre sur les étudiantes et étudiants. Mais il faut aussi aider celles et ceux qui aident ces derniers, le personnel des facultés et de l’administration. Nous devons prendre soin les unes et les uns des autres, un pour tous, tous pour un. Ce n’est pas parce qu’un problème ne se voit pas, qu’il n’existe pas. Soignons notre santé mentale comme notre santé physique.

Pouvez-vous nous parler de votre expérience personnelle, qu’est-ce qui a changé après votre prise de conscience ?

Il y a deux choses précieuses, le temps avec les personnes qui comptent pour nous et la santé (mentale et physique). A un certain moment j’ai commencé à me demander : ‘est-ce que cela vaut la peine de remplir mes journées avec les attentes des autres ?’. Dans le milieu académique, dire que l’on se sent stressé, sous pression, que mentalement on n’y arrive plus, est encore perçu comme une faiblesse. Lorsque j’ai partagé mon expérience, plusieurs personnes m’ont contacté pour confier qu’elles vivaient la même chose. C’est pourquoi il est important de discuter ouvertement de ces questions.

Désormais, j’essaye d’avoir une meilleure balance entre vie professionnelle et vie privée, de ne pas travailler les week-ends, de faire moins mais mieux, de me rendre disponible et à l’écoute des autres. Je partage aussi mes sentiments et je parle de mes difficultés, par exemple lorsque des demandes de bourse sont rejetées. Je cours aussi régulièrement et je ne manque jamais une bonne occasion de passer du temps en famille et de me reconnecter à la nature. L’une des réalisations personnelles dont je suis le plus fier en 2021 est d’avoir terminé la course de 10 km lors des 20 km de Lausanne.

Il y a deux choses précieuses, le temps avec les personnes qui comptent pour nous et la santé (mentale et physique). A un certain moment j’ai commencé à me demander : ‘est-ce que cela vaut la peine de remplir mes journées avec les attentes des autres ?’

Pour quelles raisons la santé mentale se révèle une question clé dans le milieu académique ?

Plusieurs études ont montré que l’absence de prise en compte des problèmes de santé mentale tels que le stress, l’anxiété et la dépression a un impact négatif sur les expériences d’apprentissage et les performances des étudiantes et étudiants. Les universités constituent des environnements très compétitifs, dans lesquels on doit gérer de nombreuses choses en même temps. Il y a une culture du perfectionnisme, l’échec n’est pas perçu comme une expérience constructive, mais comme une faiblesse.

La pandémie de Covid 19 a mis en avant l’importance de la santé mentale, et l’urgence d’agir. Faire face à des challenges, c’est sain jusqu’à un certain point. La seule manière de découvrir ses capacités, c’est de se dépasser, mais il faut prendre soin de soi.

Selon vous, quels sont les signaux qui doivent alerter ?

Nous faisons toutes et tous face à des hauts et des bas, c’est normal. Certains types de stress nous aident même à être performants. Mais il est important de savoir où l’on se trouve sur le continuum de la santé mentale, et de chercher du soutien et de l’aide si on sent que l’on va entrer dans la zone rouge. Si votre santé physique est impactée, par exemple votre sommeil, si vos interactions avec les autres sont perturbées, si vous vous isolez et n’êtes plus capable de prendre soin de vous, les choses deviennent sérieuses.

Il est alors important de demander de l’aide. N’ayez pas peur de vous confier à une personne de confiance, cherchez les ressources à disposition et fixez un rendez-vous avec un professionnel·le. La bonne nouvelle est que la plupart des personnes qui demandent de l’aide vont mieux. Il existe des techniques et des traitements efficaces pour aider les gens à faire face aux problèmes de santé mentale et à devenir plus résilients. Mais il faut faire le premier pas et chercher du soutien. Faites-le pour vous.

Nous avons également la responsabilité d’être là pour les personnes qui luttent contre des problèmes de santé mentale. Malheureusement, nous ne recevons pas la formation nécessaire pour reconnaître les personnes qui souffrent ou pour les soutenir. Malgré ceci, nous pouvons tout de même aider en nous formant, en étant prêt à écouter sans porter de jugement, en les orientant vers les bonnes ressources et en les soutenant.

Nous sous-estimons le pouvoir des mots. Lors d’une remise de diplôme, la mère d’un étudiant est venue vers moi pour me remercier d’avoir « sauvé la vie à son fils ». Je n’avais rien fait de spécial, j’avais juste annoté sa copie avec des commentaires très positifs qui l’encourageaient à poursuivre son excellent travail. Après avoir échoué la première année, cet étudiant avait vraiment besoin de lire ça et apparemment mes commentaires et mes interactions avec lui ont eu un grand impact. Cela m’a fait prendre conscience du poids des mots aussi bien dans le sens positif que négatif.

Comment les universités peuvent-elles agir pour créer un environnement plus sain ?

Les universités, par l’intermédiaire de leur direction, devraient d’abord reconnaître publiquement que la santé mentale et le bien-être des étudiants, du corps professoral, des collaboratrices et collaborateurs, constituent une priorité stratégique. Cette déclaration devrait se traduire en une stratégie institutionnelle qui donne la priorité à la santé mentale et au bien-être dans tous les aspects de la vie universitaire.

Pour établir celle-ci et prendre les bonnes décisions, il faut d’abord sonder la communauté, identifier la culture de l’institution, les facteurs qui agissent sur la santé mentale, les aspects qui posent problème. Ensuite, les universités doivent à mon sens fournir aux étudiantes et étudiants et à leur personnel des formations sur la gestion du stress et le bien-être, et sur la manière de détecter et soutenir les personnes qui souffrent de problèmes liés à la santé mentale. Elles doivent aussi mettre en place des programmes de soutien adaptés. pour gérer leur propre santé mentale. Il s’agit de créer un environnement sûr, dans lequel on ne laisse pas les personnes seules face à leur souffrance et où tout le monde est à l’aise pour parler de santé mentale sans jugement.

Je suis très heureux qu’à l’EPFL la Vice-présidence associée pour les affaires estudiantines et l’outreach empoigne cette cause avec la création d’une Task force pour étudier la question de la santé mentale dans notre école et proposer des mesures concrètes et proactives pour créer une culture où chacune et chacun peut apprendre, réussir et s’épanouir sans compromettre sa santé et son bien-être. Une université plus saine nous permettra d’accomplir encore mieux notre mission (ndlr: les objectifs de la Task force seront publiquement communiqués dans le courant du semestre de printemps).

Author(s): Laureline Duvillard
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Les projets interdisciplinaires séduisent toujours plus de personnes

Une fusée qui s’envole jusqu’à 3167 mètres d’altitude et sacre l’EPFL Rocket Team championne de la compétition européenne EuRoC. Un bateau solaire, le «Dahu», réalisé par les étudiantes et étudiants de Swiss Solar Boat, qui remporte la 2e place au Monaco Solar and Energy Boat Challenge. « Argos », un Rover créé par l’équipe d’EPFL Xplore, premier du genre conçu sur le campus, et détenteur d’une 3e place à l’European Rover Challenge. L’EPFL Racing Team décrochant avec sa monoplace de course électrique la 5e place à l’épreuve tchèque de la Formula Student. Ou encore l’équipe de SP80 et l’élaboration d’un prototype modèle réduit de leur bateau destiné à «pulvériser» le record du monde de vitesse à la voile en 2022.

Derrière ces réussites et les avancées de chacun des 15 projets MAKE soutenus par l’EPFL en 2021, se cache un dispositif que l’Ecole élabore depuis 10 ans pour favoriser l’apprentissage par la pratique et l’interdisciplinarité. «Ces succès sont la pointe de l’iceberg d’un écosystème et d’une mise en réseau de compétences et d’équipements que nous essayons sans cesse de consolider et d’améliorer», remarque Pascal Vuilliomenet, responsable des Discovery Learning Labs.

Des espaces comprenant des équipements de pointe et des spécialistes métier à disposition des étudiantes et étudiants pour leurs projets, et des enseignantes et enseignants pour leurs travaux pratiques. «Pouvoir compter sur des équipements, un encadrement et des ressources permet à de jeunes professeur·es de proposer des travaux pratiques, à l’image de Josie Hugues qui a initié le projet interdisciplinaire AgriFood (lire encadré ci-dessous) pour les étudiantes et étudiants de Master», souligne Pascal Vuilliomenet.

Motivation intrinsèque

L’encouragement de l’apprentissage par la pratique passe en effet par différents formats. «L’objectif est d’offrir aux étudiantes et étudiants l’opportunité de travailler sur des projets au long de leur cursus, en fonction de leurs compétences et connaissances», note Julien Delisle, coordinateur des projets MAKE. Entre ces derniers, les projets de semestre Bachelor ou Master, ceux liés au SKIL ou à un cours, les étudiantes et étudiants de l’EPFL ont diverses possibilités d’étoffer leurs compétences, selon leurs envies et surtout le temps qu’ils désirent investir.

«En 2021, les projets MAKE ont représenté plus de 2000 crédits. A titre d’exemple, un projet comme EPFL Racing Team constitue à lui seul plus de 90’000 heures de travail cumulées. Ces projets fonctionnent principalement grâce à la motivation intrinsèque des étudiantes et étudiants, et leur investissement en temps s’avère toujours largement supérieur aux crédits qu’ils reçoivent», précise Julien Delisle.

Une étude menée par des membres du Centre d’appui à l’enseignement de l’EPFL (CAPE) et du Centre LEARN montre d’ailleurs que c’est avant tout la motivation intrinsèque qui pousse les étudiantes et étudiants à s’engager dans un projet, c’est-à-dire la curiosité, l’envie d’apprendre ou encore de relever de nouveaux défis. Les personnes sont donc prêtes à consacrer de nombreuses heures à leur projet. Et c’est payant, puisque les étudiantes et étudiants acquièrent de nouvelles compétences.

Ces projets fonctionnent principalement grâce à la motivation intrinsèque des étudiantes et étudiants, et leur investissement en temps s’avère toujours largement supérieur aux crédits qu’ils reçoivent.

Julien Delisle, coordinateur des projets MAKE

«Prototypage, recherche de sponsors, élaboration d’un budget, règles de sécurité, questions juridiques, assurances, ressources informatiques, propriété intellectuelle, communication, les projets englobent de nombreux aspects. Nous accompagnons les étudiantes et étudiants grâce à l’aide des personnes expertes dans chacun de ces domaines. Il y a un aspect pédagogique à conseiller les étudiantes et étudiants sur ces thématiques, et sans l’aide des différentes unités de l’école impliquées, il serait difficile de réaliser de tels résultats», relève Julien Delisle.

Insertion professionnelle facilitée

Pour concrétiser leur projet, les étudiants et étudiants bénéficient de l’expertise du personnel scientifique et administratif, des enseignant·es, des ateliers professionnels et d’une quarantaine de laboratoires. Ils·elles tissent aussi des liens avec des actrices et acteurs hors du milieu académique, ce qui favorise leur insertion professionnelle par la suite. «Dans certaines industries, comme celle de l’automobile, avoir participé à une compétition comme la Formula Student devient même un prérequis», explique Julien Delisle.

Ces succès sont la pointe de l’iceberg d’un écosystème et d’une mise en réseau de compétences et d’équipements que nous essayons sans cesse de consolider et d’améliorer.

Outre les connaissances théoriques et pratiques, les projets mobilisent des compétences transversales recherchées, par exemple le fait de savoir travailler en équipe avec des personnes de différentes disciplines. L’étude menée par les membres du CAPE et du Centre LEARN a montré que les étudiantes et étudiants acquièrent notamment une meilleure capacité à gérer les risques liés au projet. Par contre, la gestion du temps, la coordination et la communication au sein de l’équipe, comme la recherche de ressources constituent encore des difficultés.

«Notre rôle est d’aider les étudiantes et les étudiants à les surmonter en optimisant les appuis à disposition. Nous devons trouver le bon niveau d’autonomie et d’accompagnement, notent Julien Delisle et Pascal Vuilliomenet. Nous travaillons régulièrement avec des conseiller·ères en pédagogie du CAPE pour le suivi des projets. Nous sommes également en train de développer une plateforme qui centralise l’information et facilite la réalisation d’un projet. Nous cherchons constamment à améliorer le dispositif pour offrir à un maximum d’étudiantes et étudiants les meilleures opportunités d’apprentissage.»

En 2022, selon les estimations, plus de 1000 étudiantes et étudiants seront impliqués dans une vingtaine de projets MAKE. Le mois de mars marquera aussi l’inauguration du DLL prototypage mécanique et électronique, soit plus de 1500 mètres carrés, englobant un espace de rencontre et d’échange, des ateliers, une salle d’informatique, une salle de projection 360 degrés et la possibilité d’accueillir des séminaires, des cours ou des réunions.

Les nouveaux projets soutenus

Pour l’année académique 2021-2022, le comité de sélection des projets MAKE a décidé de soutenir cinq nouveaux projets qui s’inscrivent pour la plupart dans une optique de durabilité.

Un habitat low-tech

Ce projet vise à démontrer qu’il est possible de créer un habitat low-tech en milieu urbain grâce à la réutilisation de composants d’anciennes constructions. L’objectif est d’élaborer d’ici l’été 2023 un « habitat circulaire » puis un «pavillon communautaire» d’ici l’été 2024.

AgriFood

Pour ce projet semestriel, des équipes interdisciplinaires de 3 à 5 étudiantes et étudiants de Master devront élaborer et présenter une proposition de développement d’un système robotique destiné à aider les systèmes agroalimentaires. À la fin du projet, les équipes présenteront et feront la démonstration de leur solution lors d’un événement devant des membres de l’université et de l’industrie.

Capturer le carbone

L’objectif de ce projet est de développer une solution durable, peu coûteuse et évolutive de capture directe de carbone dans l’air. Pour ce faire, l’équipe table sur une technologie basée sur des membranes de capture de carbone qui permettent d’extraire le CO2 directement de l’atmosphère et de l’enfermer dans des formations géologiques souterraines. L’équipe du projet participera à la compétition XPRIZE Carbon Removal, qui est financée par Elon Musk et propose au vainqueur une bourse de 100 millions de dollars.

Design for sustainability

Ce programme réunit des étudiantes et étudiants de l’EPFL et de l’ECAL. Ces derniers partent d’une feuille blanche et travaillent en équipes interdisciplinaires pour concevoir et développer des interventions sur différentes thématiques comme la consommation des ménages, l’automatisation du lieu de travail ou encore l’apprentissage tout au long de la vie. Les étudiantes et étudiants doivent s’assurer de donner une place centrale à la durabilité dans leur proposition, de la conception de leur intervention jusqu’à la réalisation d’un prototype.

Robocup

Participer à la compétition internationale RoboCup dans la catégorie @Home, tel est le but de ce projet qui implique la création interdisciplinaire d’un robot de service capable d’effectuer des tâches d’assistance grâce à ses fonctions de locomotion, de manipulation et de perception.

Author(s): Laureline Duvillard
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Le Prix Durabilis consacre trois projets appliqués sur le climat

Trente-trois candidatures ont été examinées en 2021 par le jury du Prix Durabilis, composé de représentantes et représentants de l’Université de Lausanne, de l’EPFL, d’un inspecteur cantonal des forêts et d’un journaliste. Les trois travaux sortis gagnants de cette quinzième édition émanent tous de la section des Sciences et Ingénierie de l’environnement (SIE) à la Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC) de l’EPFL.

Lors de la remise du prix, le 2 décembre 2021 à l’EPFL, le président du jury Augustin Fragnière, directeur adjoint du Centre de compétences en durabilité de l’Unil, a relevé que les projets lauréats se caractérisent tous cette année par des aspects pratiques qui améliorent la compréhension des moyens de lutte contre le dérèglement climatique. Il a également remercié le syndic d’Ecublens, présent à la cérémonie, pour le soutien de la commune à ce prix.

Compensation carbone : quelle stratégie ?

La première lauréate, Julie Reznicek, a fait son Master au Laboratoire d’économie urbaine et de l’environnement en section SIE. Pour son mémoire intitulé « Développement d’une stratégie de compensation des émissions carbone de l’EPFL », réalisé dans le cadre de la démarche du Plan climat campus de l’EPFL, elle a analysé cinq types de projets de compensation carbone réalisables en Suisse : la production de biochar, un charbon d’origine végétale obtenu par pyrolyse de biomasse ; la renaturation de hauts-marais, qui consiste à remettre en eau des zones desséchées afin de limiter la décomposition de la matière organique et donc la production de méthane ; les projets forestiers, à travers la gestion optimisée des forêts et la production accrue de produits en bois suisse ; la pose de panneaux photovoltaïques en VPPA (pour Virtual Power Purchase Agreement), signifiant que l’électricité générée est envoyée dans le réseau électrique ; et enfin l’installation de panneaux géothermiques, qui récupèrent la chaleur des sous-sols pour approvisionner une pompe à chaleur.

Pour l’étudiante, l’objectif initial, qui était de choisir “la” meilleure option pour l’EPFL, a finalement dévié vers une question plus profonde : « Est-ce la meilleure solution que d’investir dans des projets de compensation pour pouvoir prétendre à une neutralité carbone, et plus spécifiquement pour une école polytechnique fédérale ? ». Julie Reznicek y a clairement répondu lors de sa présentation orale :

Une école d’ingénieurs comme l’EPFL ferait mieux de chercher des solutions technologiques innovantes plutôt que de tout miser sur la compensation carbone.

Julie Reznicek, diplômée de Master en SIE et lauréate du Prix Durabilis

Le jury du Prix Durabilis a souligné « la profondeur et la rigueur de ses analyses » et estimé que son travail contribue « à mieux orienter la politique climatique de l’EPFL ».

Ecosystème urbain : des outils de pilotage

Le projet de Marine Manche et Quentin Chiche, réalisé dans le cadre d’un design project du Master en SIE, visait quant à lui à développer un outil de gestion pour monitorer la durabilité en Ville de Fribourg et évaluer la résilience de son écosystème urbain. A travers une méthodologie collaborative avec les parties prenantes concernées, les étudiants ont défini 17 enjeux pertinents et 38 indicateurs, qui ont été assemblés dans un instrument appelé « roue de la durabilité », permettant de visualiser et suivre l’évolution temporelle de chaque indicateur.

L’approche collaborative a fait émerger des choses dont on n’a pas conscience en tant qu’ingénieurs.

Marine Manche et Quentin Chiche, étudiants en section SIE et lauréats du Prix Durabilis

Pour le jury du prix, ce « système ingénieux » sous forme de roue permet « d’appréhender de manière systémique les multiples dimensions de la durabilité ». De plus, « l’outil développé pourrait aisément être appliqué et adapté à d’autres contextes ».

Empreinte carbone : les leviers d’action

Enfin, dans le cadre du cours « Analyse du Cycle de Vie », toujours en SIE, Alexis Barrou, Edouard Cattin et Blanche Dalimier ont produit l’étude “Annual Carbon Footprint of an Average Swiss Resident and of his/her Key Actions” (« Analyse de l’empreinte carbone d’un·e résident·e Suisse et de ses actions »), visant à identifier des leviers d’action possibles pour aider les individus à réduire leur impact climatique.

Pour atteindre cet objectif, les étudiants ont décomposé cette empreinte carbone en quatre secteurs – alimentation, transport, logement, biens & services -, choisis car ils couvrent la plupart des aspects de la vie humaine. Ils arrivent ainsi à un résultat moyen par personne en Suisse de 11,6 tonnes d’équivalent CO2 par an. Le secteur des biens et services et le secteur des transports contribuent chacun à 30% des émissions totales, et le chauffage des habitations à 12,5%. Le secteur des biens et services contient des catégories dont les émissions sont difficiles à réduire, comme la santé. Certaines catégories peuvent par contre bénéficier d’un changement de mode de vie, comme l’habillement et la consommation de produits numériques. Ces actions et leurs calculs détaillés seront publiés prochainement sur le site de Climpact.

Boire de l’eau bouteille pendant une année produit plus d’émissions carbone qu’un voyage en avion de Genève à Barcelone.

Alexis Barrou, Edouard Cattin et Blanche Dalimier, étudiants en section SIE et lauréats du Prix Durabilis

Le jury du prix a vu dans ce projet une « estimation méticuleuse et pertinente de l’empreinte carbone du consommateur moyen en Suisse et du potentiel d’une cinquantaine d’options de consommation pour réduire cette empreinte ».

Ces trois travaux primés montrent bien la nécessité d’aborder les problèmes « de manière multi-dimensionnelle et systémique », a souligné Augustin Fragnière. Leur présentation a été précédée, le jour de la remise des prix, d’une conférence tout à fait en phase avec le sujet par Klaus Schönenberger, directeur du Centre Essential Tech. Sa présentation, très inspirante pour de jeunes ingénieures et ingénieurs, a montré à quel point l’interdisciplinarité est indispensable pour que l’innovation puisse répondre à des impératifs de développement durable, de justice sociale et de paix.

Author(s): Emmanuelle Marendaz Colle
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Premier programme doctoral conjoint entre l’EPFL et l’ETH Zurich

Chaque personne ayant foulé une salle de classe sait à quel point l’environnement d’apprentissage, la manière d’enseigner ou encore les moyens d’enseignement ont un impact sur l’assimilation des connaissances. Par le biais de la recherche fondamentale sur la cognition humaine et l’utilisation de technologies de l’information et de la communication, les sciences de l’éducation visent à améliorer l’enseignement et l’expérience d’apprentissage.

A la croisée de plusieurs disciplines, elles requièrent des personnes de différents domaines désireuses de mettre leur expertise au service de l’amélioration de l’éducation, tout en faisant progresser la compréhension de la cognition humaine et de l’apprentissage. Le nouveau programme doctoral conjoint en Learning Sciences s’adresse en particulier aux diplômées et diplômés de Master dans les disciplines liées à la science, la technologie, l’ingénierie et les mathématiques (STEM), s’intéressant de près à l’apprentissage et à l’éducation.

Une étape décisive

«Notre objectif est de former des expertes et experts capables d’articuler les questions d’éducation à leur background scientifique», souligne Pierre Dillenbourg, vice-président associé pour l’éducation à l’EPFL et professeur responsable du laboratoire d’ergonomie éducative (CHILI). Ce dernier a imaginé et conçu le programme doctoral conjoint en Learning Sciences avec Manu Kapur, professeur à l’ETH Zurich en charge de la chaire pour les sciences de l’éducation et l’enseignement supérieur, également à la tête de l’initiative pour le futur de l’enseignement (The Future Learning Initiative).

Notre objectif est de former des expertes et experts capables d’articuler les questions d’éducation à leur background scientifique

Pierre Dillenbourg, vice-président associé pour l’éducation à l’EPFL et professeur responsable du laboratoire d’ergonomie éducative (CHILI)
Professor Pierre Dillenbourg © 2021 EPFL

«La recherche montre que les méthodes traditionnelles d’enseignement ne sont souvent pas optimales», relève Manu Kapur, lui-même enseignant de mathématiques. Le professeur a par exemple montré que le recours au processus d’ «échec productif» est nettement plus efficace que l’enseignement par le biais de cours magistraux. «La science des données, l’intelligence artificielle et la robotique ouvrent de nouvelles approches de recherche qui favorisent davantage de telles intuitions.» Et d’ajouter, «ce programme doctoral conjoint représente une étape importante pour les sciences de l’éducation en Suisse, et il constitue une avancée pour la science en général, car il fixe le cadre pour la mise en place de programmes doctoraux conjoints dans d’autres domaines.»

Une étape significative

En effet, ce programme doctoral est le premier associant les deux écoles polytechniques qui bénéficient d’une longue expérience en matière de sciences de l’éducation (lire ci-dessous). «Il y a de grandes synergies et opportunités entre nos deux Ecoles et nous espérons voir naître d’autres programmes doctoraux conjoints dans un avenir proche», se réjouit Luisa Lambertini, vice-présidente associée pour l’éducation postgrade à l’EPFL.

Ce programme inédit, financé par la Jacobs Foundation, s’échelonnera sur quatre ans. «Pour stimuler l’innovation, la collaboration est essentielle. C’est pourquoi nous sommes ravis que ces deux institutions de premier plan proposent conjointement ce programme qui façonnera l’avenir de l’apprentissage», souligne Simon Sommer, codirecteur général de la Jacobs Foundation.

Les doctorantes et doctorants sélectionnés devront obtenir au minimum 12 crédits. En parallèle à un large choix de cours à options allant du machine learning, à la science de l’apprentissage, en passant par l’éducation numérique, ils et elles devront suivre deux cours annuels obligatoires (4 crédits chacun). Ceux-ci seront dispensés à l’EPFL et à l’ETH Zurich. Le premier cours posera le cadre théorique des sciences de l’éducation, l’état actuel de la recherche et proposera différentes perspectives. Il se focalisera sur deux questions centrales : Comment les personnes apprennent ? Et comment améliorer l’expérience d’apprentissage ? Le second cours passera en revue les méthodologies interdisciplinaires utilisées dans différentes recherches, les outils de collecte et d’analyse des données.

Ce programme doctoral conjoint représente une étape importante pour les sciences de l’éducation en Suisse, et il constitue une avancée pour la science en général, car il fixe le cadre pour la mise en place de programmes doctoraux conjoints dans d’autres domaines.

Manu Kapur, professeur à l’ETH Zurich en charge de la chaire pour les sciences de l’éducation et l’enseignement supérieur, également à la tête de l’initiative pour le futur de l’enseignement (The Future Learning Initiative)
Professor Manu Kapur © 2021 EPFL

Le programme comprendra également des colloques communs, des séminaires, des «summer and winter schools», ainsi que des événements destinés à renforcer la communauté des expertes et experts en sciences de l’éducation, tant à l’interne du programme qu’en Suisse de manière générale. «Toute innovation naît de l’apprentissage. Notre système éducatif doit s’appuyer sur les connaissances actuelles de la recherche à tous les niveaux – de l’enfance à l’âge adulte – afin de faire face à un monde qui évolue de plus en plus rapidement. À cet égard, le nouveau programme doctoral constitue une étape importante», déclare Sarah Springman, rectrice de l’ETH Zurich.

Rendre tangible l’invisible

L’objectif est de former des expertes et experts en sciences de l’éducation capables de s’appuyer sur la recherche et les nouvelles technologies pour améliorer l’enseignement et l’expérience d’apprentissage à tous les niveaux du système éducatif. Ceci pour offrir aux élèves, aux étudiantes et étudiants, les compétences qui leur permettront d’affronter les défis de notre société en constante mutation.

Un exemple? «En science et en ingénierie, l’intuition est très importante, elle permet de jongler entre les concepts de manière fluide. Mais comment la transmettre ? Comment rendre palpables des concepts très abstraits ? C’est ce que je trouve passionnant dans ce domaine de recherche. Le robot Cellulo permet par exemple d’expérimenter les forces électriques et de les rendre tangibles même si elles sont invisibles», relève Aditi Kothiyal, directrice opérationnelle du programme doctoral conjoint en sciences de l’éducation pour l’EPFL et collaboratrice scientifique au laboratoire d’ergonomie éducative (CHILI). La post-doctorante au Centre de l’éducation à l’ère digitale s’est elle-même tournée vers les technologies éducatives après avoir obtenu un Master en génie électrique.

Le programme doctoral pourra être effectué à l’EPFL ou à l’ETH Zurich, suivant l’institution à laquelle est rattaché le principal directeur ou directrice de thèse. Cependant, les doctorantes et doctorants seront également suivis par un professeur ou une professeure de l’autre institution. Le logo des deux écoles polytechniques figurera sur le diplôme. Les personnes intéressées ont jusqu’au 1er décembre pour postuler. Un second appel à candidature aura lieu au printemps 2022.

Deux universités avec une grande expérience en matière de sciences de l’éducation

Depuis sa création, l’ETH Zurich forme les enseignantes et enseignants de gymnase dans les disciplines liées à la science, la technologie, l’ingénierie et les mathématiques (STEM). En 1999, elle a initié des programmes de développement de la technologie numérique pour l’enseignement et l’apprentissage. Depuis lors, l’ETH Zurich a créé trois centres d’apprentissage visant à améliorer l’enseignement des STEM à tous les niveaux scolaires. Et elle accroît régulièrement ses efforts de recherche dans le domaine des sciences de l’éducation.

De son côté, l’EPFL dispose depuis plus de quinze ans d’une grande expertise en matière d’éducation numérique. En 2018, elle a inauguré le Centre LEARN qui réunit de nombreux acteurs impliqués dans la recherche en sciences de l’éducation et le développement de nouvelles méthodes et outils d’enseignement, notamment les 85 startups du Swiss EdTech Collider. Ceci à tous les niveaux du système éducatif suisse.

Author(s): Laureline Duvillard
Imported from EPFL Actu