Un fleuron de l’IOGS

Scientifique • Pédagogique • Collaboratif

 

 

 Pédagogie active et travail collectif

Le LEnsE est un lieu de pédagogie active. Le proverbe des travaux pratiques : « J’entends, j’oublie. Je vois, j’apprends. Je fais, je retiens. » qui était affiché au bât. 503 illustre cet intérêt pour l’efficacité des méthodes actives d’apprentissage.

 

Un autre intérêt des apprentissages actifs est d’utiliser au mieux la curiosité naturelle des élèves. C’est sans doute un grand atout pour alimenter leur motivation et pour leur épanouissement. Une citation d’Anatole France énonce clairement cette idée :

« L’art d’enseigner n’est que l’art d’éveiller la curiosité des jeunes âmes pour la satisfaire ensuite, et la curiosité n’est vive et saine que dans les esprits heureux. Les connaissances qu’on entonne de force dans les intelligences les bouchent et les étouffent. Pour digérer le savoir, il faut l’avoir avalé avec appétit. » Anatole France, Le Crime de Sylvestre Bonnard, 1896.

Les Evaluations des Enseignements par les élèves montrent un taux élevé de satisfaction des élèves à la fois sur les connaissances nouvelles acquises ou sur la qualité pédagogique des enseignements (82% à 95%).

Le LEnsE est un lieu de productions collectives. Chaque année, les équipes pédagogiques, avec le soutien des équipes techniques, modifient et améliorent les manips et les supports pédagogiques existants. De nouvelles manips et leurs textes associés voient le jour chaque année.

Le travail collectif de toutes ces équipes produit en particulier une vingtaine de polycopiés de TP par an. Tous ces documents sont disponibles sur le site web du LEnsE.

Missions

Accueil, organisation, mise à jour des enseignements expérimentaux

La mission centrale du LEnsE est l’accueil et l’organisation des enseignements expérimentaux (en photonique et en électronique) à l’attention des 490 élèves-ingénieur·e·s, toutes filières et tous sites. Les enseignements sont conçus et prodigués par une équipe pédagogique de 80 personnes avec le support de 4 personnels techniques.

Pour le diplôme d’ingénieur·e 17% des ECTS délivrés correspondent à des apprentissages réalisés au LEnsE (30,4 ECTS sur 180). Le pourcentage d’établit à 24 % si on ne prend pas en compte les ECTS délivrés pour le travail réalisé lors des stages. Ces données, identiques pour les 3 sites, sont rassemblées sur la figure ci-dessous. Chaque année, 3600 heures d’enseignement expérimental sont prodiguées au LEnsE aux 490 étudiants et étudiantes.

 

 

 

Les objectifs pédagogiques généraux de l’ensemble de ces enseignements expérimentaux sont :

  • Découvrir et s’approprier de multiples facettes de la photonique
  • Se former aux techniques expérimentales de la démarche scientifique à l’instrumentation spécia- lisée
  •  Être opérationnel·le très rapidement
  •  Se préparer aux technologies de demain
  • Se réunir autour de projets scientifiques formateurs

Multiples missions annexes

Outre sa mission principale, le LEnsE a d’autres activités, parmi lesquelles on peut citer :

L’accueil et l’organisation de travaux pratiques pour d’autres publics que les élèves-ingénieur·e·s :

  • Des épreuves pratiques du concours d’entrée Centrale-Supélec se déroulent chaque année à Palaiseau. 1300 candidats et candidates de classes préparatoires passent ainsi leur épreuve de travaux pratiques de physique au LEnsE lors d’une session de 4 semaines en fin d’année universitaire.
  • Les démonstrations expérimentales ou les séances de travaux pratiques de nombreux stages de formation continue et de la formation ELS s’appuient sur les expériences disponibles au LEnsE.
  • Les formations de masters ROSP, NANO, SBCP et LOM sont aussi accueillies pour des travaux pratiques.
  • Des élèves de l’ENSTA et leurs enseignants viennent réaliser chaque année un module expérimental au LEnsE dans le cadre d’une convention entre établissements

Le support technique aux élèves ou aux collègues :

  • La mise à disposition de matériel pour les collègues des laboratoires de recherche qui souhaitent réaliser des mesures est une pratique courante. Des prêts dans les deux sens font aussi partie du fonctionnement habituel du LEnsE.
  • Le support aux initiatives « Arts et sciences » des élèves est en partie confié au LEnsE.
  • Des élèves de la Junior entreprise réalisent régulièrement des mesures ou viennent chercher de l’aide pour leurs études.
  • Le LEnsE est en support ou organisateur d’événements scientifiques de l’établissement (IngénIOGS, centenaire, visites de scolaires, d’universitaires étrangers, . . .)
  • Enfin, la location de matériel de mesures (surtout Zygo, photométrie, optique instrumentale…) à l’attention d’industriels ou à d’écoles est pratiquée.

La diffusion des savoirs-faire :

  • Le LEnsE est ainsi le lieu où un grand nombre de doctorant·e·s-enseignant·e·s font leurs premières armes en enseignement et abordent la pratique de pédagogies actives, d’encadrement de projets, etc.
  • Le LEnsE propose régulièrement des stages de formation à l’attention des professeur·e·s de classes préparatoires.
  • Quelques études industrielles (contrats) sont réalisées. Certains de ces travaux ont conduit à des dépôts de brevet.
  • La conception de nouvelles expériences de travaux pratiques a donné lieu à des publications.
  • L’accueil d’élèves de classes préparatoires travaillant sur leur TIPE est organisé régulièrement.

Moyens

Les expériences proposées au LEnsE couvrent un large spectre de domaines de la photonique et inclut l’électronique embarquée :

TPs Détecteurs & bruits | Detectors and noise lab work
Objectifs pédagogiques | Learning goals A l’issue des 4 séances de travaux pratiques, les étudiant·e·s sont capables de : proposer un protocole de mesures pour évaluer les performances électro-optiques d’un détecteur, quel que soit son format (monoélément ou matrice)  identifier
TPs Aberrations | Aberrations lab work
   Objectifs pédagogiques | learning goals  A l’issue des 4 séances de travaux pratiques, les étudiant·e·s sont capables de : Mettre en œuvre des méthodes de caractérisation des systèmes d’imagerie optique. Ces méthodes incluent la méthode du point lumineux (star
TPs Diffraction et Filtrage spatial
  A l’issue de ces deux séances de TP, vous serez capables : de mesurer et d’analyser la résolution de systèmes optiques limités par la diffraction de mettre en oeuvre et d’analyser les méthodes de filtrage spatial et de granulométrie
TPs Holographie et Laser HeNe
  A l’issue de ces deux séances de TP, vous serez capables : d’utiliser des techniques d’alignement d’une cavité laser de mettre en évidence les modes transversaux d’un laser de mettre en oeuvre et caractériser un analyseur de spectre optique
TPs Microscope et Lunette
  A l’issue de ces deux séances de TPs, vous serez capables de : Régler un montage optique sur banc Effectuer des mesures optiques rigoureuses et analyser les incertitudes de mesure Régler au mieux un microscope, une lunette afocale et
TPs Fibres et télecommunications optiques | Optical Fibers and telecommunications lab work
F1 – Dispersion chromatique |Chromatic Dispersion (N1.6) F2 – Gyroscope à fibres optiques | Fiber optic gyroscope (N1.6) F3 – Réflectométrie résolue en temps | Optical time domain reflectometry (OTDR) (N1.6) F4 – Bruit dans un amplificateur optique|Noise figure of an optical
TPs Imagerie 3 | Imaging systems 3 labwork
  J1 – Cilas Optique adaptative (S1.8) J2 – Mesure de la FTM sur un banc ACOFAM (S1.12) J3 – Speckle : rugosité et diffraction (S1.30)   Archives 18-19
TPs Polarisation | Polarization lab work
  P1  – Polarisation : Composants et méthodes d’analyse | Polarization : Components and methods of analysis P2  – Mesures de biréfringence | Birefringence experiments P3 –  Polarimètre à analyseur tournant | Analysis of polarization states using a rotating analyzer
TPs Photométrie | Photometry lab work
Ph1 – Mesures de luminances et d’intensités lumineuses  | Mesuring luminance Ph2 – Performances des lampes pour l’éclairage | Performance of Lighting sources Ph3 – Mesures des caractéristiques photométriques de systèmes optiques d’imagerie | Photometric charcteristics of two objectives Ph4
1 2

Le LEnsE rassemble environ 80 expériences de TP différentes et possède une capacité supérieure à 150 postes de travail sur les 3 sites (117 à Palaiseau). Ces postes de travail sont généralement agencés dans des petites salles avec 2 ou 3 expériences (qui ne sont pas utilisées en même temps) par salle. Le LEnsE occupe un espace de 1600m2 rien que sur le site de Palaiseau.

Toutes les salles et expériences sont depuis toujours en libre-accès pour les élèves.

Chaque année, de nouvelles expériences sont conçues par les équipes enseignantes et le patrimoine scientifique et technique s’étend au fil des années.

Parmi ces nouvelles expériences qui sont venues enrichir la palette du LEnsE, on peut citer :

  •  Une nouvelle expérience de télécommunication par fibres optiques, financée suite au succès d’un AAP « TP-innovants » de l’université Paris-Saclay, et qui fait l’objet d’un PIMS depuis deux ans.
  •  La mise en œuvre d’un Lidar fibré cohérent pour la mesure de la vitesse d’une tornade a fait l’objet de plusieurs PIMS en collaboration avec l’ONERA. C’est maintenant un dispositif finalisé pour un TP.
  •  Plusieurs expériences de photonique pour la biologie, projet lauréat de plusieurs AAP du LabeX PALM sont en cours de mise au point. Des élèves de 2A travaillent sur ces dispositif dans le cadre de leur PIMS.
  • Le Labex PALM avait aussi permis de financer l’achat de matériels pour un TP autour d’un modulateur spatial de lumière.
  •  L’œil du LEnsE est un dispositif de démonstration des défauts ophtalmiques, construits par les élèves en PIMS. L’achat de matériel avait été financé par le ROP (Réseau Optique et Photonique).
  • Un TP de colorimétrie a été mis au point suite à un travail d’élèves des 3 sites en PIMS. C’est un TP de 2A opérationnel depuis 2 ans à Bordeaux et à Palaiseau.
  •  Une expérience sur les « Atomes froids », lauréate d’un AAP du labeX PALM est en cours de mise au point.

Une structure d’une telle ampleur ne pourrait fonctionner sans une solide équipe technique.