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Une histoire de l’agrégation de mécanique : constitution et évolutions de la mécanique en tant qu’enseignement technologique (1968-2012)

An history of the « agregation » of mechanics: evolution of mechanics such as technological content (1968-2012)
Abdelkarim Zaid et Joël Lebeaume
p. 237-263

Résumés

Cet article étudie le renouvellement des contenus de l’enseignement technologique en caractérisant la spécialisation progressive du contenu de la mécanique qui, simultanément, depuis la fin des années 1960, s’autonomise en tant que discipline scolaire. Cette investigation didactique et historique est menée à partir de l’examen du corpus intégral des textes officiels réglementant l'agrégation de mécanique ainsi que des épreuves et des rapports de jury au cours des quarante ans de ce concours de recrutement (1968-2012). Elle permet de distinguer quatre phases du processus de configuration disciplinaire et de mettre en évidence le processus de spécialisation/déspécialisation du contenu mécanique.

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Texte intégral

Introduction

  • 1 Options : sciences industrielles de l'ingénieur et ingénierie mécanique ; sciences industrielles d (...)

1L’article 1 de l’arrêté du 25 novembre 2011 fixant les sections et les modalités d’organisation des concours de l’agrégation indique la suppression des sections mécanique, génie mécanique, génie civil, génie électrique à compter de 2013. La section sciences industrielles de l’ingénieur s’y substitue. Les intitulés de ses trois options1 associent sciences industrielles et ingénierie ce que les épreuves d’admissibilité décrivent, centrées sur la vérification de la mobilisation des connaissances scientifiques et technologiques en vue de la modélisation d’un système technique et de la proposition ou de la justification des solutions de conception et d’industrialisation. Cette rupture du concours national de recrutement des enseignants du second degré au plus haut grade s’associe à la reconfiguration de la voie technologique marquée par la mise en place du baccalauréat STI2D (Sciences et technologies de l’industrie et du développement durable) et la réforme des programmes scolaires initiée dès le collège (Hamon & Lebeaume, 2013). L’un des éléments majeurs de la rupture ainsi mise en œuvre est le passage de quatre agrégations à une seule soulignant l’obsolescence de la distinction antérieure, d’une part entre mécanique et génie mécanique et d’autre part entre génies techniques. La déspécialisation promue par l’inspection générale (Perrot, 2011), et esquissée dès le milieu des années 1990 au sein des groupes techniques disciplinaires (Hamon, 2015), accompagne l’évolution à la fois des objets et systèmes techniques, des contenus de formation universitaire des ingénieurs – autrefois qualifiés de généralistes – et de leurs pratiques en entreprises. La notion de déspécialisation peut recouvrir deux sens complémentaires : 1) le glissement progressif de l’enseignement technique fondé sur les formations professionnelles ou professionnalisantes de spécialités vers un enseignement technologique de culture générale privilégiant la poursuite vers les études scientifiques et technologiques supérieures ; 2) l’abandon de la marque historique d’un enseignement secondaire spécial créé par Duruy en 1863-1865, destiné aux élèves souhaitant se diriger vers l’agriculture, le commerce ou l’industrie, mais aux études moins longues que les études proprement classiques et donc d’un statut moindre. Ce mouvement de déspécialisation contemporaine et de spécialisation antérieure est au cœur de cet article qui concerne principalement l’agrégation de mécanique (désormais AM), retenue en raison de son ancienneté, car créée en 1968, quelques années avant les trois autres agrégations (1975).

  • 2 Cette préface se réfère explicitement au rapport Les sciences mécaniques et l’avenir industriel de (...)

2Pour cette investigation, il convient de préciser que selon l’étymologie (Rey, 1998), « la mécanique » ancrée dans une très longue histoire (cf. Gille, 1980) désigne au XVIe siècle, avec une première acception scientifique, « la partie des mathématiques qui a pour objet la connaissance des lois du mouvement et la théorie de l’action des machines ». Pour Borel (1943), l’apogée de cette science a lieu au XIXe siècle avec ses branches de mécanique rationnelle, céleste ou analytique. Adossée à un fort édifice mathématique, l’ambition d’expliquer tous les phénomènes physiques et chimiques restera vaine avec le développement des nouvelles sciences du XXe siècle (théorie de la relativité, mécanique ondulatoire, etc.). Les liens entre la mécanique en tant que science et la mécanique en tant que technique, initialement ténus, tendent alors à être hiérarchisés. Dans l’enseignement, la mécanique classique est alors un contenu d’enseignement général en physique et un contenu de l’enseignement technique en tant qu’outil indispensable aux constructeurs de machines. Le développement de la technologie dans l’enseignement technique – puis technologique – précise progressivement la visée de la discipline mécanique dans cette voie. L’inspecteur général Donnadieu, l’indique clairement dans la préface d’un des ouvrages de référence de ce domaine (Fanchon, 1984), soulignant la mutation lancée au milieu des années 1960 pour cet enseignement afin de permettre « au technicien de traiter les problèmes industriels depuis la conception jusqu’à la fabrication » (p. 2)2.

3Au-delà de la périodisation des évolutions majeures de l’AM, l’enjeu de la reconstruction d’une histoire didactique de cette agrégation est d’identifier, d’une part, les mouvements de ses contenus vers sa spécialisation puis vers sa déspécialisation, et d’autre part de caractériser le processus par lequel la mécanique, en tant qu’enseignement technologique, s’élabore et s’autonomise comme l’esquissent les brefs éléments contextuels précédents. Il s’agit en somme d’une étude de cas d’un processus qui affecte l’enseignement technologique en général depuis la Libération (cf. Lebeaume, 2011). En cela, cette étude didactique est une contribution à une perspective plus large d’histoire de l’enseignement technologique.

  • 3 Par exemple, la mécanique existe dans les différentes options du baccalauréat technologique STI2D  (...)

4L’autonomisation est à entendre dans le sens d’évolution/arrangement provisoire de ses composantes impliquant plus de spécificités propres. Galisson (1989) et Turmel (1983) proposent trois indicateurs caractéristiques de l’autonomisation d’une discipline scientifique, susceptibles d’être repérées dans le cas étudié : 1) les désignations des composantes de la mécanique (de mécanique appliquée vers conception des systèmes ; de mécanique générale et physique vers mécanique des systèmes ; de mathématiques vers automatique et informatique industrielle ; 2) les références (de la mécanique se référant conjointement aux sciences physiques et aux pratiques des ingénieurs et des techniciens en bureau d’étude vers la mécanique se référant aux sciences industrielles de l’ingénieur) et 3) les spécificités (émergence et adaptation progressives de problèmes, de démarches de résolution et de concepts spécifiques à la conception et à la re-conception des systèmes techniques). Il s’agit donc d’identifier les évolutions et mouvements de la configuration disciplinaire, au sens de Reuter et Lahanier-Reuter (2007) qui précisent les actualisations différentes d’un enseignement selon les moments du cursus, les filières3 et les prescriptions (d’où configuration). La mécanique s’autonomise d’abord par rapport aux sciences physiques et aux mathématiques puis par rapport à d’autres contenus proches, telle que la fabrication mécanique. Quelles sont ainsi les évolutions du programme de l’agrégation de mécanique et celles de ses épreuves ? Quelle en est la nature ? Quelles en sont les relations avec la constitution et l’évolution de l’enseignement de la mécanique au lycée ?

1. L’agrégation comme processus de configuration disciplinaire

5L’état des lieux des recherches sur l’agrégation révèle plusieurs travaux sur l’agrégation universitaire qui focalisent prioritairement les conditions d’émergence des disciplines académiques. Ces travaux s’accordent tous pour souligner le rôle de l’agrégation dans la professionnalisation du corps enseignant et le développement des disciplines académiques concernées (Flandreau, 2004 ; Le Van-Lemesle, 2004 ; Linnemer & Perrot, 2004 ; Marco, 2006 ; Milet, 2001).

6Pour ce qui concerne les concours d’agrégation et de recrutement des enseignants du second degré, l’ouvrage de Chervel (1993) demeure la référence incontournable. Cet auteur met nettement en évidence que ce concours révèle le processus politique, administratif, social, curriculaire et disciplinaire complexe qui fonde une discipline, son contenu d’enseignement, son identité et celle de son corps professoral ce qu’indique aussi Verneuil (2005). Selon cette perspective, l’agrégation de mécanique est considérée comme la manifestation majeure de la constitution du contenu mécanique et plus généralement de l’évolution de la culture technique à enseigner. En effet, l’agrégation de mécanique qui perdure de 1968 à 2012, accompagne les successives réformes de l’enseignement du second degré en France, en assurant et actualisant le recrutement de l’élite des enseignants de la voie technologique dès l’entrée de la technologie à l’université (Lamard & Lequin, 2006). Ce mouvement s’inscrit dans un long processus, né dès la Libération dans un contexte d’insertion contrainte de l’enseignement technique dans l’enseignement de type secondaire, en raison de la suppression des directions spécifiques de chacun des ordres primaire, secondaire et technique, jusqu’alors indépendants (Lelièvre, 1994). Se succèdent ainsi des créations de nouvelles agrégations : techniques économiques (1952), physiologie-biochimie (1962), mécanique (1968), génie civil, génie électrique et génie mécanique (1975), et plus récemment sciences médico-sociales (2013). Ces créations accompagnent le processus de disciplinarisation des contenus d’enseignement technologique particulièrement mis en évidence pour l’enseignement technologique industriel par Hamon (2015).

7Une seule recherche contribue à l’étude historique des concours d’agrégation et de recrutement des enseignants du second degré. Par une enquête historique menée à partir de l’analyse des rapports de l’agrégation externe et du CAPES d’allemand entre 1952 et 2002, Lorrain (2009) identifie les connaissances des enseignants germanistes et les contenus de leur formation. Cette recherche articule une analyse des caractéristiques des candidats et de la sélection des deux concours et une analyse de contenus de leurs programmes. Cette préoccupation des contenus, donc didactique, est ainsi mineure dans les travaux disponibles, peu nombreux. L’orientation didactique des épreuves des concours de recrutement est néanmoins présente dans deux recherches originales. La première concerne les professeurs des écoles. Martinand et Lebeaume (1995) analysent avec cette perspective les épreuves de physique-technologie de ce concours de recrutement, mettent en évidence l’implicite de ce que devraient savoir les candidats et le niveau de cette exigence et donc les implications en termes de formation. Dans le même esprit, l’investigation d’Allard (1996) s’intéresse au CAPET construction mécanique en repérant les acquis des candidats censés être vérifiés par les épreuves. Par l’analyse du contenu des questions posées de 1976 à 1994, cette recherche met en évidence les contenus évalués et caractérise les systèmes techniques étudiés dans ces épreuves sélectives.

8Pour l’agrégation de l’enseignement du second degré comme pour l’agrégation de l’enseignement supérieur, les différentes recherches mentionnées mettent ainsi en évidence la pertinence de travaux qui éclairent le double processus de professionnalisation des enseignants et de spécialisation et donc la différenciation et l’autonomisation des disciplines, à la fois du registre sociologique (Goodson, 2005) et du registre didactique, car adjoint à celui de la spécialisation des contenus des épreuves de ces concours. Tel est l’enjeu scientifique majeur de la recherche présentée, consacrée à la mécanique qui s’inscrit ainsi dans une problématique didactique curriculaire (Lebeaume, 2000 ; Martinand, 2012), pour deux raisons. D’une part, l’agrégation de mécanique est considérée ici comme une composante essentielle du curriculum de l’enseignement technologique. D’autre part, elle n’est pas considérée comme un test de vérification des savoirs et savoir-faire requis pour l’enseignement de la mécanique mais comme centrale dans le processus de production de ce contenu d’enseignement original en termes de tâches, de visées de formation et de références.

2. Analyse didactique du contenu

9Daunay, Hassan et Fluckiger (2015) et Reuter (2007, 2015) attirent l’attention sur la notion de contenu et ses attributs pertinents et Zaid (2015) par rapport à l’étude de la constitution de la mécanique. Trois attributs sont alors essentiels. Premièrement, un contenu est instable et évolutif car il est une construction sociale, un produit de négociations entre des acteurs sociaux pour la sélection et la constitution d’activités scolaires existantes ou projetées. Deuxièmement, ce processus dynamique de construction d’un contenu d’enseignement procède par trois types de prise de décision (Martinand, 2012) :

– la définition des enjeux politiques qui consiste à argumenter les raisons de constituer un contenu d’enseignement donné, c’est-à-dire ses missions. Dans le cas de l’enseignement de la mécanique, accompagner et anticiper l’évolution des pratiques de mécanique industrielle sont des missions centrales ;

  • 4 Dans le dernier rapport du Conseil économique, social et environnemental (« Avenir des industries (...)

10– la sélection des enjeux éducatifs qui consiste en particulier à choisir les références curriculaires du contenu (par exemple : les pratiques de mécanique industrielle4 ou la mécanique composante des sciences physiques). Cette décision détermine la configuration du contenu en termes de composantes de référence ;

– l’élaboration didactique et pédagogique des activités scolaires qui consiste en particulier à construire des tâches, ayant des visées éducatives associées à des références.

11Enfin, le troisième attribut de la notion de contenu à considérer est son organisation et sa distribution au sein de la discipline, en composantes caractérisées par des désignations et des fonctions. Les désignations étiquettent les contenus (mathématiques, physique, etc.). Les fonctions précisent leur contribution spécifique comme le suggèrent Martinand (1994) puis Jouin (2002) en distinguant les composantes de cœur, de service et d’ouverture.

3. Enquête historique et didactique

  • 5 Les rapports de jury disponibles recouvrent la période de 1977 à 2012.

12Le corpus de recherche est constitué de l’ensemble des textes officiels (arrêtés et notes ministériels) réglementant l’agrégation de mécanique de 1968 à 2012 et des rapports de jury publiés de 1977 à 2012. Les textes officiels sont disponibles au CRDP de Lille. La collection des rapports de jurys a été reconstituée à partir des documents disponibles au CRDP de Lille et à l’ENS de Bretagne (ex antenne de l’ENS Cachan)5.

  • 6 Technologisation réfère à l’orientation technologique de l’AM dont le critère principal est la nat (...)

13L’ambition de mettre au jour le processus de spécialisation de ces contenus technologiques au travers du fleuron des concours de recrutement des enseignants, conduit à analyser les documents réglementaires en identifiant leurs variations. Cette première analyse comparée et diachronique des textes officiels et des programmes met en évidence quatre phases :
– la création et la légitimation institutionnelle de l’AM (de 1969 à 1979) ;
– la construction de l’identité de l’AM caractérisée par son orientation technologique puis sa consolidation (de 1980 à 1994) ;
– le positionnement et l’autonomisation de l’AM caractérisée par la technologisation6 de son contenu et de ses démarches ainsi que la spécialisation du profil de l’enseignant de mécanique (de 1995 à 2004) ;
– la redéfinition de l’AM marquée par l’intégration de ses contenus et de ses démarches et la déspécialisation du profil de l’enseignant de mécanique (de 2005 à 2012).

  • 7 Dans une perspective applicationniste, le rapport entre sciences et technologie consiste, selon Pa (...)

14À cette identification des orientations générales, s’adjoint l’analyse des successives épreuves en repérant au gré d’une grille 1) les tâches soumises aux candidats et en caractérisant le rapport explicite ou implicite entre sciences et technologie (rapport d’application7 ou d’association), c’est-à-dire en précisant leur rationalité technique ou scientifique selon la nature des problèmes posés ; 2) les objets ou systèmes techniques en référence et 3) les visées d’ordre scientifique ou technologique. En parallèle, l’analyse également diachronique des rapports de jury complète alors la mise en évidence des figures de la mécanique à enseigner, progressivement cristallisées, au gré des commentaires concernant à la fois le niveau constaté et les inflexions souhaitées pour la session suivante.

4. Genèse et principales phases d’évolution de l’AM

15Les quatre phases de l’évolution de l’AM sont développées à partir de l’analyse des programmes successifs de ce concours et des textes officiels le réglementant.

4.1. La création et la légitimation institutionnelle de l’AM à la fin des années 1960

  • 8 « Cette épreuve porte sur le programme de mécanique des classes préparant au baccalauréat de techni (...)
  • 9 Cette deuxième épreuve « porte sur le programme de technologie des classes préparant au baccalauré (...)

16À sa création en 1968, l’agrégation de mécanique est organisée selon le modèle traditionnel de la répartition des épreuves écrites et orales, ce que Chervel (1993) constate pour tous les nouveaux concours créés depuis 1821. Ainsi l’agrégation de mécanique comporte-t-elle des épreuves de composition et des épreuves de leçon. Le programme de l’agrégation de mécanique de 1968 indique que les épreuves de composition sont de mathématiques (6h ; coef. 2), de physique (6h ; coef. 2), de mécanique générale (6h ; coef. 3) et de mécanique appliquée (6h ; coef. 3) ; tandis que les épreuves de leçon sont de mécanique générale8 (1h, 4h de préparation) et de mécanique appliquée9 (1h, 4h de préparation) (MEN,1968).

  • 10 Chervel (1993) note à ce propos que depuis 1821, chaque fois qu’un nouveau concours d’agrégation e (...)

17Cette répartition révèle qu’une épreuve écrite (mécanique appliquée) sur quatre traite de questions et de problèmes spécifiquement technologiques alors que les trois autres renvoient aux mathématiques et aux sciences physiques (y compris la mécanique générale). Ce déséquilibre conforté par les coefficients des épreuves, peut être interprété de différentes manières : c’est manifestement la marque de la jeunesse de cette agrégation ; c’est, par conséquent, une stratégie des prescripteurs pour insuffler le caractère agrégation (Chervel, 1993)10 à un savoir encore très lié à la pratique de la mécanique industrielle ; mais c’est peut-être aussi l’expression d’une conception applicationniste des rapports entre sciences et technologie. Les mathématiques et la physique sont présentées comme des outils dont la maîtrise est jugée indispensable pour l’étude de la mécanique.

18Sans modifier l’architecture des épreuves écrites et orales définie par l’arrêté de 1968, en 1977, une note ministérielle publiée dans le contexte nouveau de la réforme Haby, fixe la fonction pédagogique des épreuves orales. Les épreuves d’admissibilité, écrites, attestent le niveau scientifique des candidats alors que les épreuves d’admission orales évaluent les aptitudes des candidats à organiser, présenter et transmettre leurs connaissances avec toutes les qualités pédagogiques nécessaires à un enseignement (MEN, 1977). Cette note précise également les notions fondamentales, abordées à des niveaux pré et post baccalauréat, qui peuvent faire l’objet de la leçon de mécanique générale (statique, cinématique, dynamique, résistance des matériaux, thermodynamique, mécanique des fluides). Pour la leçon de mécanique appliquée, la note indique que le candidat doit, par exemple, exploiter une documentation et des supports (dessin d’ensemble, notices constructeurs, matériel réel ou maquettes) pour préparer et présenter une leçon pour un niveau et des objectifs donnés.

4.2. La construction de l’identité technologique de l’AM à la fin des années 1970

19À la suite des précisions pédagogiques introduites en 1977 quant aux épreuves orales, l’arrêté de 1979 apporte une modification majeure des épreuves écrites et une redéfinition des épreuves orales. La composition de mathématiques est supprimée. Une épreuve d’informatique-automatique s’y substitue. Le programme détaille les techniques numériques de la construction mécanique et les principes et les outils de l’automatique. Cette nouvelle épreuve porte sur « un système automatisé ou une application de l’informatique industrielle ; il sera demandé au candidat d’étudier une modification, une amélioration ou une évolution du système ou du produit » (MEN, 1979, n° 23, p. 1310).

  • 11 Graphe de l’Afcet : Association française pour la cybernétique économique et technique, actuelleme (...)
  • 12 C’est le cas des courbes de Bézier qui portent le nom de l’ingénieur de l’entreprise Renault qui l (...)
  • 13 Roland Carraz annonce, à ce propos, plusieurs orientations de l'action du ministère de l'Éducation (...)

20Ainsi en 1979, l’introduction de cette épreuve d’informatique-automatique annonce-t-elle le début de la spécialisation des contenus – la conception des systèmes automatiques avec le langage Grafcet11 – et l’affirmation de la spécificité technologique des contenus de ce concours d’agrégation, ce que les notes successives confirment. Ce changement constitue une rupture car il correspond à l’intégration dans les contenus d’enseignement, de l’automatique, à la fois discipline académique depuis le début des années 1950 (Remaud, 2004) et pratique technique de l’ingénieur mécanicien dans l’industrie automobile, l’aérospatiale et le nucléaire. À la même date, les techniques numériques de la construction mécanique12 entrent également dans le programme de l’agrégation. Tout indique ainsi que les visées des contenus de l’agrégation, et donc de l’enseignement technologique, accompagnent les nouvelles missions assignées à cette voie : relever le défi de modernisation associé aux enjeux économiques et socio-politiques de réforme des pratiques techniques dans la nouvelle conjoncture liée au deuxième choc pétrolier et de la mutation engendrée par le traitement de l’information. Carraz (1986), secrétaire d’État auprès du ministre de l’Éducation nationale (enseignement technique et technologique), le souligne en considérant que « l’enseignement technique et technologique est au cœur du défi de la modernisation et de la compétition technologique et économique. Son développement constitue donc, pour le pays, un enjeu considérable »13 (p. 3446). Simultanément, cette actualisation des contenus scolaires contribue à l’autonomisation de la mécanique dans sa version résolument technologique, c’est-à-dire distincte de sa version des sciences physiques.

  • 14 COPRET : Commission permanente de réflexion sur l’enseignement de la technologie (cf. CIEP, 1992).

21Deux éléments contextuels sont susceptibles d’expliquer cette modification importante. Le premier est d’ordre politique. En effet, les nouveaux enjeux économiques sont pris en charge par le ministre Beullac (qui succède à Haby) avec la double ambition d’anticiper le renouvellement des pratiques technologiques. À cette date, les options technologiques de l’Éducation manuelle et technique du collège sont également modifiées dans une perspective analogue d’augmentation de la qualification des élèves (Figeat & Lebeaume, 2015). À l’époque de la mise en place de la COPRET14 en 1983 où siège Bernard Debette (doyen de l’inspection générale des sciences et techniques industrielles), président de l’agrégation, la note de 1983 confirme cet enjeu en ces termes : « l’introduction de cette épreuve reflète l’importance que prennent et prendront l’automatique et l’informatique dans tous les domaines et particulièrement dans celui de la mécanique. Il est indispensable que les mécaniciens des vingt prochaines années soient formés à ces disciplines et par conséquent que ces professeurs possèdent les connaissances requises » (MEN, 1982). La note de 1985 n’est qu’un ajustement. Elle introduit dans la liste des notions à traiter dans cette épreuve d’informatique-automatique, les « critères de choix d’une technologie de commande » (MEN, 1984). Le second élément contextuel n’est pas d’ordre externe mais interne à l’équilibre général des concours de recrutement. En effet, la création en 1975 des trois agrégations de génies techniques qui définissent trois domaines de spécialités, implique le repositionnement de l’agrégation de mécanique.

22Le tournant technologique décisif de 1979 est consolidé dix ans après. La note ministérielle de 1989 (MEN, 1989) précise la référence industrielle par l’ajout de ce qualificatif à l’intitulé de l’épreuve automatique - informatique industrielle.

4.3. L’autonomisation de l’AM dès le milieu des années 1990

23La session de 1995 de l’AM marque une nouvelle modification majeure des finalités des épreuves, leurs contenus et leur organisation. Le concours comporte désormais trois épreuves d’admissibilité et trois épreuves d’admission. Les premières concernent 1) la mécanique des systèmes et des milieux déformables, à savoir « l’étude des systèmes mécaniques modélisables par un ensemble de solides indéformables » et l’étude de systèmes mécaniques modélisables par des milieux déformables ; 2) la conception complète ou partielle d’un système mécanique ; et 3) l’automatique-informatique industrielle afin de vérifier la mise en œuvre des connaissances scientifiques et techniques dans ce domaine (MEN, 1994, n° 30, p. X). Dans cette nouvelle configuration, si l’épreuve d’automatique - informatique industrielle telle qu’elle est définie dans les sessions précédentes (à partir de la session 1990) est globalement reconduite et stabilisée, les deux nouvelles épreuves marquent un nouveau pas sur le chemin de l’autonomisation et de la spécialisation de la mécanique en tant que discipline technologique, caractérisée par ses propres problèmes, objets/systèmes, savoirs, tâches et démarches. Le point de vue applicationniste n’a pas complètement disparu dans le programme de 1995, mais il est plus nuancé et utilisé dans le sens d’association de savoirs différents. Par exemple, l’épreuve de mécanique des systèmes associe désormais « les connaissances de mécanique et de technologie dans la recherche de solutions techniques » (MEN, 1994). La rationalité implicite qui structurait le programme précédent et qui considérait que la capacité de l’enseignant de mécanique à formuler et à résoudre des problèmes de conception mécanique nécessitait d’une part la maîtrise de savoirs mathématiques et scientifiques (physique et mécanique générale) et d’autre part leur application à des problèmes techniques, tend à s’estomper.

24Les secondes, les épreuves d’admission, marquent, elles aussi, cette réorientation qui insiste sur l’enseignement de la mécanique en tant que corps de savoirs et de pratiques techniques. Ces épreuves consistent en la préparation et la présentation de trois leçons : une leçon de mécanique, une leçon de technologie de construction et une leçon de travaux pratiques de mécanique et technologie. Ainsi, l’accent est-il davantage porté sur « les capacités d’appropriation et de mobilisation d’aptitudes ou de connaissances d’ordre pratique. » (MEN, 1994). Ce qui est premier n’est plus l’acquisition d’un savoir scientifique et la capacité de le mettre en œuvre et de l’appliquer pour résoudre des problèmes techniques, mais bien l’acquisition et la mobilisation de savoirs spécifiques à une pratique technique (la conception mécanique) tout en veillant à ce que ces savoirs et ces capacités soient bâtis sur un socle scientifique solide.

25La volonté de rendre les épreuves de l’agrégation de mécanique plus technologiques est soulignée à plusieurs reprises dans le texte publié au Bulletin officiel de l’Éducation nationale, n° 7 du 1er juillet 2004. Ainsi, parmi les recommandations récurrentes données aux candidats pour la préparation de l’épreuve orale, est celle d’équilibrer entre « mécanique et technologie, sachant que l’un des objectifs principaux de cette épreuve est de faire preuve de réelles connaissances en technologie dans un contexte industriel choisi pour sa pertinence technique et pédagogique » (MEN, 2004).

4.4. La redéfinition de l’AM au milieu des années 2000

26La quatrième et dernière phase d’évolution de l’AM est marquée par les nouvelles désignations des épreuves d’admissibilité apportées par le Bulletin officiel de l’Éducation nationale, n° 38 du 21 octobre 2004 qui modifient en particulier l’annexe I de l’arrêté du 12 septembre 1988 fixant les épreuves du concours. Les épreuves d’admissibilité deviennent : mécanique générale des milieux déformables, analyse et conception des systèmes et automatique - informatique industrielle. Mais la modification majeure de cette quatrième phase est l’introduction d’une deuxième épreuve d’admission qui porte sur la réalisation d’un dossier industriel. Jusque là, le dossier industriel était une particularité des épreuves d’admission de l’agrégation de génie mécanique ou encore du CAPET de technologie. C’est là un premier indicateur de la déspécialisation de l’AM.

27En effet, en filigrane de l’évolution des désignations des épreuves de l’AM transparaît un processus de spécialisation/déspécialisation de ce concours et ses implications quant à la constitution du contenu mécanique et son intégration dans l’ensemble de l’enseignement technologique. La spécialisation de la mécanique consiste en la recherche d’une identité technologique propre, différente de celles des mathématiques et des sciences physiques, et même de celle d’un contenu très proche qu’est le génie mécanique. La déspécialisation se manifeste, d’abord par la mise en place d’épreuves communes entre agrégations de mécanique et de génie mécanique (à partir de 2005) puis, finalement, par la fusion complète des agrégations technologiques en une seule, l’agrégation de sciences industrielles de l’ingénieur en 2012. Mais au-delà de l’évolution des désignations des épreuves de l’AM, il y a une configuration progressive de leurs contenus et de leurs fonctions.

5. La configuration du contenu mécanique

28Sous-tendues par la nécessaire adéquation avec la pratique des futurs professeurs agrégés de mécanique, les épreuves de l’AM visent à vérifier la maîtrise des savoirs scientifiques et technologiques et des compétences pour enseigner la mécanique à l’école (pré bac et post bac). L’analyse des épreuves écrites de l’AM, permet de mettre en évidence comment les différentes orientations des phases décrites précédemment font de ce concours un espace essentiel de configuration du contenu mécanique.

5.1. Émergence du contenu mécanique (de 1969 à 1979)

  • 15 Les programmes et les épreuves successifs de l’AM se réfèrent d’une part à la mécanique composante (...)
  • 16 Coefficients des épreuves (qui ont évolué) : mécanique appliquée : 3 ; mécanique générale : 3 ; ma (...)

29L’épreuve de mécanique appliquée, désignée comme une application de la mécanique (composante des sciences physiques S15 ou référée aux pratiques de la mécanique industrielle I), vise à vérifier la capacité des candidats à résoudre des problèmes technologiques au cœur des pratiques de la mécanique industrielle. Les épreuves analysées portent sur des problèmes de conception, de reconception et/ou de justification de dispositions constructives (des solutions technologiques) tels que la reconception d’un moteur hydraulique existant pour en améliorer ses performances ou la justification des solutions technologiques adoptées pour concevoir un variateur. Ces différents problèmes impliquent la mobilisation de savoirs en mécanique I : analyse fonctionnelle, choix et dimensionnement de composants et dessin d’avant-projet. Au regard des pratiques de mécanique, mais aussi au vu de son poids dans le concours16, l’épreuve de mécanique appliquée vérifie donc la maîtrise des savoirs de cœur de la mécanique et influence leur constitution.

  • 17 Désormais RJ dans le texte.

30L’épreuve de physique est organisée en Physique I (mécanique générale) et Physique II (thermodynamique) corrigées indépendamment. Deux types de problèmes sont proposés en physique : d’une part, des problèmes spécifiquement technologiques (construction de machines et d’équipements mécaniques). C’est le cas de la première partie de l’épreuve de physique de 1977 : « de nombreux inventeurs ont essayé de réaliser des boîtes de vitesse progressives ou variateurs en utilisant des trains épicycloïdaux dont certains éléments ont une vitesse réglée par un variateur auxiliaire de type classique. Le problème proposé a pour but de montrer en particulier qu’une telle réalisation n’a en général pas d’utilité » (Rapport de jury17, 1977, p. 13) ; d’autre part, des problèmes technologiques génériques qui constituent un cadre pour justifier ou illustrer la mobilisation des savoirs de sciences physiques. C’est le cas d’une partie de l’épreuve de 1977 et de la totalité des épreuves de 1978 et 1979. Si bien que cette épreuve vérifie la maîtrise d’une composante de service (la physique) pour la mécanique.

31En ce qui concerne l’épreuve de mécanique générale, elle est dominée par des problèmes technologiques de modélisation en mécanique S (mécanique composante des sciences physiques). Il s’agit de proposer de résoudre des problèmes impliquant la mobilisation de savoirs en mécanique des fluides, thermodynamique, mécanique des solides, etc., et en adaptant des modèles pour étudier le comportement mécanique d’objets ou de systèmes technologiques génériques (exemple : un fuselage d’avion réduit à une poutre encastrée).

  • 18 Nous avons analysé les épreuves des trois dernières sessions de cette phase (1977, 1978 et 1979), (...)
  • 19 Revue française d’automatique, d’informatique et de recherche opérationnelle, Recherche opérationn (...)

32L’épreuve18 de mathématiques de cette première phase est construite sur un postulat fort : les mathématiques constituent un outil nécessaire pour le mécanicien. Le choix des problèmes mathématiques est justifié par l’utilité effective ou projetée des savoirs qu’ils impliquent pour le mécanicien. D’une part, les modèles mathématiques sous-tendent les lois et les théories de la mécanique et de la physique et, d’autre part, certains outils et démarches mathématiques ont été rapportés dans des revues d’automatique, un domaine technologique très novateur à cette époque. Par exemple, l’auteur de l’épreuve de mathématiques de la session 1978 justifie le choix des problèmes mathématiques proposés : « Le premier problème me fut inspiré par la lecture des travaux de Jacques Dumontet sur un algorithme de dérivation numérique […] Le deuxième problème provient de la réduction de certains systèmes intervenant en automatique, que j’avais rencontrée dans un article de la revue RAIRO19 de 1977 » (RJ, 1978, p. 119). L’épreuve de mathématiques vérifie donc la maîtrise par les candidats des savoirs mathématiques ayant une double fonction : une fonction de service en mécanique appliquée, en mécanique générale et en physique et une fonction d’ouverture anticipant l’évolution de la mécanique et ses problèmes.

33L’AM ainsi organisée fixe le cadre de la configuration du contenu mécanique et ses premières caractéristiques. C’est un contenu qui articule des composantes de cœur (la mécanique appliquée), de service (la physique, la mécanique générale et les mathématiques) et d’ouverture (les mathématiques, notamment les méthodes numériques). Les relations entre ces composantes se cristallisent autour de deux méthodes où la modélisation est centrale et qui se stabiliseront progressivement dans les phases ultérieures. La première consiste à poser un problème technologique de conception mécanique et à proposer un modèle scientifique pour le résoudre ; la seconde consiste à poser un problème scientifique, impliquant un ou plusieurs modèles théoriques issus notamment de la physique et de la mécanique générale, dont la résolution est contextualisée, voire illustrée, par un problème technologique. C’est un contenu qui privilégie des problèmes de reconception de systèmes mécaniques. C’est un contenu qui se réfère aux pratiques de production de machines et des équipements mécaniques, les pratiques de transformation des matériaux et de précision étant rarement prises comme référence. C’est, enfin, un contenu qui semble vivre en vase clos, selon une approche technocentrée, où la dimension sociale, au sens de l’organisation et des rôles spécialisés des acteurs, des pratiques mécaniques industrielles est quasiment absente.

5.2. Orientation technologique du contenu mécanique (de 1980 à 1994)

34La grande nouveauté de la deuxième phase d’évolution de l’AM reste la suppression des mathématiques et leur substitution par l’informatique-automatique. Les mathématiques ne disparaissent pas complètement et continuent de faire partie du programme de l’informatique-automatique (IA) jusqu’en 1989 à travers les technologies numériques de la construction mécanique, puis de manière transversale à toutes les épreuves sous l’intitulé « les techniques numériques appliquées à la mécanique », avec un programme spécifique jusqu’en 1994. Cette modification inaugure l’orientation technologique de l’agrégation de mécanique. En effet, dans cette épreuve, « à partir d’un dossier comprenant un système automatisé ou une application de l’informatique industrielle, il sera demandé au candidat d’étudier une modification, une amélioration ou une évolution du système ou du produit » (RJ, 1980,  p. 7). Les problèmes technologiques proposés sont donc essentiellement des problèmes de reconception de systèmes automatisés existants (par exemple, l’analyse du fonctionnement d’une commande ou le diagnostic d’une défaillance d’un système automatisé). Par ailleurs, la désignation IA implique l’articulation de deux sous-composantes caractérisées par un contenu que développe le programme de cette épreuve et qui se décline en deux valences : « les technologies numériques de la construction mécanique » et « les principes et les outils de l’automatique » (RJ, 1980, p. 7).

35Cette épreuve joue pleinement sa fonction d’ouverture en prenant en charge la vérification des savoirs des candidats en informatique industrielle, un vecteur décisif dans les transformations ultérieures des pratiques de la mécanique industrielle. Fait plus important, c’est dans cette épreuve que se construit progressivement la capacité du futur professeur agrégé de mécanique à prendre en charge des problèmes portant sur des systèmes et des objets pluri-technologiques (mécaniques/électriques/électroniques/informatiques). Par ailleurs, par effet de cumul des épreuves et des rapports de jurys, les savoirs qui y sont produits sont progressivement intégrés aux programmes ultérieurs de l’AM et de la mécanique.

36La référence sollicitée dans l’épreuve informatique-automatique est l’automatisation de différents systèmes technologiques (machines-outils, table traçante, aéroglisseur, unité ou chaîne de production, etc.) qui relèvent essentiellement du domaine de l’équipement relatif à différents contextes technologiques (sidérurgie, usinage, agriculture, automobile, habillement et systèmes de production).

37Dans la première partie de cette phase 2 (de 1980 à 1989), la valence de l’automatique (notamment l’étude de la commande dynamique) prend progressivement le pas sur la commande séquentielle et la programmation (et donc sur l’informatique industrielle). C’est peut-être une autre explication du changement de la désignation de cette épreuve à partir de 1990 en devenant automatique-informatique industrielle (de 1990 à 1994). Les problèmes proposés portent presque exclusivement sur des systèmes asservis et visent essentiellement à les décrire, à les modéliser ou à en valider les dispositions constructives (étude de différents modèles d’une suspension de voiture, de l’adaptation de la commande de véhicule pour handicapés, d’un plateau de simulation de la houle, etc.).

  • 20 Système de transmission de mouvement dans la motorisation d'un bateau.

38Dans les épreuves de mécanique appliquée de cette phase, le domaine de l’équipement mécanique constitue la référence la plus sollicitée. Les systèmes techniques étudiés relèvent de contextes technologiques purement mécaniques et très diversifiés (manutention, agriculture, transport marin, machines de coupe, charpente métallique, énergie, etc.). L’étude de ces systèmes technologiques implique des problèmes technologiques réels souvent traités en deux temps : d’abord une analyse du fonctionnement (géométrique, cinématique, dynamique, etc.) pouvant aboutir à un travail de validation ou de justification des dispositions constructives prises par le constructeur ; puis la reconception de tout ou partie de ces systèmes mécaniques existants en vue d’une modification, adaptation, amélioration, etc. Ainsi, l’épreuve de mécanique appliquée de la session 1981 vise à vérifier la capacité « de comprendre et d’expliquer le fonctionnement d’une transmission hors-bord20, dont un extrait de notice, un plan détaillé, une nomenclature et un éclaté partiel étaient fournis » (RJ, 1981,  p. 35). En contraste, l’épreuve de 1989 vise à analyser l’architecture et le fonctionnement d’un boîtier arrière de direction de voiture, à vérifier le fonctionnement géométrique des engrenages et à exécuter le dessin d’avant-projet d’ensemble du mécanisme dans sa version grande série.

  • 21 Par exemple, le jury de la session de 1981 mentionne que « Les documents techniques et appareils q (...)

39À la différence des épreuves de mécanique appliquée de la session 1986 n’ayant qu’un rôle de support pour vérifier les savoirs des candidats en conception mécanique, rares sont désormais les sessions où le système technologique étudié est générique. La résolution des problèmes technologiques de cette phase implique la mobilisation de savoirs (mécanique générale, technologie de construction, dessin industriel), de démarches (analyse fonctionnelle, algorithmes de dimensionnement de composants tels que les roulements et les engrenages) et l’usage des données de constructeurs de produits (schémas, tableaux, dessins d’ensembles ou de définition, etc.)21 et des normes. Cette épreuve continue donc à être la plus proche des pratiques de la mécanique industrielle et c’est en ce sens qu’elle peut être considérée comme épreuve de cœur pour ce concours.

  • 22 Construits à partir de concepts et démarches scientifiques et adaptés à la résolution de classes d (...)

40Vers la fin de cette deuxième phase d’évolution de l’AM, entre 1990 et 1994, les systèmes technologiques proposés et les problèmes posés en mécanique appliquée nécessitent un recours plus important à la mécanique du solide, et en particulier aux modèles et aux démarches de la mécanique générale. La démarche de résolution des problèmes technologiques est plus élaborée en ce qu’elle ne consiste plus à mobiliser des savoirs selon une démarche suggérée par l’ordre même des questions posées mais aussi à construire la méthode de résolution. Par exemple, l’épreuve de la session de 1992 vise à « déterminer les éléments de la chaîne de puissance. Pour cela, il fallait proposer une méthode de détermination, les calculs nécessaires à celle-ci et finalement faire un choix parmi les composants donnés dans les différents documents techniques » (RJ, 1992, p. 54). Cette description illustre le processus de construction du contenu mécanique. Les modèles et les démarches de mécanique du solide mobilisées dans l’épreuve de mécanique appliquée trouvent leur origine de plus en plus dans les commentaires et corrections successifs des épreuves de mécanique générale et de physique, sous forme de modèles et de démarches intermédiaires22, plus que dans les disciplines scientifiques de référence (la physique).

  • 23 Par exemple, dans la session de 1989, il s'agit d'étudier les comportements statique et dynamique (...)

41L’épreuve de mécanique générale se réfère d’une part à la mécanique S, et d’autre part à la mécanique I, notamment dans les domaines des matériaux et d’équipement. Lorsque des contextes technologiques spécifiques sont convoqués, ceux de l’aviation et de l’espace sont prépondérants, en pleine évolution dans les années 1980 (sessions de 1983, 1985, 1988 et 1989). Dans les cas où la référence sollicitée est la mécanique S, les problèmes proposés visent à mettre en évidence les hypothèses simplificatrices d’application des modèles de la mécanique S à des cas concrets de la mécanique I. À la session de 1981, il s’agit d’étudier l’extension d’un modèle de la RDM à l’étude du comportement mécanique (déformation) d’un matériau composite. Dans le cas où la référence est la mécanique I, les problèmes proposés sont significatifs des tâches prises en charge par des ingénieurs en bureau d’étude23. Dans cette phase, six épreuves de mécanique générale sur dix sont construites autour de systèmes technologiques génériques, c’est-à-dire ne correspondant pas à des systèmes technologiques réels, mais construits pour les besoins de l’exercice ou du problème proposé. À l’exception de l’épreuve de 1990, construite autour de l’étude d’un pont roulant d’atelier, l’épreuve de mécanique générale vers la fin de cette phase ne se réfère pas aux pratiques de la mécanique I et se réfère plutôt à la mécanique S (épreuves de 1991 et 1994).

42Quant à l’épreuve de physique, dont la désignation renvoie à la discipline scientifique sciences physiques, les problèmes proposés visent à vérifier la maîtrise par les candidats des modèles en mécanique S et leur capacité à les mobiliser pour étudier des systèmes technologiques réels ou génériques. Dès 1981, cette épreuve n’est plus divisée en deux parties distinctes, d’une part physique I (mécanique) et d’autre part physique II (thermodynamique), établies et corrigées indépendamment par des correcteurs différents. De 1980 à 1989, quatre épreuves sur dix sont construites autour des systèmes technologiques (ex : 1988 : détermination des déplacements de chacune des articulations d’un robot de soudure). Les six autres épreuves portent sur des systèmes technologiques génériques (ex : 1981 : un système bielle-manivelle représenté par un schéma cinématique minimal) ou ne se réfèrent à aucun système technologique : l’épreuve prend alors la forme d’une série d’exercices en physique. De 1990 à 1994, seules les épreuves de 1990 et de 1991 ne portent pas sur des problèmes technologiques réels. Il s’agit d’un renversement par rapport à la première phase : l’épreuve de physique est plus « appliquée » que l’épreuve de mécanique générale. Outre le fait que mécanique générale et physique vérifient la maîtrise des concepts et des démarches de mécanique S, ce renversement des fonctions de ces deux composantes de l’AM met en évidence la grande proximité entre ces deux épreuves, voire leur interchangeabilité, ce qui plaide pour leur fusion, ce qui sera le cas dans la phase suivante.

5.3. Autonomie du contenu mécanique (de 1995 à 2004)

  • 24 À deux exceptions près, l'épreuve de 2001 qui renvoie au domaine de la mécanique de précision (con (...)
  • 25 Machine de production d'enveloppes (pneus, chambres à air, etc.).

43La désignation et la fonction de l’épreuve AII pendant la phase 2 sont reconduites. Les problèmes techniques sont maintenus ainsi que la prépondérance des références aux pratiques de l’équipement en mécanique industrielle24. En plus des contextes technologiques classiques (l’automobile, le nucléaire), de nouveaux contextes technologiques sont sollicités : le divertissement, le forage et les unités de production, notamment les machines d'usinage à très grande vitesse. Mais, de manière nette, dès le début de cette phase, émerge une méthode d'étude des systèmes automatisés appliquée à un type de problèmes techniques emblématique : leur reconception comme l’étude de la commande d'un chariot simulateur de véhicule pour suivre une trajectoire donnée (1995), étudier l'automatisation de l'axe d'une enrouleuse25 (1996) ou encore étudier le fonctionnement cinématique et global de la machine à peser des blocs moulés (2000). La reconception de l'existant sollicite le choix des capteurs pour améliorer les performances d'une chaîne de commande (2004), des moteurs et des capteurs (1998), ou encore la justification des dispositions constructives de commande ou de pilotage d'un système automatisé (2002). La reconception est enfin structurée par une activité de modélisation (modélisation du fonctionnement logique d'une machine, dimensionnement, modélisation d'un asservissement hydraulique avec correction dynamique) faisant appel à des savoirs qui recouvrent trois domaines : l'étude des systèmes automatiques séquentiels (notamment le Grafcet), l'étude des systèmes asservis (étude du dilemme stabilité-précision) et la technologie de commande (capteurs, moteurs, microcontrôleurs, etc.). Ces savoirs relèvent de différentes disciplines telles que la mécanique générale, l'automatique, l'électronique et l'analyse numérique.

  • 26 Bête à cornes, diagramme des interactions, FAST et SADT sont des formalismes graphiques et des dém (...)

44En revanche, depuis la session de 1995, la désignation conception des systèmes remplace celle de mécanique appliquée. Sont ainsi confirmées la technologisation et l'autonomie (en termes de problèmes technologiques proposés, d'objets technologiques pris comme supports et de savoirs vérifiés) de l'épreuve de cœur de l'AM et, conséquemment, la technologisation et l'autonomie de la composante de cœur de la mécanique vérifiée. Les problèmes technologiques relèvent du domaine de l'équipement dans des contextes d'application actuels (aviation, espace, usinage à grande vitesse, etc.). La nature des problèmes technologiques et la démarche de leur résolution esquissées dans la phase 1 puis stabilisées dans la phase 2 sont systématisées dans la phase 3. Ainsi toutes les épreuves de cette phase consistent en des études de conception ou de reconception de systèmes technologiques existants à partir d'un cahier des charges fonctionnel (Cdcf). La démarche de résolution consiste systématiquement en une étude mécanique (analyse fonctionnelle, validation ou dimensionnement de dispositions constructives) puis une étude d'avant-projet (conception et dessin d'une solution technologique). Trois domaines de savoirs sont mobilisés et relèvent de la mécanique des solides, la technologie de construction et le dessin industriel. L'introduction du formalisme d'expression du Cdcf, de la recherche des fonctions et de leur traduction en solutions technologiques (bête à cornes26, diagramme des interactions, FAST, SADT, etc.) est progressive mais constante.

45À partir de la session de 1995, l'épreuve de mécanique des systèmes remplace les épreuves de mécanique générale et de physique qui disparaissent. La désignation mécanique des systèmes rompt avec les épreuves de mécanique générale et de physique qui ont, alternativement, porté sur des systèmes technologiques réels et des systèmes génériques jouant le rôle de contexte pour vérifier la maîtrise de savoirs et de démarches relevant de la mécanique, et ses composantes, en tant que science. Tout en étant des supports qui permettent « d'aborder différents thèmes, couvrant une large palette de connaissances de base du technicien » (RJ, 2000,  p. 57), ce sont des systèmes technologiques réels, relevant du domaine de l'équipement mécanique et de différents contextes technologiques d'application, qui sont désormais au cœur de l'épreuve de mécanique des systèmes. Les problèmes technologiques et les savoirs, démarches et formalismes de représentation produits dans les corrections et les commentaires des jurys renforcent l'autonomie de cette épreuve de mécanique des systèmes et, au-delà, contribuent à la constitution et l'autonomisation de la mécanique qui ne se réduit plus ni à la mécanique S ni à la mécanique I. La technologisation et l'autonomie de cette épreuve se traduisent aussi par un mouvement de sa fonction d'une composante de service vers une composante de cœur.

46Les systèmes technologiques pris comme supports dans l’épreuve mécanique des systèmes relèvent exclusivement du domaine de l'équipement mécanique et font partie de contextes technologiques diversifiés. Mais progressivement, ces systèmes sont plus complexes et pluritechnologiques. Ainsi, des systèmes traités auparavant, surtout dans le cadre de la composante d'ouverture du concours (l'épreuve d'AII), sont des supports privilégiés dans l'épreuve de mécanique des systèmes (composante de cœur) : machine d'usinage TGV à structure parallèle (RJ, 2002) ; cabine de peinture par pulvérisation (RJ, 2003) ; plate-forme pour attraction dynamique de simulation de vol (RJ, 2004). Ce mouvement des supports entre les épreuves de mécanique des systèmes et d'AII illustre la fonction d'ouverture de celle-ci.

5.4. Reconfiguration du contenu mécanique (de 2005 à 2012)

47À partir de la session de 2005, l'épreuve d’AII est commune aux deux concours d'agrégation (AM et agrégation de génie mécanique), indiquant ainsi un pas sur la voie de la reconfiguration de la mécanique. La désignation et la fonction de cette épreuve pendant les phases 2 et 3 sont reconduites. La méthode d'étude des systèmes automatisés, stabilisée dans la phase précédente, est maintenue et les savoirs mobilisés recouvrent la mécanique générale, l'asservissement, la technologie de commande et les formalismes de représentation et d'analyse tel que le Grafcet.

48L'épreuve de mécanique des systèmes change de désignation et devient mécanique générale et des milieux déformables. Mais les problèmes, les démarches de leur résolution et les savoirs mobilisés sont les mêmes que dans la phase précédente. La fonction de cette épreuve au sein du concours change également. Sa technologisation étant stabilisée alors, la mécanique générale et des milieux déformables prend (ou contribue à) la fonction de composante de cœur du concours. C'est cette composante de la mécanique qui est désormais caractéristique du profil de l'agrégé de mécanique : « Il faut noter que seule l’épreuve de mécanique générale et des milieux déformables distingue les compétences scientifiques et techniques de l’agrégé de mécanique de celles de l’agrégé de génie mécanique à l’issue des épreuves écrites. » (RJ, 2008, p. 4). L'analyse et la conception des systèmes restent au cœur du contenu mécanique mais l'épreuve qui en vérifie la maîtrise est commune aux agrégés de mécanique et de génie mécanique, ce qui implique un redéploiement des composantes de la mécanique.

  • 27 Le convertible est un appareil de transport aéronautique pouvant effectuer, comme les hélicoptères (...)

49De nouvelles thématiques caractéristiques de l'évolution des contextes technologiques sont prises en compte dans l'épreuve de mécanique générale et des milieux déformables. Par exemple, le problème énergétique est posé respectivement dans la session de 2009 (ventilateur industriel pour cimenterie) et de 2010 (système de récupération d'énergie par aile oscillante). Et, pour la première fois, l'échec en tant que moteur important de production des savoirs technologiques (Vincenti, 1990), est relaté à travers le cas du convertible ERICA27 où l'étude porte sur l'instabilité au vol de cet engin due à la disposition de ses hélices (RJ, 2006). Il y a également la référence à la recherche, c'est le cas de l'épreuve de 2007 où il s'agit d'étudier la conception du CT-Bot (un assistant robotique utilisé pour réaliser des opérations de précision en médecine) (RJ, 2007).

50L'orientation pluri technologique de l'AM, amorcée vers la fin de la phase précédente, se confirme et répond ainsi au moins à une double contrainte : d'une part, la réforme des enseignements technologiques au lycée (technologique et général) où les supports pluri technologiques ont un statut central (Hamon & Lebeaume, 2013) ; d'autre part, l'évolution des pratiques et des systèmes technologiques qui sont de plus en plus pluri technologiques caractérisés par des fonctionnements articulant des chaînes d'énergie, de matière et d'information.

6. Évolution de la composition des jurys d'AM

51L’évolution de la composition des jurys n’est pas sans effet sur la rédaction des rapports de jury (RAM) et sur la configuration du contenu mécanique. En effet, pendant la phase d'orientation technologique (1979-1989), les jurys sont caractérisés par une forte présence d’universitaires (Univ), des maîtres de conférences et/ou des professeurs. Vers la fin de cette phase, une légère tendance de diminution du nombre des membres universitaires au profit d’une légère augmentation du nombre des membres agrégés et inspecteurs (Insp) commence à se dessiner, comme le montre la figure 1.

52Cette évolution se poursuit au cours de la phase de consolidation de l’orientation technologique (1990-1996) où les jurys successifs connaissent une augmentation significative des membres agrégés et inspecteurs. À partir de 1995, début de la phase caractérisée par des programmes d’agrégation se référant aux anciens programmes et aux acquis des programmes, corrections et commentaires successifs, les courbes se croisent et la composition des jurys se métamorphose avec une augmentation nette des membres de jury agrégés (12 sur 19 en 2007) et inspecteurs. L’agrégation est quasiment entre les mains des produits de l’agrégation.

Figure 1 : évolution de la composition du jury

Figure 1 : évolution de la composition du jury

53Cette évolution en cache une autre. La distinction des épreuves de l’agrégation de mécanique selon celles qui vérifient les connaissances de cœur, celles qui vérifient les connaissances de service et enfin celles d’ouverture de la mécanique, permet d’analyser l’évolution des profils des auteurs de ces trois catégories d’épreuves. Les phases d'orientation technologique et de consolidation, de l’agrégation de mécanique, notamment entre 1983 et 1994, sont caractérisées par une répartition des tâches entre les auteurs des épreuves comme suit : les universitaires (3) proposent les épreuves vérifiant les connaissances de service de la mécanique (ex. : physique ou mécanique générale) ; les techniciens (1) proposent les épreuves vérifiant les connaissances de cœur de la mécanique (ex. : mécanique appliquée, conception des systèmes) ; les universitaires et les techniciens (2) proposent les épreuves vérifiant les connaissances d’ouverture de la mécanique (ex. : calcul numérique, automatique, informatique industrielle). L’aboutissement de la technologisation semble être confirmé par le fait qu’après 1995, même les épreuves d’ouverture (automatique - informatique industrielle) sont investies par les agrégés et les inspecteurs.

Figure 2 : évolution des spécialités des auteurs des épreuves de l'AM

Figure 2 : évolution des spécialités des auteurs des épreuves de l'AM

Conclusion

54L'analyse présentée ici met en évidence le rôle déterminant de l'AM dans la constitution du contenu mécanique. Chaque phase d'évolution de l'AM est caractérisée par une configuration du contenu mécanique en composantes ayant des fonctions (de cœur, de service ou d'ouverture) et se référant d'une part à des pratiques de mécanique industrielle et d'autre part à des disciplines académiques (figure 3).

Figure 3 : évolution des références et des composantes du contenu mécanique vérifié par l’AM

Figure 3 : évolution des références et des composantes du contenu mécanique vérifié par l’AM

Légende : Méca. App. : mécanique appliquée ; SP : sciences physiques ; Mth : mathématiques ; Concp. Syst. : conception des systèmes ; Méca. Syst. : mécanique des systèmes ; AII: automatique informatique industrielle

55La mécanique se spécialise et s’autonomise d'abord par rapport aux sciences physiques et aux mathématiques puis par rapport à d'autres contenus proches, telle que la fabrication mécanique, au gré des grandes ruptures scolaires et sociotechniques. L’analyse des épreuves de l’AM met également en lumière une dynamique contenu/configuration disciplinaire (Reuter & Lahanier-Reuter, 2007) qui, par un jeu de modulation des composantes du contenu mécanique, consiste en la constitution d’autres configurations disciplinaires telles que les sciences de l'ingénieur au lycée ou la technologie au collège. En même temps, cette investigation montre que les enjeux de professionnalisation et d’autonomisation disciplinaire ont été atteints par la mise en place de l’agrégation de mécanique : un corps professoral autonome de mécanique s’est constitué, doté d’une identité propre, d’une technicité accrue et d’outils conceptuels spécifiques.

  • 28 Du moins tel qu'il est défini aujourd'hui : une composante d'une discipline de référence : « scien (...)

56En mettant en évidence et en illustrant le processus de configuration du contenu mécanique, cette investigation reprend un problème didactique classique, celui de la construction des contenus scolaires et interroge les concepts utilisés (transposition, création ou encore adaptation). Ce processus se révèle dynamique en ce sens que le contenu de référence mécanique, qui n'existait pas28 au moment de l'institution de l'AM en 1968, s'est progressivement composé sous différentes influences, y compris celle des prescriptions et des pratiques scolaires ; mécanique de référence et mécanique à enseigner se sont configurées conjointement et en interaction.

57Cette recherche privilégie une approche descriptive de l’évolution des contenus de la mécanique. Ceux-ci sont examinés principalement selon un point de vue épistémologique (caractérisation de la nature technologique des problèmes proposés dans les épreuves écrites de l’AM et analyse des savoirs et des démarches impliqués). La prise en compte des éléments de contexte de l’évolution de l’AM, en particulier, la prise en compte du lien entre configuration progressive de la mécanique et évolution de la composition des jurys de l’AM, constitue un premier éclairage. Des analyses complémentaires croisant des points de vue didactique et sociohistorique devraient permettre de préciser les moments identifiés et de valider les hypothèses interprétatives d’ordre curriculaire exprimées qui pourront alors être confrontées aux mouvements des agrégations du second degré dans les disciplines technologiques et scientifiques. De telles analyses sont nécessaires aujourd’hui pour penser et/ou accompagner la reconfiguration des enseignements technologiques, l’insertion des sciences de l’ingénieur dans les cursus scientifiques et l’avènement des sciences de l'ingénieur à l'université. Elles sont également nécessaires pour penser l’accompagnement des enseignants, pour qui la déspécialisation et la reconfiguration de leur discipline ont été et sont vécues comme une souffrance (Tavani & Collange, 2014).

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MEN (1982). Modificatif à la note du 13 mai 1982. Programme de l’épreuve d’informatique-automatique de l’agrégation de mécanique – session de 1983. Bulletin officiel de l’Éducation nationale, n° 21, 27 mai 1982, p. 1696.

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Centre International d’Études Pédagogiques. (1992). Textes de références. Sèvres : CIEP

Rapports de jurys (RJ) de l'agrégation de mécanique de 1977 à 2012.

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Centre International d’Études Pédagogiques. (1992). Textes de références. Sèvres : CIEP

Rapports de jurys (RJ) de l'agrégation de mécanique de 1977 à 2012.

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Notes

1 Options : sciences industrielles de l'ingénieur et ingénierie mécanique ; sciences industrielles de l'ingénieur et ingénierie électrique ; sciences industrielles de l'ingénieur et ingénierie des constructions.

2 Cette préface se réfère explicitement au rapport Les sciences mécaniques et l’avenir industriel de la France (Académie des sciences, 1980) qui définit la mécanique en tant que « la science des lois de l’équilibre et du mouvement et de l’application de ces lois à la construction et à l’emploi des machines ».

3 Par exemple, la mécanique existe dans les différentes options du baccalauréat technologique STI2D : architecture et construction, énergie et environnement ou encore innovation technologique et éco-conception. En fonction de l’importance donnée à ses contenus (mécanique des systèmes, conception des systèmes et AII) la mécanique est actualisée différemment dans chaque option.

4 Dans le dernier rapport du Conseil économique, social et environnemental (« Avenir des industries mécaniques », 2009), les références possibles en mécanique correspondent à trois domaines industriels : les matériaux, c'est-à-dire la transformation et le travail des métaux ; l’équipement, c'est-à-dire la fabrication de machines et les équipements mécaniques ; et la précision, c'est-à-dire la fabrication d’instruments médicaux, de précision, d’optique et d’horlogerie. Mais ce sont le choix des épreuves, la production des rapports de jury et l'usage qu'en font les enseignants, les inspecteurs et les candidats, qui délimitent en retour les références effectivement sélectionnées.

5 Les rapports de jury disponibles recouvrent la période de 1977 à 2012.

6 Technologisation réfère à l’orientation technologique de l’AM dont le critère principal est la nature technologique du problème autour duquel l'épreuve est construite. Un problème peut être spécifiquement technologique, c'est-à-dire relevant d'une pratique technologique caractérisée par une rationalité (concepts, langage, démarches, un discours sur le technique), des instruments et des spécialisations (Combarnous, 1984 ; Vincenti, 1990) ; mais il peut être « générique », c'est-à-dire artificiel et construit pour les besoins d'un exercice.

7 Dans une perspective applicationniste, le rapport entre sciences et technologie consiste, selon Pahl et Beitz (1999), en la création des conditions permettant l'application des sciences à la production de produits utiles.

8 « Cette épreuve porte sur le programme de mécanique des classes préparant au baccalauréat de technicien de construction mécanique et des classes préparatoires à l’École nationale supérieure d’arts et métiers, à l’École normale supérieure de l’enseignement technique et au département de génie mécanique des Instituts universitaires de technologie » (MEN, 1968).

9 Cette deuxième épreuve « porte sur le programme de technologie des classes préparant au baccalauréat de technicien de construction mécanique et de mécanique-construction des classes préparatoires à l’École normale supérieure de l’enseignement technique » (MEN, 1968).

10 Chervel (1993) note à ce propos que depuis 1821, chaque fois qu’un nouveau concours d’agrégation est crée, des modèles pour les épreuves écrites et orales sont empruntés à la tradition des autres concours. Le jury, après quelques sessions, opère les réglages indispensables en tenant compte des particularités de la discipline.

11 Graphe de l’Afcet : Association française pour la cybernétique économique et technique, actuellement appelée Association des sciences et technologies de l’information ASTI. Le Grafcet est une écriture graphique normalisée qui, au départ, permet de représenter et de communiquer un cahier des charges concernant un système automatique. Créé par des industriels et des universitaires en 1975, il devient peu après une norme française. Il est rapidement adopté par les bureaux d’étude et les industriels qui développent des applications de conception assistée par ordinateur.

12 C’est le cas des courbes de Bézier qui portent le nom de l’ingénieur de l’entreprise Renault qui les a développées depuis 1962 et sont à la base de la conception de surfaces complexes en CAO.

13 Roland Carraz annonce, à ce propos, plusieurs orientations de l'action du ministère de l'Éducation nationale, en ce qui concerne l'enseignement technique et technologique : en particulier, faire de la culture technique une composante à part entière de la culture générale et introduire de manière massive des micro-ordinateurs dans les établissements scolaires.

14 COPRET : Commission permanente de réflexion sur l’enseignement de la technologie (cf. CIEP, 1992).

15 Les programmes et les épreuves successifs de l’AM se réfèrent d’une part à la mécanique composante des sciences physiques qui sera désormais notée mécanique S et, d’autre part, à la mécanique référée aux pratiques de la mécanique industrielle qui sera désormais notée mécanique I. Sachant que la mécanique S (théorie, lois, modèles, démarches, etc.) est produite aussi bien dans des institutions académiques que dans des bureaux d'études ou dans des services de recherche et de développement en entreprise.

16 Coefficients des épreuves (qui ont évolué) : mécanique appliquée : 3 ; mécanique générale : 3 ; mathématiques : 2 ; physique : 2.

17 Désormais RJ dans le texte.

18 Nous avons analysé les épreuves des trois dernières sessions de cette phase (1977, 1978 et 1979), ainsi que la première épreuve de mécanique appliquée de 1969.

19 Revue française d’automatique, d’informatique et de recherche opérationnelle, Recherche opérationnelle.

20 Système de transmission de mouvement dans la motorisation d'un bateau.

21 Par exemple, le jury de la session de 1981 mentionne que « Les documents techniques et appareils qui ont permis l'élaboration du sujet ont été empruntés à la firme VOLVO » (RJ, 1981, p. 35).

22 Construits à partir de concepts et démarches scientifiques et adaptés à la résolution de classes de problèmes technologiques.

23 Par exemple, dans la session de 1989, il s'agit d'étudier les comportements statique et dynamique d'une aile d'avion schématisée par une poutre encastrée-libre.

24 À deux exceptions près, l'épreuve de 2001 qui renvoie au domaine de la mécanique de précision (contexte technologique de la sécurité dans le nucléaire) et celle de 2004 au domaine de la mécanique des matériaux (contexte technologique de forage et de l'étude mécanique des sols).

25 Machine de production d'enveloppes (pneus, chambres à air, etc.).

26 Bête à cornes, diagramme des interactions, FAST et SADT sont des formalismes graphiques et des démarches pour étudier des solutions technologiques adoptées ou à adopter pour réaliser une fonction technique. Ces formalismes de représentations sont actuellement en train d'être remplacés par le SysML (Systems Modeling Language), un langage de modélisation des systèmes techniques, au cœur des programmes actuels de sciences de l'ingénieur.

27 Le convertible est un appareil de transport aéronautique pouvant effectuer, comme les hélicoptères, des décollages et des atterrissages verticaux puis effectuer, comme les avions, des vols de croisière à des vitesses proches de celles atteintes par les autres avions à hélices (RJ, 2006).

28 Du moins tel qu'il est défini aujourd'hui : une composante d'une discipline de référence : « sciences industrielles de l'ingénieur » qui recouvre des notions de mécanique générale et des milieux déformables, d'analyse et de conception des systèmes et d'automatique-informatique industrielle.

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Table des illustrations

Titre Figure 1 : évolution de la composition du jury
URL http://journals.openedition.org/rdst/docannexe/image/1179/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 109k
Titre Figure 2 : évolution des spécialités des auteurs des épreuves de l'AM
URL http://journals.openedition.org/rdst/docannexe/image/1179/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 64k
Titre Figure 3 : évolution des références et des composantes du contenu mécanique vérifié par l’AM
Légende Légende : Méca. App. : mécanique appliquée ; SP : sciences physiques ; Mth : mathématiques ; Concp. Syst. : conception des systèmes ; Méca. Syst. : mécanique des systèmes ; AII: automatique informatique industrielle
URL http://journals.openedition.org/rdst/docannexe/image/1179/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 282k
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Pour citer cet article

Référence papier

Abdelkarim Zaid et Joël Lebeaume, « Une histoire de l’agrégation de mécanique : constitution et évolutions de la mécanique en tant qu’enseignement technologique (1968-2012) », RDST, 12 | 2015, 237-263.

Référence électronique

Abdelkarim Zaid et Joël Lebeaume, « Une histoire de l’agrégation de mécanique : constitution et évolutions de la mécanique en tant qu’enseignement technologique (1968-2012) », RDST [En ligne], 12 | 2015, mis en ligne le 15 novembre 2017, consulté le 16 décembre 2018. URL : http://journals.openedition.org/rdst/1179 ; DOI : 10.4000/rdst.1179

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Auteurs

Abdelkarim Zaid

ESPE Lille Nord de France, Théodile-CIREL

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Joël Lebeaume

Sorbonne Paris cité, université Paris Descartes, EDA

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Droits d’auteur

© Éditions de l’École normale supérieure de Lyon

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