Réorienter l'enseignement des STEM pour répondre aux besoins politiques et aux défis sociétaux

Auteurs):

Ketra Schmitt, Ph.D.

Gina Cody School of Engineering de l'Université Concordia

Professeur associé au Centre d'ingénierie dans la société

Elisabeth Gilmore, Ph.D.

Département du développement international, de la communauté et de l'environnement de l'Université Clark

Professeur agrégé dans le programme des sciences et politiques de l'environnement

Ketra Schmitt, PhD et Elisabeth Gilmore, PhD

La pandémie et la prise en compte mondiale du racisme anti-noir, anti-autochtone et de toutes les formes de racisme ont jeté un nouvel éclairage sur les vulnérabilités et les inégalités sociales, économiques et sanitaires, et ont accru notre sentiment d'incertitude quant à l'avenir. Nous sommes plus conscients que des événements improbables et inattendus peuvent se produire. Mais improbable ne veut pas dire complètement imprévu. L'inégalité raciale et l'inégalité structurelle sont bien documentées. Les experts en santé publique prédisent une pandémie depuis des décennies, y compris des pénuries potentielles de ventilateurs et de lits de soins intensifs. Les appels des climatologues à une action décisive ont été accueillis par des solutions tièdes, voire pas du tout. Nous ne sommes pas suffisamment préparés pour nous adapter et gérer ces risques aujourd'hui et à l'avenir, malgré les investissements dans la recherche qui ont conduit à ces connaissances.

 

L'ingénierie et les STEM plus généralement sont fondamentaux pour relever ces défis complexes à l'intersection de la science, de la technologie, de la société et de la politique. Nous avons le privilège d'encadrer des étudiants dans des programmes d'ingénierie et de sciences de l'environnement - des programmes de premier cycle et des cycles supérieurs qui sont tous deux essentiels à notre avenir. Nos étudiants sont impatients d'appliquer la recherche de pointe pour développer de meilleures infrastructures et technologies pour gérer nos problèmes les plus urgents. Mais, leur formation actuelle ne suffit pas. 

 

Nous appelons à une réorientation de la formation en ingénierie qui élargisse la lentille d'enquête et les méthodes aux impacts sociétaux tout en conservant de solides compétences quantitatives, l'acquisition de connaissances pratiques et la reconnaissance de l'importance de la technologie pour notre prospérité partagée. Il est important de noter que cela doit impliquer de doter notre main-d'œuvre d'ingénierie des outils nécessaires pour évaluer leurs technologies ainsi que de s'engager avec les politiques et les décideurs. Les départements d'ingénierie canadiens ont déployé d'importants efforts pour améliorer la productivité et réduire les risques environnementaux associés aux activités industrielles. Alors que la plupart des programmes d'ingénierie fournissent des instructions sur l'impact social de la technologie, ils ne centrent généralement pas les relations sociétales et structurelles qui déterminent l'acceptabilité, la consommation et la production de biens technologiques comme fondamentales pour les efforts d'ingénierie et de STEM. Les activités traditionnelles d'ingénierie ou de politiques cloisonnées qui se concentrent étroitement sur l'innovation technologique ou la gouvernance ne peuvent pas résoudre les changements structurels massifs nécessaires pour lutter contre la pauvreté, les inégalités ou les systèmes de justice et le changement climatique.  

 

Les problèmes auxquels nous sommes confrontés – comme le changement climatique, les technologies émergentes et les mégadonnées, et la justice sociale – sont multiformes et complexes. Par exemple, les projets d'adaptation au climat sont souvent considérés comme des projets d'infrastructure strictement technologiques, mais la réduction des risques tout en s'attaquant aux inégalités passées et futures est nécessaire pour renforcer la résilience. Nulle part ailleurs l'adaptation au climat ne sera plus difficile que dans l'Arctique. La perte de pergélisol cause déjà des dommages structurels dévastateurs et bouleverse les pratiques traditionnelles. Cependant, comme ces changements ne peuvent pas être annulés, nous devons maintenant faire appel à la fois à la science et à la prospective pour aborder les nouvelles opportunités d'accès aux ressources et le nouveau mode de vie. Nous pouvons réinventer la société nordique, y compris la coproduction de connaissances avec des partenaires autochtones et l'utilisation des modes de connaissance autochtones. Nous avons également des opportunités dans nos villes pour atteindre des objectifs ambitieux d'atténuation du changement climatique et aborder l'égalité sous-jacente. Les villes sont des moteurs de la croissance économique au Canada et représentent une utilisation importante des ressources et des émissions climatiques, tout en offrant un potentiel de transformation en matière d'efficacité, d'approches d'économie circulaire et de bâtiments nets zéro. Les villes sont également le théâtre d'inégalités dramatiques et de sans-abrisme. Réinventer nos villes pour remédier à ces inégalités, telles que la fourniture de transports et d'espaces verts, peut faire partie intégrante de la réalisation de cette durabilité. Ces problèmes sont traversés par des approches algorithmiques et de mégadonnées pour traiter d'énormes quantités de données afin de trouver des espaces de solution optimaux, et même de générer des politiques elles-mêmes. Exploiter la puissance de l'IA pour effectuer un traitement de données à grande échelle est une option attrayante, mais les décideurs politiques doivent tenir compte et corriger les biais structurels inhérents aux données et aux programmeurs. 

 

Comment intégrer efficacement les connaissances de l'ingénierie et des sciences appliquées dans l'élaboration des politiques, et comment pouvons-nous préparer une main-d'œuvre STEM capable de comprendre à la fois les cadres politiques existants et d'innover de nouvelles approches ? 

 

La nécessité d'élaborer des politiques fondées sur des données probantes, ainsi qu'une main-d'œuvre capable de faire face à la complexité des systèmes et des politiques, est applicable et importante au-delà de nos crises actuelles. De plus, les modèles qui se concentrent uniquement sur la transmission ou la communication de solutions STEM aux décideurs politiques et au public ne parviennent pas à intégrer les connaissances, les valeurs et l'expertise de la communauté. 

Des systèmes technologiques de plus en plus complexes, une dépendance accrue à l'égard de modèles experts dans la prise de décision et une plus grande incertitude dans les conditions futures, telles que celles introduites par le changement climatique, soulignent le besoin d'analystes des politiques techniquement avisés. Cependant, il existe une formation limitée pour le personnel qualifié qui a une compréhension approfondie des détails techniques et qui a également la capacité d'intégrer ces connaissances dans les cadres décisionnels et politiques. Bien que l'idée que des méthodes et des mesures d'ingénierie pouvant être efficaces pour élaborer de meilleures politiques ne soient pas nouvelles, des défis persistent dans le développement de penseurs dans le milieu universitaire, l'industrie et le gouvernement qui peuvent travailler ensemble efficacement et respectueusement. 

 

Pour relever ces défis, nous proposons des changements dans la formation des ingénieurs, en nous concentrant sur des approches systémiques qui situent la technologie dans les systèmes sociaux et économiques et reconnaissent les inégalités structurelles et le racisme systémique. D'abord et avant tout, cela implique de développer de nouveaux cadres pour l'ingénierie et l'enseignement des sciences appliquées qui intègrent les considérations politiques et sociales de la technologie dans le cadre du programme de première année. Plus précisément, nous devons former nos étudiants à voir ces questions comme faisant partie intégrante de la pratique du génie. Nous proposons également des cours transversaux qui forment les experts techniques de la prochaine génération à envisager et à mettre en œuvre des solutions plus réfléchies et basées sur les systèmes. Pour combler cette lacune, il faut former nos ingénieurs à la gestion de la complexité, tant dans les structures sociales que dans la technologie. Par exemple, des outils de modélisation sophistiqués peuvent être importants et percutants, mais les modèles peuvent également être utilisés pour masquer les préjugés et réduire la transparence pour les publics sans connaissances scientifiques. Cela est particulièrement vrai pour les modèles experts et les applications d'IA. De même, les technologies innovantes et les actions transformationnelles peuvent également présenter des risques inconnus et interagir de manière inattendue avec les vulnérabilités existantes et les inégalités structurelles. Déplacer l'accent de l'optimisation vers des approches qui reconnaissent et gèrent l'incertitude, comme les cadres politiques adaptatifs, qui sont plus sensibles aux effets sociétaux imprévus. Enfin, nos étudiants ont besoin d'une formation sur la façon de reconnaître et de répondre aux valeurs sociétales, telles que les approches de coproduction pour générer des connaissances. 

 

 Quelles sont les étapes nécessaires pour parvenir à une éducation STEM politiquement impliquée ? Le Centre canadien de la politique scientifique (CSPC) est un élément important de cette solution. En tant que rassembleur de scientifiques et de gouvernements, le CSPC pourrait aider à élaborer des programmes et des opportunités pour les diplômés de s'engager dans d'importantes questions de politique technologique. Le CSPC peut également atteindre des publics critiques dans le milieu universitaire, le gouvernement et l'industrie pour approfondir la discussion sur les approches technologiques appliquées dans des contextes appliqués. L'éducation à la technologie et à la politique sociale n'est qu'un début. Un véritable changement nécessite d'intégrer des personnes qualifiées dans les organisations et de changer la façon dont ces organisations fonctionnent, ainsi que la volonté politique de mettre en œuvre les changements radicaux nécessaires pour préserver la planète et construire un monde équitable. Nous pensons qu'il est temps.    

Quelles sont les étapes nécessaires pour parvenir à une éducation STEM politiquement impliquée ? Le Centre canadien de la politique scientifique (CSPC) est un élément important de cette solution. En tant que rassembleur de scientifiques et de gouvernements, le CSPC pourrait aider à élaborer des programmes et des opportunités pour les diplômés de s'engager dans d'importantes questions de politique technologique. Le CSPC peut également atteindre des publics critiques dans le milieu universitaire, le gouvernement et l'industrie pour approfondir la discussion sur les approches technologiques appliquées dans des contextes appliqués. L'éducation à la technologie et à la politique sociale n'est qu'un début. Un véritable changement nécessite d'intégrer des personnes qualifiées dans les organisations et de changer la façon dont ces organisations fonctionnent, ainsi que la volonté politique de mettre en œuvre les changements radicaux nécessaires pour préserver la planète et construire un monde équitable. Nous pensons qu'il est temps.