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Module : Initiation à la recherche scientifique Master 2/Génie mécanique ENI -

Module : Initiation à la recherche scientifique Master 2/Génie mécanique ENI - ABT Chargé du module : Bara OUOLOGUEM, Ph.D, DR, Acad Objectif: Faire acquérir aux étudiants les compétences pour une carrière dans la recherche scientifique 1. Définition de quelques termes • La recherche: est une quête de faits ou de vérité sur un sujet, une investigation organisée pour résoudre des problèmes, tester des hypothèses ou inventer de nouveaux produits (Martyn, sd). • La Science: est un Ensemble de connaissances relatives à certaines catégories de faits, d’objets ou de phénomènes obéissant à des lois naturelles et/ou vérifiées par les méthodes expérimentales (Larousse) • Recherche Scientifique : une étude méthodique afin de prouver une hypothèse ou de répondre à un question précise (Larousse) Chapitre 1: La recherche scientifique • La notion de méthodique sous – entend l’utilisation d’une démarche préconçue qui fait intervenir des outils et des techniques appelées méthodes. • La méthode scientifique désigne l’ensemble des canons (voies, chemins) guidant ou devant guider le processus de production de connaissances scientifiques, qu’il s’agisse, d’observations, d’expériences, de raisonnements ou de calculs théoriques (Descartes). • Ces voies ou chemins sont exprimés sous le vocable « normes ». Ces « normes » sont actuellement définies pour toutes les sciences : • Sciences naturelles (physique, astrologie, chimie, mathématiques, biologie, etc.) • Sciences techniques (génie civil, architecture, génie civil, mécanique, informatique, etc.) • Sciences sociales (philosophie, sociologie, histoire, anthropologie, ethnologie, archéologie, économie, etc.) 3. Paradigme dans la recherche scientifique • La recherche n’est pas un mouvement en avant uniquement. Il peut y avoir des échecs, des incompréhensions. Elle est basée sur la vérification d’une hypothèse, qui doit être vérifiable, réfutable ou confirmable. • Une hypothèse est la réponse la plus plausible à une question de recherche posée. En d’autres termes, c’est la réponse de causalité entre deux phénomènes, deux variables, etc. • Toute hypothèse qui n’est pas réfutable, constitue un dogme et non une hypothèse. Le caractère réfutable de toute hypothèse de recherche constitue le paradigme dans la science. Exemples : • Cet enfant me fuit toujours: Le don de cadeaux fera que nous serons amis. • Difficulté dans la circulation : La construction d’un échangeur à ce niveau évitera les bouchons aux heures de pointe • Le plagiat Le plagiat est le fait d’utiliser les résultats ou les phrases d’autrui tirés de la bibliographie sans faire référence aux auteurs. Autrement dit, citer les informations de quelqu’un sans le citer dans son document • La falsification • est la transformation de ses propres données pour aboutir à des résultats préconçus, autrement, confirmer une hypothèse alors qu’elle est rejetée par les données Au niveau personnel : • Permet d’obtenir des diplômes • Permet des reconnaissances (nationale et internationale) • Permet des promotions • Crée et renforce des relations • Offre un réconfort moral et financier Au niveau national : • Contribue au développement économique et social du pays • Crée la richesse en ressources humaines et techniques • Donne un pouvoir géopolitique 4. Enjeu de la recherche scientifique 5. Préalables 1. Avoir une volonté de se donner à la science 2. Avoir un diplôme d’étude qui vous autorise à entamer la carrière dans la recherche 3. Etre dans un environnement de recherche scientifique 6. Caractéristiques d’un bon scientifique Faire la recherche demande de la part du scientifique: • Passion • Patience • Disponibilité • Accepter les critiques • Humble • Valorisation des connaissances (Publications, conférences, cours académiques, encadrements, rencontres avec les partenaires) • Angoisse • Joie d’avoir bien accompli son ambition 2. Types de recherche Principalement deux types de recherche: 1) Recherche fondamentale (RF) La recherche fondamentale est le type de recherche destiné à améliorer les connaissances universelles sur un phénomène, sans aucune vision de l’application des résultats dans la pratique ou dans un domaine Exemple: recherche sur le laser, physique quantique, etc. En mathématique: la théorie de la probabilité 2) Recherche appliquée (RA) Ce type de recherche est généralement destinée à résoudre un problème dans un système ou à trouver une application immédiate ou envisageable dans un temps plus ou moins court. Dans ce domaine on distingue: • La recherche exploratoire • Test de nouveaux types conducteur • La recherche pour la mise au point de technologie • La recherche adaptative • Pour l’adaptation d’une technologie mise au point ailleurs • pour la maîtrise d’une telle technologie Exemple: recherche sur la résistance des matériaux, la conductivité des matériaux, etc. Problème/ Question/ Besoin Analyses / Interprétation Vérification de l’hypothèse Formulation Hypothèse Expérience/ collecte de données Validation Question de recherche Conclusion et généralisation Schéma des principales étapes de conduite d’une recherche scientifique Chapitre II: recherche scientifique Quatre piliers de la recherche scientifique 1. Maîtrise des méthodes scientifiques 2. Savoir faire la recherche bibliographique 3. Maîtrise des analyses statistiques 4. Maîtrise de la rédaction scientifique + Maîtrise de la langue anglaise 2.1 : Méthodes scientifiques et analyses statistiques 2.1.1. Définition des méthodes scientifiques On distingue deux groupes de méthodes scientifiques •La démarche déductive qui va du général au particulier • Elle considère que la conclusion est implicite dans les prémisses (hypothèse): si le raisonnement déductif est valide et que les prémisses sont vraies, alors la conclusion ne peut être que vraie. •La démarche inductive, qui va d’un échantillon pour généraliser Mais, en général le scientifique a toujours tendance à généraliser les conclusions tirées de l’étude menée sur un échantillon à l’ensemble de la population 1. Définition des méthodes scientifiques La notion de méthodique sous – entend l’utilisation d’une démarche préconçue qui fait intervenir des outils et des techniques appelées méthodes On distingue deux groupes de méthodes scientifiques • La démarche inductive, qui va d’un échantillon pour généraliser • La démarche déductive qui va du général au particulier. Celle-ci est surtout utilisée dans les analyses philosophiques. 2.1.2 Méthodes de la démarche inductive Les principales méthodes scientifiques de la démarche inductive sont: • l'observation • l'expérimentation • la modélisation • la simulation numérique • L’analogie 2.1.2.1 Observation • L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes et/ou des matières sans volonté de les modifier à l’aide de moyens d’enquête ou d’étude appropriées. • Les sciences de l’espace, la climatologie, la science naturelle sont des disciplines scientifiques où l'observation est centrale. • Toutefois, l’observation en tant que méthode, intervient aussi dans des conditions où le scientifique a la volonté de modifier le processus pour améliorer le système. Exemple: les modifications successives d’un prototype de machine pour aboutir à la machine parfaite. Chaque modification fait l’objet d’observations plus rigoureuses que les précédentes. 2.1.2.2 Expérimentation • L'expérimentation est un art de conduire d’expériences rigoureuses qui permettent l’observation et l'étude d’un ou de plusieurs phénomènes. • Une expérience est la mise à l’épreuve du matériel d’étude dans des conditions spécifiques afin de comprendre des phénomènes ou de tester une hypothèse. • Les conditions spécifiques sont créées par l’expérimentateur en fonction de ses objectifs de recherche. • Elles font intervenir une méthode ou une combinaison de méthodes: observations, modélisation, simulation, etc. 2.1.2.3 Modélisation • La modélisation consiste à reproduire un système de grandeur naturelle ou complexe en des dimensions réduites afin de comprendre sa composition, son fonctionnement, etc. • Son objectif est de permettre de comprendre le fonctionnement du système sous l’exercice des phénomènes naturels. • Ce modèle va servir de matériel de recherche • Ce type de méthode est généralement utilisé pour comprendre ou s’adapter à certains phénomènes naturels tels que le tremblement de terre, l’adaptation aux inondations, la résistance des ouvrages, des machines, etc. • Exemple : reproduire un ouvrage d’art (pont, barrage, etc. dans des dimensions d’un laboratoire de recherche 2.1.2.4 Simulation • La simulation est la reproduction artificielle du fonctionnement d'un appareil, d'une machine, d'un système, d'un phénomène, à l'aide d'une maquette ou d'un programme informatique à des fins d'étude, de démonstration ou d'explication • Actuellement, la simulation numérique est très utilisée pour étudier et comprendre des situations qui étaient presque impossibles autrefois. Exemple: les photographies à trois dimensions utilisée dans la recherche sous-marine (vider l’océan pour déceler et étudier son contenu tel que les bateaux qui ont coulé) • En général, la modélisation et la simulation vont ensemble, car un des objectifs de la modélisation est de pouvoir étudier l’effet des phénomènes naturels en les simulant afin de pouvoir prendre des mesures d’adaptation ou de prévention Exemple : les simulateurs pour conducteurs d’engins, les pilotes, les cosmonautes, etc. •La simulation est actuellement largement employée aussi bien dans la vie militaire que civile 2.1.2.4 Analogie • L’analogie se définit comme un rapprochement qu’on effectue entre deux corps sur la base de leur similarité ou de leur dissemblance dans le rapport, la fonction, la situation ou encore sur le lien de finalité (Duhem, sd) • Analogie veut dire ressemblance. Par exemple ressemblance entre deux corps ou phénomènes ou entre propriétés de deux ou plusieurs corps. • Une analogie entre plusieurs grandeurs physiques permet de réutiliser les résultats d'un champ scientifique déjà exploré • Exemple : • Analogie fonctionnelle: analogie entre les ailes d’un oiseaux et les nageoires d’un poisson • Analogie entre les uploads/Science et Technologie/genie-mecanique-initiationalarecherche-2021.pdf