L'École des arts industriels et des mines est la dénomination sous le Second Empire de l'école publique de formation d'ingénieurs civils à Lille, créée en 1854 pour répondre aux besoins de l'industrie du Nord de la France.
Elle succède aux chaires municipales de physique expérimentale, de chimie appliquée aux arts industriels et de mécanique créées respectivement en 1817, 1822 et 1826, sur la base de l'enseignement des sciences et techniques systématisé à Lille depuis 1795.
L'école assure initialement un enseignement professionnel de type arts et métiers. À la suite d'une réforme des études en 1860, la formation se transforme en enseignement supérieur industriel sur le modèle de l'École centrale des arts et manufactures ; les élèves-ingénieurs sont alors recrutés au niveau du baccalauréat et l'école délivre un diplôme d'ingénieur industriel. Les principaux domaines de formation des deux premières années d'études et de la troisième année optionnelle sont la construction des machines, la filature et le tissage, la chimie et la métallurgie, ainsi que l'exploitation des mines.
Après la guerre franco-allemande de 1870 et la chute de l'Empire, une réforme des études conduit à l'établissement de l'Institut industriel du Nord dans les locaux de l'école, rue du Lombard à Lille, en 1872. Son héritière au est l’École centrale de Lille.
Histoire Contexte des sciences et techniques à Lille de 1795 à 1854 L'histoire de l'École des arts industriels et des mines est intrinsèquement liée aux besoins de techniciens pour soutenir la croissance de l'industrie dans le Nord de la France et la mise en œuvre des nouveaux procédés à l'aube de la révolution industrielle. Cette période est caractérisée par le passage d'une société d'ordres à dominante agricole centrée sur les productions de subsistance alimentaire et dirigée par une aristocratie foncière à une société de marchandisation industrielle menée par une bourgeoisie commerçante urbaine avec des .
Au milieu du en France, l’espérance de vie à la naissance L'espérance de vie à passe de en 1740 à en 1870. Mis à part les épisodes de surmortalité due aux guerres napoléoniennes prolongeant les guerres de la Révolution française contre les monarchies européennes anti-républicaines (1792-1815) et due à la guerre franco-prussienne (1870-1871), la France a effectué paisiblement sa transition démographique à partir de 1750 avec une baisse décisive simultanée de la mortalité infantile et de la fécondité, parallèlement à la naissance d’un nouvel ordre institutionnel et juridique dans un contexte de profondes transformations économiques et sociales, face à l'explosion démographique galopante des pays émergents tels que la Grande-Bretagne. et les Pays-Bas, puis les États-Unis d'Amérique et les états allemands. L'essor des échanges économiques mondiaux et l'industrialisation sont concomitants à une amélioration de la longévité et des conditions de vie matérielle d'une partie de la population européenne, qui encourage l'investissement, l'éducation et la diffusion des innovations techniques.
C'est au milieu du qu'apparait la figure de l'ingénieur industriel., dont le statut social repose sur sa formation aux sciences appliquées aux arts industriels mais sans que cela en fasse une profession aux contours bien définis., associé à l'entrepreneur, successeur des artisans habiles et techniciens innovateurs qui, par des approches empiriques, ont fait surgir le monde industriel moderne à la fin du , avec une accélération de l'essor économique après l'avènement de la Deuxième République (1848) évoluant en Second Empire (1852).
Innovations techniques pour augmenter la productivité par la mécanisation de l'industrie textile L'artisanat textile est le principal complément à l'activité agricole et à l'élevage. Fin du , la mécanisation de la production textile cotonnière est déjà bien amorcée : 263 métiers de type Jeannette (c'est-à-dire de machines de filage simultané multi-broches assurant la torsion du fil selon le modèle spinning-jenny) sont actifs dans des ateliers de l’arrondissement de Lille en 1783Rapport du préfet du Nord Dieudonné (tome 2 ), in . en remplacement progressif des rouets de filage domestique.
Caractéristique de la proto-industrialisation légalisée par arrêté royal en 1762 ., libéralisant la production textile à bas coût en permettant de contourner le monopole pluri-séculaire des corporations urbaines pour la fixation des prix, ce filage domestique organisé par des négociants est une activité rurale saisonnière pratiquée avec des familles de paysans vivant d’agriculture de subsistance sous contrat de fermage ou métayage, associée à des artisans tisserands travaillant à façon. Tirant parti d'une main d’œuvre agricole sous-employée en hiver, cette sous-traitance manufacturière éparpillée dans les campagnes se maintient jusqu'à la crise de 1846-1848 où son activité s'écroule, déclenchant l'exode rural vers les centres urbains ; elle persiste marginalement jusqu'aux dernières décennies du , absorbant les fluctuations de la croissance de l'industrie mécanisée. Ainsi, dans les interstices du calendrier cyclique agricole et d'une tradition drapière active depuis le ., la paysannerie contribue à la production artisanale de biens manufacturés destinés au marché extra-local : dans la région de Lille, l'artisanat textile rural des fibres de laine de mouton de Flandre et de lin cultivé localement précède l'industrie cotonnière.
La masse des petits fournit la main d'œuvre saisonnière indispensable aux grandes fermes commerciales. Pour assurer la survie de leur exploitation familiale, les paysans propriétaires de parcelles de petite taille sont aussi journaliers ou ouvriers ou artisans, témoignant de la pluriactivité généralisée en France, y compris dans les zones de grandes cultures agricoles à fort rendement du Bassin parisien, notamment la Beauce et la Picardie, et dans les zones de petites et moyennes propriétés, telles que l'Artois et la plaine de Flandre, toutes orientées vers les productions commerciales ravitaillant les centres urbains et qui sont pionnières de la modernisation de l'agriculture, avec le perfectionnement des assolements sous le Premier Empire, l'évolution des outils et des techniques de coupe et de battage du grain pour lesquels le métal tend à remplacer le bois et, à partir du Second Empire, l'utilisation des engrais chimiques, les locomobiles agricoles Brissonneau et Lotz dès 1849, les premiers essais de labourage avec une charrue tractée par une locomobile à vapeur en 1857, le développement de machines batteuses à manège mues par des animaux, inventées par Célestin Gérard en 1853 et sa Société française de Vierzon, perfectionnées en moissonneuses-batteuses en 1866, qui réduiront ultérieurement le besoin en main d'œuvre agricole.
Dans le cadre de cette économie proto-industrielle du débordant sur le , basée sur une nébuleuse d'ateliers dispersés, de pluriactivité et de travaux à domicile, de fermes-ateliers, de réseaux de sous-traitance de paysans-artisans et petits entrepreneurs,
L'usine, au sens moderne, est alors quasi inexistante ; la trentaine de manufactures royales mises en place en France par Colbert à partir de 1663, telles que la manufacture royale de glaces de miroirs de Saint Gobain, la manufacture de porcelaine de Sèvres, la manufacture de tapisserie des Gobelins, la manufacture de draps des Rames, les manufactures d'armes de Charleville et de Saint-Étienne, les manufactures des tabacs, rassemblant des centaines de travailleurs manuels, restent longtemps des exceptions en Europe. Certes, dès le , l'innovation lainière en France avait permis de mettre en production des métiers mécaniques de tricotage de la laine en remplacement du tricotage manuel à l'aiguille, notamment pour la manufacture de bas et bonnets. Mais
L’expansion des marchés de consommation de produits manufacturés. (textile, quincaillerie, céramique et verrerie) est favorisée par l'amélioration des réseaux routiers, des canaux de navigation et des ports et les progrès des moyens de transport maritime depuis le , le coût des transports étant longtemps très élevé à l'intérieur du territoire français. Jusqu'au , le drap et le vêtement européens sont principalement d'étoffes en fibres de laine ou lin, éventuellement associées au cuir et aux fourrures. La mode des cotonnades, légères, multicolores, se lavant facilement en conservant leurs couleurs et plus confortables que les délicats lainages ou le lin jaune rugueux ou les coûteux tissus de soie, incite à renouveler plus fréquemment les garde-robes : un marché considérable se développe, qui va être à l’origine de l’industrie moderne du coton et va bouleverser l'économie du textile européen.
L'histoire des indiennes de coton en Europe témoigne de la très forte demande de tissus de coton colorés, tels que la toile de Jouy, mettant en œuvre les premiers procédés d'impression sur tissus de coton blanc initialement importés du sous-continent indien via le Levant ou via la Compagnie française des Indes orientales, d'abord avec un premier atelier de teinture d'indiennes à Marseille dès 1648., puis avec des manufacturiers-contrebandiers suisses dès 1690 et alsaciens tels que Dollfus en 1746, malgré les mesures protectionnistesAutorisation de l'importation en France de toiles de coton blanc sous le monopole de la Compagnie française des Indes orientales, mais prohibition de l'importation de toiles indiennes colorées. Cette prohibition à l'importation en France est contournée par des contrebandiers suisses, alsaciens et hollandais. en faveur des tisserands traditionnels de laine, lin, chanvre et soie de 1686 à 1759, enfin avec des fournisseurs officiels français tels que Oberkampf vers 1760. La mécanisation textile précoce et sans entrave réglementaire après 1759 est spécifique de la fibre nouvellement apparue, le coton brut, dont l'approvisionnement dans le Nord de la France à partir de 1740 bénéficie du développement d'importations coloniales via le port du Havre et de la façade maritime nord-européenne.