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Pourquoi?
• Préparation du futur contrat suivant l’approche programme
Définir les objectifs de nos diplômes
Comment savoir si ces objectifs sont atteints?
= table ronde de décembre sur l’évaluation
comment améliorer l’apprentissage de nos étudiants ?
- parce que nos comportements changent
- parce que parmi nos objectifs, il y a l’autonomie, la créativité, le travail en groupe, la capacité d’initiatives qui s’apprennent par la mise en situation
Pédagogie active ou innovante?
• L’essentiel est dans l’éternelle remise en cause de sa façon d’enseigner par rapport aux objectifs recherchés et aux résultats atteints
• Alors l’enseignant renouvelle constamment sa façon de faire, mais innove-t-il?
• Ce qui compte est que l’étudiant soit motivé par l’enseignement proposé et qu’il apprenne quelque chose, et qu’il soit conscient de son apprentissage
Nos intervenants du jour
• JM Virey : cours inversé total
• G. Régula : TP inversés
• Ph. Mabilleau : les APP à l’université de Sherbrooke, bilans qualitatif et quantitatif
• M. Foglino : implication des étudiants dans l'évaluation
• A. Ribaud : notation à la norvégienne
Pourquoi ?
T P i n v e r s é s
7
09/02/2017
Quand et qui ?
Comment ?
Où ?
Les et les + -
L1 premier semestre
Optique géométrique P, C
Pourquoi ?
T P i n v e r s é s 09/02/2017
motiver augmenter l’activité des enseigné.e.s améliorer leurs compétences
préparatoires à la séance
d’observations, de schématisation
rédactionnelles (figures et tableaux légendés et introduits dans le texte)
Objectif ultime : écriture d’un CR de séance petit article scientifique
d’imagination de protocole pertinent
9
de synthèse, d’auto-critique
d’exploitation des mesures
Pourquoi ?
T P i n v e r s é s 09/02/2017
Manque de temps en TP pour souligner l’impact duprotocole expérimental choisi sur la précision(dispersion) et l’incertitude (justesse) de la grandeurmesurée
Problèmes de sémantique
Jamais de possibilité de refaire un même TP (sansredoubler) : pas ou peu de temps de réflexion pourdévelopper l’imagination et la mise en œuvre d’unmeilleur protocole en identifiant les principales sourcesd’erreur pour les limiter ou les corriger
Chiffres significatifs
Ecriture scientifique
10
T P i n v e r s é s 09/02/2017
Leur faire prendre conscience que le cœur du TP c’est la ….
Comment ?
préparation
mesures
exploitation
11
T P i n v e r s é s 09/02/2017
« TP K.I.S.S. » réalisable SANS RISQUE chez soi en lien avec l’UE concernée
Élaboration d’un protocole
« TPACAP » feuille de données (mesures réalisées par un.e étudiant.e lambda) concernant un TP en lien avec l’UE
Tracés de graphes, exploitations de données, critique du
travail d’un.e étudiant.e l
et/ou
12
Comment ?
needed tools @ home
T P i n v e r s é s 09/02/2017
QCM sur AMeTICE posant LES QUESTIONS qu’ils devraient se poser à la lecture de l’énoncé du TP (qui peut être très long ou très court -un sujet ouvert-)
précise la sémantique utilisée
teste qqs notions de mathématiques si besoin
rappelle qqs notions d’écriture scientifique, de chiffres significatifs
13
à faire AVANT de participer à la séance de TP
Comment ?
16
09/02/2017T P i n v e r s é s
Visionnage de petites vidéos à la maison « significant digits » & « precision vs accuracy »
Comment ?
20 min
14 min
à peine plus d’une heure obligatoire de préparation du TP K.I.S.S.(reste encore à bricoler son TP chez soi)
T P i n v e r s é s 09/02/2017
Rédaction d’un feed back par groupe par l’enseignant.e
17
Dépôt des travaux par les groupes sur AMeTICE
une semaine APRES la séance de TP
Comment ?
T P i n v e r s é s 09/02/2017
Où ?
et/ou
18
TPACAP
TP KISS
Élaboration d’un protocole
Tracés de graphes, exploitations de données, critique du travail de l’étudiant.e
Bât. Rouard, St G
Les et les + -
+
-
étudiants plus autonomes en séance
meilleure qualité des CR dans l’ensemble (significatif ?)
préparation des documents AMeTICE et mise en œuvre des feed backs de ces types de TP formatifs (hors volume horaire étudiant de l’UE) TRES chronophage
défaut d’étude indépendante sur la pérennité et la plus
value de ce type de TP additionnels à court et long terme
T P i n v e r s é s
préparation via AMeTICE généralisable avec des sujets de TP « ouverts »
Possibilité d’utiliser des FAQ et de renvoyer à de la remédiation
09/02/2017
19
22
T P i n v e r s é s 09/02/2017
setup in practicals
set square
punctual light source
ball holder screen
paper & pen
side view
2 cloth pegs
side view along the optical bench
optical bench
thanks toSylvain Moha & Lionel Caillol
23
09/02/2017T P i n v e r s é s
Environ 50 étudiants en TD, 30 actifs sur AMeTICE, 17 réponses au Q
11 10
7/17 avaient vraiment travaillé !
qualification de l’activité clarté des objectifs
L’APPRENTISSAGE PAR PROBLÈMES ET PAR
PROJETS EN INGÉNIERIE (APPI) : 15 ANS
D’INNOVATION PÉDAGOGIQUE À SHERBROOKE
1
Philippe Mabilleau, ing., Ph. D., professeur au Département de génieélectrique et de génie informatique et directeur du programme de
Maîtrise en gestion de l’ingénierie à l’Université de Sherbrooke
La démarche
2
• Une vision programme
• Conception du programme à partir des
objectifs finaux de formation
• Une approche pédagogique centrée sur
l'apprenant
• L'étudiant au centre de son
apprentissage
• Un changement de paradigme
• Nouveau rôle du professeur
Plan de la présentation
2
6
• REVOIR LA FORMATION DES INGÉNIEURS
• BÂTIR UN PROGRAMME PAR
COMPÉTENCES
• UNE UNITÉ D’APP AU JOUR LE JOUR
• QUELS RÔLES POUR L’ENSEIGNANT?
• BÉNÉFICES ET DÉFIS
Historique
5
•
•
Cadre : Département de génie électrique et de génie informatique, Faculté de génie, Université de Sherbrooke
Programmes visés : baccalauréat en génie électrique, baccalauréat en génie informatique
Formation d’ingénieurs sur 4 ans 1/3 (équivalent bac+5 en France)
Alternance étude-apprentissage (stages CDD)
Fin 1990 - Évaluation périodique des programmes de bac en génie (formation initiale des ingénieurs)
Constats
•
•
•
•
• Participation aux activités, abondance de documentation disponible sous forme électronique etc...
Décision d’innover
Fondations reposant sur les compétences
Apprentissage actif par problèmes et par projets
•
•
•
• Inspiration du programme de médecine à Sherbrooke (apprentissage par problèmes des fondements des sciences médicales)
• Début 2000 – Conception des nouveaux programmes
Redéfinition complète des programmes et de toutes les activités
• Coût = 1 cohorte supplémentaire environ Automne 2001
– Admission dans les nouveaux programmes
Mise en place en mode « PipeLine »
Automne 2005 – Premiers finissants dans les nouveaux programmes
Décembre 2016 - 12ième promotion d’étudiants en génie électrique et en génie informatique formés avec l’APP
•
•
•
•
•
Revoir la formation des ingénieurs
29
• La leçon magistrale ne semble pas la forme optimum à utiliser pour la
formation des ingénieurs (et pour la formation universitaire en général)• Motivation des étudiants difficile à soutenir
• Attention réduite après 40 minutes – cours de 3 heures!
• Passivation des étudiants
• Accès alternatif aux contenus possible• Matériel de l’enseignant disponible en ligne
• Accès à des cours en ligne similaires (et de meilleure qualité!)
• WEB, Wikipédia etc…
• Formule axée sur la transmisison de connaissances et pas sur le développement
de compétences• Savoir – savoir faire – savoir être – savoir agir
• L’étudiant entend parler de beaucoup de choses mais qu’a-t-il retenu?• Peu de rétroaction
• Rôle passif de l’étudiant• Peu ou pas d’interaction
• Pas de responsabilisation de l’étudiant vis-à-vis de sa formation
Une formule pédagogique à réinventer
30
ObjectifsStimuler l’intérêt et la motivation de l’étudiant
Situations proches de l’exercice de la profession
Utiliser la finalité pour motiverPasser à l’apprentissage actif
Apprendre c’est agir, faire, construire, créer etc…
L’étudiant est au centre de la scène (pas le prof)
Responsabiliser l’étudiant face à sa formation
Apprendre reste sa décisionFavoriser le développement de compétences
Développer les
savoir-faire
savoir-être
savoir-agir
et pas seulement les savoirs
Passer d’une approche pilotée par les contenus à une approche pilotée par l’acquisition de compétences
Les fondements de
l’apprentissage par problème (APP)
31
• Formule issue du socioconstructivisme
• L’apprenant construit ses connaissances• En fonction des connaissances qu’il a déjà intégrées auparavant
• En recherchant du sens et des significations liés à son expérience
• Il fait un retour cognitif sur ses apprentissages
• Il est responsable de ses apprentissages
• L’enseignant favorise la construction des connaissances chez l’apprenant• Créer la situation et les conditions pour faciliter la construction des connaissances
• Pose des questions qui suscitent la construction active du sens
• S’appuie sur les modèles mentaux des apprenants pour les guider
• Évalue les apprentissages effectués par les apprenants et leur donne une
rétroaction
• La situation à la base de l’apprentissage est un problème réel• Lié à la vie professionnelle visée par la formation
• Problème de génie pour un ingénieur
Apprendre en résolvant un problème
Apprenant
Problématique
Exercices
(procéduraux)
Laboratoires
Connaissances
antérieures
Enseignant
(tuteur)
Ressources
Validation de la
solution
Retour cognitif
Évaluation des
apprentissagesdocumentaires
Compétences
développées
Outils et autres
ressources
32
Des programmes bâtis sur le développemen
de compétences
34
• Compétences terminales des
programmes
– Attendues d’un ingénieur
– ± Qualités requises des diplômés
(BAIC)
• Compétences scientifiques– Mathématiques
– Sciences fondamentales
– Sciences de l’ingénieur
• Compétences en conception– Gestion de projets
• Planification
• Exécution
• Suivi
• Compétences
professionnelles et
personnelles– Travail en équipe – relations humaines
– Communication
– Auto évaluation - auto formation
Développer les compétences d’un ingénieur
Un ingénieur est quelqu'un appelé à résoudre des problèmes de nature technologique,
concrets et souvent complexes, liés à la conception, à la réalisation et à la mise en
œuvre de produits, de systèmes ou de services
•La meilleure façon de l’apprendre est de le faire …
… d’où l’apprentissage par problèmes et p
projets
36
• Projection du corpus de compétences vers les activités du programme
• Compétences subdivisées en éléments decompétence
• 1 élément de compétence = 1 crédit• ( environ 2 crédits ECTS)
• Projection vers des activités pédagogiques autour d’unités d’apprentissage par problème et de projets
• Les activités pédagogiques sont la partie visible au niveau administratif
37
Des compétences aux problèmes et aux projets
Projection des compétences vers les
programmes
Unité d’APPUnité d’APP
Unité d’APPUnité d’APP
Projet
Unité d’APPUnité d’APP
Unité d’APPUnité d’APP
Projet
15
Activité
pédagogique
(cours)
...
Liste des compétences– Compétence 1
Élément a
Élément b
Élément c
-Compétence 2Élément a
Élément b
Élément c
-Compétence 3-...-Compétence n
Activités
Activité
pédagogique
(cours)
Activité
pédagogique
(cours)
Activité
pédagogique
(cours)
Activité
pédagogique
(cours)
Activité
pédagogique
(cours)
Les problèmes et les projets sont
complémentaires
39
Apprentissage par Problèmes Apprentissage par Projets
• Apprentissage individuel
• Apprentissage collaboratif
• Problèmes authentiques
durée limitée (2 semaines)
• Évaluation principalement
individuelle
• Développe des compétences
en ingénierie
• Travail d’équipe
• Apprentissage coopératif
• Projets majeurs de durée
relativement longue (1
session, 2 sessions pour le
projet final)
• Une part de l’évaluation est
pour l’équipe, une partie
d’évaluation par les pairs
• Vise particulièrement des
compétences de conception
• Alternance stage-étude
Structure des programmes
1re année 2e année 3e année 4e année 5e
AUT HIV ÉTÉ AUT HIV ÉTÉ AUT HIV ÉTÉ AUT HIV ÉTÉ AUT
S-1 S-2 T-1 S-3 T-2 S-4 S-5 T-3 S-6 T-4 S-7 T-5 S-8
1re année
40
2e année 3e année 4e année 5e
AUT HIV ÉTÉ AUT HIV ÉTÉ AUT HIV ÉTÉ AUT HIV ÉTÉ AUT
S-1 S-2 T-1 S-3 T-2 S-4 T-3 S-5 S-6 T-4 S-7 T-5 S-8
• Construite autour d’un thème
– systèmes électroniques, systèmes téléinformatiques,
électronique embarquée etc…
• 6 à 7 unité d’apprentissage par problème
• 1 projet de conception
Une session d’étude
Examens
finaux
Projet
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Semaine
41
14 15
Unité
d’APP
Unité
d’APP
Unité
d’APP
Unité
d’APP
Unité
d’APP
Unité
d’APP
• Ensemble d’activités
– Encadrées et non-encadrées• Mais bien définies
– En groupes• De 10 à 15 étudiants ou de 30 à 50 étudiants environ selon la nature
de l’activité
• Organisées autour de la résolution d’un problème qui• Provoque l’intérêt
• Requiert des prises de décision
• Est suffisamment complexe• Est partiellement fondé sur des connaissances antérieures
• Englobe les objectifs d’apprentissage
• Est authentique
20
Une unité d’APP
En pratique: horaire type - unité de 2 semaines
Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi
Tutorat
Étude
Formation
procédurale
Formation
Laboratoire
Revue de
projets
Travail
collaboratif
Évaluation
sommative
Évaluation
Formative
Semaine 1
Semaine 2
Étude
Formation
procédurale
Séminaire
Étude
Étude
Rétroaction
Travail
avec supportÉtude
Consultation
Projets
Travail en
laboratoire
Étude
21Périodes gérées par l’étudiant
Petit groupe de 10 étudiants Groupe de 50 étudiants
Étude
Validation
de la solution
Étude
Tutorat
• Lecture individuelle – formulation initiale du problème
• Lecture systématique – indices et mots clefs -reformulation
• Interaction avec le tuteur – validation des connaissances antérieures – identification des hypothèses et pistes de solution
• Identification des connaissances nouvelles à acquérir• Priorisation des hypothèses de solution• Revue des connaissances nouvelles• Retour en groupe sur l’unité antérieure avec l’intendant• Rôles: scribe (notes), secrétaire (au tableau), intendant
45
Le tutorat d’ouverture
• Le formateur propose un ensemble d’exercices à réaliser en
groupe collaboratif
• Les exercices visent à rendre opérationnelles les
connaissances dans des contextes choisis pour cibler des
connaissances spécifiques
• Exercices planifiés et minutés
• Les solutions sont apportées par le groupe et validées par le
formateur
• Il n’y a pas de corrigé distribué…
• Deux occurrences par unité
46
Le procédural
• Développe des connaissances opérationnelles
pratiques requises
• Comprend des exercices pratiques choisis
• Est réalisé individuellement ou en petite
équipe
• Permet de valider une solution pratique de la
problématique s’il y a lieu
• Deux occurrences par unité
47
Le laboratoire
• Le scribe rappelle la formulation et les hypothèses
de solution
• Le tuteur questionne, confronte et valide les
connaissances acquises
• On valide son schéma de concept
• Construction collective d’un réseau de concepts
• On valide les connaissances conceptuelles, on
décontextualise
• Bilan en groupe sur les apprentissages réalisés et
les stratégies d’apprentissage
48
Le tutorat de clôture
• Évaluation non normative• Validation de l’atteinte des compétences
• Formes multiples– Individuelle : Examens théoriques, examens pratiques– En équipe : Rapports de solution et livrables, démonstration de la
solution• Une évaluation formative pour autoévaluation• Une évaluation sommative et un examen final• Introduction d’évaluations critériées
• Validation de la solution• Échelle d’atteinte pour un critère / Indicateurs descriptifs• Lien avec les qualités du BAIC
• Plusieurs éléments de compétences sont évalués distinctement et doivent être démontrés à un niveau déterminé
• Une validation supplémentaire peut être exigée après la fin de lasession pour quelques éléments de compétence non démontrés
49
Les évaluations
• Représentent globalement 20 % du programme• 2+2+2+2+3+3+12 = 26 crédits sur 120
• 1 par session pour les sessions S1 à S6
– Une journée par semaine environ (3 crédits)• Revue de projet avec le tuteur• Travail technique encadré
– Équipes de 8 étudiants environ
– Formules variées au niveau du mandat• Imposé• Proposé par les étudiants dans le cadre d’une architecture donnée
– Évaluation• Livrables• Présentation devant jury
• 1 projet final majeur en S7 et S8– 2 jours/semaine pendant 2 sessions (2 x 6 crédits)
– Client externe
– Activité de présentation des projets au public
50
Les projets
• Sessions S7 et S8– Des blocs de spécialisation
• 2 parmi un choix d’une quinzaine environ
– Un projet majeur de conception• Visibilité importante
• Un passage accéléré aux études supérieures– Cheminement intégré baccalauréat-maîtrise– Maîtrise de type cours
• Spécialisation plus poussée
• 1 bloc supplémentaire + gestion de projets
• 2 ou 3 sessions supplémentaires après le bac
– Maîtrise de type recherche• Accès au doctorat et aux carrières en recherche
– Après 2 ans en moyenne
51
La dernière année
Une nouvelle posture pour l’enseignant
30
Il n’est plus
celui qui détient (tout) le savoir
le centre de l’action
celui qui décide de quoi on va parler
celui qui apporte les réponses à toutes les questions
Il est
l’animateur des activités
celui qui pose les questions
celui qui valide les réponsescelui qui remet en question les réponses
le conseiller
celui qui évalue
celui qui écoute les rétroactions des étudiants
Les défis pour l’enseignant
54
Être capable d’aiguiller les étudiants vers d’autres ressources
Questions auxquelles on ne sait pas répondre
Aider l’étudiant à aller vers la solution – sans lui donner la solution
L’aider à construire ses connaissancesplutôt que de lui délivrer (épandre) ses connaissances
Travailler en équipe avec les autres enseignants et intervenants dans la
formation (personnel technique etc…)Un défis lorsqu’on est habitué à un face-à-face en huis clos avec les étudiants
Les bénéfices
56
• Pour les étudiants
• Autonomie renforcée
• Observée dès le stage T1
• Encadrement réduit
• Motivation importante
• Surtout dans les projets
• Engagement considérable pour certains
• Expérience en projet
• 7 au total dont 1 majeur
• Projets finaux parfois impressionnants
• Auto électrique
Les bénéfices
57
• Pour le corps enseignant
• Stimulation nouvelle via le développement des
problématiques
• Nouvelle relation avec les étudiants
• Plus proches de « leurs apprentissages »
• Sentiment d’être « plus utiles » à leur formation
• Meilleur organisation de l’emploi du temps
• Implication plus concentrée dans le temps
• Période de 2 semaines
• + de temps consécutif à consacrer aux activités de
recherche
• Faire travailler les professeurs en équipe
• Maintenir la passion du corps enseignant
– Stimulation pour faire évoluer
• Les contenus
• Les problématiques
• Éviter les dérives vers un retour au passé
– Cloisonnement des unités
– Leçons magistrales pour assurer une illusion de passage des
contenus
• Maintenir un équilibre dans la tâche du professeur
• Éviter une dérive minimaliste (stratégique) de la part des
étudiants
35
Les défis
Objectifs
-Travail de groupe sur un thème donné
-Présentation didactique en temps limité: travail personnel
-Poser des questions
-Répondre à des questions
-Initiation à l’évaluation
Organisation de l’UE
-Un thème proposé à un groupe de 6 étudiants
-Une introduction et une conclusion sur le thème: travail de groupe
-Un article à exposer sur le thème (20 min)
-Répondre aux questions des autres étudiants (10 min)
-Un jury de 6 étudiants: posent les questions et évaluent
-Debriefing en fin de séance
Travail du jury
-Ecouter attentivement, prendre des notes
-Poser des questions
-En fin de séance:
Evaluation de chaque intervenant
Production d’un classement argumenté: défauts et qualités
Comparaison avec le classement enseignant
Etre membre d’un jury
-Obligation d’être attentif et de prendre des notesDifficile d’être concentré mais productif
-Poser des questions aux collèguesPositif et non négatif pour les 2 partis
-Critique vis-à-vis des collèguesSe rendent mieux compte des erreurs et en tirent profit
Ont plus peur du jugement des collègues que de celui des enseignants
-Travail de groupeEvident et profite à tout le groupe
-Evaluation non arbitraire