Soutien en électricité en e-learning : l enseignement à distance pour une formation en alternance Dominique Ligot 1, Christine Marguet 1, Bruno Favre 1 dominique.ligot@univ-lyon1.fr 1 ARThémIs Atelier de Recherche Thématique Instrumentation - IUT Lyon 1 - Département GEii Université Lyon 1 - Université de Lyon -17 Rue de France F-69627 Villeurbanne cedex RESUME : Cet article décrit une formation entièrement à distance de soutien en électricité délivrée à des étudiants de licence professionnelle en alternance. Il présente la démarche pédagogique suivie pour mettre en place cette formation et les détails de cette formation. Les résultats d une première évaluation de la formation par les étudiants sont présentés. Il est envisagé d ouvrir cette formation aux étudiants de formation initiale GEii IUT-Lyon1. Mots clés : e-learning, enseignement à distance, électricité, plateforme pédagogique Spiral Connect, alignement pédagogique, taxonomie de Bloom, TICE, retour d'expérience. 1 INTRODUCTION La formation présentée dans cet article se déroule entièrement à distance «e-learning». Elle s'adresse aux étudiants en alternance de la licence professionnelle «Technologie des Equipements Médicaux». Ils sont d origines très diverses : L2 «Sciences, Technologie, santé» (tout parcours ayant validé 120 ECTS), DUT et BTS du secteur industriel (DUT: GEII, RT, MP, Informatique, GIM et BTS : IRIS, SE, Electrotechnique.). Leur niveau en électricité est donc très hétérogène allant d aucune notion à une bonne maitrise. Ce module de mise à niveau leur permet donc d acquérir ou rafraichir leur connaissance en électricité, prérequis pour l UE2 «Instrumentation et Systèmes» de la LP TEM. Cette formation a été pensée et scénarisée dans le cadre du DU elearn² (apprendre en ligne à monter des formations en ligne) 2012-2013 animé par le service ICAP (Innovation Conception et Accompagnement pour la Pédagogie) de l'université Lyon1. Elle a ouvert en octobre 2013. La mise en place de ce dispositif d'apprentissage s'appuie sur la plateforme pédagogique Spiral Connect de l'université Lyon1. Cet article présente dans une première partie la démarche pédagogie suivie avec un dispositif centré sur l'apprentissage des étudiants et respectant l'alignement pédagogique. La deuxième partie développe les quatre étapes du module d électricité : accueil et présentation, évaluation d orientation, séquences d apprentissages et travail de synthèse. Puis une dernière partie présente une évaluation du dispositif par les étudiants. 2 ALIGNEMENT PEDAGOGIQUE Cette formation est centrée sur l apprenant. Elle s appuie sur l alignement pédagogique proposé par J. Biggs et adapté par M. Lebrun. (figure 1) fig. 1. : Alignement pédagogique. Il s agit de mettre en cohérence les objectifs «où on va», les méthodes «comment y arriver» et l évaluation «savoir que l apprenant y est arrivé» aux quels M. Lebrun ajoute un quatrième élément, les outils qui dans notre contexte e-learning ont une forte répercussion sur l ensemble. [1],[2] 2.1 Les objectifs L objectif global visé par cette formation est, pour les étudiants, «d être capable de calculer courant et tension au niveau de chaque élément d un circuit électrique». Cet objectif est décliné aux différentes étapes de la formation, en «savoir, savoir-faire, savoir être» basés sur la taxonomie de Bloom. Nous avons essayé de parcourir les six niveaux de la pyramide de Bloom en allant de la simple restitution jusqu à la conception (figure 2).[3],[4]
fig. 2. : Taxonomie de Bloom C est sur ces différents types de savoirs que les activités d apprentissage et les évaluations sont bâties. Ainsi nous maintenons une cohérence affichée dans la formation, l étudiant connait à tout moment les objectifs de la formation et les points qu il doit maitriser pour la valider. 2.2 Les méthodes d'apprentissage Les méthodes pédagogiques exploitées dans la formation se basent sur le modèle d apprentissage IMAIP (Information, Motivation, Activité, Interaction, Production). M. Lebrun le décrit comme un modèle pragmatique d apprentissage qui fait le lien entre l alignement pédagogique et les facteurs tels que motivation, interaction, information [5]. L activité de l apprenant, au centre du dispositif s appuie sur les ressources internes et externes (information) et aboutit à une production, dans notre cas «détermination de l ensemble des méthodes permettant de résoudre un problème donné». La motivation de l'étudiant est activée par la perception du contexte et du sens des activités et elle est entretenue par l interaction avec les pairs et les enseignants. [6],[7]. (figure 3) fig. 3b. : un modèle pragmatique d apprentissage entouré des éléments constitutifs d un dispositif pédagogique pour développer des compétences (Contenus x Capacité x Contextes). 2.3 L'évaluation La forme d'évaluation dépend des objectifs du module et du contexte. Ce module n est pas obligatoire. Il s'agit d'une mise à niveau fortement conseillée aux étudiants. Nous avons donc choisi une évaluation d orientation afin de situer leur niveau de départ et des évaluations formatives d autoévaluation leur permettant de constater leurs progrès. 3 MODULE D ELECTRICITE Cette formation, entièrement à distance, concerne un petit groupe d étudiants (< 26) ce qui permet d adapter le contenu à chaque individu La figure 4 présente le scénario retenu pour cet enseignement. fig. 4. : Scénario Ce module se déroule en 4 étapes : fig. 3a. : modèle d apprentissage IMAIP - Accueil et présentation de la formation et de ses participants
- évaluation d orientation permettant la mise en place de parcours individualisés suivant l acquis de chacun. - séquences courtes d apprentissage sur les lois et théorèmes fondamentaux - travail de synthèse en équipe présenté lors d une séance de TD en présentiel Chaque étape est présentée grâce à un blog principal et s ouvre au fur et à mesure de l évolution de la formation. 3.1 Accueil et présentation Un mail d'accueil oriente les étudiants vers la formation hébergée sur la plateforme Spiral Connect. Le blog principal s ouvre automatiquement, présentant le module, l objectif visé, «à la fin de ce module vous devez être capable de calculer courant et tension au niveau de chaque élément d un circuit électrique». Le scénario mis en place s affiche avec l investissement temps à fournir pour chaque étape. - Calculer la résistance équivalente de deux résistances en série ou en parallèle - Appliquer les lois de Kirchhoff.». Différentes consignes leur sont données dont notamment les modalités du QCM (un seul essai en temps limité). Un lien leur permet d ouvrir directement le QCM. Suite aux résultats du QCM, un feedback individuel leur est transmis dans un blog «carnet de route». Chaque étudiant reçoit une proposition de parcours individualisé (figure 5) avec un planning. Ce «carnet de route» est le moyen privilégié de communication entre l étudiant et le tuteur. - étape 1 : Accueil / présentation (1/2 heure) - étape 2 : évaluation d orientation (1/2 heure) - étape 3 : apprentissages (1 à 2 h maxi/séquence) - étape 4 : travail en équipe (1 à 2 h maxi/pers). Ce point est important car il permettra à l étudiant de s organiser dans son travail. Afin de créer une cohésion de groupe, les étudiants se présentent individuellement sur un forum d après les consignes suivantes : - dîtes nous qui vous êtes, - de quelle formation vous venez - pourquoi vous êtes-vous inscrits à la licence TEM - si vous avez déjà eu une expérience de formation à distance et ce que vous en avez pensé - toutes autres informations que vous voulez partager avec le reste du groupe. Chaque intervention est lisible par tous et peut être commentée. 3.2 Evaluation d orientation Cette évaluation se fait sous forme de QCM. L étape 1 d'accueil et de présentation terminée, un nouveau post s ouvre sur le blog principal. L objectif de la formation est rappelé puis décliné en un ensemble de compétences sur lesquelles porteront le QCM. - «Flécher courants et tensions dans tout circuit électrique - Appliquer la loi d ohm - Repérer deux résistances en série ou en parallèle dans un montage fig. 5. : exemple de parcours individualisé 3.3 Séquences d apprentissages Six séquences d apprentissages sont proposées : fléchage des courant et tension, loi d Ohm, association série parallèle de résistances, lois de Kirchhoff, théo-
rème de Thévenin, théorème de Millman et théorème de superposition. Ces différentes séquences sont toutes conçues sur le même modèle (figure 6) : - énoncé de l objectif visé et des savoir et savoir-faire à maitriser, - cours sous forme de courte vidéo (moins de 10 minutes) - exercices corrigés par thème avec difficulté croissante - QCM d'auto évaluation - validation de la séquence sur le carnet de route avec feedback du formateur. Chaque séquence est associée à un forum d entraide accessible à tous les participants du module. 3.4 Travail de synthèse en équipe Par équipe de quatre, les étudiants ont à proposer toutes les méthodes (théorèmes, lois, combinaisons entre eux ) permettant de résoudre un problème donné. Chaque équipe dispose des outils suivant : contrat de groupe, forum d équipe (échange entre eux), blog (échange équipe/tuteur). Les résultats de ces travaux sont présentés et commentés en présentiel. Cette dernière étape n a pas pu être ouverte cette année, la formation n étant pas entièrement finalisée. 3.5 Plateforme Spiral Connect La mise en place de ce dispositif d'apprentissage s'appuie sur la plateforme pédagogique Spiral Connect de l'université Lyon1. Cette plateforme offre la possibilité de créer différents outils de communication et de travail collaboratif (site web, blog, forum, wiki, dossier d'équipe, zone de dépôt de documents, QCM ). Au niveau du blog principal, une partie "infobar" permet d insérer un ensemble de liens d accès direct à l ensemble du dispositif facilitant ainsi le déplacement dans la formation. Chaque élément peut être ou non accessible suivant les autorisations données. (figure 7) fig. 6. : exemple de séquence d apprentissage (en violet des liens directs) fig. 7 : infobar utilisé comme un sommaire interactif - une aide au déplacement dans la formation
La plateforme Spiral Connect permet aussi un suivi précis des actions de chaque participant à la formation. Cela facilite le tutorat, permet de relancer les étudiants en cas d inaction, d orienter les étudiants dans leur méthode de travail, voire de les encourager face à l investissement déjà produit. o Activer à l aide de séquences courtes d apprentissage, de vidéos, d exercices d entrainement o Interagir avec du tutorat actif et réactif [9], des forums o Produire, par la réalisation du travail d équipe 4 EVALUATION DU DISPOSITIF PAR LES ETUDIANTS Un questionnaire d'évaluation a été soumis aux étudiants en fin module. Il porte sur l enseignement à distance, puis sur la formation en elle-même et ses différentes étapes. 90% des répondants estiment avoir su utiliser facilement la plateforme Spiral et ses outils. Ils trouvent cette forme d enseignement à distance motivante et apprécient de pouvoir organiser leur travail sans contrainte horaire. Cependant 20% trouvent cette formation à distance déroutante et 30 % auraient préféré des TD traditionnel. 90% voient un intérêt à cette formation et pensent qu elle doit être maintenue. Cette formation a été proposée en parallèle avec le début du module harmonisation en électronique de l UE2 «Instrumentation et Systèmes». Pour 20% des répondants, ce module de remise à niveau en électricité fut idéalement placé en parallèle, pour 30% cette formation aurait dû être ouverte avant le commencement de la LP TEM, pour 50% cette formation aurait dû démarrer seule le premier mois de la LP suivi du module harmonisation en électronique. Cette troisième proposition sera donc mise en place l année prochaine. fig. 8 : partie du suivi d actions d un étudiant sur une séquence d apprentissage. Les choix faits pour mettre en place cette formation s inscrivent dans le modèle d apprentissage IMAIP de Marcel Lebrun: o Informer sous forme de blog, carnet de route, scénario, planning o Motiver par l appartenance à un groupe [8], [2], le rappel régulier des buts et savoir-faire visés, les feedback de mise au point et d encouragement 100% ont trouvé la présentation du module, son déroulement et l investissement temps nécessaire clairement présentés. 60% voient un intérêt au forum de présentation de l étape 1 mais paradoxalement seul 40% ont lu la participation de leur collègue. L objectif d obtenir une meilleure cohésion de groupe par ce forum n a été atteint que pour 40%. 90% estiment que le parcours proposé suite au QCM d orientation correspondait bien à leurs lacunes en électricité. Le fait que chaque séquence d apprentissage ait le même modèle facilite l apprentissage pour 80% des répondants et ne nuit pas à l attractivité pour 70%. 70% préfère la forme vidéo de cours à un cours classique format pdf. 55% voit un intérêt au forum d entraide lié à chaque séquence d apprentissage bien que paradoxalement ces forums n aient pas du tout été utilisés.
En questions ouvertes "point fort" il ressort la liberté d organisation sans contrainte horaire très intéressant pour des alternants. 5 CONCLUSION Le fait d'avoir suivi et obtenu le DU elearn² a permis de valider le scénario de cette formation par des conseillers en pédagogie. La mise en place de celui-ci a confirmé que la motivation des apprenants est la clé de voute de la réussite d'un enseignement en ligne. Nous constatons aussi qu'il est indispensable d'assurer un tutorat régulier et rapproché pour éviter tout décrochage des étudiants. 7. Vellut D. : 3 méthodes pédagogiques pour favoriser la motivation de vos participants en formation. http://www.formavox.com 8. Peraya D., Deschryver N. : Réalisation d'un dispositif de formation entièrement ou partiellement à distance. (2003) http://tecfa.unige.ch 9. Depover C., De Lievre B., Peraya D., Quintin J.J., Jaillet A. : Le tutorat en formation à distance. Perspectives en éducation & formation de Boeck, Belgique (2011) Les étudiants de licence professionnelle ont adhéré au fonctionnement à distance. Ils ont apprécié de pouvoir organiser leur temps de travail en parallèle de leur période en entreprise. Ce module de mise à niveau en électricité a été bien perçu et apporte une réelle valeur ajoutée à l enseignement réalisé en présentiel. Il est envisagé pour l avenir d ouvrir cette formation aux étudiants de formation initiale du département GEii de l IUT Lyon1 sur la base du volontariat. Le tutorat serait alors assuré par des étudiants de deuxièmes années comme c est déjà le cas dans certaines matières en présentiel. Un étudiant, après une formation sur le module (1/2 heure environ), pourrait suivre en tutorat deux à trois étudiants. Bibliographie 1. Biggs J., Tang C. : Teaching for Quality Learning at University. Fourth edition The society for research into higher education Open University Press (2011) 2. Lebrun M. : elearning pour enseigner et apprendre : allier pédagogie et technologie. Interactivités et interactions Academia Bruylant, Belgique (2005) 3. Bilodeau H. et al : Les objectifs pédagogiques dans les activités d'apprentissage de cours universitaires à distance. In: 65 ème Colloque de l'association Francophone pour le savoir ACFAS, Trois-Rivières (1997) 4. Pregent R. : La préparation d'un cours Editions de l'ecole Polytechnique Montréal (1990) 5. Lebrun M. : Théories et méthodes pédagogiques pour enseigner et apprendre : Quelle place pour les TIC dans l éducation? Perspectives en éducation et formation De Boeck Supérieur (2007) 6. Vellut D. : 10 conditions essentielles pour réussir une activité d'apprentissage motivante. http://www.formavox.com