InnovEd4TS : première visite virtuelle à l’Université d’Oslo

Dans le cadre du partenariat stratégique InnovEd4TS (Innovative Education for Transferable Skills), cinq universités membres de l’alliance Circle U. (Humboldt, UCLouvain, Oslo, Aarhus et Paris) ainsi que l’Université de Lisbonne ont lancé leurs premières visites à partir d’octobre 2020. Objectif : analyser et développer les initiatives favorisant l’acquisition de compétences transférables par les étudiants.

De gauche à droite Wolfgang Diecke, Benoît Raucent, Christine Jacqmot et Tina Bering Keiding réfléchissent à l’organisation des visites de terrain à l’Université catholique de Louvain.

Le partenariat stratégique InnovEd4TS permet l’analyse et le développement d’initiatives qui favorisent l’acquisition de compétences transférables chez les étudiants.

D’octobre 2020 à juillet 2021, les membres d’InnovEd4TS mèneront leurs visites de terrain, en commençant par l’Université d’Oslo. Lors ces visites, les six universités analyseront dix initiatives phares mettant en jeu des compétences transférables identifiées par l’Advisory Board d’InnovEd4TS (voir notre premier article ici). En raison de la pandémie, les visites qui étaient initialement prévues sur place, se dérouleront de manière virtuelle.

Les visites de terrain sont des exercices d’apprentissage par les pairs où les professeurs qui dirigent l’initiative phare, les « pairs experts » qui examinent l’initiative et les étudiants qui y participent ont la possibilité de se rencontrer et d’échanger au cours d’une visite virtuelle complète de deux jours. L’objectif est double : pour l’hôte, de partager son expérience et d’obtenir des idées intéressantes et des commentaires constructifs sur la manière de développer l’initiative ; pour les pairs experts du panel, de découvrir une initiative pédagogique innovante et de s’en inspirer pour mettre en œuvre des initiatives similaires ou pour l’adapter à leur propre contexte et domaines d’intérêt. Les visites se déroulent en anglais.

L’Université d’Oslo (UiO) a présenté l’initiative « Computing in (Science) Education » qui permet aux étudiants de développer des compétences informatiques en intégrant des cours de programmation dans les curricula. À l’UiO, tous les programmes de licence en mathématiques et en sciences de la Terre comportent un cours d’introduction à la programmation, adapté à la discipline, et obligatoire pour les étudiants. Cette initiative vise ainsi 3000 étudiants des programmes de Licence en sciences. En outre, la programmation est intégrée dans certains programmes de master. Des étudiants de la Faculté des sciences humaines ont également commencé à suivre des cours sur la programmation à partir de l’automne 2020 et l’extension de l’initiative à d’autres facultés est prévue dans les années à venir.

Le rôle du Centre for Computing in Science Education (CCSE), l’un des huit centres nationaux d’excellence en matière d’éducation en Norvège, de son directeur, Anders Malthe-Sørenssen, et d’autres professeurs travaillant au Centre a été central dans le développement de cette initiative. Ce centre a développé des méthodes basées sur la recherche et des supports afin d’intégrer la programmation dans tous les programmes d’études et de l’adapter au contexte disciplinaire.

Cette initiative « Computing in Science Education » met en jeu trois compétences transférables :

Résolution de problèmes

Culture Numérique

Creativité

Dessins par Benoit Raucent

« Le Booklet », un outil pour soutenir les compétences transférables

Pour faciliter les discussions pendant les visites et en garder trace, le groupe de coordination InnovEd4TS, UCLouvain en particulier, avec l’aide d’experts des six universités, a élaboré un « booklet » d’auto-évaluation à remplir par les enseignants responsables de l’initiative et les « pairs experts ». Le booklet permet aux enseignants responsables de l’initiative de décrire son contenu, ses objectifs et les compétences transférables qu’elle cherche à favoriser. L’outil a servi de base de discussion entre les enseignants et les étudiants impliqués dans l’initiative d’Oslo et les experts en visite (voir ci-dessous). Le booklet sera utilisé pour chaque visite à l’avenir.

Des compétence numériques et informatiques intégrés aux curricula

À l’Université d’Oslo, la visite a consisté en une série de réunions et d’entretiens avec des professeurs, des administrateurs et des étudiants participant à des programmes de Licence qui ont intégré avec succès les cours de programmation dans les curricula. L’initiative est soutenue dans la stratégie même de l’établissement, et intégrée dans la conception des programmes d’études et dans les processus visant à améliorer la qualité de l’enseignement grâce en particulier au travail du Centre for Computing in Science Education.

Culture numérique ou culture informatique ?

L’initiative « Computing in (Science) Education » vise donc à favoriser le développement de la culture numérique dans tous les programmes d’études. Au cours de la discussion, le panel d’experts et les professeurs responsables de l’initiative d’Oslo ont convenu que cette initiative permet le développement d’une compétence transférable plus spécifique qui doit être distinguée de la culture numérique, à savoir la « culture informatique » (« computational literacy »). Alors que la culture numérique se concentre sur une maîtrise générale des environnements numériques, le développement de la culture informatique vise à fournir aux étudiants des compétences de base ou avancées en programmation.

« Programmer, c’est comprendre »

L’initiative permet également le développement d’autres compétences transférables telles que la résolution de problèmes, inhérente à l’apprentissage de la programmation. « Programmer, c’est comprendre » soutient le professeur Morten Hjorth-Jensen, professeur de physique à l’Université d’Oslo et responsable du programme de master interdisciplinaire en sciences informatiques.

L’un des experts invités, Michael E. Caspersen, professeur honoraire du département d’informatique et fondateur du Centre for Computational Thinking de l’Université d’Aarhus, ajoute : « Nous apprenons à écrire et nous écrivons pour apprendre ; nous devrions de la même façon apprendre à coder et coder pour apprendre. Il y a beaucoup à apprendre en faisant des erreurs de code ».

Selon Lex Nederbragt, maître de conférences au département des biosciences et responsable du cours d’introduction à la programmation pour les biosciences, lorsque les étudiants s’exercent ensemble à coder des erreurs en direct en classe, ils interprètent et diagnostiquent collectivement les erreurs, améliorant ainsi les résultats de l’apprentissage.

Anne Vanet, vice-présidente pour la transformation numérique et la science ouverte, à Université Paris Cité et experte pour l’initiative d’Oslo, s’est réjoui d’avoir participé à la visite : « A l’heure où nous mettons en œuvre le Schéma directeur du numérique, l’accent sur les compétences digitales des étudiants me parait indispensable car ces compétences vont devenir centrales dans le monde du travail de demain. L’initiative d’Oslo montre aussi que des cours de programmation peuvent être utiles à l’apprentissage des étudiants de toutes disciplines en mettant l’accent sur le raisonnement, la détection des problèmes, l’apprentissage par l’erreur. »

Une approche spécifique à chaque discipline

Les professeurs qui enseignent la programmation sont issus de la même discipline que les étudiants à qui ils enseignent afin que ces derniers puissent voir l’application de la programmation dans leur discipline propre. Cette approche disciplinaire rend également le programme beaucoup plus attrayant pour les professeurs eux-mêmes : « Certains enseignants peuvent se montrer réticents à mettre en œuvre ces cours. Les intégrer dans la discipline principale est un argument pour les convaincre », explique Knut Mørken, Vice-doyen formation de la Faculté de mathématiques.

Les motivations sont différentes selon les disciplines et les niveaux d’études. La programmation peut représenter un effort considérable pour les étudiants de sciences humaines. C’est pourquoi les différences de niveaux entre les étudiants sont prises en compte. Il a également été suggéré au cours de la visite qu’un soutien supplémentaire pour les étudiants en sciences humaines pourrait être développé au fur et à mesure que le projet s’étend aux autres facultés.

Cibler les étudiants dès leur plus jeune âge

L’un des principaux atouts reconnus par le panel d’experts est que l’initiative cible les étudiants en licence. « Il est plus facile d’enseigner aux étudiants de master et de doctorat car ils en voient le besoin par rapport à une question de recherche spécifique ; cependant, il est également possible d’avoir un plus grand impact sur l’apprentissage lorsqu’on enseigne à des étudiants de premier cycle » explique Dag Haug, professeur de linguistique.

Les étudiants : expériences d’apprentissage positives et « créativité »

Les étudiants ont témoigné de l’utilité de ces cours de programmation et de leur envie de poursuivre leur apprentissage dans ce domaine. Ils ont affirmé avoir réussi à intégrer ces cours facilement dans leur charge d’étude.

Une troisième compétence transférable développée par l’initiative et qu’ils ont fortement mise en valeur est la créativité. C’est une « bouffée d’air frais », une façon créative de travailler. Les étudiants s’approprient leur propre processus d’apprentissage.

Ils ont apprécié « faire quelque chose qu’(ils peuvent) mettre en pratique », différent de l’apprentissage « au tableau ». Néanmoins, la plupart des étudiants ont très peu d’expérience préalable en programmation ce qui nécessite un fort investissement. Les étudiants en sciences humaines ont exprimé certaines difficultés tout en reconnaissant le bénéfice de ces cours. Pour eux, la programmation est concrète et pratique et les cours de programmation sont différents de la plupart des cours théoriques qu’ils ont l’habitude de suivre.

Les prochaines étapes

La visite virtuelle de deux jours a été appréciée de tous les participants. Les réactions ont été partagées et ont permis des échanges fructueux. Le panel d’experts a décidé de compléter les sections restantes du « booklet » au cours des prochaines semaines. Ce livret rempli sera destiné aux professeurs responsables de l’initiative à Oslo, qui pourront le conserver pour s’y référer à l’avenir ou s’ils souhaitent introduire certaines des suggestions faites par leurs pairs. Il servira également de base aux recommandations formulées par l’Advisory Board sur d’éventuelles pistes pour la dissémination de l’initiative.

Qu'est-ce qu'une "visite sur le terrain" ?

Les six universités membres du partenariat stratégique InnovEd4TS analyseront dix initiatives impliquant trois à quatre compétences transférables identifiées par le comité d’experts d’InnovEd4TS (voir « Compétences transférables, un enjeu d’avenir ». Afin d’explorer ces initiatives, des visites de terrain impliquant un panel d’experts des différentes universités sont en cours.

Les visites de terrain sont des exercices d’apprentissage par les pairs où les professeurs qui dirigent l’initiative, les « pairs experts » qui examinent l’initiative et les étudiants qui y participent ont la possibilité de se rencontrer et d’échanger au cours d’une visite virtuelle complète de deux jours. L’objectif est double : pour l’hôte, de partager son expérience et d’obtenir des idées intéressantes et des commentaires constructifs sur la manière de développer l’initiative ; pour les pairs experts du panel, de découvrir une initiative pédagogique innovante et de s’en inspirer pour mettre en œuvre des initiatives similaires ou pour l’adapter à leur propre contexte et domaines d’intérêt.

Les responsables de l'initiative à l'Université d'Oslo

Anders Malthe-Sørenssen est professeur de physique à l’université d’Oslo. Il est directeur du Center for Computing in Science Education, l’un des huit centres nationaux d’excellence en matière de formation en Norvège. Il a développé un programme de master interdisciplinaire en physique et en géologie et a reçu plusieurs prix nationaux pour la qualité et le caractère innovant de son enseignement.

Le professeur Morten Hjorth-Jensen est professeur de physique et a mis au point deux cours axés sur des projets en science informatique, en analyse de données et apprentissage automatique. Il est très impliqué au sein du Center for Computing in Science Education, sur les cours de programmation au niveau Master.

Le maître de conférences Lex Nederbragt est responsable du cours « Introduction aux modèles de programmation pour les biosciences », qui fournit aux étudiants en biosciences une introduction à la programmation et à la modélisation dans le contexte des biosciences

Tor Ole Odden est un chercheur postdoctoral au Center for Computing in Science Education, avec une formation en recherche sur l’enseignement des sciences, il travaille sur la culture informatique et étudie l’impact des cours de programmation sur l’apprentissage des étudiants.

Knut Mørken est vice-doyen formation de la Faculté de mathématiques. Il a dirigé l’élaboration de nouveaux programmes d’études à la faculté de mathématiques et de sciences naturelles et possède une expérience pratique de l’intégration de la programmation dans son propre enseignement.

Dag Haug est professeur de linguistique à l’université d’Oslo et est responsable du cours sur la pensée informatique.

Le Panel d'experts

Michael E. Caspersen, pour l’Université d’Aarhus, est directeur d’it-vest (coopération sur l’enseignement de l’informatique entre l’Université d’Aarhus et deux autres universités danoises, voir ici) et professeur honoraire à l’Université d’Aarhus où il a fondé le Center for Computational Thinking and Design (voir ici).

Anne Vanet, pour Université Paris Cité, est vice-présidente pour la transformation numérique et la science ouverte, professeur de biologie. Elle dirige le pôle Geno Computing, une équipe multidisciplinaire de cinq chercheurs et dix étudiants en génétique, BM, bioinformatique, cheminformatique, chimie, mathématiques, oncologie, virologie, pour gérer les bio big data. Elle est en charge du Schéma Directeur du numérique de l’Université Paris Cité.

Wolfgang Diecke, de l’université Humboldt, est professeur de politique et de sociologie. Avant de devenir le coordinateur du Bologna.lab à la Humboldt-Universität en 2012, il a enseigné la sociologie, la politique et l’histoire de la pensée et de la société européennes à la (désormais) Université de Northampton et au Ruskin College d’Oxford. Ses recherches actuelles portent sur le développement des compétences de recherche (des étudiants) et le développement organisationnel dans l’enseignement supérieur.

Olivier Goletti, pour l’Université catholique de Louvain, est doctorant en enseignement de l’informatique à l’UCLouvain et à Leyde. Ses recherches portent sur les stratégies d’enseignement explicites et fondées sur des preuves en informatique et sur le développement professionnel des enseignants du secondaire par le biais de communautés de pratique.

Rui Agostinho, pour l’Universidade de Lisboa (ULisboa), est professeur au département de physique de la faculté des sciences et chercheur à l’Institut d’astrophysique et des sciences de l’espace. Il a développé un vaste travail de promotion de la culture scientifique en tant qu’enseignant, chercheur, auteur et a reçu un prix national dans le domaine de l’astronomie.

Les étudiants

Des étudiants ayant des perspectives, des disciplines et des expériences différentes ont rencontré et dialogué avec les « pairs experts » et les responsables de l’initiative d’Oslo pendant la visite.

Gulla Torvund, étudiante en deuxième année de. Elle est également étudiante membre du Center for Computing in Science Education.
Karl Henrik Fredly, étudiant en master de physique informatique et membre étudiant du Center for Computing in Science Education.
Henriette Johansen, étudiante en deuxième année de philosophie, qui suit le cours « Computational thinking ».

Le "Booklet"

Comment le « Booklet » soutient-il l’initiative ?

Le « Booklet » est un outil qui sert de base à la discussion de groupe sur les compétences transférables développées par chaque initiative. Il servira également de base aux recommandations formulées par l’Advisory Board sur d’éventuelles pistes pour la dissémination de l’initiative.