Le projet Cellulo

Les robots Cellulo permettent de visualiser de manière tangible ce qui est immatériel dans l’apprentissage, et de médier les activités d’apprentissage.

Le Pôle de recherche national (PRN) en Robotique est une organisation fondée par le Fonds national suisse de la recherche scientifique (FNS). Il regroupe les chercheurs et les chercheuses de tout le pays dans le développement de nouvelles technologies robotiques centrées sur l’être humain et avec l’objectif d’améliorer la qualité de vie.

Dans le cadre des projets de recherche entrepris avec le soutien du PRN Robotique, les équipes du Computer-Human Interaction Lab for Learning & Instruction (CHILI) et du Laboratoire des systèmes intelligents (LSRO) ont développé le robot Cellulo,

Entre 2014 et 2018 (deuxième phase du PRN) le projet Cellulo s’est concentré sur le développement d’un robot modulaire, contrôlé manuellement et conçu pour s’intégrer de manière transversale dans tous les types d’enseignements et de matières.

Dans sa première itération, Cellulo permettait de riches interactions avec les apprenant-es, offrait un vaste éventail d’activités pédagogiques et une intégration harmonieuse dans les salles de classes et les universités.

Cette versatilité a ouvert la voie à l’exploration de trois domaines d’application :

Cellulo pour la rééducation « gamifiée »:

Ce projet vise à fournir un outil pour la rééducation qui soit ludique, pratique, facile à utiliser et intuitive en utilisant ces robots tangibles comme agents et objets de jeu.

Par exemple, le premier jeu développé par l’équipe de recherche se base sur le classique Pacman et permet de concevoir des exercices ciblant la motricité des bras. Ce jeu est conçu de manière itérative avec la participation de patient-es souffrant d’accidents vasculaires cérébraux, de plexus brachial et de paralysie cérébrale (18 au total) et de sept thérapeutes dans quatre centres de thérapie différents. Un certain nombre d’éléments de jeu sont conçus pour régler la vitesse, la précision, l’amplitude de mouvement et le niveau de défi.

Les interactions humains-robotique en essaim pour l’éducation:

En 2021, grâce au financement fourni par le dispositif « Grassroot Project » mis en place par le PRN Robotique, les équipes de recherches du Computer-Human Interaction Lab for Learning & Instruction et du Reconfigurable Robotics Lab ont collaboré pour développer davantage le concept Cellulo.

Tirant parti de l’expertise de ces deux laboratoires et en exploitant les résultats collectés autour de Cellulo, l’équipe a mis au point le Modulo Cellulo, une version revue et améliorée de son prédécesseur visant à augmenter sa capacité d’intégration.

Ce nouveau design propose une configuration répartie en trois modules : le module principal contenant les moyens de locomotion et de contrôle entre les modules, un module contenant la batterie et enfin, le module dit « d’interaction utilisateur » qui lui, permet de jumeler le Modulo Cellulo à d’autres outils ou objets. Le Cellulo-Mori notamment, permet de connecter le Modular Origami Robot (Mori) conçu par le RRL sur le module d’interaction du Modulo Cellulo.

Développement d’activités pédagogiques :

  • L’écriture :   

Dans le cadre de ce domaine d’application, les chercheuses et chercheurs du CHILI développent des activités pédagogiques tirant parti des possibilités du Cellulo. Notamment en étudiant le rôle des robots tangibles interactifs dans le soutien à l’écriture de lettres pour les enfants ayant des problèmes d’attention et de coordination visuo-motrice.

Trois caractéristiques de la plateforme robotique Cellulo, en particulier l’information haptique, le mouvement autonome et le comportement synchronisé de plusieurs robots, permettent d’augmenter le retour multi-sensoriel à travers le processus d’écriture de lettres. Les caractéristiques haptiques permettent à chaque enfant de recevoir un retour individuel instantané, le mouvement autonome fait que le robot reproduit le tracé tandis que le comportement synchronisé des robots permet la conception collaborative du jeu.

  • Windfield :

Cette activité d’apprentissage développée afin de montrer le potentiel de Cellulo en classe dans le cadre d’activités scolaires standard, est une activité dite « semi-gamifiée » où les élèves apprennent comment la pression atmosphérique résulte en vents à travers une simulation robotique de « montgolfières » au-dessus de l’Europe. Il existe des points de haute et de basse pression de différentes intensités qui créent respectivement des vents vers l’extérieur et vers l’intérieur à une certaine distance ; la force de ces vents diminue avec le carré de la distance. La force du vent en un point donné de la carte est alors calculée comme la somme vectorielle des forces du vent créées par tous les points de pression.

  • Systèmes de coordonnées :

Cette activité a été développée pour enseigner aux enfants l’utilité d’un système de coordonnées pour décrire la position d’un objet. A travers un jeu en groupes de 3, les élèves cherchent se guider afin de retrouver un astronaute perdu dans l’espace.

 

 

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Roteco : Communauté d’enseignant-es de robotique

L’objectif du projet Roteco est de créer une communauté dynamique d’enseignant-es intéressé-es par le domaine de la robotique et de la pensée informatique.

Le partage des pratiques de classe autour de la robotique éducative, l’information sur les nouveaux développements dans le domaine et les opportunités de formation en sont la base.

Pour accompagner la croissance de cette communauté d’enseignant-es en robotique, le projet Roteco a conçu, développé et dispose de community managers pour la plateforme web www.roteco.ch. Si vous êtes enseignant-e ou si vous vous intéressez au monde de la robotique éducative, rejoignez-nous !

 

Aujourd’hui, nous vivons dans une société numérique qui nécessite l’acquisition de nouvelles compétences liées à l’informatique, telles que la pensée informatique ou les compétences en codage, ainsi que des compétences transversales, telles que la communication, la collaboration et la créativité.

Un outil idéal pour favoriser ces compétences dans les milieux scolaires est la robotique éducative. Cependant, l’un des principaux défis est de savoir comment introduire la robotique éducative dans le système éducatif formel.

C’est là qu’intervient Roteco. Nous visons à créer une communauté d’enseignant-es intéressés par la robotique éducative et à proposer des formations dans ce domaine afin de faciliter le partage et l’adoption d’activités de robotique éducative.

Dans le cadre du projet, un concept de formation des enseignant-es, une plateforme de collaboration en ligne et diverses ressources pédagogiques ont été développées.

 

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Évaluation de la pensée computationnelle

L’objectif de cette initiative est de créer un test pour évaluer les compétences de pensée computationnelle de manière valide et fiable. Nous construisons, testons et validons un test qui peut être passé par n’importe qui, quelles que soient ses connaissances ou son expertise antérieures en informatique.

Cette initiative crée un nouvel outil d’évaluation pour mesurer la pensée computationnelle (PC) chez les étudiant.e.s en sciences et en ingénierie.

Pourquoi est-ce nécessaire ?

Premièrement, l’omniprésence des outils numériques et l’utilisation de méthodes computationnelles sont essentielles dans les sciences et l’ingénierie contemporaines, ce qui fait de la PC un ensemble de compétences vital pour les scientifiques et les ingénieur.e.s actuels.

Ainsi, la PC devient un pilier de l’enseignement scientifique et technique aux côtés d’autres fondements plus traditionnellement considérés, comme les mathématiques et la physique.

Deuxièmement, conformément à la pertinence actuelle attribuée à la PC, l’EPFL l’a adoptée comme matière pour les étudiant.e.s de première année dans le but de promouvoir une base transférable dans la résolution de problèmes computationnels.

L’EPFL propose un cours d’introduction à la PC et entend poursuivre la mise en œuvre de cours pour tous les programmes diplômants, du Bachelor au Master en passant par le Doctorat.

Par conséquent, nous cherchons à faire progresser notre compréhension fondée sur des preuves de la meilleure façon d’enseigner et d’apprendre la PC de sorte que la pratique de l’enseignement puisse être informée. Mesurer la pc des apprenant.e.s de manière fiable et valide est nécessaire pour identifier des méthodes efficaces.

Troisièmement, les outils construits à ce jour pour évaluer les compétences en PC sont, à notre connaissance, insuffisants pour l’usage auquel nous sommes destinés : ils sont rares, présentent de multiples lacunes pour évaluer les compétences en PC dans l’enseignement supérieur et ne sont pas validés pour les populations d’ étudiant.e.s en ingénierie et en sciences.

Une session de notre webinaire lunch&LEARN dédiée à cette initiative été diffusée, retrouvez-la ci-dessous:

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Les Heures de collision (Collision Hours)

Les Collision Hours visent à réunir différentes startups EdTech pour avoir l’opportunité de rencontrer d’autres startups partageant les mêmes idées pour échanger et partager expertise, meilleures pratiques, connexions et contacts ou simplement pour réfléchir ensemble à un problème commun dans et autour de l’EdTech.

Le Swiss EdTech Collider s’engage à créer des opportunités et des plates-formes permettant aux startups  du domaine de l’EdTech de rencontrer d’autres pairs EdTech afin de discuter des opportunités et de présenter leurs innovations.

Pour ce faire, le Swiss EdTech Collider a lancé en 2019 l’initiative « Collision Days / Hours » qui offre aux startups EdTech la possibilité de faire connaissance avec d’autres startups EdTech ainsi que des experts en lien avec l’EdTech et l’éducation.

L’un des meilleurs moyens pour une startup EdTech de grandir et d’aller de l’avant, est d’avoir l’opportunité de rencontrer d’autres startups partageant les mêmes idées afin d’échanger et de partager leur expertise, leurs meilleures pratiques, leurs réseaux et contacts, ou simplement pour réfléchir ensemble sur un problème commun rencontré.

Les «Swiss EdTech Collider Collision Days» sont des journées dédiées que nous marquons dans nos calendriers, au cours desquelles nous invitons explicitement les startups à nous rejoindre virtuellement ou en personne dans les bureaux du Swiss EdTech Collider dans l’optique de favoriser des collisions précieuses et percutantes entre pairs.

Notez que durant la pandémie, le Swiss EdTech Collider s’efforce de rester flexible et mènera ces heures de collision de manière virtuelle.

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Rejoignez le Collider

Rejoignez le Swiss EdTech Collider – un hub et un centre pour les entrepreneur.e.s et les startups ambitieux.euses qui visent à transformer l’éducation et la technologie de l’apprentissage.

 

Le Swiss EdTech Collider est une association à but non lucratif fondée en 2017 située dans le dynamique Innovation Park de l’EPFL et à proximité immédiate du LEARN.

Il s’agit du premier espace collaboratif en Suisse dédié aux entrepreneur.e.s ambitieux.euses qui transforment l’éducation et l’apprentissage grâce à la technologie.

Nous offrons à la fois un espace de co-working moderne et physique ainsi qu’un espace virtuel pour nos membres, où les startups et les entrepreneur.e.s de l’EdTech partageant les mêmes idées peuvent se rencontrer et échanger leur expertise, leurs connaissances, les meilleures pratiques et développer des coopérations et des synergies dans la création de nouvelles technologies innovantes, des outils pour soutenir la transformation numérique dans l’éducation et l’apprentissage dans une variété d’industries.

Nous pensons que la Suisse a le potentiel pour devenir un leader mondial des technologies éducatives. L’EPFL étant en tête du paysage européen des MOOC et de la recherche en sciences de l’apprentissage, la Suisse est devenue une plaque tournante importante pour l’éducation numérique. 

Ce développement est encore alimenté par des professeur.e.s de l’EPFL menant des projets de recherche de pointe sur les technologies d’apprentissage et l’innovation numérique.

Rejoignez le Swiss EdTech Collider – un hub et un centre pour les entrepreneur.e.s et les startups ambitieux.euses qui visent à transformer l’éducation et l’apprentissage avec la technologie.

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ASPIRE

Graasp pour la recherche ouverte fondée sur des preuves dans l’éducation numérique.

Graasp est une plateforme cloud en accès libre et conforme au RGPD pour l’éducation numérique, développée et hébergée à l’EPFL dans le cadre d’initiatives nationales et internationales.

Il est exploité dans le monde entier par les universités et les écoles pour l’apprentissage actif mixte ou le partage de connaissances numériques et compte actuellement plus de 165’000 utilisateurs.

Une caractéristique motrice de la plateforme est que, moyennant le consentement, il est possible de collecter des données concernant l’enseignant.e et l’élève (analyse de l’apprentissage), qui peuvent être utilisées non seulement pour la sensibilisation et la réflexion pédagogiques, mais également pour la recherche factuelle.

ASPIRE permet aux chercheur.euse.s, au-delà des parties prenantes actuelles de la plateforme, d’accéder aux données générées au sein de Graasp.

Le projet est mené en collaboration par l’EPFL, la HEIA-FR et la HEP-BEJUNE, couvrant ainsi 7 cantons et deux aires linguistiques suisses afin de faciliter une adoption à l’échelle nationale. 

En outre, le projet combine des compétences de recherche en interaction homme-machine, en génie logiciel, en science des données et en éducation.

Contact:
Denis Gillet - denis.gillet@epfl.ch
Site:
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iHub4Schools

Accélérer l’innovation numérique dans les écoles grâce à des pôles d’innovation régionaux et à un modèle de mentorat pour l’ensemble de l’école.

iHub4Schools vise à accélérer l’innovation numérique dans l’ensemble de l’école en créant des centres d’innovation régionaux dans plus de 75 écoles européennes dans cinq pays européens.

Ces pôles mettent en œuvre des approches de projet ainsi que de multiples structures de mentorat inter-écoles.

Ceci est réalisé en soutenant la collaboration entre 600 enseignant.e.s numériquement avancé.e.s – et moins avancé.e.s – à travers une variété d’approches d’apprentissage par les pairs et de structures d’engagement.

iHub4Schools développe également un modèle de mentorat agile, pour l’ensemble de l’école, qui englobe à la fois les niveaux inter et intra-école, et intègre de nouvelles approches d’évaluation ainsi que la boîte à outils d’analyse d’apprentissage.

La durabilité à long terme est assurée par une stratégie d’engagement systématique des intervenants qui intégrera les initiatives et les partenaires au niveau local (municipalités, commissions scolaires, associations d’enseignants et réseau).

L’impact régional est soutenu par l’amélioration des compétences des enseignant.e.s et des chef.fe.s d’établissement pour étendre et soutenir l’innovation dans et entre les écoles.

Contact:
Denis Gillet - denis.gillet@epfl.ch
Site:
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Académie suisse des compétences numériques

Les ressources éducatives libres (REL) et les plateformes éducatives ouvertes (OEP) jouent un rôle clé dans le renforcement de la numérisation dans l’enseignement supérieur. Jusqu’à présent, leur développement et leur déploiement ont été principalement réalisés par des services informatiques et des experts médias. La création d’une Swiss Digital Skills Academy permet et habilite les professeur.e.s et éducateur.trice.s des établissements d’enseignement supérieur, ainsi que les étudiant.e.s HEP/PH à prendre le contrôle et à adopter pleinement leur écosystème numérique dans leurs pratiques éducatives.

Les modules d’apprentissage des compétences numériques sont co-conçus et fédérés entre les institutions académiques suisses et s’appuient sur des ressources et des plateformes ouvertes partagées, c’est-à-dire librement accessibles.

Le transfert de connaissances se fait sous forme d’ateliers courts ou de sessions d’apprentissage, ainsi que de modules ou programmes plus complets ciblant les certificats d’études avancées (CAS).

Le projet est organisé en work packages menés par des partenaires chargés de la conception et de la création des modules d’apprentissage associés.

L’EPFL fournit à titre de contribution en nature la plateforme Graasp, un OEP, pour soutenir la création, l’hébergement et le partage de REL par les partenaires intéressé.e.s.

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Programme d’échange virtuel

Un programme d’échange dcrédits qui donne à nos étudiant.e.s la possibilité de participer à des cours en ligne proposés par nos partenaires

Le programme d’échange virtuel (PEV) est une collaboration entre des universités internationales pour offrir une sélection de cours en ligne crédités à leurs étudiant.e.s.

Les universités partenaires permettent aux étudiant.e.s de suivre des cours en ligne de n’importe quelle institution partenaire PEV, de participer à l’examen sur leur propre campus et de faire en sorte que les crédits obtenus pour ce cours soient pris en compte dans leur programme d’études universitaires.

Cela augmente le portefeuille de cours crédités en ligne de chaque partenaire, offre plus de flexibilité et élargit l’offre pour les étudiant.e.s, ajoute une expérience internationale en ligne pour eux et les conférencier.ère.s, et sert de point de départ pour une collaboration internationale plus poussée entre les étudiant.e.s, les enseignant.e.s et les étudiant.e.s, ou des enseignant.e.s.

 

 

Depuis le début du programme, en décembre 2017, nous avons proposé un portefeuille d’environ 50 cours en ligne crédités par année civile.

Nous avons piloté les processus et les procédures d’inscription, d’inscription, d’examen, de conversion de crédits et de transfert de relevé de notes, et nous avons servi près de 1800 étudiant.e.s de 12 universités différentes au cours de ces trois premières années.

Nous recherchons maintenant des opportunités pour développer le portefeuille de cours et élargir notre alliance ou forger de nouvelles alliances pour échanger des cours en ligne contre des crédits.

Contact:
Anne Helsdingen - Anne.Helsdingen@epfl.ch
Site:
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Le Swiss MOOC Service

100% hébergé en Suisse, le Swiss MOOC Service a été conçu pour servir les institutions publiques et permettre une diffusion aisée des MOOC.

100% hébergé en Suisse, le Swiss MOOC Service a été conçu pour servir les institutions publiques et permettre une diffusion aisée des MOOC.

Le projet Swiss MOOC Service (SMS) a été fondé par les principales universités suisses EPFL, ETH, SUPSI, USI et HES-SO et a été soutenu financièrement par le programme P5 des universités suisses.

Le service est né du besoin des universités suisses d’avoir leurs MOOC hébergés dans une infrastructure cloud tout en ayant leurs données protégées par les lois suisses sur la protection des données et avec le désir d’avoir une entité à but non lucratif gérant les opérations de leurs MOOC.

Le 23 avril 2012, l’association SMS a été fondée pour poursuivre le développement et la maintenance de la plate-forme et des services aux établissements d’enseignement supérieur en Suisse et à l’étranger.

Contact:
Anne Helsdingen - Anne.Helsdingen@epfl.ch
Patrick Jermann - Patrick.Jermann@epfl.ch
Site:
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Service de promotion de l’éducation

L’internationalisation fait partie de l’ADN de l’EPFL à bien des égards comme sa communauté diversifiée ou sa recherche internationalement reconnue. Le Service de promotion de l’éducation (SPE) s’engage à établir des partenariats d’échanges et de doubles diplômes, à renforcer les réseaux internationaux de l’EPFL et à partager les meilleures les pratiques.

Avec plus de 150 accords d’échanges internationaux et de doubles diplômes, l’EPFL propose à ses étudiant.e.s un large choix de destinations d’études à l’étranger.

Les étudiant.e.s des institutions partenaires ont également la possibilité d’intégrer l’EPFL pour un échange, un projet en laboratoire ou un stage.

Les activités de l’École au niveau international sont communiquées à travers des événements d’information et de sensibilisation à la fois sur le campus et dans les institutions partenaires, à l’aide de supports promotionnels dédiés mis à disposition des publics concernés.

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R2T2 Les missions télérobotiques collaboratives

Rejoignez-nous pour une aventure incroyable impliquant jusqu’à 80 étudiant.e.s du monde entier contrôlant à distance 16 robots Thymio qui ont 3 heures pour travailler ensemble et réparer une centrale électrique endommagée sur Mars !

Remote Rescue Thymio II (R2T2) est une mission spatiale innovante qui rassemble 16 équipes internationales d’étudiant.e.s, chacune contrôlant à distance un robot Thymio physiquement situé à l’EPFL.

Les étudiant.e.s doivent travailler ensemble, au sein des équipes et entre eux.elles, pour téléopérer leurs robots afin de réparer une centrale électrique se trouvant sur Mars et qui a été endommagée par une météorite.

Tout le monde est gagnant dans une mission R2T2, car la philosophie sous-jacente est celle de la collaboration plutôt que de la compétition.

Les 16 robots doivent atteindre leurs positions dans la station pour mener à bien la mission (et cet objectif est toujours atteint dans les trois heures allouées).

La mission elle-même est divisée en plusieurs tâches de haut niveau, offrant des moments naturels de discussion et d’élaboration de stratégies entre les participant.e.s.

 

La formation des enseignant.e.s ainsi que des supports pédagogiques prêts à l’emploi ont été développés pour aider les apprenant.e.s à faire leurs premiers pas dans le monde de la robotique.

En règle générale, la partie de la formation préparatoire en classe se fait dans un style d’apprentissage expérientiel, chaque équipe étant accompagnée de son propre robot Thymio pour les tests et l’expérimentation.

La mission elle-même se déroule via une interface télérobotique, permettant aux étudiant.e.s de visualiser la situation sur Mars (EPFL) via un flux vidéo ; puis de concevoir, programmer et transmettre les actions souhaitées pour leur robot depuis la Terre (salle de classe locale) ; et enfin d’observer les résultats de leur stratégie et de procéder par itérations.

Les équipes sont en communication directe les unes avec les autres via le chat en ligne pendant toute la durée de la mission.

Ceux.celles qui finissent le plus rapidement jouent souvent un rôle de coaching spontané en aidant leurs collègues à accomplir leurs tâches

 

 

Depuis 2015, les missions spatiales R2T2 ont été menées avec plus de 2 000 étudiant.e.s dans 13 pays d’Europe, d’Asie, d’Amérique du Nord et d’Afrique.

Des entretiens qualitatifs avec des enseignant.e.s et des éducateurs.trice.s parascolaires qui ont participé au programme révèlent six principaux domaines d’avantages éducatifs perçus : la collaboration, la communication, la pensée critique, la résolution créative de problèmes, la pensée computationnelle et les échanges interculturels.

En plus d’aider les apprenant.e.s à renforcer leurs compétences professionnelles et techniques dans ces domaines, nous notons également le facteur « amusement » fréquemment cité et à ne pas négliger, un observateur de la classe partageant que « les enfants n’ont même pas remarqué qu’ils apprenaient parce qu’ils s’amusaient tellement !

Sur le site R2T2, vous trouverez plus d’informations sur le calendrier des missions à venir ; du matériel pédagogique gratuit et téléchargeable; ainsi que tout ce que vous pourriez vouloir savoir sur ce que c’est que de participer.

En plus de la mission Mars à 16 équipes, R2T2 propose également une mission Lune compacte de 45 minutes à 5-12 équipes, qui peut être exécutée dans une seule salle de classe ou parmi les classes d’une école.

Des missions ponctuelles sont également possibles sur demande, alors n’hésitez pas à nous envoyer un message pour discuter de ce qui fonctionnerait le mieux pour vous.

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