Projet phare du Centre LEARN, EduNum forme les élèves, citoyens numérique de demain, à la maîtrise des trois piliers de l’éducation numérique; la science informatique, les usages et les médias).
Le projet EduNum c’est avant tout une éducation au numérique et par le numérique, dans lequel le centre LEARN a été mandaté par le Département de la formation de la jeunesse et de la culture (DFJC) du Canton de Vaud pour piloter l’introduction de cet enseignement dans les établissements scolaires vaudois.
Projet phare du Centre LEARN, il a pour objectif principal de former les élèves, citoyen-ne-s numérique de demain, à la maîtrise des trois piliers de l’éducation numérique (science informatique, usages et médias), à encourager la créativité, à assurer l’émancipation des élèves et à valoriser le potentiel de diversification pédagogique.
Ces ambitions sont portées par une collaboration entre les grandes institutions vaudoises spécialisées dans l’éducation, notamment, la HEP Vaud, l’Université de Lausanne, la Direction pédagogique (DP) du canton, et le Centre LEARN de l’EPFL.
Ce projet s’appuie sur une formation continue de 2 ans des enseignant·e·s, avec une phase pilote visant à mesurer et effectuer les ajustements nécessaires avant déploiement.
Les environnements d’apprentissage interactifs pour les assistantes et assistants en pharmacie encouragent les étudiantes et étudiants à tester leurs connaissances dans des situations de consultation sans craindre de faire des erreurs. Ils peuvent également être utilisés pour collecter des données utiles pour analyser les comportements des élèves et ont le potentiel de fournir des informations pertinentes au corps enseignant.
Les étudiantes et étudiants ont accès à un environnement d’apprentissage interactif (en anglais interactive learning environment ou ILE) qui leur permet d’explorer leur sujet à travers un scénario de consultation réaliste. L’ILE atténue les conséquences des erreurs et offre une opportunité d’apprentissage motivante. Les étudiantes et étudiants sont formé-es à participer activement aux séances de conseil, réagir de manière critique aux informations à leur disposition et à identifier les opportunités de vente croisée.
Afin de préparer les assistantes et assistants en pharmacie à appliquer les contenus d’apprentissage qu’ils et elles ont acquis à l’école dans des situations réelles de consultation à la pharmacie, ce type de stratégie d’enseignement basée sur la simulation favorise le transfert des connaissances théoriques vers des compétences appliquées.
Dans les contextes de travail en groupe, les étudiantes et étudiants ont tendance à éviter les prise de risques. De plus, il est difficile d’impliquer les apprenant-es dans des activités d’apprentissage concernant des matières auxquelles ils ne peuvent pas s’identifier. Dans ce contexte, PharmaSim offre donc un environnement d’apprentissage protégé et renforce la motivation grâce à une approche par la gamification.
Nous développons des opportunités d’apprentissage autour de simulations interactives qui permettent aux étudiants de réaliser des expériences en ligne et d’explorer des concepts assis à leur bureau.
L’utilisation d’environnements d’apprentissage interactifs (ILE) pour engager les élèves dans un apprentissage basé sur la recherche et sur des scénarios possède un grand potentiel pédagogique. Surtout lorsque de telles approches ne sont pas une option viable dans le monde physique (par exemple parce qu’elles seraient trop dangereuses, longues ou coûteuses), les ILE représentent une alternative intéressante pour les étudiants d’apprendre par l’exploration et l’enquête en complément du raisonnement déductif.
HeatingSim est une simulation pour les chauffagistes, qui permet de transmettre les fonctionnalités techniques et les interdépendances des différents composants des systèmes de chauffage complexes.
ChemLab permet aux techniciens de laboratoire d’explorer des concepts et des théories en réalisant des expériences en ligne, sans avoir besoin d’un laboratoire physique. Le projet utilise les simulations interactives PhET développées par l’Université de Colorado Boulder.
Faire vos premiers pas dans le monde du numérique ? C’est possible!
Le MOOC intitulé « Le robot Thymio comme outil de découverte des sciences numériques » est le résultat d’une collaboration fructueuse d’experts en éducation qui offre la possibilité de découvrir le monde passionnant du numérique.
Pour débuter, nul besoin d’être en possession d’un robot Thymio. Grâce à sa version virtuelle, vous pourrez immédiatement vous lancer au cœur du sujet.
Quant à sa version physique, elle vous permettra d’expérimenter tous les aspects d’interaction et de programmation qu’offre ce robot éducatif.
Les supports explicatifs (vidéos, textes, images, exercices, quiz et autres nombreuses ressources différentes) fournis dans ce MOOC ont été soigneusement sélectionnés dans l’idée de proposer aux apprenants un parcours intéressant dans le monde numérique ainsi que du matériel pédagogique pouvant être ensuite utilisé dans le contexte d’une salle de classe.
La version française de ce MOOC a été conçue conjointement par l’EPFL et Inria puis adaptée en allemand grâce à la collaboration de nombreuses autres institutions et organisations (ETHZ, PH Luzern, SUPSI, PH Berne, PH St. Gallen, PH Schwyz, amXa, Bischoff).
Il est disponible sur plusieurs plateformes telles que fun-mooc.fr, edx.org, courseware.epfl.ch. La version italienne quant à elle est en cours d’élaboration.
Le cours est divisé en six chapitres :
Chapitre 1 : Introduction à l’informatique et à la robotique
Chapitre 2 : Thymio
Chapitre 3 : Premiers pas en programmation avec Thymio (VPL)
Chapitre 4 : Programmation de Thymio avec Scratch
Chapitre 5 : Programmation de Thymio avec Aseba Studio
Chapitre 6 : Activités pédagogiques avec Thymio
Le premier chapitre présente les concepts de base de l’informatique et de la robotique. Le deuxième chapitre est une introduction au robot Thymio. Les chapitres 3, 4 et 5 traitent de la programmation du robot dans différents environnements à la complexité croissante. Enfin, le chapitre 6 est une application pratique des éléments présentés tout au long du MOOC.
Après plus de 15 ans et plusieurs générations, l’e-puck de conception suisse est toujours utilisé dans le monde entier par plus de 4’000 universités et centres de recherche. Ce robot mobile modulaire est un outil clé pour enseigner la robotique mobile.
L’e-puck est un robot éducatif qui aide des générations d’étudiants à se familiariser avec les systèmes embarqués et la robotique. Développé pour la première fois à l’EPFL en 2004 par Francesco Mondada et Michael Bonani, une nouvelle version est sortie en 2018, produite par GCtronic au Tessin.
L’e-puck contient 15 capteurs dont 4 microphones, une caméra couleur, 8 capteurs de proximité infrarouge, un capteur de temps de vol, une centrale inertielle, en plus des haut-parleurs, 8 LED rouges, 4 LED RVB, et bien d’autres fonctionnalités à explorer.
Sa structure simple avec 3 points de contact et deux roues le rend mobile, permettant un large éventail d’utilisations possibles. Toutes les ressources nécessaires sont disponibles sur le wiki GCtronic pour e-puck2 !
Bien que l’e-puck soit principalement utilisé à des fins pédagogiques, sa complétude et sa modularité l’ont amené à s’inscrire dans des recherches de divers autres domaines dont la robotique collective et évolutive, mais aussi dans les performances artistiques !
Thymio est un robot éducatif open source conçu par des chercheur.euse.s de l’EPFL, en collaboration avec l’ECAL, et produit par Mobsya, une association à but non lucratif dont la mission est de proposer des parcours STEAM complets et engageants aux apprenant.e.s de tous âges.
L’essor de la numérisation offre une opportunité sans précédent de rendre l’éducation numérique accessible à tous sur la base de l’égalité des chances. De nombreux pays comme la Suisse, la France, la Belgique, le Canada et la Tunisie ont déjà inclus la programmation, la pensée informatique et la robotique éducative dans leurs programmes obligatoires, avec de plus en plus d’acteur.trice.s politiques entrant dans la mouvance chaque année.
Le robot mobile Thymio équipe déjà des écoles des niveaux primaire, secondaire et universitaire. Il est produit et distribué par Mobsya, une association à but non lucratif qui continue de développer Thymio en un concept complet d’éducation numérique centré sur trois piliers principaux :
Plateforme open source durable : Le robot éducatif Thymio est un petit appareil pédagogique interactif, entièrement basé sur du matériel et des logiciels open source. Le robot est compact, très robuste et comporte de nombreuses LED qui fournissent un retour immédiat sur les perceptions du robot, des touches tactiles, un accéléromètre, deux moteurs indépendants, un microphone, des haut-parleurs et bien plus encore. Il est conçu et adapté à une utilisation dans tous les contextes éducatifs, des écoles primaires aux universités.
Interfaces de programmation simples : Thymio permet aux utilisateur.trice.s de découvrir le monde de la robotique et d’apprendre le langage d’un robot. Chacun peut évoluer à son rythme, en commençant par six modes préprogrammés plug-and-play et en avançant à travers des options de programmation de plus en plus sophistiquées (code visuel, basé sur des blocs, texte intégral) afin de développer des compétences en matière de pensée informatique et de codage ainsi que des compétences transversales, telles que la communication, la collaboration, l’esprit critique et la créativité.
Ressources d’apprentissage et écosystème riches : l’un des principaux atouts de Thymio pour soutenir l’enseignement obligatoire est que la plate-forme propose des parcours d’apprentissage passionnants basés sur des activités éducatives prêtes à l’emploi qui responsabilisent, inspirent et éveillent la curiosité des utilisateur.tric.s de tous âges, dont l’expertise peut aller de novice à expert. Construire ces diverses compétences STEAM et dites transversales du 21e siècle à travers des parcours d’apprentissage multiformes, tels que ceux partagés entre les membres du hub communautaire Thymio et Mobsya, encourage une implication active dans la société numérique.
Venez rejoindre la communauté des enseignant.e.s et supporters de la robotique éducative avec Thymio !
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 :
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.
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.
Afin d’augmenter le nombre d’enseignant-es utilisant la robotique, il faut:
une formation des enseignant-es
un soutien continu
des activités didactiques organisées
des recherches en cours ainsi qu’un lieu pour partager les idées et les expériences d’autres collègues
Dans ce contexte, le projet Roteco a été initié par l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), la Haute école spécialisée de la Suisse italienne (SUPSI) et l’Institut Wyss de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich (ETHZ ) grâce au financement des Académies suisses. Le projet a connu plusieurs phases et à ce jour 12 hautes écoles pédagogiques ont rejoint le projet : PH FHNW, PH Luzern, PH Zug, PH Schwyz, PH Wallis, PH Thurgau, PH St.Gallen, PH Bern, PH Zürich, PH Schaffhausen, SEM Geneva et EHB Lugano. Des changements dans la gestion ont également eu lieu, la FHNW remplaçant l’ETH comme projet leader.
L’objectif du projet est de créer une communauté de robotique dans laquelle les enseignant-es peuvent trouver le soutien dont elles et ils ont besoin pour intégrer les robots dans leurs pratiques d’enseignement et leurs cours.
La communauté Roteco est unique et hautement accessible car elle existe non seulement dans 3 langues locales (allemand, français et italien), mais elle part également des besoins spécifiques exprimés par les enseignant-es et propose un développement ascendant d’outils pédagogiques pour répondre à leurs besoins.
En plus de sa plateforme, Roteco propose des formations d’enseignant-es, des ressources pédagogiques et participe à différents événements pour assurer la promotion de la robotique éducative.
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:
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.
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.
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.
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