La formation pratique en laboratoire est fondamentale dans l’enseignement des sciences expérimentales, en particulier la chimie et la biochimie. L’introduction dans les formations ingénieur de l’apprentissage par projet conduit à proposer, selon le niveau des étudiants, soit des mini-projets expérimentaux, soit des projets de plus grande envergure pouvant être menés en lien avec des partenaires industriels. Les étudiants, en petits groupes, doivent comprendre la problématique scientifique posée, proposer une méthodologie expérimentale adaptée et planifier leur travail expérimental. En pratique, la contrainte de temps et le manque de préparation des étudiants en amont des séances freinent l’efficacité réelle d’un tel apprentissage par projet. Le plus souvent, les étudiants abordent les séances de travaux pratiques (TP) avec peu d’expérience du travail en laboratoire (et donc une connaissance souvent partielle des bonnes pratiques associées) et une difficulté à s’extraire des polycopiés « recettes de TP », ce qui limite fortement leur compréhension des principes scientifiques inhérents aux manipulations qu’ils abordent. Par conséquent, les enseignants investissent souvent un temps important pour la mise à niveau des étudiants pendant les séances de TP, au détriment du temps accordé à la compréhension de la portée des travaux effectués, ainsi qu’à une discussion sur l’interprétation des résultats.
Ces constats nous ont conduits à investiguer de nouvelles méthodes pédagogiques pour améliorer et compléter la préparation des étudiants aux séances expérimentales. Notre choix s’est porté sur une conception de ressources pédagogiques numériques car ce format autorise l’interactivité et favorise donc les apprentissages par de l’auto-formation, attractive pour les apprenants, disponible à tout instant par une simple connexion internet, permettant à l’étudiant d’organiser librement et à son rythme son apprentissage et d’évaluer régulièrement sa progression. Le format numérique constitue également un support facilement exploitable par les équipes pédagogiques pour réexpliquer ou approfondir, pendant ou après les séances de TP, des concepts mal compris par un étudiant ou un groupe d’étudiants.
Grâce à un financement de l’IDEX Université Paris-Saclay (47,5 k€ : Action IDEX Formation 2014) et à la mobilisation pendant deux ans et demi d’une équipe pluridisciplinaire (enseignants-chercheurs d’AgroParisTech et de l’Université Paris-Sud – UFR de Pharmacie, ingénieur TICE, graphiste, intégrateur web), nous avons conçu et réalisé 21 ressources pédagogiques numériques, avec une gradation dans le niveau de complexité traité. Ces fiches sont réparties en cinq thèmes : (1) la sécurité dans un laboratoire de chimie, (2) le B.A.BA des manipulations, (3) l’analyse de médicaments, (4) l’analyse d’aliments, (5) la familiarisation avec les méthodologies expérimentales. Un mini-menu favorise la navigation rapide entre fiches. Chacune possède plusieurs onglets pour une navigation facile entre apports théoriques, illustrations (vidéos, schémas interactifs) et petits exercices d’auto-évaluation. Toutes ces ressources sont hébergées sur le site autonome CHIMACTIV (sous licence Creative Commons 4.0). Opérationnel depuis décembre 2016, CHIMACTIV a déjà été intégré dans plusieurs scénarios pédagogiques au sein d’AgroParisTech (cursus ingénieur et master). Les enseignants utilisateurs du site ont perçu une amélioration des apprentissages des étudiants ayant consulté ces ressources, ce que confirment les étudiants enquêtés.
CHIMACTIV constitue un outil numérique pédagogique innovant à plusieurs titres. En premier lieu, son contenu est adaptatif, ce qui permet de conserver l’interactivité lors de la consultation sur différents supports (y compris smartphones), favorisant ainsi l’accessibilité à tous les étudiants en tous lieux. Une autre innovation est d’offrir une grande variété de contenus (texte, images, vidéos courtes, schémas animés ou interactifs) ainsi que des outils d’auto-évaluation (quizz et exercices), favorisant un apprentissage diversifié et ludique par les apprenants et autorisant l’auto-formation. Enfin, CHIMACTIV est innovant par son graphisme original et attractif, suscitant l’intérêt et l’envie de consulter les ressources numériques une fois connecté sur le site.
L’obtention d’un nouveau soutien financier de l’IDEX Université Paris-Saclay (59 k€ : Action IDEX Formation « Transformer » 2016) va nous permettre de compléter le contenu pédagogique de ce site et d’élargir le panel d’utilisateurs, en associant notamment des enseignants de l’Université Paris-Sud – UFR des Sciences et de l’Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay. Une version en anglais du site va également être réalisée afin de favoriser l’accès à nos étudiants étrangers, et de gagner en visibilité à l’international.
Valérie Camel et Marie-Noëlle Maillard
Enseignants-chercheurs
AgroParisTech
A propos de Valérie CAMEL
Professeur de chimie analytique à AgroParisTech, elle a fortement contribué à la mise en place d’une offre de formation visant des métiers concernés pas les enjeux de santé humaine dans le cursus ingénieur AgroParisTech. Depuis 2011, elle est co-animatrice du domaine de formation « Ingénierie et Santé : Homme, bioproduits, environnement ». Elle est aussi co-responsable de la récente dominante de 3ème année « De l’évaluation à la gestion des risques toxicologiques pour la santé des écosystèmes et de l’Homme » de ce cursus (associant AgroParisTech, l’Anses, et l’Ineris), ainsi que du master 2 « Toxicologie, Environnement, Santé » (associant les Universités Paris-Descartes, Paris-Diderot, Paris-Est Créteil et AgroParisTech).
Dans le cadre de ParisTech, elle fait partie du réseau des correspondants pédagogiques, et à ce titre elle co-anime annuellement plusieurs ateliers pédagogiques à destination des enseignants et responsables de formation.
De formation chimiste, elle a orienté ses travaux de recherche sur les problématiques sanitaires liées aux contaminants chimiques, et notamment sur le développement de méthodes d’analyse rapides et performantes.
Depuis 2009, elle est membre du comité d’experts spécialisé sur les risques chimiques liés aux aliments de l’Anses.
A propos de Marie-Noëlle MAILLARDProfesseur en biochimie alimentaire à AgroParisTech, elle est co-animatrice du domaine de formation « Ingénierie des aliments, biomolécules et énergie » proposé aux ingénieurs AgroParisTech, et co-responsable du master 1 Nutrition & Sciences des Aliments (NSA) proposé dans le cadre de l’Université Paris Saclay. Elle est également très impliquée dans le master 2 NSA – parcours Ingénierie Procédés Aliments et dans le master Erasmus + Food Innovation & Product Design (FIPDes).Elle coordonne les questions d’enseignement dans le département d’enseignement et de recherche Sciences et Procédés des Aliments et Bioproduits dont elle est vice-présidente, et anime diverses commissions et groupes de travail autour de l’enseignement au sein d’AgroParisTech.
De formation biochimie-chimie, elle mène ses travaux de recherche sur l’étude de la réactivité des constituants alimentaires au cours de l’élaboration des aliments afin d’identifier des itinéraires technologiques favorables au développement de leurs propriétés, et s’intéresse également à la valorisation de ressources naturelles (plantes, co-produits issus des agro-industries) et à l’étude de leur fonctionnalité.
A propos d’AgroParisTechAgroParisTech est la grande école européenne qui forme des ingénieurs et des managers dans le domaine du vivant et de l’environnement. Institut sous tutelle du ministère en charge de l’agriculture, et du ministère en charge de l’enseignement supérieur, il répond aux grands enjeux du 21e siècle : nourrir les hommes en gérant durablement les territoires, préserver les ressources naturelles, favoriser les innovations.L’école propose un cursus ingénieur, une offre masters et une formation doctorale en partenariat avec de grandes universités françaises et étrangères, ainsi qu’une gamme de formation professionnelle continue sous la marque « AgroParisTech Executive ».
AgroParisTech se structure en 8 campus en France dont 4 en Ile-de-France, 5 départements de formation et de recherche, 24 unités mixtes de recherche, 1 ferme expérimentale, et compte 2000 étudiants, 230 enseignants-chercheurs, 450 chercheurs associés, 200 doctorants.
AgroParisTech est membre fondateur de l’Université Paris-Saclay et membre de l’Institut Agronomique Vétérinaire et Forestier de France.www.agroparistech.fr
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