Thermodynamique et phénomènes de transport en nanotechnologies
L'objectif principal du cours est pour les étudiants de sélectionner un article de recherche existant, de réaliser un poster, et de le présenter lors d'un symposium "virtuel" sur le thème "Nanotechnology and the Water-Energy Nexus", dirigé par leurs pairs.
Mise en œuvre du cours pendant la période d'apprentissage à distance
Proportion d'enseignement actif et de soutien passif:
Nous avons 10 cours "fondamentaux" et 10 sessions d'exercices "fondamentaux", dont le but est de fournir la motivation et les bases nécessaires au groupe multidisciplinaire d'étudiants pour juger les nanotechnologies émergentes qui répondent aux défis de l'eau et de l'énergie. Il y a ensuite 4 sessions de cours/exercices pour un projet de groupe indépendant, que nous appelons "Core Subject". Avant chaque session, chaque groupe d'étudiants prépare un élément (par ex. un projet de poster, un pitch vidéo, etc.), sur lequel je donne un rapide feedback écrit. Lors de la séance de cours ou d'exercices, les étudiants s'exercent ensuite à donner et à recevoir un feed-back entre pairs.. Dans les 2 dernières sessions (cours ou exercice), qui constituent la base de l'ensemble du cours, nous avons un symposium d'étudiants sur le thème : "Nanotechnology and the Water-Energy Nexus". Pour les sessions "fondamentales", la proportion d'enseignement actif est de 50% à 75%, et comprend des conférences traditionnelles de 20 à 30 minutes suivies de pauses et d'une collecte de feedback en séance plénière. Dans les sessions "Core Subject", la proportion d'enseignement actif de ma part est de 25% - principalement dirigé par les étudiants. Dans ces sessions, je fais généralement une brève présentation de 5 minutes pour expliquer la tâche, puis les étudiants se regroupent avec un autre groupe et s'exercent à se donner mutuellement un feed-back (40 minutes). Nous passons ensuite les 45 minutes suivantes à recueillir les commentaires sur les choses les plus importantes qu'ils ont apprises lors de la séance de pause.
Feedback:
Avant chacune des sessions Core Subject, chaque groupe d'étudiants (3 à 4 étudiants par groupe) crée et télécharge en ligne un élément de son poster (par ex. outline, brouillon de poster, pitch vidéo préenregistré, critique du papier de recherche), et je donne un feedback rapide basé sur mes premières impressions (similaire à ce que vous vivriez lors d'une session de poster réelle dans une conférence). Dans la session suivante, les étudiants sont mis en binôme avec un autre groupe (jamais le même) où ils présentent leur élément et reçoivent un feedback. Nous avons quatre sessions de "feedback" de ce type, qui ont lieu soit pendant un cours, soit pendant une session d'exercices. Lors de la dernière session, les étudiants font un "dry run" du symposium virtuel réel.
Participation active des étudiants :
La participation active des étudiants augmente au fur et à mesure qu'ils se sentent à l'aise les uns avec les autres et que le cours l'exige. Pendant la partie "fondamentale" du cours, les étudiants participent activement dans les salles de pause et les interventions en plénière. Pendant le "core subject", les étudiants participent activement à la présentation de leurs posters ou de leurs pitchs vidéo, puis donnent et reçoivent un feedback de leurs pairs. À la fin, les étudiants participent entièrement à un symposium virtuel en ligne, où mon rôle se limite à poser des questions lors de la session de questions-réponses du symposium. Symposium virtuel : Le symposium virtuel se déroule sur deux jours. Chaque groupe qui présente est associé à un autre groupe qui introduit et modère la discussion. Chaque personne du groupe d'animation a un rôle à jouer. Il y a un présentateur (qui joue le pitch vidéo préenregistré), un questionneur (qui assure que chaque personne a été interrogée), un enregistreur (qui surveille la fenêtre de chat zoom pour les questions), et un chronométreur (qui nous garde dans les temps). Tout d'abord, le présentateur joue le pitch vidéo préenregistré de 3 minutes ; ensuite, le groupe de présentation prend 5 minutes pour partager son écran et expliquer son poster de recherche ; ensuite, nous avons 17 minutes de questions et réponses modérées.
Communication : Nous communiquons de lecteur à étudiant (lecture traditionnelle) ; d'étudiant à étudiant (sessions de pause) ; et d'étudiant à lecteur (discussion plénière).
Éléments synchrones et asynchrones de l'enseignement :
L'ensemble du cours a été/est enseigné "de manière synchrone" (en direct). Tous les cours et exercices fondamentaux sont enregistrés et mis en ligne. Toutes les sessions de base -lorsque les étudiants fournissent un feedback- sont synchrones de par leur nature. Les éléments asynchrones de mon cours comprennent l'apprentissage par l'étudiant de la création d'une affiche de recherche et d'un pitch vidéo.
Soutien aux étudiants :
Les étudiants reçoivent un feedback régulier de ma part sur leur contenu pour le symposium. Évaluation : Cela a été fait avec un examen de session qui consistait en 75% d'examen écrit et 25% qui était la présentation de poster dans le symposium.
Description du cours
Concept général du cours avant la pandémie - pendant - après
Avant la pandémie, j'ai donné un cours intitulé "Thermodynamics and Energy Conversion in Microand Nanoscale Technologies". J'ai révisé ce cours de manière significative pour le printemps 2020, en lui donnant un nouveau titre, même si certains éléments sont restés les mêmes. Le cours est principalement destiné aux étudiants de master et de doctorat ainsi qu'aux étudiants de Bachelor qui se concentrent sur les défis énergétiques. Je commence par expliquer quels sont les grands défis du NEXUS eau-énergie et les solutions émergentes en termes de matériaux et de processus pour les relever. Inspirés par cela, nous nous plongeons ensuite dans les principes fondamentaux de la conception de ces matériaux/processus (semaines 1 à 10). Pendant cette période, les étudiants forment également un groupe (de trois à quatre étudiants), sélectionnent un article de recherche en accord avec le thème du cours (Nanotechnologie et le NEXUS de l'énergie de l'eau). Au cours de la semaine 10, ils réalisent une ébauche de leur poster et reçoivent un feedback de ma part et de celle de leurs pairs. Au cours de la semaine 11, ils réalisent un pitch vidéo et reçoivent un feedback de ma part et de celle de leurs pairs. Au cours de la même semaine, ils critiquent également leur poster et reçoivent les commentaires de leurs pairs à son sujet. Grâce à ce feed-back et à la pratique de la présentation et du don ainsi que de la réception du feed-back des pairs, ils sont ensuite en mesure d'organiser un symposium de deux jours.
Chaque groupe de présentation est jumelé avec un groupe de modération qui joue le pitch vidéo préenregistré, surveille le temps, et modère la session de questions-réponses.
J'étais très préoccupée par le fait que le symposium "virtuel" des étudiants serait peu fréquenté, sauf lorsque ce serait à leur tour de se présenter. J'ai donc décidé que les étudiants devaient jouer un rôle dans l'animation. Pour ce faire, j'avais besoin qu'ils voient comment je donnais mon feedback (verbal et écrit) et qu'ils s'exercent les uns avec les autres pendant plusieurs séances de cours et d'exercices. Ce changement vers plus d'interactivité (feedback des pairs) au détriment de cours plus traditionnels est une chose que j'ai faite pendant la pandémie pour sauver le symposium de fin de semestre..