Transformation des cours pratiques pratiques en laboratoires virtuels
La pandémie Corona a frappé les cours pratiques de biologie avec 400 étudiants au milieu des premières expériences. Ces cours sont conçus pour former les étudiants aux techniques communes et les préparer à la troisième année, qui est axée sur le travail expérimental dans les laboratoires de recherche. En quelques jours, D-BIOL a été en mesure de proposer un cours alternatif où l'accent a été déplacé de la manipulation d'expériences à la conception expérimentale et à l'évaluation critique des données. Pour ce faire, les enseignants des cours pratiques se sont associés au D-BIOL Center for Active Learning (CAL) pour concevoir des modules virtuels pour une variété de sujets dans différents domaines de la biologie, ce qui a abouti à 28 modules en ligne qui ont permis aux cours pratiques de première et deuxième année d'être suivis entièrement à distance. Cela n'a été possible que grâce à un travail d'équipe intensif et à une collaboration étroite entre les professeurs et l'équipe du CAL. Tandis que les enseignants définissaient le contenu du cours, le CAL a identifié des vidéos, des figures, des publications et des données appropriées, a rédigé des textes d'introduction et conçu des questions, et a combiné le matériel de manière didactiquement pertinente.
Mise en œuvre du cours pendant la période d'apprentissage à distance
Tous les cours pratiques du printemps 20 se sont déroulés via Moodle. Avant la journée pratique, les étudiants ont téléchargé des scripts, regardé de courtes vidéos et résolu des quiz en vue de la préparation des modules en ligne. Une journée pratique typique commençait par une séance de zoom où les professeurs présentaient le sujet et répondaient aux questions avant que les étudiants ne passent aux modules en ligne. Pendant qu'ils travaillaient sur les modules virtuels, les étudiants étaient soutenus par un chat et un forum sur Moodle qui étaient modérés par des étudiants PhD qui auraient normalement supervisé le travail pratique des étudiants. Les modules virtuels étaient composés de courts textes d'introduction, de vidéos expliquant les différentes étapes des techniques pratiques ou spécifiques, de quiz et de courtes questions de rédaction, et de différents ensembles de données à analyser pour chaque thème. Dans la mesure du possible, les étudiants ont été invités à formuler une hypothèse, à suggérer une configuration expérimentale appropriée, à discuter des résultats possibles des expériences ou à interpréter un ensemble de données donné. Un feedback a été donné aux étudiants soit immédiatement après avoir saisi leurs réponses sur Moodle (par exemple, en comparant avec une réponse modèle ou une figure, en regardant une vidéo), soit sur demande individuelle via le forum Moodle, soit lors d'une session Q/A Zoom à la fin de la journée pratique. Les étudiants ont également été encouragés à travailler sur les modules en équipe. Les sessions de zoom finales à la fin de la journée ont été organisées par les professeurs ou les assistants pour discuter des résultats, donner un feedback sur le travail des étudiants et clarifier les questions en suspens. La combinaison d'éléments synchrones (par ex., sessions de zoom, chat) et asynchrones (par ex., quiz de préparation, modules virtuels, forum) a permis aux étudiants de structurer leur journée individuellement et aux enseignants de réagir en temps réel aux questions et aux difficultés rencontrées sur la plateforme Moodle.
Au printemps 2021, alors que l'enseignement en face à face était à nouveau autorisé, les règles de distanciation imposaient de répartir les étudiants en horaires du matin et de l'après-midi pour former des groupes plus petits. Ici, les modules virtuels en ligne de l'année précédente ont été restructurés afin d'offrir des formats de "remote onboarding" → "on campus course" → "remote debriefing" pour chaque journée pratique. Les parties "sur le campus" ont bénéficié des modules de préparation en ligne car les étudiants se sont préparés au travail et se sont familiarisés en regardant des vidéos de la procédure et en discutant sur le forum. Bien qu'un cours virtuel ne remplace pas l'expérience pratique sur place, les étudiants ont reconnu la valeur ajoutée d'un programme en ligne d'accompagnement. Les modules virtuels resteront une partie intégrante des cours pratiques de D-BIOL au-delà de la pandémie actuelle de Covid-19. Nous pensons que cette manière structurée de concevoir et de mettre en œuvre des laboratoires virtuels peut être transférée à d'autres disciplines et sera également précieuse dans d'autres cadres d'enseignement, comme la formation de techniciens de laboratoire ou de professeurs d'école, ou dans des modules de formation continue axés sur des applications biotechnologiques ou biomédicales.
Exemple d'un des cours pratiques utilisant des laboratoires virtuels
Concept général du cours avant la pandémie - pendant - après
Concept de cours avant la pandémie
Les cours pratiques sont suivis par 400 étudiants au cours de leur première et deuxième année afin de les former aux techniques communes de laboratoire. Les cours pratiques ont suivi la configuration classique des cours de laboratoire d'introduction : en général, les étudiants travaillaient par groupes de 3-4 pour réaliser des expériences en suivant les protocoles et sous la supervision d'assistants. Les informations théoriques de base nécessaires pour les expériences sont fournies par un script et de courtes conférences d'introduction. Hormis le script, aucun matériel d'apprentissage supplémentaire n'a été fourni. Pour suivre le cours, les étudiants devaient recevoir une signature des assistants pour chaque pratique. La plupart du temps, il suffisait de suivre le script et de répondre aux questions du script pour passer le cours, tandis que certains jours, les étudiants devaient compléter la journée pratique en faisant une présentation ou en rédigeant un rapport.
Concept de cours pendant la pandémie
Le cours pratique du printemps 20 s'est déroulé entièrement en ligne sur Moodle. Une session de zoom a débuté chaque jour avant que les étudiants ne passent aux modules en ligne. Tout en travaillant en ligne, les étudiants ont été soutenus par un chat Moodle et un forum modéré par des assistants. Les modules en ligne consistaient en de courts textes, des vidéos expliquant les techniques, des quiz et des questions sur les essais, ainsi que des jeux de données pour l'analyse. Un feedback a été donné soit instantanément après avoir saisi les réponses dans Moodle, soit sur demande individuelle via le forum. Lors des sessions de zoom finales, les professeurs et les assistants ont discuté des résultats et des questions ouvertes. Pour suivre le cours, les étudiants devaient compléter tous les modules en ligne dans un certain laps de temps, qui était contrôlé via Moodle (fonction "Compléter l'activité"). Au printemps 2021, les modules en ligne ont été restructurés pour offrir des formats "remote onboarding" → "on campus course" → "remote debriefing" pour chaque journée pratique, ce qui permettait de diviser les étudiants en tranches horaires du matin et de l'après-midi et de former des groupes plus petits pour se conformer aux règles de sécurité.
The remote parts included Zoom sessions, videos, and online modules on Moodle supported by a forum.
Concept de cours après la pandémie
Les modules virtuels resteront une partie intégrante des cours pratiques D-BIOL au-delà de la pandémie actuelle. Nous allons étendre le format "remote onboarding" → "on campus course" → "remote debriefing", à partir du printemps 22. Alors que les 2/3 de la journée pratique seront consacrés à des activités manuelles, les étudiants prépareront et encadreront la pratique à l'aide de modules en ligne. La préparation comprendra le visionnage de vidéos sur les configurations expérimentales, la réponse à des questions et la résolution de quiz. Les cours d'introduction seront fournis sous forme de courtes vidéos et un forum sera disponible pour répondre aux questions. Pour les travaux pratiques, les étudiants de première année seront affectés à des horaires du matin et de l'après-midi, ce qui permettra de faire face à l'augmentation du nombre d'étudiants auxquels nous sommes confrontés dans les programmes de sciences naturelles. Des modules en ligne compléteront le travail pratique, par exemple en montrant des expériences qui ne peuvent pas être réalisées dans le cadre du cours pratique, en analysant des expériences ultérieures ou en appliquant des connaissances dans un nouveau contexte. Une réunion virtuelle viendra ponctuer chaque journée pratique. Cette combinaison d'activités synchrones et asynchrones offre une grande flexibilité et permettra aux enseignants de répondre en temps réel aux questions qui se posent pendant la phase de préparation. Cela créera davantage d'opportunités d'interactions entre les étudiants, les assistants et les enseignants, et motivera l'engagement des étudiants dans les sujets autres que le temps qu'ils passent sur les expériences réelles.