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Lignes directrices sur l’apprentissage par projet pour les étudiants en sciences de la santé : une analyse à l’aide d’exploration de données et de techniques qualitatives

Published: December 9, 2022 doi: 10.3791/63601
Automatic Translation
1, 2, 3, 4
1Department of Health Sciences, University of Burgos, 2Department of Education Sciences, University of Burgos, 3Department of Geography, History and Communication, University of Burgos, 4Department of Philology, University of Burgos

Summary

Nous présentons ici un protocole d’analyse comportementale d’une méthodologie d’apprentissage par projet pour les étudiants en sciences de la santé (20-56 ans). Le protocole facilite la comparaison des performances des participants en e-Learning par rapport au blended-Learning (b-Learning) grâce à un outil de suivi. Les résultats sont analysés à l’aide d’exploration de données éducatives et de techniques qualitatives.

Abstract

Les leaders académiques du monde entier encouragent l’utilisation de méthodologies actives dans l’enseignement, en particulier dans l’enseignement supérieur. La raison en est que les changements sociaux se produisent à un rythme toujours croissant, et ils exigent que les élèves et les enseignants développent des compétences numériques. Ceci est particulièrement important pour les diplômes en sciences de la santé, dans lesquels les futurs diplômés doivent avoir des compétences efficaces en résolution de problèmes. Pour répondre à ce défi, l’utilisation d’une méthodologie d’apprentissage par projet (PBL), ainsi que diverses techniques de suivi basées sur l’utilisation de l’exploration de données éducatives (EDM) et de méthodes mixtes, fourniront aux enseignants des informations sur l’efficacité de la méthodologie et guideront la mise en œuvre de réponses éducatives personnalisées.

Cette étude fournit un protocole pour l’application de la méthodologie PBL dans les modalités d’enseignement de l’apprentissage en ligne et de l’apprentissage mixte (b-Learning) pour les étudiants en sciences de la santé qui étudient l’ergothérapie dans l’enseignement supérieur. En outre, les techniques statistiques d’analyse de la covariance et de l’apprentissage non supervisé permettent de détecter les différences entre les deux modalités d’enseignement, spécifiant ainsi leur efficacité en termes de variables liées aux modèles comportementaux, à la performance et à la satisfaction. La visualisation des données aide également à comprendre les aspects qualitatifs du processus d’apprentissage. Ces données aideront les enseignants à produire des propositions plus efficaces pour la mise en œuvre de la méthodologie PBL basée sur le contexte du processus d’enseignement-apprentissage. Par conséquent, ce protocole offre de nombreuses ressources et matériels pour aider les enseignants à mettre en œuvre la méthodologie PBL dans les méthodes d’enseignement e-Learning et b-Learning.

Introduction

Caractéristiques de la méthodologie d’apprentissage par projet
De nos jours, les professionnels de divers secteurs sont confrontés à de nombreux défis (techniques, sociopolitiques et économiques) découlant de la mondialisation dans des domaines variés, tels que l’environnement1. Ces problèmes influent sur la propagation mondiale des maladies, réduisant ainsi les ressources, augmentant la pauvreté et nécessitant la responsabilité de créer des sociétés durables1. Les experts de la santé ont le potentiel et les compétences nécessaires pour assurer la viabilité des communautés en faisant progresser les stratégies et les techniques de soins à grande échelle tout en contribuant à l’amélioration de la qualité de viedes personnes 2. Les Nations Unies ont souligné la nécessité de relever ces défis avec la participation active de tous les pays à ses objectifs de développement durable (ODD) 1. Les activités des professionnels de la santé peuvent être liées à bon nombre des objectifs proposés. Par conséquent, ceux qui forment les étudiants en santé doivent acquérir des approches pédagogiques qui aident les étudiants à acquérir les compétences qui leur permettront de faire face à ces nouveaux défis 1,2.

Parmi les différentes méthodologies pédagogiques existantes, l’apprentissage par projet (PBL)3 se distingue comme une méthodologie qui aide les étudiants à développer les compétences dont ils auront besoin pour faire face de manière sûre et efficace aux défis futurs de leur profession 3. PBL est une approche pédagogique innovante qui surmonte les limites des méthodologies traditionnelles en transformant le processus d’enseignement-apprentissage pour faire des étudiants les protagonistes de leur propre apprentissage. Ce changement aide les élèves à acquérir des compétences en résolution de problèmes dans des contextes réels4. L’APP est basée sur la production par l’enseignant de questionsde recherche 5 qui sont incluses dans des scénarios pratiques liés à la discipline. Les étudiants doivent résoudre les problèmes dans des groupes collaboratifs. L’objectif final est l’acquisition de connaissances (conceptuelles, procédurales et comportementales) par le travail de groupe dans la résolution de la tâche ou du problème6.

Cette approche trouve son origine dans les domaines de l’éducation et de la psychologie constructiviste, et depuis ces débuts, elle a été adaptée à différentes disciplines6. Cependant, la mise en œuvre de cette méthodologie peut être affectée par un manque de ressources et d’infrastructures éducatives, et pour cette raison, un modèle hybride est parfois utilisé qui combine l’enseignement traditionnel avec PBL 7,8. Cependant, ces modèles ont montré des limites dans l’expérience d’apprentissage1. Pour cette raison, il est important de développer des protocoles pédagogiques qui guident et facilitent l’utilisation et l’interprétation de ces méthodologies. De plus, au cours des dernières années, la méthodologie PBL a été mise en œuvre par le biais de plateformes d’apprentissage virtuel - Learning Management Systems (LMS)9 - dans ce qu’on appelle l’apprentissage en ligne par projet (OPBL)10.

Méthodologie d’apprentissage par projet pour les étudiants universitaires dans le domaine des sciences de la santé
Le protocole est important pour aider les enseignants à appliquer ces méthodologies et à interpréter les résultats découlant du processus d’enseignement et d’apprentissage9. Le protocole peut être utilisé du début de la scolarité à l’enseignement supérieur et peut être adapté à différentes conditions mentales, physiques et socio-économiques11. Le protocole présenté met l’accent sur le travail avec les étudiants universitaires en sciences de la santé. Le modèle d’enseignement est basé sur l’organisation de l’apprentissage autour de projets préparés par l’enseignant, qui sert de stimulus initial, et à partir de ce cadre, l’élève devient le centre principal de son propre apprentissage11. L’approche est un moyen actif, complet et constructif pour les étudiants d’acquérir des compétences de base (conceptuelles, procédurales et comportementales) qui sont étroitement liées à leur future pratique professionnelle 4,12.

Les méthodes d’apprentissage sont combinées pour stimuler l’acquisition de compétences cognitives et métacognitives liées aux connaissances conceptuelles et procédurales 4,13,14, qui contribuent toutes à ce que les élèves développent la pensée critique, une motivation accrue envers l’apprentissage et l’autonomie dans la prise de décision et la résolution de problèmes 13 . Cependant, l’une des clés de l’application réussie de cette méthodologie est que les projets préparés par l’enseignant doivent être directement liés à la pratique réelle, et les étudiants doivent être autonomes dans la façon dont ils abordent les problèmes sur la base de directives initiales minimales 4,9. Cela signifie que les enseignants doivent définir clairement les outils d’évaluation des compétences des élèves et leur donner des conseils sur les critères d’évaluation qui seront utilisés pour façonner l’APP, ainsi que pour évaluer la qualité de l’évaluation15,16. De plus, les élèves bénéficient de la collaboration avec leurs pairs pour apprendre à argumenter et à s’affirmer par le débat, développant ainsi des compétences en communication et en travail d’équipe 4,16.

L’objectif principal pour les étudiants universitaires est d'«apprendre à apprendre » en relevant les défis que l’enseignant se fixe pour faciliter l’acquisition de ces compétences14 (qui seront ensuite mises en œuvre dans la vie professionnelle future des étudiants). Les résultats de l’utilisation de cette méthodologie indiquent qu’elle encourage l’autonomie dans l’apprentissage et la résolution de problèmes pratiques4. Un avantage supplémentaire de cette méthodologie est qu’elle est très efficace pour aider les étudiants à acquérir des compétences, en particulier en sciences de la santé, en enseignement en ligne et en apprentissage mixte (b-Learning)17,18,19. Cela est devenu particulièrement important en raison de la pandémie de COVID-1920,21.

Les éléments communs de l’APP peuvent être résumés comme suit : (1) premièrement, les concepts liés au projet sont expliqués aux étudiants (dans les environnements d’enseignement en ligne, des expériences d’apprentissage inversées peuvent être utilisées); 2° le plan de projet est défini et analysé; 3° un examen de la théorie à l’appui est effectué et un plan est élaboré pour aider à comprendre l’objet de l’étude; 4° des objectifs et des questions sont proposés pour résoudre le problème; 5) les solutions possibles sont formulées et les options les plus viables sont évaluées; 6° ces solutions sont mises en œuvre; 7° les résultats sont communiqués; (8) une réflexion critique est menée, une rétroaction est fournie et le processus est évalué, y compris la suggestion de nouvelles questions; et (9) le processus est terminé par la présentation de l’œuvre 4,6,13.

Il faut également garder à l’esprit que tous les étudiants ne réagissent pas de la même manière à ce type de méthodologie. Les élèves qui participent plus activement à leur apprentissage, ceux qui sont plus critiques et ceux qui ont de meilleures compétences relationnelles ont tendance à obtenir de meilleurs résultats22. Il est également possible que les élèves habitués aux méthodes d’apprentissage traditionnelles se sentent frustrés. C’est pourquoi les étudiants devraient recevoir des règles de travail claires et un calendrier pour la mise en œuvre des phases du projet dès le début8. Comme il a été mentionné ci-dessus, l’APP a été largement utilisée dans les diplômes en sciences de la santé, et il existe de nombreuses preuves à l’appui de sa documentation 18,23,24. Cependant, certains aspects qui pourraient être améliorés ont été identifiés, qui sont liés aux séminaires sur les compétences cliniques et à la diffusion de l’expérience dans la communauté scientifique25,26.

Cette méthodologie semble donner de meilleurs résultats pour les diplômes comportant une proportion plus élevée de stages (par exemple, soins infirmiers par rapport à la médecine, ergothérapie par rapport à la psychologie ou à la nutrition)3. En outre, des études récentes ont suggéré de mettre en œuvre la méthodologie PBL par le biais de projets de formation conjoints entre différents degrés pour travailler sur l’interaction dans des contextes réels. L’objectif serait l’acquisition de compétences multidisciplinaires et interdisciplinaires27,28. Cependant, pour bien mettre en œuvre ce type de méthodologie, le personnel enseignant doit être qualifié pour le mettre en œuvre, et les étudiants doivent développer une pensée critique et divergente à l’égard de la pratique clinique, en particulier dans le cas des sciences de la santé 3,15,18,29.

Un autre aspect important de la mise en œuvre est la nécessité d’évaluer la satisfaction des étudiants à l’égard de la formation en méthodologie PBL et d’analyser leurs idées d’amélioration 19,30,31. Plus précisément, il a été rapporté que les étudiants en ergothérapie ont trouvé cette méthodologie essentielle à leur apprentissage, car elle leur permet d’apprendre à résoudre des problèmes similaires à ceux auxquels ils seront confrontés dans leur vie professionnelle, ce qui renforce leur motivation31. De même, une étude longitudinale qui a débuté en 1993 - dans laquelle un modèle hybride d’APP a été évalué chez des étudiants en ergothérapie - a démontré que les étudiants avaient une opinion très positive de l’apprentissage en groupe pour leur future pratique professionnelle7. Une autre étude sur les étudiants en ergothérapie a révélé un degré élevé de satisfaction à l’égard de la méthodologie. En effet, les étudiants pensent que cette façon d’apprendre les aide à acquérir des connaissances par la pratique et leur permet de réagir de manière appropriée dans leur futur travail13.

En résumé, l’utilisation de la méthodologie PBL dans les cours de sciences de la santé est essentielle à l’acquisition de compétences professionnelles par les étudiants. Diverses études ont indiqué les étapes à suivre pour prioriser les interventions et la conception du matériel permettant d’obtenir un apprentissage efficace et satisfaisant. Par conséquent, il est très important de surveiller les processus d’apprentissage des élèves pour détecter les problèmes d’apprentissage précoces ou potentiels et les résoudre. Des techniques d’exploration de données éducatives (EDM) et d’analyse à méthodes mixtes devraient être utilisées pour le suivi, dont les principes fondamentaux essentiels sont discutés ci-dessous.

Techniques d’exploration de données éducatives
Lorsque les LMS sont utilisés dans des modèles d’enseignement e-Learning ou b-Learning, une série de journaux ou de fichiers journaux sont générés qui capturent chacune des interactions entre l’élève et l’enseignant. Ces journaux sont des preuves des comportements d’apprentissage et peuvent être analysés à l’aide des techniques EDM ou Learning Analytics (LA)32. Ces techniques permettent à l’enseignant d’apprendre quelle interaction entre élèves existe, quelle est la quantité d’interaction existante et quelle est la qualité de l’interaction33. En particulier, les techniques d’EDM facilitent la découverte des comportements d’apprentissage des élèves et de leurs interactions4. Les techniques EDM peuvent être utilisées pour étudier différents profils35,36 (orientés vers les étudiants ou orientés vers les éducateurs).

L’objectif final est de fournir une rétroaction pour l’enseignement, d’évaluer la structure du contenu du cours, d’analyser les éléments qui ont été efficaces dans les processus d’apprentissage, de classer le type d’étudiants et d’identifier les besoins en matière d’orientation et de suivi de l’apprentissage. Cela aide à déterminer les modèles d’apprentissage les plus courants de chaque élève et la fréquence des erreurs, qui peuvent ensuite être utilisés pour adapter les réponses éducatives les plus appropriées. L’une des choses pour lesquelles les techniques EDM peuvent être utilisées est de surveiller les processus d’apprentissage des étudiants pour offrir une aide appropriée via le mentorat. Les techniques de GED comprennent les techniques d’apprentissage supervisé (techniques de prédiction ou de classification)37 et les techniques d’apprentissage non supervisé 36 (techniques de regroupement)38. L’utilisation de techniques EDM dans des processus d’enseignement qui incluent des méthodologies d’enseignement actives, telles que l’APP, s’est avérée très efficace pour étudier le comportement individuel des élèves et le comportement des élèves dans les groupes collaboratifs10.

L’application de techniques d’analyse qualitative assistée par ordinateur
Au cours des deux dernières décennies, des techniques quantitatives et qualitatives, ou une combinaison des deux, ont été appliquées à la recherche dans ce que l’on a appelé des méthodes mixtes39. L’utilisation de méthodes mixtes pour l’analyse des données est particulièrement utile lorsqu’il s’agit de problèmes d’analyse complexes, tels que le suivi des comportements d’apprentissage des étudiants. L’utilisation de ces méthodes permet de transformer des données qualitatives, telles que les commentaires des étudiants à partir de questions ouvertes dans une enquête, en données qualitatives, et l’analyse des données avec différentes techniques de visualisation des données40. Une variété de logiciels d’analyse qualitative de données assistée par ordinateur (CAQDAS) peuvent être utilisés pour faciliter la transformation et l’analysedes données 41.

Un résumé de la procédure d’enseignement à travers la méthodologie PBL, l’analyse des comportements d’apprentissage, l’utilisation de l’EDM et les techniques d’analyse qualitative assistée par ordinateur est présenté à la figure 1.

Figure 1
Figure 1 : Travaux d’APP et utilisation de techniques d’EDM et d’analyse qualitative assistée par ordinateur. Collecte et traitement des données en appliquant des techniques d’EDM et d’exploration de texte dans des environnements d’enseignement e-Learning et b-Learning. Abréviations : PBL = apprentissage par projet; EDM = Exploration de données éducatives; DB = base de données; e-Learning = cours en ligne; b-Learning = cours mixtes (cours en ligne et cours physiques). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Trois questions de recherche ont été posées dans cette étude : QR1 : Y a-t-il des différences significatives dans les résultats d’apprentissage et la satisfaction des étudiants en sciences de la santé qui étudient l’ergothérapie selon que la méthodologie PBL est mise en œuvre par l’apprentissage en ligne ou par l’apprentissage b, compte tenu des effets des connaissances antérieures des étudiants? QR2 : Les groupes de participants trouvés correspondent-ils aux résultats d’apprentissage, aux comportements d’apprentissage et à la satisfaction perçue en fonction de la modalité d’enseignement (apprentissage en ligne ou apprentissage en ligne)? QR3 : Les suggestions des étudiants pour l’amélioration de la méthodologie PBL sont-elles différentes selon la modalité d’enseignement, e-Learning versus b-Learning ?

Le protocole suivant peut être utilisé par les enseignants en soins de santé et peut également être modifié pour travailler avec les étudiants dans d’autres domaines de connaissances.

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Protocol

Ce protocole a été exécuté conformément aux règles de procédure du Comité de bioéthique de l’Université de Burgos (Espagne) numéro IO 03/2022. Avant de participer, les répondants ont été pleinement informés des objectifs de la recherche et ont donné leur consentement éclairé. Ils n’ont reçu aucune compensation financière pour leur participation.

1. Recrutement des participants

  1. Recruter des participants adultes âgés de 20 à 56 ans dans deux groupes (étudiants et enseignants) dans l’enseignement supérieur, en particulier les étudiants de premier cycle en ergothérapie.
    NOTE: Le tableau 1 présente la liste des étudiants ventilée par modalité d’enseignement et par âge et sexe. La méthodologie PBL a été utilisée à deux périodes différentes de la pandémie de COVID-19 : l’état d’urgence avec confinement complet (l’enseignement devait se faire via e-Learning en raison du confinement total) et l’état d’urgence avec confinement partiel (seuls les étudiants testés positifs à la COVID-19 ou ayant été en contact direct avec une personne testée positive étaient confinés ; dans ce cas, b-L’apprentissage a été appliqué).

Tableau 1 : Caractéristiques de l’échantillon. Caractéristiques de l’échantillon (âge, sexe) dans les deux groupes (méthode d’enseignement e-Learning vs méthode d’enseignement b-Learning). Abréviations : e-Learning = cours en ligne; b-Learning = classes mixtes (cours en ligne et cours physiques); M âge = âge moyen; Âge écart-type = Âge de l’écart-type. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

2. Procédure expérimentale

  1. Séance 1 : Recueillir les consentements et informer les participants
    1. Recueillir un consentement éclairé, des données personnelles et des connaissances de base.
    2. Au cours de la première semaine d’enseignement, informer les stagiaires sur les objectifs de l’étude et sur la collecte, le traitement et le stockage des données. Si les élèves acceptent de participer, demandez-leur de signer un formulaire de consentement éclairé.
      REMARQUE : La participation à cette étude était volontaire et il n’y a pas eu de compensation financière. Cet aspect assure la motivation vers l’exécution de la tâche sans facteurs de conditionnement économique.
  2. Séance 2 : Évaluer les connaissances antérieures des étudiants
    1. Au cours de la première semaine d’enseignement, demandez aux étudiants de remplir un questionnaire sur leurs connaissances antérieures des concepts de base de la matière. Notez les réponses aux questions fermées de manière dichotomique ou sur une échelle de type Likert de 1 à 5 (tableau 2).
      REMARQUE: Le questionnaire sur les connaissances préalables contient des questions fermées liées à la méthodologie à appliquer dans le sujet, ce qui, dans ce cas, comprend des assistants vocaux personnalisés pour signaler les événements du cours, des systèmes de rétroaction automatique axés sur les processus, des laboratoires virtuels, des expériences de classe inversée et PBL. Le questionnaire a été appliqué de manière anonyme via la plate-forme d’apprentissage UBUVirtual, qui est un environnement Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) et a été rempli par les étudiants en ligne. Le questionnaire de cette étude avait un indice de fiabilité alpha de Cronbach de α = 0,88 pour l’échelle globale et α = 0,87-0,89 pour chacun des éléments si l’élément était supprimé. Le questionnaire comprend également une question ouverte sur la motivation de l’élève envers le sujet.
  3. Séance 3 : Informer les étudiants sur la méthodologie d’enseignement par projet et les différentes ressources à utiliser
    1. Fournir aux étudiants un guide sur la façon dont l’APP sera exécutée ainsi que des rubriques pour l’évaluation du projet et la présentation du projet.
    2. Informer les étudiants sur les ressources technologiques d’apprentissage avancées disponibles (assistants vocaux intelligents, rétroaction personnalisée axée sur les processus, laboratoires virtuels, questionnaires avec rétroaction sur la qualification, expériences de classe inversée et expériences PBL).
      REMARQUE : Les étudiants ont accès à un document détaillant la méthodologie de l’APP (voir l’annexe 1 du matériel supplémentaire) et à deux rubriques pour réaliser le projet et le présenter (voir l’annexe 2 du matériel supplémentaire).
      1. Assurez-vous que, dans le groupe e-Learning, les étudiants sont assistés par un assistant vocal intelligent qui les informe sur les événements du cours.
      2. Dans le groupe b-Learning, n’utilisez pas cette ressource, mais demandez aux participants de réaliser le projet dans un laboratoire de simulation physique et pas seulement virtuellement, comme dans le cas du groupe e-learning.
  4. Séance 4 : Choix de l’étude de cas
    1. Organisez les élèves en groupes de deux à cinq participants et demandez à chaque groupe de choisir parmi une série de cas pratiques liés à différents troubles du développement (physiques, psychologiques ou sensoriels) chez les enfants âgés de 0 à 6 ans.
      REMARQUE : Les études de cas comprennent des données tirées des antécédents cliniques (un exemple se trouve à l’annexe 3 du document supplémentaire).
  5. Séance 5 : Description de la portée de l’intervention du projet
    1. Demandez à chaque groupe de préparer une introduction décrivant le type de service dans lequel ils mettront en œuvre leur projet (ils peuvent choisir entre une intervention dans le domaine de la santé, de l’éducation, des groupes de patients ou des services privés dans le cadre des soins précoces).
      NOTE: Les étudiants élaborent les œuvres de manière créative; certains exemples peuvent être consultés à l’annexe 4 des documents supplémentaires.
  6. Séance 6 : Description des professionnels travaillant dans la zone d’intervention
    1. Demandez à chaque groupe de décrire le rôle des professionnels qui interviendront, ainsi que la structure relationnelle qui sera appliquée, encourageant le travail interdisciplinaire.
  7. Séance 7 : Description de l’étude de cas d’intervention
    1. Demandez à chaque groupe de décrire les caractéristiques de la pathologie ou du trouble du développement.
  8. Séance 8 : Création du programme d’intervention
    1. Demandez à chaque groupe de préparer différentes phases du programme d’intervention qui abordent les éléments suivants : une évaluation initiale de l’utilisateur, les indicateurs d’évaluation proposés basés sur les résultats de l’évaluation initiale, la procédure d’intervention proposée pour atteindre le développement des compétences ou des comportements chez les enfants, le matériel requis pour l’intervention, une proposition des activités de généralisation, et un plan de suivi de l’intervention.
      1. Dans les laboratoires virtuels, demandez à l’enseignant d’aider les étudiants du groupe e-Learning.
        NOTE. Pour un exemple de l’aide fournie aux étudiants en apprentissage en ligne dans les laboratoires virtuels, voir le matériel supplémentaire à l’annexe 5.
      2. Réaliser cette partie du projet via des cours pratiques dans le centre de simulation pour le groupe b-Learning.
  9. Séance 9 : Production d’un document de projet
    1. Demandez à chaque groupe de fournir un document expliquant le projet créé pour le cas pratique choisi.
      REMARQUE : Le projet est évalué à l’aide de la rubrique d’évaluation de l’élaboration du projet (voir l’annexe 2 des documents supplémentaires).
  10. Séance 10 : Présentation du projet
    1. Demandez à chaque groupe de présenter le projet sur le cas pratique qu’ils ont choisi.
      NOTE: La présentation est donnée à leurs camarades de classe et au professeur.
    2. Évaluez la présentation. Effectuer l’évaluation de la présentation conformément à la grille d’évaluation de la présentation (voir l’annexe 2 du matériel supplémentaire).
  11. Séance 11 : Suivi des travaux des étudiants
    1. Évaluer l’interaction des groupes d’étudiants sur la plateforme UBUVirtual via l’outil du logiciel de suivi du comportement des élèves41 , qui permet d’analyser l’interaction des étudiants individuellement (Figure 2) et en groupes (Figure 3).
    2. Pour effectuer une analyse de groupe : Cliquez sur l’icône de groupe > Groupe 01 > sélectionnez Tous les journaux >. Sélectionnez Composants > Sélectionnez Tous pointant dans Visual Analytics , puis sélectionnez Carte thermique. Cela générera une carte thermique qui permettra d’analyser l’interaction individuellement, comme le montre la figure 2.
    3. Pour effectuer l’analyse individuelle : Cliquez sur Sélectionner toutes les comparaisons >. Sélectionnez Journaux > composants. Ensuite, cliquez sur Sélectionner tout pointant dans Visual Analytics et sélectionnez Carte thermique. Cela générera une carte thermique qui permettra d’analyser l’interaction en tant que groupe, comme le montre la figure 3.
    4. Utilisez l’outil pour déterminer les interactions de chaque élève individuellement (figure 4) et au sein d’un groupe (suivez les étapes 2.11.2 et 2.11.3).
  12. Séance 12 : Évaluation de la satisfaction des élèves à l’égard de l’apprentissage par projet
    1. Demandez à chaque étudiant de remplir un sondage d’opinion sur sa satisfaction à l’égard du travail d’APP à la fin du cours (tableau 3).
      REMARQUE : Le sondage sur la satisfaction de l’APP comprend 17 questions à réponse fermée mesurées sur une échelle de type Likert de 1 à 5 et deux questions à réponse ouverte. L’indice de fiabilité alpha de Cronbach dans cette étude était de α = 0,89 pour l’échelle globale et α = 0,88-0,91 pour chaque élément si l’élément était retiré.
  13. Séance 13 : Analyse des données
    1. Pour la première question (QR1 : Y a-t-il des différences significatives dans les résultats d’apprentissage et la satisfaction des étudiants en sciences de la santé qui étudient l’ergothérapie selon que la méthodologie de l’APP est mise en œuvre par apprentissage en ligne ou par apprentissage b, compte tenu des effets des connaissances antérieures des étudiants?), importez toutes les données de la feuille de calcul dans le programme statistique, SPSS42 : élaboration de l’APP (LOEPBL), présentation de l’APP (LOEXPBL), total des acquis d’apprentissage (LOT), obtention de l’accès LMS (LMSA), satisfaction des étudiants à l’égard de l’enseignement (SPBL), variable indépendante (type de modalité e-Learning, c’est-à-dire année de mise en œuvre de l’enseignement, et covariable (connaissances préalables).
      1. Faites-le à la fois pour les groupes de modalités d’enseignement e-Learning versus b-Learning (pendant la première année de la pandémie de COVID-19 avec enseignement en ligne) et pour le b-Learning (pendant la deuxième année de la pandémie de COVID-19 avec un enseignement mixte, en partie en personne et en partie en ligne).
      2. Réaliser un ANCOVA avec des effets fixes (modalité d’enseignement : e-Learning vs. b-Learning) et la covariable (connaissances préalables).
      3. Sélectionnez Analyse multivariée et incluez les variables dépendantes (LOEPBL, LOEXPBL, LOT, LMSA et SPBL), la variable indépendante (le type de modalité d’enseignement pour le b-Learning) et la covariable (connaissances préalables).
      4. Estimez les moyennes marginales et effectuez l’analyse ANCOVA en appuyant sur le bouton OK .
    2. Pour la deuxième question (QR2 : Les groupes de participants trouvés correspondent-ils aux résultats d’apprentissage, aux comportements d’apprentissage et à la satisfaction perçue en fonction de la modalité d’enseignement [apprentissage en ligne ou apprentissage b]?), effectuez les étapes suivantes :
      1. Sélectionnez Analyse de cluster moyenne , puis les variables LOEPBL, LOEXPBL, LOT, LMSA et SPBL. Ensuite, sélectionnez Appartenance au cluster , puis faites une pause très légère, cliquez sur Continu et faites une pause très légère à nouveau. Sélectionnez Centres de cluster initiaux > table ANOVA > informations de cluster pour chaque cas. Ensuite, sélectionnez Continuer.
      2. Sélectionnez le tableau croisé entre les données trouvées pour l’appartenance au cluster et les groupes de modalité d’enseignement e-Learning versus b-Learning. Pour Row, sélectionnez la variable Year (le type de modalité e-learning, c’est-à-dire l’année de mise en œuvre de l’enseignement). Pour Colonne, sélectionnez le numéro de cluster du cas.
      3. Effectuez une analyse de cluster à l’aide d’un logiciel de visualisation. Pour ce faire, importez les données dans le logiciel de visualisation et sélectionnez Heat Map > Radviz. Mettre en œuvre la visualisation des clusters avec les différentes variables étudiées par rapport à la relation avec la modalité d’enseignement utilisée.
        REMARQUE : Le logiciel gratuit d’exploration de données43 (voir le tableau des matériaux) a été utilisé pour cette analyse.
    3. Pour la troisième question (QR3 : Les suggestions des étudiants pour l’amélioration de la méthodologie PBL sont-elles différentes selon la modalité d’enseignement, e-Learning versus b-Learning?), effectuez les étapes suivantes.
      1. Effectuer une analyse qualitative des réponses ouvertes trouvées dans l’échelle de satisfaction PBL13 pour les deux groupes d’apprentissage en ligne par rapport à l’apprentissage en ligne à l’aide d’un logiciel d’analyse de données qualitatives44. Importer dans le logiciel les réponses aux questions ouvertes obtenues sur la satisfaction des étudiants avec l’enseignement (SPBL).
      2. Sélectionnez Catégoriser les réponses des étudiants dans les deux modalités d’enseignement, e-Learning versus b-Learning.
      3. Sélectionnez l’analyse Groupe Document (modalité d’enseignement : e-Learning vs. b-Learning).
      4. Sélectionnez Diagramme Sankey.
      5. Exportez les résultats dans un tableur.
        REMARQUE : Tout d’abord, les réponses aux questions ouvertes ont été classées dans chaque groupe de modalités d’enseignement (apprentissage en ligne ou apprentissage en ligne), et une analyse de fréquence a été effectuée sur les réponses par groupe et par catégorisation. Les résultats ont été visualisés à l’aide d’un diagramme de Sankey. Cela a été fait à l’aide d’un logiciel d’analyse de données qualitatives44 (voir le tableau des matériaux)

Tableau 2 : Questionnaire sur les connaissances préalables13. Questions ouvertes et fermées du questionnaire sur les connaissances antérieures. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Tableau 3 : Échelle de satisfaction à l’égard de l’APP13. Questions ouvertes et fermées de l’échelle de satisfaction de l’APP. Abréviation : PBL = apprentissage par projet. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Figure 2
Figure 2: Analyse du comportement d’un seul élève sur la plateforme UBUVirtual. Carte thermique des comportements effectués par l’élève sur la plateforme d’apprentissage virtuelle. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3: Analyse de tous les comportements des étudiants sur la plateforme UBUVirtual. Analyse des comportements d’apprentissage effectués par les étudiants sur la plateforme d’apprentissage virtuelle en ce qui concerne l’achèvement des tâches. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4
Figure 4: Analyse du comportement des élèves dans un groupe sur la plateforme UBUVirtual. Analyse des comportements d’apprentissage effectués par les étudiants en groupes de travail sur la plateforme d’apprentissage virtuelle en ce qui concerne l’achèvement des tâches. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

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Representative Results

Les 98 participants recrutés pour la présente étude étaient des étudiants de premier cycle en ergothérapie âgés de 21 à 56 ans (tableau 1). Le protocole a été testé pendant 2 années académiques à l’Université de Burgos. L’exécution du protocole est résumée dans le tableau 4.

Tableau 4 : Résumé de l’application du protocole d’apprentissage par projet pour les étudiants universitaires. Abréviation : LMS = Learning Management Systems. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

La première question de recherche (QR1) était la suivante : y a-t-il des différences significatives dans les résultats d’apprentissage et la satisfaction des étudiants en sciences de la santé qui étudient l’ergothérapie selon que la méthodologie PBL est mise en œuvre via l’apprentissage en ligne ou l’apprentissage b, compte tenu des effets des connaissances antérieures des étudiants?

Comme le montre le tableau 5 , il y avait des différences significatives dans les scores d’élaboration (LOEPBL), le groupe e-Learning obtenant des scores plus élevés. Le groupe b-Learning a obtenu de meilleurs résultats en présentation (LOEXPBL) et en accès LMS (LMSA). Aucune différence significative n’a été observée dans les résultats d’apprentissage totaux (LOT), et aucun effet n’a été observé pour les connaissances antérieures en tant que covariable.

Tableau 5 : ANCOVA d’un facteur à effets fixes (modalité d’enseignement, e-Learning vs b-Learning), de la covariable (niveau de connaissances antérieures) et de la valeur de l’effet, η2. ANCOVA d’un facteur à effets fixes (modalité d’enseignement, e-Learning vs b-Learning), de la covariable (niveau de connaissances antérieures) et de la valeur de l’effet, η2. Abréviations : PBL = apprentissage par projet; LOEPBL = élaboration de PBL; LOEXPBL = présentation de PBL; LOT = total des résultats d’apprentissage; LMS = Systèmes de gestion de l’apprentissage; LMSA = accès LMS; SPBL = satisfaction à l’égard de l’APP; e-Learning = cours en ligne; b-Learning = classes mixtes (cours en ligne et cours physiques); M = moyenne; ET = écart-type; ANCOVA = analyse de la covariance. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

La deuxième question de recherche (QR2) était la suivante : les groupes de participants trouvés correspondent-ils aux résultats d’apprentissage, aux comportements d’apprentissage et à la satisfaction perçue en fonction de la modalité d’enseignement (e-Learning vs b-Learning)?

Deux groupes ont été trouvés dans lesquels des différences ont été détectées dans les différentes variables, mais il n’a pas été possible d’établir que l’une était supérieure à l’autre dans toutes les variables (tableau 6).

Tableau 6 : Centres de regroupement finaux. Abréviations : PBL = apprentissage par projet; LOEPBL = élaboration de PBL; LOEXPBL = présentation de PBL; LOT = total des résultats d’apprentissage; LMS = Systèmes de gestion de l’apprentissage; LMSA = accès LMS; SPBL = satisfaction à l’égard de l’APP. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Par la suite, un tableau croisé a été préparé entre les valeurs des groupes d’appartenance attribués à chaque participant par rapport à la variable de modalité d’enseignement (e-Learning vs b-Learning) (tableau 6) et le pourcentage d’appartenance à chacun des groupes. Un coefficient de contingence de C = 0,40, p < 0,001, a été obtenu (tableau 7).

Tableau 7 : Tableau croisé des participants par numéro de groupe Abréviations : e-Learning = cours en ligne; b-Learning = cours mixtes (cours en ligne et cours physiques). Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

En outre, une ANOVA a été réalisée entre les groupes pour les variables d’élaboration (LOEPBL), de présentation (LOEXPBL), de résultats d’apprentissage totaux (LOT), d’accès LMS (LMSA) et de satisfaction des élèves à l’égard de l’enseignement (SLPBL). Des différences significatives ont été constatées dans la présentation (LOEXPBL, p = 0,03) et l’accès au LMS (LMSA, p < 0,001) (voir le tableau 8).

Tableau 8 : Grappes d’ANOVA. Abréviations : PBL = apprentissage par projet; LOEPBL = élaboration de PBL; LOEXPBL = présentation de PBL; LOT = total des résultats d’apprentissage; LMS = Systèmes de gestion de l’apprentissage; LMSA = accès LMS; SPBL = satisfaction à l’égard de l’APP; df = degrés de liberté; ANOVA = analyse de la variance. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Une analyse visuelle par grappes a été réalisée au moyen de la technique k-means à l’aide du logiciel de visualisation43, en prenant la modalité d’enseignement, e-Learning versus b-Learning, comme variable par rapport aux différentes variables étudiées : élaboration (LOEPBL), présentation (LOEXPBL), résultats totaux d’apprentissage (LOT), accès au LMS (LMSA) et satisfaction des étudiants à l’égard de l’enseignement (SPBL) (Figure 5).

Figure 5
Figure 5 : Analyse par grappes des variables LOEPBL, LOEXPBL, LOT, LMSA et SPBL par rapport à la variable « Modalité d’enseignement, e-Learning versus b-Learning ». Visualisation des clusters trouvés par rapport aux variables LOEPBL, LOEXPBL, LOT, LMSA et SPBL. Abréviations : PBL = apprentissage par projet; LOEPBL = élaboration de PBL; LOEXPBL = présentation de PBL; LOT = total des résultats d’apprentissage; LMS = Systèmes de gestion de l’apprentissage; LMSA = accès LMS; SPBL = satisfaction à l’égard de l’APP; e-Learning = cours en ligne; b-Learning = cours mixtes (cours en ligne et cours physiques). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Ensuite, une carte thermique a été construite pour le comportement des variables dans les clusters. Une plus grande discrimination a été constatée dans le groupe 1 (les étudiants inclus dans ce groupe avaient moins accès à la plate-forme d’apprentissage virtuel) et le groupe 2 (les étudiants inclus dans ce groupe avaient plus accès à la plate-forme d’apprentissage virtuel) dans les comportements des étudiants sur la plate-forme d’apprentissage virtuel (UBUVirtual est une plate-forme d’apprentissage virtuel basée sur Moodle) et dans le type d’enseignement (e-Learning vs b-Learning) (Figure 6).

Figure 6
Figure 6 : Visualisation par carte thermique des grappes dans les variables LOEPBL, LOEXPBL, LOT, LMSA et SPBL. Abréviations : PBL = apprentissage par projet; LOEPBL = élaboration de PBL; LOEXPBL = présentation de PBL; LOT = total des résultats d’apprentissage; LMS = Systèmes de gestion de l’apprentissage; LMSA = accès LMS; SPBL = satisfaction à l’égard de l’APP. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

La troisième question de recherche (QR3) était la suivante : les suggestions des étudiants pour l’amélioration de la méthodologie PBL sont-elles différentes selon la modalité d’enseignement (e-Learning vs. b-Learning)?

Les réponses ont été classées en deux groupes, les groupes e-Learning et b-Learning, à l’aide du logiciel d’analyse qualitativedes données 44. Les fréquences par code de catégorisation sont indiquées dans le tableau 9, et la figure 7 montre une analyse des réponses des élèves dans les deux groupes en appliquant un diagramme de Sankey.

Tableau 9 : Analyse de fréquence des réponses catégorisées des élèves des deux groupes d’intervention (groupe 1, enseignement e-learning, et groupe 2, enseignement b-learning). Abréviations : e-Learning = cours en ligne; b-Learning = cours mixtes (cours en ligne et cours physiques). Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Figure 7
Figure 7 : Diagramme de Sankey des réponses catégorisées dans les deux groupes d’intervention (groupe 1, enseignement e-learning, et groupe 2, enseignement b-learning). Diagramme de Sankey des réponses catégorisées dans les deux groupes d’intervention. Abréviations : e-Learning = cours en ligne; b-Learning = cours mixtes (cours en ligne et cours physiques). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Comment ces résultats indiquent-ils que les suggestions pour l’amélioration de l’enseignement étaient différentes selon que l’enseignement était via e-Learning ou b-Learning ? Les élèves des deux groupes ont convenu que l’enseignement avait été satisfaisant. Néanmoins, le groupe b-Learning a noté l’importance d’utiliser le centre de simulation et leur désir de pratique réelle avec les enfants, augmentant ainsi l’enseignement dans la pratique en classe. La modalité d’enseignement utilisée (e-Learning vs. b-Learning) a conduit à des différences dans les résultats de l’application de la méthodologie PBL.

Plus précisément, les étudiants du groupe e-Learning ont obtenu de meilleurs résultats dans l’exécution du projet, tandis que le groupe b-Learning a obtenu de meilleurs résultats dans la présentation du projet. Il y avait également un accès accru à la plate-forme virtuelle dans le groupe b-Learning. Deux groupes ont été trouvés, le groupe 2 affichant de meilleurs résultats pour toutes les variables étudiées à l’exception de deux (résultats totaux d’apprentissage, pour lesquels les résultats étaient les mêmes entre les deux groupes, et satisfaction à l’égard de la méthodologie d’enseignement, pour laquelle les résultats étaient très similaires dans les deux groupes).

De même, dans le groupe d’apprentissage en ligne, 82,6 % des élèves appartenaient au groupe 1 et 17,39 % au groupe 2. Dans le groupe b-Learning, 59,62 % appartenaient au groupe 2 et 40,38 % au groupe 1. Par conséquent, on peut conclure que la modalité d’enseignement utilisée semble avoir un effet sur les résultats d’apprentissage et l’activité des étudiants dans le LMS, le b-Learning étant plus efficace que l’apprentissage en ligne dans la présentation du projet et l’activité des étudiants dans le LMS. En revanche, le e-Learning semble être plus efficace en ce qui concerne la création du projet. Néanmoins, la méthodologie PBL est très efficace dans les deux cas puisque les moyennes des résultats d’apprentissage finaux étaient élevées dans les deux groupes avec une très faible variabilité (moyenne e-Learning = 8,89, écart-type = 0,48; moyenne b-Learning = 8,65, écart-type = 0,92). En outre, la satisfaction était très élevée dans les deux modalités, sans différences significatives entre les groupes.

Ces résultats appuient la première question du QR1 et indiquent les orientations des recherches futures pour examiner ces aspects plus en profondeur. Les différences notées ci-dessus peuvent également être observées en analysant les données qualitatives concernant la satisfaction des étudiants dans les deux modalités d’enseignement. Il est important de se rappeler que l’apprentissage en ligne a été dispensé au moment le plus critique de l’état d’urgence en raison de la COVID-19, au cours duquel ni l’enseignement en personne ni l’enseignement mixte n’ont pu être effectués. Les évaluations des étudiants sur la façon dont la méthodologie PBL a été mise en œuvre en mode en ligne ont montré qu’elle était très satisfaisante, car elle leur a permis de poursuivre leur formation d’une manière proche de la normale et de la relier à leur pratique professionnelle. C’est peut-être la raison pour laquelle le groupe d’apprentissage en ligne n’a pas fait beaucoup de suggestions d’amélioration. En revanche, le groupe b-Learning, qui a été enseigné au cours de la deuxième année de la pandémie, a estimé que la méthodologie PBL transmise via le LMS et dans le centre de simulation en face à face était bénéfique pour leur formation. Cependant, ce groupe a suggéré beaucoup plus d’idées pour améliorer l’enseignement, qui étaient principalement axées sur l’augmentation des cours en personne, en particulier en termes d’activités pratiques avec de vrais utilisateurs.

Documents supplémentaires Annexe 1. Cela comprend les tableaux 1 et 2. (Tableau 1) Document comprenant la relation entre les stratégies métacognitives, les sous-stratégies et les activités pour les développer. L’apprentissage par projet est décrit à partir de l’état actuel du domaine. En outre, des informations sont présentées sur la relation entre les étapes de l’APP et le développement de différentes stratégies métacognitives. C’est un document très utile pour les enseignants qui veulent appliquer cette méthodologie éducative. (Tableau 2) Rubrique d’évaluation du processus de résolution de projet. Une rubrique est présentée pour le suivi du processus de développement du projet en ce qui concerne l’utilisation de différentes stratégies métacognitives. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Matériel supplémentaire Annexe 2 : Cela comprend les tableaux 1 et 2. (Tableau 1) Rubrique d’évaluation de la présentation de l’APP. Une rubrique est présentée pour l’évaluation du processus de développement du projet en ce qui concerne la présentation et la défense du projet. (Tableau 2) Rubrique pour l’évaluation de l’élaboration de l’APP. Une rubrique est présentée pour l’évaluation du processus d’élaboration du projet en ce qui concerne l’évaluation du projet. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Matériel supplémentaire Annexe 3 : Exemple d’étude de cas. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Matériel supplémentaire Annexe 4 : Exemples de travaux produits par les étudiants. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Documents supplémentaires Annexe 5 : Exemples de laboratoires virtuels développés. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

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Discussion

Cette étude mène à la conclusion que la modalité d’enseignement (e-Learning vs. b-Learning) peut affecter les résultats dans différents éléments de PBL17,18. Dans les études futures, cet aspect sera exploré plus en profondeur pour voir si la même tendance se retrouve chez les étudiants d’autres cours (en particulier les sciences de la santé), puisque c’est l’objet de ce protocole. En revanche, aucune différence n’a été constatée dans les résultats d’apprentissage totaux ou dans la satisfaction des élèves à l’égard de la méthodologie d’enseignement. Ceci est conforme aux résultats d’autres études 4,13,14,15,18,29.

En résumé, l’utilisation d’une méthodologie d’enseignement de l’APP s’est avérée efficace à la fois pour les résultats d’apprentissage des élèves et leur motivation à apprendre, ce qui est cohérent avec les résultats d’autres études 2,3,4. Cependant, les étudiants du groupe b-Learning ont exprimé un intérêt pour plus d’enseignement en personne. Cet aspect plaide en faveur d’une utilisation hybride de la méthodologie8. De même, les étudiants des deux groupes ont apprécié que cette méthodologie les guide vers les aspects pratiques de leur profession 4,13. Il a également été constaté que la situation sociale dans laquelle l’enseignement était dispensé affectait la satisfaction des élèves et les réflexions critiques sur leur apprentissage. L’apprentissage a été plus participatif dans la deuxième partie de la pandémie, où il y avait plus de possibilités d’apprentissage en personne 4,14,15,18,29. On n’a pas constaté que tous les élèves réagissaient de la même façon ou connaissaient le même niveau de participation22. Il s’agit d’un aspect important à prendre en compte par les enseignants en ce qui concerne l’utilisation de cette méthodologie, et le soutien de la méthodologie nécessite des enseignants ayant des compétences numériques ainsi que l’utilisation des techniques EDM 32,33,36 et l’analyse des réponses ouvertes des élèves à l’aide de techniques mixtes 39,40,41.

Enfin, une limite de cette étude est liée à la méthodologie PBL, qui n’a été utilisée qu’avec des étudiants étudiant pour un seul diplôme - ergothérapie. La méthodologie n’a pas été mise en œuvre avec des modèles d’enseignement multidisciplinaires ou interdisciplinaires31.

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Disclosures

Les autorisations d’enregistrement des images et vidéos présentées dans cette œuvre sont jointes.

Un modèle d’hypothèse pratique appliquée dans le travail avec l’APP est également joint (voir l’annexe 3 des documents supplémentaires : Exemple d’étude de cas). Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Acknowledgments

L’étude a été réalisée dans le cadre du projet de recherche « SmartLearnUni », financé par le ministère espagnol de la Science et de l’Innovation 2020 I+D + i Projects - RTI Type B. Référence: PID2020-117111RB-I00. Les auteurs remercient également les étudiants en sciences de la santé de l’Université de Burgos, en particulier les étudiants en ergothérapie et en sciences infirmières, pour leur collaboration.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Atlas.ti v.9 Atlas.ti
Orange v. 3.30 Orange
SPSS v.24 SPSS
UBUVirtual UBU

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Comportement numéro 190 Apprentissage par projet exploration de données éducatives sciences de la santé méthodes mixtes
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Sáiz-Manzanares, M. C., Alonso-Martínez, L., Calvo Rodríguez, A., Martin, C. Project-Based Learning Guidelines for Health Sciences Students: An Analysis with Data Mining and Qualitative Techniques. J. Vis. Exp. (190), e63601, doi:10.3791/63601 (2022).

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