Comment devenir un “expert des risques environnementaux“ par un apprentissage basé sur l’outil WebGIS collaboratif

10 juillet 2018 |

Diffusé sur Twitter le: 3 décembre 2019

Catégorie(s): Projets réalisés

REFERENCES DU PROJET

Faculté: GSE
Année: 2016
Personne(s) de contact: Michel Jaboyedoff Marc-Henri Derron
Répondant: Johann Lüthi (Ingénieur pédagogique GSE), +41 21 692 3512

PRESENTATION DU PROJET

Comment un système de risque environnemental fonctionne-t-il ? C’est la question sous-tendue par ce projet.

Le premier objectif est de faire comprendre aux étudiants que l’évaluation des risques dépend de la connaissance du système à évaluer et donc aussi du niveau d’expertise. Ainsi les étudiants se familiarisent avec l’approche des experts en dangers naturels.

Le second objectif est de proposer une solution innovante pour améliorer l’expérience de l’apprentissage et son efficacité, en utilisant une approche d’apprentissage collaboratif. Pour ce faire, les étudiants partagent en groupe leurs réflexions et leurs connaissances au cours du processus d’évaluation des risques dans le but de prendre des décisions et d’établir une stratégie, sur la base d’analyse de critères-multiples.

Ce processus est soutenu par l’équipe pédagogique afin que les résultats convergent vers un consensus. Des exercices ont eu lieu tout au long du semestre sur une plateforme webGIS développée dans le cadre de ce projet. Cette plateforme permet de confronter et discuter les solutions de réduction des risques proposées par les étudiants entre elles, de les comparer avec des cas réels, et d’évaluer l’importance des différents acteurs dans la prise de décision. De plus, l’apprentissage des étudiants pourra être évalué et monitoré au sein de la plateforme webGIS.

Présentation du projet lors de la 4e Journée de l’innovation pédagogique par Marc-Henri Derron

FICHE PEDAGOGIQUE

POINT DE DEPART

Deux cours sont directement impliqués dans ce projet: Risques Environnementaux (B.Sc.), et Advanced Quantitative Risk and Vulnerability (M.Sc.). Un grand nombre d’étudiants suivent le cours de risques environnementaux (80-90 étudiants). Il est donc difficile de procéder à un suivi personnalisé des exercices et d’évaluer le niveau de compréhension des étudiants. De plus, en analyse des risques, les solutions ne sont souvent pas uniques. Elles doivent être débattues lors des corrigés, et un retour sur les solutions proposées est attendu des enseignants, comme des étudiants. L’analyse des risques environnementaux étant très liée à la spatialité, il est difficile de traiter de cas réalistes, généralement étendus et complexes, durant un cours. Ainsi, jusqu’à maintenant, la solution était de traiter des cas synthétiques, parfois trop simplistes. De plus le temps passé à effectuer des calculs à la main laisse ensuite peu de place pour l’analyse des résultats, qui est de surcroit est moins intéressante avec des cas synthétiques. Avec cette nouvelle plateforme webGIS, des événements réels de catastrophes naturelles peuvent servir de cas d’étude, la plateforme facilitant grandement la gestion des données spatiales et la partie calcul numérique. Elle permet aussi d’élaborer des scénarios de remédiation, de les comparer et de les hiérarchiser en fonction de critères multiples afin de prendre une décision. C’est ce qui est fait durant le cours de master.

SOLUTION ET CONCEPTION DE LA SEQUENCE

Actuellement la plateforme est utilisée durant les cours de bachelor et de master, aux semestres de printemps et d’automne. Une série d’exercices est conduite, en débutant par un calcul rapide du risque (travail individuel), jusqu’à des analyses de gestion des risques des de cas complexes basés sur des situations réelles (travaux en groupes). Le but est de créer un apprentissage progressif, par problèmes, de l’analyse de risque, partant du calcul du risque proprement dit, et terminant par sa gestion et une prise de décision. L’utilisation de cette nouvelle technique permet d’aller plus loin dans la compréhension et l’assimilation des enjeux, la proposition et la discussion des solutions.

Dans le cadre des cours, la plateforme webGIS remplace des exercices faits précédemment en « format » papier. Les exercices de la plateforme sont basés sur des cas réels pour renforcer l’apprentissage par expérience. Des quiz, discussions et travaux de groupe, jeux de rôles incitent les étudiants à développer leurs sens critique, self-réflexion et compétences à collaborer.

Trois scenarios pédagogiques ont été conçus pour cet apprentissage, basés sur le workflow classiquement utilisé en gestion des risques (Figure 1). Le premier scenario vise simplement à apprendre à utiliser la plateforme webGIS. Le deuxième a pour but d’élaborer une stratégie de réduction des risques et de la confronter à d’autres. Le troisième scenario focalise sur l’importance des différents acteurs, agendas et intérêts dans la prise de décision.

APPORT PEDAGOGIQUE DES TECHNOLOGIES
L’approche utilisée est une combinaison d’enseignement face-à-face et d’apprentissage assisté par une technologie. Cette démarche apporte quelques améliorations par rapport à la manière traditionnelle « sur papier ». Par exemple, il est possible de travailler avec des exemples plus parlants, puisqu’il s’agit de cas réels et non plus de cas synthétiques. Les étudiants se retrouvent dans un mode actif qui les sort d’une certaine passivité des exercices synthétiques dirigés. De plus, la possibilité est offerte de proposer différentes solutions aux problèmes, de les comparer et de les discuter durant les cours, ainsi que de fournir aux enseignants un meilleur retour sur le niveau de compréhension des étudiants. La confrontation des scénarios et la discussion des enjeux aboutissent à un apprentissage en profondeur des concepts traités dans les cours concernés de façon bien plus efficace qu’avant.

Quatre aspects importants peuvent être mis en avant dans ce projet:
- le fait de travailler sur une situation concrète (l’étude de cas réels),
- de l’analyser (simulation sur la plateforme, débriefing en groupes),
- de généraliser à d’autres situations possibles (discussion en collectif avec l’enseignant)
- d’expérimenter ces conclusions à de nouvelles situations (plusieurs études de cas seront travaillées).
Cela reprend les quatre moments de l’apprentissage expérientiel selon Kolb (1984) qui permettent de développer un apprentissage en profondeur des concepts et compétences analysés.

CONSEILS

Les premiers résultats et des sondages réalisés auprès des étudiants ont montré que les exercices interactifs qui impliquent l’utilisation de la plateforme peuvent améliorer l’apprentissage des élèves et rendre les exercices plus intéressants, en particulier par l’introduction de jeu de rôle.

En termes de retour d’expérience, cela a permis de confronter et de discuter des solutions proposées par les étudiants par rapport à des cas réels, et de simuler et d’évaluer l’importance des différents acteurs dans la prise de décision. Cela a encouragé l’échange entre les étudiants, ou entre les enseignants et les étudiants.

Plusieurs améliorations possibles ont été identifiées concernant cette plateforme, notamment le développement : (1) d’un guide d’apprentissage (avec des instructions d’apprentissage interactives et pas-à-pas dans la plateforme), (2) de ressources multimédias (intégration de supports de cours – vidéos, questionnaires, références, etc.), (3) de cas des études pour différents types de dangers, et (4) des simulations pour augmenter le réalisme des exercices (tels que des vidéos du terrain à 360 degrés et films de drones, des vidéos de l’aléa étudié, des interviews d’acteurs réels dans des études de cas – géologues, population locale, etc.). Certaines améliorations sont déjà envisagées dans les exercices réalisés en 2017, tels que l’intégration de matériels et de ressources connexes dans la plateforme et les exercices. Pour obtenir une meilleure idée des améliorations possibles et améliorer l’apprentissage des élèves, un nouveau questionnaire d’évaluation a été conçu en fonction des différentes dimensions de la plateforme et des exercices. D’autres exercices sont aussi prévus pour les étudiants l’année scolaire suivante. Les futurs développements et orientations potentiels pourraient varier en fonction des retours d’information des étudiants dans les années à venir, y compris la possibilité de créer une plateforme d’apprentissage en ligne indépendante, avec questionnaires et commentaires pour l’auto-évaluation. Enfin et surtout, ce projet utilisant uniquement des technologies open-source, RISKGIS peut être adapté et reproduit par toute personne intéressée par l’enseignement de la gestion des risques environnementaux.