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

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 vie^{des 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 questions^{de 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’évaluation^15,16. 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-19^20,21.

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 scientifique^25,26.

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 interdisciplinaires^27,28. 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 profils^35,36 (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’analyse^{des 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 : 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.