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Laurent Dairaine

Le dispositif HyFlex pour des cours hybrides à l’ISAE-SUPAERO

Mis à jour le

Les étudiants de l’ISAE-SUPAERO viennent du monde entier afin de bénéficier de cours de très haute qualité dans le domaine de l’aérospatiale et pour profiter d’un campus exceptionnel équipé de nombreux moyens expérimentaux. Le contact direct avec les enseignants et les chercheurs du domaine, les laboratoires et les équipements scientifiques sont une des clés de voute des programmes d’enseignements que propose l’institut.

Néanmoins, ces étudiants demandent aussi une flexibilité dans leurs apprentissages. Ils veulent suivre les cours même lorsqu’ils s’ils sont empêchés ou retardés, ou les consulter quelques temps afin de mieux les comprendre. La situation sanitaire actuelle liée à la pandémie mondiale du COVID-19 renforce la mise en place de ces modalités avec des étudiants lorsqu’ils sont empêchés ou contingentés dans les salles de classe.

 Et si on facilitait la mise en œuvre de cours hybrides ?

Dans la modalité de cours hybrides, l’alternance entre le présentiel et la distance pourrait :

  • être déterminée par le personnel enseignant dans la planification de son cours (et non laissée au choix des étudiants)
  • être décidée par l’étudiant sur une base individuelle

C’est ce 2e cas, qui concerne en particulier la dénomination de cours "Hybrides Flexibles" définie il y a une dizaine d’année à l’ITEC (Instructional Technologies à San Francisco). Il s’agit ainsi un modèle de conception de cours qui combine l’apprentissage hybride avec les étudiants qui auraient le choix de participer à des séances en présentiel, à distance ou encore d’alterner entre les deux.

Afin de répondre aux exigences sanitaires liées à la pandémie de la COVID-19, la mise en œuvre à l’ISAE-SUPAERO concerne aujourd’hui exclusivement le cas N°1 de cours proposées en mode hybride. Il s’agit d’assurer un cours magistral en présentiel, tout en proposant une fenêtre numérique sur ce cours à des étudiants distants. C’est aussi du point de vue de l’étudiant, permettre d’assister physiquement au cours pour ceux qui le peuvent, mais aussi à ceux qui sont empêchés, de ne pas perdre le fil en y accédant à distance en direct ou en différé.

Mais comment réaliser cela avec nos nombreux enseignants permanents et extérieurs ?

 Le dispositif HyFlex

L’équipe IDEA (Innovations Digitale pour l’Enseignement Aéronautique) avec l’aide du service des systèmes d’information a développé le dispositif HyFlex. Il a été conçu pour répondre aux besoins spécifiques de l’institut dans l’urgence de la situation sanitaire, mais aussi de pouvoir être utile lorsque la situation sera revenue à la normale. Un autre aspect important concerne aussi le coût unitaire limité de chaque client, qui devait rester compatible avec un déploiement dans de nombreuses salles du campus.

L’une des valeurs majeures du dispositif est l’automatisation complète du processus de communication, avec une simplification à l’extrême aussi bien concernant la mise en œuvre d’une session par un enseignant, que pour la mise en relation avec les étudiants distants.

Le dispositif s’adresse ainsi à tous les enseignants - permanents ou vacataires, qu’ils soient férus de pédagogie numérique ou néophytes en la matière. Aucun logiciel n’est nécessaire à installer sur l’ordinateur portable de l’enseignant qui l’utilise, comme il a l’habitude avec les vidéoprojecteurs équipant les salles.

C’est un point très important pour la mise en œuvre à l’institut qui fait intervenir de très nombreux enseignants extérieurs, en particulier des experts industriels du domaine de l’aéronautique et du spatial.

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Plusieurs fonctionnalités sont proposées par le système HyFlex :

  • En premier lieu, l’usage classique des salles est possible (usage local) dans le cadre de face-à-face pédagogique simples. Ils sont néanmoins améliorés par la disponibilité de périphériques tels que la caméra (p.ex., permettant de montrer un objet en gros plan) ou la tablette permettant d’écrire de manière manuscrite tout en restant lisible.
  • La diffusion à distance en direct : dans ce mode, tout ce qui est projeté sur le vidéoprojecteur de la salle est capté et diffusé à distance en live streaming et avec un système de web-conférence performant et permettant les interactions.
  • Diffusion en différé, 72h : les étudiants peuvent revoir les cours de son programme de formation pendant quelques jours devient possible.
  • Réception de cours à distance : une salle de cours équipée HyFlex permet de diffuser des interventions d’enseignant situés dans une autre salle du campus, ou au bout du monde !

 La mise en œuvre de HyFlex@isae-supaero

En quelques jours, nous avons pu développer un tout premier prototype de la solution. Ce prototype a pu être utilisé dès le début de l’été 2020 pour une formation dont l’un des apprenants était bloqué aux États Unis. Une approche agile et d’UX design a été utilisée afin de mettre au point les services et l’ergonomie du système.

S’en est suivi durant l’été une période d’industrialisation et d’intégration poussée aux systèmes d’information. La simplicité est telle que le déclenchement du système est possible en une seule touche. Aucun logiciel spécifique n’est nécessaire sur l’ordinateur portable de l’enseignant qui se connecte, comme sur le vidéoprojecteur, avec une simple sortie HDMI. Nos enseignants provenant du monde industriel peuvent ainsi utiliser le dispositif sans aucune contrainte particulière sur leur PC professionnel souvent très sécurisé.

Une caméra HD et un microphone équipent en standard le dispositif. Il est aussi possible aussi de l’audiovisuelle des salles équipées, en particulier les amphithéâtres. Une tablette tactile graphique vient compléter les périphériques de captation plus classiques (i.e., microphone, caméra, entrée PC), permettant la réalisation de cours écrits à la main.

Le flux vidéo produit et diffusé en direct et en différé est contrôlé par l’enseignant, toujours avec le petit clavier de contrôle.

L’intégration du dispositif aux systèmes d’information de l’ISAE-SUPAERO simplifie l’automatisation et l’accès des étudiants distants.

Le système est connecté à l’emploi du temps des différentes formations, permettant de récupérer toutes les informations concernant le cours (formation, promotion, titre, etc.). Les étudiants y accèdent par le biais de la plateforme pédagogique centralisant tous les espaces de cours de leur formation. Ainsi, un étudiant qui participe à un cours consulte son emploi du temps et détermine la bonne salle. S’il doit y aller physiquement, il se rend dans la salle donnée. S’il doit y participer à distance, il s’y rend via la plateforme pédagogique et cliques sur la salle jumelle numérique de la salle physique.

Le dispositif utilise aujourd’hui un système de web-conférence afin d’assurer une interactivité directe entre la salle physique et les étudiants distants. Cependant, la qualité vidéo n’étant pas toujours suffisante dans le contexte d’utilisation, le système utilise aussi un service de streaming live afin d’assurer une qualité HD. Les vidéos produites sont automatiquement publiées sur un serveur de VoD (Video on Demand) interne. Ce serveur permet l’accès, à un étudiant donné, uniquement aux vidéos des cours de sa promotion pendant 72h. Nous couplons également le dispositif à quelques application collaboratives permettant par exemple d’organiser des Quiz (voir l’article sur IQuiz) ou d’autres activités collaboratives.

Dès la première semaine de mise en exploitation fin aout 2020, alors que le système a été déployé sur une poignée de salles et uniquement à l’usage d’une des formations, 56 sessions de cours ont utilisé HyFlex avec 2900 participants directs, sans compter les regroupements dans les salles organisés par la direction de formation.

Le déploiement à ce jour concerne 37 salles et amphis du campus de l’ISAE-SUPAERO. Il faut bien imaginer que ce système représente 37 studios vidéo automatisés, opérés en autonomie et la production en continue de flux vidéo des cours en direct et en différé, en directions des étudiants.

Du point de vue du support néanmoins nécessaire (notamment dans cette période de démarrage), une organisation spécifique est mise en place afin d’assurer un soutien efficace et rapide. Elle s’appuie aussi sur des "assistants HyFlex" : des étudiants volontaires pour être toujours présents à leur cours les salles équipées. Ces étudiants ont surtout un rôle d’accompagnement de l’enseignant lors de sa découverte du système et de lien avec l’équipe technique de support en cas de difficulté.

Le système est encore jeune et évolue au gré des retours des premières expériences opérationnelles, mais les résultats sont déjà très prometteurs.

 Références

 Remerciements

Un grand merci à toute l’équipe projet HyFlex, et en particulier à Julien VIDAL (service système d’information, équipe poste de travail) chargé du développement de la partie cliente, Bruno ILPONSE, responsable EdTech dans l’équipe IDEA) chargé du développement côté serveur et Thierry PARISOT (service système d’information, resp. du pôle utilisateur) sur la gestion des approvisionnements et l’organisation du support.

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