A. Lebreton (idele)

1. Innover en support de formation à l'ère du
numérique : exemple d'un escape game pédagogique pour
enseigner l'élevage de précision
Lebreton A., Bouqueau A., Dumesny M., Leroux E., Le Cozler Y., Legris M., Couet S. et Fischer A.
05/10/2021

2. Au programme aujourd’hui
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• Contexte
• Objectifs et méthodologie mise en place
• Escape #1: « Rscape the office »
• Escape #2: « Panique à la ferme »
• Les clés de réussite
• A venir…

3. Contexte : le début de l’aventure
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• 8 ans d’enseignement du module «élevage de précision, aujourd’hui et
demain : analyses de données de capteurs en élevage / Big Data » avec des
intervenants de l’UMT RIEL
• Format: cours magistraux, TD et visites
• 1 semaine, 1 table ronde finale en fin de semaine
Proposition de mise à jour et d’évolution du TD autour des applications
de l’imagerie 3D
• Essayer d’impliquer plus les étudiants dans la réalisation du module
• Leur apporter une meilleure connaissance des outils de visualisation des données
• Leur rappeler les compétences de science de données
Proposer une méthode ludique pour enseigner la science de
données et l’élevage de précision aux étudiants

4. Contexte : une première base
• Développé en qqs jours, Sous l’interface Rstudio
• Contenu:
• Un scénario
• 9 énigmes intermédiaires à résoudre + 1 finale
• Des messages d’encouragement
• Un chrono
• 1 temps d’échange à l’issue du jeu
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5. Contexte : une première base plaisante
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Test avec une dizaine d’étudiants en dernière année de l’Institut Agro Agrocampus Ouest :
Un franc-succès auprès des étudiants
Des problèmes à résoudre:
• Installation souvent problématique (packages R)
• Durée trop longue
• Interface peu conviviale
Projet #Digitag : développer le serious escape game
pour enseigner l’élevage de précision

6. Les objectifs du projet
• Développement de 2 serious escape games :
• Finaliser l’escape game initial :
• Le rendre convivial
• Finaliser son développement
• Résoudre les problèmes d’installation de packages
• En bonus : Développer un second escape game destiné à un public plus large, non initié au logiciel R
• Rendre les outils disponibles au plus grand nombre et gratuitement
• Créer des supports pour animer les jeux en tant qu’enseignant
• Créer des supports de synthèse pour les étudiants, pour la consolidation des connaissances et compétences
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7. Méthodologie mise en place :
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• Constitution d’un collège d’acteurs impliqués dans
l’enseignement :
➢ Ingénieurs d’un ITA (Idele)
➢ Enseignant-chercheurs de différentes disciplines
(zootechnie, sciences des données, statisticiens)
➢ Chercheurs
➢ Etudiants
• Identifier:
➢ les objectifs pédagogiques
➢ les codes d’un escape game
➢ le support adéquat pour y parvenir
Etapes préalables :

8. Le serious escape game
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Identification des caractéristiques
- Un jeu sérieux = un jeu avec un scénario qui vise à faciliter l’apprentissage
- Un escape game =
- Une énigme à résoudre grâce à plusieurs énigmes intermédiaires
- Un temps imparti (entre 30 et 90 min)
- Un maître du jeu pour guider les joueurs
- Une séance d’échanges après le jeu
Tester un jeu avec l’ensemble
des acteurs du projet et
discuter avec le concepteur
du jeu !

9. Le serious escape game
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Pourquoi ?
• L’étudiant est acteur de son apprentissage
• Ludique = stimulant et motivant pour résoudre l’énigme à temps
• Possibilité de faire du coopératif
• Chaque étudiant avance à son rythme
Pourquoi sous R ?
• Les étudiants en école d’ing. Agro. sont formés sous R
• R est gratuit
• R permet de développer des interfaces/applications conviviales
• R est un outil utilisé pour analyser et visualiser les données

10. Méthodologie mise en place :
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1. Développement du serious escape game
• Création de l’interface (Convertir les objectifs pédagogiques en énigmes et supports, Rédiger le
scénario, Trouver les données de base pour les supports visuels, Créer l’interface sous R)
• Création des supports pédagogiques
• Création des bandes-annonces
• Rédaction de la notice explicative (installation et fonctionnement)
• Validation des acquis
2. Tests avec des étudiants, chercheurs et enseignant-chercheurs
3. Finalisation
4. Publication en ligne
5. Publication du concept (congrès + article scientifique)

11. Présentation des 2 serious escape games
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12. Présentation des 2 serious escape games
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13. Présentation des 2 serious escape games
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• « Rscape the office »
• Cibles: international + publics avec des bases de code sous R
• Sujet : l’imagerie 3D en élevage
• Responsables de développement : A. Fischer & A. Lebreton (beta-
testeur du jeu initial)
• « Panique à la ferme »
• Cibles: France + public pas forcément formé sous R mais ayant des
connaissances zootechniques (BTS à ingénieur agro)
• Sujet : l’utilisation des données accéléromètre en élevage
• Responsables de développement : 3 étudiants ing.agro. dans le cadre
de leur projet de dernière année, appui de A. Lebreton, Y. Le Cozler et A.
Fischer
Intéractions

14. Escape Game 1 : Rscape the office
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Amélie Fischer et Adrien Lebreton

15. Rscape the office : introduction
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Les objectifs :
• Développer et optimiser le TD 2020 sur une interface conviviale
pour aboutir à une séquence pédagogique variée et complète de 2 h.
• Développer le jeu sous le logiciel R pour illustrer ses multiples usages
possibles et profiter de ses nombreux atouts (gratuit, open source,
de plus en plus utilisé …)
La cible de Rscape the office :
Des étudiants en M2 avec des bases de R et en zootechnie

16. Rscape the office : la séquence pédagogique
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• Teaser disponible
sur viméo
• Dossier du jeu à
télécharger
• Guide d’installation
Découverte
du teaser
Installation
Quelques jours
avant le TD
Livrables mis à disposition
Introduction
au jeu
séquence = 2h de TD
20 min
• Présentation
des règles du
jeu
• Introduction à
quelques
notions
Jeu
60 min
• Interface de Jeu
Débriefing
30 min
Pause
10 min
• Ancrage mémoriel
des notions les plus
importantes
• Fiches à emporter

17. Rscape the office : la séquence pédagogique
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• Teaser disponible
sur viméo
• Dossier du jeu à
télécharger
• Guide d’installation
Découverte
du teaser
Installation
Quelques jours
avant le TD
Livrables mis à disposition
Introduction
au jeu
séquence = 2h de TD
20 min
• Présentation
des règles du
jeu
• Introduction à
quelques
notions
Jeu
60 min
• Interface de Jeu
Débriefing
30 min
Pause
10 min
• Ancrage mémoriel
des notions les plus
importantes
• Fiches à emporter
Un maître du jeu / animateur indispensable :
+ Aide à l’animation

18. Rscape the office : les objectifs pédagogiques
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• Zootechniques
⚬ Imagerie 3D
⚬ Indicateurs morphologiques
⚬ Validation d’une méthode de mesure
• D'analyse de données et informatique
⚬ Visualisation : graphiques et tableaux
⚬ Répétabilité et Reproductibilité
⚬ Régressions linéaires
⚬ Calibration/Validation d’un modèle
Définis avec le
collège d’acteurs

19. Rscape the office : l’intrigue
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• Démontrer que le dispositif Morpho 3D peut permettre d’imprimer
des vaches en miniatures avec fiabilité pour une opération
commerciale au sommet de l’élevage
• 1h avant que la concurrence arrive
• 1h pour imprimer une vache miniature
• 1h pour finaliser une fiche technique du dispositif et de sa
validation
• Oups les scripts R des précédents stagiaires sont pleins de trous il va
falloir les compléter …

20. Rscape the office : les énigmes
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Flute ! L’accès à l’imprimante est toutefois lui aussi protégé par un code. Un post it indique que le
mot de passe est le poids de la vache favorite de votre maitre de stage.
1) Vidéo de la vache favorite : quelle indicateur va
permettre de la retrouver ?
2) Son poids n’est pas disponible … il va falloir le
prédire
3) Quelle modèle pour prédire ?
4) Prédire le poids à partir de quelle variable ?
5) Prédiction du poids
6) Mise en place d’une validation externe
7) Analyse critique et en équipe de 4 prédictions
et de leur validation
Mission : réussir l’impression 3D d’une vache
Poids prédit (kg)
Poids
observé
(kg)

21. Rscape the office : l’interface
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…On génère l’interface de jeu sur son navigateur internet en 1 clic.
Une fois l’installation du jeu et la mise à jour du logiciel R…
Une interface conviviale pour apprendre de nouvelles compétences et
connaissances et remobiliser pas à pas ses compétences en analyse de
données.

22. Rscape the office : l’interface
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23. 23
Rscape the office : Evaluation
100% des étudiants (N=17) ont remobilisé des connaissances et 100% en
ont acquis de nouvelles.
Appréciation générale de l’escape
game (1=mauvaise, 5=très bonne)
Difficulté de l’escape game (1=facile,
5=très dur)
Une évaluation positive mais à approfondir.
Quelles sont les connaissances/compétences
acquises ?

24. 24
Rscape the office : Evaluation
D’autres points ambivalents :
• L’ambiance de l’escape game :
• saluée par les plus joueurs
• trop pressante pour d’autres « on ose pas noter des éléments
de peur de perdre du temps »
• La densité de connaissances/compétences :
• « Difficile de tout retenir ! »
• « J’ai pu reprendre le script pour mes analyses de stage »
• Le travail en équipe
Les + Les -
Originalité
Travail de préparation salué
Dynamisme
Facilitation de l’utilisation du logiciel R
Installation du jeu
Conditions physiques de jeu (salle/bruit)

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Escape Game 1 : Panique à la Ferme
Anaëlle Bouqueau, Maxime Dumesny et Estelle Leroux: élèves
ingénieurs Institut Agro - Agrocampus Ouest, Rennes

26. 26
Panique à la ferme : Introduction
Projet ingénieur : 3 étudiants ingénieurs en dernière année en
spécialisation Sciences et Ingénierie en Productions Animales (SIPA)
➔ Groupe et sujet imposé par les enseignants !!!!
Au départ : utilisation statistique de R, avec de nombreux a priori
négatifs.
Objectif général :
Créer un jeu pédagogique sur R à tester lors d'un TD du module "élevage de
précision" pour des étudiants de dernière année en SIPA (M2).

27. 27
Panique à la ferme : Objectifs
Définis avec les
commanditaires
et enseignants-
chercheurs
d'Agrocampus Ouest
• Zootechniques
⚬ accéléromètre
⚬ identification
⚬ éthogramme et budget temps
• D'analyse de données et informatique
⚬ données aberrantes
⚬ construction de graphiques
⚬ sensibilité, spécificité, courbe ROC
⚬ algorithmique

28. 28
Panique à la ferme : L’intrigue

29. 29
Panique à la ferme : Les énigmes

30. 30
Panique à la ferme : L’interface
Sommaire
Les étudiants
travaillent sur
cette interface
!
Du script R à l’interface !
Vidéo d’introduction: pour
immerger le joueur !
Une atmosphère encore
plus soignée

31. 31
Panique à la ferme : L’interface
Bouton
ZOOM ZOOM
déclenché
Exemple
d’énigme:
trier les mots
Une atmosphère encore
plus ludique

32. 32
Panique à la ferme : L’interface
Une atmosphère encore
plus interactive

33. 33
Panique à la ferme : quelques photos

34. 34
Panique à la ferme : la fiche mémoire
Pour répondre à la définition de jeu
pédagogique et ancrer les connaissances.
Notion de sensibilité et
spécificité
Fonctionnement d’un
accéléromètre

35. 35
Panique à la ferme : l’évalutation

36. 36
Panique à la ferme : l’évalutation
Debrief à la fin du TD : résolution des
points de blocage dans 68,4% des cas (+
compléments).

37. 37
Ce qu’il reste à faire
Développement du serious escape game
• Finalisation de la notice explicative (installation et fonctionnement)
• Création de supports d’animation pour les enseignants
• Test de validation des acquis (janvier 2022)
Communication et diffusion de l’outil
• Résoudre les problèmes d’installation de packages
➢ Publication en ligne de l’escape game « Panique à la ferme » (compliqué)
➢ Création d’un package « Rscape the office » (à venir)
• Publication du concept (congrès + article scientifique)
• Communication Rencontres R 2021
• Publication open-access PCI in animal science et ProdINRAE
• Diffusion large dans le réseau (ACTA, Agreenium, GIS, #Digitag, INRAE, Idele)

38. 38
Conclusions
● Une première dans le genre des serious game: créer un escape game
à partir de RStudio
● Un outil pédagogique utilisable pour plusieurs niveaux de formation
● Un jeu attractif, facile et ludique
● Un pari gagné : temps de jeu, ambiance, objectifs pédagogiques
retenus
● Un développement réalisable pour des utilisateurs de R aguerris
comme pour des personnes aux compétences au départ plus limitées
→ enrichissement des compétences sur R et travail créatif unique !

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Les clés de la réussite
• Travailler avec les différentes disciplines impliquées…
(Zootechnie, Science des données, Statistiques, Recherche)
… y compris celles non impliquée directement dans le module
• (Acteurs du conseil/formation pro., Enseignement/pédagogie, Informatiques)
• Mobilisation d’un réseau d’acteurs qui collaborent depuis longtemps
• Implication des étudiants dans la construction de l’outil
• Identifier les caractéristiques spécifiques au jeu à développer
• Être créatif et motivé
• Financement :
•10 000 € par #Digitag
•Investissement temps de travail
(50j étudiants + 65j ingénieur)
• Anticiper le modèle de diffusion d’une application numérique !
• Maintenance d’un langage Open Source en constante évolution

40. Merci de votre attention
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stand C1 (Hall 1)