L’utilisation de la réalité virtuelle à IFP School n’est pas une nouveauté. Depuis plusieurs années, les équipes pédagogiques développent des modules à partir de photographies 360° prises sur site : bancs moteur, sites industriels, terrains géologiques, etc. Ce travail a d’ailleurs été récompensé par une distinction au concours "Digital Learning Excellence Awards" 2017 organisé par la CEGOS : l’École a obtenu le grand prix du jury pour son dispositif de formation "Inspecter une unité industrielle" dans lequel la réalité virtuelle était utilisée pour se préparer aux problématiques du terrain.
La réalité virtuelle, un catalyseur pédagogique
Face aux difficultés de déplacement de nos élèves sur les sites industriels (gestion des risques, confidentialité des installations, etc.) ou à l’étranger (gestion des visas, coûts, etc.), la réalité virtuelle s’impose aujourd’hui comme une modalité pratique intéressante. Si l’on ajoute à cela ses atouts pédagogiques - acquisition de compétences en privilégiant le "learning by doing", renforcement et ancrage grâce aux émotions procurées aux élèves, etc. - la réalité virtuelle apparaît alors comme un véritable catalyseur pédagogique pour IFP School.
C’est pour cela que début 2020, l’École a lancé le projet VR Pompe industrielle dont l’objectif était de développer le premier module en réalité virtuelle "Full 3D" (cf. visuels). Ce module s’intègre dans le parcours des élèves des programmes Énergie et Procédés, et Processes and Polymers. Il vise à faire appliquer une procédure de démarrage de pompe et une procédure de permutation de deux pompes, vues au préalable en cours magistral.
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À gauche : visualisation d’un module en réalité virtuelle 360 (réalisé à partir d’une photographie 360° sur laquelle sont incrustés des éléments interactifs). À droite : un module en réalité virtuelle full 3D (environnement entièrement conçu via un ordinateur et avec lequel il est possible d’interagir) |
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Retour sur la conception du projet VR Pompe industrielle
À la différence d’un module en réalité virtuelle 360°, créé à partir de photographies 360° et d’un logiciel de montage, il nous a fallu faire appel à un prestataire ayant des compétences en design 3D. Nous avons contacté l’entreprise Numix, basée dans la région de Toulouse et rencontrée par le passé au salon Laval Virtual, l’un des plus grands salons de réalité virtuelle au monde. Leurs prestations nous avaient à l’époque séduits, et notamment au travers d’un outil pédagogique permettant au formateur d’avoir un suivi et un retour de qualité sur les actions réalisées par ses apprenants en un clin d’œil. Un atout indéniable lorsque l’on connaît la difficulté pour un formateur d’inclure de la réalité virtuelle dans une formation.
Après des premiers échanges et la réalisation du cahier des charges du module, nous avons travaillé avec les équipes de Numix pour scénariser et développer un module conforme à nos attentes d’un point de vue pédagogique. Cerise sur le gâteau, Numix a profité de ce projet pour ajouter une corde à son arc et développer une fonctionnalité particulièrement intéressante : le mode multi-utilisateurs. Ce mode permet une immersion dans un environnement virtuel et des interactions avec celui-ci, à plusieurs : très pratique pour le formateur qui peut suivre ses apprenants dans le monde virtuel, échanger avec eux pour les questionner sur leur compréhension des actions réalisées. D’autres utilisations sont envisageables grâce à cette fonctionnalité : immersion d’élèves accompagnés d’un formateur, de plusieurs apprenants en autonomie souhaitant s’exercer par eux-mêmes, ou encore de plusieurs formateurs désireux de se former à l’utilisation de la réalité virtuelle pédagogique.
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Deux élèves réalisent ensemble la procédure de démarrage d’une pompe industrielle. |
Un enseignant (en bleu) montre à un élève (en rouge) l’endroit où se situe la vanne de refoulement de la pompe. |
De la conception à la mise en œuvre
Une fois le module validé, techniquement et pédagogiquement, nous avons réalisé deux journées dédiées à son utilisation. Au total, plus de 60 élèves ont eu l’opportunité d’utiliser le module VR Pompe industrielle en synchrone à l’École, après avoir suivi en asynchrone un module de formation dédié à la thématique du démarrage et de la permutation de pompes. Les objectifs pédagogiques de ces deux séquences étaient les suivants :
- identifier les éléments constitutifs d’une pompe centrifuge ;
- démarrer une pompe centrifuge ;
- permuter deux pompes centrifuges afin de mettre à disposition l’une d’elles pour le service maintenance.
Du côté du formateur, la mise en place de cette séquence pédagogique s’est révélée particulièrement exigeante. En plus de la progression pédagogique de la séquence, il a fallu gérer la partie technologique : connexion des casques sur un réseau local permettant l’utilisation du mode multi-utilisateurs, explication du fonctionnement du matériel (casques et contrôleurs), gestion des erreurs d’utilisation et autres pannes techniques (manque de piles), etc. Malgré la présence d’un second formateur en support, l’exercice s’est révélé complexe sur les premiers passages ! L’expérience faisant, la bonne mécanique a été trouvée après deux ou trois passages.
Avec le recul, des actions en amont de l’atelier auraient dû être mises en place pour d’une part, permettre à l’enseignant de se détacher de la technologie pour se focaliser sur la pédagogie, et d’autre part, inviter l’élève à se concentrer sur les actions à réaliser et non sur la façon d’appréhender le matériel. Parmi les actions/points d’amélioration identifiés, citons :
- la réalisation d’un tutoriel vidéo à destination de l’élève, afin qu’il intègre le principe de fonctionnement du matériel. Ce support pourrait par exemple être diffusé 10 minutes avant le démarrage de l’atelier ;
- l’élaboration d’une FAQ technique pour que l’enseignant soit en mesure d’identifier rapidement un problème technique (déconnexion par exemple) et d’y remédier sans nuire à l’immersion des autres participants ;
- la préparation d’une activité introductive au module VR visant à familiariser les élèves avec la technologie ;
- le recours à des technologies plus simples à prendre en main.
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Trois élèves réalisent une procédure de démarrage en réalité virtuelle. |
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Un retour d’expérience qui ouvre la voie au futur laboratoire de réalité virtuelle
L’utilisation de technologies plus faciles à appréhender est le fer de lance du futur laboratoire de réalité virtuelle qui ouvrira ses portes dans le courant du premier semestre 2021 à IFP School : 90 mètres carrés entièrement dédiés aux technologies immersives et pensés pour faciliter l’utilisation de celles-ci dans un contexte pédagogique.
Même s’il est aujourd’hui difficile de quantifier l’impact de cette expérience en réalité virtuelle sur la mémorisation des élèves, l’auto-évaluation des apprenants montre un taux de satisfaction très positif :
- 86 % des apprenants ont déclaré avoir mieux appris en réalité virtuelle que dans un cours en amphithéâtre ;
- 97,7 % des apprenants ont été convaincus par le mode multi-utilisateurs et ses bénéfices pédagogiques ;
- Plus de 90% des apprenants ont déclaré avoir :
- Une excellente / bonne expérience d’apprentissage ;
- Une excellente / bonne efficacité pédagogique ;
- Un excellent / bon confort d’utilisation ;
- Une excellente / bonne expérience utilisateur.
Outre l’aspect mémorisation et application des gestes techniques, il est ressorti de cette expérience un développement des compétences non-techniques - “soft skills” - grâce au mode multi-utilisateurs. Les apprenants ont dû échanger, réfléchir ensemble, collaborer, prendre des décisions collectivement et en subir les conséquences ensemble : une bonne mise en situation de ce qui les attend dans la vraie vie !
Côté formateurs, nous avons également appris sur cette modalité et son utilisation. De prime abord, toute cette technologie peut effrayer, mais une fois maîtrisée, on l’oublie presque et on s’immerge pour accompagner les élèves dans la réalisation de leurs actions. On interagit et on échange avec eux comme on le ferait sur le terrain. Le rôle de formateur a beaucoup évolué : d’une posture transmissive dans laquelle le sachant transmet son savoir aux apprenants, il est passé à une posture développementale dans laquelle le formateur accompagne l’apprenant. Il le guide dans sa réflexion et encourage sa réflexivité au travers de questionnements. L’apprenant est en interaction constante avec le formateur. On se place ici dans une vision constructiviste de l'apprentissage.
Ce premier module full-3D nous a permis de mettre en avant les avantages d’une telle modalité pédagogique, de jauger de l’apport de certaines fonctionnalités (comme le multi-utilisateurs), mais également de mettre en lumière les difficultés à surmonter tant pour les apprenants que pour les enseignants ! D’autres modules de ce type sont en cours de développement ; ils seront intégrés dès l’an prochain aux parcours pédagogiques des élèves. La création du laboratoire de réalité virtuelle nous permettra d’aller encore plus loin afin de faire d’IFP School une école résolument tournée vers l’acquisition des savoir-faire et des savoir-être !
Auteur de l'article : Clément Cahagne, Lab e•nov