Environnement Virtuel pour l’Assistance à l’Apprentissage du Geste en Odontologie – EVAGO
EVAGO
Environnement Virtuel pour l’Assistance à l’Apprentissage du Geste en Odontologie
Enjeux et objectifs
Le projet EVAGO étend les fonctionnalités de l’Environnement Virtuel (EV) Virteasy dédié à la formation en Odontologie, avec des modèles et outils pour évaluer automatiquement le geste technique dans son ensemble i.e. les mouvements des parties du corps impliquées dans la manipulation des outils et objets traités, ainsi que les propriétés attendues de ces objets. À partir de l’analyse des pratiques des enseignants et des besoins d’observation, ce projet comparera les similarités spatiales et temporelles entre les mouvements démontrés et ceux de l’apprenant et procédera à regroupement semi-supervisé des démonstrations pour définir les valeurs d’acceptabilité des gestes techniques. Le projet EVAGO entend améliorer l’instrumentation de Virteasy dans un processus d’analyse continue de la pratique instrumentée, répondant au besoin d’autonomie, de compétence et d’autorégulation des étudiants, mais aussi de détection automatique des propriétés des gestes acceptables. Les verrous sont liés à la construction d’un « package hardware et software » non invasif pour la capture des gestes, la définition des descripteurs (et leurs valeurs d’acceptabilité) de mouvements réutilisables à partir d’un nombre réduit de démonstrations, l’intégration de Virteasy dans la formation universitaire en considérant les attendus pédagogiques, didactiques, techniques ainsi que la transformation des stratégies pédagogiques et l’évolution fonctionnelle du simulateur. Le projet entend renforcer à court et moyen termes l’autonomie des étudiants, enrichir les interactions avec les enseignants, tendre vers l’assistance personnalisée, améliorer la précision du geste et diminuer l’apprentissage de mouvements susceptibles d’entraîner des Troubles Musculo–Squelettiques (TMS).
Des méthodes, modèles et outils seront conçus pour: (a) rejouer via un avatar 3D les gestes capturés des enseignants en Environnement Virtuel (EV) et (b), évaluer les gestes capturés des étudiants selon les besoins d’observation. Les évolutions de Virteasy sont à considérer du point de vue de l’industrialisation dépassant la preuve de concept, et sous l’angle de l’adoption de nouvelles pratiques d’usage généralisables et intégrant ce simulateur virtuel. Pour cela, Virteasy sera considéré sous l’angle de la (re)conception des séquences pédagogiques afin d’en étudier son appropriation par les principaux acteurs (i.e. étudiants et enseignants).
Le projet EVAGO au bout de 18 mois a permis de générer 4 communications dans des colloques internationaux/nationaux, participer au salon annuel organisé par l’ADEE (Association for Dental Education in Europe), d’intégrer Virteasy en tant que ressource complémentaire de formation efficace au sein de la deuxième et la troisième année de la faculté de chirurgie dentaire de Nantes, de montrer le potentiel de Virteasy sur plusieurs aspects (discrimination du niveau des étudiants, prédiction de la performance des étudiants sur simulateurs conventionnels, renforcement des travaux pratiques, complémentarité avec les dispositifs de formation existants), d’élaborer une première version d’un dossier d’ingénierie pédagogique recommandant des pratiques d’usage du simulateur en termes de séquences pédagogiques, de valoriser Vitreasy du point de vue industriel par sa mise à l’épreuve en contexte du point de vue de la recherche scientifique. L’ensemble des travaux et résultats scientifiques et techniques ont été présentés et discutés en Assemblée Générale au mois de mai 2023.
L’année prochaine il est prévu : (1) la finalisation des travaux en cours (e.g. expérimentation sur la configuration matérielle, impact de la RV immersive, etc.) (2), un focus group avec des enseignants sur l’intégration de Virteasy dans leurs séquences pédagogiques (3), la capture des bons et mauvais gestes des enseignants pour leur analyse (4), la création de ressources pédagogiques virtuelles avec ces mouvements (5), leur intégration avec le rejeu du bras haptique dans Virteasy (6), la validation expérimentale des descripteurs de posture, l’opérationnalisation de méthodes évaluant à minima la « position de travail » et « le point d’appui », ainsi que leur intégration dans Virteasy (7), une expérimentation sur la performance des étudiants ajustant mieux les périodes en RV et (8), le lancement d’une étude longitudinale sur quatre semestres avec des questionnaires, des entretiens et de l’observation pour modéliser les interactions entre les enseignants, les étudiants et l’institution à des étapes clés de l’usage de Virteasy (avant/après familiarisation, peu/beaucoup de séances, etc.).
- Octave Nadile Bandiaky, Valériane Loison, Fabrice Pirolli, Raphaëlle Crétin-Pirolli, Ludovic Hamon, Assem Soueidan, Laurent Le Guehennec, Serena Lopez. Haptic simulator as a new pedagogical tool in dental education: Preliminary data on student perception (EVAGO Project). Communication orale acceptée pour le congrès de l’ADEE 2023, Liverpool.
- Valériane Loison, Fabrice Pirolli, Raphaëlle Cretin-Pirolli, Serena Lopez-Cazaux. Introduction des nouveaux environnements virtuels de simulation dans la formation – Quelques modèles théoriques d’intégration et exemple d’une méthodologie de recherche dans le cadre du projet EVAGO. La numérisation des sociétés, Société Française des Sciences de l'Information et de la Communication, Jun 2023, Bordeaux, France. ?hal-04142052?
- Valériane Loison, Fabrice Pirolli, Raphaëlle Cretin-Pirolli, Serena Lopez-Cazaux. Environnement virtuel de simulation dans la formation en Odontologie-Présentation d’un programme de recherche et des résultats d’une étude préliminaire. Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain, Jun 2023, Brest, France. ?hal-04142101?
- Valériane Loison. Intégration d’un environnement virtuel de simulation en contexte d’enseignement-apprentissage-Croisement des méthodes d’enquête sur un terrain d’étude complexe, 17e journée des jeunes chercheurs en SIC, laboratoire Geriico, Lille, 26 mai 2023
Le projet EVAGO étend les fonctionnalités de l’Environnement Virtuel (EV) Virteasy dédié à la formation en Odontologie, avec des modèles et outils pour évaluer automatiquement le geste technique dans son ensemble i.e. les mouvements des parties du corps impliquées dans la manipulation des outils et objets traités, ainsi que les propriétés attendues de ces objets. À partir de l’analyse des pratiques des enseignants et des besoins d’observation, ce projet comparera les similarités spatiales et temporelles entre les mouvements démontrés et ceux de l’apprenant et procédera à regroupement semi-supervisé des démonstrations pour définir les valeurs d’acceptabilité des gestes techniques. Le projet EVAGO entend améliorer l’instrumentation de Virteasy dans un processus d’analyse continue de la pratique instrumentée, répondant au besoin d’autonomie, de compétence et d’autorégulation des étudiants, mais aussi de détection automatique des propriétés des gestes acceptables.
Coordination du projet
Ludovic Hamon (LABORATOIRE D'INFORMATIQUE DE L'UNIVERSITE DU MANS (LIUM))
L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.
Partenariat
HRV HAPTIQUE ET REALITE VIRTUELLE
RMeS Regenerative Medicine and Skeleton
LIUM LABORATOIRE D'INFORMATIQUE DE L'UNIVERSITE DU MANS (LIUM)
PHU 4 PHU 4 - OTONN - Ostéo-articulaire, tête et cou, odontologie, neurochirurgie, neuro-traumatologie
CREN CENTRE DE RECHERCHE EN EDUCATION DE NANTES
Aide de l'ANR 648 128 euros
Début et durée du projet scientifique :
- 42 Mois