Article de référence | Réf : IN190 v1

WOOD-ED TABLE : environnement virtuel pour la formation au geste du menuisier

Auteur(s) : L. DA DALTO, J.P. ALEXANDRE

Relu et validé le 26 mars 2024

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RÉSUMÉ

Les métiers de menuisier ou de charpentier sont des professions à risque en raison de l’usage extensif de machines à bois stationnaires. Les accidents dans ce domaine sont critiques. L’utilisation d’un environnement virtuel de formation (EVF) permet de sécuriser les formations initiales et de limiter les risques d’accident du professionnel. Cet article présente d’abord les différents cas d’application d’un EVF pour la formation professionnelle et plus particulièrement pour la formation aux gestes professionnels. Puis la problématique liée à notre cas d’étude est plus particulièrement abordée, avec une présentation de la solution développée et mise en œuvre dans les centres de formation AFPA en France.

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Auteur(s)

  • L. DA DALTO : MIMBUS, Toulouse, France

  • J.P. ALEXANDRE : AFPA, Toulouse, France

INTRODUCTION

Les Environnements Virtuels pour la Formation (EVF) sont désormais des outils largement répandus tant dans le domaine de la recherche qu’à travers des solutions applicatives. Ils englobent un ensemble de technologies (réalité virtuelle, réalité augmentée, apprentissage à distance, système collaboratif) permettant la représentation virtuelle d’un environnement de travail. L’instrumentation de cet environnement permet l’analyse du comportement de l’apprenant et son évaluation en temps réel.

Ce concept a vu le jour en 1995 avec l’outil de formation à l’intervention sur le téléscope HUBBLE . Il s’est rapidement étendu à la formation dans d’autres domaines tels que la médecine , la défense  ou l’industrie .

L’interaction de l’apprenant avec ces mondes virtuels et l’analyse intelligente de son comportement sont des éléments clés de l’efficacité d’un EVF. Les recherches récentes se concentrent d’ailleurs sur l’évaluation des bénéfices de ces nouveaux outils . Il a désormais été prouvé qu’un usage excessif de ces environnements virtuels pouvait se montrer inutile, voire pénalisant, pour l’acquisition des compétences. Dans leur ouvrage récent, les Pr Amadieu et Tricot dénombrent ces risques .

Si l’on considère l’ensemble des compétences nécessaires à l’acquisition d’un métier, seule une partie restreinte de celles-ci peuvent être traitées dans les EVF. De la même manière, leur apprentissage peut requérir une combinaison complexe de formation réelle et virtuelle (Blended Learning ou Apprentissage mixte). Plus récemment, la notion d’Environnement Virtuel pour la Formation Professionnelle (EVFP) a vu le jour, qui précise encore un peu plus le besoin de former à des compétences métiers très spécifiques, et la difficile adéquation de la technologie avec l’ergonomie . Nous continuerons malgré tout à utiliser le terme générique d’EVF dans la suite de cet article.

De manière générale, les critères ci-dessous sont des éléments favorables à la mise en place d’un EVF :

  • nécessité de créer un environnement de travail impossible à mettre en place en centre de formation (grands espaces, environnements dangereux, peuplés, sonorisés...) ;

  • scénarisation complexe (situations variées et requérant une mise en place complexe) ;

  • besoin d’un « voir au travers » ou d’informations ajoutées (un technicien va mieux intervenir sur un moteur s’il voit comment il fonctionne par transparence par exemple) ;

  • compétences évaluables et répétables (un geste « mécanique », une séquence d’actions « programmée »).

Cette liste non exhaustive permet malgré tout d’imaginer les limites et le champ d’action des EVF.

Dans le cas qui nous intéresse, il s’agit de former les opérateurs de Machines à bois stationnaires (MABS) à leur utilisation en sécurité. Il s’agit en particulier de développer la compétence motricielle liée à la manipulation des pièces de bois relativement aux outils de coupe. Nous avons conçu pour cela un EVF qui combine Réalité Augmentée et Retour d’Effort pour fournir une expérience suffisamment réaliste pour la formation. Cet outil, conçu par la Direction de l’ingénierie et de l’innovation pédagogique (DIIP) à l’AFPA et développé par MIMBUS en partenariat avec LIGHT & SHADOWS, a été mis en place dans deux centres de formation AFPA en 2014 pour y être expérimenté. Nous présenterons également ici les résultats de cette étude.

Points clés

Domaine : Formation par la simulation réalité virtuelle et augmentée

Degré de diffusion de la technologie : Émergence

Technologies impliquées : Réalité augmentée, retour d’effort, IA pour la formation

Domaines d’application : Formation, évaluation, recrutement

Principaux acteurs français :

– Centres de compétence : CFA, AFPA, Lycées techniques

Industriels : Grands comptes ayant une formation interne, fabricant de machines à bois

Autres acteurs dans le monde : Grand fabricant de machines à bois (Allemagne principalement), Ministère de l’Éducation, centres de formation au bois

Contact : [email protected]http://www.wood-ed.com\table

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-in190


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LOFTIN (R.B.), KENNEY (P.J.) -   Training the hubble space telescope flight team.  -  IEEE Computer graphics and applications, vol. 15, n° 5, p. 31-37 (1995).

  • (2) - BRITO (D.C.), SANDOVAL (O.R.) -   Prototype of a virtual training system for arthroscopic surgery.  -  International Review of Automatic Control 8(3), p. 228-232, mai 2015,.

  • (3) - BHAGAT (K.K.), LIOU (W.-K.), CHANG (C.-Y.) -   A cost-effective interactive 3D virtual reality system applied to military live firing training.  -  Virtual Reality, 20(2), p. 127-140, avr. 2016.

  • (4) - GARCÍA (A.), BOBADILLA (I.), FIGUEROA (G.), RAMÍREZ (M.), ROMÁN (J.) -   Virtual reality training system for maintenance and operation of high-voltage overhead power lines.  -  Virtual Reality, 2016, 20, janv. 2016.

  • (5) - BORSCI (S.), LAWSON (G.), JHA (B.), BURGES (M.), SALANITRI (D.) -   Effectiveness of a multidevice 3D virtual environment application to train car service maintenance procedures.  -  Virtual Reality 2016, 20, janv. 2016.

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