Impact de la réalité virtuelle sur la formation à distance

Impact of virtual reality on distance learning

• Auteur / Autrice : Richard Ngu Leubou
• Direction : Benoît Crespin, Marc Trestini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et applications
• Date : Soutenance le 03/06/2021
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Ingénierie des Systèmes, Mathématiques, Informatique (Limoges ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Président / Présidente : Pascal Guitton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Benoît Crespin, Marc Trestini, Guillaume Gilet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Stéphane Simonian

Mots clés

Mots clés contrôlés

Environnements virtuels partagés

Enseignement à distance

Réalité virtuelle

Mots clés libres

Réalité virtuelle

Formation à distance

Expérience utilisateur

EIAH

Conception

Virtual reality

Distance learning

User experience

GUI design

Résumé

Les diverses possibilités offertes par la réalité virtuelle ont permis d’explorer différents usages dans plusieurs domaines scientifiques. Dans le domaine des apprentissages, il ressort des différentes études que cette technologie a un impact positif sur l’éducation. Elle offre une flexibilité puissante dans les possibilités de présenter l’information à l’apprenant et introduit les activités sensorimotrices (corporelles) et cognitives dans les processus d’apprentissage.Les formations réalisées dans des environnement de réalité virtuelle présentent de nombreux avantages par rapport aux formations réalisées dans des environnements réels. De plus, plusieurs travaux de recherche ont permis de montrer que cette technologie a une influence positive sur l’expérience utilisateur des apprenants. Bien que l’apport de la réalité virtuelle soit avéré dans le domaine de l’apprentissage en général, le secteur de la formation à distance reste peu exploré par la recherche. Les premiers travaux de recherche ont permis de faire ressortir l’utilité de cette technologie notamment pour les situations d’apprentissage collaboratives impliquant les apprenants dans le processus, et favorisant les interactions apprenant-apprenant et apprenant-enseignant. Cependant, il existe encore très peu d’informations permettant d’évaluer l’utilisabilité et l’acceptabilité (ou l’expérience utilisateur) de cette technologie dans un contexte de formation à distance. En outre la conception des environnements de réalité virtuelle est considérée comme une tâche complexe, car il est difficile d’anticiper le comportement et la manière dont les utilisateurs percevront, comprendront et utiliseront l’artefact. Le risque qu’un environnement conçu ne satisfasse pas aux exigences attendues est alors élevé. De plus, la distance, qui constitue l’une des causes majeures du décrochage dans des dispositifs de formation à distance est peu ou pas traitée dans les approches de conception existantes. Dans cette thèse, nous proposons premièrement de formaliser une approche de conception des environnements de réalité virtuelle spécifique à la formation à distance. Notre approche est basée sur le modèle général de la réalité virtuelle et la conception centrée opérateur humain, et met l’accent sur les spécificités de la distance. Ensuite nous proposons la spécification d’un environnement de réalité virtuelle collaboratif pour la formation à distance en nous basant sur une approche s’apparentant à la conception orientée par la recherche. Enfin, à la suite d’une mise en situation des apprenants dans un environnement de réalité virtuelle collaboratif, nous montrons comment la réalité virtuelle impacte positivement le sentiment de coprésence entre apprenants dans un contexte de formation à distance.

The various possibilities offered by virtual reality have made it possible to explore different uses in several scientific fields. In the field of learning, various studies have shown that this technology has a positive impact on education. It offers a powerful flexibilityin the possibilities of presenting information to the learner and introduces sensorimotor and cognitive activities in the learning process. Training in virtual reality environments has many advantages over training in real environments. In addition, several research studies have shown that this technology has a positive influence on the user experience of learners. Although the contribution of virtual reality is proven in the field of learning in general, the distance learning sector remains little explored by research. The first research studies have shown the usefulness of this technology, particularly for collaborative learning situations involving participants in the learning process, and promoting learner-learner and learner-teacher interactions. However,there is still very little information available to evaluate the usability and acceptability (or user experience) of this technology in a distance learning context. Furthermore, the design of virtual reality environments is considered a complex task, as it is difficult to anticipate the behavior and the way users will perceive, understand and use the artifact. The risk that a designed environment will not meet the expected requirements is then high. Moreover, the distance between participants, which is one of the major causes of dropout in distance learning courses, is little or not addressed in existing design approaches. In this thesis, we first propose to formalize a design approach for virtual reality environments specific to distance learning. Our approach is based on the general model of virtual reality and the human operator-centered design, and focuses on the specificities of distance. Then we propose the specification of a collaborative virtual reality environment for distance learning based on a research-oriented design approach. Finally, following an experimentation with several participants in a collaborative virtual reality environment, we show how virtual reality positively impacts the feeling of co-presence between learners in a distance learning context.