Edition 02 | 2020

Focus "Simulation"

Percer le mystère de la boîte noire

Très répandue, performante et innovante, la Speedmaster est la Volkswagen de l’industrie graphique. Au GBS de Saint-Gall, les apprentis se familiarisent avec cette machine grâce à des simulations virtuelles. Ils découvrent ainsi ce qu’elle a dans le ventre.

Par Daniel Fleischmann, rédacteur de PANORAMA

(Photo: Adrian Moser)

(Photo: Adrian Moser)

Lorsque Rolf Wyss organise ses vacances, il aime d’abord s’y projeter. Il allume alors son ordinateur, se connecte à Google Earth, enfile des lunettes 3D et visite les environs. Si son hôtel se trouve dans un quartier en plein développement, il sait déjà qu’il devra peut-être composer avec des chantiers bruyants.

Des gestes sans queue ni tête?

Avant tout amusant, cet exemple n’en illustre pas moins à quel point l’exploration virtuelle de la réalité peut être utile. Au Centre de formation professionnelle et continue de Saint-Gall (GBS), Rolf Wyss utilise aussi cette technologie dans ses cours. Ici, les apprentis n’explorent pas des rues mais la Speedmaster, une machine d’impression qui coûte plusieurs milliers de francs. Ils apprennent à reconnaître ses différents composants (rouleaux, encriers, etc.), leur fonctionnement et leurs interactions. Certains utilisent pour cela un ordinateur ou leur smartphone, sur lequel ils peuvent agrandir ou faire pivoter la machine à l’écran; grâce à ces visuels, il est également possible de démonter ou d’actionner virtuellement les rouleaux. C’est ce que l’on appelle l’Augmented Reality (AR), ou réalité augmentée. D’autres chaussent de drôles de lunettes devant une Speedmaster virtuelle et y plongent leurs mains grâce au hand tracking, cela afin de la démonter et de la remonter. Les gestes exécutés dans cette Virtual Reality (VR), ou réalité virtuelle, rappellent ceux du taï-chi: des mouvements dans un espace vide mais rempli de sens. Dans ce domaine, le GBS fait office de pionnier. Si les simulations existent depuis toujours dans la formation professionnelle (s’entraîner à exercer des travaux dangereux, apprendre le fonctionnement d’une machine, comme la Speedmaster, que l’on ne démonte que rarement, etc.), l’utilisation de la VR reste encore peu répandue en apprentissage. Avec les machines d’impression, il s’agit d’une exception. Rolf Wyss participe, en tant que partenaire de terrain, au projet allemand «Social Virtual Learning» (SVL2020), où une collaboration a lieu entre la science, l’enseignement et l’industrie graphique et des médias. Leur objectif est de mettre en valeur de nouvelles formes d’enseignement et d’apprentissage dans la formation professionnelle, qui intègrent le social learning, le mobile learning, l’augmented learning ou encore le virtual learning. Rolf Wyss y a suivi plusieurs modules, par exemple sur le montage d’un encrier pour une presse offset ou sur la circulation des feuilles. Ils se fondent sur une représentation en 3D de la machine et de ses mouvements. Pour pouvoir les appliquer dans ses cours, Rolf Wyss s’est procuré des accessoires VR (lunettes, stations de base, etc.), un ordinateur puissant doté d’une carte graphique dernière génération ainsi que quelques tablettes fonctionnant sous Android. Au total, cela lui a coûté un peu plus de 4000 francs pour équiper une classe. «Ce qui est génial, c’est que je peux simplifier moi-même les modules ou y ajouter des tâches», explique Rolf Wyss. Un travail encensé par Lutz Goertz, l’un des responsables de l’institut qui évalue SVL2020: «Rolf Wyss est très impliqué dans ce projet. Son boulot est exemplaire.» À l’occasion d’une conférence de clôture du projet organisée à Berlin, Rolf Wyss s’est chargé de présenter le fonctionnement du social virtual learning (SVL) en situation, en intervenant en direct depuis Saint-Gall.

Limites de la simulation

Aussi innovante soit-elle, cette approche reste encore marginale: les apprentis de Rolf Wyss y consacrent moins de 10% de leur temps sur l’ensemble de la formation. Certaines tâches comme la soumission d’offres ou la fabrication d’encres sont en effet difficilement réalisables sous forme virtuelle. Et ce n’est d’ailleurs pas nécessaire: «Ce que je peux faire de manière analogique, je le fais», indique Rolf Wyss. L’apprentissage par SVL a aussi ses limites. «Un rouleau pèse 40 kg dans la réalité, mais rien dans l’espace virtuel. La sensation n’est pas du tout la même! souligne Lutz Goertz. On n’apprend pas non plus à manier un tournevis avec des lunettes VR!» Mais le système a beaucoup d’avantages, comme l’explique le responsable: «Une machine d’impression est comme une boîte noire: les apprentis ne peuvent pas regarder dedans, même s’ils travaillent tous les jours avec. La VR leur permet de percer le mystère. En outre, si un rouleau tombe au sol pendant une manipulation en virtuel, il ne sera pas abîmé.» Aujourd’hui en Allemagne, la plupart des écoles professionnelles du domaine de la technologie des médias utilisent cet outil. Selon une étude comparative, l’apprentissage est plutôt meilleur dans les classes qui utilisent le SVL.SVL2020 a été lancé en 2013. Depuis, dix modules ont été conçus et mis gratuitement à la disposition des écoles, grâce au soutien du Ministère allemand de l’éducation. Certains modules ont aussi été développés pour d’autres secteurs que l’industrie graphique. «Le SVL est utile dans les domaines où les personnes en formation ont affaire à des machines et à des procédés complexes ou dangereux, pouvant être représentés en 3D», relève Dominic Fehling, collaborateur scientifique à l’Université de Wuppertal, lui aussi participant au projet. «Toutefois, il est peu probable que l’utilisation du SVL se généralise dans le futur: la fabrication d’objets et d’environnements virtuels représente un coût non négligeable et elle n’est pertinente que si elle apporte une plus-value par rapport à d’autres méthodes.»

Labo virtuel

Le GBS abrite également des apprentis laborantins et des apprenties laborantines. Eux aussi s’y connaissent en mondes virtuels. Depuis le site Web de l’entreprise Labster, spécialisée en VR, ils ont accès à toutes sortes de laboratoires virtuels où ils peuvent, simplement avec leur souris d’ordinateur, manipuler des tubes à essai, mélanger des substances ou procéder à des analyses (chromatographie, par exemple). Labster leur permet aussi de travailler avec des appareils très coûteux, comme un spectroscope à résonance magnétique. Rares sont les entreprises formatrices qui disposent de ce type d’appareils.Selon Jürg Pfeiffer, chef de département au GBS et responsable de l’utilisation de Labster, l’établissement saint-gallois serait la seule école professionnelle sur le continent européen à avoir négocié un accord avec l’entreprise danoise. Cet accord comprend l’utilisation en 2D et en 3D des laboratoires et des exercices qui y sont disponibles. Les casques VR qui vont avec sont utilisés depuis plus d’un an. Jürg Pfeiffer se réjouit des possibilités offertes par cette technologie, mais il reste pragmatique quant à ses bénéfices. «Labster a d’abord été développé pour les étudiants américains qui commencent à travailler dans de vrais laboratoires lors de stages. C’est différent chez nous, avec la formation professionnelle duale», relève-t-il. Comment utiliser au mieux cette technologie sur le plan pédagogique? Telle est la principale préoccupation de Jürg Pfeiffer. Dans cette optique, le responsable met en évidence trois aspects clés. Premièrement, Labster permet aux apprentis de se familiariser avec la terminologie anglaise utilisée pour le travail en laboratoire. On applique ici l’approche EMILE (acronyme d’«enseignement d’une matière intégré à une langue étrangère»), qui prévoit un enseignement immersif en langue étrangère. Les laborantins et laborantines en formation évoluent désormais dans l’univers du Dr One, un assoiffé de pouvoir qui amène les élèves dans des situations qu’ils doivent réussir à gérer en anglais. Ces exercices peuvent être effectués à n’importe quel moment. Cette approche vient d’ailleurs d’être mise en place dans le département de Rolf Wyss. Deuxièmement, Labster offre un côté «fun»: les élèves ont du plaisir à se plonger dans le monde du Dr One, avec ou sans lunettes VR. En termes de contenu, Labster n’apporte toutefois aucune plus-value par rapport à un support d’enseignement classique. Troisièmement, il est intéressant pour les apprentis et apprenties de se familiariser avec des technologies qu’ils retrouveront plus tard dans leur vie professionnelle.

Liens et références bibliographiques

www.social-virtual-learning.de
www.labster.com

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Le prochain numéro paraîtra le 19 juin. Focus: Slashing