Ingeniería pedagógica y tecnologías emergentes: retos y palancas de actuación identificados en el diseño de Gemelos Digitales de Enseñanza Inmersiva e Interactiva
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Resumen
Los gemelos digitales de enseñanza (GDE) son entornos virtuales para el aprendizaje humano (EVAH) que abren nuevas perspectivas en materia de diseño educativo para acercarse a las realidades profesionales de los ingenieros. El gemelo digital es una réplica digital de un objeto o sistema industrial o físico existente, que puede equiparse con herramientas operativas para comprender, analizar y predecir el funcionamiento y control de la entidad real. Puede convertirse en una herramienta pedagógica. La integración de los GDE, como nuevo entorno virtual de aprendizaje, implica un trabajo de diseño pedagógico destinado a crear situaciones de aprendizaje instrumentadas. Este artículo examina el trabajo de diseño pedagógico realizado de forma colaborativa por ingenieros pedagógicos, profesores-investigadores y desarrolladores informáticos en el marco del proyecto GDEII (ANR-21-DMES-0006). Los datos de la investigación se basan en trece entrevistas semiestructuradas realizadas a participantes en el proyecto, tres entrevistas a ingenieros pedagógicos y la observación de tres reuniones para diseñar escenarios educativos utilizando GDE. Los resultados permiten comprender mejor el diseño colaborativo de dispositivos educativos, identificar a los nuevos actores implicados en la tecnología emergente de los GDE y poner de relieve las palancas de actuación para optimizar la ingeniería educativa con tecnologías emergentes.
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Citas
Amadieu, F. et Tricot, A. (2020). Apprendre avec le numérique. Retz. DOI: https://doi.org/10.14375/NP.9782725638768
Ardouin, T. (2023). Ingénierie de formation (6e éd.) : intégrez les nouveaux modes de formation dans votre pédagogie (6e édition). Dunod.
Arnoud, J., Barcellini, F., Cerf, M. et Perez Toralla, M. S. (2022). Dynamiques développementales dans les interventions sur le travail : entre héritages et perspectives. Octarès.
Badets, A., Blandin, B., Havard, V. et Baudry, D. (2021). Conception de situations instrumentées : étude de cas d’une situation d’apprentissage des concepts du Lean Manufacturing. NEO-SAI – Colloque Comprendre et construire les nouvelles situations d’apprentissage instrumentées.
Barcellini, F. (2015). Développer des interventions capacitantes en conduite du changement. Comprendre le travail collectif de conception, agir sur la conception collective du travail. [Habilitation à diriger des recherches]. Université de Bordeaux. https://theses.hal.science/tel-01150586v1
Basque, J. (2017). Introduction à l’ingénierie pédagogique. Université TÉLUQ.
Bedwell, W. L., Wildman, J. L., DiazGranados, D., Salazar, M., Kramer, W. S. et Salas, E. (2012). Collaboration at work: An integrative multilevel conceptualization. Construct Clarity in Human Resource Management Research, 22(2), 128‑145. https://doi.org/10.1016/j.hrmr.2011.11.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.hrmr.2011.11.007
Béguin, P. (2012). Conception et développement. Appropriation, dialogues et sens du développement. Dans Y. Clot (dir.), Vygotski maintenant (p. 175‑191). La Dispute.
Béguin, P. et Weill-Fassina, A. (1997). Simulation en ergonomie : connaître, agir, interagir. Octarès.
Blandin, B. (2011, juin 8). Professionnalisation des ingénieurs : quelques réflexions à partir de nos travaux de recherche sur l’apprentissage. VIe colloque Questions de pédagogie dans l’enseignement supérieur. Les courants de la professionnalisation : enjeux, attentes, changements, Angers.
Blandin, B. et Jeunesse, C. (2024). Développement du digital learning. Dans Traité des sciences et des techniques de la Formation (5e, p. 540‑563). Dunod.
Blandin, B. et Querrec, R. (2014). Quelle méthode pour concevoir un environnement virtuel pour apprendre une activité? Une tentative de réponse : le projet EAST. Didactique Professionnelle – Troisième Colloque international, Conception et formation, Caen.
Bobillier-Chaumon, M.-E. (2016). L’acceptation située des technologies dans et par l’activité : premiers étayages pour une clinique de l’usage. Psychologie du Travail et des Organisations, 22(1), 4‑21. https://doi.org/10.1016/j.pto.2016.01.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.pto.2016.01.001
Bobillier-Chaumon, M.-E. et Clot, Y. (2016). Clinique de l’usage : les artefacts technologiques comme développement de l’activité. Activités, 13(2). DOI: https://doi.org/10.4000/activites.2897
Bobillier-Chaumon, M.-E. et Dubois, M. (2009). L’adoption des technologies en situation professionnelle : quelles articulations possibles entre acceptabilité et acceptation? Le travail humain, 72(4), 355‑382. Cairn.info. https://doi.org/10.3917/th.724.0355 DOI: https://doi.org/10.3917/th.724.0355
Bocquillon, M., Baco, C., Derobertmasure, A., Demeuse, M., Gauthier, C., Bissonnette, S. et Bressoux, P. (2024). Enseignement explicite : pratiques et stratégies. Quand l’enseignant fait la différence (1re édition). De Boeck Supérieur.
Bondesan, P., Fleury, S., Boisadan, A. et Richir, S. (2024). Assessing the educational effectiveness of immersive digital twins in engineering education. International Journal of Design and Innovation Research, 8(2).
Boutinet, J.-P. (2021). Psychologie des conduites à projet. 7e éd. Presses Universitaires de France.
Burkhardt, J.-M. (2010). Conception, utilisation et formation : trois perspectives sur l’apprentissage en ergonomie des technologies émergentes [Habilitation à diriger des recherches].
Cahagne, C. et Fuzet, B. (2022). Concevoir et diffuser une expérience de formation immersive : intégrer la réalité virtuelle dans un module pédagogique. GERESO.
Castañer, X. et Oliveira, N. (2020). Collaboration, Coordination, and Cooperation Among Organizations: Establishing the Distinctive Meanings of These Terms Through a Systematic Literature Review. Journal of Management, 46(6), 965‑1001. https://doi.org/10.1177/0149206320901565 DOI: https://doi.org/10.1177/0149206320901565
Cavignaux-Bros, D. (2023). Ingénierie pédagogique et numérique : une analyse selon l’approche par les capabilités. Éditions L’Harmattan.
Chaliès, S. et Dangouloff, N. (sous presse). La simulation en formation professionnelle : continuums d’activités et de situations. Octarès.
Charlier, B. et Henri, F. (2010). Apprendre avec les technologies. Presses Universitaires de France. DOI: https://doi.org/10.3917/puf.charl.2010.01.0011
Cordier, A. (2020). Déconstruire le mythe des digital natives, et au-delà : cheminements théoriques et méthodologiques. Dans S. Jehel et A. Saemmer (dir.), Éducation critique aux médias et à l’information en contexte numérique. Presses de l’Enssib. DOI: https://doi.org/10.4000/books.pressesenssib.11283
Courallet, A., Baudry, D., Havard, V. et Maillard, F. (2024). Editing complex industrial scenarios with human and autonomous agents from an immersive digital twin using authoring-by-doing. Doctoriales Laval Virtual 2024.
Cuvelier, L. (2014). Les dimensions collectives de l’appropriation : questionnement sur les liens entre développement des collectifs de métiers et développement des instruments. TransFormations - Recherches en Éducation et Formation des Adultes, 12, 137‑154. https://transformations.univ-lille.fr/index.php/TF/article/view/6/7
Cuvelier, L. (2018). “Never the first time on a patient”: The stakes of high-fidelity simulation for safety training. Development and Learning in Organizations: An International Journal, 32(5), 23‑25. https://doi.org/10.1108/DLO-09-2018-131 DOI: https://doi.org/10.1108/DLO-09-2018-131
Cuvelier, L., Fernagu, S. et Pagetti, M. (sous presse). Concevoir des LMS capacitants : une démarche pédagogique et ergonomique. Dans Le Learning Management System dans l’enseignement supérieur : boule à facettes technopédagogiques. École des mines.
Darses, F. (2009). Résolution collective des problèmes de conception. Le travail humain, 72(1), 43‑59. DOI: https://doi.org/10.3917/th.721.0043
David, J., Lobov, A. et Lanz, M. (2018, octobre). Learning Experiences Involving Digital Twins. IECON 2018, 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. DOI: https://doi.org/10.1109/IECON.2018.8591460
Doucey, B. et Goï, C. (2023). Vocabulaire de l’ingénierie pédagogique. Rabelais.
Étienne, R. (2022). L’approche exploratoire : techniques, finalités, exploitation des données. Dans B. Albero et J. Thievenaz (dir.), Enquêter dans les métiers de l’humain, vol. 2 (p. 99‑108). Éditions Raison et Passions. https://doi.org/10.3917/rp.alber.2022.01.0099 DOI: https://doi.org/10.3917/rp.alber.2022.01.0099
Facon, C. et Fernagu, S. (2023). Livre blanc 2023 JENII : enseigner avec des jumeaux numériques immersifs et interactifs. Projet JENII ANR-21-DMES-0006.
Fernagu, S. et Frétigné, C. (2024). Les métiers de la formation. Dans Traité des sciences et des techniques de la Formation (5e, p. 679‑698). Dunod.
Fleury, S., Baudouin, C. et Bondesan, P. (2024). Immersive Digital Twins of an Industrial Forge in Engineering Education. The 20th International CDIO Conference, Tunisie.
Fuchs, P. (2006). Le traité de la réalité virtuelle (vol. 5). Presses des Mines.
Gagneur, C.-A. (2023). Travail, formation, numérique : quels formateurs pour quels apprentissages? Éducation Permanente, 234‑235(1‑2), 179‑189. https://doi.org/10.3917/edpe.234.0179 DOI: https://doi.org/10.3917/edpe.234.0179
Garel, G. (2011). Qu’est-ce que le management de projet? Informations sociales, 167(5), 72‑80. https://doi.org/10.3917/inso.167.0072 DOI: https://doi.org/10.3917/inso.167.0072
Hamilton, D., McKechnie, J., Edgerton, E. et Wilson, C. (2021). Immersive virtual reality as a pedagogical tool in education: A systematic literature review of quantitative learning outcomes and experimental design. Journal of Computers in Education, 8(1), 1‑32. https://doi.org/10.1007/s40692-020-00169-2 DOI: https://doi.org/10.1007/s40692-020-00169-2
Havard, V., Courallet, A., Baudry, D. et Delalin, H. (2023). Digital twin, virtual reality and opcua-based architecture for pedagogical scenarios in manufacturing and computer sciences curriculum. Virtual Reality and OPCUA-based architecture for pedagogical scenarios in Manufacturing and Computer Sciences curriculum. The 13th Conference on Learning Factories (CLF 2023). DOI: https://doi.org/10.2139/ssrn.4457032
Henri, F. (2019). Quel changement à l’ère numérique? Quelle ingénierie pédagogique pour y répondre? Médiations et médiatisations, 2, 227‑235. https://doi.org/10.52358/mm.vi2.102 DOI: https://doi.org/10.52358/mm.vi2.102
Hoguet, B. (2018). La narration réinventée, la grammaire de la réalité virtuelle : des histoires qui se racontent aux histoires qui se vivent. DIXIT.
Horcik, Z. (2012). Apprendre et travailler dans les environnements simulés. Dans E. Bourgeois et M. Durand (dir.), Apprendre au travail (p. 129‑139). Presses Universitaires de France. DOI: https://doi.org/10.3917/puf.bourg.2012.01.0129
Jorro, A. et De Ketele, J.-M. (2011). La professionnalité émergente : quelle reconnaissance? De Boeck Supérieur. DOI: https://doi.org/10.3917/dbu.ketel.2011.01.0031
Jorro, A. et Wittorski, R. (2013). Les rapports entre professionnalisation, évaluation et reconnaissance professionnelle. DOI: https://doi.org/10.3917/lsdle.464.0011
Julien, N. et Martin, É. (2020). Le jumeau numérique : de l’intelligence artificielle à l’industrie agile. Dunod.
Julien, N. et Martin, É. (2021). L’usine du futur : stratégies et déploiement, 2e éd. - Industrie 4.0, de l’IoT aux jumeaux numérique (2e édition). Dunod.
Kaplan, A. D., Cruit, J., Endsley, M., Beers, S. M., Sawyer, B. D. et Hancock, P. A. (2021). The Effects of Virtual Reality, Augmented Reality, and Mixed Reality as Training Enhancement Methods: A Meta-Analysis. Human Factors, 63(4), 706‑726. https://doi.org/10.1177/0018720820904229 DOI: https://doi.org/10.1177/0018720820904229
Knibbe, C. (2016). Concevoir avec des technologies émergentes pour la construction conjointe des pratiques et des artefacts : Apports d’une méthodologie participative à l’innovation technologique et pédagogique [thèse de doctorat]. Paris, CNAM.
Lameul, G., Loisy, C. et Charlier, B. (2014). La pédagogie universitaire à l’heure du numérique (1re édition). De Boeck Supérieur. DOI: https://doi.org/10.3917/dbu.lameul.2014.01.0203
Lanarès, J., Laperrouza, M. et Sylvestre, E. (2023). Design pédagogique. Espistémé. DOI: https://doi.org/10.55430/8015VA01
Las Vergnas, O. et Cavignaux-Bros, D. (2024). Ingénierie pédagogique. Dans P. Carré, C. Frétigné, P. Caspar et O. Las Vergnas (dir.), Traité des sciences et des techniques de la Formation. 5e édition. (p. 518‑539). Dunod.
Lejeune, C. (2019). Manuel d’analyse qualitative : analyser sans compter ni classer. De Boeck.
Lemaître, D. (2007). Le courant des « pédagogies actives » dans l’enseignement supérieur : une évolution postmoderne? Recherches en éducation, 2. https://doi.org/10.4000/ree.3666 DOI: https://doi.org/10.4000/ree.3666
Lemaître, D. (2018). Formation et professionnalisation des ingénieurs en France : le modèle de l’école d’ingénieurs et ses recompositions. Savoirs, 47(2), 11‑39. https://doi.org/10.3917/savo.047.0011 DOI: https://doi.org/10.3917/savo.047.0011
Léon, X. et Belleghem, L. V. (2023). Quand la réflexivité s’invite dans un dispositif de simulation. Éducation et socialisation. Les Cahiers du CERFEE, 68. https://doi.org/10.4000/edso.24014 DOI: https://doi.org/10.4000/edso.24014
Lewis, F., Mendoza, G. A. A., Brassard, C. et Plante, P. (2023). Usage des technologies immersives (réalité virtuelle, augmentée et vidéo 360) dans l’enseignement supérieur. Médiations et médiatisations, 15, Article 15. https://doi.org/10.52358/mm.vi15.330 DOI: https://doi.org/10.52358/mm.vi15.330
Makransky, G., Andreasen, N. K., Baceviciute, S. et Mayer, R. E. (2021). Immersive virtual reality increases liking but not learning with a science simulation and generative learning strategies promote learning in immersive virtual reality. Journal of Educational Psychology, 113(4), 719‑735. https://doi.org/10.1037/edu0000473 DOI: https://doi.org/10.1037/edu0000473
Marquesuzaà, C., Etcheverry, P., Dagorret, P., Lopistéguy, P., Nodenot, T. et Fontenla, M. T. (2019). Une plateforme et des modèles pour la scénarisation coopérative de modules pédagogiques. Médiations et médiatisations, 2, 156‑175. https://doi.org/10.52358/mm.vi2.81 DOI: https://doi.org/10.52358/mm.vi2.81
Mayer, R. E. (2020). Multimedia Learning. Third Edition. (3e édition). Cambridge University Press. DOI: https://doi.org/10.1017/9781316941355
Méliani, V. (2013). Choisir l’analyse par théorisation ancrée : illustration des apports et des limites de la méthode. Recherches qualitatives, 15, 435‑452.
Musial, M., Pradère, F. et Tricot, A. (2011). Prendre en compte les apprentissages lors de la conception d’un scénario pédagogique. Recherche et formation, 68, Article 68. https://doi.org/10.4000/rechercheformation.1483 DOI: https://doi.org/10.4000/rechercheformation.1483
Musial, M., Pradère, F. et Tricot, A. (2023). Comment concevoir un enseignement? De Boeck Supérieur.
Musial, M. et Tricot, A. (2020). Précis d’ingénierie pédagogique (1re édition). De Boeck Supérieur.
Paillé, P. et Mucchielli, A. (2021). L’analyse qualitative en sciences humaines et sociales, 5e édition. Armand Colin.
Paquette, G. (2005). L’ingénierie pédagogique : pour construire l’apprentissage en réseau. Presses de l’Université du Québec.
Poizat, G. et Goudeaux, A. (2014). Appropriation et individuation : un nouveau modèle pour penser l’éducation et la formation? TransFormations – Recherches en Education et Formation des Adultes, 12, 13‑38.
Policard, F. (2014). Apprendre ensemble à travailler ensemble : l’interprofessionnalité en formation par la simulation au service du développement des compétences collaboratives. Recherche en soins infirmiers, 117(2), 33‑49. https://doi.org/10.3917/rsi.117.0033 DOI: https://doi.org/10.3917/rsi.117.0033
Rabardel, P. (1995). Les hommes et les technologies; approche cognitive des instruments contemporains. Armand Colin.
Radianti, J., Majchrzak, T. A., Fromm, J. et Wohlgenannt, I. (2020). A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda. Computers & Education, 147, 103778. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103778 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103778
Sebastian, R. et Krishnamachari, A. (2023). Unlocking the potential of introduction to teaching courses through simulations. Teaching and Teacher Education, 133, 104276. https://doi.org/10.1016/j.tate.2023.104276 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tate.2023.104276
Sylla-Iyarreta, M., Pommet, M., Garnier, G. M., Lagarde, N., Khaoulani, S., Hauquier, F., Havet, J. L., Gomez, C., Guiga, W., Gervais, M., Garcia, R., Dewez, S. et Cousquer, C. (2023). CAP’VR, un projet collaboratif pour développer des travaux pratiques immersifs. L’Actualité Chimique, 486, 37‑85.
Tricot, A. (2017). L’innovation pédagogique. Retz. https://doi.org/10.3917/retz.trico.2017.01 DOI: https://doi.org/10.3917/retz.trico.2017.01
Tricot, A. (2021). Le numérique permet-il des apprentissages scolaires moins contraints? Une revue de la littérature. Éducation et Sociétés, 45(1), 37‑56. https://doi.org/10.3917/es.045.0037 DOI: https://doi.org/10.3917/es.045.0037
Visser, W. (2002). Conception individuelle et collective. Approche de l’ergonomie cognitive [Individual and Collective Design. The Cognitive-Ergonomics Approach]. Dans Cognition et création. Explorations cognitives des processus de conception. Mardaga.
Wittorski, R. (2022). Professionnalisation. Dans A.Jorro (dir.), Dictionnaire des concepts de la professionnalisation (vol. 2, p. 333‑336). De Boeck Supérieur. https://doi.org/10.3917/dbu.jorro.2022.01.0333 DOI: https://doi.org/10.3917/dbu.jorro.2022.01.0333