La simulation virtuelle
Les simulations virtuelles sont généralement définies comme des environnements artificiels qui sont soigneusement conçus pour générer des expériences de la réalité. Ces environnements simulés ont la capacité d’établir un rapport expérientiel entre la personne apprenante et le monde qui l’entoure en fournissant un contenu réaliste encadré par des fonctionnalités technologiques et pédagogiques intégrées (Bell et al., 2008).
D’après Mujber et al. (2004) la simulation virtuelle se décline en trois principales catégories, selon le degré d’immersion proposé:
Simulation non immersive
Interaction avec un environnement sur un écran d’ordinateur ou un appareil mobile. La possibilité de faire des choix ayant un impact sur le déroulement du scénario augmente l’engagement des personnes participantes. La vue à la première personne, ainsi que les scènes enregistrées par des comédiennes ou des comédiens sont utilisées dans ce type de simulation pour augmenter la sensation d’immersion.
À titre d’exemple, dans la simulation Au-delà des chiffres : des comptables de demain grâce à l’engagement et l’émotion, les personnes apprenantes sont amenées à expérimenter des dilemmes éthiques en assumant un rôle dans une entreprise.
Simulation partiellement immersive
Visualisation d’une structure ou d’un objet virtuel en trois dimensions (3D). Ce type de simulation est par exemple utilisé en sciences de la santé pour visualiser l’anatomie humaine et pour comprendre la forme et l’orientation spatiale des organes (Fellner et al., 2017).
Simulation de réalité virtuelle totalement immersive
Immersion dans un monde entièrement simulé à l’aide de casques ou lunettes spécialisées. Les personnes participantes interagissent avec le monde virtuel en utilisant des contrôleurs spécialisés, certains pouvant même générer une réponse tactile. L’environnement proposé peut être composé des vidéos filmées à 360 degrés ou d’images générées par ordinateur. Ces éléments immersifs sont des caractéristiques de la réalité virtuelle qui aident les personnes utilisatrices à se sentir présentes dans le scénario simulé, leur permettant ainsi d’avoir une connexion plus étroite avec la situation expérimentée (Baeza González et al., 2023).
À titre d’exemple, le Simulateur en réalité virtuelle de cas cliniques en médecine permet aux personnes apprenantes de pratiquer l'examen physique et le raisonnement clinique dans un environnement immersif. Il est notamment possible de prendre les signes vitaux, de demander des tests diagnostiques et d’interpréter les résultats médicaux.
Un autre exemple d’utilisation consiste en l’utilisation de la réalité virtuelle pour la formation des futures personnes enseignantes des langues secondes. Les personnes apprenantes sont amenées à explorer et apprivoiser cette technologie afin de l’intégrer dans leur propre pratique enseignante.
La Bibliothèque de l’Université Laval dispose d’un laboratoire de réalité virtuelle pour les équipes de recherche et d’enseignement qui souhaitent explorer les possibilités de cette technologie totalement immersive.
Préparation des futures personnes professionnelles aux défis de la vie réelle
Certaines situations de la vie réelle peuvent être difficiles, voire dangereuses à reproduire dans la vie réelle en raison de leur complexité, du risque élevé pour les sujets (personnes qui reçoivent les soins, populations, etc.) ou même pour les personnes apprenantes elles-mêmes (Baeza González et al, 2023). La méthode de simulation virtuelle permet aux personnes apprenantes de se familiariser avec des situations complexes pouvant être rencontrées dans le milieu professionnel. Ainsi, les cibles d’apprentissage de la simulation virtuelle s’inspirent des situations de la vie réelle.
D’une part, les simulations peuvent mener à l’acquisition des connaissances ou à la démonstration d’habiletés techniques faisant appel au développement des savoirs et des savoir-faire comme:
- pratiquer des procédures chirurgicales et la dispensation de médicaments en sciences médicales
- analyser des rapports financiers et effectuer des calculs complexes en sciences économiques
- analyser le comportement des structures, tester la résistance des matériaux, la dynamique des fluides ou la conception de circuits électroniques en génie
- explorer un environnement familial et pratiquer des interventions en situation de crise en psychoéducation.
D’autre part, les simulations virtuelles peuvent amener les personnes apprenantes à démontrer des comportements et des attitudes pouvant s’appliquer à une grande variété de contextes professionnels. L’apprentissage basé sur la simulation contribue au développement d’habiletés complexes ou de compétences transversales comme:
- la prise de décisions
- le développement d’habiletés communicationnelles
- le jugement critique
- la motivation et la satisfaction personnelle
- le leadership
- l’empathie
- la régulation des émotions
- le sentiment de confiance.
Une mise en œuvre progressive
Avant de réaliser une simulation, il est essentiel que les personnes apprenantes se familiarisent avec la structure de l’activité à réaliser et le fonctionnement de l’équipement technologique. Un temps de réflexion après l’expérience est également important afin de faciliter la consolidation des apprentissages. Pour sa mise en œuvre progressive, la participation à la simulation est précédée par une étape de prébreffage et de breffage servant à la présentation de la méthode et de l’activité à réaliser. Puis, la simulation est suivie d'une étape de débreffage visant la réflexion sur l’expérience.
Cette ressource décrit les rôles de la personne enseignante et des personnes apprenantes lors des quatre étapes de mise en œuvre de la méthode.
Avantages
En plus des avantages généraux associés aux méthodes expérientielles, la simulation virtuelle permet de:
- pratiquer des actes professionnels dans des situations de la vie réelle qui seraient difficiles ou dangereuses à reproduire
- adapter les situations aux besoins des personnes apprenantes dans une première approche à la pratique réelle
- fournir de la rétroaction aux personnes apprenantes à propos des compétences observables par rapport aux cibles d’apprentissage
- offrir des occasions significatives d’appliquer des savoirs, des savoir-faire et des savoirs-être associés à des problèmes tirés des situations réelles
- réduire significativement les niveaux d’anxiété et d’inhibition chez les personnes apprenantes.
Adapté de Baeza González et al. (2023), Chernikova et al. (2020) et Alazani et al. (2017).
Témoignages
Voici quelques exemples inspirants des pratiques enseignantes mises en place à l’Université Laval.
«Les commentaires qu’on a reçus des étudiants c’est qu’enfin, ils trouvent ça vivant, ils aiment énormément échanger et être confrontés au simulateur […]»
Lyse Langlois, professeure titulaire à la Faculté des sciences sociales
«Les étudiants constatent que cet outil est attrayant et qu’il leur permet vraiment de mettre en pratique leurs connaissances dans un environnement qui […] reflète bien la réalité de l’entreprise.»
Maurice Gosselin, professeur associé à l’École de comptabilité, Faculté des sciences de l'administration
The Use of Simulation Training to Improve Knowledge, Skills, and Confidence Among Healthcare Students : A Systematic Review. The Internet Journal of Allied Health Sciences & Practice. Alanazi, A., Nicholson, N. & Thomas, S.L. (2017).
An analysis of virtual simulations from the TPACK perspective. Bordón. Revista de Pedagogía, 75(4), 109‑133. Baeza González, A., Usart Rodríguez, M., & Marqués Molías, L. (2023).
Current issues and future directions in simulation-based training in North America. The International Journal of Human Resource Management, 19(8), 1416‑1434. Bell, B. S., Kanar, A. M., & Kozlowski, S. W. J. (2008).
Simulation-Based Learning in Higher Education : A Meta-Analysis. Review of Educational Research, 90(4), 499‑541. Chernikova, O., Heitzmann, N., Stadler, M., Holzberger, D., Seidel, T., & Fischer, F. (2020).
Virtual Anatomy : The Dissecting Theatre of the Future—Implementation of Cinematic Rendering in a Large 8 K High-Resolution Projection Environment. Journal of Biomedical Science and Engineering, 10, 367‑375. Fellner, F., Engel, K., & Kremer, C. (2017).
Chapter 33—Prebriefing and Briefing. In G. Chiniara (Éd.), Clinical Simulation (Second Edition) (p. 471‑482). Academic Press. Lecomte, F., & Jaffrelot, M. (2019).
Chapter 34—Debriefing Frameworks and Methods. In G. Chiniara (Éd.), Clinical Simulation (Second Edition) (p. 483‑505). Academic Press. Levin, H., Cheng, A., Catena, H., Chatfield, J., Cripps, A., Bissett, W., Burgess, G., Landry, K., Assaad, M.-A., & Grant, V. (2019).
Virtual reality applications in manufacturing process simulation. Journal of Materials Processing Technology, 155‑156, 1834‑1838. Mujber, T. S., Szecsi, T., & Hashmi, M. S. J. (2004).
Enjeux, limites et avantages de la simulation par immersion clinique. Paru sur Spiritualitésanté. Pilote, B, & Marceaux, J. (décembre, 2022).
Aller plus loin
Centre Apprentiss
Centre de simulation et d’évaluation en sciences de la santé. Faculté de médecine, Université Laval.
Regards sur les technologies immersives en éducation et en formation
Numéro thématique de la revue médiations & médiatisations. TELUQ.
Conception d’expériences pédagogiques virtuelles immersives
Présentation de l’incubateur d’innovation pédagogique de l’Université de Montréal et d’une variété d’exemples de simulations conçues dans des disciplines variées.
Simulations
Dossier thématique. Harvard Bussiness Publishing Education.