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Jeudi, 17 mars 2022 |Rencontre-conférence en ligne
Les technologies numériques au service des
apprentissages, un vaste champ d’opportunités
Valérie Defaweux, Chargée de Cours Adjointe, Anatomie
Histologie (Faculté de Médecine, ULiège)
Michaël Schyns, Professeur de Digital Business (HEC-
ULiège) et Directeur (Laboratoire SIG AR/VR)
LIEGE CREATIVE, en partenariat avec :
Et si (presque)
tout était possible?
La Réalité Augmentée et la Réalité Virtuelle
au service des apprentissages
Michaël Schyns
▶ Professeur Digital Business et Business Analytics
HEC-ULiège
▶ Domaines: optimisation et nouvelles technos digitales
▶ Service Informatique de Gestion – Labo AR/VR:
8 à 14 « geeks » (artistes 3D, Tech art, animateurs,
chercheurs…)
selon les périodes
▶ Développement de serious games pour: enseignement,
recherche et services à la société
Le labo (SIG AR/VR)
Geek Elodie
Réalité Virtuelle
Ø Immersion totale.
Ø On est isolé de l'environnement réel en coiffant un
casque (occultant)
Ø On est plongé dans une nouvelle "réalité" reconstruite
par un ordinateur.
Ce nouveau monde peut être réaliste ou pas; avec peu
ou beaucoup de possibilités d’interactions (naturelles).
à Notre cerveau est "berné" et se projette dans un autre
monde
1ère définition: Virtual vs. Augmented
Réalité augmentée
Ø On reste dans l'environnement réel
Ø On ajoute des couches d'informations à la réalité:
un objet, un texte, un personnage animé, un menu
interactif (Pokemon Go, Snapchat…)
Ø Smartphone/Tablette vs. lunettes vs. écran
1ère définition: Virtual vs. Augmented
5
(Presque) mature: c‘est pas (seulement) moi qui le dit!
Un truc de Geek? Juste pour jouer?
▶ Apple’s CEO Tim Cook:
“[Augmented Reality] I regard it as a big idea
like the smartphone ”
▶ Gartner:
- “Immersive experience in the top 10 strategic technology trends for 2019”.
- Hype cycle: RV Slope of enlightment en 2017 - à maturité aujourd’hui.
▶ Deloitte: “The time to embrace digital reality is now”
▶ Goldman Sachs:
- AR to become as ubiquitous as smartphones
- AR and VR will grow into an $80 billion market by 2025, or “about the size of the
desktop market as of today.”
- International Data Corp. spending on AR/VR products and services will soar from
$9.1 billion in 2017 to nearly $160 billion in 2021
▶ Marc Zuckerberg: Le future de Meta/Facebook passe par le Metaverse
▶ … La question n’est plus de savoir SI c’est utile!
La question est de savoir COMMENT et QUOI faire!
▶ Simulation (en général)
- Mise en situation
- Progressif et contrôlable
- Parcours pédagogiques
- Sécurisé
▶ Simulation en RV:
Pourquoi? Quand?
▶ Cela ne doit pas être un
projet technologique !!!
Le pédagogue au cœur de
la démarche
Avantages de la Réalité Virtuelle
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- Tous les avantages de la simulation en général: progressif, sécurisé,
parcours configurable
- Visualisation spatiale / 3 dimensions: gestes!
- « Réaliste » : transfert de compétences
› Monde graphique réaliste (ou non)
› Interactif…à mains nues
- « Réaliste »: analyse du comportement
- Patrimoine: ce qui n’existe plus ou pas encore! (y compris prototypage)
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(dissection de 3 animaux par 300 étudiants? Lune?)
- 24/7 depuis (presque) partout
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- Extension de la réalité: JUMEAU NUMERIQUE
- « idem » mais beaucoup moins immersif et interactif (un écran
plat entre le monde augmenté/virtuel et l’apprenant)
- (Presque) tous les étudiants ont un smartphone (récent)!
Simulation en Réalité Augmentée
▶ Un enseignant motivé …et des étudiants à
▶ Un casque
(Meta Quest 2 – 350EUR)
▶ Un monde 3D:
- Film (full) 360° (stéréoscopique)
- Modélisation 3D
- Photogrammétrie
▶ Une application à développer:
- Unity 3D
En pratique
https://tinyurl.com/LabARVR
Valérie Defaweux
12
Jumeau numérique et Eduverse
Ø Domaine de recherche:
Ø Optimisation
Ø Usage de technologies innovantes au service de la gestion
Ø 3 thèses de doctorat en cours
Ø Partenariat de longue durée avec ASL Belgium à l’aéroport de Liège.
JM Urbani et R. Ramkissoon
Ø Plusieurs projets avec et à l’aéroport de Liège:
Ø Optimisation du chargement des avions
Ø Optimisation de l’avitaillement
Ø Prédiction en maintenance
Ø « Simulateur » de vol (avec RV)
Ø …Jumeau numérique (avec RV)
Ø Hackathon WeCargo 2019
Ø Projet Interreg EMR Digital Twin Academy
Ø Autre projet (interne) lié: un Metaverse pour l’Education
Jumeau numérique de l’aéroport de Liège
Ø Plusieurs définitions très larges (ou étapes?):
Ø Copie digitale: modélisation 3D, simulation, prototypage…
Ø Digital Shadow: une copie digitale dont les états se synchronisent en temps
réel avec l’original dans le monde réel.
Ø Digital Twin : une copie digitale dont les états se synchronisent en temps réel
avec l’original ET peut fournir un retour au monde réel.
Ø Généralement des systèmes complexes avec beaucoup de données.
Ø Technologies: modélisation (3D), IoT, éventuellement Machine Learning (Big
Data!)…
Ø Interface utilisateur: écran ordinateur…et réalité virtuelle?
A digital twin is a virtual replication of a physical entity (and its environment) which is completely
synchronized with its counterpart thanks to the combination of a physical-to-virtual connection
with a virtual-to-physical one, and which can be used for various purposes as modelling, decision
making, monitoring, optimizing, predicting, or even staff training.
Qu’est ce qu’un Jumeau numérique (Digital Twin)
Ø Sky is the limit!
Ø Ce n’est pas une fin en soi mais un outil d’aide à la décision
et à la formation.
Ø Base: monitoring des activités!
Intermédiaire: détection automatique de problèmes (Digital Shadow)
Avancé: prédiction d’états et intervention (semi-)automatique dans le monde réel
sur base des analyses réalisées dans le monde virtuel.
Ø Autres: formation!
Un jumeau numérique est une représentation qui se veut très fidèle de la réalité;
un terrain virtuel idéal pour s’entrainer.
A quoi sert un Jumeau numérique (Digital Twin)
Notre aéroport
Ø Travail en cours!
Ø Une copie digitale bien avancée:
Ø Déplacez vous virtuellement et découvrez les installations.
Pas de danger de se faire écraser par un avion!
Ø Entrainez-vous sur certains appareils dans des conditions « jumelles » de la
réalité!
Ø Checklist dans cockpit de 737 (y compris chez soi lors de pandémies)
Ø Tracteurs, camions…
Ø Module de formation pour le chargement/déchargement (sans interruption
des activités et sans danger)
Ø Testez des scénarii.
Exemple:
Ø Thèse de doctorat et recherche sur la coordination des services
Ø Scénario catastrophe…mais pas en réalité virtuelle
Un jumeau numérique avec ASLB
Ø Travail en cours!
Ø Déjà un Digital Shadow:
Ø Un avion qui atterri à l’aéroport atterri en même temps dans nos casques!
Ø Des équipements sont équipés de traqueurs IoT et localisables en temps réel.
Ø Connexion aux systèmes d’information internes
Ø Monitoring de (certaines) activités en temps réels
Ø Possibilité de remonter dans le passé pour revivre une situation.
Ø Possibilité de se projeter dans le futur à court terme (projet de recherche en
cours)!
Ø Un « vrai » digital twin ensuite.
Un jumeau numérique avec ASLB
Notre aéroport
Ø Metaverse:
Ø Meta Univers à un monde virtuel imaginaire
Ø Multi-utilisateurs (en réseau)
Ø SecondLife en 2D, mais l’avenir est la 3D en RV
Ø Version « extrême » de Marc Zuckerberg
Ø Facebook a racheté Oculus
(casques RV grand public)
Ø Facebook devient Meta.
Stratégie: Metaverse!
Ø Metaverse de Meta:
avec entreprises, publicités,
achat de terrains (NFT),
crypto-monnaie…
METAVERSE
Ø Constats:
Ø Pas toujours possible de se rendre en présentiel à un cours
Ø Pas toujours les ressources suffisantes dans le monde réel
Ø Professeurs, experts, partenaires aux quatre coins du
monde
Ø Le coté social est essentiel
Ø Metaverse pour l’éducation.
Ø Possibilité d’interactions avec des apprenants et
professeurs aux 4 coins du monde.
Ø Monde virtuel 3D en réalité virtuelle « proche » de la
réalité.
Ø Espaces informels de discussion
Ø Salles de travaux pratiques et de travail en groupes
Ø !!! Renforcer le sentiment de présence et l’aspect social.
Recherches sur l’expressivité et les interactions naturelles.
Ø Eduverse « privé » et « contrôlable »
Ø POC: ASLB – salle de cours et simulateur de vol
EDUVERSE
Les technologies numériques
au service des apprentissages
de l’Anatomie et de l’Histologie
Exemple concret d’opportunités pédagogiques saisies en Faculté de
Médecine de l’ULiège
Hub créatif de Liège – Plug-R, le 17 mars 2022
Valérie Defaweux, Professeur Associée, Anatomie Histologie, Faculté de médecine, ULiège
Valérie Defaweux
Valérie Defaweux
Technologies numériques
Valérie Defaweux
Un outil
3D sur
mesure
Intégration de
l’anatomie et
de l’histologie
Exactitude
scientifique
Intégration à
différentes
scénarisations
pédagogiques
Evolutif
A distance
Valérie Defaweux
Application de réalité
augmentée “ARnatomy”
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Valérie Defaweux
Valérie Defaweux
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Valérie Defaweux
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Valérie Defaweux
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BLOC 1 Médecine,
Dentisterie et SBIM
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Valérie Defaweux
Le modèle SAMR pour une intégration optimale du
numérique
Valérie Defaweux
5670
3577
3849
3513 3547
4881
5272
4600
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5000
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session 01 session 02 session 03 session 04 session 05 session 06 session 07 session 08 session 09 session 10
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d’avance pendant la pandémie
LEARNING ANALYTICS
Etude de + de 2500
paramètres utilisateurs !
Le numérique nous promet un large champ
d’opportunités
Valérie Defaweux
Anatomie - Histologie
Les technologies numériques au service des apprentissages, un vaste champ d’opportunités | LIEGE CREATIVE, 17.03.2022

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Les technologies numériques au service des apprentissages, un vaste champ d’opportunités | LIEGE CREATIVE, 17.03.2022

  • 1. Jeudi, 17 mars 2022 |Rencontre-conférence en ligne Les technologies numériques au service des apprentissages, un vaste champ d’opportunités Valérie Defaweux, Chargée de Cours Adjointe, Anatomie Histologie (Faculté de Médecine, ULiège) Michaël Schyns, Professeur de Digital Business (HEC- ULiège) et Directeur (Laboratoire SIG AR/VR)
  • 2. LIEGE CREATIVE, en partenariat avec :
  • 3. Et si (presque) tout était possible? La Réalité Augmentée et la Réalité Virtuelle au service des apprentissages Michaël Schyns
  • 4. ▶ Professeur Digital Business et Business Analytics HEC-ULiège ▶ Domaines: optimisation et nouvelles technos digitales ▶ Service Informatique de Gestion – Labo AR/VR: 8 à 14 « geeks » (artistes 3D, Tech art, animateurs, chercheurs…) selon les périodes ▶ Développement de serious games pour: enseignement, recherche et services à la société Le labo (SIG AR/VR) Geek Elodie
  • 5. Réalité Virtuelle Ø Immersion totale. Ø On est isolé de l'environnement réel en coiffant un casque (occultant) Ø On est plongé dans une nouvelle "réalité" reconstruite par un ordinateur. Ce nouveau monde peut être réaliste ou pas; avec peu ou beaucoup de possibilités d’interactions (naturelles). à Notre cerveau est "berné" et se projette dans un autre monde 1ère définition: Virtual vs. Augmented
  • 6. Réalité augmentée Ø On reste dans l'environnement réel Ø On ajoute des couches d'informations à la réalité: un objet, un texte, un personnage animé, un menu interactif (Pokemon Go, Snapchat…) Ø Smartphone/Tablette vs. lunettes vs. écran 1ère définition: Virtual vs. Augmented
  • 7. 5 (Presque) mature: c‘est pas (seulement) moi qui le dit! Un truc de Geek? Juste pour jouer? ▶ Apple’s CEO Tim Cook: “[Augmented Reality] I regard it as a big idea like the smartphone ” ▶ Gartner: - “Immersive experience in the top 10 strategic technology trends for 2019”. - Hype cycle: RV Slope of enlightment en 2017 - à maturité aujourd’hui. ▶ Deloitte: “The time to embrace digital reality is now” ▶ Goldman Sachs: - AR to become as ubiquitous as smartphones - AR and VR will grow into an $80 billion market by 2025, or “about the size of the desktop market as of today.” - International Data Corp. spending on AR/VR products and services will soar from $9.1 billion in 2017 to nearly $160 billion in 2021 ▶ Marc Zuckerberg: Le future de Meta/Facebook passe par le Metaverse ▶ … La question n’est plus de savoir SI c’est utile! La question est de savoir COMMENT et QUOI faire!
  • 8. ▶ Simulation (en général) - Mise en situation - Progressif et contrôlable - Parcours pédagogiques - Sécurisé ▶ Simulation en RV: Pourquoi? Quand? ▶ Cela ne doit pas être un projet technologique !!! Le pédagogue au cœur de la démarche Avantages de la Réalité Virtuelle
  • 9.
  • 10. La simulation en mode réalité virtuelle - Tous les avantages de la simulation en général: progressif, sécurisé, parcours configurable - Visualisation spatiale / 3 dimensions: gestes! - « Réaliste » : transfert de compétences › Monde graphique réaliste (ou non) › Interactif…à mains nues - « Réaliste »: analyse du comportement - Patrimoine: ce qui n’existe plus ou pas encore! (y compris prototypage) - Accessibilité et faisabilité (dissection de 3 animaux par 300 étudiants? Lune?) - 24/7 depuis (presque) partout - Ludique (serious game) - « SOCIAL » et en équipe: EDUVERSE (Metaverse Education) - Extension de la réalité: JUMEAU NUMERIQUE
  • 11. - « idem » mais beaucoup moins immersif et interactif (un écran plat entre le monde augmenté/virtuel et l’apprenant) - (Presque) tous les étudiants ont un smartphone (récent)! Simulation en Réalité Augmentée
  • 12. ▶ Un enseignant motivé …et des étudiants à ▶ Un casque (Meta Quest 2 – 350EUR) ▶ Un monde 3D: - Film (full) 360° (stéréoscopique) - Modélisation 3D - Photogrammétrie ▶ Une application à développer: - Unity 3D En pratique https://tinyurl.com/LabARVR
  • 15. Ø Domaine de recherche: Ø Optimisation Ø Usage de technologies innovantes au service de la gestion Ø 3 thèses de doctorat en cours Ø Partenariat de longue durée avec ASL Belgium à l’aéroport de Liège. JM Urbani et R. Ramkissoon Ø Plusieurs projets avec et à l’aéroport de Liège: Ø Optimisation du chargement des avions Ø Optimisation de l’avitaillement Ø Prédiction en maintenance Ø « Simulateur » de vol (avec RV) Ø …Jumeau numérique (avec RV) Ø Hackathon WeCargo 2019 Ø Projet Interreg EMR Digital Twin Academy Ø Autre projet (interne) lié: un Metaverse pour l’Education Jumeau numérique de l’aéroport de Liège
  • 16. Ø Plusieurs définitions très larges (ou étapes?): Ø Copie digitale: modélisation 3D, simulation, prototypage… Ø Digital Shadow: une copie digitale dont les états se synchronisent en temps réel avec l’original dans le monde réel. Ø Digital Twin : une copie digitale dont les états se synchronisent en temps réel avec l’original ET peut fournir un retour au monde réel. Ø Généralement des systèmes complexes avec beaucoup de données. Ø Technologies: modélisation (3D), IoT, éventuellement Machine Learning (Big Data!)… Ø Interface utilisateur: écran ordinateur…et réalité virtuelle? A digital twin is a virtual replication of a physical entity (and its environment) which is completely synchronized with its counterpart thanks to the combination of a physical-to-virtual connection with a virtual-to-physical one, and which can be used for various purposes as modelling, decision making, monitoring, optimizing, predicting, or even staff training. Qu’est ce qu’un Jumeau numérique (Digital Twin)
  • 17. Ø Sky is the limit! Ø Ce n’est pas une fin en soi mais un outil d’aide à la décision et à la formation. Ø Base: monitoring des activités! Intermédiaire: détection automatique de problèmes (Digital Shadow) Avancé: prédiction d’états et intervention (semi-)automatique dans le monde réel sur base des analyses réalisées dans le monde virtuel. Ø Autres: formation! Un jumeau numérique est une représentation qui se veut très fidèle de la réalité; un terrain virtuel idéal pour s’entrainer. A quoi sert un Jumeau numérique (Digital Twin)
  • 19. Ø Travail en cours! Ø Une copie digitale bien avancée: Ø Déplacez vous virtuellement et découvrez les installations. Pas de danger de se faire écraser par un avion! Ø Entrainez-vous sur certains appareils dans des conditions « jumelles » de la réalité! Ø Checklist dans cockpit de 737 (y compris chez soi lors de pandémies) Ø Tracteurs, camions… Ø Module de formation pour le chargement/déchargement (sans interruption des activités et sans danger) Ø Testez des scénarii. Exemple: Ø Thèse de doctorat et recherche sur la coordination des services Ø Scénario catastrophe…mais pas en réalité virtuelle Un jumeau numérique avec ASLB
  • 20. Ø Travail en cours! Ø Déjà un Digital Shadow: Ø Un avion qui atterri à l’aéroport atterri en même temps dans nos casques! Ø Des équipements sont équipés de traqueurs IoT et localisables en temps réel. Ø Connexion aux systèmes d’information internes Ø Monitoring de (certaines) activités en temps réels Ø Possibilité de remonter dans le passé pour revivre une situation. Ø Possibilité de se projeter dans le futur à court terme (projet de recherche en cours)! Ø Un « vrai » digital twin ensuite. Un jumeau numérique avec ASLB
  • 22. Ø Metaverse: Ø Meta Univers à un monde virtuel imaginaire Ø Multi-utilisateurs (en réseau) Ø SecondLife en 2D, mais l’avenir est la 3D en RV Ø Version « extrême » de Marc Zuckerberg Ø Facebook a racheté Oculus (casques RV grand public) Ø Facebook devient Meta. Stratégie: Metaverse! Ø Metaverse de Meta: avec entreprises, publicités, achat de terrains (NFT), crypto-monnaie… METAVERSE
  • 23. Ø Constats: Ø Pas toujours possible de se rendre en présentiel à un cours Ø Pas toujours les ressources suffisantes dans le monde réel Ø Professeurs, experts, partenaires aux quatre coins du monde Ø Le coté social est essentiel Ø Metaverse pour l’éducation. Ø Possibilité d’interactions avec des apprenants et professeurs aux 4 coins du monde. Ø Monde virtuel 3D en réalité virtuelle « proche » de la réalité. Ø Espaces informels de discussion Ø Salles de travaux pratiques et de travail en groupes Ø !!! Renforcer le sentiment de présence et l’aspect social. Recherches sur l’expressivité et les interactions naturelles. Ø Eduverse « privé » et « contrôlable » Ø POC: ASLB – salle de cours et simulateur de vol EDUVERSE
  • 24. Les technologies numériques au service des apprentissages de l’Anatomie et de l’Histologie Exemple concret d’opportunités pédagogiques saisies en Faculté de Médecine de l’ULiège Hub créatif de Liège – Plug-R, le 17 mars 2022 Valérie Defaweux, Professeur Associée, Anatomie Histologie, Faculté de médecine, ULiège
  • 25.
  • 26.
  • 30. Un outil 3D sur mesure Intégration de l’anatomie et de l’histologie Exactitude scientifique Intégration à différentes scénarisations pédagogiques Evolutif A distance Valérie Defaweux
  • 31. Application de réalité augmentée “ARnatomy” https://tinyurl.com/LabARVR Valérie Defaweux
  • 37. Valérie Defaweux Le modèle SAMR pour une intégration optimale du numérique
  • 39. 5670 3577 3849 3513 3547 4881 5272 4600 4224 2955 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 session 01 session 02 session 03 session 04 session 05 session 06 session 07 session 08 session 09 session 10 Nombre d'inscriptions au MOOC Histo Le numérique nous a permis d’avoir une longueur d’avance pendant la pandémie
  • 40. LEARNING ANALYTICS Etude de + de 2500 paramètres utilisateurs ! Le numérique nous promet un large champ d’opportunités