Using the underwater and coastal immersive environment to foster student engagement: experimentation for masters in marine sciences
Utiliser l'environnement immersif en milieu sous-marin et côtier pour favoriser l'engagement étudiant: expérimentation à l'échelle de masters en sciences de la mer
Résumé
Monitoring underwater landscapes, observing their changes over time and changing scale are all objectives made problematic by the presence of oceanic masses. This project was born from a desire to bring together teachers (UBO, ENSTA-Bretagne), researchers (Ifremer, CNRS) and engineers (ENIB) to represent and use data for training purposes. Beyond the improved and multi-scale visualisation of complex scientific data and the direct link between research and training, virtual reality appeared to be a suitable solution to fully engage the student in an interactive learning process on the seabed and coastlines. Thanks to the three-dimensional visualisation and fluidity that virtual reality allows, whether in space, in the dataset or in time, students access the processes more quickly and efficiently. They become fully aware of the 3D scales and geometry of the objects studied, which are difficult to see in 2D [1]. Students are not limited to the role of observers but engage in a real active analytical approach through the use of tools (measurements, manipulation, etc.). This type of format "affects much more than intellectual processes, it is the whole being that is 'immersed' [...]" [2]. Designed so that the students are led to mobilise their scientific and cognitive resources, the teaching scenario responds to a multidisciplinary problem adapted to the specialities of the masters students. The teaching takes place over a 2-hour session, combining tutorials and immersive experience in 4 phases: 1) introductory: pre-requisite for the session; 2) preparatory: according to the role assigned (2D); 3) immersion: to solve the problem; phase mixing 2D and immersion in order to diversify the experience; 4) debriefing: response to the scientific questioning and feedback on the experience. In the scenario that follows, the role-playing game set up aims to extract oneself from an abstract scientific analysis in order to cross-reference clues, stimulate one's curiosity, and thus access rigorous scientific reasoning [1]. The expected benefits are 1) a new look at other disciplines necessary for the analysis of phenomena, 2) a more complete perception of the richness and limits of the data, and 3) a reflexivity on one's posture in an immersive environment.
Scruter les paysages sous-marins, observer leurs changements au cours du temps et changer d'échelle sont autant d'objectifs rendus problématiques par la présence des masses océaniques. Ce projet est né d'une volonté de faire collaborer des enseignants (UBO, ENSTA-Bretagne), chercheurs (Ifremer, CNRS) et ingénieurs (ENIB) pour représenter et utiliser des données au service de la formation. Au-delà de la visualisation améliorée et multi-échelles de données scientifiques complexes et du lien direct recherche/formation, la réalité virtuelle est apparue comme une solution adaptée pour engager pleinement l'étudiant dans un processus d'apprentissage interactif sur les fonds marins et les littoraux. Grâce à la visualisation tridimensionnelle et la fluidité que permet la réalité virtuelle, que ce soit dans l'espace, dans le jeu de données ou dans le temps; les étudiants accèdent plus rapidement et plus efficacement aux processus. Ils prennent alors pleinement conscience des échelles et de la géométrie 3D des objets étudiés, difficilement tangibles en 2D [1]. Les étudiants ne se limitent pas au rôle d'observateurs mais s'engagent dans une véritable démarche analytique active par l'utilisation d'outils (mesures, manipulation, etc.). Ce type de format "affecte alors bien plus que des processus intellectuels, c'est l'être tout entier qui est « immergé » [...]" [2]. Construit de manière à ce que les étudiants soient amenés à mobiliser leurs ressources scientifiques et cognitives, le scénario pédagogique répond à une problématique pluridisciplinaire adaptée aux spécialités des étudiants de masters. L'enseignement se déroule sur une séance de 2 heures, combinant travaux dirigés et expérience immersive en suivant 4 phases: 1) introductive: prérequis pour la séance; 2) préparatoire: suivant le rôle attribué (2D); 3) immersion: pour résoudre la problématique; phase mixant 2D et immersion afin de diversifier l'expérience; 4) débriefing: réponse au questionnement scientifique et retour sur l'expérience vécue. Dans le scénario suivi, le jeu de rôle mis en place vise à s'extraire d'une analyse scientifique abstraite pour croiser des indices, stimuler sa curiosité, et accéder ainsi à un raisonnement scientifique rigoureux [1]. Les bénéfices attendus sont 1) un nouveau regard sur d'autres disciplines nécessaires à l'analyse des phénomènes, 2) une perception plus complète de la richesse et des limites des données, et 3) une réflexivité sur sa posture dans un environnement immersif.
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