FORMATION
Install Magazine 995 – février 2024
Apprendre l’équilibrage de manière virtuelle
Le projet Hydreg+ project développe une application de réalité mixte
Plus les installations deviennent performantes, plus l’équilibrage hydraulique de l’installation d’émission devient important. En raison des températures d’émission plus faibles, la marge d’erreur est réduite, et le débit doit être réglé avec précision à travers les différents circuits. C’est une chose qui n’est toutefois pas évidente à apprendre en pratique à l’école. L’équilibrage hydraulique est en effet un travail fastidieux qui exige en outre une installation spécifique qui n’est pas facile à mettre en place dans un local de classe. C’est pourquoi deux écoles (GTI Mortsel et PTS Boom) se sont réunies pour développer une application de réalité virtuelle qui permet aux élèves de s’exercer. Tout cela en collaboration avec une série de partenaires du secteur, dont l’asbl Opleiding en Techniek gère la coordination générale.
Les avantages d’une formation virtuelle
Enseigner des compétences techniques pratiques aux élèves n’est pas toujours si facile dans un contexte scolaire. La place et les budgets sont en effet limités, ce qui oblige à opérer des choix. Lorsqu’une école opte pour un dispositif didactique pour l’équilibrage hydraulique, cela représente dès lors un solide investissement, non seulement en termes de budget mais aussi de place pour trouver un local, et tout cela pour une application qui ne sera abordée que quelques fois dans le programme. Il est donc compréhensible que peu d’instituts désirent franchir le pas et préfèrent plutôt consacrer cet espace et ce budget à quelque chose qui sera plus fréquemment utilisé. L’équilibrage hydraulique est en outre une activité qui requiert beaucoup de temps, étant donné qu’après chaque intervention, il faut attendre que le système soit à nouveau stabilisé avant de pouvoir entamer l’étape suivante. Dès lors, même quand une école dispose déjà d’un tel dispositif en exploitation, l’expérience pratique n’ira en général pas plus loin qu’une première prise de connaissance en raison de la limite de temps disponible.
La réalité virtuelle peut ici offrir une solution. Une installation virtuelle n’entraîne en effet pas de coût matériel et ne prend pas de place. Mieux encore, on peut l’adapter en fonction des besoins, d’un simple dispositif à une simulation plus complexe. Cela permet en outre d’éviter certains inconvénients des installations physiques : on peut, par exemple, faire en sorte que la simulation réagisse plus rapidement qu’une situation réelle afin que les étudiants perçoivent immédiatement le résultat des interventions. La possibilité de répéter les exercices autant de fois que nécessaire et de disposer d’un aperçu détaillé des actions des élèves est particulièrement pratique dans un contexte scolaire. Cela permet à l’enseignant de voir exactement ce qui va et ce qui ne va pas, afin de donner un retour d’information ciblé.
Le gouvernement flamand est convaincu de l’utilité de la réalité virtuelle ou augmentée pour l’enseignement ; il a d’ailleurs mis en place un service de prêt de matériel à cet effet. Des études et des expériences menées, il ressort que ces applications apportent une plus-value évidente dans l’enseignement axé sur la pratique. Un exercice virtuel ne peut pas remplacer un véritable exercice pratique, mais il peut servir de préparation, de façon à ce que l’exercice pratique puisse se dérouler de manière beaucoup plus efficace.
Hydreg+
Hydreg+ est un projet Smart Education@Schools, mené par GTI Mortsel, PTS Boom et l’asbl Opleiding en Techniek, avec le soutien du gouvernement flamand et Imec. L’idée d’utiliser une réalité virtuelle ou augmentée (VR of XR) en matière d’équilibrage hydraulique est née à la suite d’un précédent projet de GTI Mortsel, à savoir Hydreg. Ce dernier était basé sur une installation physique destinée à apprendre l’équilibrage hydraulique, et il présentait donc toutes les limitations pratiques mentionnées ci-dessus. Son impact fut également très local, car les élèves devaient se rendre à l’école pour l’utiliser, ce qui n’était pas toujours possible. Alors qu’un système virtuel peut être utilisé n’importe où.
Extended Reality
Hydreg+ est basé sur des lunettes de réalité augmentée (XR). Ces dernières se distinguent des pures lunettes de réalité virtuelle par le fait que le porteur de ces lunettes n’est pas totalement coupé du monde extérieur. La XR permet donc également de réagir à des éléments réels dans la simulation. Cela offre par exemple la possibilité de s’exercer sur de véritables organes de réglage, même si ceux-ci ne sont pas reliés à une installation en fonctionnement.
Le programme se composera d’un certain nombre de scénarios dans lesquels l’élève devra équilibrer une installation virtuelle. Ces scénarios varient selon le niveau de difficulté. Cela commence par une simple installation dont tous les éléments sont connus ; ici, l’élève doit seulement appliquer un certain nombre de valeurs prédéfinies. Cela peut ensuite évoluer vers des situations plus compliquées. La tâche ne se limite en outre pas à l’équilibrage proprement dit. Le démarrage du générateur de chaleur, le remplissage et le maintien de la pression ainsi que la commande du circulateur entrent également en ligne de compte. L’objectif consiste à rendre les composants de l’installation virtuelle aussi réalistes que possible, avec des produits identifiables provenant de la plupart des fabricants de renom. Les scénarios pensés de manière interactive : il y aura des pop-ups avec des conseils et de l’information complémentaire. Un certain feed-back sera également possible, de façon à ce que l’élève puisse apprendre de ses erreurs.
L’ensemble du processus est monitoré, afin que les enseignants puissent avoir une image précise des prestations de l’élève : combien de temps l’élève met-il pour exécuter un exercice précis, quelles sont les erreurs commises, combien de tentatives sont-elles nécessaires, à quels moments demande-t-il de l’aide… ? Cela offre la possibilité d’évaluer non seulement les élèves, mais également les scénarios eux-mêmes. Si on constate par exemple qu’un élément particulier cause des problèmes à tout le monde, ce dernier fera l’objet d’une attention toute particulière lors des cours.
Possibilités supplémentaires
À l’heure actuelle, l’accent est mis sur l’élaboration d’un premier jeu de cinq situations. Une fois la structure de base mise en place, il y aura bien entendu encore de nombreuses possibilités supplémentaires. Un aspect qui retient beaucoup d’attention est la coopération entre les élèves : c’est pourquoi on prévoit également des exercices dont la solution doit être trouvée en équipe. Cela pourrait également être appliqué à différents niveaux de formation, dans lesquels -par exemple- un élève en technique d’installation et un élève monteur doivent veiller ensemble à ce qu’une installation fonctionne. L’équipe d’Hydreg+ est ouverte à la contribution de différentes catégories du secteur (installateurs, écoles, fabricants…), afin de continuer à développer et à affiner le concept
Par Alex Baumans