ARK’ED : une salle de cours tactile et immersive à la pointe de la recherche

Innovation Informatique

Immersive et interactive, la classe de demain se prépare déjà. Le projet ARK’ED, collaboration entre le LIRIS et la start-up Pixminds, s’est matérialisé à Chambéry en une salle de cours intégrant six écrans géants tactiles connectés. D’un seul geste, étudiants et professeurs peuvent transférer leurs travaux à ces surfaces high-tech, pendant que les chercheurs testent des scénarios d’apprentissage collaboratif pour motiver encore davantage les élèves.

Pour une fois, les étudiants sont encouragés à écrire sur les murs et à utiliser leur smartphone en cours. Une salle de l’école de commerce INSEEC de Chambéry leur propose en effet six murs tactiles et connectés, sur lesquels ils peuvent interagir à distance et trouver ensemble des solutions à leurs exercices. Ce lieu d’apprentissage et de recherche est le fruit d’une collaboration entre le Laboratoire d’informatique en images et systèmes d’information (LIRIS - CNRS/INSA de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1) et la start-up Pixminds, avec le soutien de la région Auvergne-Rhône-Alpes.

« Le but est de créer une salle de classe alternative, démarre Jean-Charles Marty, maître de conférences à l’université de Savoie Mont-Blanc et membre du LIRIS. On s’immerge dans un environnement interactif dès qu’on entre dans la pièce. S’il s’agit d’abord d’un outil d’enseignement, elle pourrait aussi être utilisée pour des réunions ou des séances de créativité pour des industriels. Nous y menons des travaux de recherche sur l’engagement des participants, en testant différents scénarios d’apprentissage. »

Nos recherches visent à améliorer l’engagement des étudiants dans l’apprentissage. 
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Les vingt-quatre mètres carrés de murs tactiles reposent sur la technologie Ark de Pixminds, primée en 2019 au prestigieux salon international CES. Elle fonctionne grâce à des rétroprojecteurs placés dans les cloisons, un mètre derrière les murs. Les élèves sont assis sur des chaises à roulette, disposant d’une tablette, ce qui permet à l’enseignant de reconfigurer l’espace facilement. Plusieurs petits groupes peuvent ainsi travailler en parallèle dans cet espace d’une centaine de mètres carrés. Hors restrictions sanitaires, la salle est prévue pour accueillir une quarantaine de personnes.

« Nos recherches visent à améliorer l’engagement des étudiants dans l’apprentissage, ainsi que leur collaboration pendant l’activité pédagogique, souligne Jean-Charles Marty. Avec un enseignement traditionnel, nous constatons fréquemment une baisse de concentration au cours de l’activité. Nos premières expérimentations montrent qu’un environnement immersif de cette nature incite à un engagement durable, particulièrement si le scénario nécessite la collaboration entre étudiants. » Pour cela, et alors que les professeurs font régulièrement face à un public hétérogène, la salle permet d’adapter la complexité des cours et des exercices à celui de l’apprenant.

La disposition des lieux aide en effet à former des groupes de niveaux au sein d’un même espace. Cet environnement permet aussi à chacun d’utiliser son smartphone, ou sa tablette personnelle, pour réfléchir à une solution puis la partager en l’envoyant, d’un simple geste de la main, sur les murs interactifs. De la même manière, les étudiants peuvent récupérer les informations affichées sur les murs en les faisant glisser sur leur équipement personnel. En phase de brainstorming, chacun peut par exemple envoyer des « post-it » numériques simultanément sur un des murs de cet environnement hautement interactif.

Le professeur dispose de toute une palette d’éléments interactifs pendant ses cours. 
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Avec l’accord des élèves, qui utilisent alors des applications dédiées sur leur smartphone ou leur tablette, différentes informations sur leurs exercices sont collectées et centralisées sur le tableau de bord de l’enseignant. « Le professeur dispose ainsi de statistiques sur qui participe ou non, y compris pour repérer ceux qui mobiliseraient trop l’attention du groupe au détriment de leurs camarades, explique Jean-Charles Marty. Grâce à ces outils de régulation, l’enseignant peut adapter la séance en modulant les activités. Il a aussi accès à toute une palette d’éléments interactifs pendant ses cours, comme une roue virtuelle à tourner pour désigner des élèves au hasard, ou un sablier qui s’affiche sur les murs pour donner le temps restant pour finir un exercice. »

La salle est suffisamment fonctionnelle pour mener les premières expérimentations. Les différents partenaires continuent de l’améliorer. Pixminds tente par exemple de réduire la distance entre les murs et les rétroprojecteurs, afin de gagner de la place. Certaines expérimentations prévues ont cependant été repoussées à cause de la pandémie et des cours en distanciel. Un nouveau scénario sera testé au mois de mai, où les élèves pourront prendre en photo leurs réponses à des exercices et les envoyer au professeur. Ce dernier pourra alors construire une correction progressive, adaptée au groupe, en se basant sur les images envoyées, sans que les étudiants sachent qui en est l’auteur.

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Contact

Jean-Charles Marty
Maître de conférences à l’Université de Savoie Mont-Blanc et membre du LIRIS