Faire pour apprendre plutôt qu’apprendre à faire, quand les « jumeaux virtuels » aident à développer des travaux pratiques inversés

 
Publié le 19/09/2019

Dans une Usine du futur plus agile et plus flexible, la modélisation 3D prend une place prépondérante. C’est dans ce cadre que l’université de Lorraine apporte une réponse innovante en matière de formation. L’UP&S DITEX s’apprête en effet à présenter le 9 octobre prochain à l’Agence Nationale pour la Recherche les conclusions de son travail sur le « Développement de Travaux Pratiques virtuels pour l’usine du futur », un des pans d’un projet plus large qui vise à accélérer la transformation numérique des établissements d’enseignement supérieur (projet DUNE EOLE). Le directeur opérationnel de DITEX, Julien Zins nous présente cette approche pédagogique nouvelle pour l’industrie du futur.

En quoi consistent ces travaux pratiques virtuel ?

Ces travaux pratiques portent sur de la modélisation, le dessin d’une pièce industrielle, la configuration ou la programmation d’un robot par exemple. Ils sont réalisés sur des plateformes physiques implantées à Metz et à Nancy. Pour répondre à des problématiques de disponibilités des équipements, la numérisation va grandement nous aider. En effet, ces deux plateformes ont été, au sein de ce projet, totalement « virtualisées » pour aboutir à ce que l’on appelle des « jumeaux virtuels ». C’est-à-dire que l’on peut reproduire virtuellement tous les comportements de ces plateformes.

De cette base, différents scénarios d’apprentissage ont pu être construits par les enseignants pour offrir aux étudiants de bac+2 à bac+5 des travaux qu’ils peuvent réaliser en autonomie avant de passer en classe physiquement.

Les étudiants sont en totale autonomie ?

Tout au long de son apprentissage, l’enseignant suit les progrès de l’étudiant via un tableau de bord dédié dans la plateforme 3DExperience de Dassault Systèmes. Lors d’une séance en présentiel, l’enseignant va ensuite pouvoir guider l’étudiant dans sa transition du jumeau virtuel vers le système réel pour l’accompagner dans le test de son programme de robotique par exemple. Grâce au jumeau virtuel, ils peuvent réaliser des séries de tests en faisant varier divers paramètres sans engendrer de coûts supplémentaires ou risquer d’endommager l’équipement.

Cinq scénarios virtuels de formations ont ainsi été développés sous la forme de travaux pratiques sur la plateforme 3DExperience. Ils visent à préparer les futurs ingénieurs aux défis de l’industrie du futur, à savoir : l’automatisation industrielle, le management/supervision des lignes de production, la maintenance, la robotique industrielle et la robotique collaborative.

Quels sont les avantages de cette démarche ?

L’introduction de ces nouvelles approches pédagogiques est basée sur le modèle de classe inversée. L’étudiant apprend à partir d’un contenu pédagogique virtuel, à son propre rythme. Ce processus plus intuitif favorise l’acceptation par les étudiants et induit à une transformation des méthodes pédagogiques des enseignants. Le rôle du professeur est ainsi inversé. Il accompagne l’étudiant dans son processus d’autoapprentissage. 

Cette efficacité de l’enseignement offre également des solutions en termes de ressources physiques et humaines. En effet, le besoin d’occupation des salles de TP s’en trouve réduit d’une part. D’autre part, nous avons pu observer que les étudiants qui utilisent des modules e-learning dans leur parcours académique finalisent plus rapidement leurs études. Certaines universités ont même été jusqu’à économiser 50% du coût horaire de formation par étudiant.

DMOM’19 : Deux journées dédiées à l’usine du futur et aux systèmes de production industrielle de demain

Suite à ce travail d’ingénierie pédagogique, le laboratoire LGIPM et l’équipe de  l’UP&S DITEX

Suite à ce travail d’ingénierie pédagogique, l’équipe de  l’UP&S DITEX en collaboration avec le Laboratoire de Génie Informatique, de Production et de Maintenance - LGIPM organisent la 1ere édition de la conférence DMOM19 (Digital Manufacturing Operation Management) à Agadir avec la participation de Dassault Systèmes les 23 et 24/10 où les enseignants chercheurs de l’université présenteront notamment des articles d’ingénierie pédagogique développés au sein de l’action 1.4 Eole.

Nidhal Rezg : « Un autre objectif de cette conférence est de créer une synergie avec les collègues des laboratoires du Grand-Est pour renforcer notre positionnement national voir international et mettre en avant la nouvelle initiative : IGESIF (Initiative Grand Est pour les services pour l’Industrie du Futur) qui fédére les laboratoires et universités du Grand-Est autour de l’Industrie du Futur. »

En savoir plus : https://dmom19.event.univ-lorraine.fr/

En parallèle de la conférence, DITEX en profite pour organiser le 24/10 une journée d’échange de la communauté GFUC (Groupement Francophone des Utilisateurs de solutions Dassault Systèmes) qui permettra aux industrielles et académiques d’échanger des Best-practice sur le déploiement des solutions Dassault Systèmes.

Le projet Eole : Un eng@gement pour ouvrir l’éducation

Ce projet a pour objectif de fédérer les Universités du Grand-Est et leurs Partenaires pour :

  • Créer, grâce au numérique, les conditions d’une formation tout au long de la vie réussie ;
  • Permettre à tout public apprenant d’accéder par l’université à la formation.

En savoir plus : http://www.dune-eole.fr/

Des contenus disponibles pour les universités du Grand Est

L’ensemble des contenus pédagogiques développés dans le cadre de l’action 1.4 sont disponibles pour être utilisés dans les composantes du grand est pour la formation initiale sur 3DEXPERIENCE.

Si des enseignants souhaitent tester les premiers développements ils peuvent s’adresser à :

 

Ref. ANR-16-DUNE-0001-EOLE