De notre laboratoire d'apprentissage : Impact de la 5G sur l'avenir de l'apprentissage et de la collaboration - Une bonne perturbation

De nombreuses industries sont à l’aube d’une révolution technique. Dans le secteur de l’éducation, les environnements 5G ont le potentiel de faire passer l’apprentissage et la collaboration à un niveau virtuel supérieur. Le réseau mobile 5G à haute capacité peut atteindre des vitesses de téléchargement en amont et en aval jusqu’à 100 fois plus rapides, en plus de pouvoir réduire la latence de 10 à 50 fois par rapport à la 4G actuelle. Cela ouvre la porte à une toute nouvelle dimension de la collaboration et de l’interactivité.

La pandémie de COVID-19 et le confinement qui s’en est suivi au cours de la dernière année et jusqu’à présent ont donné une nouvelle dimension et une nouvelle pertinence à notre mission : les apprenants ne pouvant plus se réunir dans les salles de classe, parler à leur professeur en personne, participer à des ateliers ou visiter des lieux divers, nous avons donc rapidement saisit l’importance de la conservation des liens humains et culturels lors de notre projet.

En partenariat avec OVA, un leader dans les domaines de l’informatique spatiale, du virtuel, de la réalité augmentée et de la réalité mixte, ellicom/LCI^LX a participé au projet 5G d’ENCQOR (une plateforme collaborative pré-commerciale pour la réalisation de projets de recherche et de démonstration technologique portant sur la 5G) afin de tester le potentiel et d’explorer à quoi pourraient rassembler les espaces de collaboration virtuels dans un contexte éducatif. Les test ont été effectués à l’aide du campus et des étudiants du Collège LaSalle (membre du réseau LCI Education) dans le but de reproduire la classe de demain. 

Notre recherche comprenait :

• La création de la classe virtuelle du futur d’après une plateforme immersive et collaborative (VXP)
• Tester l’accès à la classe virtuelle en 5G avec le campus et les étudiants de Collège LaSalle dans le but de reproduire la classe de demain.
• Briser les barrières de la classe physique dans le but d’atteindre tous les étudiants qui autrement n’auraient pas accès à cette éducation de qualité.

On s’est donc posé la question : le futur de l’apprentissage, à quoi ressemblera-t-il?

Pour concrétiser cette initiative, nous avons utilisé StellarX, un outil de création de contenu en réalité virtuelle conçu par OVA. Lorsque la COVID-19 a forcé tous les étudiants à se tourner uniquement vers les cours en ligne, ceux-ci ont perdu la possibilité de bénéficier de l’encadrement et du soutien immédiats normalement offerts par leurs professeurs et leurs pairs.
Ce fut le point de départ du développement d’une plateforme d’expériences collaboratives en ligne accessible à distance via le réseau 5G – notre VXP. 

Cette plateforme sert comme cadre sous forme de page Web servant de point d’accès aux étudiants pour s’informer sur l’activité de réalité virtuelle, pour télécharger le logiciel nécessaire, pour participer à des réunions audio virtuelles avec leur professeur et leurs camarades de classe, de même que pour accéder aux guides et aux ressources concernant l’installation et la configuration ainsi qu’à tout autre matériel pédagogique pertinent.

L’objectif de la création de ce hub central était de minimiser les contraintes liées à une activité multimodale nécessitant la mise en relation de différentes technologies.

Afin de déterminer les paramètres de l’infrastructure idéale, la solution fut testée sur quatre environnements avec des schémas de connexion différents:

Résultat, défis et recommandations

La technopédagogie 5G

Les enseignants et les étudiants ont adoré l’expérience sur la plateforme et nous ont fourni un excellent retour sur la façon dont nous pouvons améliorer l’expérience lors des prochaines phases. Les expériences d’apprentissage et activités techno pédagogiques réalisées et testé durant le projet ont bien été reçu et d’intègrent parfaitement dans l’apprentissage dans la 5G. On y compte par exemple :

• Les activités en Realité Virtuelle : Une activité immersive en RV construite dans StellarX, accessible à partir d’un casque ou d’un ordinateur de bureau/portable.

• Des capsules vidéo haute qualité (régulière ou à 360o) : Une vidéo 2D de haute qualité ou une vidéo panoramique permettant aux étudiants d’avoir un aperçu de l’expérience de RV, ou comme complément à l’expérience de RV.

• Les activités interactives (régulière ou à 360 degrée), comme la manipulation de modèles et d’environnements 3D et auxquelles on peut accéder via un casque de RV, un ordinateur de bureau, un portable ou un téléphone.

• L’utilisation d’éléments visuels et auditifs pour ajouter à l’ambiance et créer un niveau d’immersion supplémentaire dans l’environnement de réalité virtuelle
• Les activités collaboratives, en obligeant les étudiants à se concerter pour résoudre les problèmes présentés

• Les vidéoconférences ou audioconférences : des réunions virtuelles permettant aux étudiants de communiquer entre eux et avec leur professeur, qui peuvent se dérouler parallèlement aux activités de RV.

• Les micromodules d’apprentissage en ligne : des modules d’apprentissage en ligne accessibles qui peuvent servir de matériel de soutien pédagogique, qu’ils soient directement liés au contenu du cours, ou qu’ils servent d’aide-mémoire concernant l’expérience de la classe virtuelle. Ils peuvent être construits avec n’importe quel outil auteur compatible avec HTML5 (p. ex. Articulate RISE).

Les commentaires des étudiants nous ont en outre montré qu’il y a des obstacles à la participation à des activités nécessitant le port d’un casque de RV. Ainsi, nous aimerions cibler une expérience de classe virtuelle accessible depuis n’importe quel appareil, qu’il s’agisse d’un casque de RV, d’un ordinateur portable ou d’un téléphone mobile.

La méthode de connexion (bande passante et latence)
Nous avons observé que la 5G n’est pas encore optimisée ce qui a causé certains problèmes concernant le déploiement du contenu de haute qualité.
Selon nos tests, les meilleures performances d’accès à la classe virtuelle et aux activités technopédagogiques sur le réseau 5G sont obtenues lorsque l’utilisateur utilise un câble Ethernet relié à l’appareil Inseego17. Cette méthode de connexion requiert toutefois une installation fixe pour l’utilisateur.

Pour une méthode de connexion plus spontanée et mobile, les résultats obtenus avec le téléphone mobile et une connexion tethering USB sont satisfaisants. On observe une énorme différence au niveau de la bande passante disponible. En ce qui a trait à la latence, les résultats obtenus sont très satisfaisants. Ces deux options offrent donc une bonne expérience de la classe virtuelle. Nous concluons que c’est la méthode Inseego/câble Ethernet qui offre les meilleures performances.

La qualité des activités virtuelles 
Les classes virtuelles doivent offrir une expérience pédagogique de valeur solide. Il faut donc s’assurer que la salle de classe virtuelle répond au niveau d’aisance technologique des apprenants, qu’elle fournisse une expérience utilisateur intuitive et de qualité, qu’elle engage les apprenants et qu’elle contribue à la rétention des connaissances.

D’abord, la ludification21 et l’interactivité des activités pédagogiques favorisent la rétention des connaissances et des apprentissages, notamment en rendant les formations plus amusantes et moins arides grâce à la mise à profit des mécanismes du jeu (défis, système de récompense, collaboration avec les pairs, etc.). Pour preuve, dans le sondage de rétroaction soumis aux étudiants à la suite de nos tests, plusieurs ont dit avoir bien retenu l’essentiel de la matière et des contenus qui leur ont été présentés. Dans un cadre pédagogique, il s’agit-là du principal objectif : faire en sorte que la matière soit bien assimilée et retenue par l’apprenant. De nombreuses études démontrent en effet que la ludification augmente considérablement le niveau de rétention des connaissances des apprenants.

L’aisance technologique à un impact négatif sur l’apprentissage et l’expérience des étudiants. Lors du choix du type d’activité pour un parcours technopédagogique multimodale, cette aisance ne doit pas être sous-estimée. Dans le cas d’une solution de formation intégrant une composante de réalité virtuelle, une formation visant à amortir cet impact devrait être développée.
Une grande partie des problèmes relevés par les utilisateurs sont liés au changement d’environnement à effectuer pour accéder à l’activité en RV. Le logiciel requis pour participer à celle-ci est installé physiquement sur les postes utilisateurs et requiert un lancement manuel. Pour tirer parti du réseau 5G et de son plein potentiel, il faut utiliser le Web comme trame de fond pour le lancement de toute expérience technopédagogique qui sera proposée à l’utilisateur.

Lorsque le problème de l’aisance technologique aura été surmonté, nous croyons que la RV comme support pédagogique aura un impact positif sur la rétention du contenu et le niveau d’engagement des apprenants.

La classe virtuelle du future – prochaines étapes
Quel avenir peut-on donc envisager pour la classe virtuelle du futur à l’aide d’une plateforme immersive et collaborative (la VXP d’ellicom/LCI^LX) en combinaison avec un environnement de réalité virtuelle (StellarX d’OVA)?

Une formation accessible partout depuis n’importe quel appareil
La dernière année a mis en lumière un besoin immédiat pour des cours en ligne accessibles partout, que ce soit sur les campus ou à la maison. Dans le cadre de notre projet, nous nous sommes employés à réunir virtuellement des étudiants du campus montréalais du réseau LCI Éducation. Nous envisageons de réunir, dans un avenir rapproché, des étudiants globaux partout au monde.

Un répertoire de contenus pédagogiques
Notre objectif est de développer un répertoire unique pour le matériel pédagogique, capable de gérer le téléversement et le téléchargement de documents, la collaboration documentaire, de même que la diffusion en continu de vidéos de haute qualité et d’activités complexes de réalité virtuelle.

Un double avantage : l’apprentissage synchrone et asynchrone
Lorsqu’il s’agit de réunir les étudiants localement et mondialement, il faut tenir compte des différents horaires et fuseaux horaires des apprenants. C’est pourquoi nous espérons pouvoir développer des expériences, des exercices et des activités de classe virtuelle auxquels les étudiants pourront participer non seulement en direct, mais aussi pendant leurs temps libres, soit en collaboration avec leurs camarades de classe, soit seuls.

Une prise en main autoguidée
Comme nous essayons d’étendre l’expérience de la classe virtuelle et de la rendre accessible à distance, nous devons impérativement prendre en main les apprenants au niveau de l’utilisation et la navigation de la salle de classe. Cela implique le développement de guides, et du matériel didactiques qui permettront aux étudiants de se familiariser avec l’expérience de la classe virtuelle de façon autonome.

À la fin de cette première phase de recherche et de développement, nous pouvons dire que la classe virtuelle du futur et l’apprentissage dans la 5G ne font pas que combler un vide dans un environnement qui ne nous permet plus de nous déplacer aussi facilement qu’avant : ils sont aussi le potentiel de faire tomber les barrières et d’ouvrir la porte à des infrastructures et des scénarios de collaboration mondiale immersifs.

Pour plus d'informations, contactez-nous: LCILX@lcieducation.com