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Mise à jour : 21/12/2023
Depuis 2008, une ingénierie pédagogique basée sur la 3D structure les cours d’anatomie fonctionnelle de l’appareil locomoteur destinés à de futurs spécialistes de la motricité et de la réadaptation. Cette ingénierie pédagogique utilisée en présentiel, en distanciel et en hybride s’appuie sur des travaux de recherche publiés et sur des évaluations.
L’anatomie est au programme de nombreuses formations des domaines Santé et Sciences du Sport. C’est une discipline fondamentale pour les futurs spécialistes de la motricité. Elle est donc souvent enseignée en 1ère année de formation, dès la rentrée universitaire, alors que les promotions rassemblent des profils d’étudiants souvent hétérogènes.
Traditionnellement, cette science peut se découper en deux grands chapitres : l’anatomie descriptive et l’anatomie fonctionnelle. La première décrit des données observées sur un cadavre. La seconde relate les L’importance accordée par l’enseignant à chacun de ces deux chapitres peut varier.
Le contexte pédagogique
Or, les sciences développent un discours verbal et graphique régi par des règles, des conventions et des usages maîtrisés par la communauté scientifique. La compréhension de ce discours et la maîtrise des connaissances nécessitent des compétences spécifiques.
L’anatomie est une discipline qui obéit à ces caractéristiques. Elle décrit, au sein d’un espace en trois dimensions, des formes géométriques, leurs rapports, leurs déplacements dans l’espace et les conséquences de ces déplacements. L’étudiant est donc conduit à se déplacer mentalement et en permanence dans les 3 directions de l’espace autour des organes étudiés.
Dans ce contexte, le projet « Anatomie 3D Lyon 1 » repose sur la thèse de Thiriet, initiateur du projet muté à l’université Lyon 1 en 1994. La thèse identifie au moins 3 prérequis dont la maîtrise semble nécessaire pour la compréhension de l’anatomie : une bonne capacité visuo-spatiale, une bonne capacité à créer des images mentales et des rotations mentales.
S’ils ne sont pas maîtrisés, les limites des mots sont rapidement atteintes. L’étudiant se trouve en situation d’échec. Pourtant, la prise en compte de ces compétences chez des apprenants non initiés n’est pas systématiquement intégrée dans les programmes officiels ou dans la démarche pédagogique de l’enseignant. Cette situation peut être masquée par des contrôles de connaissances organisés sous la forme de QCM « classiques » et, chez l’étudiant, par une mémorisation stérile d’informations en particulier si les cours se concentrent sur l’anatomie descriptive.
Les évaluations menées auprès des étudiants montrent donc que l’anatomie est considérée comme une matière sélective et théorique, exigeant des efforts de mémoire peu productifs. Cette situation est bien connue des différents responsables des instituts de formation.
Des travaux de recherche publiés validant une ingénierie pédagogique innovante
Le recours aux nouvelles technologies peut être une solution aux problèmes de l’apprenant (et de l’enseignant) mais leur utilisation n’est pas un gage de réussite systématique.
Pour valider un projet aussi ambitieux et solliciter des financements pérennes, des travaux de recherche ont été menés par l’équipe A. Guillot, C. Collet, N.Hoyek et P. Thiriet au sein du laboratoire LIBM, sur le thème « Neuro-sciences et enseignement de l’anatomie ». Ils sont complétés par la thèse de Sandra Berney (laboratoire TECFA de l’université de Genève, 2014) qui porte sur le rôle des animations pédagogiques dans un contexte d’apprentissage multimédia. Le bilan de ces travaux est présenté dans l’ouvrage La pédagogie universitaire à l’heure du numérique (éd. De Boeck, 2014) et Printemps du Numérique (université de Nanterre, juin 2015; cf vidéo de cette conférence ou le bilan recherche LIBM par N Hoyek.pdf).
La pertinence de ces recherches et des réalisations 3D associées a été validée par le Prix PEPS 2017 du Ministère de l’Enseignement Supérieur (catégorie Recherche, candidature « projet « Anatomie 3D Lyon 1″: dix ans de recherches expérimentales et production de ressources 3D »).
Ces travaux se prolongent aujourd’hui sous la direction de N. Hoyek, maître de conférences à l’UFRSTAPS et conseiller pédagogique et scientifique au Ministère de l’Enseignement Supérieur.
Les fonctionnalités de la technologie 3D : une solution possible au sein d’une ingénierie pédagogique innovante
La thèse de Thiriet met en évidence des prerequis dont la maîtrise est nécessaire pour la compréhension de l’anatomie :
Nos vidéos 3D sont des « animations » d’objets 3D. Les « objets 3D » sont un ligament, une partie d’un os, un os, un muscle, etc. A partir d’un scénario rédigé par l’enseignant, ces objets sont créés et animés par l’infographiste qui, ensuite, leur donne un « rendu » à partir d’une charte graphique définie. Le scénario est rédigé en fonction du scénario de l’enseignant appuyé par l’expérience de l’infographiste. La 3D permet la création d’images mentales simples progressivement complexifiées (exemple: le bassin-bassine).
Les images mentales, la structuration de l’espace et les rotations mentales sont facilitées par une figurine qui se substitue aux trois axes classiques.
Les évaluations des attentes des étudiants et des enseignements, compléments indissociables à ces travaux de recherche
Deux types d’enquêtes systématiques ont été menés de 2008 à 2012 en collaboration avec le service iCAP-Lyon 1 (1083 étudiants : 794 étudiants Staps + 289 suivant une formations paramédicale) :
Ces enquêtes ne sont plus proposées depuis 2014. Les bilans étaient comparables et le cours écrit comportant des imperfections a été amélioré. Actuellement, les évaluations se limitent à celles réalisées par les responsables des formations concernées.
La ré-utilisation des objets 3D créés et des animations 3D permet la mise en place d’une pédagogie innovante sous la forme d’une formation à distance : FOVEA (Formation Ouverte par le Virtuel en e-learning en Anatomie)
FOVEA regroupe la plupart des ressources 3D créées ce qui permet de structurer une véritable chaîne éditoriale et une ingénierie pédagogique basée sur la 3D :
1 – des vidéos 3D (non sonorisées)
Les vidéos sont produites sous Quicktime, format permettant un visionnement image par image en cours magistral. Consultées sur Youtube, elles permettent avec l’aide d’un cours écrit une révision efficace.
2 – des vidéos sonorisées
Deux outils nous permettent de sonoriser une vidéo 3D :
– Camtasia : son utilisation est aisée
– Rapidmooc : cette régie permet d’intégrer le corps de l’enseignant qui commente la vidéo originelle (Exemple: le subscapulaire)
3 – un cours écrit intégrant des d’images extraites des vidéos 3D
Le format Quicktime permet d’intégrer par simple copié-collé des images extraites des vidéos sur un fichier Word. Le texte suit le déroulement des vidéos. Un exemple de cours figure sur un onglet annexé à cette page (« l’extrémité inférieure du fémur »).
Ce cours est téléchargeable à partir de FOVEA. Il est proposé en deux formats: PDF et Word. Les étudiants étant encouragés à apporter leurs ordinateurs en cours, le format Word permet à l’étudiant de compléter ce document durant ou après le cours magistral.
4 – des QCM intégrant des d’images ou des séquences extraites des vidéos 3D
La rédaction de QCM pertinents pour l’exercice d’une profession est un exercice très complexe…. L’intégration aux QCM de courtes séquences extraites des vidéos permet de proposer des questions plus « intelligentes » dans le cadre d’un parcours pédagogique.
5 – des contrôles de connaissances (QCM ou rédigés, contrôle continus ou terminaux) intégrant des images extraites des vidéos 3D ou des questions des QCM de FOVEA
Cette démarche permet de boucler cette chaîne éditoriale.
6 – D’autres ressources 3D peuvent ponctuellement compléter ce dispositif (cf paragraphe suivant).
Test d’autres applications ou outils 3D
– des applications 3D Unity
Voir l’onglet » 3D temps réél ».
– impression 3D d’objets créés
Ce projet, initié en septembre 2014, montre le potentiel de ce nouveau type de ressource (voir l’onglet). Des fichiers permettant l’impression 3D des objets créées (os, organes) sont en accès libre sur le site Anatomie 3D Lyon 1.
–Transfert de fichiers permettant le développement de collaborations interuniversitaires
Exemple: fichiers du programme « Organes pelviens féminins » à la faculté de Médecine Lille 2 (Pr M. Cosson) pour la réalisation d’hologrammes, d’animations 3D (Programme « Contraception »).
Les vidéos sont projetées durant le cours magistral. Le format Quick Time permet une projection image par image, des accélérations des images, des arrêts sur image, des retours en arrière.
Depuis 2019, les cours magistraux se structurent à partir du plan des formations à distance qui renvoie vers la chaîne Youtube Anatomie 3D Lyon 1 (Exemple: le membre supérieur). Les avantages sont :
– le plan est affiché pour chaque ouverture de vidéo
– la vitesse de défilement peut être modifiée sur Youtube
– l’ouverture de la vidéo est rapide et la qualité des images est optimale (HD possible pour les vidéos créées à partir de 2015).
Le cours écrit intégrant des images extraites des vidéos est mis en ligne ou distribué avant le cours magistral. Cette procédure répond à une demande des étudiants.
La mise en place d’un apprentissage inversé (« flip education ») a été tentée. Les débuts de l’expérience ont été difficiles mais l’évaluation des étudiant(e)s est restée très positive. L’UFRSTAPS de Grenoble utilise ces ressources 3D dans le cadre d’un projet « Amphi inversé » qui donne satisfaction aux étudiants.
Cette ingénierie pédagogique modifie le comportement et le rôle de l’enseignant :
La mise en accès libre de ressources permet de connaître l’avis des internautes grâce à différents indicateurs :
Le bilan de ces différents indicateurs est très favorable. Les principales remarques sont : les vidéos ne sont pas sonorisées (il est maintenant tenu compte de cette remarque); le défilement des images est trop rapide (nous répondons que ces vidéos doivent être vues image par image et nous avons ralenti le rythme des séquences relatives à des notions complexes); la barre de défilement peut empêcher de lire la dernière ligne des textes (nous avons surélevé la dernière ligne des textes).
Nous nous interdisons de supprimer un commentaires sauf dans les cas suivants : texte injurieux, annonce publicitaire, référence à des données religieuses. Dans ce cas le commentaire est supprimé et le visiteur banni (une trentaine de cas depuis 2012).
Exposé de nos travaux lors de congrès. Exemples :
– 5 ème forum francophone de pédagogie des sciences et de la santé, Québec, Canada, juin 2010 : Validation expérimentale de l’utilisation de la 3D
– « Enseigner en 3D » : Conférence Internationale des Doyens et des Facultés de Médecine d’Expression Française, CIDMEF Libreville 2011
D’autres sciences exigent les mêmes pré-requis pour une bonne compréhension. On peut citer la géologie. Ainsi le département de géologie du MIT a sollicité notre équipe pour une conférence à Boston (cf annonce) et une collaboration a pu s’engager (cf Géosciences 3D). Deux experts du MIT sont venus se former au service ICAP-Lyon1.
Outre les applications Unity en anatomie, iCAP a créé des animations 3D et des applications Unity en géologie en collaboration avec le MIT.
Géologie
Collaboration avec le MIT
L’université Lyon 1 a conduit en collaboration avec le MIT-Boston un projet de création de ressources 3D visibles sur un site ainsi que sur le site Artemis du MIT. Une chaîne Youtube en géologie a été créée. Une application Unity peut être testée sur ce lien ( Financement : Ministère de l’Education Nationale, France).
Ces ressources sont utilisables aussi bien par des lycéens que par des étudiants en début de formation, qu’ils étudient à Lyon 1 ou au MIT.Ce projet s’est développé à la suite à une invitation du service Innovation Pédagogique du MIT à présenter notre démarche lors d’une conférence .
En février 2012, deux experts de ce service sont venus se former dans notre service iCAP-Lyon 1.
Une réalisation pour le Parc National des Pyrénées (France) et la Comarca de Sobrarbe (Espagne) en collaboration avec l’UNESCO
L’histoire géologique d’un site des Pyrénées vue en 3D : le Mont Perdu.
Physiologie
Une collaboration avec les UFRSTAPS de Grenoble et Saint Etienne s’est développée. L’objectif était double: transfert de compétences et mutualisation des ressources produites. Une chaîne Youtube « physiologie de l’exercice » vient d’être ouverte. Cette collaboration est actuellement au point mort à la suite de la mutation du porteur de projet.
Virologie
Virus de l’hépatite C
Le cycle de réplication du virus de l’hépatite C
Pathologie-traumatologie des activités physiques
Une collaboration avec l’UFRSTAPS de l’université Lille 2 s’est développée. Une chaîne Youtube a été ouverte. Cette collaboration est actuellement au point mort à la suite du départ à la retraite du porteur de projet et de la mutation de son collaborateur.
Les meilleures universités mondiales utilisent les réseaux sociaux depuis 2006. Les universités françaises leur ont emboîté le pas. Nos étudiants les utilisent également et, par exemple, les groupes fermés de Facebook structurent solidement leur vie quotidienne et leur vie d’étudiant. Quel que soit le regard d’un enseignant sur ces usages, il ne peut les ignorer. A cet égard, on écoutera avec intérêt la conférence de Michel Serres sur « Petite Poucette ».Tenant compte de ces données, nous avons ouvert :
– une page d’information Facebook (octobre 2010)
– un compte Tweeter qui relaie les informations de la page Facebook (octobre 2010)
– une chaîne Youtube francophone (février 2012).
Nous sommes loin de les maîtriser les mystères des algorithmes des réseaux sociaux mais notre expérience montre qu’une utilisation raisonnable des réseaux sociaux peut favoriser la promotion d’une discipline scientifique, d’une université et la diffusion d’informations scientifiques.
Une page Facebook, pour informer et promouvoir l’anatomie
Ouverte en octobre 2010 à titre expérimental, cette page s’est rapidement trouvé un public à la recherche de ressources d’anatomie. La notion de « fan » nous a paru motivante, tant pour les internautes que pour notre équipe. La ligne éditoriale s’est ainsi rapidement définie : informer, rassembler une communauté de » fans » reconciliés avec l’anatomie grâce à la 3D. Les statistiques nous montrent une forte proportion d’étudiants du secteur santé du Maghreb (presque 50% des fans) et en particulier d’Algérie. Des missions dans ces pays nous ont montré un besoin en ressources de qualité ainsi qu’une utilisation intense de Facebook.
Youtube pour accroître notre lisibilité
Youtube est un réseau mondial très fréquenté. Les vidéos de ce site s’ouvrent par un lien sur une chaîne Youtube « Anatomie 3D Lyon 1 ».Bien que Youtube soit en premier lieu dédié au secteur marchand, cette stratégie présente de nombreux avantages: ouverture rapide des vidéos, puissance du moteur de recherche, pertinence des statistiques, refus des messages publicitaires possible, modification possible la qualité de l’image en fonction de la qualité de la connexion, visionnement en haute définition, réglage de la vitesse de défilement des images possible, renvoi vers d’autres vidéos par des « fiches » possible, suggestion d’autres vidéos relevant du même champ.
Une utilisation raisonnable et éthique des réseaux sociaux
La charte éditoriale doit être rigoureusement définie et tenir compte des contraintes imposées par ces réseaux, contraintes qui, pour l’instant, restent supportables.Cette stratégie sera abandonnée dès lors que les règles des réseaux sociaux ne permettront plus de respecter les valeurs universitaires.Nos annonces se limitent, sans autre commentaire, à des informations relatives à notre projet 3D et à la mise en ligne de nouvelles ressources. Nous répondons systématiquement aux commentaires des internautes francophones en tentant d’éviter cette » contagion émotionnelle de masse » évoquée dans le bilan d’une expérimentation menée par Facebook en 2014 au sein d’une communauté de 700 000 internautes. Les commentaires hors-sujet ou inappropriés sont supprimés (cas très rares).
Nous n’incitons jamais les internautes à devenir « fans » ou à s’abonner aux chaînes Youtube. Nous refusons toute démarche ou toute action susceptible d’augmenter artificiellement ou frauduleusement nos statistiques, notre nombre de fans ou d’abonnés.
Une publicité intrusive sur Youtube
Des annonces publicitaires longues et de mauvais goût polluent de plus en plus la lecture de nos vidéos sachant que celles-ci peuvent être utilisées en présentiel lorsque l’enseignant suit l’organisation de FOVEA.
Le transfert de FOVEA sur Moodle est l’occasion d’un transfert de toutes les vidéos sur Myvideo. Cet outil se présente de manière comparable à Youtube.
Statistiques de ce site (ouverture: septembre 2009)
Le référencement de ce site réclamé par Google n’a pas pu être fait en raison de sa complexité. La page n’est plus accessible depuis 1er juillet 2023. données suivantes sont donc les dernières enregistrées.
Statistiques de la chaîne YouTube francophone (ouverture : février 2012)
Statistiques des 3 chaînes traduites : anglais, espagnol, portugais brésilien (ouverture: novembre 2013)
La page Facebook (ouverture : octobre 2010)
