CHRYSAOR : a smart tutorial system for virtual learning environments. Application to training in laboratory equipment in hemostasis

CHRYSAOR : un Système Tutoriel Intelligent pour les Environnements Virtuels d'Apprentissage Humain. Application à la formation au matériel de laboratoire en hémostase : application à la formation au matériel de laboratoire en hémostase

Frédéric Le Corre (1)

1 Lab-STICC - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance

This research focuses on the virtual environments for training in biomedical diagnostic devices. The simulation of the real situation only is not enough, we needs to incorporate a pedagogical scenario to build the learning. The scenario applies to all learners, so it is important to integrate individualization. For this we propose to couple the virtual environment with an Intelligent Tutoring System (ITS). Our study begins with an identification of existing systems that seem best suited, on which to base our proposal: the ITS Pegase, the pedagogical scenario model Poseidon and the meta-model Mascaret. This also allows us to identify the limits of Pegase : the lack of connection with the pedagogical scenario, the lack of modularity and lack of individualization. Our proposal, called Chrysaor, aims to provide the most complete ITS. Thus we propose that a pedagogical scenario is an explicit knowledge and therefore exploitable by an STI. The concepts proposed in our model also allow the instructor to easily modify the behavior, roles and assignments (human or autonomous agent): our system becomes modular. Then we illustrate the use of Chrysaor in an application of virtual reality training in a biomedical device used in hemostasis in hospital. We lead two experiments in order to compare the two types of training (traditional and virtual) to verify the quality of learning achieved by a virtual reality training, and to ensure that this knowledge are transferable in a real environment.

Ce travail de recherche s'inscrit dans le cadre des environnements virtuels pour la formation aux instruments de diagnostic biomédical. La simulation de la situation réelle seule ne suffisant pas, il convient d'incorporer un scénario pédagogique pour construire l'apprentissage. Le scénario s'applique pour tous les apprenants, il est donc important d'intégrer des possibilités d'individualisation. Pour cela, nous proposons de coupler l'environnement virtuel à un Système Tutoriel Intelligent (STI). Notre étude débute par une identification des systèmes existants qui nous semblent les mieux adaptés, sur lesquels baser notre proposition : le STI Pégase, le modèle de scénario pédagogique Poseïdon et le méta-modèle Mascaret. Ceci nous permet également d'identifier les limites de Pégase qui sont : le manque de lien avec le scénario pédagogique, le manque de modularité et le manque d'individualisation. Notre proposition, appelée Chrysaor, vise à combler ces faiblesses. Nous proposons ainsi qu'un scénario pédagogique soit une connaissance explicite et par conséquent exploitable par un STI. Les concepts proposés dans notre modèle permettent également au formateur de facilement modifier les comportements, les rôles et les affectations (humain ou agent autonome) : notre système devient ainsi modulaire. Nous illustrons ensuite l'utilisation de Chrysaor dans une application de formation par la réalité virtuelle à un instrument de diagnostic en hémostase utilisé en milieu hospitalier. Sur cette application, des expérimentations comparant les deux types de formation (traditionnelle et virtuelle) permettent de vérifier la qualité de l'apprentissage obtenu par une formation en réalité virtuelle, et de vérifier que ces connaissances sont transférables en environnement réel.

Mots clés: Virtual learning environment; Multi-agent system; Intelligent tutorial system; Formation; Virtual reality

Mots clés: Environnement virtuel d’apprentissage humain; Système multi-agents; Système tutoriel intelligent; Réalité virtuelle

Domaines: Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain

Frédéric Le Corre. CHRYSAOR : un Système Tutoriel Intelligent pour les Environnements Virtuels d'Apprentissage Humain. Application à la formation au matériel de laboratoire en hémostase : application à la formation au matériel de laboratoire en hémostase. Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain. Université de Bretagne occidentale - Brest, 2013. Français. ⟨NNT : 2013BRES0083⟩. ⟨tel-00845458v2⟩