Approche multidimensionnelle et collaborative de la conception de formations professionnelles immersive centrée sur les utilisateurs - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Multidimensional and collaborative approach of user centered design method applied to immersive professional training application

Approche multidimensionnelle et collaborative de la conception de formations professionnelles immersive centrée sur les utilisateurs

Résumé

Today, an increasing number of industrial companies are embracing immersive technologies (IT). These innovative technologies are primarily used in professional training to enhance operator learning. Numerous academic and industrial studies have demonstrated the benefits of using these new methods, both in terms of learning quality and the deployment of new learning situations that were previously inaccessible. However, there still exists a notable lack of user-centric consideration in designing these new training tools, which limits their full potential. However, there is still a lack of consideration for users in the design of these new training materials, which limits their potential benefits. Stäubli, a global supplier of industrial and mechatronic solutions (electrical fittings, fluid fittings, robots, and textiles), has decided to address this issue in the context of a CIFRE thesis in partnership with the ERCOS unit of the ELLIADD laboratory (UR 4661).Incorporating user perspectives into the design of products, especially immersive training systems, is challenging due to its multidisciplinary and highly collaborative nature. Therefore, the objective of our research is to propose a methodological framework for collaborative user-centered design of immersive professional training (IPT).Our research makes several contributions. Firstly, we conducted (i) an analysis of training practices within the Stäubli company, coupled with (ii) a qualitative analysis of the barriers and opportunities associated with IT. Based on this and a review of the field, our second contribution is the proposal of an original model of the user-centered collaborative design process for IPT. This model was tested in various training project cases, including initial design, redesign, and remote scenarios, in diverse execution contexts (mandatory IT use, absence of training plans, tight time constraints, etc.). On one hand, the design process was validated by evaluating the outcomes, namely the developed applications. Their usability, acceptability, and pedagogical value were assessed using qualitative and quantitative approaches. On the other hand, the model's validation was done by comparing the prescribed process with real-world practices. Iterative improvements were proposed until a design process model for FPI was aligned with Stäubli's practices.A third contribution of our work involved analyzing collaboration phases, particularly convergence phases within the proposed process. We specifically studied the co-design phases of pedagogical scenarios using Intermediate Objects (IO) as an approach. Preliminary results from qualitative analyses of collaboration quality highlighted the importance of properly specifying these IDOs.Building on these results, our fourth and final contribution was to operationalize our model within the company's context. We translated it into a roadmap that contains essential elements for the seamless integration of our work into Stäubli's teams for future projects. Our roadmap was tested through a simulated trial involving three training needs scenarios presented to an internal panel within the company. The results from semi-structured interviews were positive, indicating an easy adoption of the roadmap.
Aujourd’hui, de plus en plus d’industriels ont passé le pas des technologies immersives (TI). Ces technologies innovantes sont utilisées notamment dans le cadre de la formation professionnelle pour améliorer l’apprentissage des opérateurs. De nombreux travaux académiques et industriels démontrent l’intérêt d’utiliser ces nouvelles modalités aussi bien sur la qualité d’apprentissage que sur le déploiement de nouvelles situations d’apprentissage inaccessibles jusqu’alors. Cependant, il apparait encore un manque de prise en compte des utilisateurs dans la conception de ces nouveaux supports de formation qui limite leur gain potentiel. C’est cette problématique que la société Stäubli, fournisseur mondial de solutions industrielles et mécatroniques (Raccords Electriques, Raccords Fluides, Robots et Textile), a décidé de traiter dans le contexte d’une thèse CIFRE en partenariat avec le pôle ERCOS du laboratoire ELLIADD (UR 4661).La prise en compte des utilisateurs dans la conception de produits, et plus particulièrement de systèmes de formations immersifs, est difficile à mener car elle s’intègre dans une démarche multidisciplinaire et fortement collaborative. Ainsi, l’objectif de notre travail de recherche est de proposer un cadre méthodologique pour la conception collaborative centrée sur les utilisateurs de formations professionnelles immersives (FPI).Une première contribution de nos travaux réside dans (i) un état des pratiques de formation au sein de la société Stäubli couplée à (ii) une analyse qualitative des freins et opportunités liées aux TI. Sur cette base et un état de l’art du domaine, une deuxième contribution porte sur la proposition d’un modèle original de processus de conception collaborative centrée sur les utilisateur de FPI. Il a été expérimenté dans de nombreux cas de projets de formations. Nous avons fait varier les types projets (conception initiale, reconception, à distance…) dans des contextes d’exécution eux aussi divers (TI imposée, absence de plan de formation, contraintes temporelles fortes…). D’une part, notre processus de conception a été validé via l’évaluation des résultats obtenus par sa mise en œuvre, à savoir les applications développées. L’utilisabilité, l’acceptabilité, l’intérêt pédagogique de ces dernières ont pu être évalués par des approches qualitatives et quantitatives. D’autre part, la validation du modèle proposé a été faite en confrontant le processus prescrit avec la réalité du terrain. Des axes d’améliorations ont ainsi été proposés de manière itérative jusqu’à obtention d’un modèle de processus de conception de FPI qui soit adapté aux pratiques de la société Stäubli.Une troisième contribution de nos travaux a consisté à analyser des phases de collaboration et plus particulièrement des phases de convergence dans le cadre du processus proposé. Nous avons notamment étudié, par une approche basée sur le Objets intermédiaires de Conception (OIC), les phases de co-conception des scénarios pédagogiques. Les résultats préliminaires obtenus par des analyses qualitatives de la qualité de collaboration ont montré tout l’intérêt de spécifier correctement ces OIC.Sur la base de ces résultats, une quatrième et dernière contribution de nos travaux a consisté à rendre notre modèle opérationnel au contexte de l’entreprise. Pour cela, nous l’avons traduit en une roadmap. Cette dernière comporte les éléments importants pour permettre une bonne prise en main de nos travaux par les équipes de l’entreprise Stäubli dans le cadre de futurs projets. Notre roadmap a été expérimentée via une mise à l’épreuve simulée sur 3 scénarios de besoin de formation proposés à un panel interne à l’entreprise. Les résultats obtenus via des entretiens semi-directifs sont positifs et vont dans le sens d’une appropriation aisée de la roadmap.
Fichier principal
Vignette du fichier
UTBM_These_BISSON_Isaline_2023UBFCA024.pdf (9.66 Mo) Télécharger le fichier
Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04587436 , version 1 (24-05-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04587436 , version 1

Citer

Isaline Bisson. Approche multidimensionnelle et collaborative de la conception de formations professionnelles immersive centrée sur les utilisateurs. Autre. Université Bourgogne Franche-Comté, 2023. Français. ⟨NNT : 2023UBFCA024⟩. ⟨tel-04587436⟩
0 Consultations
0 Téléchargements

Partager

Gmail Mastodon Facebook X LinkedIn More