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CAP’VR, la réalité virtuelle pour enseigner et apprendre

Les usages pédagogiques du numérique sont intégrés dans les pratiques d’enseignement du Conservatoire national des arts et métiers (Cnam) depuis une trentaine d’années. Cette solide expérience a conduit un collectif d’enseignants-chercheurs à innover dans le domaine de la réalité virtuelle et à créer le jumeau numérique d’un laboratoire de travaux pratiques dédié aux enseignements de la chimie, de l’agroalimentaire et du génie des procédés : le projet CAP’VR (Chimie Agro Pharma Virtual Reality).
L’utilisation de nouvelles technologies immersives dans l’enseignement supérieur a montré un effet positif sur la qualité de l’apprentissage, notamment en agissant sur l’attitude des apprenants. Imaginé pour l’usage des élèves et des enseignants, ce dispositif de réalité virtuelle permet de rendre les cours plus accessibles et plus attractifs pour l’ensemble de nos publics.

CAPVR

Immersion, simulation et interaction

Le projet CAP’VR a pour objectif de développer un enseignement en immersion pour les métiers des industries chimiques, pharmaceutiques et agroalimentaires au moyen des nouvelles technologies de la réalité virtuelle et de la simulation expérimentale interactive.

Projetées dans des casques de réalité virtuelle, des vidéos permettent de mettre en situation les apprenants pour les sensibiliser à la démarche qualité (les bonnes pratiques de manipulations), à la sécurité en laboratoire (maîtrise des méthodes de protection collective et individuelle, utilisation et suivi de l’exposition à des produits dangereux) et de présenter le matériel et le fonctionnement des appareils (analyse, synthèse, formulation).
Ce dispositif pédagogique peut également être utilisé en mode évaluation : en plaçant les apprenants dans un environnement de laboratoire virtuel, l’enseignant peut apprécier le comportement (choix de matériel ou actions à réaliser) lors d’une manipulation ou face à une situation de danger ou proposer une évaluation interactive sous forme de quiz.

En 2025, plus d’une vingtaine d’institutions françaises, du lycée aux établissements d’enseignement supérieur, ont acquis les licences de modules pour les exploiter dans leurs propres cours. CAP’VR est aussi utilisé à l’étranger, notamment en Corée du Sud et aux États-Unis.

CAPVR2
 

Un projet collaboratif

CAP’VR réunit des enseignants-chercheurs, des ingénieurs et techniciens pédagogiques, les équipes de la direction nationale des usages du numérique du Cnam et des partenaires du monde socioéconomique, tels que Mimbus et La Présence. 

Les équipes du Cnam


Le projet CAP'VR rassemble plusieurs départements et composantes du Cnam

Les étapes du projet

Le projet CAP'VR, débuté en 2019, poursuit son développement. Plusieurs étapes sont nécessaires pour scénariser, créer les infographies 3D et concevoir les modules immersifs et les vidéos à 360°.

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2019-2020 : CAP’VR remporte un appel à projet interne au Cnam

Douze enseignants-chercheurs, issus de six spécialités différentes dans les métiers des industries chimiques, pharmaceutiques et agroalimentaires (chimie générale, chimie organique et formulation, analyse chimique et bioanalyse, biochimie et agroalimentaire, chimie des matériaux et génie des procédés) créent un collectif et s’acculturent à la réalité virtuelle pour mieux appréhender ses enjeux dans le domaine de l’enseignement.

2020 : phases de démarrage et de cadrage, scénarisation, développement des infographies 3D et premiers modules de sécurité en laboratoire.

2021 : suite de la scénarisation et développement des infographies 3D des modules de manipulations courantes. Début du déploiement des modules immersifs avec les élèves des disciplines concernées.

2022 - 2025 : 5 heures de contenus immersifs sont créés. Développement en cours de nouveaux modules.

  • Simulations immersives :
    - Entraînement aux gestes techniques simples dans le respect des normes de sécurité pour contrer certains dangers (tels que les coupures, inhalation de produits chimiques, projections, feu, explosion) et appréhender l’organisation de l’espace de travail
    - Manipulations permettant l'entraînement aux gestes professionnels selon différents scénarios (utilisation d’une balance de précision, montage à reflux, extraction liquide/liquide, chromatographie sur couche mince, évaporateur rotatif, chromatographie sur colonne)
  • Vidéos à 360° : production de visites virtuelles et interactives du laboratoire (en cours de développement) : ces modules vidéos à 360° seront accessibles soit via la plateforme d'apprentissage Moodle, soit en utilisant les casques VR. Ils seront complémentaires aux modules immersifs

Les formations

En lien avec la thématique, près de quarante formations et diplômes sont proposés, du Bac+1 au niveau ingénieur.

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Bac+1
Certificat professionnel d’agent technique en laboratoire de chimie

Titre RNCP
Titre RNCP 5 (Bac+2) Technicien de laboratoire en chimie, biochimie, biologie

Diplômes
Licences sciences technologies santé, mention sciences et technologies 

Master
Master sciences, technologies, santé mention génie des procédés et bioprocédés

Niveau ingénieur

Unités de travaux pratiques de différentes spécialités concernées par la virtualisation