Univers virtuels et_enseignement_de_medecine_de_catastrophe-2

UNIVERSITE TOULOUSE III – Paul SABATIER

FACULTE DE MEDECINE

ANNEE 2012

Mémoire

CAPACITE DE MEDECINE DE CATASTROPHE

Présenté par

Ingrid PAYET

Docteur en médecine

Le 13 Juin 2012

Les mondes virtuels sont-ils des instruments aux

fonctionnalités pédagogiques en

médecine de catastrophe ?

Directeur de mémoire : Docteur Laurent GOUT

Les mondes virtuels sont-ils des instruments aux fonctionnalités pédagogiques ?

13 juin 2012

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Table des matières

I. La médecine de catastrophe _______________________________________________ 3

I.1. Est issue de la médecine de guerre _____________________________________________3

I.2. S’enseigne de manière plurielle : _______________________________________________3

I.1.1. Théorique _____________________________________________________________________ 3

I.1.2. Et pratique ____________________________________________________________________ 3

I.3. Mais s’évalue essentiellement sur le versant théorique ____________________________4

II. Les Environnements Virtuels Multi-Utilisateurs (EVMU) _________________________ 5

II.1. Sont des « mondes » aux multiples facettes ______________________________________5

II.2. En pleine croissance chez les plus jeunes ________________________________________6

II.3. Utilisés actuellement dans l’enseignement ______________________________________6

II.4. Qui présentent des avantages bien réels ________________________________________8

III. Les Mondes virtuels et la médecine de catastrophe _________________________ 10

III.1. Se sont rencontrés depuis plusieurs années déjà ________________________________ 10

III.2. Peuvent être associés dans l’enseignement théorique ___________________________ 11

III.3. Comme dans l’enseignement pratique ________________________________________ 12

III.4. Mais également dans l’évaluation des aptitudes pratiques _______________________ 13

III.5. Rencontrent cependant des difficultés ________________________________________ 14

IV. Conclusion __________________________________________________________ 16


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I. La médecine de catastrophe

I.1. Est issue de la médecine de guerre

Elle est définie par l’inadéquation entre les besoins d’aide à un collectif de

victime et la disponibilité et l’efficience d’un collectif de secours et de soins. Ses

grands principes reposent sur les notions de rassemblement de victimes, de

leur catégorisation en fonction du degré d’urgence et d’une évacuation

programmée vers des hôpitaux éloignés du site après régulation médicale (1).

I.2. S’enseigne de manière plurielle :

L’enseignement de la médecine de catastrophe reprend des notions

physiopathologiques, cliniques, thérapeutiques, stratégiques, tactiques (en

particulier avec le triage) et logistiques (2).

I.1.1. Théorique

La médecine de catastrophe comporte un enseignement théorique enseigné

selon une méthode magistrale en présence des élèves.

Il s’agit de l’exposition d’un contenu structuré par l’enseignant qui est alors un

expert. L’information est transmise de manière univoque (3).

L’outil pédagogique est généralement une présentation Powerpoint.

I.1.2. Et pratique

L’enseignement pratique est constitué en premier lieu de mises en

situation partielles:

- Triage en sous-groupes (Urgences Absolues et Urgences relatives) de

victimes virtuelles représentées par des fiches papier.

- Montage de la chaine de décontamination, habillage NRBC,

décontamination de victimes représentées par des mannequins

- Réalisation de la chaine de secours avec victimes virtuelles sous forme de

fiches papier


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Il s’agit dans ces cas d’une méthode de pédagogie active qui s’appuie

essentiellement sur l’activité des participants qu’elle stimule en les laissant se

confronter à la totalité d’un problème de manière à découvrir par eux même

l’essentiel de la démarche et de la solution. Elle mobilise l’expérience

personnelle ou celle du groupe pour apprécier la situation et résoudre le

problème avec leurs moyens. Le travail collaboratif est ainsi favorisé (3).

L’outil pédagogique est ici la simulation et le jeu de rôle.

La simulation vise à recréer une situation à laquelle l’étudiant pourrait

être confronté en représentant la réalité de manière objective tandis que

le jeu de rôle vise à mettre l’élève dans une situation hypothétique qui lui

permet de mieux comprendre les réactions ou motivations justifiant les

comportements de la personne qu’il incarne (4).

Pour résumer, dans une simulation l’étudiant joue son propre rôle en se

projetant dans une situation professionnelle réaliste alors que dans le jeu

de rôle, il se met dans la peau d’un autre personnage.

L’enseignement pratique comprend également un exercice final « grandeur

nature » dans lequel les étudiants jouent le rôle de victimes.

Au-delà de l’enseignement, cet exercice permet de tester les procédures et les

mesures prévues dans les plans gouvernementaux afin d’évaluer les processus

et/ou d’ajuster des stratégies (1).

I.3. Mais s’évalue essentiellement sur le versant théorique

Les étudiants sont évalués sur leurs connaissances théoriques lors :

- D’un examen final validant comportant cas cliniques et questions à

réponses courtes

- De l’exercice de catastrophe « grandeur nature » pendant lequel des

membres du jury posent des questions sur le déroulement de l’exercice

Ils sont également évalués sur leurs capacités de synthèse lors de la

présentation du mémoire sous forme de powerpoint.

Cependant, il n’existe pas d’évaluation du comportement ni de la capacité à

prendre une décision sur le terrain. En effet, les mises en situations partielles


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ne sont pas évaluées et lors de l’exercice « grandeur nature », les étudiants

jouent le rôle des victimes.

II. Les Environnements Virtuels Multi-Utilisateurs (EVMU)

II.1. Sont des « mondes » aux multiples facettes

Les mondes virtuels en trois dimensions (3D) peuvent être définis par

l’association (5) :

- De graphismes en 3D : un environnement visuel que l’on peut visiter en

déplaçant son avatar ou en déportant son point de vue à distance de ce

dernier.

- D’une communauté : Les utilisateurs peuvent discuter, interagir, créer

des groupes en fonction d’objectifs partagés ou d’affinités communes.

- De création : des objets et des actions peuvent être crées, modifiés…

- D’échanges : la capacité d’attacher une valeur marchande (« vraie »

monnaie) à des services ou à des objets virtuels génère des échanges,

même si cette dimension n’est ni obligatoire ni systématique.

Un tel monde peut représenter des lieux existants (ou ayant existé), ou

imaginaires (réalistes ou fantastiques).

Les acteurs du dispositif peuvent, au travers de leur avatar, interagir avec

d’autres avatars en parlant, en écrivant ou par des attitudes corporelles. Ils

peuvent également se déplacer, y compris en s’affranchissant des lois

physiques du monde réel, utiliser des objets, ou encore déporter leur vision

(« caméra ») à distance de leur avatar (6).

Bien que les mondes virtuels en 3D ressemblent aux MMOGs (Massively

Multiplayer Online Games), ils ne correspondent pas vraiment à la définition

d’un jeu. Il n’y a pas d’objectif à atteindre pour progresser dans sa vie virtuelle.

Ces mondes virtuels en 3D, sont plus centrés sur l’échange social, l’exploration

et la construction (7). Au final, il s’agit plus d’un réseau social où les gens

peuvent créer et modifier des objets dans un monde virtuel, ou se rencontrer

et interagir à l’aide d’objets (5).


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Second Life (SL) est un des mondes virtuels les plus connus, créé en 2003 par la

société Linden Lab. Il correspond à une surface d’environ 1,8 milliard de mètres

carrés, ce qui correspondrait à la taille du Texas, s’il existait physiquement (7).

La monnaie utilisée est le Linden dollar que l’on peut acheter avec des dollars

ou gagner en travaillant ou en vendant des objets.

II.2. En pleine croissance chez les plus jeunes

Après un début très médiatisé et un grand succès, l’univers de SL connaît une

baisse de sa fréquentation depuis 2009, obligeant Linden Lab à licencier un

tiers de ses effectifs en 2010.

Cependant, SL compte désormais plus d’utilisateurs réguliers et environ 50 000

personnes y sont connectées en permanence avec une moyenne d’âge de 35

ans.

D’autres mondes virtuels se multiplient et poursuivent leur croissance. Le

nombre d’inscrits dans les mondes virtuels s’élève à 1,4 milliard au 2ème

trimestre 2011 alors qu’ils étaient 400 millions en 2009 (8).

Cette croissance est grandement liée à la popularité des mondes virtuels chez

les enfants et les adolescents. Les jeunes âgés de 10 à 15 ans sont majoritaires

dans des mondes tels que Habbo, Stardoll, Neopets. Les 20 à 25 ans utilisent

surtout IMVU ou Smallworlds.

Ils y consacrent en moyenne 2H par jour.

II.3. Utilisés actuellement dans l’enseignement

Les mondes virtuels, et en particulier Second Life qui concentre un public plus

âgé, sont des outils pouvant être mis au service d’une méthode éducative. Ces

outils ne sont donc pas une fin en soi mais un moyen dans la construction d’un

processus d’apprentissage (6).

L’efficacité des outils technologiques, est largement déterminée par les

objectifs pédagogiques que l’on se fixe et les méthodes mises en place pour les

atteindre. Les mondes virtuels 3D restent un outil au service d’un projet.

Cependant, « il est certain que le fait de vouloir utiliser un outil spécifique peut

nous faire revoir les méthodes et les objectifs de notre enseignement » (9).


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Selon JP Moiraud, les mondes virtuels sont utilisés dans quatre grands types de

situations d’apprentissage (6) :

Comme instrument de formation en ligne en créant un lieu immersif

reproduisant le lieu habituel de formation.

Cela permet de mettre des personnes dans une même unité de temps

et de lieu alors qu’elles sont derrière leur ordinateur éloignées

physiquement les unes des autres.

Par exemple des cours de droit de la faculté de Lyon 3 sont donnés

sur SL. Une formation médicale continue sur la prise en charge du

diabète a également été réalisée sur SL pour des généralistes (7).

Comme instrument de simulation.

Le monde virtuel permet d’anticiper des situations possibles dans la

« vraie vie » et de s’entrainer à y faire face.

Par exemple l’Imperial College of London a créé une zone de

simulation sur SL pour les étudiants en médecine où ils peuvent

intervenir sur des patients virtuels nécessitant une prise en charge

urgente (10). De même des infirmières de réanimation ont été

formées sur des patients virtuels (11).

La simulation virtuelle est aussi efficace pour l’acquisition du comportement de

leader d’une équipe de déchocage qu’une séance de simulation sur mannequin

lors de la prise en charge d’un patient traumatisé grave (12).

Comme lieu d’immersion dans un élément de savoir.

L’univers virtuel est utilisé comme processus spécifique permettant

aux élèves d’être immergés dans une représentation en trois

dimensions, par exemple une cellule, la voie lactée…

Comme instrument de construction d’un savoir commun.

Le monde virtuel peut être un lieu de construction de concepts en

faisant se rencontrer des écoles différentes.


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A toutes ces situations d’apprentissage, se rajoute la possibilité d’évaluation,

par exemple la réalisation d’examens blancs en médecine d’urgence

permettant une mise en situation réaliste (13).

Une revue de la littérature publiée en Mai 2012 analyse les tendances de la

recherche sur l’utilisation des univers en 3D dans l’éducation (14).

Tout d’abord, les mondes virtuels sont surtout utilisés pour la simulation

d’espace 3D (campus virtuel, salle de classe).

Deuxièmement, les études basées sur un contexte éducatif en présentiel plutôt

qu’exclusivement virtuel sont majoritaires.

Troisièmement, les publications dans ce domaine sont majoritairement

descriptives. Cependant, les études les plus récentes se focalisent désormais

davantage sur les résultats pédagogiques plus que sur la faisabilité (14,15).

Enfin, les univers virtuels sont utilisés de manière différente selon le domaine :

En langues étrangères ou en sciences, on se focalise ainsi sur la réussite de

l’élève alors que dans l’éducation générale les recherches sont plus centrées

sur l’interaction entre les élèves ou le domaine affectif.

Des différences sont également à noter selon le niveau d’enseignement, la

recherche s’effectuant majoritairement dans le supérieur bien qu’elle soit en

augmentation pour tous les niveaux d’enseignement.

II.4. Qui présentent des avantages bien réels

Contextualisation

L’utilisation d’avatars permet de favoriser le sentiment d’immersion et de

présence dans le contexte pédagogique. L’étudiant ne regarde pas d’un œil

extérieur mais vit réellement les situations. De plus, à la différence d’un serious

game, l’enseignant et/ou le tuteur sont également immergés dans ce contexte.


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Motivation

Il existe un côté ludique au fait de se connecter sur ce monde virtuel car il

évoque un jeu vidéo. En effet, certains jeux vidéos1 sont assimilables par

certains côtés aux monde virtuels. Or, le jeu favorise l’apprentissage (16,17). Il

a été démontré qu’un « serious game », proposé aux élèves sur une console

portable et associé aux cours classiques, améliorait l’apprentissage comparé au

cours classique seul (17).

Une augmentation de la motivation et de la participation liée aux capacités

d’immersion et de personnalisation des mondes virtuels qui motivent les élèves

et favorisent le transfert de connaissances, techniques et précises, dans le

monde réel a également été démontrée (18).

Ubiquité

Dans le cas des cours en ligne, cela permet aux élèves d’assister au cours de

chez eux sans la contrainte de se déplacer ni de nécessiter un matériel de

vidéoconférence, tout en étant « présents » et en pouvant interagir comme

« dans la vraie vie ».

Dissociation

Les mondes virtuels offrent aux élèves l’illusion de l’anonymat au travers de

leur avatar. Les interactions par le biais d’avatars changent de la relation de

face à face entre le professeur et les étudiants, offrant aux étudiants

habituellement effacés, une enveloppe numérique rassurante. Les élèves

peuvent communiquer de manière égale sans tenir compte du niveau social ou

du bagage personnel (19–21).

Collaboration

Un apprentissage collaboratif plus riche et efficace, permettant une approche

socio-constructiviste de la pédagogie.

1 fr.battle.net/worldofwarcraft


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Expérimentation

Une plus grande opportunité d’apprentissage par expérience car le niveau

d’interaction et d’immersion dans les mondes virtuels permet d’envisager une

approche des scénarios réels dans ses nombreuses dimensions.

Orientation

Une amélioration de la représentation spatiale a également été notée.

Le temps et les coûts

La comparaison du temps et des coûts de création d’un exercice en

environnement virtuel vs grandeur nature n’a pas encore été menée de

manière formelle même si l’Université d’Idaho dans son projet Play2Train

affirme que l’utilisation du virtuel représente des économies drastiques et que

l’utilisation de mondes virtuels « clé en main » tels que SL réduit encore le coût

d’une création 3D.

III. Les Mondes virtuels et la médecine de catastrophe

III.1. Se sont rencontrés depuis plusieurs années déjà

En 2008, l’Université de Stanford a mis en place un exercice de catastrophe

NRBC virtuel (explosion d’une bombe avec libération de Sarin) avec triage,

décontamination et évacuations des victimes (12). 62% des participants ont

trouvé que cet exercice était aussi efficace (ou plus efficace) qu’un exercice

« traditionnel » et 75% le trouvaient utile dans une formation continue.

Un second exercice portait sur la prise en charge hospitalière de ces victimes

(12).

Depuis 2006, un entrainement virtuel à la prise en charge des situations

catastrophiques (pandémie, explosions…) est réalisé sur les iles de Play2train

par la faculté d’Etat d’Idaho (10,22).

Il s’agit d’un programme financé par le Département Américain à la Santé et

aux Services à la personne. Le Docteur Ramesh, un des responsables de ce

programme explique l’attraction pour SL :


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“It engages people in a way that traditional methods don't. Also,

using Second Life costs dramatically less than designing your own

virtual reality environment from scratch, and building

environments in Second Life is a collaborative exercise with

people who are experts in whatever field you want to learn

about.”(23)

III.2. Peuvent être associés dans l’enseignement théorique

Les mondes virtuels tels que SL peuvent être utilisés :

Comme lieu d’enseignement en ligne au travers de cours dans une

salle de classe ou un amphithéâtre virtuel.

Les étudiants et le professeur se retrouveraient dans une unité de temps en un

lieu virtuel avec, comme actuellement, une présentation powerpoint comme

support au cours. L’avantage serait de ne pas avoir à déplacer un professeur

parfois éloigné de Toulouse tout en conservant la même interactivité que s’il

était face aux étudiants. Ces cours pourraient se dérouler avec les étudiants

rassemblés dans une salle avec une projection de SL voire à partir du domicile

de chacun.

Comme outil de démonstration en cours magistral

Une projection de SL permettrait de montrer des choses qui seraient très

complexes à visualiser par d’autres méthodes, par exemple visiter l’intérieur

d’un réacteur nucléaire en fonction ou le survole d’un site de catastrophe

chimique ou biologique.

Il serait également possible de modéliser un nuage toxique ou d’assister à une

explosion et à ses conséquences.

Comme outil de e-learning asynchrone.

Une zone de formation accessible aux étudiants quand ils le souhaitent leur

permettrait d’accéder à des connaissances en rapport avec la médecine de

catastrophe : cours théoriques powerpoint, liens vers des sites internet… mais

également de continuer leur formation pratique : utilisation du matériel radio…


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C’est déjà partiellement le cas avec Virtual Health2, lieu dédié à la médecine, où

sont disponibles des informations et du matériel spécifiques.

III.3. Comme dans l’enseignement pratique

Les exercices dans les mondes virtuels sont complémentaires de ceux déjà

effectués et présentent des avantages pratiques distincts (12) :

L’espace

Peu de contraintes car on peut associer plusieurs serveurs pour

étendre les espaces à l’infini. Seuls coûts peuvent alors représenter

un frein.

Le temps

La simulation peut représenter un horaire ou une saison distincts

de ceux de l’instant où elle se déroule réellement (simuler un

secours dans la neige de nuit en plein jour durant l’été).

Le scénario

Il n’y a pas d’autres limites que l’imagination. Pas de droits d’accès

à négocier pour des installations sécurisées, pas d’impératif par

rapport à la circulation urbaine, pas de risques pour les personnels

ou l’environnement, etc…

Des scénarii de grande ampleur peuvent être mis en scène avec

des victimes nombreuses et d’apparence réaliste (nourrissons,

enfants, vieillards, femmes enceintes). Des amputations, des

brûlures ou des plaies peuvent être reproduites.

La prise en charge de chaque victime dans un scénario évolutif

peut être envisagée. Le patient peut être représenté par un

mannequin virtuel ou être joué par un avatar.

Il est possible de reproduire tout le matériel nécessaire aussi bien

bio-médical que de transmission ou de logistique (véhicules, etc..).

2 http://maps.secondlife.com/secondlife/Terra%20Toulouse/110/18/34

http://maps.secondlife.com/secondlife/Terra%20Toulouse/110/18/34


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Des actes de soin peuvent bien sûr être dispensés et l’évacuation

du patient peut être jouée jusqu’à l’hôpital dont les personnels

réels pourraient participer à ce type de simulation (tri de victimes

venant spontanément, accueil des victimes de la noria)

Peut être reproduit à l’identique à plusieurs reprises pour

comparer deux méthodes, deux groupes.

Les participants

Peuvent être tour à tour, victime, DSM, chef UA…La chaine

complète de secours peut être mise en place, du chantier de

l’avant à l’évacuation et la prise en charge en milieu hospitalier.

N’ont pas l’obligation d’être physiquement dans une unité de lieu.

Ceci peut enrichir la simulation par la présence virtuelle

d’intervenants spécialisés distants, ou d’un grand nombre de

figurants.

Peuvent faire l’objet d’autorisations d’accès pour éviter les

perturbateurs (grieffers).

III.4. Mais également dans l’évaluation des aptitudes pratiques

La réalisation d’exercices en environnement virtuel offre la possibilité d’évaluer

non plus seulement les connaissances théoriques mais également les attitudes

et les comportements. En effet, les étudiants ne sont plus uniquement des

victimes et peuvent endosser tous les rôles médicaux de la chaine de secours.

Les moyens d’une telle évaluation restent à imaginer par l’équipe pédagogique

en définissant par exemple des objectifs (comportementaux, organisationnels

ou de résultats) et des critères d’évaluation de l’atteinte de ces objectifs.

L’exercice peut être entièrement filmé pour faciliter l’évaluation et le

débriefing.

Les évaluateurs peuvent utiliser la vision déportée pour voir ce qui se passe

sans être nécessairement à côté de l’étudiant. De ce fait, ils n’encombrent pas

la scène de la simulation comme cela peut être le cas dans un jeu de rôle

grandeur nature.


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Il est également possible d’envisager une évaluation en fonction de critères

d’efficacité objectifs tels que le nombre de patients évacués en un temps

donné ou le nombre de décès.

III.5. Rencontrent cependant des difficultés

La principale difficulté est d’ordre technique.

En effet, il est nécessaire d’avoir un ordinateur avec une carte graphique et de

disposer d’une connexion internet de qualité pour obtenir une fluidité de

mouvement et d’expression verbale.

Ainsi, l’accès à SL à partir d’un Netbook n’est pas possible, et la connexion WiFi

d’un grand nombre d’étudiants autour d’une même borne à travers un portail

captif a posé des problèmes de stabilité.

Vient ensuite la courbe d’apprentissage de Second Life

ou plus exactement sa variabilité inter-individuelle :

Aucun des étudiants ne connaissant SL au départ, il leur a fallu apprendre à se

connecter, à se déplacer, à s’exprimer, ce qui a nécessité du temps.

Or la durée d’adaptation varie entre quelques minutes pour les adeptes de jeux

multi-joueurs en ligne à plusieurs heures pour ceux qui manipulent rarement

un ordinateur

Cependant, il faut noter une amélioration spectaculaire de cette problématique

entre les deux dernières promotions d’étudiants, liée à la mie en place puis à

l’optimisation d’une formation en ligne spécifique3.

Ce e-learning a permis à chaque étudiant de se former à son propre rythme,

aboutissant à 100% de l’actuelle promotion ayant pu se créer un avatar et se

connecter à SL avant la première session de formation.

Nous avons également noté des formes de tutorat spontané avec des étudiants

de la promotion précédente qui ont accompagné leurs connaissances dans

leurs premiers pas virtuels.

3 http://urgence.net/elu/course/category.php?id=62

http://urgence.net/elu/course/category.php?id=62


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Reste l’appropriation des matériels et méthodes spécifiques de la médecine de

catastrophe dans ce monde virtuel. Elle est encore chronophage et devra faire

elle aussi l’objet d’une formation en ligne afin que les sessions d’immersion lors

des séminaires puissent se concentrer sur un objectif pédagogique et éviter la

surcharge cognitive des apprenants.

On peut envisager dans ce cadre de créer des avatars tout prêts et d’utiliser du

matériel préconfiguré.

Ce deuxième point sera réalisé lors de l’exercice de fin d’année.


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IV. Conclusion

La pédagogie a toujours été à la pointe de la recherche et de l’innovation,

cherchant toujours de nouveaux supports ou de nouvelles méthodes.

Les mondes virtuels sont le quotidien de la génération qui sera bientôt sur les

bancs de l’université, comme internet est celui de la génération qui s’y trouve

actuellement.

Ils ne sont pas une fin en soi mais ils peuvent être un nouveau lieu de

dispensation du savoir, comme être l’outil facilitant l’apprentissage.

L’enseignant doit dès aujourd’hui se préparer et s’adapter au nouveau

paradigme que David Cordyna (Lille 1) énonce en ces termes :

“Les projets pédagogiques sont à (re)découvrir également par de nouveaux

usages à développer : la création, le dessin, l’accompagnement de nouveaux

groupes et les scénarii d’usage ou d’écriture dans les mondes 3D de la part des

apprenants.”

La médecine de catastrophe se prête tout particulièrement à ces nouveaux

modes qui permettent la nécessaire représentation spatiale d’une scène de

catastrophe par ses gestionnaires, comme la mise en œuvre et l’analyse des

rapports humains et de coopération sur le terrain.

Ce n’est donc pas un hasard si le Catastrophic Planning and Management

Institute réalise des formations diplômantes à la gestion de crise sur Second

Life avec le support des plus grandes agences fédérales de sécurité intérieure.


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