Utilisation d'un jeu sérieux de diagnostic dentaire

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Utilisation d’un jeu sérieux de diagnostic dentaire

André Aoun, Frédéric Vaysse, Jean-Yves Plantec

To cite this version:

André Aoun, Frédéric Vaysse, Jean-Yves Plantec. Utilisation d’un jeu sérieux de diagnostic dentaire.

1er Colloque Serious game appliqués à la médecine et la santé (SeGaMed 2012), Nov 2012, Nice,

France. pp.13-16. �hal-02347950�

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To cite this version: Aoun, André and Vaysse, Frédéric and

Plantec, Jean-Yves Utilisation d'un jeu sérieux de diagnostic

dentaire. (2012) In: 1er Colloque Serious game appliqués à la

médecine et la santé (SeGaMed 2012), 5 November 2012 - 6

October 2012 (Nice, France).

Utilisation d'un jeu sŽrieux de diagnostic dentaire

AndrŽ Aoun UniversitŽ Paul Sabatier

Toulouse, France e-mail: aoun@irit.fr

FrŽdŽric Vaysse UniversitŽ Paul Sabatier

Toulouse, France

e-mail: frederic.vaysse@univ-tlse3.fr

Jean-Yves Plantec INSA Toulouse, France e-mail: plantec@insa-toulouse.fr

AbstractÑCet article relate l'introduction d'un jeu sŽrieux dans un module d'enseignement en d'odontologie. Apr•s avoir dŽtaillŽ le contexte pŽdagogique et les raisons qui ont motivŽ l'introduction d'un jeu sŽrieux, on s'attache ˆ prŽciser les ŽlŽments mŽthodologiques qui ont permis la bonne rŽalisation de l'objet et ˆ dŽtailler les retours d'expŽrience qui ont validŽ la dŽmarche.

Keywords-jeux sŽrieux, otondologie, simulation, mŽthode agile, familles de jeux, Žditeurs de jeux

I. I

Les jeux sŽrieux font peu ˆ peu leur entrŽe dans le monde universitaire [1]. Il est important de rappeler que le dŽveloppement d'un jeu sŽrieux et plus largement d'une application interactive est onŽreux, ce qui pose la question de sa pertinence, et ce au-delˆ de l'effet de mode. Le bon sens et l'expŽrience nous incitent ˆ affirmer que l'introduction d'un jeu sŽrieux n'est pertinente lors d'une sŽquence pŽdagogique que si l'enseignant rencontre rŽguli•rement une m•me difficultŽ ˆ transmettre de fa•on traditionnelle une notion donnŽe. Dans ce type de situation bien limitŽe, un changement de stratŽgie s'impose. Cet article dŽtaille l'introduction d'un jeu sŽrieux dans le contexte de la formation de futurs dentistes et comment les problŽmatiques de mŽthodologie de conception et de budget ont ŽtŽ abordŽes.

II. C

O

La formation des Žtudiants, notamment en odontologie, fait depuis toujours appel ˆ des t‰ches rŽpŽtitives et chronophages en prŽparation et correction. Mais ceci est aussi vrai pour la prŽparation des Žtudiants. Si entrainement et Žvaluation sont les deux ŽlŽments indissociables de la formation, il nÕen reste pas moins vrai quÕil existe un divorce important entre les mŽthodes habituelles dÕenseignement et lÕenvironnement numŽrique dans lequel baignent les Žtudiants dÕaujourdÕhui.

Le cas qui nous intŽresse ici est la formation puis lÕŽvaluation des Žtudiants en chirurgie dentaire dans la mati•re odontologie pŽdiatrique (niveau Master 2) et plus particuli•rement les deux exercices distincts suivants.

¥ Un exercice de dŽveloppement de la capacitŽ des Žtudiants ˆ identifier les dents et leur position ˆ partir dÕimages issues de radiologies (conventionnelles ou tomographiques) et/ou dÕimages cliniques en fonction dÕun contexte clinique dŽcrit dans des

instructions : cÕest le remplissage du schŽma dentaire pŽdiatrique. Il sÕagit dÕun enseignement dirigŽ qui concerne aussi bien des situations physiologiques que des situations pathologiques avec la notion de gradation dans la difficultŽ.

¥ Un exercice d'identification et de placement de pathologies (ˆ partir d'un Žventail simplifiŽ de pathologies dentaires : caries et anciennes obturations).

Initialement ces exercices Žtaient rŽalisŽs ˆ lÕaide de supports de prŽsentation informatisŽs avec recueil oral ou Žcrit des rŽsultats. LÕexercice faisait lÕobjet dÕune correction et de commentaires collectifs. Cette fa•on de procŽder prŽsentait plusieurs dŽsavantages :

¥ Le temps nŽcessaire ˆ la correction ne rendait pas possible la correction individuelle lors des phases dÕentrainement ;

¥ Cette mŽthode ne permettait pas dÕidentifier les Žtudiants en difficultŽ pendant les entrainements et rendait difficile lÕŽvaluation lors de la notation pour la validation de ce module dÕenseignement.

¥ Par ailleurs ce dispositif rendait difficiles le suivi et la remise en question de la correction du cas clinique.

CÕest ˆ la lumi•re de ces rŽflexions quÕil nous est apparu important de dŽvelopper un jeu sŽrieux visant ˆ reproduire de fa•on rŽaliste et en temps limitŽ les t‰ches du diagnostic qu'un praticien est amenŽ ˆ effectuer. Le jeu devait sÕintŽgrer dans le contexte plus global de la rŽsolution de cas clinique et constituer une phase prŽparatoire ˆ l'Žlaboration dÕun plan de traitement.

III. Q

'

-

'

?

Une des dŽfinitions parmi les plus courantes consiste ˆ considŽrer les jeux sŽrieux comme des mŽdias qui utilisent les forces du jeu vidŽo ˆ des fins de formation, de thŽrapie, dÕapprentissage par lÕaction.

Les jeux sŽrieux se situent ˆ l'intersection des jeux vidŽo

(caractŽrisŽs par un contexte ludique, des r•gles, l'existence

de scores, de compŽtition...) et de la formation, voire de l'e-

formation, qui poursuit un objectif pŽdagogique

(transmission de connaissances, validation des connaissances

ou des compŽtences...) [2]. L'approche pŽdagogique est donc

par dŽfinition ludique et immersive ; le ressort principal est

l'Žmotion suscitŽe par un contexte visuel, sonore ou narratif,

et qui, on le sait, constitue un puissant fixateur de

connaissances.

Les jeux sŽrieux recouvrent des contextes d'utilisation tr•s variŽs. J. Alvarez [2] a proposŽ une typologie des jeux sŽrieux selon leur finalitŽ. Dans le cas qui nous intŽresse, on a affaire ˆ un jeu dÕentra”nement et de simulation reproduisant une situation professionnelle et visant ˆ vŽrifier des compŽtences. M•me si finalement les fonctionnalitŽs offertes au joueur se rapprochent de celles offertes par le logiciel de gestion client d'un praticien, le contexte de jeu est introduit par le fait qu'un score est attribuŽ au joueur (et transmis ˆ la plateforme) et que le temps est limitŽ.

Le cožt d'un jeu sŽrieux va de quelques milliers d'euros ˆ plusieurs centaines de milliers d'euros. Ce cožt dŽpend bien Žvidemment du contexte d'exŽcution du jeu et de sa technologie : CD-ROM ou jeu en ligne, environnement 2D ou 3D, richesse graphique, plus ou moins grande complexitŽ du scŽnario, jeu monojoueur ou multijoueur, applicatif dynamique ou non. Dans le cas prŽsent (et c'est souvent le cas en contexte universitaire), le budget disponible Žtait infŽrieur ˆ 8000 euros.

IV. L

A. Principe de conception

Le cahier des charges d'un objet multimŽdia (que ce soit un cours, une animation, une simulation ou un jeu) respecte les Žtapes et opŽrations suivantes :

1. Il y a d'abord une approche marketing qui inclut la question de la pertinence ŽvoquŽe plus haut et qui consiste ˆ bien dŽfinir l'objectif du jeu, sa cible (c'est-ˆ-dire son public Ð on ne con•oit pas un jeu de la m•me fa•on pour des collŽgiens ou des Žtudiants) ; Žventuellement le dŽtail des contraintes humaines et techniques liŽes ˆ la mise en place du jeu.

2. On s'attache ensuite ˆ dŽfinir le scŽnario du jeu, gŽnŽralement constituŽ d'un ensemble d'Žtapes.

3. La conception du jeu proprement dite consiste ˆ dŽfinir ce qu'on appelle le gameplay, c'est-ˆ-dire l'ensemble des moyens, manipulations mises en oeuvre pour avancer dans le jeu ; il s'agit de dŽfinir les r•gles du jeu, les modes de commande, les mondes mis en prŽsence ; on dŽfinit Žgalement ˆ ce stade s'il y aura des contenus particuliers ˆ crŽer (fond d'Žcran, sons, vidŽos)

4. Un point essentiel du cahier des charges consiste ˆ dŽfinir la fa•on dont le jeu va •tre testŽ en situation, face ˆ un panel dÕutilisateurs/testeurs.

5. Puis on s'attache ˆ prŽciser des aspects techniques tels que la mani•re dont seront faites les mises ˆ jour, si le jeu comporte plusieurs langues...

6. Enfin, on prŽcise les aspects juridiques liŽs aux droits d'auteur, par exemple.

Selon les cas, le cahier des charges est plus ou moins complet au moment o• dŽmarre le dŽveloppement ; si les aspects techniques ou organisationnels sont en gŽnŽral bien ma”trisŽs par les cellules en charge des TICE dans les universitŽs, il arrive souvent que l'enseignant ˆ l'origine de la demande n'ait qu'une idŽe assez vague des fonctionnalitŽs dŽtaillŽes d'un jeu. Ceci impose la mise en place d'une mŽthodologie inspirŽe des mŽthodes agiles : plut™t que de chercher ˆ finaliser un cahier des charges dŽfinitif aussi

prŽcis que possible et ˆ livrer plusieurs objets de type Ç bo”te noire È, on a prŽfŽrŽ construire le cahier des charges progressivement, en plusieurs Žtapes, tout en dŽveloppant des prototypes successifs ayant pour objectif de valider ou d'invalider les choix faits ˆ une Žtape donnŽe du dŽveloppement [4,5]. Cette mŽthode, qui implique des Žchanges constants avec le client, prŽsente comme difficultŽ principale la nŽcessitŽ d'accueillir les nouvelles idŽes qui surgissent tout en maintenant l'exigence que le projet converge. Cette fa•on de faire peut donc prŽsenter un certain risque, car le temps de dŽveloppement cožte cher. Elle s'aborde en faisant des choix d'architecture logicielle (classes gŽnŽriques et rŽutilisables, modularitŽs) et de programmation (code source propre, clair, robuste, commentŽ) qui autorisent des reconstructions partielles tr•s rapides. Bien entendu, parfois, il faut savoir Žcarter des propositions qui deviendraient subitement orthogonales avec les idŽes de dŽpart, et pourraient rŽfrŽner quelque peu la crŽativitŽ des formateurs. Ces Žchanges ont en tout cas permis de faire Žmerger rapidement une Ç famille de jeux È et de faire Žvoluer la demande initiale vers une vŽritable cha”ne d'Ždition qui permet tr•s facilement ˆ un formateur non informaticien de crŽer un nouveau jeu.

Une remarque importante : qui dit famille de jeux dit limitations du pŽrim•tre fonctionnel des jeux. En d'autres termes, la famille doit •tre suffisamment large pour accueillir des scŽnarios de jeux auxquels les formateurs n'auraient pas pensŽ lors du dŽveloppement ; si le travail de modŽlisation est bien fait, le mod•le de donnŽes doit •tre Žvolutif pour accueillir de nouvelles options ou fonctionnalitŽs.

Ë la diffŽrence du dŽveloppement de sites web, o•

finalement l'expression des fonctionnalitŽs demandŽes est le plus souvent un travail simple, dŽvelopper un jeu sŽrieux dans un cadre universitaire nŽcessite de comprendre un jargon (ici celui des chirurgiens dentistes), un corps de mŽtier, un mode de pensŽe et c'est ce qui fait l'intŽr•t et la difficultŽ de ce travai.

B. Architecture

Le jeu est un objet web (page HTML) accessible depuis une plateforme et basŽ sur un moteur gŽnŽrique Flash (muni du protocole SCORM) auquel est associŽ un fichier XML, instance du cas pratique ŽtudiŽ. Une particularitŽ importante des jeux dŽveloppŽs pour la facultŽ d'odontologie est que le moteur de jeu est gŽnŽrique et donc capable d'exŽcuter plusieurs cas diffŽrents que l'enseignant, via une interface auteur, est ˆ m•me de crŽer.

C. FonctionnalitŽs +SCORM

Les spŽcifications en mode joueur sont les suivantes :

¥ l'environnement de jeu est 2D ;

¥ un cas est prŽsentŽ sous forme d'images ou de radio que l'on peut faire dŽfiler ;

¥ le joueur doit positionner les dents existantes sur un schŽma (Žtape 1) et leur affecter les pathologies qu'il dŽc•le au vu des images fournies ;

¥ le rŽsultat est transmis ˆ la plateforme de formation.

En mode auteur, l'utilisateur gŽnŽre assez facilement un

nouveau cas.

V. R

'

Dans les prŽrequis du dispositif pŽdagogique, nous avions fixŽ quelques r•gles permettant lÕoptimisation du matŽriel dÕenseignement. Tout dÕabord lÕenseignant doit avoir la possibilitŽ de prŽsenter un schŽma dentaire prŽrempli lorsque la situation est trop complexe dans certaines rŽgions.

Ce m•me dispositif peut aussi •tre utilisŽ pour limiter les t‰ches rŽpŽtitives et lassantes dans des situations trop simples peu intŽressantes dÕun point de vue pŽdagogique. Ceci est bien Žvidemment ˆ mettre en adŽquation avec le niveau des Žtudiants. LÕŽvaluation tient compte de ce prŽremplissage.

Les deux exercices font lÕobjet dÕune Žvaluation propre et la note finale tient compte des 2 notes en fonction dÕun coefficient dŽfini par lÕenseignant.

Figure 1. Etape de positionnement avec prŽremplissage

Il est ˆ noter que ce m•me exercice est utilisŽ dans le cadre de la formation et de lÕŽvaluation ce qui limite les risques de biais liŽ ˆ la dŽcouverte de la technique pendant l'Žvaluation.

A. Des retours tr•s positifs

Le dispositif a ŽtŽ testŽ depuis une annŽe aupr•s de 71 Žtudiants. Cet enseignement a fait lÕobjet dÕune Žvaluation par la structure universitaire de la composante chargŽe dÕŽvaluer les enseignements. Les retours sur cet exercice sont positifs ˆ 75% (source : Service universitaire de PŽdagogie de l'UniversitŽ Paul Sabatier) malgrŽ des probl•mes rŽcurrents de rŽseau informatique.

Le jeu dentaire permet dŽsormais une formation en autonomie des Žtudiants qui peuvent accŽder ˆ des cas mis ˆ disposition par lÕenseignant, ˆ un rythme dŽfini par lui. La correction automatisŽe, authentifiŽe et immŽdiate permet dÕidentifier rapidement les Žtudiants en difficultŽ et de prŽvenir ainsi les dŽcrochages.

B. L'importance de cas d'Žtude sans ambigu•tŽ

Des difficultŽs ont ŽtŽ rencontrŽes dans la gŽnŽration des cas cliniques par l'enseignant, car lÕoutil nÕapporte pas encore suffisamment de souplesse. Les cas cliniques ne

doivent donc souffrir dÕaucune ambigu•tŽ dans leur interprŽtation. Ce probl•me peut •tre en partie rŽsolu par le prŽremplissage enseignant du schŽma dentaire. Enfin, nous rŽflŽchissons aussi ˆ la possibilitŽ dÕune Žvaluation ˆ distance dans le cadre du tŽlŽ-enseignement.

C. L'importance de l'accompagnement

Dans l'utilisation de cet outil, l'accompagnement est double. D'une part l'accompagnement des enseignants dans la crŽation de nouveaux cas : chaque situation clinique prŽsente une dose d'incertitude liŽe ˆ la qualitŽ de l'iconographie, ˆ l'interprŽtation de cette iconographie et ˆ la complexitŽ de la situation clinique. Lors de la rŽalisation de chaque nouveau cas, nous recommandons que soit instaurŽ une phase de test ˆ un niveau local au sein de l'Žquipe pŽdagogique, voire ˆ un niveau plus Žlargi (inter- universitaire) lorsque la discipline ne concerne qu'un nombre faible d'enseignant, comme c'est le cas dans ce projet.

L'accompagnement des Žtudiants est aussi capital pour la bonne rŽussite de cet outil. Des instructions claires doivent leur •tre communiquŽes et les sŽances d'entrainement doivent •tre nombreuses pour leur permettre de s'approprier l'outil. Les sŽances de crŽation de jeux sont aussi importantes pour cette m•me raison, ce qui leur permet de bien comprendre les difficultŽs de crŽations et les contraintes qui leur sont imposŽes lors du remplissage [6].

Figure 2. Etape de score

VI. E

A. Plateforme - UNF3S

Dans les perspectives nous pensons quÕil est nŽcessaire

dÕŽlargir la possibilitŽ de crŽer dÕautres jeux par des

enseignants issus dÕautres facultŽs. Par ailleurs la crŽation de

nouveaux jeux par les Žtudiants peut aussi •tre un bon

exercice pŽdagogique permettant, en plus dÕaugmenter la

base de donnŽes. Une application web dŽdiŽe ˆ la

consultation de jeux sŽrieux existants et ˆ l'Ždition de

nouveaux cas vient d'•tre lancŽe (projet UNFS3 2011).

B. Remplacement

Fort du succ•s de ce jeu, un nouveau projet de jeu sŽrieux a ŽtŽ lancŽ en septembre 2011 (UNF3S 2011). Il s'agit d'un jeu immergeant le futur professionnel dentiste dans son environnement au travers d'un remplacement simulŽ lui permettant de toucher du doigt la complexitŽ du mŽtier plus sžrement et plus efficacement qu'ˆ travers la projection de transparents dans un enseignement traditionnel. Le jeu propose au joueur de rŽsoudre des probl•mes au jour le jour (cliniques, administratifs, organisationnels) avec des indicateurs sur le temps passŽ, le type d'actes et le chiffre rŽalisŽ. Les activitŽs peuvent •tre interrompues par des coups de tŽlŽphone qu'on peut prendre ou pas (qui sont autant d'opportunitŽs ou de mauvaises nouvelles) des incidents techniques ou de dŽfaut d'approvisionnement.

VII. C

Plusieurs ŽlŽments nous paraissent ici intŽressants. Cette expŽrience a montrŽ clairement que plusieurs difficultŽs pŽdagogiques (correction individuelle, identification d'Žtudiants en difficultŽ...) rencontrŽes dans un module d'enseignement en d'odontologie impliquant des manipulations mŽtier pouvaient •tre opportunŽment contournŽes par le biais de l'introduction d'un jeu sŽrieux.

L'intŽr•t d'identifier l'existence d'une famille de jeux est double. Moyennant un investissement supplŽmentaire lors de la conception et du dŽveloppement du jeu, cette approche permet, dÕune part, de mettre en place une vŽritable cha”ne d'Ždition, qui redonne la main au formateur en lui permettant de mettre en oeuvre des scŽnarios et des cas pratiques nouveaux, et dÕautre part, de diminuer grandement les cožts de dŽveloppement de nouveaux jeux.

R

[1] Projet Grand Emprunt Generic SG, SP2.2 : un bilan de l'utilisation des jeux sŽrieux dans les UniversitŽs NumŽriques ThŽmatique et leurs caractŽristiques techniques (ˆ para”tre)

[2] J. Alvarez et D. Djaouti : Introduction au Serious Game ; Questions ThŽoriques, 2010.

[3] D. Djaouti, J. Alvarez et O. Rampnoux : Typologie des serious games

; dans S. Rufat et H. TerMinassian, Questions ThŽoriques, 2010.

[4] J.-Y. Plantec, J.-Y., Approche agile de dŽveloppement de familles de jeux sŽrieux pour le contr™le aŽrien. NumŽro spŽcial GŽnie Logiciel, dŽcembre 2010.

[5] J.-Y Plantec, Utilisation de jeux sŽrieux en contexte universitaire, approches de conception et dŽveloppement, Colloque INSA-ENSA Formation et PŽdagogie, Oujda, avril 2012

[6] Instructions pour l'utilisation du jeu "SCHEMA DENTAIRE CHEZ L'ENFANT", SUP, UniversitŽ Paul Sabatier