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May 28, 2023

Mondes virtuels VCU utilisés pour former, enseigner et soigner dans le monde réel

4 avril 2023 Par Jeff Kelley Au siège du département de mathématiques et de mathématiques appliquées du Collège des sciences humaines et des sciences de la Virginia Commonwealth University, un laboratoire informatique a transformé

4 avril 2023

Par Jeff Kelley

Au siège du département de mathématiques et de mathématiques appliquées du Collège des sciences humaines et des sciences de la Virginia Commonwealth University, un laboratoire informatique s'est transformé en une classe virtuelle unique en son genre pour le semestre de printemps.

C'est terminé avec les 43 ordinateurs de bureau de la salle 2106 du Grace E. Harris Hall, et avec 30 systèmes de jeu Alienware haut de gamme et les casques de réalité virtuelle Meta Quest que les étudiants peuvent porter à certains moments de leur cours d'introduction au calcul. L'objectif : suivre un cours complexe que les étudiants ont du mal à comprendre et les aider à comprendre des concepts mathématiques complexes via des objets virtuels et des environnements 3D.

Les modules VR donneront aux étudiants de premier cycle des visualisations des dérivées, des taux de variation, des points critiques et d'autres concepts de calcul complexes. « L’idée est de donner à tous les étudiants des objets concrets et manipulables avec lesquels interagir tout en acquérant une intuition sur ces principaux concepts de calcul », explique Rebecca Segal, Ph.D., directrice par intérim et professeure au Département de mathématiques et de mathématiques appliquées.

Les visualisations interactives sont développées sous la direction de Nathaniel Kinsey, Ph.D., professeur agrégé au département de génie électrique et informatique du VCU College of Engineering. Il a construit des simulations VR qui permettent aux étudiants en ingénierie de voir, par exemple, comment sont façonnées les ondes radio électromagnétiques invisibles, formées par des algorithmes complexes. La nouvelle salle de classe de calcul VR, avec le soutien du Bureau du Prévôt, cherche à offrir l’apprentissage virtuel à un plus grand nombre d’étudiants.

"Si ce projet pilote de cours de calcul réussit, il nous permettra de repenser à quoi ressemblera le VCU dans 20 ans", déclare Kinsey.

Sur les campus universitaires et médicaux, les instructeurs, les chercheurs et les cliniciens se sont tournés vers la réalité virtuelle pour l'enseignement, la formation et les soins aux patients. Au-delà d'une nouvelle méthode d'apprentissage, la réalité virtuelle offre des avantages économiques et d'efficacité en réduisant les coûts de formation et en permettant un accès aux cours académiques partout et à tout moment. Les applications virtuelles interactives donnent également aux cliniciens la possibilité de traiter davantage de patients et de rendre les thérapies accessibles à domicile, en utilisant un matériel relativement peu coûteux et une connexion Internet.

La VR est un terme large mais implique le plus souvent le port d'un casque semblable à un masque de ski couvrant les yeux, permettant à l'utilisateur de s'immerger dans un environnement à 360 degrés affiché sur un écran à l'intérieur de l'appareil. Bien fait, le cerveau de l'utilisateur est trompé pour lui donner l'impression d'être réellement dans le monde virtuel – par exemple, se promener dans un terrain de camping, jouer dans une cour d'école ou dévaler une piste de ski. L'utilisateur tient également des contrôleurs entre ses mains pour interagir avec l'environnement.

(Le frère de la réalité virtuelle, la « réalité augmentée » ou AR, fait flotter des images, des animations ou du texte au-dessus de l'environnement réel de l'utilisateur – visibles à travers un ensemble de lunettes de haute technologie, telles que Microsoft HoloLens, ou sur un appareil mobile.)

Il n’y a aucune école à VCU que VR n’a pas touchée.

« Dans l’ensemble, ce que VCU nous offre, c’est la largeur. Il existe un large éventail de choses pour lesquelles les gens du VCU utilisent la réalité virtuelle, et c'est ce qui est différent des autres institutions », déclare Nicholas Thomson, Ph.D., psychologue légiste et professeur agrégé au département de psychologie du Collège des sciences humaines. et le département de chirurgie de l'École de médecine. Il dirige une série d'études utilisant la réalité virtuelle pour fournir des thérapies fondées sur des preuves aux adolescents risquant de provoquer des violences ou d'avoir des problèmes de comportement. L’objectif est de prévenir l’intimidation, les comportements violents et les représailles violentes.

Lors du développement d'applications VR, il y a des essais et des erreurs. Certains chercheurs universitaires et développeurs d'applications sont plus avancés

un autre. Mais tout cela contribue aux connaissances collectives de l’université et à une compréhension globale de la manière dont la réalité virtuelle peut contribuer aux contextes cliniques et universitaires.

"Certaines de ces idées ne fonctionneront pas", déclare James S. Thomas, Ph.D., professeur au département de physiothérapie du VCU College of Health Professions, dont les recherches financées par les National Institutes of Health se concentrent sur l'utilisation de VR pour traiter les personnes ayant des problèmes de contrôle moteur. « Mais qu’est-ce qui fonctionne, à partir de ces idées ? Et comment pouvons-nous intégrer ce qui fonctionne à la prochaine génération de réalité virtuelle ? »