Offre de thèse : Conception et développement d’une plateforme virtuelle pour se former aux essais non destructifs – Laboratoire d'Informatique de l'Université du Mans

Conception et développement d’une plateforme virtuelle pour se former aux essais non destructifs

Résumé
Cette thèse porte sur la conception et le développement d’un environnement virtuel dédié à la formation aux essais non destructifs (END). Elle s’inscrit dans le cadre du projet ANR END-plus (Essais Non Destructifs Plus), porté par Le Mans Université (ECND Academy) et lauréat du programme France 2030 dans le cadre de l’appel à projets « Compétences et métiers d’avenir ». Les travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse s’inscrivent dans le domaine des EIAH (Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain) et portent sur la conception d’activités pédagogiques immersives, ainsi que sur la formalisation d’objets pédagogiques virtuels. La thèse sera menée au sein de l’équipe IEIAH (Ingénierie des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain) du LIUM (Laboratoire d’Informatique de l’Université du Mans).

Mots clés : EIAH, Réalité virtuelle, Environnements virtuels pour l’apprentissage, Scénarisation pédagogique, Objet pédagogique virtuel, Contrôle non destructif.
Laboratoire d’accueil : Laboratoire d’Informatique de l’Université du Mans (LIUM)
Équipe : Ingénierie des EIAH
Lieu : CERIUM2 (le CEntre de Recherche et d’Innovation de l’Université du Mans en Mayenne), IUT de LAVAL
Date de début : 1er octobre 2026
Direction de thèse : Lahcen Oubahssi
Contact : lahcen.oubahssi@univ-lemans.fr
Partenariats : Cette thèse est financée par le projet ECND+ dont Le Mans Université est le porteur et coordinateur. Elle est réalisée en partenariat avec l’ECND Academy (https://ecnd-academy.com/fr/index.html) et avec l’UFR Sciences et Technique qui dispense des formations de niveau L3 en CND
Financement : Contrat doctoral à Durée Déterminée (CDD) sur 3 ans, 2 300 € euros brut mensuels (salaire de base) voire 2 784 € brut mensuels (salaire de base + missions d’enseignement).
Date limite de candidature : Jusqu’au 30 juin 2026, auditions au fil de l’eau

I. Description du sujet
Contexte pédagogique
Le contrôle non destructif (CND) regroupe diverses techniques permettant d’évaluer l’état des matériaux et des structures sans les endommager. Utilisé dans des secteurs tels que l’aéronautique, l’automobile, l’énergie ou la construction, il permet de garantir la qualité et la sécurité des composants. Parmi les principales méthodes figurent les ultrasons, la radiographie et la magnétoscopie. Bien que ces techniques permettent la détection préventive de défauts, leur apprentissage nécessite des équipements spécialisés et une expertise dans l’interprétation des résultats. Dans ce contexte, la réalité virtuelle constitue une opportunité pour la formation aux méthodes CND en offrant des environnements d’apprentissage immersifs et interactifs. Dans le cadre du projet END-Plus, l’objectif est de développer une plateforme virtuelle permettant aux étudiants de s’entraîner à la détection de défauts à travers des scénarios simulés, y compris des situations complexes ou dangereuses, difficiles à reproduire en conditions réelles.
Contexte scientifique
La réalité virtuelle peut être définie comme la possibilité pour un utilisateur de percevoir et d’interagir avec une simulation tridimensionnelle d’un environnement à l’aide de dispositifs immersifs. Les recherches en EIAH ont montré un grand intérêt pour la technologie de réalité virtuelle en raison de sa capacité à simuler des conditions du monde réel. Dans ce cadre, nous nous intéressons aux EVAH (Environnements Virtuels pour l’Apprentissage Humain) qui visent à placer l’apprenant en situation pédagogique dans un environnement de réalité virtuelle. Nous avons constaté d’après la littérature que la conception de situations d’apprentissage dans les EVAH reste complexe, en raison à la fois de défis techniques liés à l’interdisciplinarité de la RV et de problématiques pédagogiques propres aux EIAH. Dans ce contexte, la formalisation des objets pédagogiques virtuels constitue un enjeu scientifique majeur. Elle vise à définir des modèles permettant de concevoir des objets pédagogiques modulaires, réutilisables et interopérables, tout en intégrant les dimensions pédagogiques, interactionnelles et contextuelles nécessaires à leur utilisation au sein des situations pédagogiques immersives. Nos questions de recherche sont relatives à la conception et l’opérationnalisation des situations pédagogiques orientées RV. Notre méthodologie de recherche est basée sur une approche de conception itérative centrée sur l’enseignant (design based research). L’approche Design-Based Research est une méthodologie flexible qui vise à mettre à l’épreuve des pratiques pédagogiques par un processus itératif articulant conception et analyse, en conditions écologiques, basé sur un travail collaboratif entre chercheurs et praticiens afin de produire des résultats pragmatiques et théoriques.

L’équipe IEIAH du LIUM a développé son expertise autour de la scénarisation (Oubahssi et al., 2013 ; Tadjine et al., 2016 ; Bakki et al., 2020 ; Oubahssi et al., 2020 ; Oubahssi, 2025) et autour de la conception et l’opérationnalisation des situations d’apprentissage dans un contexte de réalité virtuelle (Oubahssi et Piau-Toffolon, 2019 ; Mahdi et al., 2019 ; Oubahssi et al., 2024). Dans le cadre de cette thèse, nous proposons d’approfondir la réflexion sur la scénarisation d’activités pédagogiques immersives, en articulant les problématiques de conception pédagogique et de formalisation des objets pédagogiques virtuels. Notre objectif est de proposer des solutions méthodologiques et techniques suffisamment génériques pour accompagner les enseignants dans la conception et la génération de situations d’apprentissage immersives, et faciliter leur réutilisation dans différents domaines d’application.

II. Description scientifique, technique et résultats attendus
Pour mener à bien cette problématique générale, nous distinguons trois étapes :
Étape 1
Les travaux de thèse consisteront, dans un premier temps, à réaliser plusieurs états de l’art portant sur la scénarisation d’activités pédagogiques immersives, les objets pédagogiques virtuels existants, ainsi que les modèles, applications et dispositifs d’interaction orientés réalité virtuelle. Dans un second temps, ils porteront sur l’étude et la définition des caractéristiques des objets pédagogiques virtuels, en vue de proposer une structuration sous forme de modèles ou de patrons réutilisables. Cette étape vise à approfondir la problématique de la conception de simulations pédagogiques dans les EVAH existants et à proposer des solutions facilitant leur structuration et leur réutilisation dans différents environnements immersifs.
Étape 2
Le travail consistera à proposer des outils et des services expérimentaux offrant des fonctionnalités permettant de formaliser des objets pédagogiques immersifs, ainsi que de les réutiliser et de les adapter dans différents EVAH.
Étape 3 (correspond à la phase de validation)
Cette étape consistera à mettre à l’épreuve les modèles et outils développés dans l’étape précédente. Nous travaillerons, dans cette étape, en partenariat avec l’équipe pédagogique de ECND Academy (Le Mans Université), dans une approche centrée sur l’enseignant.

Profil recherché
• Master 2 ou Ingénieur en Informatique.
• Des compétences/expériences en technologies éducatives (EIAH) seraient un plus.
• Des éventuelles compétences/expériences dans le domaine de la réalité virtuelle (Unity, C#, Blender).
• Niveau d’anglais écrit/lu très bon.

Candidature
Votre candidature devra comporter :
• un CV,
• une lettre de motivation,
• les notes de Master 1 et de Master 2 (celles disponibles),
• le rapport du stage de Master 2 (si disponible),
• une ou plusieurs lettres de recommandation.
À envoyer à lahcen.oubahssi@univ-lemans.fr (directeur de thèse)

Bibliographie
[1] Bakki A., Oubahssi L., George S., Cherkaoui C. (2020). A Model and Tool to Support Pedagogical Scenario Building for Connectivist MOOC. Technology, Knowledge and Learning. Volume 25, Issue 4. https://doi.org/10.1007/s10758-020-09444-8. Réf. HAL: hal-02531777.
[2] Oubahssi L., Piau-Toffolon C. (2019). A Virtual Learning Environment to Acquire Orientation Skills in the LUSI Class Context. In: McLaren B., Reilly R., Zvacek S., Uhomoibhi J. (eds) Computer Supported Education. CSEDU 2018. Communications in Computer and Information Science, vol 1022. Springer, Cham. ISBN : 978-3-030-21150-9. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-21151-6_4. 2019.
[3] Oubahssi L., Piau-Toffolon C., Loup G. and Sanchez E. (2020). From Design to Management of Digital Epistemic Games. International Journal of Serious Games. 7, 1 (Mar. 2020), 23 – 46. DOI:https://doi.org/10.17083/ijsg.v7i1.336. https://journal.seriousgamessociety.org/index.php/IJSG/article/view/336
[4] Oubahssi L., Piau-Toffolon C., Mahdi O. (2024). VR-Peas: a Virtual Reality PEdAgogical Scenarisation tool, Interactive Learning Environments, DOI: 10.1080/10494820.2024.2308094
[5] Oubahssi, L. (2025). Scénarisation et opérationnalisation des activités pédagogiques : des plateformes FOAD aux environnements d’apprentissage immersifs. Habilitation à diriger des recherches (HDR). Le Mans Université.2025
[6] Mahdi O., Oubahssi L., Piau-Toffolon C., Iksal S. (2019) Modèle et outil pour assister la scénarisation des activités pédagogiques orientées RV. 9ème Conférence sur les Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain 2019, Paris, France, 04-07 juin.
[7] Tadjine Z., Oubahssi L., Piau-Toffolon C., Iksal S. (2016). A process using ontology to automate the operationalization of pattern-based learning scenarios. Scientific Book Chapter In Communications in Computer and Information Science (CCIS), edited by Springer-Verlag, 2016. p.444-461.