Contexte

Dans le cadre d’une collaboration en cours avec la communauté d’agglomération Grand Poitiers, le laboratoire Xlim propose une thèse en traitement et analyse d’images. La collaboration entre le laboratoire et la communauté urbaine consiste à étudier l’apport des Serious Game dans la pédagogie scolaire sous la forme de mesures objectives de l’attention des élèves. Ces mesures seront réalisées auprès d’élèves d’école primaire et potentiellement de collégiens et d’étudiants par le biais de l’eye-tracking pour évaluer l’attention visuelle des élèves selon les modalités de l’enseignement (cours, travaux pratiques, exercices interactifs, utilisation de l’informatique).

Etat de l’art

Depuis une dizaine d’années quelques articles se sont penchés sur l’utilisation de l’eye-tracking pour évaluer l’expérience d’apprentissage au travers des jeux [1,2]. Les auteurs ont à chaque fois montrer l’intérêt de ce type de mesures pour évaluer l’attention visuelle des utilisateurs. Mais ils ont également indiqué que les résultats dépendaient de manière très importante des types de publics et de leur intérêt pour le jeu. Une étude récente [3] a par ailleurs démontré que l’intérêt pour le jeu impactait de manière certaine les performances des utilisateurs au niveau de leur expérience de jeu et des notions appréhendées. Cependant, toutes ces études n’ont été faites que sur des populations relativement réduites et jamais à l’échelle de plusieurs dizaines d’élèves de classes et de milieux sociaux différents. Il est à noter également que les études n’ont jamais comparé l’attention des utilisateurs dans le cadre d’une utilisation de Serious Game ou dans le cadre d’un enseignement standard.

Objectif

L’objectif de cette thèse de doctorat est de déterminer des indices visuels fiables et précis de l’attention des utilisateurs dans le cadre de l’enseignement scolaire et/ou universitaire. Pour cela, il sera demandé au doctorant de préparer, en concertation avec les enseignants et ses encadrants, un protocole de test reproductible et adapté au public scolaire utilisant deux types d’eye-trackers : l’un fixe et spécifique pour les écrans informatiques et le second sous forme de lunettes pour pouvoir évaluer l’attention des utilisateurs dans le cadre d’un cours sans utilisation de moyen informatique.

Le doctorant devra tout d’abord déterminer les indices visuels de l’attention d’un utilisateur dans les différents scénarios afin de pouvoir les modéliser et d’extraire des mesures objectives de l’impact de l’utilisation du numérique dans l’enseignement scolaire.

Dans un second temps, les mesures objectives réalisées seront intégrées à un outil d’analyse semi-automatisé permettant à un enseignant de connaitre les phases d’attention et d’inattention des apprenants dans un contexte d’utilisation de l’outil informatique. Il pourra également être proposé une identification des tâches réalisées au sein du Serious Game par le biais de mesures psycho-visuelles.

Compétences attendues

Programmation en C, C++, connaissances du traitement d’image (librairie OpenCV). Des compétences en génie logiciel et en statistiques seront un plus pour la candidature.

Un stage en lien avec cette thèse est proposé à partir du 1^er mars 2018.

Niveau exigé : Master recherche en informatique ou traitement d’image

Contact

A qui les candidatures doivent être envoyées (par e-mail) : François LECELLIER (francois.lecellier(at)univ-poitiers.fr)

Bibliographie

[1] Alkan, S., & Cagiltay, K. (2007). Studying computer game learning experience through eye tracking. British Journal of Educational Technology, 38(3), 538-542.

[2] Nacke, L. E., Drachen, A., & Göbel, S. (2010). Methods for evaluating gameplay experience in a serious gaming context. International Journal of Computer Science in Sport, 9(2), 1-12.

[3] Kiili, K., Ketamo, H., & Kickmeier-Rust, M. D. (2014). Evaluating the usefulness of Eye Tracking in Game-based Learning. International Journal of Serious Games, 1(2).