JENII : Transformer la formation technologique avec des jumeaux numériques immersifs

Entre 2021 et 2025, le projet JENII (Jumeaux d’Enseignement Numériques Immersifs et Interactifs – ANR-21-DMES-0006) a exploré le potentiel des jumeaux numériques immersifs pour transformer la formation technologique. Porté par Arts et Métiers et plusieurs partenaires, il ouvre de nouvelles perspectives pédagogiques en rapprochant enseignement, simulation et industrie du futur.

Entre 2021 et 2025, le projet JENII a réuni Arts et Métiers, le CNAM, CESI et le CEA autour d’une ambition partagée : faire entrer l’enseignement supérieur dans l’ère de l’industrie du futur grâce à l’intégration de Jumeaux Numériques d’Enseignement (JNE).  

JENII a permis de spécifier, développer et expérimenter une quinzaine de JNE dans des contextes variés : ateliers de fonderie, forge, usinage, démantèlement nucléaire, laboratoire de chimie, usine flexible, etc. Ces environnements immersifs, connectés à des systèmes physiques réels ou simulés, offrent aux étudiants la possibilité d’expérimenter, de simuler des situations complexes, d’apprendre par l’erreur sans risque, et d’accéder à des procédés ou phénomènes inaccessibles autrement.  

Les JNE ne sont pas de simples gadgets technologiques, ils s’intègrent dans des scénarios pédagogiques conçus pour favoriser l’apprentissage actif, l’individualisation des parcours, l’hybridation des modalités (présentiel, distanciel, réalité virtuelle ou PC), et la collaboration entre apprenants. Les retours d’expérience montrent que ces dispositifs enrichissent les pratiques, stimulent l’engagement, facilitent la compréhension de concepts complexes et préparent les futurs ingénieurs à manipuler les outils de l’industrie 4.0. À titre d’exemples, ces environnements permettent de simuler des situations complexes et souvent inaccessibles dans un cadre traditionnel, comme la découverte de l'intérieur d’un moule dans lequel s’écoule un métal en fusion, la manipulation de matières dangereuses ou de machines d’usinage et d’impression 3D complexes en toute sécurité.

Le projet a mis en lumière les conditions de réussite : ingénierie pédagogique collaborative, formation des enseignants, acceptabilité des outils, accessibilité pour tous les publics, maîtrise des coûts et des impacts environnementaux. Les JNE développés sont pensés pour être modulaires, adaptables, et mutualisables entre établissements, favorisant ainsi la diffusion rapide des innovations pédagogiques. Le projet a également permis la mise en place de solutions technologiques innovantes pour l’intégration de modèles physiques capable de reproduire le comportement des jumeaux physiques ainsi que le développement de capacités de calculs et de communication en temps réel d’informations entre le jumeau numérique et le jumeau physique.

JENII a démontré que l’intégration raisonnée des jumeaux numériques dans l’enseignement supérieur est un levier puissant de transformation. Elle permet non seulement de moderniser les formations, mais aussi de préparer les étudiants à des environnements professionnels hybrides, où la frontière entre réel et virtuel s’estompe.  

En s’appuyant sur une démarche scientifique, une ingénierie pédagogique rigoureuse et la dynamique collaborative du projet, JENII a posé les bases d’une nouvelle génération de dispositifs de formation. L’enjeu désormais : pérenniser ces avancées, former les formateurs, et poursuivre l’innovation pour que l’enseignement supérieur reste à la pointe des transformations industrielles et sociétales.