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Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 1
Usages des traces pour la conception continue d ’un EIAH
La proposition du LIUM
Christophe Choquet & Sébastien Iksal
{prénom.nom}@lium.univ-lemans.fr
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 2
Objectif et plan de l ’exposé
• Objectifs de la présentation
4 Identifier les principaux usages des traces au cours du processus de conception continued ’un EIAH
4 Montrer comment le langage UTL peut être utilisé dans ce processus
4 Identifier et discuter des questions de recherche restant posées
• Plan
4 Contextualisation des travaux• origine de la proposition
4 Présentation du langage UTL (Usage Tracking Language)• Vocabulaire, objectif et modèles
4 Cas d ’utilisation et exemples• Conception première, réingénierie, adaptation
4 Discussion• Synthèse, questions ouvertes et perspectives
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 3
Contextualisation des travaux
• Réingénierie des EIAH (projet REDiM - 2004)
4 Objectif principal• Intégrer les enseignants dans le processus de conception d’un EIAH en définissant un cadre
d’ingénierie capable de les motiver pour assumer de nouveaux rôles, pour faire évoluer leurscompétences, de manière à intégrer les EIAH dans leurs pratiques pédagogiques
4 Approche• « Nourrir » la conception de retours sur l ’utilisation de l ’EIAH pour favoriser la mise en place
d ’un processus de réingénierie permanente• Centration sur le scénario pédagogique : faire évoluer le scénario prédictif en s ’appuyant sur
l ’analyse des scénarios descriptifs - Considérer l ’EML comme métier, évolutif
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Contextualisation des travaux
• Réingénierie des EIAH (projet REDiM - 2004)
4 Objectif principal• Intégrer les enseignants dans le processus de conception d’un EIAH en définissant un cadre
d’ingénierie capable de les motiver pour assumer de nouveaux rôles, pour faire évoluer leurscompétences, de manière à intégrer les EIAH dans leurs pratiques pédagogiques
4 Approche• « Nourrir » la conception de retours sur l ’utilisation de l ’EIAH pour favoriser la mise en place
d ’un processus de réingénierie permanente• Centration sur le scénario pédagogique : faire évoluer le scénario prédictif en s ’appuyant sur
l ’analyse des scénarios descriptifs - Considérer l ’EML comme métier, évolutif
Conception Utilisation
Analyse
Implémentation
Ingénierie de l ’EIAH
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Contextualisation des travaux
• Réingénierie des EIAH (projet REDiM - 2004)
4 Objectif principal• Intégrer les enseignants dans le processus de conception d’un EIAH en définissant un cadre
d’ingénierie capable de les motiver pour assumer de nouveaux rôles, pour faire évoluer leurscompétences, de manière à intégrer les EIAH dans leurs pratiques pédagogiques
4 Approche• « Nourrir » la conception de retours sur l ’utilisation de l ’EIAH pour favoriser la mise en place
d ’un processus de réingénierie permanente• Centration sur le scénario pédagogique : faire évoluer le scénario prédictif en s ’appuyant sur
l ’analyse des scénarios descriptifs - Considérer l ’EML comme métier, évolutif
Conception Utilisation
Analyse
Implémentation
Ingénierie de l ’EIAH Ingénierie de l ’observation
Que doit-on observer ?Pourquoi ?
Quand doit-oncollecter ?
Que doit-on collecter ?Comment ?
Que signifient les observations ?Que doit-on modifier ?
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Contextualisation des travaux
• Transformation de traces brutes (langage UTL1 - 2004)
4 Principes• les moyens d’observation doivent être réutilisables et donc traiter les données collectées dans un
format indépendant de l’EIAH qui les génère• chaque donnée d’observation témoigne d’un usage observé, en lien avec le scénario pédagogique
4 Objectifs fonctionnels• instrumenter la transformation des traces brutes générées par un EIAH en un ensemble de
données brutes, exprimées dans un format indépendant du dispositif d’apprentissage• permettre la représentation du langage de modélisation pédagogique (EML) comme un ensemble
de « concepts traçables » pour s’affranchir des spécificités du méta-modèle pédagogique• associer ces données brutes à un élément du scénario pédagogique (i.e. à une occurrence d’un
concept traçable) comme témoins d’un usage observé
4 Nature du résultat• un méta-langage (Usage Tracking Language v1) opérationnalisable avec un schéma XML
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 7
Contextualisation des travaux
• Transformation de traces brutes (langage UTL1 - 2004)
4 Principes• les moyens d’observation doivent être réutilisables et donc traiter les données collectées dans un
format indépendant de l’EIAH qui les génère• chaque donnée d’observation témoigne d’un usage observé, en lien avec le scénario pédagogique
4 Objectifs fonctionnels• instrumenter la transformation des traces brutes générées par un EIAH en un ensemble de
données brutes, exprimées dans un format indépendant du dispositif d’apprentissage• permettre la représentation du langage de modélisation comme un ensemble de « concepts
traçables » pour s’affranchir des spécificités du méta-modèle pédagogique• associer ces données brutes à un élément du scénario pédagogique (i.e. à une occurrence d’un
concept traçable) comme témoins d’un usage observé
4 Nature du résultat• un méta-langage (Usage Tracking Language v1) opérationnalisable avec un schéma XML
EML+
Scénario
Concepttraçable
observed-useDonnéesbrutes
Traces généréespar l ’EIAH
spécifique
générique (représentation UTL1)
spécifique
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Contextualisation des travaux
• Apports des actions Kaleidoscope (ICALTS, TRAILS, DPULS, IA, CAViCoLA - 2004 - 2007)
4 Notion d ’indicateur• Sur la base de la définition d ’un indicateur de l ’interaction (ICALTS), DPULS a proposé la
définition suivante : « un indicateur pédagogique est une variable signifiante sur le planpédagogique, calculée ou établie à l'aide de données observées, et témoignant de la qualité del'interaction, de l'activité et de l'apprentissage dans un EIAH ».
4 Processus d ’analyse des traces (IA)
• Ce qui est important à observer définit l ’existence d ’un indicateur. L ’existence d ’un indicateurcontraint l ’EIAH à produire des données brutes. L ’existence et la forme des données brutescontraint la méthode d ’analyse établissant un indicateur.
4 Format unifié des données (CAViCoLA)
• Format exprimé sous la forme d ’une DTD XML, jouant le rôle de pivot entre le(s) format(s) dedonnées brutes délivrées par un EIAH et le(s) format(s) d ’entrée d ’un outil d ’analyse
4 Capitalisation de l ’expertise d ’analyse et de collecte (DPULS)
• Typologie des données d ’observation• Expression de patrons de conception concernant l ’analyse de l ’utilisation d ’un EIAH, définissant
un ensemble d ’indicateurs et leurs méthodes d ’acquisition et de calcul.
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Contextualisation des travaux
• Conception continue d ’un EIAH
4 La conception se poursuit dans l ’usage• « l'enseignement est moins utilisateur de logiciels clé en main que de logiciels capables d'être
personnalisés par leur utilisateur suivant sa conception propre de ce qu'il doit enseigner et de lafaçon dont il doit l'enseigner » [1]
• « l’activité se révèle difficile à planifier. L’idéal, face à ce problème, serait de permettre auxparticipants de re-spécifier une activité au cours de son exécution » [2]
4 Conception, réingénierie et adaptation d ’un EIAH• L ’usager (principalement l ’enseignant) doit pouvoir concevoir/modifier/adapter l ’EIAH.• L ’usager (principalement l ’enseignant) doit percevoir/comprendre le déroulement d ’une session
d ’apprentissage pour modifier/adapter l ’EIAH.• Les moyens de perception/observation sont également adaptables.
[1] : Réseau National des Technologies du Logiciel, Rapport de synthèse du groupe B2 " Systèmes interactifs et produits multimédia ", http://www.industrie.gouv.fr/ observat/innov/rntl/groupeb2.htm, 1999.[2] : Bourguin, G. et Derycke, A. : Systèmes Interactifs en Co-évolution Réflexions sur les apports de la Théorie de l’Activité au support des Pratiques Collectives Distribuées. Revue d’Interaction Homme-Machine Vol 6 N°1, 2005.
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Contextualisation des travaux
• Conception continue d ’un EIAH
4 La conception se poursuit dans l ’usage• « l'enseignement est moins utilisateur de logiciels clé en main que de logiciels capables d'être
personnalisés par leur utilisateur suivant sa conception propre de ce qu'il doit enseigner et de lafaçon dont il doit l'enseigner » [1]
• « l’activité se révèle difficile à planifier. L’idéal, face à ce problème, serait de permettre auxparticipants de re-spécifier une activité au cours de son exécution » [2]
4 Conception, réingénierie et adaptation d ’un EIAH• L ’usager (principalement l ’enseignant) doit pouvoir concevoir/modifier/adapter l ’EIAH.• L ’usager (principalement l ’enseignant) doit percevoir le déroulement d ’une session
d ’apprentissage pour modifier/adapter l ’EIAH.• Les moyens de perception/observation sont également adaptables.
[1] : Réseau National des Technologies du Logiciel, Rapport de synthèse du groupe B2 " Systèmes interactifs et produits multimédia ", http://www.industrie.gouv.fr/ observat/innov/rntl/groupeb2.htm, 1999.[2] : Bourguin, G. et Derycke, A. : Systèmes Interactifs en Co-évolution Réflexions sur les apports de la Théorie de l’Activité au support des Pratiques Collectives Distribuées. Revue d’Interaction Homme-Machine Vol 6 N°1, 2005.
Adaptation
RéingénierieEnseignant
Conception continue : cas d ’utilisationConception 1ère
<<extends>>
<<includes>>
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Le langage UTL (Usage Tracking Language)
Présentation
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Vocabulaire
• Observables/Observés
4 Un observable est la spécification d’une observation
4 Un observé est le résultat d’une observation
• Trace brute [Mostow J., & Beck J., 2006]
4 Séquence d’observés directement enregistrée par un vecteur de collecte donné
• Collecte
4 Acte, situé dans le temps, d’enregistrement des traces brutes
• Indicateur [Dimitrakopoulou A., & al., 2004]
4 Point de vue pédagogique : ce qu’il est important d’observer
4 Point de vue technique : donnée établie sur la base d’observés, signifiante pour l’utilisateur
• Moyen d’observation
4 Fonction de transformation appliquée sur un ensemble d’observés pour obtenir un autreobservé
• Modélisation de l’observation
4 Spécification des observables et des moyens d’observation tendue par l’identificationd’indicateurs
• Analyse de l’observation
4 Application des moyens d’observation sur les observés de manière à établir des indicateursà partir des traces brutes
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Objectifs initiaux
• Deux séquences de transformations de l’observation à outiller
4 la modélisation de l’observation depuis l’univers métier de l ’enseignant vers l’universspécifique à un EIAH
4 l’analyse de l’observation depuis leur collecte par un EIAH jusqu’à son interprétation parl ’enseignant
Univers métier de l ’enseignant Univers techno-centré indépendantdu dispositif d’apprentissage
Univers spécifique à un EIAH
Indicateur = ce qu’il est important d’observer.
Indicateur = {Moyen d’observation, Σ Observables}
Indicateur = Σ traces
Observé = Moyen d’observation(Σ Observés)
Observé = ce qui a été observé de signifiant
Modélisation de l’observation
Analyse des observations
Transformation Transformation
Capitalisation
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Modélisation et analyse de l’observation
• Représentation conceptuelle d’une observation en fonction de son cycle de vie
4 une observation est définie en tant qu’observable à établir
4 une observation est obtenue en spécifiant puis en appliquant un moyen d’observation
4 une observation est utilisée dans un objectif défini et par un acteur donné
• Modèle DGU (Defining, Getting, Using) d’une observation
Modéliser lesobservables
Collecterles traces
MODELE D’UNEOBSERVATION
Defining Getting
Using
RéingénierieRégulationEvaluationRéflexivité
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 15
Modèle conceptuel
• donnée d ’observation représentéepar les trois facettes D, G et U
datum
defining
getting
using
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 16
Modèle conceptuel
• donnée d ’observation représentéepar les trois facettes D, G et U
• 2 types de données :
4 primaire
4 dérivé
derived-datum primary-datum
datum
defining
getting
using
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 17
Modèle conceptuel
• donnée d ’observation représentéepar les trois facettes D, G et U
• 2 types de données :
4 primaire
4 dérivé
• donnée primaire :
4 brute, collectée pendant la session
4 de contenu, produite par l ’usager
4 additionnelle, utilisée dansl ’analyse
derived-datum primary-datum
additional-datum
raw-datum
content-datum
datum
defining
getting
using
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 18
Modèle conceptuel
• donnée d ’observation représentéepar les trois facettes D, G et U
• 2 types de données
4 primaire
4 dérivé
• donnée primaire :
4 brute, collectée pendant la session
4 de contenu, produite par l ’usager
4 additionnelle, utilisée dansl ’analyse
• donnée dérivée
4 établie en utilisant d ’autresdonnées
4 indicateur, signifiant pour l ’usager
4 intermédiaire
derived-datum primary-datum
intermediate-datum
indicator
additional-datum
use
use
raw-datum
content-datum
datum
defining
getting
using*
*
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 19
Modèle conceptuel
• donnée d ’observation représentéepar les trois facettes D, G et U
• 2 types de données
4 primaire
4 dérivé
• donnée primaire :
4 brute, collectée pendant la session
4 de contenu, produite par l ’usager
4 additionnelle, utilisée dansl ’analyse
• donnée dérivée
4 établie en utilisant d ’autresdonnées
4 indicateur, signifiant pour l ’usager
4 intermédiaire
derived-datum primary-datum
intermediate-datum
indicator
additional-datum
use
use
raw-datum
content-datum
datum
defining
getting
using*
*
UTL/P
Capitalisable
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 20
Modèle conceptuel
• donnée d ’observation représentéepar les trois facettes D, G et U
• 2 types de données
4 primaire
4 dérivé
• donnée primaire :
4 brute, collectée pendant la session
4 de contenu, produite par l ’usager
4 additionnelle, utilisée dansl ’analyse
• donnée dérivée
4 établie en utilisant d ’autresdonnées
4 indicateur, signifiant pour l ’usager
4 intermédiaire
• donnée brute
4 modélisée de manière générique
4 transformation des traces del ’EIAH
derived-datum primary-datum
intermediate-datum
indicator
additional-datum
track
use
use
raw-datum
is modeled by
content-datum
datum
defining
getting
using*
*
*
UTL/P
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 21
Modèle conceptuel
• donnée d ’observation représentéepar les trois facettes D, G et U
• 2 types de données
4 primaire
4 dérivé
• donnée primaire :
4 brute, collectée pendant la session
4 de contenu, produite par l ’usager
4 additionnelle, utilisée dansl ’analyse
• donnée dérivée
4 établie en utilisant d ’autresdonnées
4 indicateur, signifiant pour l ’usager
4 intermédiaire
• donnée brute
4 modélisée de manière générique
4 transformation des traces del ’EIAH
derived-datum primary-datum
intermediate-datum
indicator
additional-datum
track
use
use
raw-datum
is modeled by
content-datum
datum
defining
getting
using*
*
*
UTL/P
UTL/T
EIAH spécifique
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 22
Modèle conceptuel
• donnée d ’observation représentéepar les trois facettes D, G et U
• 2 types de données
4 primaire
4 dérivé
• donnée primaire :
4 brute, collectée pendant la session
4 de contenu, produite par l ’usager
4 additionnelle, utilisée dansl ’analyse
• donnée dérivée
4 établie en utilisant d ’autresdonnées
4 indicateur, signifiant pour l ’usager
4 intermédiaire
• donnée brute
4 modélisée de manière générique
4 transformation des traces del ’EIAH
• indicateur
4 relève d ’un objectif d ’observation,exprimé en fonction du scénariopédagogique
derived-datum primary-datum
intermediate-datum
indicator
additional-datum
tracking-purpose track
use
use
is relevant of
raw-datum
is modeled by
content-datum
datum
defining
getting
using*
*
* *
UTL/P
UTL/Ttraceable-concept
istraceable*
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 23
Modèle conceptuel
• donnée d ’observation représentéepar les trois facettes D, G et U
• 2 types de données
4 primaire
4 dérivé
• donnée primaire :
4 brute, collectée pendant la session
4 de contenu, produite par l ’usager
4 additionnelle, utilisée dansl ’analyse
• donnée dérivée
4 établie en utilisant d ’autresdonnées
4 indicateur, signifiant pour l ’usager
4 intermédiaire
• donnée brute
4 modélisée de manière générique
4 transformation des traces del ’EIAH
• indicateur
4 relève d ’un objectif d ’observation,exprimé en fonction du scénariopédagogique
derived-datum primary-datum
intermediate-datum
indicator
additional-datum
tracking-purpose track
use
use
is relevant of
raw-datum
is modeled by
content-datum
datum
defining
getting
using*
*
* *
UTL/P
UTL/S UTL/Ttraceable-concept
istraceable*
EML et scénario spécifique
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Modèle d’information d’un indicateur
Légende :< : OU[ : ET* : cardinalité 0..N+ : cardinalité 1..N? : cardinalité 0..1aucun signe : cardinalité 1
Defining
Getting
Using
Title
Description
Used-by
Example
?
+
Title
Description
Location?
?
*
Title
Component
Description
Discussion
Method
Example
?
?
+
*
Format
Pedagogical-context? +
Primary-datum
Derived-datum
Type
Role-involved
Tool
*
?
Indicator
Cardinality
Data
Tracking-purpose
*
Traceable-concept
Traceable-concept
Concept
Relationship
Title+
Tracking-purpose Type
Recipient-role
+
+
Description?
Text
UTL4DCL-Formula?
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 25
Defining
Getting
Using
Title
Description
Used-by
Example
?
+
Title
Description
Location?
?
*
Title
Component
Description
Discussion
Method
Example
?
?
+
*
Format
Pedagogical-context? +
Primary-datum
Derived-datum
Type
Role-involved
Tool
*
?
Indicator
Cardinality
Data
Tracking-purpose
*
Traceable-concept
Traceable-concept
Concept
Relationship
Title+
Tracking-purpose Type
Recipient-role
+
+
Description?
Text
UTL4DCL-Formula?
Modèle d’information d’un indicateur
Légende :< : OU[ : ET* : cardinalité 0..N+ : cardinalité 1..N? : cardinalité 0..1aucun signe : cardinalité 1
Des descripteurs utilisés par l ’homme…
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 26
Defining
Getting
Using
Title
Description
Used-by
Example
?
+
Title
Description
Location?
?
*
Title
Component
Description
Discussion
Method
Example
?
?
+
*
Format
Pedagogical-context? +
Primary-datum
Derived-datum
Type
Role-involved
Tool
*
?
Indicator
Cardinality
Data
Tracking-purpose
*
Traceable-concept
Traceable-concept
Concept
Relationship
Title+
Tracking-purpose Type
Recipient-role
+
+
Description?
Text
UTL4DCL-Formula?
Modèle d’information d’un indicateur
Légende :< : OU[ : ET* : cardinalité 0..N+ : cardinalité 1..N? : cardinalité 0..1aucun signe : cardinalité 1
Des descripteurs utilisés par l ’homme…
D ’autres par la machine…
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 27
Defining
Getting
Using
Title
Description
Used-by
Example
?
+
Title
Description
Location?
?
*
Title
Component
Description
Discussion
Method
Example
?
?
+
*
Format
Pedagogical-context? +
Primary-datum
Derived-datum
Type
Role-involved
Tool
*
?
Indicator
Cardinality
Data
Tracking-purpose
*
Traceable-concept
Traceable-concept
Concept
Relationship
Title+
Tracking-purpose Type
Recipient-role
+
+
Description?
Text
UTL4DCL-Formula?
Modèle d’information d’un indicateur
Légende :< : OU[ : ET* : cardinalité 0..N+ : cardinalité 1..N? : cardinalité 0..1aucun signe : cardinalité 1
Des descripteurs utilisés par l ’homme…
D ’autres par la machine…
Formalisation d ’indicateurs partageableset interopérables
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 28
Defining
Getting
Using
Title
Description
Used-by
Example
?
+
Title
Description
Location?
?
*
Title
Component
Description
Discussion
Method
Example
?
?
+
*
Format
Pedagogical-context? +
Primary-datum
Derived-datum
Type
Role-involved
Tool
*
?
Indicator
Cardinality
Data
Tracking-purpose
*
Traceable-concept
Traceable-concept
Concept
Relationship
Title+
Tracking-purpose Type
Recipient-role
+
+
Description?
Text
UTL4DCL-Formula?
Modèle d’information d’un indicateur
Légende :< : OU[ : ET* : cardinalité 0..N+ : cardinalité 1..N? : cardinalité 0..1aucun signe : cardinalité 1
Exprime formellement le moyend ’observation
Opère sur les descripteurs Dataet Format
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 29
DCL4UTLLangage d ’expression des moyens d ’observation
• Objectifs
4 Formalisation des transformations et combinaisons de données
4 Représentation générique d ’un moyen d ’observation = d ’une méthode de calcul d ’unindicateur ou d ’une donnée intermédiaire
4 Alternative à la spécification d ’un outil externe
4 Capitalisation de l ’expertise de calcul des indicateurs
• Caractéristiques [Phâm Thi Ngoc, 2008]
4 Langage générique, intégré dans UTL
4 Syntaxe de base• cal <Expression [as <Conditions>]> where <Data>
4 Calcul de l ’expression à base• d ’opérateurs (arithmétiques, logiques, relationnels)• de fonctions (statistiques, filtrages,…)
4 Ouverture sur des opérateurs et fonctions externes• des outils d ’analyse existants• des opérateurs ou fonctions spécialement développés pour une application donnée
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 30
DCL4UTLLangage d ’expression des moyens d ’observation
• Objectifs
4 Formalisation des transformations et combinaisons de données
4 Représentation générique d ’un moyen d ’observation = d ’une méthode de calcul d ’unindicateur ou d ’une donnée intermédiaire
4 Alternative à la spécification d ’un outil externe
4 Capitalisation de l ’expertise de calcul des indicateurs
• Caractéristiques ( thèse de Phâm Thi Ngoc - article RJC EIAH)
4 Langage générique, intégré dans UTL
4 Syntaxe de base• cal <Expression [as <Conditions>]> where <Data>
4 Calcul de l ’expression à base• d ’opérateurs (arithmétiques, logiques, relationnels)• de fonctions (statistiques, filtrages,…)
4 Ouverture sur des opérateurs et fonctions externes• des outils d ’analyse existants• des opérateurs ou fonctions spécialement développés pour une application donnée
3 possibilités pour exprimer le descripteur Getting.Method.Tool d ’une donnée dérivée :• donner une description textuelle de ce que doit faire l ’outil• préciser une URL d ’un outil externe existant• définir la formule de calcul avec DCL4UTL
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 31
Cas d ’utilisation et exemples
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Ingénierie / Conception première
• Rôles considérés
4 Concepteur• Un enseignant conçoit un scénario pédagogique pour un EIAH cible• En utilisant un EML donné• En intégrant dans sa spécification la définition des indicateurs d ’observation
4 Analyste et développeur• Interprètent la définition des indicateurs• Opérationnalisent les moyens d ’observation (automatiques ou non)
Concepteur
Développeur
Analyste
Indicateur
définit
Moyen d’observation
value
opérationnalise
opérationnaliseinterprète
interprète
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 33
Ingénierie / Conception première
• Scénario type d ’usage
4 Le concepteur• définit (facette « Defining ») ou réutilise les indicateurs et les associe à des éléments du scénario
pédagogique par l’intermédiaire d’un objectif d’observation (« Using »)
4 Le développeur• définit si besoin le schéma XML représentant le méta-modèle pédagogique (i.e. le méta-modèle
de l ’EML utilisé par le concepteur) sous la forme de concepts traçables (« Traceable-concept »)
4 L’analyste• spécifie ou réutilise les moyens d’observation pour établir les indicateurs (facette « Getting »)
• le développeur est sollicité pour adapter les moyens de collecte et pour instrumenter les moyensd’observation nécessitant une implémentation
• utilise UTL étendu par le schéma XML des concepts traçables• le scénario pédagogique est transformé en un fichier XML conforme à UTL étendu
• utilise ce fichier XML pour extraire de la trace brute les données observées• applique les moyens d’observation aux observés pour reconstruire (valuer) un indicateur
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 34
Ingénierie / Conception première
• Exemple : collaboration ELHIT / LIUM (2008)
4 Système : VAP-S (Virtual Action Planing Supermarket) [KLINGER 06]
4 Objectif• Ré-apprentissage pour des personnes ayant subi des dommages causés par un accident
vasculaire-cérébral (AVC)
4 Scénario type• But : le patient a une liste de courses à faire dans un supermarché virtuel• Activités : repérage, sélection, passage en caisse, etc.• La déambulation du patient est tracée par le système. Le concepteur (équipe médicale) souhaite
repérer les déambulations incohérentes pour orienter le ré-apprentissage
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Ingénierie / Conception première
• Exemple : VAP-S (Virtual Action Planning Supermarket) [KLINGER 06]
4 Le concepteur définit un indicateur (descripteur « Defining.Description »)• le nombre de bonnes actions par patient pour un scénario donné
4 L ’analyste et le concepteur négocient la description• une « bonne action » est un passage à un point de contrôle de l ’environnement cohérent avec le
scénario (ex: faire la queue à une caisse ouverte, s ’arrêter à un étal exposant des articles de laliste de course, sélectionner un article de la liste, etc.)
définition de données additionnelles qualifiant la cohérence d’un passage à un point de contrôleen fonction du scénario
4 L ’analyste et le développeur opérationnalisent la méthode de calcul de l ’indicateur• Représentation des données brutes (extraction, de la trace, du passage d’un patient aux points
de contrôle, et représentation en UTL)• Représentation des données additionnelles (qualification d’un passage à un point de contrôle)• Représentation des données intermédiaires (qualification d’un passage, par patient)• Représentation de l’indicateur
Using.Format :
<format> <indicator type="VAPS-I-BA"> <patient name="string"> <nbBonnesActions>integer </ nbBonnesActions > </patient> </indicator> </format>
Getting.Method.Tool.Description.DCL4UTL-Formula :
cal I.patient[name]= ID.patient ; I.patient.nbBonnesActions = count(ID.action, ID.patient) as filter(ID.evaluation=="bonne")
Avec I, l ’indicateur considéré et ID une donnée intermédiairequalifiant le passage d ’un patient à un point de contrôle
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Réingénierie
• Rôles considérés
4 Concepteur• Un enseignant modifie un scénario pédagogique, la spécification des indicateurs ou le modèle du
langage de modélisation qu’il utilise• En interprétant les indicateurs calculés au cours d ’une session passée
4 Analyste et développeur• Interprètent la définition des indicateurs• Opérationnalisent les moyens d ’observation (automatiques ou non)
Concepteur
Développeur
Analyste
Indicateur
modifie
Moyen d’observation
value
opérationnalise
opérationnalise
analyse
interprète
interprète
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Réingénierie
• Scénario type d ’usage
4 Le concepteur• accède aux observés via des outils de visualisation (hors du spectre de nos travaux actuels) grâce
aux descripteurs Using.Data et Using.Format des indicateurs• décide de la réingénierie du scénario pédagogique, des indicateurs (modification / ajout /
suppression) ou du modèle du langage de modélisation
4 Le développeur• redéfinit si besoin le schéma XML représentant le méta-modèle pédagogique (i.e. le méta-modèle
de l ’EML utilisé par le concepteur) sous la forme de concepts traçables (« Traceable-concept »)
4 L’analyste• spécifie ou réutilise les moyens d’observation pour prendre en compte les modifications des
indicateurs (facette « Getting »)• le développeur est sollicité pour adapter les moyens de collecte et pour instrumenter les moyens
d’observation nécessitant une implémentation
• utilise UTL étendu par le schéma XML des concepts traçables• le scénario pédagogique est transformé en un fichier XML conforme à UTL étendu
• utilise ce fichier XML pour extraire de la trace brute les données observées• applique les moyens d’observation aux observés pour reconstruire (valuer) un indicateur
4 Les trois acteurs• capitalisent les artefacts significatifs obtenus
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Réingénierie
• Exemple : collaboration SYSCOM / LIUM (2007)
4 Système : Exerciseur de modélisation UML
4 Objectif• pratique de la modélisation objet, par la description d ’un projet à l ’aide d ’un éditeur de
diagrammes UML.
4 Scénario type• But : l’étudiant (de DUT SRC) doit réaliser 4 types de diagrammes UML et rédiger un compte-
rendu.• La planification de l’activité est libre (pauses, ordonnancement des activités, etc.) mais fait
l’objet de l’observation (un enregistreur de frappes trace l ’ensemble des actions clavier / souris).• Les enseignants souhaitent connaître, par type d’étudiant (1ère ou 2nde année) et par activité, la
différence entre le temps effectif passé et le temps moyen estimé par l ’enseignant.
Modèle initial(méta-modèle de l ’EML)
Instance(scénario prédictif)
Activity
Time-to-finish
Activities
is performed in
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Réingénierie
• Exemple : collaboration SYSCOM / LIUM (2007)
4 le concepteur souhaite mettre en place un nouvel indicateur• le dépassement, par étudiant et par activité, du temps moyen estimé.
4 l ’analyste et le développeur opérationnalisent le calcul de l ’indicateur• définition de données dérivées permettant (1) de calculer le temps passé par activité et (2)
d ’établir le type d’étudiant
4 l’analyste, le développeur et le concepteur négocient la représentation de l ’indicateur• le méta-modèle de l ’EML est modifié pour permettre la représentation de l’indicateur
Modèle obtenu(méta-modèle de l ’EML)
Instance(scénario effectif)
Activity
Time-to-finish
Activities
is performed in
Delay
Targetis performed by
has needed
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Adaptation
• Rôles considérés
4 Usager• Un usager (enseignant, apprenant) interagit avec un EIAH et d’autres usagers selon un scénario
pédagogique donné• Il perçoit l’évolution de l’activité à l ’aide d’indicateurs mis à sa disposition• Il modifie en cours d’activité le scénario pédagogique initial et/ou le jeu d’indicateurs mis à sa
disposition
Usager
Indicateur
analyse
Moyen d’observation
value
modifie
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Adaptation
• Scénario type d ’usage
4 L ’usager• accède aux observés via des outils de visualisation (hors du spectre de nos travaux actuels) grâce
aux descripteurs Using.Data et Using.Format des indicateurs• décide de l ’adaptation du scénario pédagogique ou des indicateurs (modification / ajout /
suppression)
4 Le système• enregistre les modifications du scénario pédagogique et leur contexte (notamment les valeurs
d ’indicateurs) à des fins de réingénierie et de capitalisation
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Adaptation
• Exemple : projet PEDALO du LIUM (2009)
4 Système : Hop3X - Exerciseur de programmation JAVA (thèse de Aïna Lekira - article RJC EIAH)
4 Objectif• Pratique de la programmation JAVA, par la résolution d ’exercices avec un EIAH
4 Scénario type• But : l ’étudiant doit réaliser un projet Java, guidé par un ensemble de questions progressives• La planification de l ’activité est suggérée (jeu de questions) mais reste libre. L ’intégralité de
l ’interaction est tracée. Un tuteur enseignant régule l ’activité à distance. Il peut visualiser àchaque instant le poste étudiant et dispose d ’indicateurs sur l ’activité.
• Le tuteur peut intervenir selon plusieurs modalités (échange synchrone audio ou textuel avecl ’étudiant, ajout/suppression d ’activité, réponse partielle à la question, etc.), de sa propreinitiative ou en réponse à une sollicitation de l ’étudiant.
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Adaptation
• Exemple : projet PEDALO du LIUM (2009)
4 l’étudiant doit créer une classe Point, avec 2 propriétés (les coordonnées x et y)• l’étudiant ne définit pas de constructeur spécifique
4 Le tuteur est alerté par un indicateur• il sollicite l ’étudiant pour lui montrer son erreur
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 44
Adaptation
• Exemple : projet PEDALO du LIUM (2009)
4 l’étudiant doit créer une classe Point, avec 2 propriétés (les coordonnées x et y)• l’étudiant ne définit pas de constructeur spécifique
4 Le tuteur est alerté par un indicateur• il sollicite l ’étudiant pour lui montrer son erreur
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 45
Adaptation
• Exemple : projet PEDALO du LIUM (2009)
4 l’étudiant doit créer une classe Point, avec 2 propriétés (les coordonnées x et y)• l’étudiant ne définit pas de constructeur spécifique
4 le tuteur est alerté par un indicateur• il sollicite l ’étudiant pour lui montrer son erreur• ajout d ’une question supplémentaire
4 l ’étudiant constate son erreur• sans constructeur spécifique, un point est toujours créé en coordonnées (0,0)
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 46
Adaptation
• Exemple : projet PEDALO du LIUM (2009)
4 l’étudiant doit créer une classe Point, avec 2 propriétés (les coordonnées x et y)• l’étudiant ne définit pas de constructeur spécifique
4 le tuteur est alerté par un indicateur• il sollicite l ’étudiant pour lui montrer son erreur• ajout d ’une question supplémentaire
4 l ’étudiant constate son erreur• sans constructeur spécifique, un point est toujours créé en coordonnées (0,0)
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 47
Discussion
Synthèse, questions ouvertes et perspectives
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 48
Instrumentation des utilisateurs d ’UTL
• Prototypes d ’éditeur et interpréteur
4 Application Web permettant d ’éditer et de publier, par projet, l ’ensemble des types dedonnées d ’UTL (c.f. atelier 1)
4 Interpréteur calculant les indicateurs en temps réel comme après une session
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Comment améliorer l’utilisabilité pour l ’enseignant ?
• Modélisation d ’un indicateur : tâche complexe
4 seule la facette « Defining » d ’un indicateur est accessible pour un néophyte• la composition des différents types de données pour définir un indicateur demande de l ’expertise• la formalisation du moyen d ’observation (par exemple avec le descripteur « DCL4UTL-Formula »)
est complexe
• Travaux en cours au LIUM
4 piste explorée : inclure dans l ’environnement de conception, des moyens d ’édition desbesoins d ’observation, dans le langage métier de l ’enseignant
4 approche IDM / DSM à base de méta-modélisation• générer l ’éditeur de scénarios par analyse du méta-modèle du langage de modélisation métier• travaux en cours avec l ’environnement EMF/GMF
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 50
Comment améliorer l’utilisabilité pour l ’enseignant ?
• Tâche trop complexe
4 seule la facette « Defining » d ’un indicateur est accessible pour un néophyte• la composition des différents types de données pour définir un indicateur demande de l ’expertise• la formalisation du moyen d ’observation (par exemple avec le descripteur « DCL4UTL-Formula »)
est complexe
• Travaux en cours au LIUM
4 piste explorée : inclure dans l ’environnement de conception, des moyens d ’édition desbesoins d ’observation, dans le langage métier de l ’enseignant
4 approche IDM / DSM à base de méta-modélisation• générer l ’éditeur de scénarios par analyse du méta-modèle du langage de modélisation métier
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 51
Comment améliorer l’utilisabilité pour l ’enseignant ?
• Tâche trop complexe
4 seule la facette « Defining » d ’un indicateur est accessible pour un néophyte• la composition des différents types de données pour définir un indicateur demande de l ’expertise• la formalisation du moyen d ’observation (par exemple avec le descripteur « DCL4UTL-Formula »)
est complexe
• Travaux en cours au LIUM
4 piste explorée : inclure dans l ’environnement de conception, des moyens d ’édition desbesoins d ’observation, dans le langage métier de l ’enseignant
4 approche IDM / DSM à base de méta-modélisation• générer l ’éditeur de scénarios par analyse du méta-modèle du langage de modélisation métier• analyser le scénario produit et le méta-modèle pour guider l ’interaction enseignant /
environnement de conception pour définir des indicateurs (thèse de Boubekeur Zendagui)
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 52
Comment améliorer l’utilisabilité pour l ’enseignant ?
• Tâche trop complexe
4 seule la facette « Defining » d ’un indicateur est accessible pour un néophyte• la composition des différents types de données pour définir un indicateur demande de l ’expertise• la formalisation du moyen d ’observation (par exemple avec le descripteur « DCL4UTL-Formula »)
est complexe
• Travaux en cours au LIUM
4 piste explorée : inclure dans l ’environnement de conception, des moyens d ’édition desbesoins d ’observation, dans le langage métier de l ’enseignant
4 approche IDM / DSM à base de méta-modélisation• générer l ’éditeur de scénarios par analyse du méta-modèle du langage de modélisation métier• analyser le scénario produit et le méta-modèle pour guider l ’interaction enseignant /
environnement de conception pour définir des indicateurs (thèse de Boubekeur Zendagui)
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 53
Comment instrumenter l ’adaptation ?
• continuer la conception du scénario pédagogique dans l ’usage
4 thèse de El Amine Ouraiba - article RJC EIAH
4 approche IDM / DSM• disposer d ’un éditeur métier du scénario pédagogique accessible pendant la session• reconfigurer en dynamique l ’EIAH suite à une modification du scénario• possible avec des EIAH ad hoc (en cours de développement pour Hop3X)• problème restant posé pour des environnements existants (Moodle, etc.)
• modifier le jeu d ’indicateurs disponibles
4 favoriser la réutilisation• impossible, même pour un expert, d ’éditer en session un nouvel indicateur• capitaliser les indicateurs sous forme de patrons instanciables et exécutables• donner les moyens de combiner simplement des indicateurs existants (jeu d ’opérateurs simples
tels ET/OU logiques, manipulation graphique…)
• prendre une décision d ’adaptation
4 travaux de Clara Inès Pena de Carillo, chercheur invité au LIUM
4 modélisation du contexte et suggestion d ’adaptation• capitalisation des décisions d ’adaptation caractérisées par un contexte modélisé notamment par
un ensemble d ’indicateurs valués• pattern-matching avec le contexte courant en cours de session• suggestion de prise de décision
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 54
Comment aider à la définition des indicateurs ?
• « stimuler » la définition d ’indicateurs lors de la conception
4 approche par l ’analyse du scénario et du méta-modèle de l ’EML (thèse de B. Zendagui)• introspection du méta-modèle et du scénario pour identifier les possibilités d ’observation• interaction avec l ’enseignant pour identifier les indicateurs pertinents
4 approches par la mise à disposition des possibilités techniques de l ’environnementd ’apprentissage
• thèse de Alain Corbière : définition de modèles pivots de communication entre les univers métierde l ’enseignant et du développeur
• thèse de Aymen Abedmouleh : modélisation métier des plates-formes d ’apprentissage• objectif : modéliser les possibilités (i.e. le « métier » d ’une plate-forme), y compris les
possibilités d ’observation de l ’activité, et interagir avec l ’enseignant• proximité avec les travaux du LIRIS, notamment avec la notion de trace modélisée et les
récents développements du projet SBT [Djouad et al., STICEF 2009]• « ce qu’il est possible de faire avec l ’artefact » n ’est pas vu comme une contrainte mais
comme un ensemble de possibilités à exploiter (c.f. projet CAViCoLA)
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 55
Comment aider à la définition des indicateurs ?
• « stimuler » la définition d ’indicateurs lors de la conception
4 approche par l ’analyse du scénario et du méta-modèle de l ’EML (thèse de B. Zendagui)• introspection du méta-modèle et du scénario pour identifier les possibilités d ’observation• interaction avec l ’enseignant pour identifier les indicateurs pertinents
4 approches par la mise à disposition des possibilités techniques de l ’environnementd ’apprentissage
• thèse de Alain Corbière : définition de modèles pivots de communication entre les univers métierde l ’enseignant et du développeur
• thèse de Aymen Abedmouleh : modélisation métier des plates-formes d ’apprentissage• objectif : modéliser les possibilités (i.e. le « métier » d ’une plate-forme), y compris les possibilités
d ’observation de l ’activité, et interagir avec l ’enseignant• proximité avec les travaux du LIRIS, notamment avec la notion de trace modélisée et les récents
développements du projet SBT [Djouad et al., STICEF 2009]• « ce qu ’il est possible de faire avec l ’artefact » n ’est pas vu comme une contrainte mais comme
un ensemble de possibilités à exploiter (c.f. projet CAViCoLA)
Processus d ’analyse de l ’interaction (projet IA et CAViCoLA)
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 56
Comment aider à la définition des indicateurs ?
• « stimuler » la définition d ’indicateurs lors de la conception
4 approche par l ’analyse du scénario et du méta-modèle de l ’EML (thèse de B. Zendagui)• introspection du méta-modèle et du scénario pour identifier les possibilités d ’observation• interaction avec l ’enseignant pour identifier les indicateurs pertinents
4 approches par la mise à disposition des possibilités techniques de l ’environnementd ’apprentissage
• thèse de Alain Corbière : définition de modèles pivots de communication entre les univers métierde l ’enseignant et du développeur
• thèse de Aymen Abedmouleh : modélisation métier des plates-formes d ’apprentissage• objectif : modéliser les possibilités (i.e. le « métier » d ’une plate-forme), y compris les
possibilités d ’observation de l ’activité, et interagir avec l ’enseignant• proximité avec les travaux du LIRIS, notamment avec la notion de trace modélisée et les
récents développements du projet SBT [Djouad et al., STICEF 2009]• « ce qu’il est possible de faire avec l ’artefact » n ’est pas vu comme une contrainte mais
comme un ensemble de possibilités à exploiter (c.f. projet CAViCoLA)
• Supporter la réingénierie pour enrichir le scénario
4 capitaliser et contextualiser les décisions d ’adaptation pour faciliter leur prise en compteen réingénierie
4 exemple Hop3X• chaque décision tutorale peut être capitalisée et caractérisée par un modèle du contexte et un
jeu d ’indicateurs valués• en fonction de la pertinence de la décision et de son impact sur l ’apprentissage, elle peut être
incorporée comme une variante du scénario pédagogique initial
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 57
Merci pour votre attention
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 58
Modèle du contexte
• Modèle générique
Ch.Choquet & S.Iksal Présentation PRC-GDR I3 - 05/05/2010 59
Modèle du contexte
• Modèle du contexte pour Hop3X
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