Structuration des données et des services pour le télé ...theses.insa-lyon.fr/publication/2004isal0058/these.pdf · 6.2.2 Adaptation du contenu et des liens ... 3.2 Expérimentations

N° d’ordre 04ISAL0058 Année 2004

Thèse

Structuration des données et des services pour le télé-enseignement

Présentée devant L’Institut National des Sciences Appliquées de Lyon

pour obtenir

le grade de docteur

Ecole Doctorale Informatique et Information pour la Société Spécialité : Informatique

Par

BENADI Sofiane abdelkader

Soutenue le 29 septembre 2004 devant la commission d’examen

Jury

Rapporteurs M. TRIGANO Philippe Professeur à l'Université de Compiègne Mme. JOAB Michelle Professeur à l'Université de Montpellier II Examinateurs M. SLIMANE Mohamed Professeur à l’Université de Tours Directeur M. PREVOT Patrick Professeur à l’INSA Lyon Co-Directeur M. RAMEL Jean-Yves Maître de Conférences à l’Université de Tours

Laboratoire Interaction Collaborative Téléformation Téléactivités (ICTT)

Table des matières

Introduction générale .............................................................................................................1

Chapitre I : E.I.A.H : Evolution, révolution et remise en question

1 Introduction ...................................................................................................................... 13

2 Quelques mots sur la pédagogie....................................................................................... 13

2.1 Eduquer, enseigner, apprendre ................................................................................. 13

2.2 Les modèles de l’informatique pédagogique ........................................................... 16

2.2.1 Le constructivisme ............................................................................................... 16

2.2.2 Le béhaviorisme ................................................................................................... 16

2.2.3 Le cognitivisme .................................................................................................... 18

3 Evolution de l’Enseignement Assisté par Ordinateur ...................................................... 18

3.1 Didacticiels............................................................................................................... 19

3.2 Systèmes Tutoriels Intelligents (STI)....................................................................... 19

3.3 Environnements Interactifs d’Apprentissage, jeux d’entreprise et micro-monde.... 22

3.4 Organisation de la formation : LMS et Hypermédias pédagogiques ....................... 25

4 Vers une ingénierie pédagogique ..................................................................................... 28

4.1 Médiatisation de l'enseignement .............................................................................. 28

4.2 Numériser les activités pédagogiques ...................................................................... 29

4.3 Numériser les enseignants ? ..................................................................................... 30

4.4 Numériser les relations pédagogiques...................................................................... 32

5 La normalisation de l’enseignement à distance................................................................ 34

5.1 Des enjeux majeurs .................................................................................................. 34

5.2 Brève histoire des normes ........................................................................................ 36

5.2.1 SCORM................................................................................................................ 36

5.2.2 DCMI ................................................................................................................... 36

5.2.3 ARIADNE............................................................................................................ 37

5.2.4 LOM ..................................................................................................................... 38

5.2.5 EduML ................................................................................................................. 40

5.2.6 Standardisation ISO.............................................................................................. 41

5.2.7 EML ..................................................................................................................... 42

6 Bilan ................................................................................................................................. 43

6.1 Notre avis sur la situation actuelle ........................................................................... 43

6.2 Propositions d’évolutions......................................................................................... 47

6.2.1 Niveau physique : gestion des services et des supports ....................................... 47

6.2.2 Niveau structure : la forme................................................................................... 47

6.2.3 Niveau sémantique : Le fond ............................................................................... 48

7 Conclusion........................................................................................................................ 50

Chapitre II : Interfaces et hypermédias adaptatifs

1 Introduction ...................................................................................................................... 57

2 Adaptativité des interfaces ............................................................................................... 57

2.1 Définition ................................................................................................................. 57

2.2 Plasticité des interfaces ............................................................................................ 59

2.3 Architecture des systèmes adaptatifs........................................................................ 59

3 Modélisation du contexte ................................................................................................. 62

4 Modélisation des utilisateurs ............................................................................................ 62

4.1 Définitions................................................................................................................ 62

4.2 Aspects pris en compte pour l’adaptation ................................................................ 64

4.2.1 Préférences ....................................................................................................... 64

4.2.2 Expériences et connaissances........................................................................... 65

4.2.3 Plans et Buts de l’utilisateur............................................................................. 66

4.2.4 Aptitudes cognitives......................................................................................... 67

4.3 Acquisition et représentation du modèle de l’utilisateur.......................................... 67

4.3.1 Problème d'éthique ........................................................................................... 68

5 Contrôle de l’adaptation ................................................................................................... 68

5.1 Le Qui : Initiateur de l’adaptation ............................................................................ 68

5.2 Le Quand : Temporalité de l’adaptation .................................................................. 70

5.3 Le Comment : Réalisation de l’adaptation............................................................... 70

6 Les hypermédias adaptatifs .............................................................................................. 71

6.1 Hypermédias classiques ........................................................................................... 71

6.1.1 Différentes conceptions des hypermédias ........................................................ 71

6.1.1.1 Définition structurelle .................................................................................. 71

6.1.1.2 Définition fonctionnelle ............................................................................... 72

6.1.1.3 Définition sémantique .................................................................................. 72

6.1.2 Structure des hypermédias ............................................................................... 74

6.1.2.1 Unité d'information ...................................................................................... 74

6.1.2.2 Mise en relation............................................................................................ 74

6.1.2.3 Navigation structurée ................................................................................... 74

6.2 Hypermédia adaptatif ............................................................................................... 76

6.2.1 Définition ......................................................................................................... 76

6.2.2 Adaptation du contenu et des liens................................................................... 76

6.2.2.1 Adaptation de la navigation.......................................................................... 76

6.2.2.2 Adaptation du contenu ................................................................................. 77

6.2.3 Hypermédias adaptatifs dynamiques................................................................ 78

6.2.4 XML et hypermédia ......................................................................................... 79

7 Bilan ................................................................................................................................. 81

7.1 Adaptativité en EIAH............................................................................................... 81

7.1.1 Modélisation du contexte et de l’utilisateur en EIAH...................................... 84

7.1.2 Le formateur à l’initiative des adaptations....................................................... 85

8 Conclusion........................................................................................................................ 86

Chapitre III : Proposition de structuration des données et des services pour le télé-

enseignement

1 Introduction ...................................................................................................................... 93

2 Fonctionnalités demandées à un EIAH ............................................................................ 96

2.1 L’existant : fonctionnalités manquantes et proposées.............................................. 96

2.2 Analyse des besoins ................................................................................................. 98

2.2.1 Besoins des établissements............................................................................... 98

2.2.2 Besoins des enseignants ................................................................................... 99

2.2.2.1 Concernant la production d’activités pédagogiques (rôle auteur)................ 99

2.2.2.2 Concernant le suivi pédagogique (rôle tuteur) ........................................... 100

2.2.3 Besoins des apprenants................................................................................... 100

2.3 Bilan ....................................................................................................................... 101

3 Gestions des contenus pédagogiques ............................................................................. 103

3.1 Concept d’Activité Pédagogique Médiatisée ......................................................... 103

3.2 Concept de Briques Elémentaires .......................................................................... 104

3.3 Types et modèles d’APM....................................................................................... 105

3.3.1 Les APM synchrones ..................................................................................... 105

3.3.1.1 APM Télé-cours côté enseignants.............................................................. 106

3.3.1.2 APM Télé-cours côté apprenants ............................................................... 108

3.3.2 Les APM asynchrones.................................................................................... 109

3.4 Ergonomie de la navigation.................................................................................... 110

4 Gestion des relations et du suivi pédagogiques.............................................................. 111

4.1 Adaptativité des contenus et suivi pédagogique .................................................... 111

4.1.1 Eléments de connaissances............................................................................. 111

4.1.2 Gestion de prérequis et adaptivité .................................................................. 111

4.2 Modélisation de l'apprenant ................................................................................... 112

4.2.1 La partie "ce qu'il sait" ................................................................................... 112

4.2.2 Les deux autres parties "ce qu'il est" et "ce qu'il aime"................................. 113

4.3 Initialisation du profil de l’apprenant..................................................................... 115

4.4 Bilan ....................................................................................................................... 116

5 Modélisation de la structuration proposée ..................................................................... 117

5.1 Une structuration multi-niveaux............................................................................. 117

5.1.1 Le niveau Support .......................................................................................... 119

5.1.2 Le niveau Structure ........................................................................................ 120

5.1.3 Le niveau Sémantique .................................................................................... 121

5.2 Interopérabilité ....................................................................................................... 123

6 Bilan ............................................................................................................................... 124

6.1 Modèle de gestion des documents pédagogiques................................................... 124

6.2 Comparaison avec d’autres architectures ............................................................... 125

6.2.1 Breeze (Macromédia) ..................................................................................... 126

6.2.2 Atelier (Hyperoffice)...................................................................................... 126

6.2.3 MindOnSite (Integral Coaching).................................................................... 126

7 Conclusion...................................................................................................................... 130

Chapitre IV : Mise en oeuvre du modèle AHXEL

1 Introduction……………………………………………………………………………..137

2 Mise en oeuvre coté contenus : Modèle AHXEL……………………………………....137

2.1 Choix d’XML......................................................................................................... 137

2.2 Description des Briques Elémentaires.................................................................... 139

2.3 Description des APM ............................................................................................. 141

2.4 Mise en œuvre du profil Apprenant ....................................................................... 145

2.5 Réalisation des contenus ........................................................................................ 147

2.5.1 Choix technique.............................................................................................. 147

2.5.2 Prototypage..................................................................................................... 148

2.5.3 Illustration ...................................................................................................... 151

3 Mise en oeuvre côté contenant : Plateforme OWASIS………………………………........155

3.1 Quelques précisions sur OWASIS ......................................................................... 156

3.1.1 Côté technique................................................................................................ 156

3.1.2 Coté organisation............................................................................................ 157

3.2 Fonctionnalités dédiées au webmaster ................................................................... 158

3.3 Fonctionnalités dédiées aux enseignants................................................................ 159

3.3.1 Gestion des APM et BE ................................................................................. 159

3.3.2 Gestion des EC ............................................................................................... 160

3.3.3 Gestion du suivi pédagogique ........................................................................ 161

3.4 Fonctionnalités dédiées aux apprenants ................................................................. 162

3.4.1 Consultation des contenus pédagogiques....................................................... 162

3.4.2 Résultats ......................................................................................................... 163

3.5 Lien entre contenant et contenus............................................................................ 164

3.5.1 Liens entre les niveaux................................................................................... 164

3.5.2 Interfaçage APM / OWASIS.......................................................................... 165

4 Conclusion……………………………………………………………………………....166

Chapitre V : Usage & Expérimentation

1 Introduction .................................................................................................................... 173

2 Création de contenu : un cours d’Introduction aux Réseaux ......................................... 174

2.1 Processus de création ............................................................................................. 174

2.1.1 Etape 1 : Identification des concepts à faire assimiler ................................... 174

2.1.2 Etape 2 : Découpage de la formation en APM............................................... 175

2.1.3 Création du parcours pédagogique................................................................. 177

2.1.4 Création des APM et mise à disposition sur OWASIS .................................. 179

2.2 Résultat et exemples de consultation ..................................................................... 179

3 Quelques expérimentations ............................................................................................ 181

3.1 Intranet Pédagogique.............................................................................................. 181

3.1.1 Comportement observé des apprenants.......................................................... 182

3.1.2 Comportement observé des enseignants - auteurs.......................................... 184

3.2 Expérimentations de Télé-Cours............................................................................ 184

4 Bilan ............................................................................................................................... 188

5 Conclusion...................................................................................................................... 189

Conclusion générale ..............................................................................................................191

Les annexes………………………………………………………………………………....199

Tables des illustrations……………………………………………………………………..218

Références bibliographiques…………………………………………………………….....224

Introduction générale

1


2



Ces dernières années ont vu émerger ce que les médias de l'information n'ont pas hésité à

nommer "la révolution des nouvelles technologies". La démocratisation de l'ordinateur et de

l'accès au réseau Internet nous a fait pleinement rentrer dans l'ère de l'informatique grand

public. L'usage de ces technologies s'impose tant dans la vie domestique que professionnelle.

Cette évolution touche également le domaine éducatif.

La banalisation de ces technologies oblige l'école à reconsidérer ses pédagogies et ses

pratiques. Tout porte à croire que les prochaines années vont voir s'amplifier ce phénomène et

généraliser la formation ou l'enseignement à distance (télé-enseignement) par réseaux

informatiques. S'inscrivant dans ce courant, cette recherche porte sur la conception

d'environnements informatiques pour le télé-enseignement. Plus particulièrement, notre

travail concerne le développement et la mise en place d'un modèle de structuration des

données et des services afin de servir de base à la conception d'environnements hypermédias

adaptable aux apprenants.

Dans cette introduction, nous présentons dans quel contexte scientifique et à quel héritage

s'insère notre recherche. Après avoir dégagé les éléments de notre problématique, nous

décrivons nos objectifs de recherche et discutons de notre approche méthodologique. Nous

terminons par le plan de ce document.

3


Contexte de recherche

Notre contexte de recherche est celui des environnements hypermédias adaptatifs. Depuis

quelques années, les hypermédias ont ouvert un nouvel axe de recherche dans le domaine des

systèmes d'enseignement assisté par ordinateur (la E-formation). Sont alors apparus

successivement trois types de systèmes : tout d'abord les hypermédia dits classiques, puis les

hypermédias adaptatifs et enfin les hypermédias adaptatifs dynamiques.

Les systèmes hypermédias traditionnels et les systèmes adaptatifs basés sur des modèles

d’apprenants sont souvent considérés comme deux approches différentes. L’hypermédia

adaptatif essaye d’établir un rapprochement entre elles en bâtissant une nouvelle direction de

recherche. Les travaux dans ce domaine contribuent à modéliser des systèmes hypermédias

adaptatifs dont le but est d’aider les apprenants dans le contexte d'un savoir abondant et

largement diffusé. Ces apprenants sont différents en termes de formation, de motivation, de

compétence technique ou de tâche à accomplir.

Si l'idée d'environnement hypermédia est aujourd'hui largement répandue, elle n'en reste pas

moins un concept vaste dont les approches théoriques et les champs d'application sont

incomplets, en essor régulier et continu depuis plus d'une décennie.

Grâce à ces environnements, de nouvelles manières de lire, d'accéder à la connaissance sont

en train de s'inventer. Ces parcours ne sont plus conçus selon une démarche progressive, dans

une échelle d'apprentissage graduée, construite, une fois pour toutes et à même de s’adapter

aux profils de tous les apprenants potentiels. Les nouvelles manières de lire s'élaborent

comme des arborescences, se développent sous la forme de carrefours conduisant à des

nombreuses et alternatives bifurcations. Avec les hypermédias, l’apprenant s’affranchit de la

linéarité des documents et accède à une information dynamique mais malheureusement, selon

nous, pas encore suffisamment adaptée à ses besoins. Le problème de la conception est abordé

sous différents angles : didactique, social et informatique. Nos travaux de recherches se

situent dans cette voie pour prendre en compte les besoins réels de l'apprenant en matière

d'adaptativité.

Genèse de notre travail

Notre travail s'ancre dans les travaux antérieurs du laboratoire ICTT (Interaction

Collaborative, Téléformation, Téléactivités) de l'INSA de Lyon et plus particulièrement dans

les recherches menées dans le domaine des plateformes d'apprentissage à distance qui visent à

4


définir des modèles pour la structuration, le déploiement, la gestion et l’utilisation de

documents pédagogiques hypermédias. De nombreux environnements multimédias pour la

formation ont vu le jour. Les premiers environnements développés ont été des jeux

d'entreprises multimédias comme Reactik multimédia ou Puissances 7 multimédia et ont

démontré l'intérêt de l'usage du multimédia au sein des formations. Le projet Campus

Numérique INSA.V a ensuite fait apparaître la nécessité de mener des recherches sur les

plateformes susceptibles d'accueillir et de fédérer les contenus pédagogiques disséminés aux

services de nombreux produits. Les recherches que nous décrivons ici se situent dans ce cadre

et ont abouti à la conception et réalisation de la plateforme d'apprentissage OWASIS (Intranet

pédagogique).

Notre travail prend sa source dans la nécessité d'obtenir un environnement hypermédia

pédagogique en restructurant les services et les données dans les systèmes d'enseignement à

distance.

Eléments de problématique

La création de documents structurés adaptés à un enseignement de type e-learning se trouve à

la croisée de plusieurs domaines dont : la génération automatique de documents pédagogiques

multimédia adaptés aux profils et aux préférence de l’apprenant.

Les méthodes d’intégration de ces documents dans les environnements de création ou de

consultation. Ceux-ci (les contenus comme les contenants) sont soumis à un grand nombre de

contraintes et constituent donc une base de recherche intéressante.

La problématique actuelle lors de conception des documents pédagogiques réside

principalement dans la structuration des informations et des connaissances pédagogiques en

distinguant les différents concepts à expliquer et en spécifiant leurs relations. Ces distinctions

ont toute leur importance lorsque le contenu pédagogique doit être visualisé de différentes

manières. Cette structuration oblige l’auteur à préciser ou à définir les types d’informations

qu’il veut faire passer et à préciser la ou les formes de présentation qu’il faut lui associer pour

atteindre l’objectif visé.

Dans de telles situations d'apprentissage, il nous semble obligatoire de revoir la structure des

activités pédagogiques multimédias proposées aux apprenants ainsi que les architectures

informatiques des environnements hypermédias adaptatifs.

5


Objectifs de recherche

Cette recherche vise plusieurs objectifs. Le premier est de proposer un modèle de

structuration des activités pédagogiques réalisées sous forme hypermédia afin de les rendre

adaptatives. Le modèle que nous proposons, nommé AHXEL (Adaptive Hypermedia using

XML for E-Learning), à pour caractéristique essentielle de faciliter la construction et la

distribution d'activités pédagogiques réellement multimédias, adaptés au profil et au niveau de

connaissance de chaque apprenant, en séparant le contenu de la forme.

Dans AHXEL, la spécification, la conception et la réalisation des activités pédagogiques

multimédias adaptatives utilisent les divers outils et techniques de la technologie XML pour

composer des documents à partir d’un rassemblement de supports de base. Ainsi, un

document pédagogique est un assemblage de briques élémentaires, correspondant aux

données multimédias et qui seront présentées de différentes façons afin de fournir une

information adaptée aux connaissances et au profil de l’apprenant.

Le second objectif est d'observer l'utilisation d'un tel environnement d'apprentissage en

situation réelle et non dans un laboratoire. Cette intention implique de développer un

prototype informatique complet, fiable et robuste. L'expérimentation de notre environnement

ne vise pas, dans un premier temps, à évaluer des impacts au niveau des acquis des apprenants

mais à tester les usages, les interfaces et les outils de notre environnement.

Approche méthodologique

Notre approche méthodologique générale est pluridisciplinaire. En effet, la conception d'un

environnement hypermédia pédagogique adaptatif nous impose de nous préoccuper fortement

des théories de l'apprentissage humain en général et l'apprentissage social en particulier. Nos

travaux se situent en informatique tout en essayant de prendre en compte des travaux

appartenant aux domaines des sciences de l'éducation, des sciences cognitives et de la

psychologie cognitive.

Plan de thèse

Le premier chapitre de la thèse présente le domaine de l'EIAH au travers de quelques modèles

de l'informatique pédagogique. L'évolution de ce domaine nous amène à poursuivre ce

chapitre par la présentation des principaux systèmes d’enseignement assisté par ordinateur.

6


Ayant marqué les recherches dans ce domaine, nous présentons ensuite notre vision de ce qui

est appelé l'ingénierie pédagogique. Nous aborderons par la suite la normalisation de

l'enseignement à distance avec une brève histoire des normes et de leurs enjeux majeurs. Nous

terminons par un bilan sur la situation actuelle et notre proposition d'évolution.

Dans le deuxième chapitre nous parlons d’adaptativité des interfaces et des aspects pris en

compte pour la modélisation des apprenants ce qui nous amène à discuter des travaux

réalisés dans le domaine des systèmes hypermédias adaptatifs. Nous finissons par un bilan sur

l'adaptativité des interfaces en EIAH.

Le troisième chapitre concerne les spécifications de notre modèle nommé AHXEL. Les

différentes approches sur lesquelles nous nous sommes appuyées pour définir ces

spécifications sont d'abord présentées. Ensuite, nous décrivons comment nous avons mis en

œuvre le modèle apprenant et la structuration des activités pédagogiques multimédias que cela

impose. Enfin, un bilan sur notre modèle de gestion des documents pédagogiques nous permet

de le situer par rapport à d'autres architectures existantes.

Le quatrième chapitre décrit la mise en œuvre du modèle AHXEL. Cette mise en œuvre est

abordée du côté contenu et du côté contenant (plateforme OWASIS). Les besoins en terme

d'architecture informatique sont mis en évidence. Puis les choix techniques effectués pour la

réalisation informatique sont précisés. L'implémentation du modèle AHXEL est alors exposée

dans le détail à l'aide d'illustrations.

Le cinquième chapitre présente le processus devant être suivi par les auteurs durant la création

de contenu avec quelques résultats et exemples de consultation. Puis, deux expérimentations

de notre environnement sont décrites. Les objectifs de ces expérimentations, leur déroulement

et leurs résultats sont présentés.

Pour conclure nous effectuons un bilan de notre travail et nous ouvrons de nouvelles

perspectives de recherches.

7

8

9

Chapitre I

E.I.A.H : Evolution, révolution et remise en

question

10

11

Chapitre I

E.I.A.H : Evolution, révolution et remise en question

1 Introduction ...................................................................................................................... 13 2 Quelques mots sur la pédagogie....................................................................................... 13

2.1 Eduquer, enseigner, apprendre ................................................................................. 13 2.2 Les modèles de l’informatique pédagogique ........................................................... 16

2.2.1 Le constructivisme ............................................................................................... 16 2.2.2 Le béhaviorisme ................................................................................................... 16 2.2.3 Le cognitivisme .................................................................................................... 18

3 Evolution de l’Enseignement Assisté par Ordinateur ...................................................... 18 3.1 Didacticiels............................................................................................................... 19 3.2 Systèmes Tutoriels Intelligents (STI)....................................................................... 19 3.3 Environnements Interactifs d’Apprentissage, jeux d’entreprise et micro-monde.... 22 3.4 Organisation de la formation : LMS et Hypermédias pédagogiques ....................... 25

4 Vers une ingénierie pédagogique ..................................................................................... 28 4.1 Médiatisation de l'enseignement .............................................................................. 28 4.2 Numériser les activités pédagogiques ...................................................................... 29 4.3 Numériser les enseignants ? ..................................................................................... 30 4.4 Numériser les relations pédagogiques...................................................................... 32

5 La normalisation de l’enseignement à distance................................................................ 34 5.1 Des enjeux majeurs .................................................................................................. 34 5.2 Brève histoire des normes ........................................................................................ 36

5.2.1 SCORM................................................................................................................ 36 5.2.2 DCMI ................................................................................................................... 36 5.2.3 ARIADNE............................................................................................................ 37 5.2.4 LOM ..................................................................................................................... 38 5.2.5 EduML ................................................................................................................. 40 5.2.6 Standardisation ISO.............................................................................................. 41 5.2.7 EML ..................................................................................................................... 42

6 Bilan ................................................................................................................................. 43 6.1 Notre avis sur la situation actuelle ........................................................................... 43 6.2 Propositions d’évolutions......................................................................................... 47

6.2.1 Niveau physique : gestion des services et des supports ....................................... 47 6.2.2 Niveau structure : la forme................................................................................... 47 6.2.3 Niveau sémantique : Le fond ............................................................................... 48

7 Conclusion........................................................................................................................ 50

12

Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question

E.I.A.H : Evolution, révolution et remise en question

1 Introduction

Avec l’expansion des nouvelles technologies d'information et de communication, le télé-

enseignement (ou enseignement à distance), longtemps considéré comme moins performant

que la formation en face-à-face, apparaît comme une alternative de plus en plus crédible à

l'enseignement traditionnel (The Institute for Higher Education Policy) [IHEP, 1999]. Les

modèles et les solutions pour ce type d'enseignement s’accroissent grâce, en particulier, aux

possibilités offertes par Internet. On trouve sur le Web des livres électroniques, des

générateurs de tests et des services (messagerie électronique, ftp, etc.) nécessaires pour

l’enseignement en ligne.

Mais l’invasion de l’enseignement par les TIC est-il synonyme d'une véritable valeur ajoutée

pédagogique ? Les nouveaux comportements qu’elles semblent induire sont-ils les signes

d'une amélioration de l’enseignement ? Cette question prend toute sa pertinence lorsque nous

abordons le domaine de l’EIAH.

Nous n’avons pas voulu dresser un nième état de l’art sur "l’enseignement assisté par

ordinateur" puisqu'il en existe d’excellents dans la littérature récente [Bruillard, 1997]

[Keegan, 1996]. Néanmoins, afin de situer les apports de notre travail, il nous semble

nécessaire de présenter brièvement dans ce chapitre, les bases actuelles de l’informatique

pédagogique, les réflexions qu’elles nous inspirent et les outils (existants) qui ont influencés

notre démarche. Nous nous sommes efforcés de respecter autant que nous le pouvions, les

normes qui sont en train d’être élaborées pour l’enseignement à distance.

Le chapitre se termine par un bilan sur les points remarquables et sur les lacunes du E-

learning. Ceci constituera une première justification de nos recherches.

2 Quelques mots sur la pédagogie

2.1 Eduquer, enseigner, apprendre

La pédagogie est la science de l'éducation, sa problématique est l'étude des principes

permettant l'acquisition de connaissances (au sens large du terme) par les individus. La

connaissance étant liée à la pensée, la pédagogie a été historiquement étudiée par les

13


philosophes [Chalvin, 1996] [Fappani et al., 2001]. Les sophistes en ont une vision utilitariste

et rationnelle fondée sur les bienfaits du savoir. Socrate voit le savoir comme un

questionnement permettant d'accéder à la connaissance de soi (maïeutique), puis Platon

comme une recherche de la vertu. Ils placent l'élève, responsable de son apprentissage, au

coeur de l'éducation. Le Moyen Age tranche avec cette vision et la diffusion de la

connaissance, à la charge du clergé, devient subordonnée à la diffusion de la foi. La

Renaissance, par le retour aux sources classiques, s'oppose à la toute puissance des universités

qui maintiennent un savoir contrôlé.

Ensuite, L'émergence des sciences cognitives [Dortier, 1999] au début du XXème siècle,

notamment à travers le travail de Piaget et le courant constructiviste, a fait considérablement

évoluer le modèle maître/élève encore dominant de la pédagogie. Ces sciences cognitives

introduisent deux notions, plus que jamais d'actualité aujourd'hui, avec l'intégration

grandissante de l'informatique dans la pédagogie : l'activité de l'apprenant et la

démocratisation de l'enseignement.

Le terme éducation se rapporte également au processus par lequel un groupe assimile une

culture parfois différente de la sienne, dans un contexte soit informel / familier soit

institutionnel / scolaire. Il s'agit d'une définition classique de l'éducation donnée par

[Durkheim, 1922]. Cependant, l'accélération des processus sociaux, technologiques et des

changements culturels imposent des adaptations et des innovations fréquentes pour répondre

aux besoins éducatifs [Alfred, 1980]. Ainsi, l'éducation et la formation cessent d'être des

synonymes de construction cognitive et comportementale exclusivement réservées aux jeunes

générations mais devant participer à un renouvellement constant tout au long de la vie

(formation professionnelle continue). Il est admis, aujourd'hui, que l'éducation commence dès

la naissance et cesse seulement avec la mort. Ceci mène à une plus grande identification de

l'importance de l'éducation dite maternelle d'une part, et de l'enseignement pour adultes

d'autre part. Cette distinction mène aux concepts d'éducation permanente (ou continue),

l'éducation récurrente et auto-apprentissage [Holmberg, 1985] [Ross, 1988]. Les désignations

telles que enseignement ouvert, télé-enseignement, auto-apprentissage sont souvent utilisées

alternativement. Ce n'est pas une situation désirée, du fait que les concepts associés diffèrent

largement dans la sémantique et les contenus techniques. Ceci peut mener à des malentendus

en formulant les objectifs éducatifs qui pourraient être distincts ou même contradictoires. La

désignation enseignement à distance doit être utilisée lorsque le processus d'enseignement -

apprentissage se produit avec une séparation physique entre les enseignants et apprenants ou

14


et entre apprenants eux-mêmes. Ces derniers peuvent mener des activités d'apprentissage

d'une manière autonome et indépendante, en dehors de la surveillance directe de tuteur,

enseignants ou autres agents éducatifs. C'est dans ce sens, que [Holmberg, 1985] le définit

comme une forme d'éducation qui est typiquement fondée sur le travail personnel de

l'apprenant indépendamment des conseils directs des tuteurs.

Dans un système d'enseignement à distance les matériaux d’apprentissage, les médias, les

programmes et le contenu doivent être conçus et produits, en tenant compte dès le début, de la

réalité de cette distance entre l'apprenant et l'enseignant; par conséquent, un cours

d'enseignement à distance devrait avoir des caractéristiques intrinsèques qui lui permettent

d'être auto-instructionnel, signifiant qu'il devrait être accessible pour l'apprentissage

individuel sans appui d'un enseignant.

Rowntree [Rowntree, 1992] cite une différence significative entre l'auto-apprentissage et

l’enseignement conventionnel (cours, TD, TP) : pour le premier, les matériaux d'apprentissage

sont particulièrement conçus et produits comme les sources principales d'apprentissage pour

des individus définis en tant que population cible, tandis que pour le dernier, il y a d

préexistants es matériaux employés par les enseignants et les apprenants.

La formation d'adultes, ayant déjà été confrontés au monde du travail, introduit une

modification des dispositifs pédagogiques afin de les rendre plus centrés sur l'action et la mise

en situation que sur la théorisation. Ce débat est loin d'être nouveau puisqu'il opposait déjà au

XVIème siècle Rabelais, partisan de l'acquisition des connaissances pures à Montaigne,

partisan de "mieux vaut une tête bien faite qu'une tête bien pleine". Ainsi, la formation

professionnelle mobilise des pédagogies orientées vers les compétences plutôt que vers les

connaissances, c'est-à-dire, vers des connaissances opérationnelles plutôt que générales.

L'évolution de la formation professionnelle a mené au développement de nouveaux dispositifs

d'apprentissage, répondant au besoin d'une formation sur le lieu de travail. C'est ainsi, que

s'est développé, parmi d'autres dispositifs tels que les stages courts ou les cours du soir, la E-

formation, offrant un avantage notable en terme de flexibilité.

Les progrès techniques de ces dernières années ont ouvert la porte de l’éducation à

l'informatique, aux nouvelles technologies de la communication et, en particulier, à Internet

qui permet, de plus en plus, aux ordinateurs d'être des instruments de communication. Ceux-ci

permettent au gens de se connaître, de parler, de partager des informations, d'échanger des

idées. De ce fait, l’usage de l’ordinateur dans l’apprentissage a totalement bouleversé

15


l’éducation et a créé un nouveau modèle de pédagogie basé sur l’informatique.

2.2 Les modèles de l’informatique pédagogique

L'usage de l'ordinateur à des fins pédagogiques a pris naissance à la fin des années 1960 avec

les travaux de Seymour Papert. Son orientation initiale a été inspirée par les modèles

pédagogiques issus des sciences cognitives qui s'inscrivent dans le prolongement des courants

de la philosophie qui ont progressivement conduit à formuler une pédagogie centrée sur

l'apprenant et étendue au plus grand nombre. Les enjeux actuels de l'informatique

pédagogique, qui hérite de cette histoire, sont toujours fortement teintés des problématiques

de démultiplication, d'une part, et de maintien d'un apprentissage de qualité pour l'individu

malgré cette démultiplication, d'autre part. Un bref retour historique, des différents courants

ayant servis à justifier les mises en place de systèmes informatisés, est utile afin de

comprendre leur évolution et leur pertinence dans le contexte présent.

2.2.1 Le constructivisme

Née en 1889 en Angleterre, l'éducation nouvelle s'inscrit dans une perspective selon laquelle

l'être humain construit sa façon de comprendre et d'apprendre. Piaget, psychologue du

développement, propose une théorie fondée sur la maturation biologique et la construction

progressive de l'individu par l'expérience, par opposition à l'intelligence innée [Piaget, 1967].

Cette théorie induit une pédagogie basée sur l'interaction entre l'élève et son environnement,

versus la transmission d'un savoir pré-construit d'un maître à un élève. Freinet [Freinet, 1964],

dans le même courant de pensée, s'inscrit pour une pédagogie attrayante et empirique, et

contre la passivité de l'élève.

On peut voir le constructivisme comme une épistémologie qui fait de la connaissance le

résultat d’une construction active par un sujet grâce à l’expérimentation. Le constructivisme

donnera naissance à diverses formes de pédagogie, telles que la pédagogie non directive

(liberté de l'élève) ou la pédagogie par objectifs (pratique versus savoir abstrait). Cette

approche est à la base de la conception de la plupart des systèmes pédagogiques informatisés,

notamment, parce que le support numérique, de par son caractère dynamique, offre des

possibilités intéressantes pour l'application de ces concepts.

2.2.2 Le béhaviorisme

Watson fonde le béhaviorisme en 1913 [Watson, 1913], une pédagogie centrée sur le

comportement, issue des découvertes d'Ivan Pavlov en 1902 sur le conditionnement. Son 16


approche est fondée sur le modelage d'un réceptacle vierge qui serait l'élève. Enseigner équivaut

alors à créer de nouveaux conditionnements. Le béhaviorisme a donné naissance à de nombreuses

formes d'enseignements expérimentale. Thorndike [Thorndike, 1913] propose un apprentissage,

par essais et erreurs ou pédagogie par découverte, dans lequel l'erreur est vécue comme une

expérience utile. Plus récemment, Skinner [Skinner, 1979] a développé l’enseignement

programmé, dans lequel l'enseignant doit avoir prévu les réactions de l'apprenant pour procéder à

un renforcement négatif ou positif [Percival et al., 1988]. Skinner débouche sur l'idée de

machines à enseigner permettant l'exécution d'enseignements modélisés sous formes

d'algorithmes linéaires.

L'enseignement programmé a fait du béhaviorisme de Skinner, soit un modèle positif :

découpage de la matière à enseigner en petites unités, renforcement immédiat,

individualisation du rythme d'apprentissage et participation active de l'apprenant [Skinner,

1968], soit un modèle négatif : enseignement reposant sur la réussite de l’épreuve au lieu de

se baser sur la mise en place de mécanismes intellectuels, l’homme n’est pas un animal

[Riche, 1979]. On oublie au passage que le béhaviorisme a eu pour objectif de lutter contre

l’idée de génie intellectuel et de lutter pour la réussite de tout homme dans n’importe quel

domaine de connaissance et de compétence [Watson, 1924] [Skinner, 1968].

L'apprentissage programmé s’est également inspiré des techniques existantes dans l'industrie :

définition, analyse des tâches, évaluation du travail et traitement des données [Callender,

1970]. Les principes fondamentaux de l'apprentissage programmé sont les suivants :

analyse comportementale : consiste à prévoir un comportement final ;

réponse active en continu : l’étudiant doit accomplir une certaine tâche dans chaque étape

du programme ;

confirmation immédiate : l'apprenant doit savoir instantanément si sa réponse est correcte

ou non ;

rythme d'apprentissage : chaque apprenant doit apprendre à son propre rythme ;

petites étapes : l'apprenant doit avoir à chaque instant la juste quantité d'informations qu'il

peut gérer ;

validation : le programme doit être examiné par son application sur des exemples

sélectionnés par des individus.

Le béhaviorisme est donc à l'origine de l'introduction de l'informatique dans l'enseignement.

Néanmoins le modèle sur lequel il se fonde, exclusivement comportemental et rejetant l'étude

des représentations mentales, conduit à une théorie de l'apprentissage "simpliste"

17


essentiellement limitée au modèle stimulus-réponse. Si cette représentation est confortable

dans l'optique d'une introduction de la machine numérique, elle semble trop pauvre pour être

durable.

2.2.3 Le cognitivisme

Cette théorie naît en même temps que l'Intelligence Artificielle, en 1956. Elle est proposée par

Miller et Bruner [Bruner, 60], en réaction au béhaviorisme. L'apprentissage ne peut être limité

à un enregistrement conditionné, mais doit plutôt être envisagé comme nécessitant un

traitement complexe de l'information reçue. La mémoire possède une structure propre, qui

implique l'organisation de l'information et le recours à des stratégies pour gérer cette

organisation. Le cognitivisme se concentre alors sur l'étude des états mentaux, se divisant en

deux courants, le symbolisme puis le connexionnisme.

Le symbolisme postule que le cerveau fonctionne comme un ordinateur et, donc, que l'étude

de programmes informatiques symboliques pourra conduire à une meilleure compréhension

du fonctionnement du cerveau. Le traitement de l'information est modélisé comme un filtrage

des stimuli, puis une formalisation et une représentation mentale et, enfin, une computation

(déduction, induction, comparaison, etc.). Ce modèle reste néanmoins limité dans la mesure

où le traitement symbolique ne constitue qu'une partie de l'activité du cerveau.

A la fin des années 1980, le connexionnisme propose une autre interprétation du cognitivisme.

Le cerveau ne fonctionne pas sur le modèle d'un calcul logique sériel, mais plutôt sur le

modèle d'un calcul en réseau. Le concept émerge de l'activité d'un réseau d'unités de

traitement (les neurones) . Les deux modèles se révèlent, en définitif, complémentaires : le

symbolisme permettant d'appréhender les processus d'apprentissage à un niveau macro, et le

connexionnisme à un niveau micro.

3 Evolution de l’Enseignement Assisté par Ordinateur

Dès leur apparition, la vocation des systèmes d’Enseignement Assisté par Ordinateur (EAO)

est de faciliter et d’optimiser la transmission d'information tout en diminuant le coût financier

et humain de la formation. Ils ont pour objectif de donner à l’utilisateur un certain regard sur

un domaine particulier et de créer chez lui les dispositions nécessaires à la compréhension et à

l’assimilation des informations diffusées. Comme nous allons le voir, les techniques mises en

oeuvre pour satisfaire ces objectifs ont beaucoup évolué au fil du temps.

18


3.1 Didacticiels

Dans le courant des années 50, Skinner [Skinner, 1954] propose une révolution scientifique de

l'enseignement basée sur les résultats de recherches fondamentales et sur les lois de

l'apprentissage mises en évidence chez l'animal (rat, pigeon). Il considère qu'il est possible

d'enseigner n'importe quelle notion à un élève si on utilise la technique dite de l'enseignement

programmé. Le principe de cet enseignement repose sur des principes tels que, le découpage de la

matière à enseigner en petites unités et l'individualisation du rythme d'apprentissage. Cet

enseignement est réalisé à l'aide de machines à enseigner dont la sophistication technique variait

du simple manuel papier à des dispositifs relativement complexes.

A la même époque, d'autres tentatives d'applications ont consisté à proposer aux élèves des

exercices de consolidation des connaissances ou drill (révision de livrets, exercices

d'orthographe, etc.). Les enseignants et les parents ont été heureux d'être déchargés de la tâche

fastidieuse et répétitive que constitue ce type d'exercices ; quant aux élèves, ils ont pu

apprécier la grande patience de la machine à leur égard.

Dans les années soixante, une transposition de ces principes a permis de construire des

logiciels, au départ, relativement simples. Ce furent les premières tentatives d'Enseignement

Assisté par Ordinateur (ou EAO). Ils étaient souvent basés sur un même principe : des

scénarios définis dans des graphes imposant une succession figée d’écrans pour une

succession d’actions tous aussi figées. L’évolution de tels systèmes (fermés) est difficile et

coûteuse en temps. Pourtant, cette méthode est longtemps restée et est, encore, à la base de

nombreuses applications.

3.2 Systèmes Tutoriels Intelligents (STI)

L’étape suivante est l’apparition de l’EIAO (Enseignement Intelligemment Assisté par

Ordinateur, traduction de "Intelligent Computer Aided Instruction"). Ce domaine s'est

développé dès 1970 aux Etats-Unis, et depuis le début des années 80 en France à partir du

constat de certaines limites des systèmes d'EAO classiques. Il s'agissait de réaliser, en utilisant

des techniques d'intelligence artificielle, des systèmes plus souples, plus interactifs, s'adaptant

mieux à leurs utilisateurs.

Plusieurs approches ont été explorées. La décennie 80-90 a été marquée par celle des systèmes

tutoriels intelligents, fortement liée au développement des systèmes à base de connaissances en

intelligence artificielle. Une première expérimentation dans ce sens a été menée à l’aide d’un

19


système expert nommé GUIDON [Quéré et al., 1991] réalisé par W.J. Clancey à la fin des

années 70. L'idée initiale était simple : si on dispose d'un système de résolution de problèmes

de niveau expert, avec une base de connaissances explicites, on peut l'utiliser pour former des

étudiants, en lui ajoutant des modules adéquats pour assurer la transmission d'information et

de cette compétence du système vers l'étudiant.

Il s'agissait principalement de concevoir des systèmes d'apprentissage individualisé, fondés

sur des activités de résolution de problèmes, ces activités étant généralement considérées

comme complémentaires d'un enseignement du domaine effectué par ailleurs (cours magistral

par exemple, ou bien autre type d'environnement informatique). Dans un STI, la résolution

d'un problème proposé par le système ou par l'apprenant, peut, en principe, être effectuée, soit

par le système, avec certaines capacités d'explication, dans un mode "observation" pour

l'apprenant, soit par l'apprenant, dans un mode "action", avec un guidage et un contrôle plus

ou moins rapprochés du système. C'est le cas, par exemple, du système APLUSIX, dans le

domaine de la factorisation de polynômes aux niveaux collège et lycée, dont la première

version date de 1987 [Nicaud, 1987], et du système QUIZ, pour l'enseignement du bridge, de

J.M. Labat et M. Futtersack [Futtersack, 1990] [Labat, 1990].

On peut aussi citer TUTORIN (TUTOR = tuteur, IN = industriel, Intelligent et INSA de Lyon

lieu de sa conception) est un outil de pilotage de la formation correspondant au mode tutoré

mais avec des caractéristiques rétablissant une souplesse pédagogique indispensable. Ainsi la

formation sera personnalisée [Prévot, 1992] :

Elle respecte le rythme d’apprentissage de chaque apprenant ; celui-ci pourra, en effet,

interrompre et reprendre à tout moment sa session de formation ;

Elle adaptera en permanence le chemin d’apprentissage à la progression effective de

chacun grâce à un modèle représentant l’évolution des connaissances de l’apprenant.

Là encore, des applications industrielles voient le jour, parfois très complètes, comme le

développement du dispositif de formation CECIL1 sur les unités de cuisson en cimenterie [Prévot,

1992].

Le célèbre système SCHOLAR de Carbonell [Carbonell, 1970], relatif à la géographie de

l'Amérique du Sud, mérite également d’être mentionné. Dans ce système de "dialogue à

1 CECIL est le didacticiel cimentier issu de l’expérimentation en situation d’usage de TUTORIN, gestionnaire

d’apprentissage destiné à un public industriel, développé par le laboratoire GRACIMP (deveu ICTT).

20


initiative mixte", la connaissance, représentée dans des structures d'information, était utilisée,

non seulement pour être présentée, pour déterminer des questions à poser à l'apprenant et pour

vérifier ses réponses, mais aussi pour répondre à des questions de ce dernier, non explicitement

prévues à la conception du système, et ce en "langage naturel" (anglais limité à des phrases

simples). Plus précisément, Carbonell avait représenté des objets et concepts géographiques dans

une structure globale organisée sous forme de réseaux sémantiques (réseaux d'entités reliées entre

elles par des relations). Les réseaux sémantiques étaient vus comme des modèles de représentation

et de mémorisation de connaissances utilisées par les humains. Carbonell avait, aussi, doté

SCHOLAR de capacités embryonnaires de modélisation de l'apprenant, plus précisément d'un

mécanisme d'évaluation des connaissances de celui-ci, sous la forme de valeurs attachées aux

noeuds du réseau. Outre le caractère attractif d'un tel système de dialogue pour l'apprenant, qui

pouvait prendre l'initiative de poser des questions, Carbonell pensait qu'une telle approche était,

aussi, plus attrayante pour les enseignants impliqués dans la conception du système. En effet, au

lieu d'avoir à découper la connaissance en items à intégrer précisément dans des scénarios

séquentiels, comme c'était le cas en EAO classique, ils avaient à représenter les connaissances du

domaine dans le cadre d'une structure conceptuelle globale et à définir des stratégies tutorielles, en

terme de modes de parcours de cette structure, visant à permettre l'acquisition par l'élève de la

connaissance ainsi représentée. On trouve dans ces travaux précurseurs et dans ceux qui ont suivi

(dans la décennie 70) les idées fondamentales de l'EIAO, à savoir :

une représentation explicite des connaissances du domaine et des mécanismes de

raisonnement, qui dotent le système de la capacité de répondre à des questions, de

résoudre des exercices dont la solution n'a pas été explicitement prévue et dont l'énoncé

peut être proposé par l'apprenant ;

un processus de modélisation de l'apprenant, visant à disposer explicitement

d'informations telles que son degré de maîtrise des connaissances du domaine : l'objectif

général étant de permettre une adaptation dynamique et individualisée du système à son

interlocuteur ;

l'explicitation de stratégies pédagogiques, pour permettre au système d'engendrer

dynamiquement ses interventions en fonction de la situation, d'objectifs pédagogiques et

du modèle de l'apprenant ;

la recherche de capacités de communication souples et variées, avec des possibilités

d'intervention et de prise d'initiative de l'apprenant.

Ces idées fondamentales servent de base à l'architecture générale proposée classiquement

pour un STI : le module "représentation du domaine" (appelé initialement "module expert"),

21


le module "modèle de l'élève", le module tutoriel (ou "pédagogue") et le module d'interface,

ce dernier étant plus ou moins distingué du module tutoriel selon les systèmes. La conception

de chacun de ces modules, avec la précision de leurs fonctionnalités et de leurs liens, a posé

un certain nombre de problèmes, de même que leur intégration dans une architecture

informatique adaptée, abordée parfois en termes de systèmes multi-agents. Ce modèle a, donc,

donné lieu à des travaux de recherche divers. On trouvera dans l'ouvrage de E. Wenger

[Wenger, 1987] une présentation détaillée des travaux anglophones antérieurs à 1987 et des

considérations générales dont l'intérêt dépasse largement cette date. Toutes ces recherches

justifient l'adverbe "intelligemment", ajouté au sigle EAO, à la fois en terme d'intelligence du

système et en terme de problématiques et de techniques relevant de l'intelligence artificielle.

Néanmoins, lorsque l'on s'attache à regarder l'utilisabilité des systèmes développés, on voit

rapidement que les résultats attendus initialement n'ont pas été atteints. Ce manque de

résultats s'est traduit par l’apparition d’une autre appellation pour le sigle EIAO, développé en

"Environnements Interactifs d'Apprentissage avec Ordinateur", correspondant à l'appellation

en langue anglaise "Interactive Learning Environments" et mettent fortement en évidence le

caractère pluridisciplinaire de ce domaine de recherche qui s'est fortement confirmé ces

dernières années dans les communautés nationales et internationales.

3.3 Environnements Interactifs d’Apprentissage, jeux d’entreprise et micro-

monde

C'est au cours de la décennie 80-90 que s'est développé l'usage des micro-ordinateurs et des

stations de travail multimédia, avec une évolution rapide des matériels, des logiciels et des

interfaces homme-machine. Tous ces éléments ont permis de développer une véritable

interactivité système-utilisateur. On est alors passé de l'idée de systèmes de résolution de

problèmes, où les échanges avec l'utilisateur se limitaient à la saisie des données et à la

fourniture des résultats, à celle de systèmes interactifs d'aide à la résolution de problèmes,

d'aide à la décision, ou d'aide au pilotage, avec une communication plus intense tout au long

du processus.

Les EIAH [Bruillard, 1997] visent d'autres objectifs en terme de situations et de formes

d'activités proposées aux apprenants, le point commun étant des capacités d'interactivité

intentionnellement destinées à favoriser des apprentissages de l'utilisateur, dans un cadre

d'utilisation relativement autonome. Par exemple, le système SIAM de J. Courtois [Courtois,

1990], système d'assistance à des activités de travaux pratiques de physique, aide un étudiant à

22


comprendre pourquoi le montage qu'il a réalisé ne se comporte pas comme prévu (situation

indirecte de résolution de problèmes de diagnostic). D'autres systèmes comportent un module

important de simulation de dispositifs techniques, sur lequel sont basées des activités de

formation, dans des domaines de sciences expérimentales ou en formation professionnelle par

exemple.

Les simulateurs pédagogiques, tels que APLUSIX [Nicaud, 1994], permettent à l'apprenant

d'agir et de voir les conséquences de son action. Cette réactivité permet à l'autonomie d'être

profitable en ancrant l'action de l'apprenant dans une réalité à laquelle il peut se confronter et

en lui fixant un objectif de travail sanctionné par une modification de cette réalité. La

communication est le prolongement de la réactivité, elle peut-être considérée du point de vue

homme-machine, mais également, depuis la démocratisation des réseaux informatiques, du

point de vue homme-homme (médiatisé via la machine). La communication homme-machine

dans les EIAH est portée par les interfaces graphiques plutôt que par des interfaces en langues

naturelles (limitées par l'interprétation hasardeuse de la machine). La difficulté de concevoir

la communication via une interface graphique réside dans l'opposition entre des interfaces

puissantes, en terme d'expressivité mais complexes à manipuler, et des interfaces simples,

mais permettant peu d'interaction [Balacheff, 1997].

Une des évolutions actuelles des EIAH est la structuration des échanges homme-homme via la

communication en réseau. Les EIAH intègrent, ainsi, des notions telles que l'apprentissage

coopératif entre apprenants ou l'assistance à distance par un tuteur.

Une approche connexe se base sur des micromondes ou sur des environnements d'exploration,

de découverte plus ou moins guidée. Par exemple, l'environnement LOGO [Papert, 1980],

considéré comme le premier prototype de micromonde, a largement été expérimenté dans les

années 80 dans des contextes scolaires (niveau primaire ou collège). L'objectif pédagogique

annoncé était de développer des capacités de découverte, en proposant aux élèves un dispositif

mobile matériel ou abstrait (tortue ou écran graphique) réagissant à des commandes formulées au

moyen d'un programme en langage LOGO. De nombreuses études et d'expérimentations ont été

menées pour préciser des situations d'usage et analyser les apprentissages résultant, effectivement,

de telles activités, reprises et étendues à d'autres dispositifs dans le champ de la robotique

pédagogique. Un autre exemple de micromonde réactif est le système CABRI-Géomètre

(www.cabri.net), cahier de brouillon en géométrie, qui permet, via l'utilisation d'un ensemble de

commandes symboliques et d'opérations de manipulation directe, de construire une figure

géométrique, puis de la déformer en maintenant les relations déclarées entre ses éléments (un

23


point déclaré sur une droite reste sur la droite, le point milieu d'un segment reste au milieu du

segment si ses extrémités se déplacent). On conçoit aisément l'intérêt d'un tel environnement pour

l'étude de figures, de propriétés géométriques et la formulation de conjectures, intérêt d'ailleurs

attesté par les nombreuses expérimentations de ce système. De même, de nombreux modules de

simulation de phénomènes ou de dispositifs peuvent être employés dans des situations de

formation, tout en n'ayant que des capacités réactives : l'apprenant fixe des valeurs de paramètres

et peut observer le comportement résultant du modèle simulé. Les principales propriétés des

micro-mondes sont l'autonomie, la réactivité et la communication. L'accès à une certaine

autonomie est une hypothèse forte des EIAH car l'apprenant doit pouvoir être acteur (et non

spectateur) de sa formation. Ainsi les micromondes, tels que LOGO ou Cabri-Géomètre, offrent

un environnement permettant à l'apprenant de créer, d'être auteur mais l'autonomie qui lui est

proposée, pour être efficace d'un point de vue de la formation, doit être associée à un contrôle de

l'activité. Ce contrôle se manifeste dans les EIAH sous la forme de réactions formulées par le

programme en fonction des actions de l'apprenant, telles que l'explication des erreurs, le guidage,

voire la perturbation [Piché et al., 1998 ]. Les micromondes comme LOGO et Cabri sont des

logiciels éducatifs dénués de toute connaissance, mais peuplés d’éléments avec lesquels

l’apprenant interagit. La connaissance n’est plus déductive mais inductive.

Il convient alors de préciser les limites des micromondes. Ainsi, certains de ces

environnements sont simplement réactifs, c'est-à-dire qu'ils ne font qu'exécuter des

commandes de leur utilisateur, sans effectuer de contrôle de celui-ci, ni d'intervention

tutorielle et ont donc un rôle pédagogique moins évident. Ils doivent alors être utilisés sous le

contrôle d'un enseignant qui est chargé d'assurer la pédagogie de l'utilisation. Ceci ne signifie

pas qu'ils ne peuvent pas être utilisés dans un contexte d’autoformation, et que l'on ne peut

pas apprendre en les utilisant.

Les jeux d’entreprise mettent des sous-groupes d’apprenants, en concurrence dans un univers

multimédia interactif. L’intérêt de ce dernier point est évident : les apprenants suffisamment

pris, voire passionnés, par l’enjeu (véritable "leurre") franchissent sans douleur et sans

véritablement en prendre conscience, les étapes cognitives ou conceptuelles nécessaires pour

avancer dans le jeu. Les objectifs des apprenants (gagner, relever un défi, …) sont ainsi

différents de ceux du formateur qui lui veut faire comprendre et maîtriser, en situation

d’action, des notions, des règles, des concepts...

La modélisation et la structuration (architecture) du jeu s'appuient ici sur l'identification de

places conceptuelles (étapes pédagogiques de la trajectoire de formation) et leur

24


séquencement possible pour assurer une construction progressive des connaissances et savoir-

faire (individuels ou collectifs). Ceci impose un travail important sur le découpage et la durée

du jeu [Tarpin-Bernard et al., 2000]. Cette phase de conception informatique ne peut se faire

indépendamment du rôle que jouera l'enseignant lors de l'utilisation du jeu. Véritable

accompagnateur d'un processus de développement de compétences, il veille au maintien d’une

certaine synchronisation entre les apprenants et leur propose à travers des débriefings réguliers

(toutes les 20 à 30 minutes) une analyse critique comparée (partage) de l’expérience vécue dans le

but de la transformer en savoir positif et durable. Par exemple, Réactik Multimédia2 (Réactik-

MM) est un jeu d’entreprise multimédia reconçu à partir de Réactik, un produit CIPE (Centre

International de la Pédagogie d’Entreprise), et développé en multimédia sous la responsabilité

de notre équipe de recherche. Lors du déroulement de ce jeu, quatre groupes, chacun composé

de trois étudiants. Ils découvrent, mettent en situation et s’approprient une douzaine de

concepts liés à la gestion des flux et des stocks dans les entreprises. Employé chaque année

pour la formation initiale des élèves-ingénieurs de l’INSA, Réactik-MM est également

utilisable dans le cadre de la formation continue. Le jeu enchaîne une douzaine de séquences

pédagogiques interactives. Chaque séquence présente et illustre un concept, puis le scénarise

en mettant les apprenants en situation de décision pour progresser dans l'amélioration des

performances de leur entreprise : 4 entreprises, de production de bagages concurrents, essaient

d’accéder aux marchés de 12 pays (chacun requérant des conditions d’accès différentes).

L'animateur supervise la formation qui se déroule, selon le niveau des étudiants, sur deux ou

trois séances de 4 heures. Les étudiants enchaînent des phases de briefing où l’animateur

explique sommairement la tâche qui les attend, des phases d’interaction avec le logiciel (de 15

mn à 1h chacune) et des phases de débriefing (de 15 à 30 mn chacune), véritables séquences

de "partage" et de sédimentation de la connaissances, où l’animateur fait un retour avec les

étudiants sur les concepts abordés en suscitant tour à tour réflexions et questions. Ces séances

de débriefing peuvent se déroulées à distance en fonction de l'éloignement des groupes

d'apprenants et des outils disponibles. Une dizaine de jeux d'entreprises ont, depuis, été

développées et expérimentées selon les mêmes principes.

3.4 Organisation de la formation : LMS3 et Hypermédias pédagogiques

Ces dernières années ont vu l’évolution la plus profonde dans la conception de systèmes d’EIAH,

2 Réactik Multimédia est une marque déposée CIPE – Département GPR de l’INSA de Lyon

3 LMS : Learning Management System. 25


avec la généralisation de l'utilisation d'Internet et l’émergence de nouveaux systèmes basés sur le

web. Avec le web, la formation à distance se reconfigure pour proposer des offres de formation en

ligne. Afin d'aider à la mise en place de ces sites Web de formation, de nombreuses recherches se

sont orientées vers la réalisation de plates-formes de formation en ligne [Balpe et al., 1996]

[Barrett, 1989] [Guégot et al., 1998]. Elles proposent des solutions permettant de mettre en place

des serveurs de formation, afin de construire des sites Web sans avoir à développer les fonctions

dynamiques qui leurs sont associées. Une plate-forme offre globalement les trois principaux

services suivants : la possibilité de mettre à disposition des contenus pour les utilisateurs via un

navigateur Web (pour consultation directe en HTML ou téléchargement sur le poste client de

formats imprimables), la possibilité pour les apprenants et tuteurs d'accéder aux différents services

applicatifs correspondant à des fonctions classiques de communication d'Internet (telles que le

mail, le forum, le chat, voire la vidéo-conférence) et la possibilité de gérer la formation du point

de vue logistique (inscriptions, planning, regroupement, etc.). De très nombreuses plates-formes

de téléformation ont vu le jour, mais très peu ont réellement été, massivement, utilisées. Quelques

études comparatives tentent de mettre en valeur les spécificités et les différences entre les

solutions existant actuellement sur le marché, telles que l'étude menée par l'association le Préau

[Preau].

Les plates-formes se caractérisent par la facilité qu'elles apportent pour organiser la diffusion

de support numérique, le recours à des systèmes 100% Web allégeant considérablement

l'organisation matérielle des postes clients. A ce titre, elles présentent une solution efficace

pour la gestion de formations et la distribution de l'information.

Mais, jusqu’à présent, elles se caractérisent également par l'absence d'une ingénierie

pédagogique qui permettrait de faire le lien entre les contenus et la formation des apprenants,

mais aussi entre la distribution et la production, ...

Selon nous, les principales fonctionnalités demandées à un environnement de télé-

enseignement sont les suivantes :

capitalisation et fédèration des activités pédagogiques dont il assure la gestion et la

diffusion. Pour cela, il est régulièrement alimenté par les enseignants/auteurs qui créent,

déposent et font évoluer leurs ressources pédagogiques en ayant une vue panoramique de

l'ensemble des enseignements et connaissances contenues (meilleure intégration et

coordination) ;

diffusion de l’information la plus pertinente (celle qui correspond à ses caractéristiques et

ses besoins prioritaires) pour l’utilisateur. En effet, ce dernier doit pouvoir faire le tri dans

26


une grande masse d’informations (parfois non vérifiée) pour ne retirer que celle qui

l’intéresse ;

interaction (de son contenu) afin de favoriser certains modes de diffusion, de navigation et

de recherche, déterminés à partir des profils utilisateurs. Il offre ainsi la possibilité à tous

les utilisateurs de participer à la structuration du contenu et de fournir des outils de

visualisation/représentation des connaissances/savoirs qu’il contient ;

auto-adaptation aux besoins des apprenants identifiés et regroupés grâce à différents

profils (profils d’intérêts ou d’objectifs, de niveau de connaissances / compétences); il est

personnalisable ;

complémentarité vis-à-vis d'autres supports : nous pensons que l'avenir des supports

d'information et de formation doit être pensé en terme de complémentarité et non de

substitution ;

la pluralité : plusieurs modes pédagogiques liés à des situations d'apprentissage (télé-

projet, téléTP, classes virtuelle, …) devant cohabiter pour répondre aux besoins de la

formation.

La plupart des systèmes envisagés actuellement se basent ou font l'hypothèse que la majeure

partie du contenu pédagogique est constituée d’hypertexte ou d'hypermédia. Les hypermédias ont

été largement utilisés pour des applications pédagogiques, en particulier, parce que leur parcours

non linéaire favorise une approche constructiviste. La manipulation de l'hypertexte suppose, en

effet, une lecture active, analytique et la mise en oeuvre de procédés, tels que la comparaison ou la

synthèse, intéressants dans une perspective d'apprentissage construit par l'apprenant plutôt que

dicté par l'enseignant. On peut, donc, classer dans la catégorie des environnements réactifs les

systèmes hypertextes ou hypermédias, qui répondent à des demandes d'accès de leur utilisateur à

telle ou telle partie des informations enregistrées [Vétois, 1993] [Bruillard et al., 1994]. Ces

divers systèmes d'exploration libre ont connu une certaine vogue, avec des conceptions de

l'apprentissage basées sur la métaphore du "libre-service", où l'apprenant est censé prendre

lui-même ce dont il a besoin. Des expérimentations ont permis de constater que de tels

environnements réactifs supposent, si un minimum d'efficacité et de contrôles des

apprentissages est souhaité, soit une utilisation fortement intégrée à un dispositif de formation

externe et contrôlée par un enseignant humain, par exemple en classe ou dans des situations

de type travaux pratiques, soit une certaine capacité de l'utilisateur à gérer lui-même son

apprentissage. Depuis plusieurs années d'ailleurs, des projets ont pour objectif de compléter

de tels systèmes avec des modules assurant des tâches de guidage tutoriel et de contrôle des

activités de l'apprenant, pour en faire des véritables EIAO. Mais les recherches ont montré

27


que l'hypertextualité s'accompagne également d'une désorientation du lecteur, lorsque celui-ci

n'a pas les compétences nécessaires pour reconstruire le sens morcelé, ou que la conception de

l'hypermédia engendre une surcharge cognitive par le trop grand nombre de possibilités

offertes. La conception des hypertextes est, donc, un travail complexe qui implique une

modélisation ad hoc des nœuds d'information et l'adjonction de stratégies pour guider la

lecture de l'utilisateur [Horn, 1989]. Ainsi, une catégorie particulière d'hypermédias, dits

adaptatifs, associe un modèle de l'information et de l'utilisateur, afin de construire

dynamiquement le parcours en fonction de l'utilisateur et tenter ainsi de lui offrir ce qui

correspondant le mieux à ses besoins [Brusilovsky, 1996]. Nous détaillerons ce type de

systèmes et les modèles sous-jacents dans le chapitre suivant puisqu'une grosse partie de notre

travail concerne cette technologie.

Il n'est pas question de dire que les EIAO sont la seule voie acceptable; on peut penser au

contraire que, selon les domaines, les types d'apprentissage, les types d'apprenants et les

situations de formation visées, il y a des réponses multiples, et qu'il est encore nécessaire

d'apporter des contributions à ces différents systèmes d'enseignements assistés par ordinateur.

4 Vers une ingénierie pédagogique

4.1 Médiatisation de l'enseignement

La montée en puissance combinée des besoins de formation plus autonomes et des supports

permettant cette autonomie conduisent à réactualiser les théories de Piaget et à considérer une

formation centrée sur l'apprenant plutôt que sur l'enseignant. On voit ainsi le glissement

progressif d'une situation d'enseignement à une situation d'apprentissage. Par ce glissement, le

support numérique prend de fait une place importante grâce à la possibilité qu'il apporte dans

la mise en œuvre des dispositifs. Le support numérique se pose, donc, comme un élément

d'une ingénierie pédagogique et nous conduit à nous demander dans quelle mesure cette

ingénierie pédagogique peut-être instrumentée ?

La tendance logique de la formation professionnelle est le recours à des dispositifs hybrides

de formation à distance couplés à du présentiel [Gil, 2000] afin de mettre à profit leurs

avantages respectifs.

Dans un dispositif classique, l'enseignement s'appuie sur des supports mises à disposition de

l'apprenant. Qu'il s'agisse d'un polycopié, d'un jeu de diapositives ou d'un cd-rom, le support

ainsi introduit permet à l'apprenant de reporter une partie de son apprentissage sur la

28


consultation autonome de celui-ci.

Entre les deux, la formation tutorée en présentiel est basée sur un travail autonome de

l'apprenant sur un support généralement multimédia. L'enseignant (devenu tuteur) remplit le

rôle de régulateur, de guidage et de reformulation, mais non plus directement d'exposition.

La formation ouverte à distance consiste à laisser à l'apprenant le soin de gérer le lieu et le

temps de son apprentissage, en lui fournissant les supports ad hoc, un tutorat à distance et des

regroupements en présentiel pour répondre aux questions que le support ne permet pas de

résoudre, et un suivi pédagogique permettant d'assurer le guidage et le contrôle de

l'apprentissage.

On voit de nouveau ici qu'il est possible de caractériser les dispositifs de formation en

fonction de paramètres tels que la distance/présence ou le synchrone/asynchrone auxquels

s’ajoute la dimension collectif/individuel. Néanmoins, nous ne pensons pas qu'il existe dans

l'absolu des dispositifs meilleurs que d'autres, mais plutôt des dispositifs différents pour

répondre à des besoins pédagogiques et des contraintes organisationnelles différentes.

4.2 Numériser les activités pédagogiques

La technologie numérique n'est pas en soi une innovation pédagogique, mais elle rend

possible l'innovation pédagogique par les nouvelles fonctionnalités qu'elle apporte [Linard,

1996]. Il est, donc, important de concevoir des activités pédagogiques en adéquation avec les

caractéristiques de ces nouveaux supports numériques. Ne pouvant numériser la pédagogie

propre à chaque enseignant, la question se pose de savoir s'il est possible d'inscrire sur le

support le mode opératoire de la pédagogie, à savoir son processus de mise en oeuvre

[Bachimont, 1996]. En effet, si comme nous l'avons vu, nous admettons qu'une partie de la

pédagogie consiste à donner à l'apprenant un cadre pour gérer son processus d'apprentissage

[Boullier, 2000] et si l'on prend comme hypothèse supplémentaire, qu'un processus

d’apprentissage peut-être vu comme une succession d'actes pédagogiques discrets [Ghitalla et

al., 2001], alors, on voit qu'il devient possible de représenter de telles activités sur un support

numérique.

Pour aller dans ce sens, dans son modèle documentaire Crozat [Crozat et al., 2002] propose

une inscription de l'information fondée sur une couche sémiotique (les documents) et sur une

couche de contrôle (les modalités de transformation de ces documents). L'apprentissage à

travers un support numérique ainsi conçu, repose donc, d'une part, sur le calcul qui permet la

29


programmation du processus pédagogique et, d'autre part, sur l'interprétation qui permet

l'accès au sens. Nous pensons, alors, qu'il est insuffisant de se limiter à la question de la

production des documents, mais qu'il faut intégrer la question de la production de structure de

contrôle de ces documents et des services utiles pour l’enseignant / tuteur.

Le problème réside, alors, dans le respect de l'intentionnalité pédagogique. C'est le processus

pédagogique, en tant que scénario conçu par l'enseignant, qui définit les modalités de

manipulation des documents par l'apprenant. Par conséquent le recours à une modélisation des

supports et services pédagogiques est nécessaire pour rendre efficace la manipulation des

documents et des services produits ou mis à disposition.

La question posée est celle de proposer un modèle permettant de produire et de manipuler des

documents contenant des connaissances. L'enjeu est, donc, à la fois technologique et

méthodologique, afin de trouver des mécanismes de programmation et des approches de

modélisation pour inscrire le modèle pédagogique au sein du dispositif technique. Il faut, de

plus, veiller à ne pas prendre en compte uniquement le développement technologique mais de

réfléchir aux modèles pédagogiques sous-jacents.

4.3 Numériser les enseignants ?

La question qui se pose naturellement lorsque l'on cherche à introduire l'informatique dans

l'enseignement est celle de la place de l'enseignant. On pourrait, en effet, imaginer, à plus

forte raison sur un support dynamique, que le rôle de l'enseignant soit modélisé au sein du

système, et ainsi que la machine prenne la place traditionnelle de l'enseignant.

Pour répondre à cette question, il faudrait se demander quel est exactement ce rôle rempli par

l'enseignant et tenter de voir si la machine est capable de le remplir. Sans toutefois procéder à

cet exercice, on pourra admettre que la fonction d'enseignement relève d'une complexité

importante [Clergue, 1997], et, qu'à ce titre, elle ne peut être réduite à une théorie formelle

représentable sous la forme d'un programme numérique. Notre opinion est confirmée par

Linard [Linard, 1996] :

"Il nous semble que la médiation technique qui vise à instrumenter des opérations par des

outils ne peut ni remplacer ni garantir la médiation humaine (qui vise à aménager une

conciliation en vue d'une décision motivée entre points de vues plus ou moins antagonistes).

Ce qui ne l'empêche pas, si on sait l'exploiter, d'enrichir de manière considérable l'exercice

de la pensée naturelle en mettant au clair certains de ses mécanismes".

30


Une réflexion scientifique centrée sur l'information et l'innovation peut avoir tendance à

masquer la complexité de la relation éducative et du rôle de l'enseignant. Mais, apprendre ne

peut se résumer à la recherche et à l'assimilation de l'information, comme tente parfois de

nous le laisser penser une certaine vision techno-centrée de l'EAO [Alava, 2000].

L’approche suivie classiquement, lorsque les acteurs de l’enseignement sont confrontés aux

technologies d’enseignement médiatisé, consiste à transformer complètement les cours

traditionnels existants en produits multimédias très élaborés [Gyselinck et al., 1998]. Le

modèle sous-jacent à cette idée de transformation est celui du roman transformé par son

lecteur en images. Or, notre notion générale d’image est fortement influencée par celle d' «

image animée » pour le cinéma, la vidéo, etc. Nous supposons, ensuite, que ces images sont

assemblées en scènes par l’intermédiaire d’un scénario et que c’est pour cette raison que le

lecteur comprend le livre. Est-ce une bonne raison pour que nous scénarisions les cours de

l’enseignant ? Au cinéma, on réalise ce que nous croyons que le lecteur fait dans sa tête.

Ensuite que ce passe-t-il pour le spectateur ? Va-t-il absorber le spectacle comme un seau

vide, ou va-t-il transformer à nouveau ce qu’il perçoit ? On sait bien que le spectateur

transforme tout spectacle. Pouvons nous être certains que cette deuxième transformation va

permettre de retrouver le texte original ? Nous n’en savons rien. Mais, si nous prenons comme

modèle de transformation de cours celui de la scénarisation des films alors l’enseignant perdra

son rôle : on utilisera plutôt des scénaristes, des didacticiens, des tuteurs au risque de produire

des supports fermés, peu évolutifs / statiques, sans personnalité puisque consensuels car étant

l'œuvre d’un groupe.

Or, l’enseignant n’est-il pas un élément singulier et nécessaire de l’enseignement ? Qu’est-ce

qu’enseigner ? Est-ce déverser un contenu dans un apprenant figuré comme vide, ou

transformer l’état actuel de l’apprenant ? Qu’est-ce que cette transformation vise ?

Si l’on fait l’hypothèse de la valeur intrinsèque de l’enseignant, alors on admet qu’enseigner,

l’action de l’enseignement a une valeur propre qu’il est nécessaire de conserver même lorsque

l’on utilise des outils électroniques.

Pour nous, l’informatique doit être l’outil qui permet à l’enseignant d’adapter, de restructurer

ses matériaux pédagogiques. Il s’agit donc de réaliser à travers l’enseignement médiatisé :

le partage des ressources pédagogiques et l'interaction avec les usagers ;

la maîtrise des contenus ;

autonomie des enseignants ;

31


l’évolutivité / malléabilité des contenus, valeurs existentielles, aspects qui forment la

valeur propre de l’enseignement.

Nous changeons le modèle classique de l’enseignement médiatisé orienté par l’attention

première portée aux modèles d’apprentissage en nous intéressant d’abord aux enseignants. Ce

choix conditionne les modèles qui ont présidé à la naissance de notre système, et les

problèmes qu’ils représentent :

Modèle d’organisation des contenus pédagogiques, des formes pédagogiques et des objets

pédagogiques, différenciation des parcours pédagogiques et des représentations

• Différenciation des objectifs de formation de la compétence dans un domaine de

savoirs ;

• Modélisation des processus d’apprentissage à partir de modèles psychologiques ou

neuropsychologiques ;

• Problème de la fabrication des contenus, des formes et des objets pédagogiques ;

définition de ce qu’est l’unité de base permettant la construction de contenus, et de

leurs formes ;

• Problème de la construction d’objectifs de formation et de leur traduction en

parcours ;

• Problème de la mesure du gain de l’apprenant, de son adéquation avec les

objectifs de formation donc de la compétence acquise dans un domaine de savoirs

particulier.

Modèle des acteurs et de leurs rôles :

• Définition des rôles joués par les acteurs (formateur, apprenant, …), définir la

fonction de ces rôles dans la création, le fonctionnement et l’évolution de notre

modèle ;

• Modélisation des liens entre les acteurs, entre les rôles, entre les fonctions ;

4.4 Numériser les relations pédagogiques

Cette distinction entre la médiatisation du contenu et celle des relations pédagogiques entraîne

deux genres de situations de multimédia. D'une part nous avons des situations de multimédia

qui utilisent seulement des contenus médiatisés (ou du trafic unidirectionnel) et, d'autre part,

nous avons des situations de multimédia qui combinent la numérisation du contenu avec des

situations de médiatisation des relations pédagogiques entre les individus.

Ce genre de considérations nous permet de distinguer différents niveaux dans les

stratégiespédagogiques à employer. Un contenu peut être constitué par un ou plusieurs

32


médias. La relation pédagogique peut prendre la forme d'une non-médiatisation (situation de

tutoriel), d'une médiatisation simple (enseignement par correspondance) ou d'une situation de

multimédia combinant le tutoriel avec des apprenants à distance en utilisant la communication

assistée par ordinateur (intrinsèquement multimédia dans le caractère et interactif par nature).

L'interactivité entre les étudiants et les formateurs, en dépit de leur séparation physique

intrinsèque, peut être assurée par différents moyens technologiques, son résultat net étant une

efficacité augmentée de l'apprentissage.

À partir de quoi l’enseignant, qui restructure ses cours, travaille-t-il ? Le béhaviorisme, sous

toutes ses formes, a privilégié comme matière pédagogique de base l’élément de

connaissance, que celui-ci permette de reconstruire toute la connaissance d’un domaine ou

qu’il soit le support d’une découverte de cette connaissance.

L’examen des cours présentiels montre que l’enseignant vise moins à transmettre la

connaissance d’un domaine qu’à produire un certain type de connaisseur. Plutôt clone de lui

même, le formateur fait des hypothèses plus ou moins réalistes et justes sur l’état cognitif

actuel de l’apprenant et mesure son écart avec le modèle du connaisseur qu’il veut obtenir.

C’est alors qu’il produit son cours et le modifie. Les éléments qu’il utilise pour fabriquer son

cours ne correspondent pas à un état granulaire de la connaissance d’un domaine mais sont les

pièces qui, par empilage, lui permettent de réaliser des objets pédagogiques qui seront,

hypothèse de l’enseignant, efficaces. Ces objets pédagogiques ne sont pas, ni pour

l’enseignant, ni pour l’apprenant, de la connaissance : ils sont de l’information et des outils.

On observe que l’enseignant utilise une sorte de système de lois pour découper sa

connaissance en éléments d’informations. Ce système de lois, ou de règles, n’a de sens que

par rapport à l’objectif de l’enseignant.

Lorsque l’enseignant adapte son enseignement présentiel de manière diachronique, il relie les

informations qu’il utilise à des concepts généraux ou universels (métaphores). Ainsi,

l’enseignant parlera de "réseau routier" pour faire comprendre à un apprenant ce qu’est un

réseau informatique. L’apprenant est ensuite informé des particularités du concept local

(propre au domaine de connaissance) qui le distinguent du concept plus général. Un

enseignant doit pouvoir montrer à travers l’outil informatique le lien qui existe entre les

concepts utilisés, spécifiques au domaine, et les concepts universels qui doivent être visibles

afin d’accrocher l’apprenant. Tout ce que l’enseignant fait naturellement en présentiel doit

pouvoir être supporté par notre système informatique.

33


Par ailleurs, l’enseignement en présentiel fait croire que dans toute situation pédagogique il

n’y a que deux acteurs dont les rôles sont tranchés. Or, l’on constate, par exemple, que

l’enseignant est enseigné par l’apprenant lorsque celui-ci lui fait part de ses connaissances a

priori, tandis que l’apprenant devient enseignant en faisant naître chez son enseignant de la

connaissance à son égard, qu’elle soit psychologique (style d’apprentissage) ou cognitive

(stratégie d’apprentissage).

On déduit de ces observations sur l’enseignement en présentiel, que l’apprenant et

l’enseignant ne peuvent fonctionner de manière constructive dans la médiatisation que s’ils

trouvent, en lui, les outils pour tenir différents rôles, pour mettre en œuvre différentes

fonctions.

5 La normalisation de l’enseignement à distance

La normalisation de l’enseignement à distance est un phénomène en émergence qui s'inscrit

au croisement des nouvelles possibilités éducatives qu'offrent l'Internet et les TIC. Autrement

dit, pour bonifier et renouveler l'acte pédagogique à l'aide d'un arsenal technologique de plus

en plus performant et pour favoriser l'accessibilité la plus large possible "au meilleur" du

monde de l'éducation, on s'active aujourd'hui à vérifier les descriptifs des objets pédagogiques

manipulés et la façon dont ils communiquent. Cette normalisation est motivée par le besoin

de cohérence et d'uniformité des ressources pédagogiques.

5.1 Des enjeux majeurs

Jusqu’à récemment les outils, les technologies et les produits destinés à la formation sur

Internet étaient surtout conçus et développés selon une approche propriétaire ou sur une base

individuelle par les différents fournisseurs de produits ou logiciels, par les créateurs de

matériel pédagogique et les institutions éducatives engagées dans l’enseignement à distance.

On parle d’approche propriétaire pour qualifier ce mode de production où chacun reste maître

de son développement. En effet, dans cette approche, chaque logiciel ou chaque produit

développé se veut autonome et fonctionne en quelque sorte en vase clos, c'est-à-dire que son

utilisation par un nouvel utilisateur, son exploitation ou, encore, son intégration dans un

environnement d’apprentissage numérisé dans un autre contexte (plateforme, système

d'exploitation, LMS, intranet pédagogique, …) différent suppose une adaptation souvent

gourmande en termes de temps et d'efforts.

Aujourd’hui, la volonté de réaliser des économies d’échelle incite le monde des technologies

34


éducatives à adopter une approche plus globale, d'une part, pour réduire la lourdeur

d'adaptation et de mise à niveau du matériel pédagogique, d'autre part, pour augmenter

l'efficacité du repérage et des échanges des ressources dédiées à l’enseignement à distance.

Or, des solutions globales ne peuvent exister sans le recours à des façons de faire communes,

comme des normes et des standards de fonctionnement. Que l'on songe, par exemple, au

langage HTML ou encore les protocoles IP, TCP et HTTP qui sont autant de normes adoptées

en même temps que l’Internet.

Afin de traiter ce problème, de nombreuses organisations ont cherché à mettre au point un

système de description de tout document pédagogique numérique à l'aide d'un ensemble de

méta-données (des données décrivant des données). Afin que celles-ci soient réellement

efficaces, il est nécessaire qu'elles soient standardisées et ainsi partagées par tous, dans un

souci de communication entre machines et entre humains.

Les normes et les standards qui émergent aujourd'hui pour l’enseignement à distance ne

cherchent nullement à uniformiser les approches pédagogiques ou, encore, le génie créatif

que génèrent les relations humaines qui sont au cœur de l'acte pédagogique. Ils visent au

contraire à normaliser la mécanique qui régit l'utilisation de l'arsenal technologique afin de

préserver, justement, la richesse humaine de ce processus hautement personnel et créatif

qu'est l'acte pédagogique.

Les objectifs de cette normalisation se résument en cinq points [Simard, 2002] :

Accessibilité : facilité la recherche, l’identification, l’accès et les livraisons de contenus et

de composants de la formation en ligne de façon distribuée ;

Interopérabilité : pouvoir utiliser des contenus et de composants développés par une

organisation sur une plat-forme donnée par d’autres organisations sur d’autres plates-

formes ;

Ré-utilisabilité : la réutilisation des contenus et composants à différentes fins, dans

différentes applications, dans différents produits, dans différents contextes et via différents

modes d’accès ;

Durabilité : assurer une pérennité aux contenus et composants au delà des changements

technologiques sans avoir à les reconcevoir ou les développer ;

Adaptabilité : pouvoir faire du sur mesure à partir des contenus et des composants

existants (adaptation spécifique aux besoins pédagogiques).

Afin de bien situer le processus de constitution de ces standards, nous présentons de manière

chronologique les références en matière de méta-données pour l’enseignement et les

35


diverses initiatives actives sur le sujet, qui sont en train de se concrétiser aujourd'hui autour de

la spécification d'un standard ISO.

5.2 Brève histoire des normes

5.2.1 SCORM (Sharable Content Object Reference Model) (www.adlnet.org) [ADL,

2001]

En 1988, des compagnies aériennes, des constructeurs aéronautiques, des producteurs

d’enseignement assisté par ordinateur fondent l’Aviation Industry CBT Committee (AICC)

(aicc.org), pour définir des spécifications techniques communes pour les produits d’enseignement

assisté par ordinateur qu’ils utilisent. Les travaux de ce consortium se sont concrétisés par le

projet SCORM, issu du département américain de la défense. Ce projet a établi une norme de

représentation des contenus de formation dans le domaine de l'aviation. SCORM a pour objectif

de proposer un modèle d'architecture permettant l'interopérabilité des systèmes de formation sur le

Web. Il définit un modèle de structuration des contenus ainsi qu'un modèle d'API permettant

l'utilisation de tout contenu conforme dans tout environnement d'exécution (Learning

Management System ou LMS) compatible. Le modèle repose sur une vision dynamique du

partage des contenus, c'est à dire que ceux-ci sont récupérés à la volée dans un LMS depuis

des bases de données sources.

Les critères de SCORM pour la mise en place du modèle sont la durabilité, l'interopérabilité,

l'accessibilité et la réutilisabilité des contenus. Ces critères sont exclusivement techniques et

ne concernent, donc, que la bonne disposition des contenus vis à vis des standards

technologiques. Le modèle SCORM définit une structure arborescente de représentation, avec au

plus haut niveau le cours (ou agrégation de contenus), composé de blocs, eux mêmes composés de

blocs plus petits ou de SCO (Sharable Content Object équivalents aux Assignable Units de

AICC). Les SCO représentent le niveau le plus fin de contenus susceptibles d'être réutilisés. A ce

titre, ils se veulent, subjectivement, le plus petits possibles et indépendants d'un contexte

pédagogique, et objectivement indépendants de l'exécution d'autres SCO. Ils sont composés

d'Assets, c'est à dire des ressources de base telles que des textes, des images, etc. Les SCO sont

encapsulés par une API permettant leur exécution dans un LMS, avec au minimum une fonction

de lancement et une fonction de terminaison de l'exécution. Enfin chaque niveau (asset, SCO,

block, cours) est associé à un ensemble de méta-données descriptives.

5.2.2 DCMI (Dublin Core Metadata Initiative) (www.dublincore.org) (DCMI, 1998)

En octobre 1994, se tient à Chicago la deuxième conférence internationale du World Wide 36


Web. Quelques participants imaginent des pistes pour faciliter la recherche sur le web, et lancent

l’idée de méta-données sémantiques décrivant les ressources du web. En mars 1995, cinquante

personnes participent à ce séminaire organisé à Dublin (Ohio), et jettent les premières bases d’un

système de descripteurs de documents, comprenant 15 catégories générales (type, créateur, sujet,

description, éditeur, contributeur, date, type, format, identifiant, source, langage, relation, étendue,

droits). Ces catégories forment le noyau de nombreux systèmes de classification. C’est pourquoi,

ils sont appelés Dublin Core Metadata. A la suite de ce séminaire, est créé la Dublin Core

Metadata Initiative (DCMI) [Dublin-core, 1998], pour développer ces spécifications.

Par la suite, Dublin Core a donné lieu à des adaptations pour l'application aux documents

pédagogiques. Par exemple, le GTME du CRDP de Montpellier [GTME, 2001] propose une

nouvelle liste composée à partir du Dublin Core, moins les items Contributor, Source et

Coverage, et en ajoutant sept nouveaux items propres au contexte pédagogique (Statut,

Contact, Niveau, Discipline, Nature, Interactivité et Public).

5.2.3 ARIADNE (Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution

Networks for Europe) [Forte et al., 1997][Forte et al., 1999] (ariadne.unil.ch)

En 1996, est lancé en Europe le projet ARIADNE financé par le 4ème programme cadre de

recherche et développement de l’union européenne et l’Office fédéral suisse pour l’éducation et la

science. Ce projet développe, à côté d’un ensemble d’outils de production et de gestion de

ressources pédagogiques interactives (simulateurs, générateur de questionnaires, outils auteurs,

etc.), un jeu de méta-données, ARIADNE Educational Metadata, servant « d’en-tête pédagogique

(Pedagogic Header) » pour décrire les documents gérés dans la plate-forme [Ariadne, 1996].

Le projet européen ARIADNE a permis (lors de son développement de 1996 à 2000) la

constitution d'une base d'items pédagogiques, partagée par une large communauté et destinée

à la formation à distance. Cette base de données est aujourd'hui entretenue et développée par

la fondation ARIADNE. Ce projet s'inscrit dans une perspective sociale fondée sur le partage

du savoir, une perspective technique fondée sur l'interopérabilité et une perspective

méthodologique fondée sur la conception par les auteurs.

L'architecture du système est construit sur une base de données centrale, le knowledge pool

system, des outils auteur pour l'alimenter (cours, exercices, simulations, évaluations), des outils

d'indexation pour les repérer, des outils de scénarisation pour constituer les cours et des outils de

navigation pour les consulter. Le stockage des informations est organisé selon une topologie

distribuée sur un ensemble de bases répliquées. ARIADNE compte en 2004 environ 2500 items et

37


une douzaine de bases de données sur 5 pays. ARIADNE est un exemple particulièrement

intéressant de par son ampleur et son caractère international. Le projet a permis des avancées

significatives dans le domaine de l'indexation, notamment en intégrant une dimension

multilingue et interculturelle, concrétisées par sa participation prépondérante dans la

définition de la LOM (voir plus loin).

Le système rencontre néanmoins des difficultés du point de vue de l'interopérabilité. En effet,

si une indexation de qualité assure la disponibilité des contenus, leur manipulation n'est en

rien assurée. L'hétérogénéité des formats, par exemple, est un frein à la réutilisation ou

encore, le niveau de granularité qui n'est pas contrôlé. Les nouveaux outils auteurs

d'ARIADNE tendent à prendre en compte ce problème pour proposer des formats logiques et

standards (fondés sur XML) [Miniaoui et al., 2003] afin d'assurer l'interopérabilité et la

pérennité des contenus.

5.2.4 LOM (Learning Object Metadata) (grouper.ieee.org/groups/ltsc/index.html)

En 1997, l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) lance un nouveau comité

sur les technologies d’apprentissage, le Learning Technologies Standard Committee (IEEE-

LTSC) [LTSC, 2002]. Le projet ARIADNE rejoint les groupes de travail de ce comité et ses

spécifications de méta-données servent de base pour former les spécifications des Learning

Object Model (LOM) [LOM, 1997] qui connaîtront plusieurs versions.

Le projet LOM vise à proposer un modèle standard de méta-données permettant de décrire et

de référencer tout document pédagogique numérique. Compte tenu des membres participants,

le standard est fondé sur les travaux préliminaires de l'IMS (imsproject.org) et d'ARIADNE

(ariadne.unil.ch). Le groupe de travail est également constitué de l'ensemble des acteurs

actuels du domaine en terme de normalisation, tels que AICC, Dublin Core, SCORM, etc.

Le draft 6.1 de la LOM propose 47 méta-données, organisées en 9 catégories principales

[IEEE, 2001] dont nous donnons les intitulés dans le tableau ci-dessous. Insuffisances, telles que,

par exemple, le fait que l'unité d'indexation soit le fichier, qui représente une unité technique et

non pédagogique. Ainsi un cours complet sera indexé au même titre qu'un unique exercice ou

qu'une image. Enfin le problème de la signification des termes choisis et de la définition des méta-

données n'est pas complètement résolu et les ambiguïtés qui subsistent restent un frein à un réel

usage pratique.

38


Catégorie attributs

Généralité

Caractéristiques globales des

ressources

Identifiant

Titre

Identification dans un système de référence ou

catalogue

Langue utilisée

Description du contenu

Mots clés

Couverture en terme d’époque, de culture, de

géographie

Structure

Granularité

Cycle de vie

Version

Statut (provisoire, final, révisé, indisponible)

Identification

Date

Méta données

Identifiant de la méta données

Entrée dans un système de référence ou catalogue

Contribution à l’évolution des méta-données

Plan de méta-données

Langage

Référence

Informations techniques

Format

Taille

Localisation

Exigences techniques

Remarque sur l’installation

Autre exigences de la ressource

Durée

39


Informations pédagogiques

Type d’interactivité

Type d’apprentissage

Niveau d’interaction

Densité sémantique

Destinataire

Contexte d’utilisation

Age ciblé

Difficulté par rapport au public ciblé

Temps moyen d’utilisation

Commentaire sur l’utilisation de la ressource

Langue

Coût

Coût d’utilisation

Copyright

Commentaire sur les conditions d’utilisation

Relation (pré requis) Nature de la relation vis-à-vis de l’autre ressource

Ressources liées

Commentaire (sur les usages

pédagogiques)

Personnes qui créent le commentaire

Date

Remarque

Classification

Objectif

Chemin taxonomique

Description

Mots clés

Tableau 1.1. Méta-données LOM v6.1

5.2.5 EduML (Educational Markup Language) [Bourda et al., 2000]

Partant du principe que la conception des documents pédagogiques est encore rudimentaire et

menée avec des outils propriétaires, EduML cherche comme toutes les autres normes à

introduire des notions telles que la spécification, la standardisation, la réutilisabilité, pour

permettre une conception de plus haut niveau, mieux maîtrisée et plus efficiente. Ce projet

pose deux axes pour conduire cette évolution : la mise en place de standards de description

par des méta-données pour décrire et retrouver des documents et la mise en place d'une

structuration logique des documents de façon à séparer le fond de la forme et, ainsi,

s'affranchir des formats privés pour améliorer la pérennisation, la mise à jour et la diffusion

40


des documents. La problématique de standardisation des méta-données étant traitée par

ailleurs, le projet EduML se fonde sur le standard XML pour proposer des structures logiques

permettant de produire des contenus pédagogiques pour le support papier et pour le Web. Le

projet propose deux modèles de structuration à travers deux DTD correspondantes. La

première permet de représenter les structures générales de polycopiés de cours et la seconde

propose des modèles spécifiques aux contenus pédagogiques permettant de représenter des

grains de cours (théorèmes, exercices, etc.). Cette approche s'appuie, donc, sur une séparation

entre le contenu et sa scénarisation. Les modèles sont associés à une méthode de production

permettant de séparer les tâches de création de contenus et d'agrégation de ces contenus.

EduML se pose donc comme une brique pour l'élaboration d'un standard de structuration, en

parallèle à tous les autres standards qui concernent davantage l'indexation.

5.2.6 Standardisation ISO (jtc1sc36.org)

Jusqu’en 1999, les différents groupes travaillant sur les spécifications IMS, l’AICC, l’ADL,

ainsi que le consortium ARIADNE vont échanger intensément, faisant converger leurs

approches tout en élargissant de plus en plus le champ de leurs spécifications (voir Tableau

2). L’IEEE – LTSC est le lieu où s’opère la convergence de ces différentes spécifications vers

un standard commun. L’International Standard Organisation (ISO) est alors saisie d’un projet

de norme internationale. En novembre 1999, à Séoul, est créé le sous-comité 36 du Joint

Technical Committee n°1 de l’International Electrotechnical Commission de l’ISO et de

l’IEEE (JTC1- SC36) chargé de développer les normes concernant les technologies de

l’information pour l’éducation, la formation et l’apprentissage. Les premiers projets

concernent les travaux de l’IEEE, à partir de la fusion des spécifications AICC, IMS, SCORM

et des méta-données d’ARIADNE. Le CEN-ISSS – LTW y est associé, avec ses demandes

spécifiques, comme par exemple la traduction des LOM et un dictionnaire de méta-données

multilingues. Les échéances pour la publication de la norme sont fixées à fin 2005.

Le SC36 est un sous-groupe du comité technique JTC1 de l'ISO dont l'intitulé est Information

Technology for Learning Education and Training et dont l'objectif est la standardisation dans le

domaine des technologies de l'information pour la formation, afin d'aider les individus et

organisations et rendre possible l'interopérabilité et la réutilisabilité des ressources et outils.

Les travaux de l'ISO ne portent pas uniquement sur la problématique de l'indexation, mais

plus généralement sur la stabilisation du vocabulaire du domaine, les modèles d'apprenant, la

collaboration, les architectures des systèmes, etc. La standardisation par l'ISO représente le

41


dernier maillon d'une chaîne qui a pris naissance dans la recherche et se terminera par la

spécification d'un standard qui pourra être partagé par toute la communauté.

Sur proposition du Groupement d’Enseignement supérieur sur Mesure Médiatisé (GEMME)

[GEMME, 1995], de la Fédération Interuniversitaire D’enseignement à Distance [FIED,

1987] et du laboratoire CRIS-SERIS de l’université Paris X, la France a rejoint en octobre

2000 les travaux de normalisation en cours sous l’égide de l’Association française de

normalisation [AFNOR, 1926].

5.2.7 EML (http://eml.ou.nl)

Educational Modelling Languages (EML), issus de travaux de recherche européens, et qui

constituent une généralisation de ce qu’étaient les LOM. Ces propositions sont pilotées par des

experts financés par l’Union Européenne. EML se veut un modèle intégrateur de méta données

(en XML) prenant en compte non seulement des éléments pour décrire les ressources

pédagogiques et leur contenu (texte, tâches, tests, devoirs), mais aussi le rôle, les liens, les

interactions et les activités des étudiants et des apprenants. Le modèle EML intègre des idées

venant de IMS, d'IEEE-LTSC, de Dublin Core et d'ADL SCORM.

EML est un langage indépendant de la plat-forme LMS (Learning Management System), cette

méthode de description du contenu de cours et des procédés de travail entre les intéressés

(apprenants et personnel) vise à en assurer l'interopérabilité et la durabilité à long terme, ainsi

qu'à en permettre la réutilisation.

Ci-dessous un tableau qui résume les principaux domaines couverts par les normes actuelles :

Domaine AICC IMS IEEE CEN-ISSS WS-LT ISO JTC1 SC36

Matériel X

Interopérabilité des

plates-formes

X X X

Médias X X

Interface homme -

machine

X

Description des contenus X X LOM EML LRM

Architecture du système LTSA LET Env.

42


Technologies

collaboratives

X

Vocabulaire X X

Informations sur le

participant

LIP PAPI LIP LIP / PAPI

Description des

compétences

RCD PAPI RCD RCD / PAPI

Propriété intellectuelle X X

Qualité X X

Tableau 1.2. Principaux domaines couverts par les normes en cours et origine des travaux

Ce tableau fait clairement apparaître l’évolution du champ couvert par la standardisation, allant du

technique pur (AICC) à la description d’un ensemble de domaines qui n’ont plus rien de

technique.

Cet état des lieux permet d’abord de percevoir l’effervescence qui se vit en matière de

normalisation de l'enseignement à distance et la multitude des acteurs qui interviennent dans le

développement de normes et de standards d’interopérabilité pour le matériel pédagogique

électronique. Le développement bat son plein en matière de normes et de standards

d’interopérabilité et c’est sous le signe de la collaboration que les travaux s’effectuent maintenant.

Les travaux de normalisation se poursuivent actuellement, avec un nombre important de projets

en phase terminale, qui s’apprêtent à demander l’approbation pour tenir les échéances, quitte à

utiliser des procédures "rapides", sans discussion des projets (Fast Track).

6 Bilan

6.1 Notre avis sur la situation actuelle

La communauté de recherche autour de l’enseignement médiatisé a produit des normes sous

la forme de modèles de ce que sont la connaissance et le processus d’acquisition de

connaissance, ceux-ci qui renvoient plus ou moins explicitement à des auteurs particuliers et à

des systèmes d’idées à propos de la nature humaine, des moyens pour la protéger et pour la

changer.

L’application du béhaviorisme comme modèle positif pour fabriquer des logiciels

43


d’enseignement assisté a consisté à la mise en place d’un même patron, des scénarios définis

dans des graphes qui imposent une succession d’écrans pour une succession d’actions.

Nécessairement, à la fin de la série d’actions réussies, l’apprenant doit être un connaisseur.

Mais le résultat de ces travaux a été décevant. Le béhaviorisme est devenu un modèle négatif

et la plupart des travaux actuels s’attache à contrecarrer l’aspect statique imposé par cette

structure, en apportant des méthodes de modélisation des connaissances d’un domaine de

savoirs, de modélisation de l’apprenant, des méthodes d’adaptation par sélection de stratégies

pédagogiques et des méthodes pour varier dynamiquement les formes de présentation des

contenus pédagogiques.

Si l’application stricte des méthodes de Skinner privilégie la connaissance finale de

l’apprenant, comme résultant d’un processus réussi de construction à partir d’éléments

enchaînés les uns aux autres d’une manière logique, les nouvelles idées privilégient comme

moteur de l’apprentissage la dynamique cognitive de l’apprenant, dynamique inconnue du

modélisateur des connaissances. Le béhaviorisme aboutit à l’idée que tout savoir, toute

connaissance possède une organisation, qu’apprendre c’est redécouvrir cette organisation. La

réaction au béhaviorisme suppose que c’est l’organisation de l’apprenant par

l’expérimentation qui lui permet d’apprendre. C’est pourquoi, au nom de ces nouvelles idées,

on utilisera des réseaux sémantiques pour modéliser les connaissances et leurs relations en

dissociant le fond (les connaissances) de la forme (la présentation), retrouvant le modèle

signifiant-signifié producteur de sens.

Les recherches actuelles basées sur ces idées [Chabert, 2000] [Delestre, 2000] [Laroussi, 2001]

paraissent reprendre à leur compte le modèle pédagogique de Skinner car elles mettent

l’accent sur la notion d’élément, forme insécable d’information, de connaissance et de

matériel de représentation. Mais ces éléments sont associés entre eux afin de produire des

unités variées qui deviennent elles-mêmes des éléments que l’on peut associer en des

ensembles plus vastes. On pense pouvoir résoudre de cette manière les problèmes de stockage

d’informations ou de connaissances, et ceux de présentations en fonction, soit de l’apprenant,

soit des buts pédagogiques de l’enseignant.

Dans les micromondes, c’est à l’apprenant de construire son savoir au travers d’expériences

concrètes. Derrière ce modèle, nous trouvons des modèles plus abstraits, plus transcendants

dirait un philosophe, à propos de la nature humaine, modèles qui impliquent directement des

modèles de ce qu’est la connaissance, de ce qu’est apprendre, de ce qu’est un apprenant et, in

fine de ce qu’est un enseignant. Pour le constructivisme, apprenants et enseignants 44


appartiennent à la catégorie des utilisateurs et sont, donc, des individus en interaction à travers

un environnement informatique. Or, cette interaction est pour sa plus grande part visuelle et

motrice. Les problèmes de la mise en œuvre de l’épistémologie constructiviste rejoignent

alors ceux rencontrés par les chercheurs en IHM dans la conception d’interfaces. Ces

problèmes sont essentiellement perceptifs et font appel à la neuropsychologie pour les

résoudre. Dès lors, nous subordonnons notre modèle de la nature humaine à la

neuropsychologie. Nous espérons ainsi que nos produits seront en accord avec les processus

neurologiques mis en œuvre par les cerveaux humains. On aboutit, par exemple, à concevoir

des interfaces en 2D pour reproduire un certain modèle neuropsychologique de la perception

postulant l’existence d’un fonctionnement intermédiaire en 2D avant qu’un objet soit saisi en

3D et alors compris. On ne peut, donc, pas considérer la neuropsychologie comme une théorie

architectonique qui indiquera de manière neutre aux concepteurs ce qu’ils doivent faire pour

réaliser les produits de l’enseignement médiatisé, et quel modèle de la nature humaine ils

peuvent utiliser en toute certitude.

Mais la neuropsychologie permet de s’intéresser aux problèmes de conflits perceptifs

engendrés par la construction des représentations. Elle met aussi l’accent sur le fait que dans

l’apprentissage, quelle que soit la manière dont nous le définissons, différentes parties

fonctionnelles du cerveau doivent être sollicitées par l’environnement pédagogique de

manière coordonnée afin d’obtenir un résultat cognitif. De là, naît l’intérêt pour les styles

d’apprentissage qui sont des normes plus ou moins fondées permettant aux concepteurs de

spécifier la composition de l’interface entre le système informatique et l’apprenant [Mariaux

et al., 1995].

Ces modèles s’opposent à la liberté créatrice des concepteurs mais aussi à celle de l’utilisateur

qui pourrait vouloir paramétrer ses interfaces à son goût. Alors l’idée de construction libre

pour apprendre doit être abandonnée au profit d’une construction dirigée. Toutes ces

recherches nous conduisent à faire nôtre, l’idée que les systèmes pédagogiques médiatisés

doivent être dynamiques, et s’adapter en temps réel à l’apprenant en prenant en compte son

style, ses points forts et ses faiblesses, ses connaissances initiales ou celles qui émergent

durant le parcours pédagogique. Pour nous, l’apprenant n’est pas un « amas » de

connaissances acquises ou à compléter mais un individu à multiples facettes [Prévot, 1997]. Il

n’est pas un «seau vide» [Popper, 1995] comme paraissait le croire le béhaviorisme (ce qui est

faux si nous lisons correctement les œuvres de Watson et de Skinner) mais un être qui

possède des connaissances a priori sur le domaine qu’il va explorer dans le parcours

45


d’apprentissage, et qui manifeste des attentes de différents types auxquels, le système

pédagogique doit répondre pour que l’apprentissage soit réussi.

Nous reconnaissons aussi que l’enseignant, ou tout autre système de supervision, ne peut

connaître exactement l’apprenant. Ses états psychologiques, neuropsychologiques se

manifestent bien par des signes, comme le prévoit la neuropsychologie, mais ceux-ci sont

plutôt flous, peu spécifiques dans la situation d’apprentissage au contraire des situations

d’expérimentation.

Il faut, alors, que la partie "machine" des systèmes pédagogiques soit capable de gérer la

complexité engendrée par les signaux de l’apprenant, leur contingence, par l’identification des

éléments de connaissance, des éléments de représentation, ainsi que par la mesure de l’état

cognitif de l’apprenant tout au long de son parcours pédagogique et par la rétroaction de cette

mesure sur le dit parcours. C’est de cette manière que nous comprenons l’apprenant,

l’enseignement, mais nous ne sommes pas certains que ces idées peuvent aller ensemble, et

s’intégrer aux savoir-faire nécessaires à la production de l’outil informatique.

Ainsi, pour nous, dans l'enseignement à distance, la médiatisation a autant à faire avec le

contenu qu'avec le rapport entre les acteurs humains. Nous avons vu que la pratique

pédagogique implique la communication, qui implique elle même un médium [Perava, 2000].

Crozat [Crozat, 2002] produit un modèle didactique qui résume bien la notion de

médiatisation de la formation telle qu’elle est vue aujourd’hui.

Figure 1.1. Pyramide de la didactique [Crozat, 2002]

46


6.2 Propositions d’évolutions

Afin de mettre en exergue ces différents commentaires, il est possible de faire apparaître des

distinctions entre ce qui est du ressort de la structure des connaissances (niveau sémantique),

de la structure du parcours pédagogique et de la présentation(niveau structure) et du stockage

(niveau physique). En effet, cette séparation permettra de proposer un modèle séparant ces

trois aspects durant la conception pour les réunir durant la consultation.

6.2.1 Niveau physique : gestion des services et des supports

Le support numérique est un outil de stockage et d'échange de l'information, d'autant plus

important que les réseaux et les capacités de stockage tendent à se développer très rapidement.

Internet donne un rôle particulièrement crucial à cet aspect, en conférant à l'information

numérique des possibilités de distribution impossibles à envisager avec les autres supports.

Tout dispositif technique étant couplé à une pratique, le support numérique pédagogique est

couplé à la pratique pédagogique et participe de ce fait à son organisation. L'étude des

systèmes informatiques permettant d'organiser les dispositifs de formation basés sur le

numérique, en général, et, donc, sur Internet, en particulier, pour ses possibilités de

distribution, est un axe à étudier. Les possibilités d'échange associées au support permettent

d'envisager la mutualisation de l'information pédagogique et le partage de ressources au sein

de communautés plus ou moins larges. Enfin, de par ses possibilités de programmation, le

support permet d'envisager l'automatisation partielle de la distribution de l'information aux

apprenants. L’enseignant doit rester présent dans le processus au travers de la scénarisation

préalable des contenus et leur distribution contrôlée en fonction des résultats de l'apprenant et

de ces échanges au regard d'objectifs pédagogiques à atteindre. Les supports numériques

posent, au-delà des problèmes technologiques (partiellement résolus par les normes), la

question des modalités du partage (droits d'auteur et de la protection intellectuelle). Cette

question reste difficile à résoudre car les technologies actuelles ne fournissent pas réellement

de meilleures solutions pour protéger les contenus que celles utilisées pour les autres média, et

par contre facilitent très largement la diffusion, la recopie et la transformation.

6.2.2 Niveau structure : la forme

Le multimédia est le vecteur de présentation de l'information à travers les périphériques qui

permettent de matérialiser l'information numérique pour un utilisateur (et parmi eux

principalement l'écran). Il est, donc, nécessaire d'étudier les modalités de mise en forme de

47


l'information pour que sa lisibilité soit assurée. En tant que support dynamique, la question est

plus large que simplement celle de l'affichage, et concerne également l'ensemble des fonctions

interactives qui permettent à l'utilisateur de manipuler cette information, dans une perspective

de réécriture plutôt que simplement de lecture. La question qui est alors posée, est celle de la

recherche de formes de présentations et d'interactions pertinentes au sein d'interfaces homme-

machine adaptées à une approche pédagogique. Les systèmes auteurs permettent d'envisager

cette problématique, à travers les fonctionnalités d'assistance à la réalisation d'activités

pédagogiques types. L'étude des guides de conception ergonomique fournit également des

éléments essentiels pour la mise au point des IHM.

Tout apprentissage informatisé se doit d’être scénarisé par un enseignant, c'est à dire qu'il

propose un parcours de l'information à l'apprenant, ce parcours étant défini comme le plus

adapté à un groupe, voire le plus adapté à un individu dans le cas de formation personnalisée.

Le support numérique se distingue par sa non linéarité qui permet d'envisager une

scénarisation proposant plusieurs parcours pour un même ensemble de contenus. Cette

particularité permet de proposer des supports à la fois génériques pour un contexte donné et

personnalisables pour les besoins spécifiques de chaque apprenant du groupe. Plusieurs types

de solutions sont proposés pour représenter des enchaînements pédagogiques

personnalisables, selon qu'ils sont construits a priori par l'enseignant, au fur et à mesure par

l'apprenant lui même ou automatiquement par la machine en fonction de l'activité de

l'apprenant, et plus généralement par combinaison de ces trois modes d'action. Dans tous les

cas, la question posée est celle de la représentation des scénarii pédagogiques au sein du

support numérique de sorte que leur manipulation soit la plus aisée possible par les acteurs

humains et/ou logiciels.

Actuellement, la scénarisation intervient généralement par la constitution d'un graphe

décrivant les parcours possibles des séquences pédagogiques et les conditions de passage

entre ces séquences.

6.2.3 Niveau sémantique : le fond

Le fond concerne les connaissances à transmettre, et leurs modes d'inscription dans le support

numérique. La question qui nous est, plus précisément, posée est de savoir comment inscrire

des connaissances pédagogiques et les scénarii d'apprentissage qui leurs sont associés, de telle

façon que cette inscription soit compatible avec les exigences d'une approche pédagogique.

Notre étude doit d'abord prendre en compte les procédés d'hypertextualisation permettant

48


d'inscrire l'information de façon non-linéaire selon la logique propre du support, c'est-à-dire,

son caractère dynamique.

Cette structure reste généralement implicite et n'est manifestée que par une présentation

physique qui la met en exergue. Ainsi, par exemple, un texte contraint par les pratiques de

l'édition et de l'imprimerie, est structuré en chapitres, en sections, en paragraphes et l'on a

coutume de commencer un chapitre sur une nouvelle page, d'associer une section à un titre ou

encore d'aller à la ligne avant chaque nouveau paragraphe. Le support numérique permet de

représenter de façon explicite la structure logique sur laquelle l'information se fonde,

indépendamment de sa présentation au sein d'un système de présentation donné.

Les avantages d'une telle approche résident dans l'accès à une indépendance technologique de

l'information, puisque sa représentation structurée est interprétable et appropriable par tout

système et non, uniquement, par une technologie particulière. La structuration logique de

l'information est, donc, une solution efficace pour l'interopérabilité et la réutilisation des

informations dans des contextes, typiquement, des environnements logiciels, matériels ou

d'usages multiples.

Ainsi, la structuration de l'information repose, d'une part, sur des méthodes permettant d'expliciter

les structures et, d'autre part, sur des procédés informatiques permettant de représenter ces

structures. Les méthodes consistent à identifier les structures typiques du domaine pour en extraire

des modèles de structuration valides pour une pratique pédagogique. Les procédés informatiques

consistent à fournir des solutions permettant une représentation explicite de la structure des

documents numériques, afin que cette explicitation soit effectivement exploitable par un système

technique. Historiquement, le méta-langage SGML (www.iso.ch, ISO 8879:1986) [Sandoval,

1994] est la première solution à avoir été utilisée massivement pour la structuration de

l'information. XML (w3.org/XML) [Michard, 1998] est, aujourd'hui, une solution plus simple et

plus pratique permettant d'envisager réellement la généralisation de la structuration logique des

informations numériques.

"L'émergence de nouvelles normes en termes de diffusion de l'information sur Internet, comme

XML, nous offre des perspectives intéressantes. Il devient réellement possible de parler de

modélisation de documents associant personnalisation pour les utilisateurs et réutilisabilité"

[Guégot et al., 1998].

Ainsi, le support numérique permettant de distinguer la structure logique de la structure physique

de l'information, la représentation de l'information devra s'interroger sur les modalités de mise en

oeuvre d'une telle distinction. Celle-ci permet, de plus, l’association des méta-informations

49


descriptives. Notre étude devra s'arrêter sur les procédés de standardisation puissant actuellement

en train de naître pour le domaine de l'information pédagogique.

7 Conclusion

Pour finir, il nous semble important de mentionner que beaucoup des questionnements

soulevés dans ce chapitre trouvent une réponse dans l’amélioration de l’interfaçage entre le

contenant (plate-forme pédagogique) et les contenus (ensembles des activités pédagogiques

médiatisées). Jusqu’à présent la plupart des travaux ne se sont intéressés qu’à l’un de ces 2

aspects. Ainsi, des travaux de standardisation sur les architectures technologiques des

systèmes de formation ont été engagés. Ces travaux s’efforcent de modéliser le processus

d’apprentissage de manière très générique et ne tiennent, par exemple, pas compte des aspects

Auteurs ou Administrateurs. Concernant les contenus et leur structuration, les normes LOM et

SCORM ont permis des avancés surtout en ce qui concerne l'indexation et la description des

supports pédagogiques. Mais, au final, lors de l’utilisation (lorsque contenants et contenus se

rejoignent inévitablement) les résultats restent décevants. Cela est probablement dû à

l’histoire puisque dans les débuts de l’EAO, il n’y avait aucune séparation entre contenu et

contenant. Aujourd’hui, la démocratisation d’Internet a tout bouleversé, il semble, donc,

important d’adapter les anciens modèles aux technologies actuellement utilisées.

Concernant l'apprenant, déterminer la bonne marge d'initiative déclenche des controverses. Faut-il

octroyer une liberté totale, au risque de laisser l'apprenant s'égarer, ou l'assister dans son parcours,

quitte à le contraindre à suivre un chemin balisé de manière stricte et à ne le laisser consulter que

quelques chemins de traverses ?

Ces différentes controverses ont poussé les chercheurs à réfléchir à des solutions intégrant

l’adaptativité en suggérant des systèmes hypermédias adaptatifs (SHA), objet du prochain

chapitre.

50

51

52

Chapitre II

Interfaces et hypermédias adaptatifs

53

54

Chapitre II

Interfaces et hypermédias adaptatifs 1 Introduction ...................................................................................................................... 57 2 Adaptativité des interfaces ............................................................................................... 57

2.1 Définition ................................................................................................................. 57 2.2 Plasticité des interfaces ............................................................................................ 59 2.3 Architecture des systèmes adaptatifs........................................................................ 59

3 Modélisation du contexte ................................................................................................. 62 4 Modélisation des utilisateurs............................................................................................ 62

4.1 Définitions................................................................................................................ 62 4.2 Aspects pris en compte pour l’adaptation ................................................................ 64

4.2.1 Préférences ....................................................................................................... 64 4.2.2 Expériences et connaissances........................................................................... 65 4.2.3 Plans et Buts de l’utilisateur............................................................................. 66 4.2.4 Aptitudes cognitives......................................................................................... 67

4.3 Acquisition et représentation du modèle de l’utilisateur.......................................... 67 4.3.1 Problème d'éthique ........................................................................................... 68

5 Contrôle de l’adaptation ................................................................................................... 68 5.1 Le Qui : Initiateur de l’adaptation ............................................................................ 68 5.2 Le Quand : Temporalité de l’adaptation .................................................................. 70 5.3 Le Comment : Réalisation de l’adaptation............................................................... 70

6 Les hypermédias adaptatifs .............................................................................................. 71 6.1 Hypermédias classiques ........................................................................................... 71

6.1.1 Différentes conceptions des hypermédias ........................................................ 71 6.1.1.1 Définition structurelle .................................................................................. 71 6.1.1.2 Définition fonctionnelle ............................................................................... 72 6.1.1.3 Définition sémantique .................................................................................. 72

6.1.2 Structure des hypermédias ............................................................................... 74 6.1.2.1 Unité d'information ...................................................................................... 74 6.1.2.2 Mise en relation............................................................................................ 74 6.1.2.3 Navigation structurée ................................................................................... 74

6.2 Hypermédia adaptatif ............................................................................................... 76 6.2.1 Définition ......................................................................................................... 76 6.2.2 Adaptation du contenu et des liens................................................................... 76

6.2.2.1 Adaptation de la navigation.......................................................................... 76 6.2.2.2 Adaptation du contenu ................................................................................. 77

6.2.3 Hypermédias adaptatifs dynamiques................................................................ 78 6.2.4 XML et hypermédia ......................................................................................... 79

7 Bilan ................................................................................................................................. 81 7.1 Adaptativité en EIAH............................................................................................... 81

7.1.1 Modélisation du contexte et de l’utilisateur en EIAH...................................... 84 7.1.2 Le formateur à l’initiative des adaptations....................................................... 85

8 Conclusion........................................................................................................................ 86

55

56

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs

Interfaces et hypermédias adaptatifs

1 Introduction

L’idée d’intégrer des systèmes adaptatifs dans l’enseignement n’est pas récente, elle remonte

aux années 60 (machine Autotutor Mark II) lorsque l’accent a été mis sur l’individualisation

de l’enseignement et le travail autonome de l’apprenant. Au départ, il s’agissait d’utiliser les

différents média existants de manière séquentielle (TV éducative, Radio, Film, Vidéo, etc.

…). Catano, en 1979, a été le premier à utiliser un système hypertexte (FRESS) pour

enseigner la poésie. Depuis, les recherches n’ont cessé d'intégrer les nouvelles technologies

telles que le multimédia puis l’hypermédia [Beeman el al., 1989] [Beeman el al., 1988]

[Duffy et al., 1990] [Bruillard, 1998]. Aujourd’hui, ces technologies sont mûres et devenues

indispensables dans le télé-enseignement [Rhéaume, 1993] [Martin et al., 2003]. Les

hypermédias ont, cependant, certains défauts qu’il est nécessaire de compenser [Maurer et al.,

1994]. Nous pensons que l’adaptativité est la meilleure solution pour résoudre ces problèmes.

Nous allons, , donc,, voir, dans ce chapitre, les principales caractéristiques des interfaces et

des hypermédias adaptatifs pour pouvoir, par la suite, utiliser et contribuer aux avancées dans

ce domaine.

2 Adaptativité des interfaces

2.1 Définition

L’une des premières définitions de l’adaptativité a été donnée par Eason [Eason, 1974] qui la

considère comme la mise en place d’alternatives pour les tâches peu formalisées en

fournissant différents outils parmi lesquels l’utilisateur peut choisir ceux qui lui sont utiles.

Par la suite, les recherches dans ce domaine ont souligné la variété d’utilisateurs ayant des

expériences différentes et qui peuvent, donc, avoir des difficultés plus ou moins importantes

pour appréhender l’outil informatique ou la tâche à réaliser. Le rôle de l’adaptativité, à l’instar

des IHM, est de permettre à l’utilisateur de minimiser l’effort consacré à l’exploration des

capacités du système pour optimiser l’effort nécessaire à la résolution d’un problème.

En accord avec l'approche proposée par Edmonds [Edmonds, 1981], nous distinguons trois

types de systèmes intégrant des dispositifs d’adaptation :

un système adapté dans lequel l’adaptation est l’œuvre du concepteur lui-même. Le

système prend en compte, une fois pour toutes, un profil d’utilisateur ou un groupe

57


d’utilisateurs définis préalablement à sa mise en place. Les techniques d’adaptation

sont appliquées durant la phase de conception du système (par "conception

participative" par exemple) et l’adaptation ne peut, donc, pas être propre à chaque

individu ;

un système adaptable est un système qui peut être modifié, à tout moment, sur

demande explicite de l’utilisateur qui le consulte. Celui-ci peut choisir l’aspect

physique des éléments de l’interface à l’aide par exemple de tableaux de bord. Il peut

également demander la création de macro-commandes (comme sous Windows). Dans

ce type de système, ce sont les utilisateurs qui saisissent leurs préférences, qui les

enregistrent dans un modèle qui, par la suite, n'est modifié que sur nouvelle demande

explicite de l’utilisateur ;

un système adaptatif est un système qui s’adapte de lui-même, à chaque instant, aux

besoins et les habitudes de l’utilisateur. Des mécanismes de suivi (tracking) des

comportements de l’utilisateur permettent de connaître les besoins de ce dernier en

fonction de son environnement, de son état psychologique et de ses connaissances. La

mise à jour du modèle utilisateur est réalisée par le système lui-même, par observation

des actions et des réactions de l’utilisateur (interaction avec le système).

Dans la première catégorie de systèmes (système adaptés), l’adaptation est l’œuvre du

concepteur. Les utilisateurs (ou une classe d’utilisateurs) n’interviennent pas mais sont

identifiés a priori à travers leurs besoins. Le système peut uniquement adapter son

comportement durant l’exécution à partir d’un échantillon de modèles de comportements

prédéfinis (notions de stéréotypes) qui peuvent plus ou moins pertinents.

Dans les deux autres types de systèmes, les besoins et les habitudes de l’utilisateur sont prises

en compte, mais la différence entre l’adaptabilité et l’adaptativité réside dans le fait que cette

dernière ne demande pas à l’utilisateur de se préoccuper des adaptations et de la mise à jour

de ses préférences, qui doivent, donc, être déduites des actions qu’il entreprend. Dans de tels

systèmes, l’utilisateur n’a pas à apprendre comment adapter son interface ou à mémoriser

d’éventuels langages de spécifications pour opérer les modifications nécessaires à

l’adaptation. Il peut, donc, concentrer son énergie sur le fonctionnement du logiciel et

l’accomplissement de sa tâche en espérant que le système comprenne correctement ses

objectifs et ses désirs et mémorise ces habitudes.

Cette adaptativité, évoluant d’une façon autonome par rapport à l’utilisateur, présente des

avantages manifestés mais aussi des inconvénients comme le risque de désorientation. Ceci

58

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs s’explique par le non respect de l’un des principes de base de l’ergonomie logicielle qui

précisant que dans un système bien conçu les mêmes actions doivent toujours provoquer les

mêmes réactions.

2.2 Plasticité des interfaces

La plasticité des interfaces est une thématique de recherche qui a émergé récemment dans la

communauté IHM française. Elle correspond à la capacité des interfaces à s’adapter à leur

contexte d’usage dans le respect de leur utilisabilité [Calvary, 2003]. Le contexte d’usage

correspond au triplet : "utilisateur, plate-forme et environnement" :

l’utilisateur est un usager représentatif du public ciblé. Il est généralement décrit par

ses capacités (physiques et cognitives), ses compétences métier et informatiques ;

la plate-forme désigne la structure matérielle et logicielle supportant l’interaction (un

assistant personnel, téléphone portable …). Sur ce type de matériel, la taille de l’écran,

les dispositifs d’interaction disponibles, les capacités de calcul et de communication

sont des éléments déterminants qui influent sur les modes d’interaction possibles ;

l’environnement se réfère à l’environnement physique dans lequel se situe

l’interaction. Il est décrit par un ensemble d’informations externes à la tâche en cours

mais susceptibles de l’influencer. Par exemple, la luminosité, le bruit, la localisation

géographique, ...

La plasticité apparaît ainsi comme une forme d’adaptation puisqu’elle mobilise un processus

de type Evènement Réaction dans lequel l’évènement correspond à un changement survenu

dans le contexte d’usage (utilisateur et/ou plate-forme et/ou environnement) et la réaction

dénote les mesures mises en œuvre, en réponse, par le système et/ou l’utilisateur pour

préserver l’utilisabilité du système. Par analogie avec la plasticité des matériaux qui, sans

rompre, s’étirent et se contractent au gré de la sollicitation, la plasticité d’une interface dénote

sa capacité à s’adapter aux variations et aux changements dans le respect de son utilisabilité.

Les différences de ressources matérielles disponibles (taille de l’écran ou présence ou non de

clavier), lors d'une interaction personne-système, sont traitées au cas par cas lorsqu'elles sont

peu nombreuses. Par contre cela est impossible lorsque la multiplicité des contextes d’usage

devient trop importante, l’utilisation d’interfaces plastiques devient alors incontournable.

2.3 Architecture des systèmes adaptatifs

L’adaptativité nécessite de disposer de mécanismes permettant de choisir les modifications

59

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs nécessaires sur l’interface à partir d’observations effectuées sur le triplet : utilisateur, plate-

forme, environnement. Pour cela, il est nécessaire que le système contienne une modélisation

interne de chacune des parties de ce triplet et dispose d’un mécanisme de suivi de leur

évolution au cours du temps. Benyon [Benyon, 1993] a proposé l’une des premières

architectures informatiques permettant l’adaptation (Figure 2.1). Cette architecture comporte

essentiellement trois modèles : un modèle utilisateur, un modèle du domaine et un modèle

d’interaction. La majorité des systèmes actuels se sont fortement inspirés de cette architecture

tout en essayant de lui ajouter ou d’améliorer certains de ses composants.

Comme le montre la figure 2.1, le modèle utilisateur est décomposable en sous modules que

nous détaillerons plus loin (§ 4.). Le modèle du domaine caractérise le contexte, il dépend du

but et des objectifs visés par l’application. Il peut également dépendre des fonctionnalités que

le logiciel offre pour réaliser les tâches courantes. Enfin, le modèle d’interaction est le cœur

du système, il s'appuie sur les deux modèles précédents pour produire des décisions de

réaction telles que : comment présenter les informations et interfaces ? Quel est le moment

approprié pour fournir des indications ? Jusqu’où laisser l’utilisateur s’enfoncer sur une fausse

piste ?

Figure 2.1. Architecture d’un système adaptatif selon [Benyon, 1993]

Le choix des adaptations à effectuer s’appuie souvent sur un mécanisme d’inférences utilisant

la trace des actions de l’utilisateur. Cette trace peut être enregistrée dans un ou plusieurs

historiques propres à chaque utilisateur. L’historique permet au système de construire un

modèle utilisateur qui sert de base à la détermination des adaptations utiles. A ce stade, il

60

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs convient de rappeler la distinction faite par Crow [Crow et al., 1993] entre les modèles

d’utilisateurs perspectifs et les modèles descriptifs. Les modèles perspectifs contiennent des

hypothèses sur les connaissances de l’utilisateur, sur ses plans et ses buts, sur ses préférences,

et sur ses connaissances erronées et ses aptitudes. Les modèles descriptifs contiennent

simplement des observations obtenues en consultant l’historique : par exemple, séquences

répétées, le nombre d’erreurs, une demande d’aide ou paramètres fournis. Les premiers

peuvent paraître irréalisables car même entre experts d’un même domaine d’application, les

modèles cognitifs proposés par chacun sont différents. En revanche, les modèles descriptifs,

basés sur l'expérimentation et apprentissage), sont beaucoup plus simples à construire, et sont

souvent suffisants pour la réalisation des adaptations. Aujourd’hui, la construction du modèle

utilisateur et la détermination des adaptations à effectuer, reposent, donc, la plupart du temps

sur le contenu d’un modèle descriptif et sur l’utilisation d’heuristiques.

On peut également noter les différences entre le triplet : environnement, utilisateur et plate-

forme proposé par les chercheurs travaillant sur la plasticité des IHM et l’architecture décrite

figure 2.1. Nous avons synthétisé les deux approches dans la figure 2.2 qui résume notre

manière de modéliser l’architecture d’un système adaptatif en tenant compte des travaux

réalisés sur l’adaptativité mais aussi sur les recherches en plasticité plus récentes.

Modèle de l’utilisateur

Modèle de l’environnement

Modèle de la plate-forme

Modèle du domaine

Modèle de l’interaction

Générateur d’interfaces Evaluation du contexte courant

Règles d’ergonomie et critères d’utilisabilité

Bibliothèque de composants d’interfaces (widgets,

information, documents)

Figure 2.2. Architecture d’un système adaptatif

L’utilisation des méthodes de "modélisation" des utilisateurs est maintenant très en vogue

dans les sites marchands et les sites rémunérés par la publicité. Ces sites sauvegardent des

informations pertinentes à propos de l’utilisateur et en déduisent son profil avant de lui

proposer des produits ou des bannières publicitaires correspondants à ses goûts supposés

(opportunité de l'identification). Ceci est considéré par plusieurs auteurs comme le premier

réel succès à grande échelle des systèmes adaptatifs.

Les principaux éléments à prendre en compte lors de la mise en place d'une adaptivité, sont la

sélection des aspects du contexte (modélisation du contexte) à prendre en considération et la

61

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs sélection des caractéristiques qui peuvent être différentes (modèle de l’utilisateur) pour des

utilisateurs différents (ou pour le même utilisateur à des moments différents).

3 Modélisation du contexte

Nous regroupons sous le terme contexte tout ce qui ne concerne pas directement l’utilisateur

mais qui peut influer sur les adaptations devant avoir lieu. Nous avons vu (§ 2.2.) que les

recherches en plasticité des interfaces permettent de mettre en place des mécanismes donnant

la possibilité au système de modifier son apparence automatiquement en fonction des

périphériques disponibles, de leurs caractéristiques, ou en fonction de l’environnement, …

Nous avons vu que le modèle du domaine est la composante qui permet au système adaptatif

de savoir ce que doit connaître l’utilisateur sur le système pour pouvoir utiliser l’application

de manière optimale. Ce modèle doit, donc, être défini par un ou plusieurs experts du domaine

et de la tâche à effectuer. Dans notre cas, les experts sont des enseignants. Nous allons, donc,

expliciter les différents formalismes qui permettent de représenter ce type de modèle pour, par

la suite, pouvoir spécifier comment les enseignants peuvent représenter les connaissances

qu’ils désirent transmettre.

La majorité des systèmes adaptatifs utilisent une modélisation complexe du domaine avec

différents types de concepts représentés par des objets interconnectés. Ce modèle structurel

correspond ainsi à un réseau de concepts. Les concepts sont reliés entre eux formant ainsi un

réseau sémantique représentant la structure des connaissances du domaine. Ces concepts

peuvent être nommés différemment dans les différents systèmes (sujet, élément de

connaissance, objets, …) mais, dans tous les cas, ils ne sont que des pièces élémentaires

d’informations dans un domaine de connaissances donné. Certains systèmes utilisent une

forme simplifiée du modèle structurel [Boyle, 1994] [Zeiliger, 1993] sans aucun lien entre les

concepts. Cette modélisation du domaine a été très utilisée et étudiée dans le cadre de l’EIAH

pour stocker des informations sur les connaissances à fournir aux apprenants.

4 Modélisation des utilisateurs

4.1 Définitions

"Un modèle utilisateur est une connaissance à propos de l’utilisateur explicitement ou

implicitement codée, utilisée par le système afin d’améliorer son interaction". [Höök, 1996]

[Espinoza et al., 1996].

62

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs En 1983, Elaine RICH [Rich, 1983] distingue différentes manières de modéliser l’utilisateur :

modèle explicite / implicite ;

modèle individuel / stéréotype / générique.

modèle à court terme / long terme / statique / dynamique ;

Les modèles implicitement codés sont les modèles utilisateurs types insérés par le concepteur

dans le système tandis que les modèles explicites codent les informations acquises à propos de

l’utilisateur dans un module séparé. Les modèles implicites se basent sur une classification

des utilisateurs. Il faut, alors, poser les bonnes questions à l'utilisateur ses préférences et ses

connaissances pour l'affecter à une des classes. Cependant, comme le souligne Rich [Rich,

1989], les individus ne sont pas des sources fiables d’informations à propos d’eux-mêmes. De

plus, les modèles implicites sont difficiles à modifier quand une nouvelle information sur

l’utilisateur est mise en valeur comme étant une meilleure alternative.

Le modèle générique suppose une population homogène d’utilisateurs ; c’est-à-dire que tous

les utilisateurs d’une même classe générique sont traités de la même façon. Le modèle

individuel essaie de modéliser l’information spécifique à chaque utilisateur. Le modèle

stéréotype se situe entre ces deux modèles. Selon Rich [Rich, 1979] un stéréotype est un

cluster de caractéristiques liables entre elles. Si le stéréotype est activé par des actions de

l’utilisateur, celui-ci sera activé dans son intégralité même si le déclencheur ne concerne

qu’un aspect particulier du stéréotype.

Les modèles à long terme gardent uniquement les caractéristiques stables de l’utilisateur

tandis que les modèles à court terme conservent le but courant de l’utilisateur. Nous pouvons,

aussi, distinguer les modèles statiques, qui resteront les mêmes durant toute une session, des

modèles dynamiques qui changent durant les sessions en fonction des actions de l’utilisateur.

En complément, certains chercheurs en IHM proposent de faire la distinction entre un modèle

utilisateur et un modèle du discours. Selon [Wahlster, 1991], un modèle utilisateur et un

modèle du discours peuvent être définis comme suit :

"Un modèle utilisateur est une source de connaissance contenant des suppositions explicites à

propos de tous les aspects des utilisateurs qui peuvent être pertinents dans le dialogue du

système".

"Un modèle de discours est une source de connaissance qui contient la description

syntaxique, sémantique et pragmatique du dialogue avec le système". [Höök, 1996]

63

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs Cette définition est plus pertinente si le système est un système communicant en langage

naturel ou un système multimodal incluant le langage comme une de ses modalités. Par

exemple, Careninni et Moore [Careninni et al., 1993] présentent le modèle discours comme

un modèle qui conserve le discours précédent dans le but de fournir un contexte qui aide à

déterminer comment générer les explications idoines dans le dialogue avec l’utilisateur.

4.2 Aspects pris en compte pour l’adaptation

Il est possible de distinguer plusieurs catégories de caractéristiques pour décrire les attitudes

d’un utilisateur ou d’un groupe d’utilisateurs. Il est, donc, opportun de diviser le modèle

utilisateur en différentes parties. Kaas [Kaas, 1993] utilisent les catégories : plans et buts,

aptitudes, attitudes et connaissances ou croyances. Pour leur part [Brown et al., 1989],

divisent les variations humaines en : aptitudes psychomotrices, possibilités d’appréhension et

de compréhension, explications, motifs, besoins, stratégies et possibilités cognitives, et

préférences. Pour le découpage du modèle utilisateur, nous distinguons les différentes

modélisations ayant été proposées : [Delestre, 2001] [Habieb et al., 2003]

préférences ;

expériences et connaissances ;

plans et buts courants ;

aptitudes cognitives.

4.2.1 Préférences

Les préférences de l’utilisateur représentent bien souvent l’unique information sauvegardée à

son sujet. Elles diffèrent des autres composantes du modèle utilisateur par plusieurs aspects :

les préférences ne peuvent pas être déduites par le système, l’utilisateur doit informer celui-ci

directement ou indirectement (par simple rétroaction) sur ses préférences (comme par

exemple le choix d'une version textuelle d'un cours sans animations sonores). On parle, alors,

plutôt d’adaptabilité que d’adaptativité, bien que parfois, les systèmes adaptatifs puissent

généraliser les préférences de l’utilisateur et les appliquer dans de nouveaux contextes

[Amstrong, 1995] [Boy, 1991] [Mathé, 1998]. Une autre caractéristique spécifique de la

modélisation des préférences est le moyen de représentation. Tandis que les autres parties du

modèle utilisateur figurent symboliquement, les préférences sont presque toujours

représentées et calculées numériquement [Kaplan, 1993] [Katsumoto, 1996]. Le numérique

présente des avantages par rapport au symbolique : il donne la possibilité de combiner

64

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs certains modèles utilisateurs ou d’accumuler les préférences d’un groupe d’utilisateurs

spécifiques.

4.2.2 Expériences et connaissances

Par expérience de l’utilisateur, nous entendons toute information liée à l’expérience passée de

celui-ci sans lien avec le domaine abordé par l’application. Ceci inclut la profession de

l’utilisateur, sa formation, son point de vue ainsi que ses objectifs. Ceci comprend, également,

la familiarité de l’utilisateur avec la structure et le fonctionnement de l’outil et sa faculté

d’exploiter les fonctionnalités offertes. L’expérience est souvent modélisée par un stéréotype

(Metadoc, Anatom Tutor, EPIAM, C_Book) qui peut être obtenu à l’aide d’une

expérimentation [Pérez, 1995][Vassiliva, 1998], à partir d’entretiens ou de l’étude du cursus.

METADOC, par exemple, utilise deux dimensions de classification et deux ensembles de

stéréotypes (novices et débutants, intermédiaires et experts). Un stéréotype pour représenter

les connaissances de l’utilisateur à propos des concepts généraux de l’information et un autre

pour représenter les connaissances de l’utilisateur en UNIX. Un utilisateur particulier est,

ensuite, modélisé en l'assignant à des stéréotypes pour chaque dimension de classification (par

exemple, intermédiaire dans les concepts généraux, novice en UNIX).

[Borgman, 1989] a fourni une liste des caractéristiques qui se sont montrées pertinentes

concernant l’expérience d’un utilisateur. Les facteurs évoqués par Borgman sont l’âge, le

genre et la personnalité. La plupart des études montrent que l’expérience dans l’utilisation de

l’ordinateur est l’un des facteurs influençant le plus les performances de l’utilisateur [Ben,

1993]. Egan [Egan, 1988] identifie un cluster de facteurs qu’il nomme aptitudes techniques et

qui rejoint les conclusions précédentes.

La connaissance de l’utilisateur apparaît comme la caractéristique la plus importante dans les

systèmes adaptatifs existants. La majorité des techniques de présentation adaptatives utilisent

les connaissances de l’utilisateur comme source d’adaptation. La connaissance est une

variable propre à chaque utilisateur, ceci veut dire qu’un système adaptatif qui utilise les

connaissances de l’utilisateur doit gérer les changements d’état de celles-ci et mettre à jour le

modèle utilisateur en permanence.

Les modèles de recouvrement (overlay model) [Clancey, 1979] [Shapiro, 1987] utilisent

l’idée de représenter les connaissances de l’utilisateur comme une partie du modèle du

domaine. Pour chaque utilisateur, un modèle individuel en couche stocke des valeurs qui sont

une estimation du niveau de connaissance de chaque concept. Cela peut être juste une valeur

65

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs binaire (connu, inconnu), une mesure qualitative (bon, moyen, faible) ou une mesure

quantitative comme une probabilité que l’utilisateur connaisse ce concept. Un modèle de

recouvrement des connaissances de l’utilisateur peut, donc, être présenté comme un ensemble

de paires “concept - valeur ”, une paire pour chaque concept du domaine. Les modèles de

recouvrement sont puissants et flexibles, ils peuvent mesurer les connaissances de l’utilisateur

sur différents sujets.

4.2.3 Plans et Buts de l’utilisateur

Un autre axe de recherche se concentre sur les buts et les plans de l’utilisateur plutôt que sur

ses connaissances. Le but est un état que l’utilisateur désire atteindre alors que le plan est un

jalonnement d’actions ou d’événements devant être produits pour atteindre ce but. Si nous

connaissons le plan de l’utilisateur, nous pouvons dire s'il est imparfait ou optimal. Dans ce

genre de système, les plans et les buts de l'ensemble des utilisateurs doivent être

préenregistrés, et le plan d’un utilisateur particulier doit correspondre à un plan prévu dans

cette librairie de plans. L’adaptation se produit lorsqu’une rétroaction est fournie à

l’utilisateur à propos de son plan (erroné ou optimal) lui expliquant comment il doit procéder

dans la suite [Breuker, 1990] [Pollack, 1990]. Le but de l’utilisateur ou la tâche qui lui est

assigné est une caractéristique qui est liée au contexte du travail de l’utilisateur. Selon le type

de système, il peut s’agir d’un travail (dans les systèmes applicatifs), d’une recherche (dans

les systèmes d’extraction de connaissances) ou de la résolution d’un problème (dans les

systèmes éducatifs). Dans tous les cas, le but est la réponse aux questions : pourquoi

l’utilisateur utilise-t-il le système ? Qu’est ce qu’il veut réaliser actuellement ?

Le but de l’utilisateur est une composante éphémère : il change d’une session à une autre,

voire plusieurs fois au cours d’une session de travail. Dans certains systèmes, il est

raisonnable de distinguer les buts bas niveau ou locaux qui peuvent changer très souvent, des

buts et tâches généraux (haut niveau) qui sont plus stables. Par exemple, dans les systèmes

éducatifs, le but d’apprentissage est le but haut niveau tandis que la résolution d’un problème

est un but bas niveau qui change plusieurs fois dans une session. Le but de l’utilisateur peut

être considéré comme une caractéristique très importante de l’utilisateur à un instant donné.

Le but courant de l’utilisateur est souvent modélisé par un moyen similaire à la modélisation

de ses connaissances. Dans ce cas, le système supporte un ensemble de tâches et de buts

susceptibles d’apparaître et les buts courants de l’utilisateur sont représentés par un ensemble

de paires “but - valeur ” où la valeur est la probabilité que le but correspondant soit le but

courant de l’utilisateur.

66

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 4.2.4 Aptitudes cognitives

Plusieurs études montrent que les traits de personnalité des utilisateurs ont, également, une

forte influence sur leur capacité à effectuer efficacement des tâches [Dufresne, 2000]

[Borgman, 1989].

Il y a un large spectre de caractéristiques cognitives qui peuvent être pertinentes pour

modéliser un utilisateur. Les caractéristiques suivantes ont été discutées dans la littérature :

Aptitudes cognitives sensorielles : aptitude verbale, aptitude spatiale, aptitude

mathématique et logique [Benyon, 1993] [Egan, 1988] et aptitudes kinesthésique ;

Style cognitif : Impulsivité, réflexion, les objets de dépendance et ceux

d’indépendance [Egan, 1988] [Waern, 1996] ;

Les traits de personnalité : introversion, extraversion [Waern, 1996].

Malheureusement, il existe très peu de résultats significatifs concernant l’usage de ses

caractéristiques dans les systèmes adaptatifs. De plus, les tentatives de tels systèmes basés sur

les caractéristiques cognitives individuelles des utilisateurs se heurtent à la difficulté de mise

en place de capteurs capables d’acquérir ces caractéristiques et la difficulté de conception de

règles d’adaptation utilisant ces critères.

4.3 Acquisition et représentation du modèle de l’utilisateur

Le problème de l’acquisition du modèle utilisateur peut être scindé en un problème technique

et un problème relative à l’interaction système / utilisateur. Les problèmes techniques

impliquent des questions de représentation, de maintenance et de mise à jour du modèle. Le

choix de la représentation informatique du modèle dépend de plusieurs facteurs : le domaine

d’application, le but de l’adaptation, la population des utilisateurs, le langage d’interaction. En

fonction de quoi le modèle utilisateur sera, par exemple, représenté par :

un réseau sémantique des connaissances individuelles de l’utilisateur comme sous-

ensemble du réseau des concepts ;

une librairie de plans ;

une librairie d’erreurs susceptibles d’être réalisées dans les systèmes tutoriels.

…

Si l’approche "réseau sémantique" est choisie lors de l’implémentation, il est souvent supposé

que les utilisateurs apprennent des concepts dans un ordre naturel, prédéfini, qui peut être

67

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs modélisé par un ensemble de règles.

L’approche "librairie de plans" a été critiquée pour sa difficulté d’implémentation dans un cas

réel. En effet, le nombre de plans possibles subit une explosion combinatoire. Le problème se

ramène à trouver un compromis entre un nombre de plans qui soit suffisant, pour créer un

système utile, et qui ne dépasse pas un certain seuil de complexité.

Si l’approche "librairie d’erreurs" est choisie, l’implémentation vise à étudier dans le d'étail

les actions de l’usager pour détecter et diagnostiquer toutes les formes connues de mauvaise

assimilation. Cette tâche n’est pas simple.

L’autre difficulté concerne l’analyse des interactions homme-machine afin d’obtenir

l’information personnelle la plus correcte et la plus fiable. Dans la plupart des cas les

interactions produites par un usager sont enregistrées dans un fichier historique qui est ensuite

analysé afin de détecter des enchaînements d'actions typiques pour lesquels des réactions ou

rétroactions du système ont été prédéfinis.

4.3.1 Problème d'éthique

Pour conclure cette partie, il est nécessaire de préciser que l’acquisition des connaissances

peut poser un problème d’éthique. En effet, Jarvinen [Jarvinen, 1993] relève un certain

nombre d’inconvénients dans la construction et l’utilisation des modèles utilisateurs contenant

des informations personnelles. Les débats autour de cette modélisation ont certainement

marqué la fin des années quatre-vingts. Des positions, souvent, idéologiques ont été prises :

certains auteurs soutenant l’impossibilité de constituer, dans une machine, une réplique

crédible de l’état de connaissances d’un utilisateur. Les chercheurs ont été unanimes dans la

reconnaissance de l’énorme difficulté d’une telle modélisation. La question de fond est de

savoir si un système peut être adapté aux besoins de l’utilisateur sans une modélisation

complète de celui-ci.

5 Contrôle de l’adaptation

5.1 Le Qui : Initiateur de l’adaptation

Le contrôle de l’adaptation est un autre facteur important qui influence la conception du

système et le contenu des différents modèles sous-jacents. Selon [Malinowski et al., 1992],

nous pouvons diviser le contrôle de l’adaptativité en quatre aspects différents :

Qui prend l’initiative de l’adaptation ?

68


Qui propose les changements à réaliser ?

Qui choisit parmi les propositions ?

Qui exécute le choix ?

Dans la plupart des systèmes, seulement deux agents peuvent contrôler l’adaptation :

l’utilisateur (l'apprenant dans un système d'apprentissage) et le système. Le tableau 2.1 montre

un schéma de classification avec quatre exemples basés sur ces quatre aspects.

Système Utilisateur

Initiative x

Proposition x

Décision x

Exécution x

Auto-adaptation contrôlée par l'utilisateur

Système Utilisateur

Initiative x

Proposition x

Décision x

Exécution x x

Adaptation Système Utilisateur

Initiative x x

Proposition x

Décision x

Exécution x

Auto-adaptation (adaptativité)

Tableau 2.1. Classification du contrôle de l’adaptation [Malinowski et al., 1992]

Dans un cas extrême, nous avons un système adaptable, c’est-à-dire, un système qui autorise

l’utilisateur à l'adapter d’un point de vue "Interface". C’est le système qui contrôle

l’adaptation. A l’autre extrémité, nous pouvons trouver des systèmes auto-adaptatifs : en effet,

ils observent les interactions Homme-Machine et décident s’ils doivent adapter l’interface. Le

69

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs système KNOME [Kobsa, 1994] est un exemple de ce dernier cas : il observe l’utilisateur,

décide de s’adapter et génère alors des explications adéquates. Un exemple de système auto-

adaptatif contrôlé par l’utilisateur est le système hypermédia adaptatif HYNECOSUM

[Vassileva, 94]. Il analyse ses caractéristiques durant une session et, avant le début de la

nouvelle session, lui demande s’il est autorisé à insérer des suppositions dans son modèle.

5.2 Le Quand : Temporalité de l’adaptation

Un autre aspect concerne la sélection du moment propice pour effectuer une adaptation. Les

trois éventualités suivantes sont distinguées :

le système peut changer, immédiatement, au moment où l’utilisateur le demande

le système prévient l’utilisateur avant l’adaptation : il lui donne l’occasion de

comprendre son comportement ;

le système évolue tout le temps sans prévenir ; le risque est de ne jamais atteindre une

situation stable : dès que le système s’adapte l’utilisateur peut être amené à changer et

vice-versa.

Une adaptation entre les sessions nécessite, réellement, que les caractéristiques de l’utilisateur

persistent à long terme et que les adaptations faites soient elles aussi persistantes à long terme.

5.3 Le Comment : Réalisation de l’adaptation

La plupart du temps le contrôle de l’adaptation est réalisé à l’aide d’un moteur d’inférences

sur des données (modèle utilisateur, domaine, plate-forme, environnement) et sur une base de

règles pour produire une ou plusieurs actions sur l’interface courante (boucle Action

Réaction). Les règles d’inférence du type "si condition alors action" sont majoritairement

utilisées. Les difficultés résident dans la mise en place de ces règles.

Les capteurs à l’origine du changement peuvent être appelés initiateurs. En réponse, des

effecteurs remodèlent l’interface pour l’adapter au nouveau contexte. Certains chercheurs

proposent de définir des domaines de plasticité dans lesquels l’interface peut être adaptée par

déformation. Par domaine de plasticité, on entend l’ensemble des contextes d’usage pour

lesquels l’interface reste opérationnelle et utilisable [Calvary, 2004]. La rupture survient dès

lors que le nouveau contexte est situé au-delà de ce domaine de plasticité. On utilise des seuils

pour matérialiser cette frontière de plasticité au delà de laquelle un changement de contexte

est nécessaire.

70

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 6 Les hypermédias adaptatifs

Depuis quelques années, les hypermédias ont ouvert un nouveau champ de recherche dans le

domaine des systèmes adaptatifs. Cet engouement s’explique par le principal atout de ces

systèmes, c’est à dire la non linéarité, qui est malheureusement vite devenue un inconvénient

majeur. Des études ont montré que l’usager pouvait se perdre rapidement dans l'hyper-espace.

De ce fait, on a cherché à guider l’utilisateur dans son cheminement en fonction de ses

objectifs, de ses connaissances et de ses préférences en modifiant, aussi bien, le contenu des

pages que les liens entre les documents. De là, est née l’idée de construire des systèmes

nommés les hypermédias adaptatifs dont l’objectif principal est d'accroître les fonctionnalités

du système en le personnalisant et de proposer de nouvelles méthodes d'accès à l'information.

Les premiers systèmes datent de 1990 [Böcker, 1990] mais la plupart des systèmes ont été

développés durant ces onze dernières années (1993-2004).

Avant d'aborder le problème de la conception des hypermédias adaptatifs, nous présentons les

principales notions à connaître sur les hypermédias classiques. Nous pourrons voir ensuite les

travaux qui ont été réalisés pour les rendre adaptatifs.

6.1 Hypermédias classiques

6.1.1 Différentes conceptions des hypermédias

L'idée de l'hypertexte est antérieure à l'informatique, on l'attribue à Bush qui avait pensé un

système de consultation non linéaire de l'information [Bush, 1945] et qui définissait, donc,

sommairement un hypertexte comme un ensemble de documents destiné à une consultation

non linéaire. Lorsque les documents ne sont pas composés uniquement de texte (mais

également d'images, de sons, de vidéos, etc.), on parle d'hypermédia. De manière plus

approfondie, le terme hypermédia peut être défini suivant trois points de vue [Delestre, 2002]

: celui de sa structure (la définition structurelle), celui de l’interaction entre l’utilisateur et le

système (définition fonctionnelle) ou encore du point de vue de la sémantique (définition

sémantique). Nous allons voir ces trois définitions ainsi que leurs intérêts respectifs.

6.1.1.1 Définition structurelle

Balasubramanian [Balasubramanian, 1994] définit basiquement un hypertexte comme un

système (graphe) composé de nœuds et de liens entre ces nœuds. Nous distinguons les nœuds

qui sont à l’origine du lien (on parle de références) et les nœuds qui sont les destinations des

liens (on parle de référés). Les liens peuvent être plus ou moins complexes : ils peuvent être

71

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs unidirectionnels (permettant d’aller d’une page à une autre) ou bidirectionnels, afin de

faciliter le retour au point de départ. Ils peuvent aussi être typés afin de spécifier la

sémantique du lien. Enfin les liens peuvent être disposés n’importe où dans une page.

Toutefois, leurs rôles peuvent parfois être définis, d’une part, par leur position dans le

document, d’autre part, par la sémantique de la page (par exemple, si la page est une page

d’index, les liens seront des index). Ce sont ces liens qui définissent l’architecture du graphe

que l’on nommera l’hyper-espace. L’intérêt de cette définition et de mettre en évidence le fait

de disposer d’un outil de modélisation efficace et bien maîtrisé (les graphes) pour travailler

sur les hyper-espaces.

6.1.1.2 Définition fonctionnelle

L’hypertexte peut être considéré comme étant un procédé informatique permettant d’associer

une entité (souvent minimale, c’est-à-dire un mot, une portion d’image ou une icône) à une

autre entité (souvent plus étendue comme un paragraphe, une image ou une page). Ce

mécanisme permet, donc, à l’utilisateur de se diriger librement dans l’information en activant,

à l’aide d’un pointeur une zone du document qui est l’origine d’une association. Ainsi,

l’utilisateur peut immédiatement atteindre une autre partie de l’hyperespace. Il n’est, donc,

plus obligé de suivre le cheminement prévu par l’auteur, il définit son parcours en fonction de

ses envies et de ses centres d’intérêts. Rhéaume [Rhéaume, 1993] parle, alors, de document

virtuel, qui n'est jamais globalement perceptible. Un hypertexte devient un document

interactif dans lequel le lecteur tient une place prépondérante. Cependant, il est à noter

qu’actuellement les systèmes hypermédias impliquent essentiellement une interaction

utilisateur système d'information. Cette définition privilégie la problématique de la

présentation des informations (IHM) et dénote de l’aspect éphémère et aléatoire des

informations présentées dans les hypermédias.

6.1.1.3 Définition sémantique

Nanard [Nanard, 1995] indique qu’épistémologiquement le mot hypertexte signifie "plus que

du texte". Le mot “plus” ne signifie pas, pour cet auteur, plusieurs textes interconnectés, mais

une entité qui est la combinaison de deux concepts :

un ensemble de documents ;

une connaissance.

La concrétisation la plus pauvre de cette deuxième notion (la connaissance) est le lien inscrit à

l’intérieur de l’ensemble de documents. A contrario, la forme la plus élaborée de cette

72

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs connaissance peut être générée par un système complexe se basant sur une modélisation du

domaine et sur une modélisation de l’utilisateur.

Conceptuellement, on peut considérer que chaque nœud regroupe un ensemble d’unités

élémentaires de pensée pour exprimer un raisonnement ou des structures mentales de plus

haut niveau. Une analogie peut être faite avec la documentation imprimée, en comparant ce

concept à la plus petite entité logique regroupant un ensemble de paragraphes.

En typant les objets, il est possible d’enrichir la modélisation des hypermédias en ajoutant une

sémantique aux nœuds (ce qui permet de mieux les classifier les nœuds) [Nanard, 1998].

L'hypermédia peut être vu comme un couplage entre un ensemble de ressources et un

ensemble de connaissances sur ces ressources, via un mécanisme d'ancrage, permettant divers

types de parcours (dont la navigation). La couche représentant les connaissances ancrées sur

un ensemble de ressources (avec éventuellement la possibilité de décrire plusieurs couches de

connaissances sur un même ensemble de documents) est particulièrement importante. La

qualité de la description de ces connaissances et de la gestion de leur ancrage dans les

ressources conditionnent l'interprétation que pourra en faire un utilisateur dans des tâches de

compréhension et d'accès à l'information. Par ailleurs, le lien ne doit pas se restreindre à un

mécanisme de référence statique, mais doit être considéré comme un mécanisme de

représentation de relations entre deux entités de l’hypermédia (en particulier deux nœuds).

Selon la sémantique choisie, ces relations peuvent exprimer des inclusions, des références

croisées, des séquences pour définir une structure logique de documents ou même des

relations fonctionnelles entre les nœuds. Un hypermédia ne se résume, donc, pas à la simple

juxtaposition dans un réseau de documents (les nœuds du réseau) et de liens (les arêtes du

réseau) permettant un parcours non linéaire de la base. La figure 2.3 représente le modèle type

de système hypermédia [Nanard, 1995] [Balasubramanian, 1996] tel que nous venons de le

définir.

Figure 2.3. Sémantique dans les hypermédias

73

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 6.1.2 Structure des hypermédias

6.1.2.1 Unité d'information

Le nœud est l'unité minimale d'information d'un hypertexte. Pour préciser la grosseur d'un

module ou sa quantité d'information, on parle de granularité. La multiplication des nœuds ou

la fragmentation de l'information peut engendrer une désorientation et une confusion. Chaque

module ou nœud comprend, idéalement, une seule idée ou concept qui peut s'accrocher à

d'autres (par des liens) qui lui sont naturellement connexes ou à d'autres qui dépendent du

choix de l'usager. Les nœuds connexes peuvent être des exemples, des idées connexes ou

nouvelles. Toute séquence ou tout agencement de nœuds est, donc, possible. Le support d'un

nœud d'information peut être une page, un écran, une carte, une partie d'écran appelée fenêtre,

si l'information est textuelle. Si l'information n'est pas uniquement textuelle, le support d'un

nœud peut être un graphique, une animation, une image, une séquence vidéo ou audio ou un

autre élément externe comme une maquette. L'information contenue dans un nœud et la

granularité de celui-ci peuvent, la plupart du temps, être définies par le concepteur.

6.1.2.2 Mise en relation

L'ensemble des liens permet de construire les structures d’un document virtuel. Le type de

relation entre des nœuds n’est pas souvent indiqué. Comme l'usager est maître des liens qu'il

active, il contrôle la séquence de l'information qui lui est présentée. Dans la structure d'un

document, il y a au moins deux types de liens: les liens référentiels et les liens

organisationnels. Le lien référentiel uni ou bi-directionnel est celui qui établit la relation entre

un élément inscrit dans un nœud et un élément de référence inscrit dans un nœud destinataire.

La circulation entre ces nœuds passe alors par une même relation à deux sens. Le lien

organisationnel, comme son nom l'indique, touche la structure ou la hiérarchie d'un hypertexte

construit sous forme d'arbre: Le nœud parent (une définition) est relié par un lien

organisationnel à un nœud enfant (un exemple, une application, etc.). Les liens sont la base de

la navigation qui est davantage pré-organisée ou plus libre, précisément selon le type de liens.

Là aussi, c’est au concepteur d’organiser les liens et leurs types pour relier les différentes

informations.

6.1.2.3 Navigation structurée

A cause de la liberté laissée à l'usager, il y a parfois lieu de suivre un cheminement suggéré

par le concepteur. Le cheminement est une séquence ou une sélection de noeuds d'information

74

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs pertinents pour un objectif donné. Tout comme l'auteur d'un livre suggère de lire son oeuvre

de la première à la dernière page, le concepteur d'un hypermédia peut proposer un

cheminement sous forme de menu ou de carte des itinéraires. Pour l'usager qui n'a pas

d'objectifs précis de navigation en tête, un tour guidé peut être offert en guise, par exemple, de

sentier tutoriel. Les sentiers sont des adaptations de l'information aux besoins ou aux

caractéristiques individuelles des usagers. Par exemple, des sentiers plus graphiques peuvent

être offerts aux usagers qui appréhendent mieux les représentations visuelles ou des sentiers

au vocabulaire plus simple peuvent convenir à ceux qui apprennent une nouvelle langue. Le

cheminement peut aussi désigner le parcours de navigation effectivement suivi par un usager

au travers d’un hypermédia, de manière à pouvoir retourner à des nœuds vus antérieurement.

Cette trace du cheminement est très utile : par exemple, pour un enseignant au moment

d'évaluer le cheminement d'un apprenant, ou simplement pour tout usager comme mode

personnel de lecture et de navigation. Dans ce dernier cas, le cheminement peut être

volontairement marqué par des signets qui permettent, à l'usager de retourner à des endroits

spécifiques. Ces signets offrent, également, la possibilité de se retrouver dans un

cheminement qui s'étale sur plusieurs sessions. De nombreux modèles hypermédia, plus ou

moins formels, ont été développés au cours de ces dernières années pour décrire la structure

temporelle des hyperdocuments. Une classification détaillée de ces modèles, identifiant un

certain nombre d’avantages et d’inconvénients pour chaque catégorie, a été proposée par

[Blakowski et al., 1996]. Notamment, les approches dites "Interval-based Specifications" qui

permettent au moyen de différents opérateurs sur les intervalles temporels, caractérisant la

présentation de médias élémentaires, de définir les contraintes de synchronisation minimales à

respecter au niveau d’un document virtuellement composé [Wahlster, 1994].

Au delà des facilités offertes pour la description des contraintes temporelles à satisfaire lors

de la présentation d’un document hypermédia, le modèle doit également offrir un ensemble de

facilités de composition permettant d’éditer et de mettre à jour un tel document. Par

conséquent, la distinction entre la définition du type d’un objet (média simple ou composé) et

une instanciation particulière de présentation de cet objet (incluant tout un ensemble de

paramètres de présentation, dont des paramètres temporels) est essentielle lorsque l’on veut un

système adaptatif.

75

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 6.2 Hypermédia adaptatif

6.2.1 Définition

Etant donné la jeunesse de ce domaine de recherche, le concept de système hypermédia

adaptatif n’a pas été encore complètement défini. Néanmoins, nous utiliserons la définition

donnée par Peter Brusilovsky que nous avons traduit en français :

"Par systèmes hypermédias adaptatifs, nous désignons tout système hypermédia et hypertexte

qui reflète certaines caractéristiques de l’utilisateur dans le modèle utilisateur et applique ce

modèle pour adapter des aspects visibles et variés du système à l’utilisateur". [Brusilovsky,

1996]

Selon cette définition, un hypermédia adaptatif doit satisfaire trois critères. Il doit être un

système d'information dont l'interface est un hypermédia. Il doit contenir un modèle

utilisateur et il doit être capable d’utiliser ce modèle pour adapter l’hypermédia. Toujours

selon Brusilovsky [Brusilovsky, 1998], l’hypermédia adaptatif est utile quand le système est

appelé à être utilisé par des personnes ayant des connaissances différentes ou des buts

différents et quand l’hyper-espace est étendu. Dans les systèmes actuels, l’objectif est toujours

de filtrer l’information afin de limiter la dimension de l’hyper-espace utile. Selon nous, il faut

ajouter à cette définition les aspects environnement et plate-forme qui peuvent également être

vus comme des déclencheurs d’adaptation.

6.2.2 Adaptation du contenu et des liens

Il est possible d’adapter le contenu des pages, les liens présents dans celles-ci et la navigation.

Deux classes différentes d’adaptation ont, donc, été définies et nous parlerons de support de

navigation adaptatif et de présentation adaptative.

6.2.2.1 Adaptation de la navigation

L'objectif de l'adaptation de la navigation est d'aider l’utilisateur à trouver son chemin dans

l’hyper-espace en agissant sur la façon dont les liens lui sont présentés.

Différentes techniques ont été développées au fil des années, le guidage direct,

l'ordonnancement des liens (le tri), le masquage de liens, l'annotation des liens ou encore

l'adaptation à la carte [Brusilovsky, 2003]. Le guidage direct est la technique de base utilisée

régulièrement puisqu’elle est simple à mettre en œuvre. Elle se base la plupart du temps sur

l’ajout d’un lien "suivant" qui permet d’accéder à la page la plus en adéquation avec les

76

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs objectifs de l’utilisateur dans le contexte courant. Les problèmes sont, alors, le risque de

diminuer considérablement la capacité d’exploration et d’augmenter la passivité de l’usager

puisque le système tend à devenir complètement linéaire.

L’ordonnancement des liens vise à les afficher les liens suivant un ordre définissant leur

intérêt ou leur qualité (comme dans "google"). L’inconvénient majeur de cette technique est

que l’on ne peut pas l’utiliser avec des liens contextuels, c’est à dire pour ceux se situant à

l’intérieur d’une phrase.

Le masquage de liens consiste à supprimer ceux qui sont en inadéquation avec les objectifs de

l’utilisateur. Comme la méthode précédente, cela peut entraîner une certaine désorientation

chez l’utilisateur.

L’annotation des liens donne plus de responsabilité à l'usager puisqu'on lui laisse le choix

d’activer les liens mais en y adjoignant une explication sur le contenu de la page cible pour

chacun. Ces annotations peuvent apparaître sous forme de bulles visibles dans le navigateur

lors du survol des liens par la souris. Les annotations sont plus efficaces lorsqu’elles

dépendent du contexte et du modèle de l’utilisateur.

Les cartes adaptatives permettent de fournir à l’utilisateur l’organisation de l’hyper-espace

sous forme textuelle (arbre hiérarchique) ou sous forme graphique plus ou moins simplifiée en

fonction de son profil.

6.2.2.2 Adaptation du contenu

Le but de la plupart des méthodes classiques d’adaptation de contenu (appelées aussi

méthodes à explication additionnelle) est de cacher, à l’utilisateur, quelques parties

d’information à propos d’un concept particulier qui n’est pas pertinent pour l’utilisateur à un

instant donné. Par exemple, des détails très bas niveau peuvent être masqués à un utilisateur

ayant un niveau de connaissance limité dans le domaine. Inversement, des explications

additionnelles peuvent être présentées à des novices. En terme général, en plus de la

présentation de base, certaines catégories d’utilisateurs peuvent recevoir des informations

supplémentaires conçues spécialement pour eux. Cette méthode est utilisée dans de nombreux

systèmes : MetaDoc [Boyle, 1994], KN-AHS [Kobsa, 1994], Item/IP [Brusilovsky, 1992] et

EPIAM [De Rosis, 93]. Une variante de cette méthode consiste à masquer à l’utilisateur

certaines parties d’informations qui ne sont pas pertinentes vis à vis du but courant de

l’utilisateur [Höök, 1996].

Il est, également, possible de définir des pré-requis ; ainsi avant de présenter une information,

77

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs le système insère des explications sur tous les concepts pré-requis qui ne sont pas

suffisamment maîtrisées par l’utilisateur. Cette méthode est utilisée dans lisp-Critic [Fisher,

1990] et C_BOOK [Kay et al., 1994]. Une seconde méthode est basée sur la mise en place de

liens entre concepts similaires : si un concept similaire à celui déjà connu doit être présenté,

l’utilisateur a une explication comparative qui souligne les similarités et les différences entre

les concepts courants et ceux déjà assimilés. Ces explications comparatives sont

particulièrement efficaces dans le domaine de l’EAO.

Une autre méthode appelée "variante d’explication" défend l’hypothèse qu’il faut prévoir

différentes présentations des informations pour différents types d’utilisateurs. Dans cette

méthode, le concepteur produit plusieurs variantes de pages et l’utilisateur reçoit la variante

de page correspondant à son modèle.

6.2.3 Hypermédias adaptatifs dynamiques

Afin d’améliorer la qualité de l’adaptation et de prendre en compte instantanément des

nouvelles données, les recherches se sont orientées depuis quelques années vers les

hypermédias adaptatifs dynamiques. La principale caractéristique de ces systèmes est d’offrir

un hyper-espace virtuel. Le système n’est plus constitué de pages et de liens prédéfinis. Il est

construit dynamiquement (figure 2.4). L’architecture de ces systèmes contient alors deux

modules supplémentaires qui sont : une base d’objets multimédias ou d’objets d’interaction et

le générateur de pages ou d’interfaces.

Le modèle du domaine, comme pour la dernière génération des hypermédias adaptatifs, est

défini en fonction de l’architecture globale du système. Le modèle utilisateur permet de

sélectionner les différents objets à présenter. La base d’objets contient tous les éléments, en

relation avec le domaine, et pouvant être inclus dans le document à afficher. Le générateur de

pages fonctionne de la même manière qu’un moteur SQL, c’est-à-dire, qu’en tenant compte

des différents paramètres, il génère et affiche, d’une manière transparente pour l’utilisateur,

les objets appropriés et structurés correctement dans la page, conformément à la requête faite

en fonction du contexte (Figure 2.4)

78


Figure 2.4. Architecture et principe d’un système hypermédia dynamique [Laroussi, 2001]

Il y a souvent correspondance entre les nœuds du modèle du domaine et les pages de

l’hypermédia virtuel, ainsi qu’entre les relations de ce modèle et les liens de l’hypermédia

virtuel. L’utilisation d’un tel système apporte plusieurs avantages. Tout d’abord, l’adjonction,

d’un nouveau, support peut être prise en compte immédiatement, puisque les pages du

système sont construites dynamiquement et ne sont pas préenregistrées. Ensuite, les

concepteurs de l’hypermédia ne sont pas obligés de penser à la façon d’agencer les différents

documents, ils doivent juste définir l’architecture générale du système (le modèle du domaine)

et déterminer, récupérer ou créer les documents qui vont servir à présenter chaque concept.

Bien que cette technologie soit à ce jour peu répandue, le travail que nous avons réalisé entre

dans cette catégorie de systèmes.

Nous avons vu qu’il était nécessaire d’introduire de la sémantique supplémentaire dans les

hyper-espaces pour permettre l'adaptation. Cette tâche s'est simplifiée récemment grâce à

l’utilisation de la technologie XML (Méta données, RDF, Web sémantique…).

6.2.4 XML et hypermédia

Le langage HTML est un langage assez simple pour avoir rendu les hypermédia très

largement accessibles. Ses règles sont si claires et si nettes que l'on a mis au point des

logiciels permettant de composer des documents HTML sans aucune connaissance préalable

du langage. Et c'est sans doute l'une des raisons principales de l'explosion récente du Web.

Cependant, HTML n'est pas sans poser quelques problèmes. En premier lieu, il est trop

restrictif. HTML n’est en fait qu’un avatar de SGML restreint à un ensemble donné de règles.

79

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs Et cette restriction rend la description de documents complexes plus difficile qu’avec SGML

standard. L’autre problème majeur vient de ce que HTML, avec le temps, a été de plus en plus

orienté vers la présentation du contenu, plutôt que vers sa description. On sait que les feuilles

de style, en séparant explicitement contenu et présentation, apportaient un début de remède à

cette "crise d'identité". Mais les feuilles de style sont une innovation récente, et il s'écoulera

sans doute pas mal de temps avant que HTML ne soit complètement débarrassé des balises de

mise en forme.

XML peut être la solution à tous ces problèmes. Le langage XML est exclusivement destiné à

la description du contenu. Il s'agit en outre d'un langage extrêmement flexible qui :

Fournit une description plus précise du contenu du document en acceptant un

ensemble de balises extensibles. Les implémenteurs XML peuvent définir leurs

propres ensembles de balises. La précision de ces descriptions revient à

l'implémenteur ;

Permet de valider le contenu d'un document à l'aide une grammaire standardisée : le

contenu et la structure d'un document XML est défini par sa grammaire ;

Facilite l'échange de documents entre utilisateurs et applications

Prend en charge la recherche avancée : la recherche dans un document XML est plus

facile car la structure et le sens du contenu sont identifiés (comme défini dans la

grammaire). L'une des conditions des documents XML est qu'ils doivent être

syntaxiquement corrects. Ceci implique entre autre qu'à chaque balise d'ouverture

corresponde une balise de fermeture. Ce critère facilite l'analyse et la manipulation des

documents. Les grammaires déterminent la structure et le contenu des documents

XML ; elles peuvent être utilisées pour effectuer des recherches plus poussées ;

Distingue la structure du document, du contenu et de la présentation : la distinction a

toute son importance lorsque le contenu de documents Web doit être généré

dynamiquement à l'aide de programmes. Tout comme les feuilles de styles en cascade

en HTML, les feuilles de styles XSL contrôlent la présentation des documents XML.

Le fait de placer le contrôle de la présentation dans un fichier distinct du contenu

permet de créer plusieurs vues pour un document XML sans changer ce dernier. Le

contenu peut être présenté à plusieurs utilisateurs sous différentes formes ;

Optimise la réponse utilisateur, la charge réseau et la charge serveur : les

implémentations XML peuvent commander au serveur Web l'envoi d'un document

80


XML et ses feuilles de styles XSL associées au client. Chaque feuille de styles peut

fournir une vue différente de tout ou partie des données du document. L'utilisateur

sélectionne la feuille de styles à appliquer. Le passage d'une vue (feuille de styles) à

l'autre n'implique pas l'envoi d'une autre requête au serveur.

Ce que l'on peut retenir des points précédents, c'est qu'XML offre autant de possibilités pour

la conception des hypermédias, en ne représentant que la structure et le contenu des

documents/données. Un document XML est indépendant de sa présentation, de tout type de

traitement et de toute application. La présentation des documents XML est spécifiée de façon

externe par des feuilles de style, Sans modification, un même document peut être présenté de

différentes façons selon les utilisateurs, ce qui permet de faciliter l'adaptation.

7 Bilan

7.1 Adaptativité en EIAH

Brusilovsky [Brusilovsky, 1996] propose un schéma qui résume les différents aspects des

systèmes adaptatifs. Nous avons complété ce schéma en fonction des remarques que nous

avons fait tout au long de ce chapitre ; la figure 2.5 représente ce qui nous semble important

de retenir sur l’adaptativité pour mieux comprendre nos choix futurs.

81


82

i

Sélectionner l’information qui doit être présentée a nsi que sa présentation

Individuel

Caractéristiques de l’utilisateur

Modèle d’interaction (forme)

Stéréotype

Adaptation

Architecture

Qui Utilisateur

Système

Comment

Basculer entre différents styles et interfaces d’interaction

Suggérer des commandes, des plans

Suggérer des paramétrages d’une fonction sélectionnée

Détecter des erreurs ou des plans non optimaux

Attribuer dynamiquement l’exécution d’une tache soit à l’utilisateur soit au système

Granularité

Modèle utilisateur

Modèle domaine

Quand Avant la première session

Au cours des sessions A la fin des sessions Avant/après des fonctions prédéfinies

En continu

A des instants prédéfinis

Dans des situations prédéfinies A la demande de l’utilisateur

Buts et plans

Préférences Connaissances Aptitudes

Plateforme / Environnement

Services

Données

Support d’information (fond)

Systèmes adaptatifs

Figure 2.5. Les aspects relatifs aux systèmes adaptatifs.

Parmi les intérêts de l'utilisation de systèmes adaptatifs dans l'éducation se trouvent la facilité

et la rapidité d'accès à l'information pertinente, dans une base d’informations, aussi vaste et

complexe qu'elle soit. L'apprenant est, de plus, plus libre. Il peut accéder directement à une

information et choisir le niveau de détail qu'il souhaite atteindre :

Navigation : l’apprenant navigue à travers les nœuds et les liens jusqu'à satisfaire

pleinement sa curiosité ou son besoin ;

Accès spatial direct : certains systèmes hypermédias offrent la possibilité d'avoir une

vue (cartographie) panoramique ou partielle des informations. Dans cette vue, les

nœuds et les liens portent des labels qui reflètent leurs contenus et leurs associations.

Ainsi, l'apprenant localise l'information qu'il peut consulter par simple désignation ;

Recherche de contenu : cette opportunité permet à l'apprenant d'interroger la base de

connaissances selon les informations contenues. Une telle fonction de recherche est


similaire à la mémoire "associative" de l'être humain. La base d'information doit, donc,

être indexée selon des attributs de recherche pertinents (méta-données XML).

La composante hypertexte améliore la qualité des enseignements par leur structure. Elle aide

l’apprenant à mieux se représenter la connaissance, à mieux appréhender les tenants et les

aboutissant de chaque concept. La non linéarité de la progression de l’apprenant l’oblige à se

construire sa connaissance en créant des connexions entre les concepts. Comme le dit Nadeau

[Nadeau, 1997] : l’apprentissage, comme la pensée, ne se fait pas par idées isolées mais par

des relations significatives ou associatives entre idées… , donc, l’hypermédia devient un outil

de structuration de la pensée. On retrouve ici les théories constructivistes ou l’apprenant

apprend en interagissant avec le système. Les hypermédias favorisent la pensée associative,

l’initiative de l’apprenant et les collaborations entre utilisateurs (travail en groupe,

discussions, …).

Le second intérêt majeur des hypermédias tient dans leurs modes de présentation de

l’information notamment grâce à l’usage du multimédia. Pour l’ensemble de la communauté

scientifique, il semblait logique d’utiliser des données multimédias dans les systèmes

éducatifs ; on se basait sur des hypothèses telles que : plus on stimule nos sens simultanément

plus l’information est assimilée et comprise.

Quelques études ont, alors, essayé de vérifier ces hypothèses. Ainsi, Hoogeveen [Hoogeveen,

1995] a mis en évidence quelques attributs ou critères définissant la qualité des données

multimédias. Il a ensuite étudié l’aspect cognitif de chacun de ses critères. Par exemple :

niveau de multimédia utilsé (level of multimediality) qui a moins d’importance que

l’on pourrait le croire ;

niveau d’interactivité (level of interactivity) dont l’importance a été clairement

démontrée ;

l'usage simultané de plusieurs médias (level of congruence) dont l’intérêt a été prouvé.

Toutefois cette juxtaposition de médias est difficile à mettre en place et aucune

méthodologie n’a été élaborée pour obtenir de bon résultat.

On peut en conclure que l’utilisation d’éléments multimédias en adéquation avec l’apprenant,

va augmenter la convivialité des systèmes éducatifs et donc faciliter la construction des

connaissances.

83

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 7.1.1 Modélisation du contexte et de l’utilisateur en EIAH

Lors de l’utilisation de systèmes adaptatifs dans un cadre éducatif, le modèle du domaine

correspond au domaine des connaissances à enseigner. Ces connaissances bénéficient des

techniques de représentation des connaissances issues de l’I.A. (règles de production, réseaux

sémantiques, frame, etc.) [Morik, 1989] [Chappel et al., 1993]. Le module d’expertise

contient, donc, une base de connaissances relative au domaine à enseigner. Dans certains

systèmes, les règles tutorielles qui permettent de diriger une session d’enseignement sont

aussi représentées dans le modèle du domaine.

Le modèle utilisateur contient classiquement des informations sur les connaissances de

l’utilisateur (ce qu’il sait) sur ses traits personnels, ses préférences et plus aléatoirement son

but. Bien que, les chercheurs s’attardent beaucoup sur la modélisation des connaissances et

passent les autres parties du modèle sous silence, deux principaux types de modèles de

l’utilisateur peuvent être rencontrés :

le modèle de recouvrement ;

le modèle de perturbation.

Dans le premier cas, nous avons déjà vu que les connaissances de l’apprenant étaient

considérées comme un sous-ensemble des connaissances du système. Notons que la faiblesse

principale de ce modèle est qu’il ne permet pas de représenter les connaissances erronées de

l’utilisateur.

Le second a un potentiel de représentation plus large. En effet, les connaissances et les

aptitudes de l’apprenant sont considérées comme une perturbation des connaissances de

l’expert (l’enseignant), et non comme un sous-ensemble de ces connaissances. Il existe à ce

jour essentiellement deux types de modèles de perturbation. Le premier, proposé par Bruton

dans DEBUGGY [Takeushi et al., 1988] et appelé «Buggy model », consiste à associer à

chaque connaissance un ensemble de règles erronées (mal-rules) dérivées de l’expérience des

enseignants. Le modèle de l’étudiant est obtenu en remplaçant les règles correctes par les

règles erronées qui, lorsqu’elles sont appliquées, conduisent à la réponse de l’apprenant. Or,

comme il peut y avoir plusieurs interprétations possibles d’une réponse (plusieurs règles

erronées qui conduisent à la réponse fournie par l’apprenant), le système procède par

génération de problèmes de discrimination, qu’il pose à l’apprenant pour connaître

exactement les règles erronées que ce dernier a utilisées. Le second type de modèle de

perturbation, utilisé par exemple dans le système BOCK développé à l’Institut technologique

84

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs de Kyushu au Japon [Takeushi et al., 1988], est basé sur la méthode MIS de Shapiro [Shapiro,

1987] pour inférer le modèle de l’utilisateur. Il contient des connaissances erronées qui ne

sont pas contenues dans le système comme pour le «buggy model», elles sont obtenues par

application de perturbations aux connaissances de l’expert en utilisant celles d’ordre tutoriel.

7.1.2 Le formateur à l’initiative des adaptations

Nous avons déjà indiqué, dans le chapitre 1, l’importance que nous accordons au formateur

lors d’un apprentissage qu’il soit médiatisé ou non. Dans ce chapitre, nous venons de voir

qu’il fallait que le système puisse utiliser immédiatement toute nouvelle connaissance sur

l’utilisateur (l'apprenant) ou sur le contexte pour optimiser la présentation des nouvelles

connaissances. Ceci correspond à l’une des caractéristiques d’un bon enseignant, il doit, par

exemple, utiliser un maximum l’actualité pour agrémenter son cours. Dans sa démarche

pédagogique, le formateur définit la structure interne de son cours. Bien que guidé par des

documents pédagogiques tels que des manuels scolaires, c’est l’enseignant qui détermine ses

stratégies pédagogiques. On peut appréhender l’organisation d’un apprentissage suivant deux

points de vues. Tout d’abord l’aspect macroscopique qui définit les relations pouvant exister

entre les différents modules d’une formation. Puis, l’aspect microscopique qui définit les

relations pouvant exister entre les notions introduites dans un module donné. Une fois que le

formateur a bien déterminé les notions présentes, ainsi que les relations qui les unissent, il doit

construire physiquement le cours, c’est-à-dire organiser, pour chaque notion, les différents

matériaux didactiques qui supporteront l’enseignement. Apparaissent, alors, deux concepts

importants que sont le public cible et la réutilisation des matériaux pédagogiques. Le public

visé détermine l’approche pédagogique que l’enseignant devra suivre (par exemple approche

"top down" ou "bottom up"). L’approche pédagogique choisie aura une influence d’une part,

sur la présentation des notions et d’autres part, sur le choix des medias présentant ces notions.

On voit bien ici avec quelle attention et quelle précision doivent être réalisés les supports de

formation.

Les systèmes adaptatifs, par l’intermédiaire du modèle du domaine, donnent la possibilité aux

enseignants de mieux structurer leur travail. Ils peuvent ainsi, penser mûrement leurs activités

pédagogiques en travaillant tout d’abord, à l’organisation des connaissances à transmettre et

dans un second temps, à la meilleure manière de les exposer. Nous relevons ici un point clé de

notre approche : selon nous, c’est au formatuer qu’il incombe de mettre en place les règles de

structuration des données et des services au sein des activités pédagogiques qu’il désire

proposer. Il doit pouvoir concevoir, sélectionner, modifier, paramétrer lui-même les

85

Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs ressources pédagogiques qu’il désire utiliser durant l’activité pédagogique. Il doit pouvoir

définir comment les informations et les objets d’interaction devront s’adapter, en fonction des

objectifs, du contexte et du profil de l’apprenant. Il doit, pour cela, avoir défini clairement les

connaissances qu’il désire faire passer durant chaque activité. Le système que nous désirons

construire devra fournir toutes les fonctionnalités nécessaires pour que les formateurs puissent

réaliser toutes ses tâches de manière conviviale.

Le problème auquel nous sommes confrontés n’est, alors, plus de construire un modèle du

domaine, un modèle de l’apprenant et un moteur d’inférence pour une application tutorielle

donnée mais celui de concevoir et de construire des méta-modèles qui fonctionneront quels

que soient les disciplines, les apprenants et les formateurs.

8 Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons défini le concept d’adaptativité, ses différentes déclinaisons et

les différents systèmes adaptatifs existants. Nous avons vu ensuite comment les hypermédias

adaptatifs tentent de remédier aux inconvénients de l’hypermédia classique. Nous avons

présenté dans ces systèmes les différentes méthodes et techniques recensées dans la littérature

et qui permettent de fournir une adaptativité des liens et du contenu. Ce chapitre n’étant pas

exhaustif et n’ayant pas traité toutes les approches inhérentes aux domaines, le lecteur

désirant approfondir ses connaissances peut consulter les références bibliographiques

mentionnées dans ce chapitre.

86

87

88

Chapitre III

Proposition de structuration des données et des services

pour le télé-enseignement

89

90

Chapitre III

Proposition de structuration des données et des services pour le

télé-enseignement 1 Introduction ...................................................................................................................... 93 2 Fonctionnalités demandées à un EIAH ............................................................................ 96

2.1 L’existant : fonctionnalités manquantes et proposées.............................................. 96 2.2 Analyse des besoins ................................................................................................. 98

2.2.1 Besoins des établissements............................................................................... 98 2.2.2 Besoins des enseignants ................................................................................... 99

2.2.2.1 Concernant la production d’activités pédagogiques (rôle auteur)................ 99 2.2.2.2 Concernant le suivi pédagogique (rôle tuteur) ........................................... 100

2.2.3 Besoins des apprenants................................................................................... 100 2.3 Bilan ....................................................................................................................... 101

3 Gestions des contenus pédagogiques ............................................................................. 103 3.1 Concept d’Activité Pédagogique Médiatisée ......................................................... 103 3.2 Concept de Briques Elémentaires .......................................................................... 104 3.3 Types et modèles d’APM....................................................................................... 105

3.3.1 Les APM synchrones ..................................................................................... 105 3.3.1.1 APM Télé-cours côté enseignants.............................................................. 106 3.3.1.2 APM Télé-cours côté apprenants ............................................................... 108

3.3.2 Les APM asynchrones.................................................................................... 109 3.4 Ergonomie de la navigation.................................................................................... 109

4 Gestion des relations et du suivi pédagogiques.............................................................. 111 4.1 Adaptativité des contenus et suivi pédagogique .................................................... 111

4.1.1 Eléments de connaissances............................................................................. 111 4.1.2 Gestion de prérequis et adaptivité .................................................................. 111

4.2 Modélisation de l'apprenant ................................................................................... 112 4.2.1 La partie "ce qu'il sait" ................................................................................... 112 4.2.2 Les deux autres parties "ce qu'il est" et "ce qu'il aime"................................. 113

4.3 Initialisation du profil de l’apprenant..................................................................... 115 4.4 Bilan ....................................................................................................................... 116

5 Modélisation de la structuration proposée ..................................................................... 117 5.1 Une structuration multi-niveaux............................................................................. 118

5.1.1 Le niveau Support .......................................................................................... 119 5.1.2 Le niveau Structure ........................................................................................ 120 5.1.3 Le niveau Sémantique .................................................................................... 121

5.2 Interopérabilité ....................................................................................................... 123 6 Bilan ............................................................................................................................... 124

6.1 Modèle de gestion des documents pédagogiques................................................... 124 6.2 Comparaison avec d’autres architectures ............................................................... 125

6.2.1 Breeze (Macromédia) ..................................................................................... 126 6.2.2 Atelier (Hyperoffice)...................................................................................... 127 6.2.3 MindOnSite (Integral Coaching).................................................................... 127

7 Conclusion...................................................................................................................... 130

91

92

Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement

Proposition de structuration des données et des services pour

le télé-enseignement

1 Introduction

Les recherches actuelles sur les plates-formes d’apprentissage à distance visent à définir des

modèles pour la description, le déploiement, la gestion et l’utilisation de documents

pédagogiques hypermédias [Chabert, 2000]. Comme nous l'avons vu dans le chapitre

précédent l’intérêt des systèmes hypermédias est, principalement, d’offrir une structure

navigationnelle très libertaire. Grâce aux hypermédias, l’apprenant peut s’affranchir de la

linéarité éventuelle des documents et accéder à une information dynamique mais

malheureusement, selon nous, pas encore suffisamment adaptée à ses besoins. Les

interactions apprenant – système restent par exemple relativement statiques par rapport aux

environnements d'enseignement assisté par ordinateur, de type tutoriel (jeux d’entreprise,

simulateur, micromonde, …) conçus de manière professionnelle mais traitant d’un sujet fixe

au travers d’un scénario réfléchi mais pré-établi et statique.

La conception d'un dispositif de télé-enseignement capable d’accueillir diverses formations

est un processus complexe durant lequel différents acteurs doivent intervenir avec des

compétences, mais aussi des contraintes différentes. Ces acteurs interviennent, de plus en

plus, de façon concomitante au cours du processus, et non plus, comme par le passé, de façon

séquentielle [Darses, 2002]. Selon nous il est possible de diviser grossièrement ce processus

en quatre principales phases allant de la modélisation pédagogique jusqu'au suivi de la

formation :

Phase 1 : la modélisation pédagogique (niveau macro)

La modélisation pédagogique est la première phase de réflexion à avoir lors de la mise en

place d’un dispositif de formations à distance. Elle dépend fondamentalement des situations

d’utilisation visées et des types de contenus concernés. Dans notre approche, cette

modélisation consiste à définir les fonctionnalités de l'environnement d'apprentissage (LMS :

Learning Management System), à définir les stratégies pédagogiques utilisables et enfin à

concevoir des modèles d'activités pédagogiques devant pouvoir être gérés par le LMS. Cette

modélisation doit être indépendante du ou des domaines à enseigner. Elle doit laisser un

maximum de possibilités aux futurs acteurs entrant en jeu dans le processus de mise en place

des formations. Les modèles et outils utilisés à ce niveau ne doivent pas altérer la liberté

créatrice des concepteurs de supports et des activités pédagogiques mais doivent guider et

93


simplifier leur travaux en mettant à leur disposition les données, outils et services dont ils

auront besoins.

Les principaux acteurs intervenant durant cette phase sont les pédagogues, les chercheurs en

IHM, les neuropsychologues et les informaticiens.

Phase 2 : la modélisation pédagogique (niveau micro)

La qualité des ressources pédagogiques produites dépend majoritairement des choix effectués

durant cette phase du processus de conception. C’est lors de cette étape que sont menées les

réflexions sur les possibilités de structuration et de présentation des activités pédagogiques

ainsi que sur les outils auteurs qui permettront de les réaliser facilement. L'objectif de cette

phase est, donc, triple :

concevoir et développer des ressources pédagogiques types adaptées aux transfert de

types de connaissances et savoirs bien identifiés ;

développer les outils auteurs associés permettant aux enseignants - auteurs de

concevoir simplement des instances d’activités comme bon leur semblent et selon leur

sensibilité et style personnel. Les interfaces résultantes devront être suffisamment

ludiques et conviviales pour être attrayantes vis à vis des différents profils

d’apprenants visés. Le désir d’obtenir des interfaces adaptatives devra être pris en

compte à ce niveau et il faudra donc prévoir des modèles et des stratagèmes

supplémentaires pour répondre à cette exigence ;

afin d’obtenir une plus grande interopérabilité, les outils mis à disposition des auteurs

devront, de plus, offrir la possibilité de décrire et d’indexer les ressources produites en

respectant les normes et standard actuels. Les recommandations concernant la volonté

d’associer plus de sémantique aux pages web (web sémantique) pourront également

être prise en compte à ce niveau.

Les principaux acteurs intervenants dans cette phase sont les scénaristes multimédia, les

informaticiens, les pédagogues et les enseignants travaillant ensemble à la définition de

nouveaux modèles d’activités médiatisées et outils auteurs associés.

Phase 3 : création et enchaînement des activités

Cette phase a pour but la création des différentes instances d’activités pédagogiques et la mise

en place des parcours pédagogiques pour une matière donnée en fonction de classes

d'apprenants cibles. A partir des outils mis à leur disposition et des fonctionnalités apportées

par le LMS, les enseignants-auteurs construisent leurs cours, les structurent, déterminent les

différents chemins pédagogiques à offrir aux travers des concepts qu’ils désirent inculquer

aux apprenants. Une méthodologie pour effectuer ce travail est décrite plus précisément dans

94


le chapitre suivant au travers d’un exemple.

Certaines activités pédagogiques proposées au sein d’une formation (comme par exemple les

jeux d’entreprises) peuvent avoir fait l’objet d’une étude plus poussée réalisée par une

véritable équipe projet dont le but était d’arriver à un produit fini consensuel, complet et

commercialisable. Cependant, nous pensons qu’au cours d’une formation, il est indispensable

d’associer à ce type de produits, d’autres activités moins lourdes à mettre en place, plus

évolutives, plus personnalisables par l’enseignant, facilement modifiables par une personne

seule qui lui donnera un style plus personnel. L’environnement que nous préconisons va dans

ce sens bien qu’il soit capable de supporter les activités plus lourdes comme les jeux

d’entreprise.

Ainsi, le principal acteur de cette phase est l'enseignant–auteur. Il agit en définissant un

ensemble d'activités assurant la couverture des concepts qu’il estime important pour sa

discipline ou répondant à des intentions pédagogiques précises. Il doit être informé en retour

de l'utilisabilité de ces objets afin de les faire évoluer rapidement pour s’adapter « en temps

réel » aux besoins du public ciblé.

Actuellement, l’enseignant-auteur n'a pas forcément les compétences nécessaires pour tirer

profit des environnements de création multimédia mis à sa disposition (cf. PowerPoint dont

l'enseignant ne maîtrise en général que quelques fonctionnalités !). Il faut donc prévoir des

outils auteurs et des LMS comportant des interfaces mettant la tâche de création des activités

et de structuration des parcours pédagogiques à la portée des enseignants. Il est également

nécessaire de prévoir des formations et de dégager du temps aux enseignants si on veut qu’ils

soient suffisamment motivés. Nous pensons que ce point constitue l’un des principaux

verrous actuels à la démocratisation de l’enseignement médiatisé.

Phase 4 : Suivi de la formation

Cette dernière phase est celle de l'encadrement des apprenant au cours de leurs formations.

L'acteur principal est l’enseignant - tuteur maître à bord pour l'organisation pédagogique. Il

doit, donc, accompagner les apprenants dans leur apprentissage tout en les rendant

autonomes. Le but n’est pas d’exposer des connaissances, mais de développer la capacité à

résoudre des problèmes, à travailler en équipe et formaliser des connaissances. Ne pas faire,

mais apprendre à faire. L’enseignant - tuteur est un guide qui donne des pistes pour atteindre

le but, il apparaît plus de manière proactive quand il faut motiver, recadrer, trancher sur des

conflits…

Il nous a semblé préférable de produire un modèle dans lequel les outils auteurs soient

suffisamment conviviaux pour qu'un enseignant puisse être d'abords auteur durant la phase 3

95


puis ce même enseignant doit pouvoir devenir tuteur durant la phase 4. On parlera donc de

deux rôles différents pour l’enseignant (auteur puis tuteur) plutôt que de personnes

différentes.

Outre le fait que de nombreuses recherches aient déjà été menées dans le cas d’une séparation

claire entre production (auteurs) et "consommation" (tuteurs) et donc qu’il existe des modèles

performants pour ce cas de figure, il nous a paru indispensable de travailler sur la facette

manquante que nous venons d’évoquer. Prenons en pour preuve les cours traditionnels durant

lesquels les enseignants n'acceptent jamais de reprendre mot pour mot les supports de cours

provenant d'autres enseignants pour réaliser leurs enseignements et qui montrent qu’il est

indispensable que les tuteurs puissent adapter les supports qu'ils utilisent (qu'il soit papier ou

numérique) à leur mode de fonctionnement et de pensée.

Ce chapitre présente un modèle d’environnement qui permet la génération dynamique de

documents et d’activités pédagogiques en réponse aux besoins précis dont nous venons de

parler. L’idée de base est de proposer aux enseignants des environnements leur permettant de

composer intelligemment des activités pédagogiques à partir d’un rassemblement de supports

de base [Benadi et al., 2001] [Benadi et al., 2002]. Un document pédagogique sera, alors, un

assemblage structuré de briques élémentaires correspondant à des données ou à des services

de base et capable d’évoluer dynamiquement afin de fournir une information adaptée au profil

de l’apprenant.

2 Fonctionnalités demandées à un EIAH

2.1 L’existant : fonctionnalités manquantes et proposées

L'utilisation d'Internet donne un accès à des ressources pédagogiques hypermédias diverses,

hétérogènes et délocalisées en éliminant l'espace et le temps, deux contraintes fortes de

l'enseignement traditionnel. Les environnements éducatifs disponibles sur Internet proposent

classiquement des fonctionnalités devenues des lieux communs :

Accessibilité et liberté d'accès à l'information : une formation est accessible à des

milliers de personnes quelle que soit leur situation géographique, au moment où elles

sont disponibles pour la recevoir (mondialisation de l'information) ;

Diversité de sources et de points de vue : Internet nous aide à progresser dans la voie

de la connaissance universellement partagée ;

Richesse et variété de l'information disponible sur le Web : la difficulté est de faire le

tri dans une information abondante et non vérifiée pour ne retirer que celle qui nous

intéresse et dont nous avons validé la véracité, au moins, par recoupement. La solution

96


passe souvent par des mots clés, des moteurs de recherche et autres agents

"intelligents" pour localiser les sites pertinents. Mais il faut bien reconnaître que

l'abondance des réponses, le bruit documentaire ou le silence sont si fréquents qu'ils

mènent souvent à l'abandon.

Sur le plan scientifique, des programmes européens de coopération (Teleregions, Leonardo,

Esprit, In-tele, ...) et des réseaux de formation à travers plusieurs pays (Virtual OnLine

University, The Learning Zone, Internet Educational Resources ...) se sont développés et

continuent de se mettre en place pour faciliter la diffusion de ressources pédagogiques via un

réseau. Les travaux sur les environnements pédagogiques complets, gérant à la fois la

conception, la structuration et la diffusion de documents pédagogiques sont beaucoup plus

rares (voir chapitre I). Rappelons, néanmoins, les principaux systèmes que sont : Medit

[Pettenati et al., 2000] [Khaled, 1998], LearningSpace, Virtual-U et Pathware ainsi que les

points essentiels que nous avons retirés de leur étude comparée [Lamontagne, 2002] :

les outils d'aide à la création, à la gestion, ou à la modification des ressources

pédagogiques sont rudimentaires pour ne pas dire inexistants. Les producteurs de

ressources pédagogiques doivent, alors, faire appel à leur courage et à leur inspiration

pour élaborer ces documents grâce à des logiciels tiers;

les fonctions de suivi, d'assistance et de collaboration entre apprenants et formateurs

sont généralement absentes ;

les fonctionnalités autorisant la coopération entre apprenants sont oubliées ;

les interfaces d'accès aux ressources proposées aux apprenants sont souvent complexes

et uniquement textuelles ;

un intermédiaire (Webmaster) est quelquefois nécessaire pour ajouter ou modifier les

contenus sur le serveur ;

les outils d'échanges proposés par ces systèmes sont généralement des outils Internet

standards (e-mail, ftp, forum pour les échanges asynchrones; chat, visioconférence,

tableau-blanc pour les échanges synchrones) auxquels aucune adaptation n'a été

apportée pour faciliter leur insertion dans l'environnement. Leur utilisation, n'est,

donc, ni aisée, ni conviviale (découragement des apprenants, aussi bien formateurs

qu'apprenants).

Rappelons, également, que quelques travaux tentent d'apporter des réponses à ces manques

par le développement de spécifications et de normes, soit directement liées à la gestion des

contenus (compatibilité entre plates-formes), soit d'ordre purement technique (documents

obligatoirement en HTML). Nous les avons, également, décrits dans le chapitre I.

97


2.2 Analyse des besoins

2.2.1 Besoins des établissements

Les établissements (Ecoles, université, organisme de formation, …) sont les véritables

investigateurs de ce type de projet (campus virtuel INSA-V par exemple). Ils souhaitent

disposer d'un environnement global (voir figure 3.1) comprenant, non seulement, un module

de gestion des ressources pédagogiques, mais, également, une partie scolarité (diffusion

d'informations, emplois du temps, stages, …) et une partie administrative (gestion des heures

enseignants, gestion des notes et des bulletins, …). Pour chacune de ces parties, les

fournisseurs et/ou clients ne sont pas les mêmes. L'intérêt d'une telle plate-forme est de

coordonner, d'organiser, de rendre disponibles et vivantes les informations nécessaires à la

gestion d'e l'établissement et de généraliser l'utilisation d'une interface unique : l'interface

Web.

Figure 3.1. Le système général souhaité

Dans ce mémoire, nous ne nous intéressons qu'à la partie pédagogique de cette plateforme

mais il ne faut pas négliger les autres parties si on ne veut pas risquer un rejet du système mis

en place. Pour que ce module soit utilisé, il doit répondre au maximum aux besoins de tous les

usagers susceptibles de l’utiliser :

les enseignants (dans leur rôle d’auteur) qui conçoivent, produisent, structurent et

déposent des données et services utiles pour leurs activités pédagogiques ;

les enseignants (dans leur rôle de tuteur) qui utilisent, organisent et contrôlent les

activités pédagogiques des apprenants ;

les apprenants (acteurs/lecteurs) qui consultent et utilisent ces hyperdocuments

pédagogiques dans une formation sur mesure ;

le webmaster (administrateur) qui installe le site, l'administre et en gère l'évolution.

98


2.2.2 Besoins des enseignants

2.2.2.1 Concernant la production d’activités pédagogiques (rôle auteur)

Lors d'interviews ayant eu lieu dans le cadre du projet INSA-V, les enseignants, producteurs

de ressources, ont exprimé leurs besoins et ont fait part de la place qu'ils comptaient a priori

donner à un EIAH :

ils souhaitent disposer d'un espace réservé, où ils sont seuls pourvus du droit

d'écriture. Ils préfèrent définir eux-mêmes les droits d'accès en lecture de leurs

documents et en gérer l'accès dans le temps ;

ils se disent prêts à alimenter le site si l'investissement temps et les difficultés

techniques ne sont pas trop conséquents ;

ils préfèrent, souvent, dans un premier temps continuer à produire leurs documents

pédagogiques et à utiliser les logiciels qui leur sont familiers (traitement de texte,

éditeur de diaporama, …) d'où l'apparition récente de plusieurs environnements allant

dans ce sens tels que Breeze (Macromédia), Atelier (Hyperoffice), etc. Ces nouveaux

outils auteurs, que nous situerons par rapport à nos propositions en fin de chapitre,

permettent de gérer, par exemple, des objets Flash sans sortir de l'environnement

principal (exemple : Powerpoint). Cette bonne volonté correspond à une démarche

"pas à pas" somme toute naturelle et sécurisante. Ainsi, l'enseignant (auteur) va

progressivement :

• se familiariser avec le nouvel environnement (sans modifier le contenu et la

forme des ressources pédagogiques) ;

• faire évoluer, ensuite, la forme de leurs documents grâce à la perception des

possibilités du multimédia ;

• modifier enfin leurs contenus pour obtenir une authentique complémentarité

entre supports "traditionnels" (référence provisoire …) et supports

multimédias.

En outre, des conséquences extrêmement néfastes sont ainsi écartées :

la polarisation de l'auteur sur les difficultés techniques qui risquent de le décourager;

le côté paillette du multimédia qui risque de prendre le pas sur la pédagogie [Leng,

1998].

L'environnement mis à disposition doit, donc, laisser en priorité, les auteurs s'épanouir dans

leur nouveau rôle de concepteur de contenu et aux formateurs les moyens de se concentrer sur

les aspects pédagogiques en laissant de côté, pour l'instant, les aspects trop techniques ou

99


ludiques.

2.2.2.2 Concernant le suivi pédagogique (rôle tuteur)

Comme nous l’avons déjà dit, il nous parait difficile d’établir une séparation nette entre

production et utilisation des supports puisque chaque enseignant désire produire (ou tout au

moins participer à la production) non seulement des parcours pédagogiques mais aussi des

supports eux même. L’enchaînement des activités pédagogiques dépend fortement du contenu

de chacune d’elles et vice versa, les contenus doivent être produits en ayant une idée sur leur

séquencement. Néanmoins, il est possible de distinguer des besoins plus liés à la phase

d’utilisation des ressources préalablement construites. A ce niveau les principales demandes

sont :

avoir une vision globale du contenu pédagogique proposé, de sa structuration et de ses

liens vers les autres contenus (disciplines) ;

pouvoir fixer des prérequis sur les activités pédagogiques (structuration de la macro-

navigation);

avoir des retours sur les actions, réponses et parcours des apprenants ;

alterner activités synchrones et asynchrones ;

diversifier les types d’activités (cours, TD, TP, …)

dialoguer en utilisant un maximum de services logiciels favorisant les échanges et

interactions entre enseignants et apprenants est accueillie de manière positive.

2.2.3 Besoins des apprenants

Ellington, Percival et Race [Elligton et al., 1995] attribuent le succès d'un apprentissage à

quatre ingrédients. L'apprenant :

doit avoir envie d'apprendre motivation ;

apprend en faisant interaction ;

donne du sens à ce qu'il apprend illustration ;

a des retours sur ce qu'il a appris évaluation.

Les résultats d’une enquête réalisée auprès d’apprenants (élèves du département GPR de

l'INSA de Lyon) mettent en évidence les mêmes aspects : ils désirent un outil attractif

(motivation), valorisant (évaluation) et concret (illustration) pour mettre en situation

(interaction) et mieux s'approprier des connaissances scientifiques jugées trop souvent

abstraites ou cloisonnées. Devenus nomades, ils souhaitent accéder à ces services de n'importe

quel endroit : résidence, lieu de stage, étranger dans le cas d'années d'échange... Le système

100


doit leur fournir une voie d'accès simple à des informations qui prolongent, développent et

illustrent un enseignement fondamental.

Ils insistent, également, sur la nécessité de disposer d'outils pour :

s'auto-évaluer (chances d'obtenir leurs U.V.);

instaurer un dialogue continu avec les formateurs (élargissement des "fenêtres" de

cours).

2.3 Bilan

En nous basant sur cette étude des besoins, nous avons essayé d'identifier les fonctionnalités

indispensables qu’un EIAH doit fournir. Les spécificités suivantes nous paraissent les mieux

adaptées aux demandes formulées par usagers. L'EIAH :

capitalise et fédère des ressources pédagogiques dont il assure la diffusion. Il est

régulièrement alimenté et utilisé par des enseignants qui créent, déposent et font

évoluer leurs ressources pédagogiques en ayant une vue panoramique de l'ensemble

des enseignements de l'entité (meilleure intégration et coordination). L'opération,

consistant à déposer tout objet pédagogique nouveau (concept, cas, QCM, exercice, ...)

doit être simplifiée par la mise à disposition d'interfaces simples évitant toute

démarche initiatique, les auteurs n'étant en principe pas des informaticiens (gestion

des contenus)

est pédagogiquement adapté aux besoins des apprenants identifiés et regroupés

suivant différents profils. Nous signifions ainsi qu'un site Internet classique ne peut

constituer un outil pédagogique complet puisque l'absence de contrôle et l'anonymat

rendent impossible l'utilisation des fonctions indispensables de suivi et d'adaptation du

parcours. Notre environnement devra restituer l'apprenant dans un rôle d'acteur

averti. Un site pédagogique se doit, donc, d'être interactif dans le sens où il doit offrir

la possibilité aux apprenants de participer à la structuration du contenu (gestion des

relations pédagogiques).

est générique : construit comme un contenant paramétrable, il aide à la structuration

contextualisée de contenus. Il doit être capable d'accueillir des contenus pédagogiques

diversifiés et développés avec les outils les plus couramment employés. Le respect des

principales normes lui permet de plus d'être compatible avec d'autres plates-formes.

(Interopérabilité).

101


Le schéma présenté figure 3.2 montre bien le rôle fondamental tenu par les contenus et les

services mis à disposition des utilisateurs. Cependant, nous pensons que cette mise à

disposition doit être réfléchie (importance du contenant) et qu’il est nécessaire de prévoir une

structuration et des outils pour gérer et diffuser ces éléments. C’est pourquoi nous les avons

représentés par une superposition de couches dans la figure 3.2.

Conception

Réalisation

Apprenant (Lecteur)

InteractionCollaboration

Formateur Activités Pédagogiques

Multimédia

NavigationConsultation

StructurationParamétrage

Personnalisation du cursus

Auteur

Producteur

Bilans

UsagesConception

Réalisation

Apprenant (Lecteur)

InteractionCollaboration

Formateur Activités Pédagogiques

Multimédia

NavigationConsultation

StructurationParamétrage

Personnalisation du cursus

Auteur

Producteur

Bilans

Usages

Figure 3.2. Architecture globale du système pédagogique visé

Les verrous scientifiques restants à ouvrir pour obtenir ces fonctionnalités s'expriment, selon

nous, de la manière suivante :

comment structurer la navigation des apprenants dans les différentes activités

pédagogiques sans altérer la liberté d'accès à l'information ? Une formation en ligne se

veut accessible à de nombreuses personnes, quelque soit leurs intérêts, leur situation

géographique, le moment où elles sont disponibles pour la recevoir (universités

ouvertes) ;

comment avoir des informations sur les connaissances (leur type, leur niveau, etc)

abordées lors les différentes activités et mesurer leur taux d'assimilation ?

comment faciliter le partage, la capitalisation et la réutilisation de ressources

pédagogiques au sein de différentes activités (proposées par différents formateurs) ou

entre les systèmes de télé-formation (contraintes d’interopérabilité) ?

102


comment faire en sorte que le contenu soit adapté "automatiquement" au profil de

l’utilisateur ?

comment faire face à l'inadéquation de la législation des droits de recopie et des droits

d’auteurs ?

Il nous semble que la plupart de ces difficultés (rencontrées lors de la mise en place d’une

formation à distance) se trouvent dans un mauvais interfaçage entre le contenant (plate-forme

pédagogique) et les contenus proposés (ensemble des activités pédagogiques multimédias).

Jusqu’à présent, la plupart des travaux n'ont abordé ces problématiques que par l'un des deux

points d'attaque possible : le contenant ou le contenu. Ainsi, l’IEEE (groupe LTSC) a engagé

des travaux de standardisation sur les architectures technologiques des systèmes de formation

[LTSC, 2002]. Ces travaux s’efforcent de modéliser le processus d’apprentissage de manière

très générique et ne tiennent, par exemple, pas compte des aspects Auteurs (création,

modification, gestion et adaptation des contenus). Concernant les contenus et leur

structuration, les normes LOM [LOM, 1997], Dublin-Core [Dublin-core, 1998], EML [EML,

2000], ADL-SCORM [Scorm, 1998], IMS [IMS, 2000], ARIADNE [Ariadne, 1996], AICC

[AICC, 1998] et les travaux de S. Chabert-Ranwez [Chabert, 2000] sur les documents

hypermédias adaptatifs sont très intéressants mais oublient les contenants. Rappelons pourtant

qu’au final, lors de l’utilisation (lorsque contenant et contenu se rejoignent inévitablement),

les résultats restent décevants. Cela est probablement dû à l’histoire puisque dans les débuts

de l’EAO, il n’y avait aucune séparation entre contenu et contenant ; on parlait alors

d’applications multimédias en distinguant quelquefois Systèmes Tutoriels Intelligents et

micro-mondes. Aujourd’hui, il semble, donc, important d’adapter les anciens modèles aux

technologies actuellement utilisées.

3 Gestions des contenus pédagogiques

3.1 Concept d’Activité Pédagogique Médiatisée

Nous avons choisi de définir la notion d’Activité Pédagogique Multimédia ou Médiatisée

(APM). Cette entité constitue le cœur de notre modèle ; elle a comme objectif principal de

faciliter la création, la gestion et la réalisation (consultation) d’activités pédagogiques. Selon

notre modèle, un enseignant (formateur) ou un apprenant ne pourra effectuer « son travail »

que dans le cadre d’une APM. C’est aux enseignants (auteur) de concevoir les APM selon

leur désir, leurs objectifs, leurs envies et leurs habitudes. Pour cela, ils travaillent à partir

d’outils que le système leur propose, d’outils personnels et de données/contenus personnels

mis à leur disposition par le système. Bien que chaque enseignant est un degré de liberté

103


immense dans la mise en place de ses APM, des types et des modèles d’APM ont été

prédéfinis afin de faciliter leur tâche et afin de structurer et d’harmoniser les contenus

pédagogiques au sein des formations. Ce point est, également, crucial pour des questions

d’interopérabilité. Nous y reviendrons plus tard …

L'APM constitue l'entité pédagogique de base gérée par le système et est identifiée par une

adresse URL. Cette adresse correspond au nom du document hypermédia (page HTML,

diaporama, document PDF, vidéo, …) activé lors de la demande de consultation de cette

APM par un apprenant. Une APM peut néanmoins être constituée de plusieurs documents

(pages HTML, documents, images, …) liés les uns aux autres, ou contenir des liens vers

d'autres sites Web ou APM. Une interface (ajout d'APM) permet à tout auteur de télécharger

(fonction d'Upload) tous les hyperdocuments constitutifs d'une APM (qu'il vient de créer sur

sa machine personnelle) sur le serveur Web (dans le contenant) afin qu'ils soient accessibles

via Internet. Dans l’environnement global que nous proposons, les APM sont regroupées par

matière ou discipline. Une APM répond à un objectif pédagogique précis et constitue une

entité complètement autonome reposant à la fois sur des supports d’information

(hyperdocuments pédagogiques) et sur des services logiciels (chat, forum, streaming, …)

nécessaires pour un déroulement correct. En plus, à chaque APM peut être associée

différentes caractéristiques descriptives (méta-données) ainsi que des règles de structuration

qui définissent la manière d'adapter sa présentation en fonction du contexte (profil de

l'apprenant). Ces règles sont définies par l'auteur lors de la construction de l'APM. Nous

verrons dans le chapitre suivant le détail des caractéristiques pouvant être associé à une APM

ainsi que la manière dont doivent être définies les règles de structuration.

3.2 Concept de Briques Elémentaires

Nous définissons une brique élémentaire (BE) comme étant l'unité minimale entrant dans la

composition d'une APM et pouvant être gérée par notre système. Il peut s'agir d'un élément

textuel, d'une image, d'un son, d'une vidéo, d'une interface de saisie, etc. Les BE sont elles

aussi identifiées par une URL. Elles correspondent la plupart du temps à un fichier

multimédia (pour les données passives) ou à un "programme exécutable" (quand il s'agit d'un

élément d'interaction). Les enseignants (auteurs) peuvent produire leurs propres BE ou utiliser

des BE mises à disposition par d'autres enseignants ou par le système lui-même. Chaque

enseignant reste propriétaire des BE qu'il a produit et mis en ligne et décide de l'usage qui

pourra en être fait (droit d'accès). Ces briques de base ne sont pas forcément associées à une

seule activité, mais, au contraire, sont conçues pour être réutilisées dans différentes activités.

104


Ainsi, une APM utilise de manière évolutive les Briques Elémentaires qui sont nécessaires et

suffisantes à son exécution. Les briques élémentaires peuvent être de deux types :

Les Objets Multimédias Elémentaires (OME) : il s'agit de données multimédias

"passives" stockées sous forme de fichiers (texte, audio, image, vidéo, animation, ...)

et entrant la plupart du temps dans la composition des activités pédagogiques de types

documents;

Les services logiciels (SL) : il s'agit de programmes exécutables, scripts, …

constituant des éléments d'interface permettant des interactions entre utilisateurs ou

entre le système et les utilisateurs. Les exemples que l'on peut citer sont les interfaces

associées à des forums de discussion, à des "chat", à un formulaire de saisie, à un

player vidéo, à une applet java, ...

Les BEs doivent, donc, elles aussi, être décrites à l'aide de méta-données que nous

détaillerons dans le chapitre suivant.

3.3 Types et modèles d’APM

La construction d'APM et la spécification de leur différents modes de présentation à partir BE

de différents types est loin d'être triviale pour les auteurs (en principe non informaticiens). A

ceci s'ajoute, de toutes façons, un travail de fond sur les contenus (recherche de

complémentarité par rapport aux supports traditionnels) et sur la forme (interactivité).

L'investissement en temps pour créer des contenus pédagogiques de qualité est, donc,

considérable, surtout si l'on veut apporter une valeur ajoutée aux documents papier jusqu'alors

utilisés. Face à ce problème, il est nécessaire de fournir des outils de création et de gestion des

contenus (APM et BE) aux auteurs. Dans notre cas, la mise à disposition de différents types

d'APM et de modèles téléchargeables pour chacun assure :

une simplification de la tâche de production (grâce à l'utilisation de squelettes

d'APM);

une harmonie (dans les modes d'interaction et dans l'ergonomie) entre les APM

réalisées par les différents auteurs.

Nous avons, donc, classé les activités pédagogiques en deux grandes catégories dans

lesquelles se déclinent plusieurs types d’APM (synchrones et asynchrones) possibles et pour

lesquelles, nous proposons des outils Auteurs ou des modèles téléchargeables.

3.3.1 Les APM synchrones

La première catégorie concerne les activités synchrones :

105


Télé-TP : ce type d'activité donne aux apprenants la possibilité de manipuler à distance

un dispositif en temps réel et sous la surveillance d'un formateur (ou tuteur). Des

travaux de recherche sur la conception de ce type de télé-activitivé sont en cours de

réalisation [Lelevé et al., 2004] ;

Télé-TD : ce type correspond à une activité pédagogique durant laquelle un formateur

soumet des exercices aux apprenants et suit leurs avancées constamment en temps

réel. Le degré d'interaction apprenant-formateur est, donc, très important et nécessite

l'usage de nombreux services logiciels. Là aussi, des travaux de recherche sont en

cours pour arriver à une solution viable ;

Télé-cours : il s’agit de mettre à disposition des apprenants les SL nécessaires pour le

suivi d'un cours de type conférence en temps réel qui pourra par la suite être consulté

en mode asynchrone.

Derrière la plupart des APM synchrones se cachent des infrastructures logicielles et

matérielles importantes. Pour illustrer l’architecture pouvant être donnée aux APM

synchrones, prenons l'exemple des APM de type télé-cours actuellement opérationelles et

sollicitant l’usage de nombreux services logiciels.

3.3.1.1 APM Télé-cours côté enseignants

On distingue deux parties dans l’infrastructure proposée aux enseignants pour mettre en place

un télé-cours : la salle d’enregistrement et la régie de diffusion.

Les salles d’enregistrement sont équipées pour la production des contenus (flux) avec une

orientation temps réel. Dans cette salle, l’enseignant dispose de 2 postes :

Le premier, appelé poste de travail, accueille et transmet (encodeur de flux écran +

son) le support, cours de l’enseignant (formateur), sur lequel des annotations peuvent

être effectuées. Il est possible d’utiliser un écran interactif (tableau tactile + vidéo-

projecteur) ;

Le deuxième est un poste de communication (interface Web). Il regroupe tous les

outils de discussion et de collaboration entre le formateur et les apprenants ;

Un 3ème poste relié à une caméra filme et encode la vidéo de l’enseignant (encodeur de

flux vidéo).

Dans un local déporté, la régie de diffusion (gérant les diffusions mono ou multipoints)

effectue :

la récupération et le stockage en temps réels des flux venant des encodeurs (des salles

d’enregistrement) ;

106


la distribution (vers les postes clients et via Internet) de contenus de natures et

d’origines hétérogènes (vidéo-cours, démonstrations filmées, exercices corrigés…) en

temps réel ou en temps différé (après post-production).

Cette architecture peut être schématisée de la manière suivante (figure 3.3) :

Salle d’enregistrement

Régie

Internet

Team Board

Projecteur vidéo

Poste encodage dela vidéo du cours

Poste réalisant :- le contrôle du TeamBoard- la diffusion du support de cours- l'encodage du son et du support decours

ServeurWindo ws Média

ServeurWeb

Poste de communicationentre élèves et professeur

Réseau INSA

Clients web

Figure 3.3. Architecture Télé-cours

En salle d’enregistrement, l’enseignant dispose d’un ordinateur sur lequel il visualise son

support de cours (document Powerpoint ou autre). Ce document peut, en même temps, être

projeté sur un tableau interactif (TeamBoard par exemple) et est transmis en temps réel vers

tous les postes apprenants. Quand il le juge nécessaire, le formateur peut faire directement des

annotations sur le support de cours grâce au TeamBoard. Si dans le cadre du cours, il a besoin

de lancer une application informatique, il le fera sur l'ordinateur "support de cours". Les

apprenants distants voient toutes les actions réalisées sur cette machine. Le formateur

dispense, alors, son cours de façon habituelle, sans qu’il soit nécessaire qu’il y ait des élèves

physiquement présents dans la salle d'enregistrement.

Une caméra avec suivi de mouvements (tracking) capture l’image du formateur qui peut,

ainsi, se déplacer sans contrainte dans l’espace de cours.

Un troisième ordinateur est à disposition de l’enseignant pour la communication avec les

apprenants. Il affiche la liste des questions écrites posées par les apprenants par l'intermédiaire

d'un SL envoi de questions. Un autre SL propose des informations sur les personnes présentes

dans la classe virtuelle.

107


3.3.1.2 APM Télé-cours côté apprenants

Sur les postes clients, l’objectif est d’imposer un minimum de contraintes sur le matériel et le

logiciel nécessaires (environnement Full-web). Par l’intermédiaire d’un navigateur (figure

3.4), l’environnement permet :

la visualisation de la vidéo de l'enseignant (service de streaming vidéo) ;

la visualisation de son support de cours de type diaporama ou autre application

partagée ;

une interactivité minimum pendant les séances en live (SL questions/réponses, SL

Chat, …) ;

une fois le cours terminé, la navigation sur les séances archivées (devenus APM

asynchrones) et la consultation de ressources découpées selon le modèle DVD

(signets).

Figure 3.4. Exemple d’interface vue par un apprenant lors d'une activité de Télé-cours

Le module de visualisation des vidéos insérées dans l’interface Apprenant est l'un des SL

essentiels de notre plate-forme. Il permet :

la lecture des deux flux vidéo en temps réel ou en temps différé ;

la synchronisation des flux ;

la commande des flux (lecture, pause,…) ;

la mise en place de marqueurs de déplacement assisté dans les flux en temps différé

l'adaptation à la résolution des postes clients distants.

108


3.3.2 Les APM asynchrones

Dans cette seconde catégorie, on retrouve les activités suivantes :

Chapitre / Cas : ce type d'APM permet aux enseignants (auteur) de concevoir des

supports de cours adaptatifs fournissant aux apprenants des connaissances déclaratives

ou procédurales ;

Glossaire : une APM de ce type offre la possibilité de mettre en place une liste

indexée contenant les définitions des principaux termes à connaître pour une matière

donnée ;

Simulateur : ce type permet de proposer aux apprenants des activités

d'expérimentation, de simulation pour mieux appréhender un phénomène ou un

fonctionnement ;

Exercice : ce type d'activité permet aux enseignants d'évaluer les compétences

acquises par les apprenants par la mise à disposition de divers types d'exercices.

Chaque type d'exercices permet de tester différents types de connaissances que nous

avons répertoriées (voir tableau 3.1).

Connaissances abordées Types d'exercices possibles

Définition - Terminologie

- Texte à trous - Mots croisés - Image à habiller …

Causes – conditions effets - Jeu de cartes (diagnostic) - Jeu de cartes à thèmes …

Relation / association entre élément (correspondance)

- Liste de correspondance - Jeu de cartes à thèmes …

Degré de dépendance - Chercher l'intrus - Liste de correspondance …

Méthodes, règles, critères, … - Ordonnancement - Chois de la suite d'un scénario …

… …

Tableau 3.1. Type de connaissances et exercices associés

3.4 Ergonomie de la navigation

Notre environnement propose des modèles et des outils de création (outils auteur) adaptés

pour la plupart de ces types d’activités pédagogiques. A l'intérieur d'une APM, encore plus

109


qu'ailleurs, la navigation libre ne doit être possible que si l'auteur l'a permise et l'a, donc,

étudiée (tous les chemins doivent être cohérents pédagogiquement). Les contraintes que nous

avons appliquées pour la mise en place de nos modèles d’APM (et indiquées aux auteurs) sont

les suivantes :

respecter un équilibre entre largeur et profondeur de navigation. limiter à deux niveaux

la profondeur de navigation dans les modèles d'APM mis à disposition des auteurs

pour éviter l'effet "cascade" et les effets "râteau" (figure 3.5).;

mettre en place différentes catégories de pages en fonction de la densité du contenu

(page d’appât, page d'accroche, page d'information, …) ;

rendre perceptible la structure de navigation : barre de navigation présente sur toutes

les pages du site, possibilité de faire un retour direct (par clic) à n'importe quel niveau

de profondeur du site ;

Figure 3.5. Exemples de structures de navigation

110


4 Gestion des relations et du suivi pédagogiques

4.1 Adaptativité des contenus et suivi pédagogique

4.1.1 Eléments de connaissances

Dans notre modèle, chaque enseignant (formateur) propose des activités portant sur un

ensemble de connaissances élémentaires assurant la couverture cognitive son cours. Ces

Eléments de Connaissance (EC) peuvent être communs à plusieurs disciplines. Pour chaque

apprenant, c’est le taux d’assimilation mesuré de chacun de ces EC qui constitue le moyen

choisi pour implémenter le suivi pédagogique. Durant la mise en place d’un cours, chaque

enseignant a la possibilité de dresser la liste des EC qu’il désire aborder. Il peut associer un ou

plusieurs EC à différentes APM. Il peut définir des règles faisant évoluer le taux

d’assimilation des EC en fonction des actions faites par un apprenant à l’intérieur d’une APM

(lecture, réponse à un exercice, …).

4.1.2 Gestion de prérequis et adaptivité

Les hyperdocuments conduisent à des parcours peu structurés, aléatoires et que la

consultation libre rend parfois anarchiques. Et ce d'autant plus que l'outil informatique est

privilégié au contenu du document. Dans notre environnement, l’historique de chaque

apprenant mémorise les APM déjà consultés et EC déjà abordés. Le formateur a, ainsi,

connaissance de la manière dont est utilisé son cours. En outre, grâce à un système de pré-

requis, il intervient au niveau de la macro-navigation en conditionnant l’accès à certaines

APM, créant ainsi un "parcours" pédagogiquement structuré, fonction des objectifs

pédagogiques associés à chaque apprenant. Lorsqu'un apprenant tente de consulter un APM

alors qu'il n'a pas acquis les EC pré-requis définis par le formateur, le système lui indique les

chemins pédagogiques qu'il peut emprunter afin d'assimiler les concepts nécessaires à la

bonne compréhension du contenu de l'APM auquel il désirait accéder. Une fois leurs besoins

ponctuels identifiés et satisfaits, les apprenants peuvent ensuite retrouver une autonomie en

accédant à l'ensemble des APM ou à des sites extérieurs conseillés par e formateur.

Au niveau de la micro-navigation, l'APM auto-adapte sa présentation en fonction de

l'apprenant qui l'utilise grâce aux spécifications données par l'auteur lors de la construction

des APM sous la forme de structuration. Nous détaillons la mise en place de ces règles dans le

chapitre suivant.

111


4.2 Modélisation de l'apprenant

La modélisation de l'apprenant vise la construction d'un modèle cognitif à partir de

l'observation du comportement d'un apprenant vis à vis de l'interface d'un système

informatique [Self, 1988]. Au delà de la simple prise en compte des actions locales de

l'apprenant lors de la réalisation de son travail, cette modélisation doit pouvoir fournir des

explications sur le raisonnement de l'apprenant en identifiant les connaissances sous-jacentes.

Dans une perspective d'enseignement, un modèle de l'apprenant intéressant est : un modèle

qui permet une inférence de ce que "connaît" (au sens large) l'apprenant au fur et à mesure de

l'interaction avec le système. Ainsi, classiquement, le modèle de l'apprenant ne comprend que

des informations sur les connaissances acquises par l'apprenant durant ses activités

pédagogiques. Il se construit de façon incrémentale en gardant une trace des activités

effectuées et de la qualité des actions de l'apprenant.

Pour répondre à nos objectifs, il nous parait important d'élargir un modèle de l'apprenant au-

delà de la dimension "connaissances acquises" (ce qu’il sait) en y intégrant des indications sur

ce qu'il est (comportement, aptitudes) et sur ce qu'il aime (préférences). Nous avons choisi de

réaliser la modélisation de l'apprenant grâce à des attributs et à des règles d'évolution de ces

paramètres. L'apprenant n'est pas vu comme un puits vide de connaissance qu'il faudrait

remplir mais comme un humain aux facettes multiples [Prévot, 1997]. C'est pourquoi nous

proposons un modèle de l'apprenant comportant trois parties :

le niveau de connaissances de l'apprenant; ⇒ Ce qu'il sait et veut apprendre ;

l'aptitudes de l’apprenant ⇒ Ce qu'il est ;

les préférences de l'apprenant ⇒ Ce qu'il aime et désire.

Nous exposons ci-dessous ces différentes parties du modèle.

4.2.1 La partie "ce qu'il sait"

Le but de cette partie est d’apprécier et de juger à sa juste valeur l’état des connaissances de

l’apprenant pour les notions présentes dans la formation qu'il suit. Comme nous l'avons déjà

vu, dans notre système, chaque enseignant propose des activités portant sur les connaissances

élémentaires qu’il désire aborder dans son cours, appelées Eléments de Connaissance. Pour

chaque apprenant, le taux d’assimilation mesuré sur chacun de ces EC constitue le moyen

choisi pour traduire ce que sait ou ne sait pas l'apprenant. La partie "ce qu'il sait" du profil est,

donc, alimenté par la liste des EC acquis et restant à acquérir par l'apprenant. L'apprenant se

voit, lors de son inscription, attribuer un "gabarit initial" qui correspond à un ensemble de

couples (identifiant EC à apprendre, taux d’assimilation) fonction de ses connaissances

112


initiales (supposées ou mesurées). L'apprenant suit, ensuite, une trajectoire de formation qui

doit aboutir à un profil franchissant un gabarit final minimal. Cette trajectoire de formation

dépend notamment des pré-requis définis sur chaque activité pédagogique multimédia

(définissant la macro-navigation) et mis en place par les formateurs. Chaque activité

concernant un ou plusieurs éléments de connaissance, leur réalisation contribue à faire évoluer

la valeur représentant le taux d’assimilation du ou des concepts associés. C'est l'enseignant

qui définit l'évolution (automatique) du taux d'assimilation des EC en fonction des APM

consultées, des réponses fournies et du comportement de l'apprenant.

La figure ci-dessous montre les principales étapes qui permettent l’évolution de la partie "Ce

qu'il sait" du modèle de l’apprenant, en utilisant la notation MOT1.

ApprenantRéaliser

APMréalise

Réalise APM

Déterminer APM

I/P

I/P

Système informatique

R

Profil apprenantI/P

Evolution profilR

I/P

Réponse Comportement

I/P

I/P

Figure 3.6. Evolution de la partie "ce qu'il sait" de l'apprenant

4.2.2 Les deux autres parties "ce qu'il est" et "ce qu'il aime"

Alors que la partie décrite précédemment est très souvent présente sous différentes formes

dans les systèmes éducatifs, la partie "ce qu'il est" et la partie "ce qu'il aime" manquent très

souvent. Ces deux parties du profil apprenant sont responsables, non plus, du choix de

l'activité pédagogique multimédia mais de son organisation interne (médias et modes de

présentation utilisés) ; c’est à dire de ce que nous avons appelé la micro-navigation. C'est

probablement ces deux autres parties du profil apprenant qui sont les plus difficiles à mettre

en œuvre et à utiliser. Les questions à résoudre sont :

Faut il que le système, au fil des actions, détecte (et comment?) ce qu'aime un

apprenant et fasse évoluer les attributs associés ? ou faut il faire confiance à une auto

1 La notation MOT permet de construire des modèles graphiques en utilisant des objets typés pour illustrer les

connaissances et les liens qui les réunissent de façon à représenter les divers domaines de connaissances.

113


déclaration ;

Comment obtenir des informations sur ce qu'est l'apprenant ? [Dufresne, 2000].

Pour essayer de répondre à ces questions, nous proposons d'avancer par étapes successives.

Une première solution est de mettre en place un ensemble d'attributs permettant de

caractériser chacune de ces parties. Nous avons choisi d'utiliser le modèle hémisphérique du

cerveau de Ned Hermann [Racle, 1983] [Taschelta, 1990] pour formaliser d'une manière

facile et simplifiée "le profil cognitif" de l'apprenant.

La partie "ce qu'il est" du profil est caractérisée par les attributs suivants :

Introverti (mesure sa capacité à effectuer un travail personnel) ;

Extraverti (mesure sa capacité à réaliser un travail en groupe, échanges, …) ;

Impulsif (mesure sa tendance à naviguer tout azimut, tâtonnement,…) ;

Réfléchi (mesure sa capacité de réflexion, à la consultation logique, …).

La partie "ce qu'il aime" est caractérisée aussi par des attributs qui décrivent les modes de

présentation visuelle préférés de l'utilisateur. Ici, notre choix d'attributs a été influencé par des

travaux sur la PNL (Programmation Neuro-Linguistique). Nous avons alors sélectionné les

attributs suivants [Vermersch, 1993] [David, 1999] [Habieb, 2003] :

Visuel (qui aime les schématisations, les illustrations, …) ;

Auditif (qui aime les descriptions, les définitions, …) ;

Kinesthésique (qui aime agir, toucher, faire, …).

Nous avons ajouté à cette partie du modèle d'autres attributs que l'utilisateur peut utiliser à sa

guise pour spécifier les modes de présentation qu'il préfère utiliser :

Mode Intégral;

Mode arborescent (affichage des titres et sous-titres) ;

Mode filtrage des médias ;

Mode non interactif (filtrage des services logiciels) ;

Mode personnalisé (filtrer différents types de Briques Elémentaires selon les choix de

l’usager).

Les valeurs associées à tous ces attributs devront, également, évoluer au fur et à mesure des

actions (réponses, mode de navigation, comportement, …) de l'apprenant au cours des

activités pédagogiques pour ainsi enrichir son modèle et s’adapter au maximum à ses

caractéristiques personnelles.

Bien que conscient des nombreuses lacunes et de la forte simplification faite dans notre mise

en œuvre de ces deux parties du modèle apprenant (liées à son profil cognitif), nous avons

choisi de les conserver pour valider la faisabilité de notre modèle aux travers

114


d’expérimentations réalisées (voir chapitre suivant) avec un prototype de plateforme

respectant notre modèle. Il sera toujours possible de faire évoluer ces attributs plus tard au

travers de coopération avec des didacticiens et des psychologues.

4.3 Initialisation du profil de l’apprenant

Lors de son inscription et afin de générer son profil initial, chaque apprenant répond à un

questionnaire de PNL (Programmation Neuro Linguistique) [David, 1999] (figure 3.7).

Figure 3.7. Questionnaire de PNL

Ce questionnaire permet au système d'identifier son système de perception et de

représentation principal afin d'améliorer les valeurs des attributs définis dans le modèle. Ce

questionnaire permet aussi de sélectionner des styles d’apprentissage pour aborder une

activité pédagogique multimédia. Une autre interface (figure 3.8), accessible en permanence,

dans la possibilité aux apprenants de spécifier leurs préférences (ou modes) de présentation

des APM.

115


Figure 3.8. Changement des préférences apprenant

Ces modes permettent, à l'apprenant, d'expliciter ses préférences, ce qui va se traduire par une

mise à jour la partie ce "qu'il aime" du profil apprenant afin d'adapter l'activité pédagogique

multimédia à ses préférences. Nous verrons plus en détail la mise en œuvre du profil

apprenant dans le chapitre suivant.

4.4 Bilan

Nous avons vu dans les chapitres précédents (chapitre II.2.3 et II.7.2) qu’aussi bien dans les

systèmes d’enseignement assistés par ordinateur que dans les systèmes hypermédias

adaptatifs, le modèle domaine est la composante qui permet à l’ordinateur de «connaître » ce

qui va être enseigné à l’apprenant. Ce modèle est la plupart du temps mis en place par des

experts du domaine (cogniticiens) puis reste figé (pas d'adaptativité). Grâce à notre

proposition, celui-ci devient dynamique puisque ce sont les auteurs qui le créent, le gèrent, et

le font évoluer grâce à un méta-modèle du domaine (EC +APM + BE). La figure 3.9 résume

notre méta-modèle du domaine.

116


Macro navigation

Micro navigation

APM1

BE1

APM2 APM3

BE6BE2 BE3 BE4 BE5

EC1

Règles de structurations

EC1 EC2

Prérequis Niveau

EC

Niveau

APM

Niveau

BE

Figure 3.9. Méta-modèle du domaine

A un instant donné, le modèle du domaine représente le savoir sélectionné par l'enseignant

pour construire une formation donnée. Il a en charge de décrire du mieux possible la structure

générale de cette dernière, aussi bien au niveau macroscopique (macro-navigation) qu’au

niveau microscopique (micro-navigation). Comme le montre la figure 3.9. La macro-

navigation est régie par les prérequis mis en place sur les différentes APM proposées dans la

formation. Ces prérequis peuvent évoluer grâce aux interventions du formateur et ont

préalablement été mis en place par l’auteur du cours. La micro-navigation est, quant à elle,

complètement à la charge de l’auteur qui a construit l’activité pédagogique synchrone ou

asynchrone. Il a défini différents styles de présentation potentiels correspondant à ce que nous

appelons micro-navigation (navigation à l’intérieur d’une APM et de ses interfaces). Ces

présentations sont définies à l’aide de règles de structuration faisant le lien entre le profil de

l’apprenant et les contenus de l’APM devant affichés ou filtrés.

5 Modélisation de la structuration proposée Nous avons vu dans les deux parties précédentes de ce chapitre comment nous proposons de

construire un contenu pédagogique adaptatif. Nous allons maintenant voir comment concevoir

un environnement (contenant) capable de supporter cette structuration des contenus [Benadi et

al., 2002] [Benadi et al., 2003].

117


5.1 Une structuration multi-niveaux

Pour ne négliger ni le contenant ni le contenu, nous proposons un découpage des systèmes

d’informations pédagogiques en trois niveaux (couches), aussi bien pour les contenus que

pour le contenant (figure 3.10)

Le niveau Support, proche du matériel, concerne les données et les services logiciels

élémentaires (BE). On le retrouve sous des formes légèrement différentes dans

quasiment tout type d’application Web;

Le niveau Structure gère l’assemblage des données et services élémentaires (du niveau

1). Il s’agit de structurer les ressources pédagogiques et outils logiciels, de les

paramétrer de manière à rendre possible (au niveau du contenant) la génération

automatique d’activités pédagogiques (APM) respectant des règles et/ou objectifs

pédagogiques précis;

Le niveau Sémantique favorise la transparence en rapprochant l’espace des

informations (enfouies dans le contenu) de l’espace cognitif de l'utilisateur (qu’il soit

enseignant ou apprenant). Grâce à la définition des EC (éléments de connaissances), le

niveau sémantique fournit une image claire de l’organisation des connaissances à

acquérir ou à transmettre dans les différentes disciplines. Il devient aisé de produire

une vue structurée des contenus (carte des concepts) afin de réduire la désorientation

de l'apprenant et la difficulté que celui-ci éprouve à explorer de façon cohérente cet

espace complexe.

118


Contenu Contenant Utilisateurs

Elément de

Connaissances,

Méta-données

Visualise

Analyse

Descriptions,

Représentations

(Cartes des concepts,

réseaux sémantiques)

Sémantique

APM : pages,

Document. Virtuels,

Échange, …

BE : textes, son,

images,

applets, chat …

Structuration,

Présentation

(Règles de structuration,

prérequis)

Diffusion,

Stockage

(Serveurs Web, serveurs

de données)

Structure

Exploite

Réalise

Partage

Structure

Support

Figure 3.10. Structuration horizontale du système

5.1.1 Le niveau Support

Le niveau Support est le plus proche de la machine, donc, le plus basique. C’est sur lui que

reposent toutes les activités et toutes les fonctionnalités de la plate-forme de télé-

enseignement. Ce niveau concerne la création, le stockage et la gestion des Objets

Multimédias Elémentaires que constituent les images, les textes, les vidéos et autres supports

d’informations stockés sous forme de fichiers. Ces ressources doivent pouvoir (au niveau

supérieur) être partagées par différents enseignants et, ainsi, intervenir dans différentes

activités pédagogiques.

Le niveau Support englobe, également, la gestion de tous les services logiciels de base qui se

trouve sous forme de composants (chat, question/réponse, forum, streaming vidéo, …) et qui

pourront être, eux aussi, assemblés, paramétrés pour être utilisés dans les niveaux supérieurs

lors d’activités pédagogiques synchrones ou asynchrones, collaboratives ou en auto-

apprentissage. Le contenant n’apparaît alors, plus comme un système complexe mais

119


simplement comme l’organe coordonnant l’exécution de ces services logiciels. Les règles

d’assemblage et les styles de présentation de ces services ne sont, par contre, pas gérés au

niveau Support mais au niveau Structure.

En plus de cette gestion, le niveau Support doit fournir les moyens d’accès à ces différentes

briques élémentaires, aussi bien pour les enseignants (producteur) durant la phase

d'assemblage et de paramétrisation, que pour les apprenants et les tuteurs lors de la

consultation. C’est la richesse de cette bibliothèque qui contribuera à la diversification du type

d’interaction et de collaboration possible entre usagers.

C’est aussi à ce niveau qu’interviennent tous les problèmes de sécurité et de gestion des droits

d’accès (donc les droits d’auteurs). Ceci se traduit par la mise en place d’une politique

d’administration de la ou des machines serveurs (serveur Web, serveur de données ou serveur

d’applications) hébergeant les contenus.

L'authentification de l'usager s'effectuera d'une manière classique sur la page d'accueil par la

saisie d'un login et d'un mot de passe. Il dispose ensuite, de l'ensemble des outils utilisables en

fonction de son profil. C'est le Web master qui est chargé de :

la mise à jour des droits d'accès en écriture (association matière - auteur);

la création/configuration de nouveaux comptes utilisateurs ;

la création de nouveaux groupes d'utilisateurs ;

la suppression des comptes, groupes ou matières n'ayant plus de raison d'être.

Les utilisateurs impliqués dans cette couche sont principalement les administrateurs du

système, les développeurs informatiques ainsi que les créateurs de BE. Une fois affranchis de

cette problématique, les niveaux supérieurs pourront fournir aux apprenants les moyens

d’apprivoiser l’environnement et d’agir sur ces Briques Elémentaires de manière aisée.

5.1.2 Le niveau Structure

Ce niveau constitue le cœur d’un environnement pédagogique : c’est à ce niveau que sont

définies les activités pédagogiques, les formes de présentations, les types d’interaction, de

collaboration, de coopération et d’organisation (enchaînements, relations) des Objets

Multimédias Elémentaires en fonction des objectifs pédagogiques.

Selon les profils, une forme de présentation (hiérarchique, séquentielle, métaphorique,

conceptuelle, …) plus qu'une autre, peut favoriser l'acquisition des connaissances par

l'apprenant [Meyer et al., 2001]. La diversité de ces structures de présentation peut servir, non

seulement à accéder aux informations de façon personnalisée, mais, également, au

120


renforcement de l’ancrage en mémoire. Le choix de la forme de présentation peut être

effectué dynamiquement par le système ou être explicitement précisé par l’apprenant, toujours

dans le but d’obtenir une information la plus personnalisée possible.

La structure et la forme des activités pédagogiques proposées incombent principalement aux

enseignants (auteurs) qui les conçoivent à l’intérieur d’outils auteurs en exploitant pour cela

les OME et les SL mis à leur disposition par le niveau 1 (Support) de la plate-forme. Dans un

site pédagogique, il est intéressant d'offrir plusieurs modes de représentation/ visualisation

d’un même contenu afin d’obtenir un plus grand taux d’assimilation de la connaissance

[Dufresne et al., 2000]. Il est même souhaitable, le fond restant fixe, que la forme s’adapte en

fonction de l’objectif visé et du contexte (modèle d’activité, profil de l’apprenant, …). Nous

montrerons précisément comment l'utilisation de XML pour décrire la structuration des BE à

l’intérieur des APM, permet d'assurer cette auto-adaptation.

Encore plus qu'ailleurs, à l'intérieur d'une APM (micro-navigation) ou entre les APM (macro-

navigation), la navigation libre ne doit être possible que si elle a été étudiée. Dans notre

modélisation, nous considérons que la définition des patrons de navigation est à la charge de

l’enseignant (auteur) qui crée les APM. Il s’agit là d’une lourde tâche qui se traduit par la

mise en place des règles définissant les styles de présentation en fonction des profils des

apprenants.

Il nous semble, également, qu’aujourd’hui très peu de systèmes offrent des fonctionnalités

suffisantes de macro-navigation (mise en relation de différentes activités pédagogiques ou de

parties d’activité pédagogique). La mise en place du niveau Sémantique prévu dans notre

modélisation apporte une réponse à ce problème non trivial.

5.1.3 Le niveau Sémantique

Lors de l'utilisation de systèmes informatiques, il doit être facile de transcrire ce que l'on

pense dans le langage du système, ainsi que d'interpréter ce que le système fournit dans les

termes de ce que l'on cherche [Coutaz, 1990]. Ces problèmes de représentation et

d’interprétation traduisent les objectifs que nous avons associés à la dernière couche de notre

modèle.

La désorientation ressentie dans les systèmes hypermédias est souvent liée à l’incapacité qu’a

l'apprenant, qui passe d'une information à une autre, de se rappeler d'où il vient et ce qu'il

cherchait à faire. Certains outils que nous proposons, comme l'historique de parcours,

facilitent la visualisation et l'accès à ce qui vient d'être vu. On peut aussi utiliser des traces

pour montrer qu'une information a déjà été lue. Ces éléments du contexte ne doivent pas

121


obligatoirement se manifester de façon explicite pour ne pas surcharger le processus de

compréhension lui-même, ils peuvent être signifiés, par exemple, par des couleurs. Dans un

système pédagogique, ces éléments de rétroaction [Norman, 1986] servent non seulement à

l'apprenant pour organiser son interaction, mais ils ont, également, un rôle non négligeable sur

le plan de sa motivation.

Ces éléments sont liés à la macro-navigation qui, dans notre cas, est conçue par les

enseignants (formateurs) et est contrôlée par le système (pré-requis sur les APM via les taux

d’assimilation des EC). Ceci apparaît particulièrement important si l'apprenant est libre

d'explorer des notions complexes et de tester ses connaissances. En effet, il peut alors plus

facilement se perdre ou être bloqué. L'environnement hypertexte peut ainsi se situer à la

frontière entre les environnements d'exploration et les environnements tutoriels. L'accès aux

informations est limité de façon dynamique en fonction de ce qui a déjà été vu et réussi par

l'apprenant. En outre, un certain nombre de messages d'aide ou de correction peuvent être

fournis à l’apprenant par le système. Il est important que s'harmonisent bien le contrôle laissée

à l'apprenant (adaptabilité) et celui récupéré par le système (adaptativité). L'apprenant doit

être averti, lorsque le système prend le contrôle et amène des informations complémentaires.

Eventuellement, il doit être laissé libre de les consulter.

Le modèle de la tâche est inscrit dans l'organisation du contenu (pré-requis, stratégies

pédagogiques). Il a servi à définir les patrons régissant la macro-navigation puisque ces

éléments servent de support au contrôle du système. Un courant de plus en plus important

considère qu’il est nécessaire de donner conscience à l’apprenant de ce qu’il apprend, de le

pousser à avoir une réflexion sur son activité d’apprentissage (Meta cognition – [Chartier et

al., 1992]. Il parait, donc, intéressant de prévoir des phases (et des outils) grâce auxquels

l'apprenant rassemble ses idées, dispose d’un retour sur ses acquis, et organise ses

connaissances en les "décontextualisant". L’exploitation des informations du niveau

Sémantique (EC, taux d’assimilation, …) permet de fournir de tels outils aux apprenants

comme, par exemple, une vue globale des éléments de connaissances insérés dans la

formation, vue structurée et donc structurante, faisant le lien entre les concepts transversaux à

plusieurs disciplines. Dans le même ordre d’idée, le constructivisme soutient que pour mieux

retenir, c’est l’apprenant lui même qui doit construire ses schémas d’apprentissage (patrons de

macro-navigation)

Notons que le formateur a besoin, également, d’outils performants pour mettre en place ses

schémas d’apprentissage et organiser les concepts qu’il désire faire passer au travers des

diverses activités pédagogiques qu’il construit. Il est, aussi, possible que le système l’aide à

122


faire le tri (liste et structuration des EC) et à diversifier les types de connaissances employés

dans les activités (types d’APM) : connaissances déclaratives (savoir), connaissances

procédurales (savoir-faire), aptitudes (savoir-être).

5.2 Interopérabilité

Dans notre cas, l’interopérabilité sera obtenue lorsqu’une APM créée à partir de n’importe

quel système Auteur pourra facilement être acceptée par notre système (ou un autre !). Pour

cela, la figure 3.11 résume notre proposition :

Figure 3.11. Modélisation de la structure d’une APM et de ses interfaces

Selon nous, il est indispensable que chaque APM fournisse les moyens d’instaurer une

communication avec l’environnement qui l’accueille (contenant). Une couche (interface)

ajoutée à chaque APM doit pouvoir, par des mécanismes d’introspection (examen de son état

et de sa structure), fournir :

au niveau 1, la liste des Briques Elémentaires (OME, SL) qu’elle utilise ou englobe ;

au niveau 2, la liste des règles définissant les structurations possibles de son contenu

(pour l’adaptation en fonction du profil de l’apprenant);

au niveau 3, la liste des connaissances qu’elle aborde ainsi que la liste des pré-requis

nécessaires à sa compréhension.

A l’inverse, l’interface de l’APM doit, également, par des mécanismes d’intercession

[Bourguin, 2000] (modification de son état, de sa structure, de son comportement), permettre :

au niveau 1, la suppression, la modification, l’ajout de BE et le réglage de leurs

paramètres ;

au niveau 2, la modification des structures et des apparences prévues en fonction des

règles qui ont été définies lors de sa création ;

au niveau 3, son auto-adaptation en fonction de ce qu’aime, sait et souhaite savoir

123


l’apprenant.

Une plate-forme de télé-enseignement doit également fournir des fonctionnalités pour le suivi

des apprenants. Cette idée s’exprime dans notre modèle (figure 3.11) puisque l’interface que

nous ajoutons aux APM n’interagit principalement qu’avec le modèle des apprenants (qui est

géré par la plate-forme). Il est à noter que le modèle de l’apprenant repose, également, sur un

découpage en 3 niveaux comme nous l’avons vu précédemment.

6 Bilan

6.1 Modèle de gestion des documents pédagogiques

La figure 3.12 synthétise le modèle de gestion des documents pédagogiques que nous avons

mis en œuvre pour obtenir un environnement hypermédia adaptatif respectant nos objectifs.

On y retrouve les notions d’APM, d’EC et de BE, ainsi que les déclinaisons et relations qui

leur sont associées.

Nous avons explicité dans ce chapitre le modèle sur lequel se base l’environnement

hypermédia préconisé en insistant sur le lien fort qui doit être mis en place entre le contenant

et les contenus. Il démontre qu’un découpage structurel horizontal comprenant trois niveaux,

autorise une meilleure gestion/consultation des activités et augmente l’interopérabilité entre

systèmes (implémentation plus ouverte).

124


Figure 3.12. Modèle de gestion des hyperdocuments pédagogiques

6.2 Comparaison avec d’autres architectures

Cette architecture peut être mise en correspondance avec les modèles d’architectures

d’applications interactives éprouvées et communément acceptées comme Seeheim ou Arch.

Le modèle de SEEHEIM [Pfaf, 1985] [Green, 1986] stipule simplement que l'architecture

idéalisée d'une application interactive se compose d'une part d'un utilisateur et de deux

composants: le "noyau fonctionnel", qui regroupe des services spécifiques à l'application, et

l'interface elle-même. Le noyau fonctionnel notifie l'interface de ses changements d'état pour

que l'interface puisse modifier la vue qu'elle présente de l'état du noyau fonctionnel. Le

modèle de Seeheim stipule en outre que l'utilisateur et le noyau fonctionnel ne communiquent

pas directement, ils le font toujours au travers de l'interface. Le modèle Arch [Bass, 1991] a

repris le modèle de Seeheim et l'a affiné en éclatant le composant de présentation en deux

composants : un composant de présentation qui définit des concepts d'interaction assez

abstraits et un composant d'interaction qui implémente ces concepts de manière concrète. Cet

éclatement dénote un souci d'instaurer une plus grande portabilité d'un environnement

graphique particulier à un autre. Ces modèles mettent nettement en évidence la séparation

entre deux groupes de données bien définies, chacun étant susceptible d'être dupliqué dans

125


l'architecture d'une application : d'une part, le modèle (les données ou le fond), et d'autre part,

la vue qu'a chaque utilisateur de ces données (la forme). On peut, donc, dire que notre modèle

respecte le cadre défini par les modèles Seeheim et Arch.

Le travail réalisé par Rob Koper [Koper et al., 1999], sur la mise en place d’un langage pour

la modélisation de l’apprentissage (Educational Modelling Language), est connexe à notre

travail bien qu’il porte plus sur la description des objets et des activités d’apprentissage, à

l’aide de méta-données, que sur la facilitation de l’exploitation de ces objets par les

enseignants et les apprenants. Plus liée aux aspects interaction humain-machine, notre

structuration comporte, également, des points communs avec le modèle proposé par Nielsen

[Nielsen, 1984] pour décrire les interfaces utilisateur à l’aide d’un modèle en couches

puisque, dans les deux cas, la progression du physique vers le sémantique apparaît clairement

(comme d’ailleurs dans la plupart des modèles en couches).

Il est également à noter que l’on assiste actuellement à une augmentation très importante de

l’offre concernant les outils-auteurs. BREEZE (Macromédia), Atelier (Hyperoffice), Question

Mark (Perception) sont de nouveaux outils permettant de créer facilement un contenu

pédagogique de formation et offrant une large gamme d'activités prédéfinies. Ils facilitent et

assistent les professionnels de la formation lors de la création de leurs supports pédagogiques

tout en gardant leurs habitudes en permettant, par exemple, à un formateur de transformer très

rapidement et simplement une présentation PowerPoint commentée en présentation flash. Le

format flash est un format de fichier spécialement adapté à la diffusion sur le web. Ainsi, le

contenu créé peut être intégré ou mis à jour très facilement sur Internet, Intranet ou sur un

cédérom, sans aucune connaissance technique mais également sans avoir réalisée les

adaptations normalement indispensables lorsque l’on passe d’une formation en présentiel à

une formation à distance ; manque alors tout le discours de l’enseignant !

6.2.1 Breeze (Macromédia)

Breeze est une solution permettant de créer un cours (de type présentation PowerPoint enrichi

avec son, vidéo…) avec une grande facilité pour des personnes familiarisées avec le logiciel

PowerPoint. En effet, Breeze rajoute un menu dans PowerPoint qui permet de publier un

diaporama enrichit au format Flash compatible SCORM et AICC. A l’aide d’un autre outil,

Breeze offre la possibilité de faire un cours à distance en temps réel comportant des

diapositives PowerPoint enrichies, une zone de chat, une zone de partage de documents entre

participants, des Quiz en ligne ainsi que le partage de logiciels installés sur la machine de

l'enseignant. Toutes ces options sont paramétrables par l'enseignant, qui définit les zones qu'il

126


désire afficher et leur disposition à l'écran. On retrouve donc dans un outil intégré l’offre

classiquement associée aux outils de visio-conférence classiques tel que MBONE,

Netmeeting avec quelques options supplémentaires (description des supports avec des méta-

données respectant la normes SCORM, générateur de Quiz, …) pour être attractif auprès sur

le marché lucratif du e-learning.

6.2.2 Atelier (Hyperoffice)

Atelier d’HyperOffice permet de produire efficacement et rapidement des contenus

pédagogiques multimédia des activités de formation. L’Atelier génère des contenus en Flash /

XML. Le cœur du produit est un "moteur Flash" qui va interpréter le code XML qui a été

généré par l’éditeur de supports fonctionnant sur la métaphore du story-board comme bon

nombre d’outils de création multimédia. L’utilisation de cette technologie amène des

bénéfices au niveau de la vitesse de réalisation, de la réutilisation des ressources existantes, de

l'optimisation du rôle de chaque intervenant dans le projet et enfin de la souplesse pour la

maintenance des contenus.

6.2.3 MindOnSite (Integral Coaching)

La gamme MindOnSite est une suite d'outils full web assez faciles à prendre en main

englobant un LMS et des outils auteurs. Les logiciels proposés sont intuitifs et utilisables

aussi bien par le débutant que par le professionnel de la réalisation multimédia, seul ou au

sein d'un groupe projet. MindOnSite Generator, le produit phare permet de réaliser

rapidement des supports de cours multimédias utilisables aussi bien pour la formation

présentielle que pour la formation à distance. Il permet l’utilisation de documents multimédias

existants, la normalisation des contenus à l’aide des méta-données de la norme SCORM. Du

côté de l’apprenant, une large place est faite dans l’évaluation des acquisitions et le tutorat.

Il existe bien d’autres outils tous comparables à ceux cités ci-dessus. Le tableau ci-dessous

dénote les convergences et divergences entre ces plate-formes et nos propositions.

127

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7 Conclusion

Les principaux concepts définis dans ce chapitre, à savoir, les notions d'Activité Pédagogique

Multimédia, d'Elément de connaissance et de la Brique Elémentaire ainsi que la modélisation

de l'apprenant en trois parties (ce qu'il sait, ce qu'il est et ce qu'il aime) constituent l’ossature

du modèle AHXEL. AHXEL (Adaptive Hyperdocument using XML for E-Learning) est un

système hypermédia adaptatif pédagogique offrant une adaptativité du contenu des activités

pédagogiques. Nous présentons dans ce qui suit la façon dont nous avons mis en œuvre ce

modèle.

130

131

132

Chapitre IV

Mise en œuvre

133

134

Chapitre IV

Mise en œuvre

1 Introduction…………………………………………………………………………….137 2 Mise en oeuvre coté contenus : Modèle AHXEL……………………………………...137

2.1 Choix d’XML......................................................................................................... 137 2.2 Description des Briques Elémentaires.................................................................... 139 2.3 Description des APM ............................................................................................. 141 2.4 Mise en œuvre du profil Apprenant ....................................................................... 146 2.5 Réalisation des contenus ........................................................................................ 148

2.5.1 Choix technique.............................................................................................. 148 2.5.2 Prototypage..................................................................................................... 149 2.5.3 Illustration ...................................................................................................... 152

3 Mise en oeuvre côté contenant : Plateforme OWASIS………………………………...157 3.1 Quelques précisions sur OWASIS ......................................................................... 158

3.1.1 Côté technique................................................................................................ 158 3.1.2 Coté organisation............................................................................................ 159

3.2 Fonctionnalités dédiées au webmaster ................................................................... 160 3.3 Fonctionnalités dédiées aux enseignants................................................................ 161

3.3.1 Gestion des APM et BE ................................................................................. 161 3.3.2 Gestion des EC ............................................................................................... 162 3.3.3 Gestion du suivi pédagogique ........................................................................ 163

3.4 Fonctionnalités dédiées aux apprenants ................................................................. 164 3.4.1 Consultation des contenus pédagogiques....................................................... 164 3.4.2 Résultats ......................................................................................................... 165

3.5 Lien entre contenant et contenus............................................................................ 166 3.5.1 Liens entre les niveaux................................................................................... 166 3.5.2 Interfaçage APM / OWASIS.......................................................................... 167

4 Conclusion……………………………………………………………………………..168

135

136

Chapitre IV Mise en œuvre

Mise en œuvre

1 Introduction

Notre environnement de gestion d'hyperdocuments pédagogiques, AHXEL (Adaptive

Hyperdocument using XML for E-Learning), doit structurer et adapter l'information

diffusée en fonction du profil apprenant. Il doit, également, permettre la conception

d’activités pédagogiques qui pourront être affichées de manière personnalisée par chaque

apprenant qui les sollicite. Cette adaptation est rendue possible grâce à l’usage des différents

langages gravitant autour de la technologie XML [Michard, 1998] et grâce au découpage

horizontal des contenus en 3 niveaux interdépendants (comme décrit précédemment). Ce

chapitre explicite les différentes techniques et technologies qui nous ont servi à structurer et à

décrire les contenus pédagogiques du modèle AHXEL à l’aide des méta-données nécessaires

à la génération de documents adaptatifs.

Nous avons définie des DTDs (Document Type Definition) qui décrivent, d'une part, la

structure que doivent respecter les Activités Pédagogiques Multimédias (APM), d'autre part,

les briques élémentaires (BE) telles que nous les avons présenté dans le chapitre précédent.

Une DTD a, également, été définie pour spécifier comment construire le modèle des

apprenants à l’intérieur du contenant (plate-forme LMS). Ce sont ces trois DTD qui

contribuent à l’interopérabilité et à l’adaptativité en créant un lien entre les contenus et le

contenant.

Notre contenant, la plate-forme OWASIS destiné à accueillir les activités pédagogiques, est,

ici, décrite de manière à mettre en évidence l’intérêt des spécifications que nous avons

identifiées (structuration en trois niveaux du contenant). Nous présentons, également, les

outils-Auteurs que nous avons développés afin de pouvoir générer simplement des APM et

des BE. Enfin, un exemple, illustre nos développements ainsi que l’adaptativité des contenus

et le processus de composition de documents adaptatifs à la volée.

2 Mise en oeuvre côté contenus : Modèle AHXEL

2.1 Choix d’XML

L'objectif d'une DTD XML est de pouvoir définir un modèle de données formel, sous forme

électronique, afin que les outils puissent valider, de façon automatisée, la conformité d'une

classe de documents à ce modèle. Cette activité est nécessaire pour tous les processus de

traitement de l'information XML qui doivent pouvoir présupposer de ce qui est contenu dans

137

Chapitre IV Mise en œuvre un document. Elle est aussi extrêmement utile pour les processus d'édition interactive de

documents XML qui, s'auto-adaptant à une DTD, pourront aider l'utilisateur dans ses activités

de création et de modification de structure et dans ses activités de validation comme cela est

le cas lors de la création d’une activité pédagogique multimédia (par les enseignants).

Par ailleurs, l'objectif d'une DTD est de définir toutes les ressources nécessaires à la création

d’un document d'une classe donnée. Si un document XML doit inclure des fragments

externes, ceux-ci seront définis et identifiés de façon formelle au sein de la DTD, afin de

pouvoir ensuite être appelés au sein des documents.

Plus précisément, une DTD définit un modèle d'organisation de documents XML en utilisant :

des éléments, organisés hiérarchiquement. Pour ce faire, un modèle de contenu est

défini pour chaque élément. Le modèle de contenu peut faire appel aux notions

d'organisation d'éléments entre eux (séquence, choix ou agrégat), en utilisant des

indicateurs d'occurrence (option, répétition). Il peut aussi se réduire à de simples

caractères. Lorsqu'il définit un regroupement de caractères et d'éléments, on parle

alors de contenus mixtes (mixed contents) ;

des attributs, qui permettent de valuer les éléments. Les attributs sont typés ou

énumérés. Ils peuvent avoir une valeur fixe par défaut ou laissée au libre choix des

outils de traitement ;

d'autres informations éventuelles, telles que les notations, les entités paramètres ou

générales, etc.

La syntaxe utilisée pour écrire des DTD est une syntaxe ad hoc différente de la syntaxe XML.

Par exemple, déclarer un élément article contenant un en-tête et un corps s'écrira :

<!ELEMENT article (tête, corps)>

Cette syntaxe, concise et simple, a l'inconvénient de ne pas être celle utilisée pour écrire des

documents XML et, donc, de ne pas pouvoir être analysée par des outils XML standard. C'est

une des raisons qui amène à la définition des nouveaux modèles Schéma.

Les DTD permettent aussi de définir des entités qui implémentent le mécanisme d'inclusion

cher à tous les langages de programmation. L'entité définit alors des fragments XML que le

parser doit inclure lors de la validation d'un document (que ce soit pour vérifier s'il est "bien

formé" ou s'il est valide au regard de son modèle) ; le contenu du fragment appelé doit lui-

même être un arbre bien formé.

Ce mécanisme d'inclusion est extrêmement utile pour toutes les opérations de

138

Chapitre IV Mise en œuvre "modularisation" et de réutilisation. Il souffre cependant d'une lacune, qui est l'obligation de

définir dans le document, d'une part, un nom logique et, d'autre part, une localisation

physique. Cette lacune existait aussi dans les premiers temps de SGML et était fort

contraignante, dès lors que des documents étaient échangés et que les organisations de fichiers

n'étaient pas les mêmes chez l'émetteur et le récepteur d'un document.

2.2 Description des Briques Elémentaires

Nous avons vu au chapitre précèdent (§ 5.1.1) que le niveau Support de notre modélisation

regroupe les Objets Multimédias Elémentaires et les Services Logiciels utilisables par les

enseignants pour construire les activités pédagogiques qui seront proposées aux apprenants.

Nous avions, également, précisé que ces deux types d’objets ont été regroupés sous

l’appellation Briques Elémentaires (BE).

Les documents XML correspondants aux BE ne sont pas destinés à être montrés directement,

mais à décrire les contenus. Ainsi, la DTD des BE constitue une partie de l’interface entre le

contenu et le contenant. Elle permet de les manipuler, de les insérer dans les APM et de les

mettre en rapport avec le profil apprenant pour réaliser l'adaptation de présentation. Les BE

seront affichées ou non durant les APM en fonction des valeurs prises par leurs attributs et par

confrontation au contenu du profil de l’apprenant qui en demande la consultation.

La figure 4.1 montre cette DTD contenant les éléments et attributs permettant la description

précise des BE. Cette description est réalisée par les enseignants (créateurs) à l'aide d'un outil

spécifique qui génère un fichier XML conforme à cette DTD pour chaque BE produite.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!ELEMENT BE (id, url, auteur, description, liste_ec)>

<!ATTLIST BE

id CDATA #REQUIRED

type (titre|théorème | définition | lemme | analogie | métaphore | introduction | synthèse | explication | remarque|illustration…) 'titre'

media (texte | image | vidéo | son|applet|animation|…) ‘texte’

intitule CDATA #REQUIRED

>

<!ELEMENT url (#PCDATA)>

<!ELEMENT langue EMPTY>

<!ATTLIST langue

xml:lang (français | anglais) # IMPLIED

139


>

<!ELEMENT auteur (#PCDATA)>

<!ELEMENT description (#PCDATA)>

<!ELEMENT Liste_motcles (motcles)>

<!ELEMENT motcles EMPTY>

<!ATTLIST motcles

nom CDATA #REQUIRED

>

Figure 4.1. DTD des BE

Le tableau ci-dessous récapitule l’ensemble des attributs de description actuellement prévus

dans notre DTD ainsi que les valeurs qui peuvent être prises par ces attributs.

Attributs Description Valeurs possibles

Id Une étiquette unique globale qui

identifie la brique élémentaire. -

intitule Nom donné à la brique élémentaire. -

Type

Type de la brique élémentaire se

rapportant à son contenu

pédagogique.

OME :

- titre

- théorème

- définition

- lemme

- analogie

- texte simple

- synthèse

- illustration

- remarque

…

Services logiciels

-visio

- bloc note

- chat

- forum

…

Media Media utilisé pour la brique - texte

140


élémentaire. - image

- son

- video

- applet

- animation

- executable

…

Url

Une chaîne qui est utilisée pour

accéder à cette brique élémentaire.

Ce peut être une url ou un

emplacement sur le disque local.

Langue

La langue principale utilisée dans la

brique élémentaire pour

communiquer avec l'apprenant

supposé.

- français

- anglais

Auteurs

La liste des personnes qui ont

affecté la brique élémentaire

pendant son évolution (inclut la

création, les éditions et la

publication)

Description Une description textuelle du

contenu de la brique élémentaire.

Liste_motcles La listes des mots-clés décrivant

cette brique élémentaire.

Tableau 4.1. Attributs de description des BE et valeurs associées

Outre les informations de référencement (nom de l’auteur, identifiant, droit de diffusion, …),

les points essentiels à retenir de cette DTD sont les possibilités de typer les BE (théorème,

définition, illustration, …), de décrire leur format (texte, image, vidéo, …) et de les

caractériser (description, intitulé, …).

2.3 Description des APM

Située au niveau Structure, la DTD des APM permet de décrire précisément le contenu et les

objectifs d’une activité pédagogique. Elle définit, également, le mode d’assemblage des

Briques Elémentaires qui la constituent. Cette DTD doit, de plus, permettre à l’enseignant

141

Chapitre IV Mise en œuvre d’organiser les connaissances à transmettre durant une activité. Pour cela, il utilise des BE de

la bibliothèque mise à sa disposition ou en crée de nouvelles. Lors de leur consultation, les

activités (APM) sont des documents/interfaces hypermédias destinés à être présentés dans un

browser sous forme de pages HTML (élaborées dynamiquement) mais générées à partir des

documents XML correspondant aux BE. Pour une activité, il est possible de prévoir diverses

présentations (fonction des BE et de leurs organisations sélectionnées par

l’enseignant/concepteur).

Le tableau 4.2 et la figure 4.2 montrent la DTD des APM. Son objectif est comme pour les BE

de caractériser l’activité pédagogique de la manière la plus précise possible. Elle doit, de plus,

préciser les concepts (EC) abordés et spécifier les différents patrons de micro-navigation

(définis grâce à des règles de structuration).

142



<!ELEMENT APM (titre, type, liste-BE, langue, auteur, description,

liste-ec, liste_prerequis, liste_regles_evolution,

liste_regles_structuration)>

<!ATTLIST APM


>

<!ELEMENT titre (#PCDATA)>

<!ELEMENT type EMPTY>

<!ATTLIST type

nom (exercice |qcm|chapitre| ….#REQUIRED >

<!ELEMENT liste-BE (#PCDATA)>

<!ELEMENT liste_EC (#PCDATA)>


<!ATTLIST langue


>



<!ELEMENT liste_ec (ec)>

<!ELEMENT liste_prerequis (ec, taux)>

<!ELEMENT ec EMPTY>

<!ATTLIST ec

nom CDATA #REQUIRED

>

<!ELEMENT taux (#PCDATA)>

<!ELEMENT liste_regles_evolution (ec, jeton)>

<!ELEMENT jeton (#PCDATA)>

<!ELEMENT liste_regles_structuration (ec, valeur)>

<!ELEMENT valeur (#PCDATA)>

Figure 4.2. DTD des APM

143

Chapitre IV Mise en œuvre Le tableau ci-dessous décrit les attributs de la DTD APM avec les valeurs possibles prises.

Attributs Description Valeurs possibles

Titre Titre de l'activité pédagogique

multimédia. -

Type Type de l'activité pédagogique

multimédia.

- chapitre

- exercice

- qcm

- puzzle

-tele_cours

- tele_TD

- tele_TP

- glossaire

- simulateur

Liste_be

Donne la liste et les liens vers les

briques élémentaires assemblées

dans l'activité pédagogique

multimédia.

Langue

La langue principale utilisée dans

l'activité pédagogique multimédia

pour communiquer avec

l'apprenant supposé.

- français

- anglais

Auteur

Décrit les personnes qui ont

affecté l'activité pédagogique

multimédia pendant son

évolution (inclut la création, les

éditions et la publication)

Description

Une description textuelle du

contenu de l'activité pédagogique

multimédia.

Liste_ec

Eléments de connaissances

abordés dans l'activité

pédagogique multimédia.

Liste_prerequis La liste des pré-requis associés à

144


cette APM définit en fonction du

taux d'assimilation sur des EC.

Liste_regles_

evolution

Les règles définit par l'enseignant

permettant l'évolution du profil

apprenant

Liste_regles_

structuration

Cette partie permet à l'enseignant

de faire le lien entre l'APM et le

profil des apprenants en

spécifiant des règles de filtrage

sur certaines BRIQUE

ELEMENTAIRE.

Tableau 4.2. Attributs et valeurs associées pour la DTD APM

La première partie de chaque APM fournit, donc, la liste des BE qui la constituent. Il est

possible de définir la position relative de chacune des BE à l’intérieur de l’APM par

l’intermédiaire d’attributs supplémentaires associés à chaque BE. La liste des EC fournit une

information sur les Eléments de Connaissance dont traite l’activité pédagogique. Au niveau

sémantique, ces informations peuvent être utilisées pour faciliter la navigation et le repérage

dans l'espace des connaissances/informations mises à disposition par les enseignants. Les

règles de structuration définissent l’adaptativité durant la réalisation de l’APM : elles mettent

en relation le contenu du profil d’un apprenant avec les BE contenues dans l’APM. Ces règles

correspondent à la définition de conditions d’affichage ou plutôt de non affichage sur les BE

en fonction du profil apprenant. Il s’agit, par exemple, d’une suite de règles du type :

Si (très auditif) alors ne pas afficher BE5

Si (peu extraverti) alors ne pas afficher BE1

Une autre partie de la DTD permet de préciser les pré-requis de l'APM (définissant la macro-

navigation des apprenants). De manière similaire aux règles de structuration, il est possible

d’insérer dans chaque APM une liste de conditions spécifiant les règles d’accès à l’APM.

Pour cela, il suffit de préciser des taux d’assimilation minimum pour autoriser la réalisation de

l’APM (lien avec la partie "ce qu’il sait" du profil apprenant). Par exemple, il est possible

d’utiliser des règles du type :

Si (taux d’assimilation de l’EC : théorème de Pythagore < 50) alors accès a l’APM interdit

La DTD précise, également, le niveau de compétences (modification du taux d’assimilation)

qui peut être acquis sur les EC en consultant l’APM. Ce mécanisme permet de faire évoluer la

145

Chapitre IV Mise en œuvre partie "ce qu’il sait" du profil de l’apprenant en fonction des actions et réponses de celui-ci à

l’intérieur de l’APM. Pour l’instant, les autres parties du modèle ("ce qu’il est" et "ce qu’il

aime / préfère") n’évoluent pas de manière automatique car il est beaucoup plus complexe de

définir les règles pour le faire. Néanmoins, nous montrons que la mise en œuvre de cette

évolution est possible technologiquement si l’on respecte notre modélisation puisque, dans

celle-ci, il n’existe pas de différence de mise en œuvre entre les différentes parties du modèle

de l’apprenant.

Grâce à cette structuration, à partir du même document XML décrivant une APM, le système

est capable de fournir différentes formes de présentation en fonction de la valeur prise par les

attributs contenus dans le profil de l’apprenant qui consulte l’APM.

2.4 Mise en œuvre du profil Apprenant

Les profils des apprenants sont stockés sous forme de fichier XML respectant la DTD (figure

4.3). Les attributs associés à chacune des trois parties (ce qu'il sait, ce qu'il est, ce qu'il aime)

peuvent, donc, être accédés et modifiés de manière identique en fonction des actions faites par

l'apprenant à l'intérieur de l'APM (comme nous l'avons déjà dit, pour l'instant, seul la partie

"ce qu'il sait" évolue en fonction des actions produites).

146

Chapitre IV Mise en œuvre <!ELEMENT profil (ce_qu_il_est, ce_qu_il_aime, ce_qu_il_sait)> <!ATTLIST profil nom CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_est (auditif, visuel, kinesthesique)> <!ATTLIST ce_qu_il_est valeur1 (introverti | extraverti) #REQUIRED valeur2 (reflechi | impulsif) #REQUIRED > <!ELEMENT auditif EMPTY> <!ATTLIST auditif valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT visuel EMPTY> <!ATTLIST visuel valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT kinesthesique EMPTY> <!ATTLIST kinesthesique valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_aime (be-filtre)> <!ATTLIST ce_qu_il_aime mode CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT be-filtre EMPTY> <!ATTLIST be-filtre valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_sait (ec+)> <!ELEMENT ec EMPTY> <!ATTLIST ec intitule CDATA #REQUIRED valeur CDATA #REQUIRED >

Figure 4.3. DTD du profil apprenant

C’est le contenant (la plate-forme) qui gère et utilise le profil (fichier XML) des apprenants.

Le contenant doit, donc, être capable d’utiliser les trois parties du modèle que nous avons

définie pour tirer partie de notre modélisation. Nous verrons, également, que le contenant doit

être capable d’analyser les fichiers XML correspondants aux APM et BE pour respecter

complètement notre modélisation. L’apprenant peut agir directement sur la partie "Ce qu’il

aime" de son profil pour spécifier des préférences à n'importe quel instant. La partie "Ce qu’il

est" peut être remplie en soumettant à l’apprenant un questionnaire PNL permettant d’en

déduire son profil cognitif approximatif ! Nous avons vu que la partie "Ce qu’il sait" évolue

147

Chapitre IV Mise en œuvre automatiquement en fonction du parcours pédagogique de l’apprenant et de ses réponses.

<profil nom="Dupond"> <ce_qu_il_est valeur1="introverti" valeur2="reflechi"> <auditif valeur="13"/> <visuel valeur="17"/> <kinesthesique valeur="14"/> </ce_qu_il_est> <ce_qu_il_aime mode="media"> <bef valeur="video"/>  </ce_qu_il_aime> <ce_qu_il_sait> <ec intitule="interconnexion de réseau" valeur="55"/> <ec intitule="cablage" valeur="10"/> <ec intitule="le modele OSI" valeur="10"/> </ce_qu_il_sait> </profil>

Figure 4.4. Fichier XML du profil apprenant

2.5 Réalisation des contenus

2.5.1 Choix technique

Pour réaliser nos outils, nous avons dû effectuer un choix concernant les outils informatiques

de développement. Nous expliquons dans cette section les raisons qui nous ont amené à

programmer en Visuel Java et utiliser des bibliothèques spécifiques pour manipuler les

documents XML, les DTD et les feuilles de styles. Parmi les caractéristiques du langage Java,

celle qui nous a paru la plus importante est la portabilité des programmes. En plus, Java est un

langage orienté objets. Donc, le concept de modularité qui permet la réalisation d'applications

structurées en modules indépendants est présent ce qui implique une forte extensibilité des

applications pour une future réutilisation.

Il existe en réalité plusieurs environnements de développement Java. Lors de la mise en place

de notre outil, nous avons choisi Microsoft Visuel J++ 6.0 permettant de travailler sous un

environnement visuel pour offrir une meilleure interface pour l'outil auteur. Cet

environnement offre, aussi, la possibilité d'utiliser des API permettant la génération

automatique de document XML, de DTD et de feuilles de style.

La classe DOM fournit une représentation en mémoire d'un document XML. Le DOM nous

permet de lire, de manipuler et de modifier le document XML correspondant au profil de

l'apprenant pour le faire évoluer. La modification est la fonction principale du DOM. Ce

dernier régit la représentation en mémoire commune et structurée des données XML, bien que

celles-ci soient stockées de façon linéaire lorsqu'elles se trouvent dans un fichier ou qu'elles

148

Chapitre IV Mise en œuvre proviennent d'un autre objet.

Function evolueprofil(att,val,xx) Set objXMLDoc = CreateObject("Microsoft.XMLDOM") objXMLDoc.async = False objXMLDoc.load ("d:\owasis\apm\profil\"&xx&"\profil.xml") set states =objXMLDoc.getElementsByTagName("ec") n_states = states.length i=0 trouve=true do set state=states.item(i) attr = state.getAttribute("intitule") if attr=att then attr2 = state.getAttribute("valeur") state.setAttribute "valeur",attr2+val trouve=false end if i=i+1 loop while (i < n_states) and (trouve) if trouve then set newnode=objXMLDoc.createElement("ec") objXMLDoc.documentElement.childNodes(2).appendChild(newnode) objXMLDoc.documentElement.childNodes(2).lastChild.setAttribute "intitule",att objXMLDoc.documentElement.childNodes(2).lastChild.setAttribute "valeur",val end if objXMLDoc.save ("d:\owasis\apm\profil\"&xx&"\profil.xml") evolueprofil=""

End function

…

Figure 4.5. Utilisation des DOM XML pour traiter un profil apprenant

2.5.2 Prototypage

Afin de prouver la possibilité de création d’APM adaptatives respectant notre modèle, nous

avons réalisé deux outils « Auteur » basiques. Ils permettent, néanmoins, de bien illustrer et

comprendre comment notre modèle a été mis en œuvre et fonctionne. Ces outils nous ont

permis de créer des BE et des APM d'une façon simple tout en respectant les DTDs décrites

plus haut.

149


Figure 4.6. Outil de création des BE

Pour la création d'une BE, l'auteur commence par en spécifier l'intitulé (figure 4.6), son type,

le média utilisé (texte, image son, vidéo, etc.) et l'url du fichier constituant le support (fichier

multimédia ou programme exécutable). Il définit, ensuite, les autres paramètres décrivant la

BE plus en détail (description, mots clés…). A tout moment, l'auteur peut modifier le contenu

ou la description de la BE. L'enregistrement de ces paramètres permettra la génération

automatique d'un fichier XML correspondant à la BE comme le montre la figure 4.7.

<BE id="id1_reseau" type="synthèse" media="texte" intitule="interconnexion de reseaux"> <url>http://ictt/apm/reseau/cablage.txt</url> <langue xml:lang="français" /> <auteur nom="Dupond" /> <liste_ec> <ec intitule="interconnexion de reseaux" /> <ec intitule="passerelle" /> </liste_ec> <description> introduction sur les techniques d'interconnexion de niveau 3 <description> </BE>

Figure 4.7. Document XML généré de la BE

Un outil similaire a été construit pour produire des APM. L'auteur commence par saisir les

données descriptives relatives à son APM, à savoir son intitulé, son type et les EC (éléments

de connaissances) associés à cette APM.

150


Figure 4.8. Outil de création d'APM

L'auteur assemble ensuite les BE qui sont nécessaires et suffisantes à l'exécution de l'APM

afin quelle réponde à son objectif pédagogique. Pendant l'ajout de nouvelles BE à son APM,

l'auteur peut spécifier les règles de structuration définissant comment l’APM pourra s'adapter

automatiquement au profil de l'apprenant. Il peut, également, préciser des pré-requis

nécessaires pour que l'apprenant puisse accéder à l’APM et imposer des règles d'évolution sur

le profil de l’apprenant (figure 4.9).

Figure 4.9. Ajout de BE à l'APM

Au fur et à mesure de l'assemblage des BE, l'auteur visualise l'arborescence de son APM et le

code source (en XML) de son APM (onglet source). Il peut demander son exécution (onglet

aperçu) qui s'effectue par rapport à un profil fictif (aucun filtrage) afin d'avoir une vision

151

Chapitre IV Mise en œuvre globale de la présentation de l'APM en sortie.

Figure 4.10. Arborescence d’une APM

L'enregistrement de l'APM génère quatre fichiers : le document XML, la feuille de style XSL,

une DTD et un document ASP. C'est ce dernier qui permet l'application de la feuille de style

au document XML au niveau du serveur. Dès que l'apprenant se connecte sur la plate-forme

d'apprentissage (le contenant) une variable de session est créée pour stocker son identité qui

permettra par la suite de localiser son espace de travail. Grâce à cette identité le profil de

l'apprenant est récupéré et est associé à l'APM pour permettre son adaptation. La variable de

session constitue, également, un paramètre de la feuille de style XSL afin de pouvoir filtrer les

BEs assemblées dans l'APM par rapport au bon profil.

L'insertion d'une APM dans une plate-forme LMS (contenant) provoque la copie de toutes les

BE assemblées et leurs fichiers associés sur le serveur dans un même emplacement gérés par

le contenant.

2.5.3 Illustration

Dans cette partie, nous montrons à partir d'un exemple comment une activité pédagogique de

type Cours/Chapitre réalisée avec les outils précédents peut se décliner sous plusieurs formes

de présentation en fonction du profil de l’apprenant. La figure 4.11 contient un affichage sous

forme sommaire (figure 4.11a) et un affichage sous forme intégrale (figure 4.11b) de la même

APM correspondant à notre exemple.

152


(a) (b) Les BE filtrées sont symbolisées pour plus de cohérence

Figure 4.11. Exemple de deux présentations différentes d’une APM

Cette différence de présentation est, ici, simplement liée au fait que le profil de l’apprenant

spécifie dans un cas une préférence pour un affichage présentant uniquement les BE de type

Titre, et dans l’autre cas, une préférence pour un affichage intégral de toutes les BE sans

filtrage. Pour des raisons de simplicité, on ne considère, ici, que la partie "ce qu’il aime" du

modèle de l’apprenant (correspondant aux préférences spécifiées par l’apprenant lui même).

Par contre, il est possible que la présentation obtenue dans le cas b) varie d’un apprenant à un

autre en fonction du contenu des autres partie du modèle ("ce qu’il sait" et "ce qu’il est") si

par exemple l’enseignant a, également, spécifié différents modes de présentation en fonction

de ces autres parties du modèle (attributs visuel, kinesthésique, …).

Notons que chaque BE constituant cette activité (définition, illustration, …) pointe sur un

fichier multimédia "statique" préalablement fournit par un enseignant. Chaque BE peut servir

dans plusieurs APM, elle n’est créée qu'une seule fois mais peut être utilisée autant de fois

que nécessaire grâce à son encapsulation dans des APM différentes.

La figure 4.12 présente le code source de cette APM générée à l’aide du prototype d’outil-

Auteur que nous avons décrit préalablement.

153


<!DOCTYPE APM SYSTEM "apm.dtd"> <?xml-stylesheet type="text/xsl" href="apm.xsl"?> <APM intitulé="Structuration XML de documents pédagogiques dans un système de télé-enseignement"> <type nom="chapitre"/> <liste-BE> &intro_pb; &intro; &approche_titre; …. </liste-BE> <liste-ec> <ec nom="xml"/> </liste-ec> <liste_prerequis> <ec nom="document_pedagogique " taux ="50"/> <ec nom="xml" taux ="20"/> </liste_prerequis> <liste_regles_structuration> <ec nom="xml" valeur="10"/> </liste_regles_structuration> <liste_regles_evolution> <ec nom="xml" jeton="10"/> <ec nom="xsl" jeton ="10"/> </liste_regles_evolution> <APM>

Figure 4.12. Document XML d’une APM

Les différentes présentations sont construites dynamiquement, par transformation, en fonction

du contenu du profil de l’apprenant. Nous présentons ci-dessous (figure 4.13) quelques lignes

de la feuille de style qui permet de produire une des présentations prévues par l’enseignant

dans l'APM.

154


<?xml version="1.0"?> <xsl:stylesheet xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" version="1.0" xmlns:msxsl="urn:schemas-microsoft-com:xslt"> <xsl:param name="profil"/> <msxsl:script language="VBScript" implements-prefix="log"> Function Voir_info(chemin) ... Function evolueprofil(att,val,xx) Set objXMLDoc = CreateObject("Microsoft.XMLDOM") objXMLDoc.async = False objXMLDoc.load ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\profil.xml") ... objXMLDoc.save ("d:\owasis\benadi\profil\"&xx&"\profil.xml") … evolueprofil="" End function Function test_historique(att,xx) … </msxsl:script> <xsl:template match="/"> <HTML> <body> <xsl:apply-templates select="APM"/> </body> </HTML> </xsl:template> <xsl:template match="APM"> <xsl:apply-templates select="url_BE"/> ... </xsl:template> <xsl:template match="BE">  <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='arborescent'"> ... <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1'"> <xsl:apply-templates select="url"/> </xsl:when> <xsl:otherwise> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> <xsl:variable name="test1"><xsl:value-of select="@media"/></xsl:variable> <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and //profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> ... <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and

155


//profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:template match="url"> <xsl:choose> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'image' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$profil)"/> </xsl:variable> ... </xsl:template> </xsl:stylesheet>

Figure 4.13. Feuille de style à appliquer à l’APM

La règle XSL, <xsl:apply-templates select= ‘’liste-BE’’>, déclenche l’exécution des règles de

sélection correspondantes à chaque BE. Ces éléments sont ensuite créés avec la forme désirée

(le texte et les figures qui apparaîtront dans la présentation de l’activité). Le résultat obtenu

par l’application de cette feuille de style sur l’APM de la figure 4.12 correspond aux

présentations visibles sur la figure 4.11 (a ou b) en fonction du contenu du profil de

l’apprenant.

L’application d'une feuille de style XSL (construit à partir des données stockées dans un profil

apprenant) sur le document XML constituant l’APM, produit un document pédagogique

adapté au niveau de connaissances et aux préférences de l’apprenant. Grâce à XSLT [XSL,

1998], il est possible de réaliser deux opérations : la sélection de l’information désirée (BE) et

la présentation de cette information selon le formatage désiré.

La figure 4.14 résume les étapes nécessaires à la construction d’une activité pédagogique

multimédia adaptée en fonction du profil d'un apprenant.

156


Navigateur

Contenant

Apprenant 1

Apprenant 2

Apprenant 3

Adaptation

Evolution

Vue 1

Vue 2

Vue 3

Action Profil Apprenant (XML)

Document s

Activité Pédagogique

Contenu

XML

BE + APM

Plate-formed'Apprentissage

Figure 4.14. Les étapes de construction d’une activité pédagogique adaptée

Rappelons qu'outre l'adaptation aux connaissances et au profil cognitif, l'apprenant lui-même

peut spécifier des préférences de présentation en choisissant des règles de filtrage sur les BE.

Par exemple, une APM de type chapitre / cours pourra être présentée sous les formes

suivantes :

format diaporama / format textuel ;

forme légère = sans image, son, vidéo / forme complète, …;

filtrage des BE de type théorème, définition, démonstration, exemple, …

3 Mise en oeuvre côté contenant : Plateforme OWASIS

Nous avons, également, réalisé un environnement pouvant accueillir nos contenus adaptatifs

(APM et BE). Ce système nommé OWASIS (Outil Web pour l’ApprentiSsage à dIStance) a

été installé dans plusieurs établissements et départements de l’INSA de Lyon et est intégré

dans le campus numérique INSA-V (intranet pédagogique de masteres). Les entités gérées par

ce système correspondent exactement aux notions d’APM, d’EC et de BE tels que nous les

avons définis.

La plate-forme OWASIS est un prototype de LMS (Learning Management System). Cet

environnement full Web est destiné à être régulièrement alimenté par des enseignants qui

créent des APM et utilisé par les apprenants inscrits dans différentes formations. Cet outil

devient, alors, le fil conducteur pédagogique tout au long de leur parcours. OWASIS a,

également, vocation à favoriser la communication entre enseignants et enseignés : réflexion

157

Chapitre IV Mise en œuvre sur la forme et le contenu des cours, ….

Figure 4.15. Ecran d’accueil d’OWASIS

3.1 Quelques précisions sur OWASIS

3.1.1 Côté technique

OWASIS fonctionne sous Windows 2000 server avec comme serveur Web Internet

Information Server (IIS). IIS propose un accès sécurisé aux ressources, supporte les standards

Internet de développement d'applications web interactives (langage CGI : Common Gateway

Interface et PERL : Practical Extraction and Report Langage). En outre, il est compatible avec

la technologie Active Server Page (de Microsoft) utilisable pour créer de véritables

applications dynamiques par couplage d'un site et d'une base de données. Les sites construits

reposent sur :

HTML, HTML dynamique pour les interfaces homme-machine statiques ;

XML et JAVA pour marier paramétrabilité et interactivité. Par l'utilisation de ces

technologies, nous conservons la convivialité des interfaces tout en dynamisant (pour

le paramétrage) les pages du site ;

ASP pour le couplage du site web avec la base de données stockant les informations

158


base de données.

Structure de la base de données d'OWASIS (OP = APM)

3.1.2 Coté

iser que, dans OWASIS, les formations des apprenants sont

es de formation et disposent d’une interface d’accès

dynamiques (groupes, utilisateurs, historique, …). La base de données utilisée est une

base SQL SERVER accessible via ODBC. La figure 4.16 indique la structure de cette

Figure 4.16.

organisation

Il est nécessaire de préc

structurées en Unités de Valeur (UV) et en Matières (figure 4.17). Chaque matière est ensuite

gérée par un ou plusieurs enseignants qui proposent des APM dans chacune de ces matières.

Les éléments de connaissance (EC) sont, eux, communs (transversaux) à toutes les matières et

sont, donc, partagés par les enseignants.

Les apprenants sont regroupés par group

(figure 4.17) aux différentes UV et matières qu’ils doivent étudier.

159


Figure 4.17. Applet constituant l'interface d'accueil des apprenants

OWASIS gère actuellement 3 classes d’usagers :

les enseignants (auteurs et formateurs) qui produisent, déposent, organisent et

animent les ressources pédagogiques et les informations stockées sur le site.

les apprenants qui consultent ces hyperdocuments pédagogiques (APM) pour créer

leur formation sur mesure. Cette classe peut comprendre des visiteurs externes.

Un webmaster est, également, nécessaire pour installer le site, l'administrer et gérer

son évolution.

Nous allons maintenant détailler les principales fonctionnalités offertes à ces différentes

classes d’utilisateurs.

3.2 Fonctionnalités dédiées au webmaster

Le webmaster a en charge la maintenance du site. Il lui est possible d’ajouter, de modifier, de

supprimer ou de visualiser toutes les informations contenues sur le site. C’est, également, lui

qui gère (ajout/suppression) les utilisateurs (apprenants, enseignants, groupes), les UV et les

matières.

Le webmaster a, également, accès à la partie étudiante et peut, donc, surfer sur toute cette

partie et consulter les APM qu’il désire.

160

Chapitre IV Mise en œuvre 3.3 Fonctionnalités dédiées aux enseignants

Accueil et menu principal

Gestion des OPAjout/Suppression/Modification d'OP

Gestion des fichiers associés

Téléchargement de Documents TypeTéléchargements de modèles de cours, d'exercices...

Gestion des ECAjout/Suppression/Modification d'EC

Gestion des PrérequisAjout/Suppression/Modification

Les prérequis sont des niveaux d'EC associés à un OP

Visualisation Profils EtudiantsConsultation de profils étudiants sur la matière selectionnée

Visualisation de la MatièrePassage en vision étudiant pour la matière en cours

Gestion des droits d'AccèsAttribution des droits de lecture aux divers groupes pédagogiques

Fiche ECTSConsultation/Edition de la fiche ECTS

Accès au forumConsultation du forum d'une uv associée à la matière

Possibilité d'accéder à tous les forums

Menu enseignantsGestion des ressources pédagogiques

Page d'accueilChoix d'une matière parmi les matières enseignées

Figure 4.18. Fonctionnalités côté Enseignant (OP = APM)

3.3.1 Gestion des APM et BE

L'activité principale des enseignants concerne la création et la gestion des APM et BE (figure

4.19). Pour cela, une première fonctionnalité proposée par OWASIS est le téléchargement de

modèles d'APM et de BE mises à disposition. Il est, également, possible d'utiliser différents

outils auteurs pour créer facilement différents types d'activités que nous avons considérés

comme primordiales (exercices, puzzle, chapitre, ...). Une interface permet bien, évidemment,

aux enseignants d'ajouter, de supprimer et de modifier des APM pour une matière donnée.

Une fonction "d'upload" effectue le téléchargement des fichiers XML et autres, associés à une

APM. Le système peut, alors, analyser le contenu des fichiers XML pour mettre à jour ses

161

Chapitre IV Mise en œuvre bases de données (prérequis, EC associées à l'APM, ...) afin que cette APM puisse être

proposée aux apprenants qui sont autorisés à la consulter via OWASIS.

Des droits d'accès peuvent être spécifiés pour chaque APM téléchargée. Les droits d’accès

sont spécifiés par les enseignants / créateurs eux-mêmes.

Figure 4.19. Boite à Outils-Auteurs

3.3.2 Gestion des EC

Chaque enseignant peut, également, produire et gérer des éléments de connaissances (EC).

Ces derniers ne sont, au départ, associés à aucune matière ni aucune APM. L'option EC

visible par les étudiants peut éventuellement être décochée pour rendre un EC invisible aux

étudiants, celui-ci pouvant néanmoins compter pour une validation de pré-requis ou de niveau

comme tout autre EC. Chaque EC créé peut ensuite être associé à des APM appartenant à

différentes matières. Il est possible d’afficher la liste des éléments de connaissance triée par

matière associée.

On associe des éléments de connaissance à une APM, soit simplement pour indiquer qu'elle

traite de cet EC, soit pour préciser une règle d’évolution du taux d’assimilation de l’EC pour

l'apprenant qui consultera cette APM. OWASIS effectue, alors, automatiquement la mise à

jour du fichier XML correspondant à l'APM.

De la même manière, l'enseignant peut définir les EC pré-requis pour une APM. Pour cela, il

162

Chapitre IV Mise en œuvre doit spécifier le taux d'assimilation des différents EC nécessaires à la bonne compréhension

de l'APM. Cette action sous OWASIS entraîne, elle aussi, une mise à jour des fichiers XML

correspondants.

3.3.3 Gestion du suivi pédagogique

Nous entendons par suivi pédagogique toutes les fonctions ou tâches à mettre en place afin

d’effectuer un suivi de l’apprenant au cours de sa formation (i.e. mesure de l’évolution de

l’élève en terme d’apprentissage de concepts et d’application de ces concepts sera mesurée).

Le taux d'assimilation d'un EC est mesuré, dans OWASIS, à l'aide de jetons. L'attribution d'un

certain nombre de jetons constitue le crédit attribué à l'apprenant pour la réussite d'un exercice

(dans une APM) ou pour une connaissance qu'il a acquise (dans une APM) ou possède déjà

lors de son inscription.

Une interface permet d'avoir la liste des apprenants n'ayant pas validé un ou plusieurs EC

dans chaque matière. Cette liste compare, pour tous les EC d'une matière, les niveaux actuels

des apprenants au niveau minimum exigé. Tous les apprenants ayant un niveau inférieur au

niveau exigé figureront sur la liste.

Il est possible de visualiser le profil d'un apprenant en particulier. Une représentation

graphique décrit alors le niveau de l'apprenant pour chaque EC défini dans sa formation.

L'historique peut, également, être consulté et résume la liste des APM réalisées par

l'apprenant ainsi que les résultats obtenus.

163


Figure 4.20. Gestion des pré- requis

3.4 Fonctionnalités dédiées aux apprenants

Retour Fleur Matière

Choix Groupe(Fleur Groupe)

Liste Activités Synchrones(Télécours, TéléTD, TéléTP, TéléProjet)

Liste Activités Asynchrones(Chapitre, Glossaire, Cas, Exercices, QCM)

Infos Générales Fiche ECTS

Liste EC et OP associés Résultats dans la Matière

Résultats de la Formation Calendrier des ActivitésSynchrones à venir

Télécommande Forum

Espace Perso Aide en Ligne

Infos GénéralesMatière

Enseignement Groupe X(Fleur Matière)

VillageLogin

Figure 4.21. Fonctionnalités côté apprenant

3.4.1 Consultation des contenus pédagogiques

Les apprenants utilisent OWASIS principalement comme portail d'accès aux APM mises à

leur disposition par les enseignants. Il est, également, possible de consulter un certain nombre

d'informations générales (le nom des enseignants, comment les contacter, le nombre d'APM

disponibles, etc.) et aussi la fiche ECTS remplie par le responsable de la matière.

Enfin, l'apprenant accède à un espace personnel qui lui permet de stocker des informations.

L'espace disque lui étant réservé reste à déterminer en fonction de la taille du disque et du

nombre d'étudiant. Un "Forum" est, également, accessible.

Les APM sont accessibles suivant leur type à l'aide de deux menus différents "Activités

Synchrones" et "Activités Asynchrones" (figure 4.22).

Figure 4.22. Menus d'accès aux APM

Il suffit de sélectionner un type d'APM pour avoir la liste des APM de ce type en rapport avec

164

Chapitre IV Mise en œuvre la matière en cours. Un calendrier des activités synchrones fournit aux apprenants la liste des

activités synchrones à venir.

3.4.2 Résultats

L'apprenant peut, également, avoir accès à ses résultats dans chaque matière et un récapitulatif

de ses résultats dans l'ensemble de la formation qu'il suit.

Les apprenants peuvent, bien évidemment, consulter la liste des EC qu'ils doivent assimiler et

obtenir la liste des APM traitant de chacun de ces EC pour simplifier leur navigation dans le

contenu pédagogique de leur formation.

Un apprenant peut consulter ses résultats pour les éléments de connaissance associés à la

matière en cours. La consultation est faite par le biais de graphiques (un pour chaque EC)

dans lesquels on trouve le nombre de jetons, le seuil pour valider l'EC et la moyenne de tous

les apprenants du groupe.

Figure 4.23. Visualisation des taux d'assimilation des EC

165


Figure 4.24. Visualisation des associations EC-APM-Jetons avec codes couleurs

3.5 Lien entre contenant et contenus

3.5.1 Liens entre les niveaux

Lors de l’utilisation d’OWASIS, sa structuration en trois niveaux est transparente aux

utilisateurs. Ceux-ci passent d’un niveau à l’autre, aussi bien pendant la réalisation d’une

activité pédagogique (côté apprenant), que lors de la création, ou lors du suivi (côté

enseignant). L’environnement offre à tout moment la possibilité de faire le lien entre activité

pédagogique (APM – niveau 2) et concepts/connaissances associées (EC – niveau 3). Les

usagers peuvent visualiser l’ensemble des éléments de connaissance abordés dans l’APM

(figure 4.24) ou dans leur formation de manière plus globale. Ceci améliore, en outre, la

lisibilité et la cohérence entre les activités créées par les différents enseignants grâce à une

vision globale du contenu (utile d’ailleurs aussi bien aux enseignants qu’aux apprenants). Les

fonctions de suivi pédagogique interviennent, également, dans les différents niveaux de notre

structuration. L’historique de chaque apprenant résume à la fois les activités réalisées, les EC

et les taux d’assimilation associés.

166


M

Micro navigation

acro navigation

Figure 4.25. Les 3 niveaux dans OWASIS

Les usagers ont aussi la possibilité d’utiliser une interface type "télécommande" (qu’il

peuvent choisir de laisser accessible en permanence s’il le désire) offrant la possibilité de

passer rapidement d’une activité pédagogique à une activité cognitive ou vice versa. Cette

interface comporte quatre parties :

Apprendre : accès aux activités pédagogiques explicatives (niveau 2) ;

S‘exercer/Appliquer : accès aux activités de type exercices, mises en

application (niveau 2);

Se situer : accès aux états des connaissances acquises et à acquérir (niveau 3) ;

Se représenter : visualisation sous différentes représentations des éléments de

connaissance, de leurs relations et des activités associées (niveau 3).

3.5.2 Interfaçage APM / OWASIS

Dans OWASIS, nous avons choisi d’utiliser les technologies XML pour implémenter

l’interfaçage entre contenant et contenus.

Lorsqu’un enseignant compose une APM à l’intérieur d’OWASIS, le système génère

automatiquement un fichier décrivant précisément l’ensemble des Briques Elémentaires

utilisées par l’APM. Ce fichier pourra ensuite être consulté lors des demandes

d’«introspection» envoyées à l’APM. Le même mécanisme est utilisé au niveau

sémantique puisque le fichier XML décrit les pré-requis et les EC traitées à l’intérieur de

chaque APM.

Le procédé inverse est mis en œuvre lors de l’importation d’APM dans OWASIS. Le système

167

Chapitre IV Mise en œuvre interroge l’APM par consultation de ses fichiers XML. Ainsi OWASIS récupère la liste des

BE, des pré-requis et des EC qu’il aborde et met ainsi ses bases de données à jour

automatiquement.

Durant la réalisation d’une APM par un apprenant, une technique similaire est utilisée pour

implémenter le mécanisme d’auto-adaptation. Le modèle de l’apprenant (ce qu’il sait, ce qu’il

est, ce qu’il aime) est fourni à l’APM sous forme d’un fichier XML. Fonction du contenu de

ce fichier, l’APM effectue l'auto-adaptation. Une fois l’activité terminée, l’APM renvoie, en

sortie, une nouvelle version du modèle de l’apprenant (modèle XML mis à jour) traduisant les

actions faites et les résultats obtenus durant la consultation.

Nos DTD n’étant pas normalisées, pour l’instant, seules les APM créés à partir des outils

intégrés à OWASIS sont compatibles avec les fonctionnalités de suivi des apprenants. Nous

espérons que l’utilisation de XML permettra de combler rapidement cette lacune même si les

normalisations en cours sont loin de résoudre ce genre de problème.

4 Conclusion

Il est intéressant de constater que l'usager, qui se construit un modèle mental du contenu,

recherche surtout une cohérence cognitive entre la tâche qu’il accomplit (apprendre ou faire

apprendre) et les fonctionnalités et les aides à la structuration / navigation proposées. Le

système doit faire preuve d'intelligence, gérer et manifester de façon intégrée la progression

de l’apprenant dans les connaissances (contenu pédagogique). Dans l’approche que nous

préconisons, le système d’information offre des possibilités de structurer (contraindre) la

macro-navigation des apprenants (entre les APM) et intervient sur la micro-navigation (dans

une activité) par l’intermédiaire de modes de présentations prévus par l’enseignant pour les

différents profils d’apprenants. Nous pensons que l’architecture que nous avons élaborée pour

définir des activités pédagogiques adaptatives devrait permettre d’obtenir facilement un

consensus auprès des enseignants désireux d’écrire des nouveaux types de documents

pédagogiques. Le passage par les structures BE et APM ne semble pas trop contraignant si

l’on songe aux bénéfices que représente l’utilisation du système proposé.

Grâce à la technologie XML, les apprenants peuvent requérir une même information à partir

de critères différents, et alors obtenir des présentations différentes. L’exemple présenté

démontre la faisabilité de notre proposition et les avantages obtenus.

168

169

170

Chapitre V

Usages & Expérimentations

169

170

Chapitre V

Usages & Expérimentations 1 Introduction .................................................................................................................... 173 2 Création de contenu : un cours d’Introduction aux Réseaux ......................................... 174

2.1 Processus de création ............................................................................................. 174 2.1.1 Etape 1 : Identification des concepts à faire assimiler ................................... 174 2.1.2 Etape 2 : Découpage de la formation en APM............................................... 175 2.1.3 Création du parcours pédagogique................................................................. 177 2.1.4 Création des APM et mise à disposition sur OWASIS .................................. 179

2.2 Résultat et exemples de consultation ..................................................................... 179 3 Quelques expérimentations ............................................................................................ 181

3.1 Intranet Pédagogique.............................................................................................. 181 3.1.1 Comportement observé des apprenants.......................................................... 182 3.1.2 Comportement observé des enseignants - auteurs.......................................... 184

3.2 Expérimentations de Télé-Cours............................................................................ 185 4 Bilan ............................................................................................................................... 188 5 Conclusion...................................................................................................................... 189

171

172

Chapitre V Usage & Expérimentation

Usage & expérimentation

1 Introduction

Durant cette recherche, nous avons eu l’occasion de mener plusieurs expérimentations

concernant l’usage d’outils de télé-enseignement afin de valider certaines de nos hypothèses.

Dans ce chapitre, nous exposons les résultats des expérimentations les plus importantes et

concluantes que nous avons réalisées.

Ces dernières ne constituent en aucun cas une validation de l’ensemble du modèle que nous

proposons puisque certains aspects n’ont pas été intégrés dans ces tests faute d'être

complètement finalisés ou parce qu’ils nécessitaient l’utilisation d’une infrastructure ou la

présence d’utilisateurs dont nous ne disposions pas. Notre principal regret est de ne pas avoir

pu faire de tests dans un contexte de formation à distance réelle (cadre INSA-V encore

indisponible).

Les expérimentations décrites, ici, ont été réalisées au sein de différents départements de

l’INSA de Lyon avec des étudiants inscrits en formation initiale et qui pouvaient, donc,

régulièrement se rencontrer physiquement.

L’autre lacune concerne l’impossibilité de mettre en place une expérimentation à long terme :

nous n’avons pu, dans la plupart des cas, ne faire que des expérimentations ponctuelles

fournissant des résultats à analyser avec prudence.

Durant une première expérience, nous avons demandé à un enseignant de concevoir un cours

"introduction aux réseaux" en respectant notre modélisation. Nous présentons la démarche et

les étapes principales du processus de création qui ont été suivies. Nous montrons quelques

illustrations de la production et discutons des difficultés rencontrées par l’enseignant.

Ensuite, l’usage d’OWASIS utilisé par les apprenants pour consulter les cours produits est

également commenté. Il est cependant à noter que les apprenants qui ont testés cet

environnement pendant leur formation étaient des élèves inscrits en formation initiale et qu’ils

ont, donc, utilisé l’environnement plus comme une ressource pour trouver des informations

complémentaires aux cours traditionnels que comme un véritable portail d’accès à une

formation à distance.

Enfin, des expérimentations concernant la réalisation de Télé-cours synchrones ont également

permis de tirer certains enseignements concernant la mise en place d’un environnement de

173


formation à distance.

Ce chapitre se termine par un bilan sur ces différentes expérimentations et retours d’usages

obtenus.

2 Création de contenu : un cours d’Introduction aux Réseaux

Pour cette première expérience, nous avons demandé à un enseignant de concevoir le contenu

d’une formation en respectant notre modélisation en utilisant les fonctionnalités offertes par

l’environnement OWASIS et les différents outils Auteurs, briques élémentaires et modèles

d’APM mis à sa disposition.

2.1 Processus de création

La démarche suivie pour mettre en place une formation respectant nos préconisations est

assez longue et a nécessité d’avoir une bonne connaissance des principaux concepts que nous

avons décrits précédemment (APM, BE, EC, profil apprenant, ... ). La surcharge de travail

engendrée n’est pas sans retour. Les cours ainsi produits semblent mieux formalisés puisque

l’enseignant est obligé de mener une réflexion sur les aspects fondamentaux de son cours et

sur ses objectifs pédagogiques.

La suite de ce chapitre décrit les étapes suivies lors de la création d’une formation

"d’Introduction aux réseaux".

2.1.1 Etape 1 : Identification des concepts à faire assimiler

Durant cette première phase, l’enseignant identifie les concepts qu’il désire faire acquérir aux

apprenants. Ces concepts sont formalisés par les Eléments de Connaissances qui lui serviront

par la suite à définir les pré-requis sur les activités pédagogiques. Ils serviront, également, à

effectuer le suivi de l'évolution des apprenants par l'intermédiaire de règles faisant évoluer le

taux d'assimilation sur les éléments de connaissances en fonction des actions et des lectures

effectuées durant les APM. Les éléments de connaissance peuvent également simplement

servir à décrire le contenu pédagogique des APM pour faciliter la navigation des apprenants

grâce à une description sémantique des activités.

Lors de l'expérimentation, les éléments de connaissances définis ont été les suivants :

Notion de communication ;

Information et Codage ;

174


Topologie, architecture réseau et matériel ;

Le modèle ISO ;

Protocoles CSMA et Protocoles à base de jeton ;

Les réseaux Ethernet, switch, vlan ;

Matériels d’Interconnexion : routeurs, ponts ;

Algorithmes de Routage ;

Protocole IP, X25, RNIS ;

Administration & Sécurité.

2.1.2 Etape 2 : Découpage de la formation en Activités Pédagogiques Multimédias

Une fois les éléments de connaissances identifiés, il faut ensuite concevoir l'enchaînement des

APM et les ressources mises à disposition des apprenants afin d'aboutir aux objectifs

pédagogiques visés. Les activités pédagogiques doivent fournir des informations sur les

concepts préalablement sélectionnés. Divers types d'activités doivent être proposés parmi les

types que nous avons définis. Les activités synchrones (Télé-cours, Télé-TP, ...) et

asynchrones (chapitre, simulation, exercices, ...) doivent avoir été pensées et conçues de

manière à utiliser et à faire évoluer les éléments de connaissances et les taux d'assimilation

associés. La formation aux Réseaux a été découpée de la manière suivante :

Pour ce qui concerne les activités synchrones, seules les activités de type Télé-cours étaient

complètement opérationnelles lors du test. Voici les activités prévues (séances de 1H30) :

Notions de base, Transmission de données ;

Le Modèle ISO et le modèle IEEE ;

Architecture physique et composants matériels ;

Protocoles d’accès au médium ;

Ethernet, switch et vlan ;

Le routage ;

X25, ATM et IP ;

Administration + Conclusion + Questions/Réponses.

175


A chaque Télé-cours correspond une activité (APM) de type chapitre reprenant les supports

de cours utilisés par l'enseignant durant son intervention :

Chapitre 1 : Transmission de données : quelques définitions ;

Chapitre 2 : Le Modèle ISO et le modèle IEEE ;

Chapitre 3 : Architecture physique : composants matériels de niveau 1 ;

Chapitre 4 : Protocoles d’accès et gestion des communications ;

Chapitre 5 : Le réseau Ethernet (+ quelques mots sur Token-ring) ;

Chapitre 6 : Matériels pour l’interconnexion (ponts, commutateurs, routeurs, …) et

routage ;

Chapitre 7 : X25, IP, ATM ;

Chapitre 8 : Sécurité et Administration.

Outre ces chapitres, d'autres types d'APM asynchrones ont été conçus et proposés. Bien sûr

des exercices doivent être associés aux différents éléments de connaissances pour que les

apprenants mettent en pratique ce qu'ils ont appris durant les Télé-Cours et à la lecture des

chapitres. Ces exercices peuvent être médiatisés de différentes façons : QCM et mots-croisés

pour tout ce qui est définition et terminologie, Questions-Réponses classiques pour tout ce qui

se base sur des calculs, puzzle et jeu de cartes pour tout ce qui est process et méthodes :

Exercice 1 : Type de modulation, codage et valence ;

Exercice 2 : Temps de transmission et pile ISO ;

Exercice 3 : ATM vs ISO ;

Exercice 4 : Choix de supports de transmission ;

Exercice 5 : Illustration de la notion de tranche canal et CSMA/CD ;

Exercice 6 : Scénario de passage de jeton et maximum d'accès au médium ;

Exercice 7 : Mise en place d'un réseau Ethernet ;

Exercice 8 : Commutation ATM ;

Exercice 9 : Tables de routage RIP et OSPF ;

QCM 1 : Ethernet et Vlan ;

QCM 2 : Le Routage ;

176


QCM 3 : Les adresses IP ;

Mots-croisés 1 : Fonctionnement et terminologie ISO ;

Mots-croisés 2 : Matériels réseaux.

Pour illustrer le fonctionnement des réseaux, des simulateurs ont été proposés aux élèves sous

forme d'APM afin qu'ils testent différents modes de fonctionnement et visualisent directement

les conséquences de la modification de certains paramètres de fonctionnement des Réseaux :

Simulateur 1 : Atténuation des signaux ;

Simulateur 2 : Traversée des couches ISO ;

Simulateur 3 : Simulateur de bus Ethernet ;

Simulateur 4 : Simulateur Token-Ring ;

Simulateur 5 : Matériel SMTP.

Rappelons qu'un forum est associé à chaque formation pour permettre aux apprenants et aux

enseignants de dialoguer entre eux simplement et quand ils le désirent.

2.1.3 Création du parcours pédagogique

Durant la phase qui suit, l'enseignant fixe les pré-requis sur chacune des APM qu'il a conçue

et doit vérifier qu'il existe bien un chemin pédagogique permettant aux apprenant d'acquérir

les pré-requis nécessaires aux consultations. Il s'agit, donc, de mettre en place un ou plusieurs

parcours (chemins) pédagogiques plus ou moins souples guidant les apprenants durant leur

formation.

De façon simultanée à la mise en place des pré-requis, l'enseignant doit attribuer un nombre

de jetons traduisant les acquisitions de compétences possibles sur les divers éléments de

connaissances dont traitent chaque APM (que l'apprenant va consulter durant sont parcours).

C'est cette évolution du taux d'assimilation sur les éléments de connaissances qui va lui ouvrir

de nouvelles portes vers de nouvelles APM et, donc, de nouvelles compétences.

Pour réaliser ce travail, nous avons conseillé à l'enseignant de construire une carte des

activités pédagogiques qui mette également en évidence les pré-requis nécessaires pour

accéder à chaque APM. Il peut, ensuite, utiliser cette carte pour définir la manière dont il

désire faire évoluer les taux d'assimilation sur les différents concepts qu'il désire inculquer

aux apprenants. La figure 5.1 montre la carte obtenue pour la formation sur les réseaux.

177


X Pré-requis de X jetons sur EC courant[X/Y] Pré-requis de X jetons sur EC YX L’APM permet d’acquérir X jetons sur EC courant

L’APM permet d’acquérir X jetons supplémentaires sur EC courant+X

Administration et sécurité

X25, RNIS, IP

Routage

Ethernet, Switch, VLAN

Protocoles CSMA,Jeton

Modèle OSI

Information et codage

SimulateursQCM & AutresExercicesChapitresAPM SynchronesAPM

EC

Topologie, Architecture, Matériels

Chapitre 1

TransmissionTéléCours 1

Transmission

TéléCours 2

Modèle OSI

TéléCours 3

Architecture

TéléCours 4

Niveau 2

TéléCours 5

Ethernet

TéléCours 6

Niveau 3

TéléCours 7

X25, RNIS, IP

TéléCours 8

Administration

Chapitre 3

OSI Niveau 1

Chapitre 2

Modèle OSI

Chapitre 4

Protocoles MAC

Chapitre 5

Ethernet

Chapitre 6

Interconnexion

Chapitre 7

X25, IP, RNIS

Chapitre 8

Administration Sécurité

Exercice 1

Valence et modulation

Exercice 4

Choix de médium

Exercice 2

Modèle OSI et temps de

transmission

Exercice 5

Paramètres CSMA

Exercice 7

Choix d’une config Ethernet

Exercice 8

ATM et circuit virtuel

Mots-croisés 2

Matériel de niveau 1

Mots-croisés 1

Modèle OSI

QCM 1

Ethernet commuté et VLAN

QCM 2

Routage

QCM 3

Adresse IP et sous adressage

Simulateur 2

Atténuation

Simulateur 1

SDU / PDU

Simulateur 3

Bus CSMA

Simulateur 5

SNMP

Exercice 3

Modèle OSI vs Modèle ATM

Exercice 6

Scénario JetonSimulateur 4

Token Ring

Exercice 9

Table RIP et OSPF

50 50

50 50

50 50

5050

5050

50 50

50 50

5050 50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

[Routage/50]

+25

+25

+25

+50

+20+30

+25

+25

+25

+25

+25

+25

+25

+25

50

[Routage/50]

[ISO/50]

[ISO/50]

[ISO/50][ISO/50]

[ISO/50]

[ISO/50]

[Codage/50] [Codage/50]

X Pré-requis de X jetons sur EC courant[X/Y] Pré-requis de X jetons sur EC YX L’APM permet d’acquérir X jetons sur EC courant

L’APM permet d’acquérir X jetons supplémentaires sur EC courant+X

Administration et sécurité

X25, RNIS, IP

Routage

Ethernet, Switch, VLAN

Protocoles CSMA,Jeton

Modèle OSI

Information et codage

SimulateursQCM & AutresExercicesChapitresAPM SynchronesAPM

EC

Topologie, Architecture, Matériels

Chapitre 1

TransmissionTéléCours 1

Transmission

TéléCours 2

Modèle OSI

TéléCours 3

Architecture

TéléCours 4

Niveau 2

TéléCours 5

Ethernet

TéléCours 6

Niveau 3

TéléCours 7

X25, RNIS, IP

TéléCours 8

Administration

Chapitre 3

OSI Niveau 1

Chapitre 2

Modèle OSI

Chapitre 4

Protocoles MAC

Chapitre 5

Ethernet

Chapitre 6

Interconnexion

Chapitre 7

X25, IP, RNIS

Chapitre 8

Administration Sécurité

Exercice 1

Valence et modulation

Exercice 4

Choix de médium

Exercice 2

Modèle OSI et temps de

transmission

Exercice 5

Paramètres CSMA

Exercice 7

Choix d’une config Ethernet

Exercice 8

ATM et circuit virtuel

Mots-croisés 2

Matériel de niveau 1

Mots-croisés 1

Modèle OSI

QCM 1

Ethernet commuté et VLAN

QCM 2

Routage

QCM 3

Adresse IP et sous adressage

Simulateur 2

Atténuation

Simulateur 1

SDU / PDU

Simulateur 3

Bus CSMA

Simulateur 5

SNMP

Exercice 3

Modèle OSI vs Modèle ATM

Exercice 6

Scénario JetonSimulateur 4

Token Ring

Exercice 9

Table RIP et OSPF

50 50

50 50

50 50

5050

5050

50 50

50 50

5050 50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

[Routage/50]

+25

+25

+25

+50

+20+30

+25

+25

+25

+25

+25

+25

+25

+25

50

[Routage/50]

[ISO/50]

[ISO/50]

[ISO/50][ISO/50]

[ISO/50]

[ISO/50]

[Codage/50] [Codage/50]

Figure 5.1. Carte des prérequis et des Eléments de Connaissance

178


2.1.4 Création des APM et mise à disposition sur OWASIS

La dernière phase du processus de conception des contenus réside dans la création des APM à

proprement parler. Pour cela, les enseignants peuvent / doivent utiliser les outils auteurs mis à

leur disposition, piocher dans les briques élémentaires existantes ou en créer de nouvelles. Ils

peuvent se faire aider d’un scénariste afin de respecter les règles principales de mise en œuvre

de contenus multimédias.

Leurs productions seront traduites sous forme de fichiers XML respectant les formats décrits

dans les chapitres précédents (§2.5). De plus, comme nous l’avons vu, la structuration

proposée offre la possibilité aux enseignants de spécifier différentes règles de présentation, en

fonction du profil cognitif de l’usager, telles qu'il les a définies dans la carte vue de la figure

5.1.

2.2 Résultat et exemples de consultation

Le travail décrit ci-dessus a abouti à la production d’une formation élémentaire sur les

réseaux, constituée d’un ensemble d’APM de différents types.

Cette formation a, ensuite, été déposée sur OWASIS afin qu’elle soit consultable par

différents groupes d’apprenants. Les interfaces pouvant être exploitées durant cet

apprentissage correspondent à celles décrites dans le chapitre 4 et sont reprises ici (figure 5.2

et 5.3).

Les figures 5.2 à 5.6 montrent différents exemples d’APM consultables pour assimiler

l’ensemble des concepts / éléments de connaissance indiqués au §2.1.1.

Figure 5.2. Page d'accueil de la formation aux Réseaux

179


Figure 5.3. Visualisation du taux d'assimilation des EC définis (pour un apprenant)

Figure 5.4. Exemples d'APM de type Chapitre

180


Figure 5.5. Exemples d'APM de type Simulateur

Figure 5.6. Exemples de QCM (architecture des ordinateurs et logistique : voyageur de

commerce)

3 Quelques expérimentations

3.1 Intranet Pédagogique

L’environnement OWASIS n’a pas pu être testé en "grandeur nature" c’est à dire dans le

cadre d’une réelle formation à distance. Par contre, il est utilisé depuis plusieurs années en

181


tant qu’intranet pédagogique dans plusieurs établissements dont le département Génie

Industriel de l’INSA de Lyon. L'esprit avec lequel doit fonctionner ce type d'Intranet repose à

la fois sur des besoins identifiés et quelques évidences. Rappelons les :

l'outil doit simplifier, ou tout au moins favoriser, l'apprentissage : par une navigation

structurée (pré-requis) dans des hyperdocuments conviviaux, l'apprenant se

confectionne et s'approprie sa propre information/connaissance à son rythme et de

manière guidée. Il peut, ensuite, naviguer librement dans les APM

(révision/approfondissement des concepts) ;

les APM doivent être interactives : les apprenants doivent avoir des libertés d'actions.

Plus impliqués, ils deviennent plus réceptifs. En outre, chaque usager doit pouvoir

exprimer ses préférences personnelles sur la présentation des concepts. Il doit même

pouvoir produire des documents sous contrôle pédagogique du formateur : cette

collaboration formateurs - apprenants a été instaurée par la création des forums ;

il est important de fournir des outils d'accompagnement (qui favorisent l'utilisation du

site) : affectation à l'apprenant d'un compagnon (ce peut être le formateur) qui coopère

avec lui lors de la résolution de problèmes ou d'exercices difficiles ;

l'apprenant doit pouvoir contrôler ses connaissances : il dispose de moyens d'auto-

évaluation de ses acquis (APM spécifiques).

Un sondage a été réalisé auprès des élèves et des enseignants utilisateurs de cet Intranet pour

essayer de dégager des types d’usages de cet outil, ainsi que pour détecter ses lacunes et

points forts.

3.1.1 Comportement observé des apprenants

Il ressort de ce sondage que le concept d’Intranet semble bien apprécié puisque le pourcentage

d’utilisation régulière de plus de 5 connexions (en 2 mois) est de 60%. Cependant, les élèves

s’y connectent pour trouver des informations bien précises et non pour naviguer

aléatoirement, ce qui est caractérisé par un temps de connexion relativement faible lors de leur

navigation. Les fonctionnalités d’OWASIS sont, dans l’ensemble, connues et l’information

est jugée facile d’accès. L’enquête a par contre mis en évidence l’ignorance totale des élèves

quant à l’existence même de forum. Les suggestions d’un forum spécifique dédié à chaque

cours et l’option Nickname ne semblent pas attractives.

182


Au niveau des APM de type chapitre, le format le plus prisé reste Word. Cet engouement est

probablement dû à sa facilité à être recopié sur un compte personnel. Cependant ce format

n’apparaît pas approprié à la réalisation d’interfaces interactives, pourtant demandées par les

élèves. A l’inverse, le format Acrobat est fortement déprécié par les élèves. Au niveau des

exercices, la majorité des élèves se disent prêts à faire au minimum 2 exercices par matière.

Ils plébiscitent également une solution commentée à la fin de chaque exercice et des aides

supplémentaires. L’interface n’apparaît pas comme un élément rebutant à la connexion à

l’Intranet, puisque plus de la moitié des élèves la trouve "plutôt attractive". Le sondage

montre aussi que beaucoup souhaiteraient que l’Intranet soit, non seulement un outil

pédagogique mais fasse également partie intégrante de la vie des élèves, en proposant une

source d’informations parascolaires.

Le comportement des apprenants est assez contradictoire. D'une part :

ils ont participé à la création d’OWASIS (2x3000 heures) dans le cadre de projets

collectifs avec enthousiasme et conviction. En ce sens, ils possèdent la culture de leur

époque : les nouvelles technologies font partie de leur environnement naturel ;

ils se sont lourdement investis auprès des enseignants - auteurs afin de les aider à

formaliser leurs APM et à franchir le cap "culturel" de ce nouveau mode de

communication ;

ils ont utilisé l'Intranet pour y déposer des mémoires d'étude (résultats de projets)

illustrant des matières techniques.

Mais d'autre part :

ils n'ont pas pris l'habitude de se connecter régulièrement, se privant d'informations

nouvelles. Cet aspect a été pris en compte en alertant systématiquement chaque élève

des nouveautés (non encore consultées) de chacune des rubriques ;

ils ont tendance à imprimer systématiquement le contenu du site qu'ils ramènent à un

complément ou un substitut de polycopié. Il s'agit là d'un défaut d'usage inhérent à la

pauvreté des APM déposés dans un premier temps. Cet effet s'estompera dès lors que

l'interactivité deviendra indispensable pour que le document prenne un sens (forts

degrés de liberté dans l'action et la navigation) ;

les connexions ne sont pas véritablement distantes : les accès interviennent depuis les

salles de TP "standard". En particulier, les connexions réalisées par les élèves en année

183


universitaire à l'étranger ne sont pas encore suffisamment systématiques.

3.1.2 Comportement observé des enseignants - auteurs

Cet Intranet apporte une aide nouvelle aux enseignants pour développer des environnements

multimédias adaptés au mode de perception et de réaction de chaque apprenant ce qui leur

était jusqu'alors très difficile à effectuer. La constatation immédiate de cette expérience est

que, malgré la qualité des interfaces et la diversité des fonctionnalités offertes, ce type d'outil

reste peu utilisé par plus de la moitié des enseignants même si, au départ, ils étaient ouverts à

l'utilisation de ces nouvelles technologies éducatives.

Hormis pour quelques pionniers enthousiastes, cette inertie a plusieurs origines identifiées :

le travail supplémentaire demandé leur paraît trop important. Ne percevant pas la

valorisation qu'ils peuvent en retirer, ils n'ont jamais le temps !

malgré un effort considérable pour faciliter au maximum les opérations de "greffe" de

leurs objets pédagogiques, ils se font un monde sur l'aspect technique de l'Intranet, sur

dimensionnant la difficulté de l'utiliser ;

ils craignent de ne plus maîtriser la diffusion du contenu de leur matière, malgré la

sécurité assurée par le contrôle strict des droits d'accès ;

ils redoutent une "mise en lumière" dérangeante qui n'autorise guère de lacune ou de

formalisation erronée (un enseignement oral ou même un polycopié leur paraissent

plus "confidentiel" et pouvant souffrir d'imperfections).

Au delà d'un effet d'entraînement perceptible (par peur de se retrouver à terme marginalisés),

le développement (en cours) de nouveaux outils, l'ouverture à de nouveaux formats et

nouvelles classes d'objets pédagogiques gommeront à terme beaucoup de ces réticences.

Comme prévu, dans la majorité des cas, les enseignants, qui en trouvent le temps, déposent

sur le site des documents qu'ils ont déjà réalisés sans y apporter de grandes modifications

(minimum d'investissement temps). Ce n'est qu'une fois cette étape franchie qu'ils prennent

conscience que, grâce à cet outil, l'élève peut accéder seul, directement et simplement à

l'information, une information transversale et interactive. Ils entrevoient, alors, mieux l'intérêt

de l'environnement (modèles d'activités pédagogiques mis à disposition pour diminuer leur

charge de travail) et la nécessité de guider les élèves.

184


3.2 Expérimentations de Télé-Cours

De la même manière, nous avons demandé à des enseignants de tester les services logiciels

développés pour être insérés dans les APM de type Télé-Cours.

Nous leur avons demandé de se mettre dans les conditions d’utilisation réelle et de faire un

cours en temps réel que l’on puisse enregistrer et diffuser en temps différé par la suite. Nous

leur avons demandé de configurer complètement l’activité pédagogique (planification,

insertion des ressources associées, lancement des encodeurs, …). Les expériences réalisées

visaient une triple évaluation :

Tout d'abord, l'évaluation de l'architecture choisie en terme d'ergonomie du poste

apprenant : il faut notamment apprécier l'utilisabilité du poste liée au grand nombre de

périphériques à manipuler (fenêtre vidéo, caméra, souris, claviers, enceintes, …) ;

Ensuite, l'évaluation de la qualité de services (en terme de débit du réseau) nécessaire

pour qu'une telle application de télé-enseignement se déroule de manière acceptable

(temps d’attente ne dépassant pas quelques secondes, bonne qualité audio…).

Enfin, l'évaluation des impacts perceptibles de la "distribution" :

• sur la manière de procéder de l’enseignant : différence entre animation locale et

animation à distance, difficultés rencontrées, … le but étant, à terme, de concevoir

et réaliser une interface type et d'en déduire un modèle générique d'interface

animateur ;

• sur la nature, la fréquence et le contenu des interactions entre groupes d'apprenants

d’une part et apprenants et enseignant d’autre part ;

• sur la qualité de l’apprentissage, en terme d’appropriation et de maîtrise des

concepts objets de la formation.

Les mesures et les tests mis en place pendant et après les séances pour apprécier ces

caractéristiques sont :

l’analyse des enregistrements des interactions entre les apprenants et OWASIS pour

mesurer l’aspect isolement et connaître les modes d'utilisation des logiciels ;

la capture des débits qui ont été nécessaires durant les différentes phases de la

formation pour rendre compte de l’aspect distance (temps et qualité de la

transmission);

185


la réalisation de questionnaires pour obtenir des retours sur la satisfaction des

utilisateurs à travailler dans un tel environnement ;

Les premières expériences réalisées ont prouvé la faisabilité et l'utilisabilité de la plate-forme

de Télé-Cours proposé. Son architecture permet notamment d'assurer :

une connexion informatisée synchrone entre plusieurs sites distants ;

une connexion synchrone son / image pour l'animation à distance via le réseau

Internet;

La principale difficulté d’utilisation est due à la complexité du mode opératoire préalable à la

réalisation d’un cours. Le nombre trop élevé de manipulations la rend inconfortable.

L’interface d’OWASIS est intuitive et simple d’utilisation. Par contre, la volonté de

paramétrage de la plate-forme implique beaucoup de clics et, donc, une certaine lourdeur.

Cette opération difficile de mise en place des ressources pourrait à terme être réalisée par un

administrateur, dont le travail serait de s’occuper de la plate-forme.

L’absence de présence d’apprenant est assez stressante puisque l’enseignant se rend moins

compte des points difficiles qui pourraient être moins bien assimilés par les élèves. Les

transparents doivent être différents. Ils ne doivent pas être statiques, mais au contraire

apporter du dynamisme et de l’interactivité. Cela permet de compenser l’absence des élèves

qui par leurs réactions, leurs attentions permettent au professeur d’adapter son discours

lorsqu’il sent que l’audience commence à ne plus trop suivre. Le changement d’intonation de

sa voix qu’il peut donner en présence d’élèves n’est pas possible lorsqu’il est filmé. Il a ,

donc, senti le besoin de modifier sa façon de parler, d’appuyer plus souvent sur des mots clés

de son cours. Cela demande, donc, plus de préparation.

- Concentration

Les efforts de perception ont aussi été plus forts que traditionnellement En effet,

l’environnement informatique entraîne plus vite de la fatigue visuelle. Les spectateurs ont

observé que la concentration a très rapidement diminué chez tous les binômes après environ

45 minutes. Il faudra, donc, que les cours aient cette durée.

Les élèves n’ont pas été gênés par le fait qu’ils assistent à un cours filmé et transmis. Seule

l’utilisation hésitante des outils par l’enseignant peut perturber les élèves. En effet, ils

semblent avoir ressenti le stress de l’enseignant.

- Interactions avec l’enseignant

186


Il a été reproché à l’enseignant de ne pas voir, tout de suite, les questions qu’on lui posait, ce

qui entraînait un décalage important entre le cours qui avançait et la question. L’enseignant a,

peut-être, volontairement fait attendre une question pour finir le transparent ou l’idée qui était

développée. Néanmoins, il est assez long de poser une question, entre le temps où l’idée vient

en tête, le fait de penser aux logiciels, changer de fenêtres…

Lorsque l’enseignant n’arrête pas tout de suite son cours pour répondre aux questions cela

entraîne un décalage entre le cours et la question. L’enseignant devrait aménager des temps de

pause pour laisser aux élèves le temps de poser les questions ou parler plus lentement et

répondre aux questions dès qu’elles arrivent.

- Interaction avec les autres élèves

L’absence de camarades de classe proches ne perturbe pas les élèves, au contraire, ils

semblent apprécier le calme et la possibilité de se concentrer uniquement sur le cours.

En ce qui concerne le besoin de communication avec les autres élèves, les résultats ne

permettent pas une interprétation précise.

- Motivation de l’élève

Ils sont, en majorité, motivés pour travailler dans un environnement du type de celui que nous

avons présenté. L’attrait des nouvelles technologies était pour certains le seul moteur de leur

motivation et ils pensent que le produit deviendrait vite lassant, le contact humain est gâché et

l’ambiance de classe perdue.

- L’enseignant

L’enseignant voudrait avoir en retour la vidéo de l’ensemble des élèves. Ce qu’il a en effet

trouvé le plus gênant, c’est de ne pas pouvoir juger de l’ambiance dans la salle, sentir le ton

des élèves. L’enseignant a paru très concentré pendant toute la durée du cours : il devait gérer

à la fois un rôle de technicien pour la communication mais aussi un rôle d’expert.

En comparant avec le même cours fait en contact réel, nous avons remarqué que l’enseignant

avait fait beaucoup plus d’explications et de digressions que lors du test à distance. Son esprit

était plus libre. En plus, il voyait tout de suite si les élèves avaient compris ou pas.

L’enseignant a été stressé pour plusieurs raisons. Malgré la présence d’un technicien, il n’était

pas certain de savoir maîtriser tous les outils à employer (TeamBoard, outil d’annotation). Il

ne faut également pas sous-estimer le stress causé par le fait d'être filmé pendant un cours.

187


L’assistant technique paraît indispensable pour un enseignant qui n’est pas habitué aux outils

informatiques. Il y a beaucoup de logiciels et d’interactions à gérer pour une personne seule,

et qui de plus, manque d’habitude. Un enseignant déjà habitué à travailler sous outils

informatiques s’adaptera plus vite et pourra se passer assez vite de la présence d’un technicien

(une fois la solution finalisée).

Lors des exercices, il semble qu’à distance, l’enseignant ait tendance à montrer ce qu’il faut

faire alors qu’habituellement, il a plutôt tendance à expliquer comment il faut faire. Quelle est

la méthode la plus enrichissante pour l’élève : montrer ou expliquer ? Est-ce que notre produit

n’est utilisable que pour montrer ? Les explications passent-elles moins bien ?

4 Bilan

Les expérimentations de mise en place de formation respectant notre modélisation ont montré

son utilisabilité. Cette mise en place nécessite un investissement lourd et implique une

démarche méthodique de la part des enseignants qui a pour conséquence la production de

formations réfléchies et de qualités c'est d'ailleurs le cas dans la plupart des cas de

médiatisation de contenus pédagogiques [Flecher et al., 1997].

Les enseignants ne semblent, à priori, pas désireux de spécifier plusieurs styles de

présentations en fonction des profils cognitifs identifiés des apprenants. Ils considèrent cet

objectif trop ambitieux et en dehors de leurs compétences. La plupart propose que chaque

apprenant spécifie lui-même ce type d’information. Nous n’avons pas mené suffisamment de

campagne d’expérimentations pour pouvoir juger de l’adaptativité des APM sur les

apprenants et leur manière d’assimiler l’information en fonction du mode de présentation

choisi. Par contre, ce qui est sûr, c’est que ces derniers ont beaucoup apprécié la possibilité

qu’il leur était offerte d’obtenir plusieurs vues d’une même activité en fonction des

préférences qu’ils définissent dans leur profil (filtrage des BE). Proposer un modèle

permettant de concevoir des APM uniquement adaptables plutôt que adaptatives pourrait,

donc, être suffisant dans un premier temps (micro navigation adaptable).

Pour ce qui est de la macro navigation, il est à noter qu’elle ne tient compte, pour l’instant,

que du contenu de la partie "ce qu’il sait" du modèle de l’apprenant et pas du profil cognitif.

Peut être serait il plus utile et plus simple d’utiliser le profil cognitif pour adapter la macro

navigation plutôt que la micro-navigation ?

188


Le système résultant proposerait, donc, une micro navigation (présentation) adaptable et une

macro navigation adaptative exploitant l’ensemble des différentes parties du modèle

apprenant (connaissances acquises + profil cognitif).

Les principales difficultés recensées lors des expériences de Télé-Cours concernent :

Pour les apprenants :

• la difficulté de concentration ;

• la difficulté de communication spontanée avec l’enseignant ;

• la prise en compte et l’appropriation des moyens de communication mis à

disposition.

Pour l’enseignant :

• le captage de l’ambiance (manque de retour) ;

• la gestion du stress ;

• l’acceptation des nouveaux dispositifs ;

• la réalisation d’une animation locale et distante simultanément.

5 Conclusion

Nous avons présenté dans ce chapitre quelques exemples d'expérimentation que nous avons

menés, notamment dans l'intention de vérifier que l'environnement basé sur le modèle

AHXEL peut être utilisé avec un public variés, dans différents contextes et dans divers

domaines éducatifs.

En expérimentant le modèle AHXEL, notre but n'était pas d'effectuer une évaluation des

impacts au niveau des acquis des apprenants. De même, nous ne voulions en aucun cas établir

des statistiques sur les effets d'utilisation de l'environnement. Notre objectif n'était, donc, pas

de faire des évaluations sommative en cherchant à déterminer si le produit fini est efficace.

Les évaluations sommatives requièrent un travail en équipe pluridisciplinaire et s'effectuent

sur le long terme, ce que nous n'excluons pas de le faire par la suite.

Notre but était de réaliser une évaluation pour tester les usages, les interfaces et les outils de

notre environnement. Les expérimentations rentrent dans notre approche de développement

incrémental et interactif. Ainsi, l'usage de l'environnement nous a permis de faire évoluer et

189


affiner les spécifications de notre modèle AHXEL. Ces expérimentations doivent aussi être

l'occasion de faire surgir de nouvelles idées et perspectives de recherche.

190

191

Conclusion générale

191

192



L’apport des Technologies de l’Information et de la Communication se situe principalement

dans le fait qu'elles permettent une meilleure diffusion et intégration du savoir :

L'affranchissement des barrières géographiques et temporelles a permis à l’apprenant

d’accéder au savoir à tout moment et où qu’il soit, à un savoir instantanément

disponible et actualisé. Cet accès est de plus en plus banalisé grâce à l’utilisation

d’outils simples et totalement indépendants ;

L’hypertexte et l’hypermédia permettent à l’apprenant de naviguer selon son

tempérament et son besoin de savoir, sans emprunter un chemin tracé pour lui par

autrui. Cette lecture non séquentielle du document le laisse libre de créer ses propres

parcours d’accès à la connaissance (sous contrôle ou non d'un formateur), parcours

agrémentés aussi bien par du texte que par des images, de la vidéo, du son,…

L’adaptativité associée à l’hypermédia (l’hypermédia adaptatif) offre en principe à

l’apprenant la juste connaissance dont il a besoin et la plus adaptée à son profil.

Mais ces technologies peuvent avoir des effets pervers (tels que la désorientation dans les

hypermédias). Afin d'y remédier, nous avons défini un système de construction d'activités

pédagogiques médiatisées (APM) basé sur la notion de briques élémentaires (BE) qui

représentent des objets multimédia comme par exemple les images, les textes, les vidéos et

autres supports d’informations stockés sous forme de fichiers. Cette étude a débouché sur la

mise en place d’une méthode d’adaptativité du contenu, le développement et la réalisation

d’un prototype de système, appelé OWASIS.

Nous avons étudié et catégorisé les connaissances qui, bien qu’étant du ressort des auteurs de

documents pédagogiques (dans notre cas, les enseignants) jouent un rôle important dans la

personnalisation des activités pédagogiques multimédia, par la prise en compte des

préférences générales de l’apprenant, de ses objectifs pédagogiques et de ses connaissances.

La formalisation de ces connaissances, nous a amené à définir un modèle conceptuel

décomposable en trois DTD : DTD des APM, DTD des BE et DTD du profil apprenant. Ces

DTD ont d’autant plus d'intérêt que notre approche concerne la définition de la conception du

document pédagogique dans ses structures propres.

193


L’environnement que nous proposons se devant d'offrir les fonctionnalités de gestion des

documents électroniques supportant divers types d'activités pédagogiques, son architecture est

composée de différents modules correspondant aux outils utiles aux usagers impliqués dans

un processus d’apprentissage. Les auteurs (enseignants) et les apprenants utilisent les mêmes

structures de données, mais de façon différente puisque les premiers créent des ressources et

les deuxièmes les consultent par l’intermédiaire du système.

Pour trouver une solution à l'interfaçage à mettre en place entre contenant (plateforme

d'apprentissage) et contenus (ensemble des activités pédagogiques multimédias) et pour

répondre au questionnement suivant :

comment structurer la navigation des apprenants dans les différentes activités

pédagogiques sans altérer la liberté d'accès à l'information ?

comment avoir des informations sur les connaissances (leur type, leur niveau, …)

abordées dans les différentes activités et permettre leur mise à jour ?

comment faciliter le partage, la capitalisation et la réutilisation de ressources

pédagogiques au sein de différentes activités (proposées par différents formateurs) ou

entre les systèmes de télé-formation ?

comment faire en sorte que le contenu soit adapté automatiquement au profil de

l’utilisateur ?

Nous avons proposé un découpage du système d’information en trois niveaux :

le niveau Support, proche du matériel, concerne les données et les services logiciels

élémentaires. On le retrouve sous des formes légèrement différentes dans quasiment

tout type d’application Web ;

le niveau Structure gère l’assemblage des données et services élémentaires (du niveau

1). Il s’agit de structurer les ressources pédagogiques et outils logiciels, de les

paramétrer de manière à rendre possible (au niveau du contenant) la génération

automatique d’activités pédagogiques respectant des règles et/ou des objectifs

pédagogiques précis ;

le niveau Sémantique favorise la transparence en rapprochant l’espace des

connaissances à apprendre de l’espace cognitif de l’usager. Il fournit une image claire

de leur organisation afin de réduire la désorientation de l'usager et la difficulté que

celui-ci éprouve à explorer de façon cohérente cet espace complexe. Il utilise pour cela

194


différents modèles (de l’apprenant, de la tâche d’apprentissage, …) pouvant être

construits dynamiquement à partir de données captées directement par le système ou

fournies avec les contenus.

Le modèle et sa mise en œuvre offrent aux apprenants la possibilité d'être actifs au cours de la

phase d’apprentissage grâce aux paramètres (méta données) associés aux activités

pédagogiques multimédias proposées. Ainsi, cela permet d'avoir un système non seulement

adaptable mais aussi adaptatif.

Les expérimentations réalisées ont fourni des résultats à analyser avec précaution car elles

n'ont pas été réalisées en condition complètement réelle". Elles ont néanmoins prouvé que

notre modèle théorique est applicable dans la pratique et que son usage ne peut être que

bénéfique en regard des usages actuels des hypermédias pour le E-learning. En effet :

il implique une réflexion pédagogique sur les contenus, leur structuration, leur

présentation et leur interactivité ;

il simplifie la navigation et la recherche d'information des apprenants ;

il augmente l'interactivité durant les activités pédagogiques médiatisées.

Nous avons vu qu'il était possible grâce à ce modèle de rendre adaptable ou adaptative aussi

bien la macro-navigation (parcours pédagogique au sein des diverses activités proposées) que

la micro-navigation (mode de présentation / lecture du contenu à l'intérieur d'une activité). Les

expérimentations réalisées semblent montrer qu'il est préférable d'utiliser la modélisation des

apprenants que nous proposons (structurée en trois facettes : ce qu'il sait, ce qu'il est, ce qu'il

aime) pour rendre adaptative la macro-navigation uniquement. Les auteurs ne se sentent pas

encore capable de spécifier différents modes de présentation pour différents profils. Il parait

alors préférable de proposer dans un premier temps une micro-navigation adaptable par les

apprenants eux même qui peuvent donc grâce à notre modèle obtenir diverses présentations

d'une même activité en fonction des préférences qu'il spécifient directement dans leur profil.

Au terme de ce travail, nous constatons que les objectifs que nous nous étions fixés étaient

réalistes dans la mesure où nous avons pu concevoir et mettre en œuvre un système pour

hyperdocuments pédagogiques adaptatifs. Il serait illusoire de croire que les hypermédias

adaptatifs sont la solution à tous les problèmes de formation. Mais il serait dommage d'ignorer

ses bénéfices potentiels.

195


Perspective

Notre approche de conception itérative et incrémentale fait que notre travail ne s'arrête pas là

et que des perspectives d'évolution de l'environnement AHXEL, à moyen et court termes,

s'offrent à nous. A moyen terme, nous envisageons de poursuivre le développement des outils

auteur afin de le perfectionner et faciliter leur utilisation par des enseignants non

informaticiens.

Nous pensons également ajouter certains outils à l'environnement apprenant. Ainsi, il serait

utile de fournir aux apprenants des outils leur proposant une vue sur leurs propres activités.

Un autre aspect concerne l'amélioration de la modélisation des apprenants. Nous avons

montré la faisabilité de la détermination des trois parties du profil apprenant. L'amélioration

des calculs de leurs attributs est envisagée. Un travail avec des membres d'autres laboratoires

spécialistes en psychologie et en science cognitive va dans ce sens.

Une autre nécessité serait de réaliser des expérimentations à plus grande échelle et en vraie

situation de formation à distance en cherchant plus profondément les impacts de l'usage du

modèle AHXEL. Ainsi, des expérimentations menées parallèlement des groupes d'apprenants

n'utilisant pas AHXEL et d'autres l'utilisant, nous permettraient de bien voir l'apport du

modèle AHXEL sur l'apprentissage des apprenants.

Nous pensons également que l'intégration de notre modèle AHXEL dans un environnement

respectant des normes émergentes telles que SCORM ou IMS-LD est un point important si

l'on veut que l'usage de notre modèle se généralise. Des travaux sur cette problématique sont

actuellement en cours en France au sein de plusieurs groupes de travail de la Commission

National 36 de l'AFNOR, et auxquels nous participons. Nous espérons que nos travaux seront

pris en compte lors des décisions prises au sein de cette commission.

En guise de conclusion

Nous avons présenté un travail de plus de trois années. C'est une recherche complète dans le

sens où nous sommes partis d'une problématique, nous avons défini des spécifications, puis

conçu et réalisé un environnement opérationnel et expérimenté cet environnement. Ce travail

a été très motivant et enrichissant par les contacts humains aussi bien avec des chercheurs, des

enseignants et des élèves.

Nous souhaitons que ce travail puisse apporter sa modeste contribution aux problèmes de la

196


formation à distance et des IHM adaptatives et espérons avoir provoqué l'envie d'utiliser un

modèle similaire et ainsi d'améliorer encore ces performances.

197

198

Les annexes

199

200

Annexe A DTD du modèle AHXEL

- DTD des APM


<!ELEMENT APM (titre, type, liste-BE, langue, auteur, description, liste-ec,

liste_prerequis, liste_regles_evolution, liste_regles_structuration)>

<!ATTLIST APM


>

<!ELEMENT titre (#PCDATA)>

<!ELEMENT type EMPTY>

<!ATTLIST type

nom (exercice |qcm|chapitre| ….#REQUIRED >

<!ELEMENT liste-BE (#PCDATA)>

<!ELEMENT liste_EC (#PCDATA)>


<!ATTLIST langue


>



<!ELEMENT liste_ec (ec)>

<!ELEMENT liste_prerequis (ec, taux)>

<!ELEMENT ec EMPTY>

<!ATTLIST ec

nom CDATA #REQUIRED

>

<!ELEMENT taux (#PCDATA)>

<!ELEMENT liste_regles_evolution (ec, jeton)>

<!ELEMENT jeton (#PCDATA)>

<!ELEMENT liste_regles_structuration (ec, valeur)>

<!ELEMENT valeur (#PCDATA)>

201

- DTD des BEs


<!ELEMENT BE (id, url, auteur, description, liste_ec)>

<!ATTLIST BE

id CDATA #REQUIRED

type (titre|théorème | définition | lemme | analogie | métaphore | introduction | synthèse | explication | remarque|illustration…) 'titre'

media (texte | image | vidéo | son|applet|animation|…) ‘texte’


>

<!ELEMENT url (#PCDATA)>


<!ATTLIST langue


>



<!ELEMENT Liste_motcles (motcles)>

<!ELEMENT motcles EMPTY>

<!ATTLIST motcles

nom CDATA #REQUIRED

>

- DTD du profil apprenant

<!ELEMENT profil (ce_qu_il_est, ce_qu_il_aime, ce_qu_il_sait)> <!ATTLIST profil nom CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_est (auditif, visuel, kinesthesique)> <!ATTLIST ce_qu_il_est valeur1 CDATA #REQUIRED valeur2 CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT auditif EMPTY> <!ATTLIST auditif valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT visuel EMPTY> <!ATTLIST visuel valeur CDATA #REQUIRED

202

> <!ELEMENT kinesthesique EMPTY> <!ATTLIST kinesthesique valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_aime (bef)> <!ATTLIST ce_qu_il_aime mode CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT bef EMPTY> <!ATTLIST bef valeur > <!ELEMENT ce_qu_il_sait (ec+)> <!ELEMENT ec EMPTY> <!ATTLIST ec intitule CDATA #REQUIRED valeur CDATA #REQUIRED

>

203

Annexe B Exemple de code source illustrant une APM

- Document XML de l'APM <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE APM SYSTEM "apm.dtd"> <APM intitule="Ethernet 10 Mbits/s - CSMA/CD "> <type nom="chapitre"/> <url_BE> &principes; &csma-cd; &structure-ethernet; &structure-ethernet-ima; &adresses; &codage; &codage-ima; &cable; &cable-ima; &transceiver; &transceiver-ima; &gestion_collision; &vitesse_propag; &emission_sans_conflit; &reception_sans_conflit; &collision_resolution_conflit; &collision_resolution_conflit_ima; &collision_resolution_conflit_suite; &erreurs; &resume; &resume_vid; &resume_ima; </url_BE> </APM>

- La feuille de style XSL <?xml version="1.0"?> <xsl:stylesheet xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" version="1.0"> <xsl:param name="pa"/> <msxsl:script language="VBScript" implements-prefix="log"> Function Voir_info(chemin) Dim fso, fichier, info Set fso = CreateObject("Scripting.FileSystemObject") info =info + fichier.ReadLine +" " loop fichier.close()

204

voir_info=info End Function Function evolueprofil(att,val,xx) objXMLDoc.async = False objXMLDoc.load ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\profil.xml") set states =objXMLDoc.getElementsByTagName("ec") n_states = states.length i=0 trouve=true do set state=states.item(i) attr = state.getAttribute("intitule") if attr=att then attr2 = state.getAttribute("valeur") end if i=i+1 loop while (i < n_states) and (trouve) if trouve then set newnode=objXMLDoc.createElement("ec") objXMLDoc.documentElement.childNodes(2).appendChild(newnode) end if objXMLDoc.save ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\profil.xml") evolueprofil="" End function Function test_historique(att,xx) Set objXMLDoc = CreateObject("Microsoft.XMLDOM") objXMLDoc.async = False objXMLDoc.load ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\historique.xml") trouve=true do while ( i < n_states) and (trouve) set state=states.item(i) attr = state.getAttribute("intitule") if attr=att then trouve=false end if i=i+1 loop if trouve then

205

set newnode=objXMLDoc.createElement("BE") objXMLDoc.documentElement.appendChild(newnode) objXMLDoc.documentElement.lastChild.setAttribute "intitule",att objXMLDoc.save ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\historique.xml") end if test_historique=trouve End Function </msxsl:script> <xsl:template match="/"> <script type="text/javascript" language="javascript"> function ouvrir(lien,titre) { rerenceAuPop=window.open(lien,'', 'toolbar=no,location=0,directories=no,menubar=no, scrollbars=yes,status=no,resizable=1,width=450, height=400') } </script> <HTML> <body> <xsl:apply-templates select="APM"/> </body> </HTML> </xsl:template> <xsl:template match="APM"> <title>Activite pedagogique multimedia</title> <xsl:value-of select="@intitule"/> <xsl:apply-templates select="url_BE"/> <a href="http://ttic-svnt.insa-lyon.fr/apm/profil/preferences.asp">changer de préférences </a> <a href="http://ttic-svnt.insa-lyon.fr/apm/experimentation/exp1.htm">Retour à la page d'accueille </a> </xsl:template> <xsl:template match="url_BE"> <xsl:apply-templates select="BE"/>

206

</xsl:template> <xsl:template match="BE">  </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <blockquote> <xsl:value-of select="@intitule"/> </blockquote> </xsl:if> </xsl:if>   <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='integral'"> <xsl:if test="@type='titre' "> <xsl:value-of select="@intitule"/> </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <xsl:value-of select="@intitule"/> </xsl:if> <xsl:choose>

207

<xsl:otherwise> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> </a> </xsl:otherwise> </xsl:choose> </xsl:if>   <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='textuel'"> <xsl:if test="@type='titre' "> <xsl:value-of select="@intitule"/> </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <xsl:value-of select="@intitule"/> </xsl:if> <xsl:variable name="test1"> <xsl:value-of select="@sous-type"/> </xsl:variable> <xsl:choose> <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and //profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> </a> </xsl:when>

208

<xsl:otherwise> <xsl:apply-templates select="url"/> </xsl:otherwise> </xsl:choose> </xsl:if>   <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='non_interactif'"> <xsl:if test="@type='titre' "> <xsl:value-of select="@intitule"/> </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <xsl:value-of select="@intitule"/> </xsl:if> <xsl:variable name="test1"> <xsl:value-of select="@sous-type"/> </xsl:variable> <xsl:choose> <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and //profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> </a> </xsl:when> <xsl:otherwise> <xsl:apply-templates select="url"/> </xsl:otherwise>

209

</xsl:choose> </xsl:if>   <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='personnalise'"> <xsl:if test="@type='titre' "> <xsl:value-of select="@intitule"/> </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <xsl:value-of select="@intitule"/> </xsl:if> <xsl:variable name="test1"> <xsl:value-of select="@type"/> </xsl:variable> <xsl:choose> <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and //profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> </a> </xsl:when> <xsl:otherwise> <xsl:apply-templates select="url"/> </xsl:otherwise> </xsl:choose> </xsl:if> 

210

</xsl:template> <xsl:template match="url"> <xsl:choose> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'image' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$pa)"/> </xsl:variable> <img> <xsl:attribute name="SRC"><xsl:value-of select="."/></xsl:attribute> </img> </xsl:when> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'video' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$pa)"/> </xsl:variable>  <xsl:if test="$test='true'"> <xsl:value-of select="log:evolueprofil('xlink',10,$pa)"/> </xsl:if>  <OBJECT classid="CLSID:22D6f312-B0F6-11D0-94AB-0080C74C7E95" height="200" width="240 VIEWASTEXT"> <PARAM NAME="autostart" value="false"/> <PARAM NAME="SRC"> <xsl:attribute name="VALUE"><xsl:value-of select="."/></xsl:attribute> </PARAM> <embed width="200" height="240" nologo="true" type="application/x-oleobject"/> </OBJECT> </xsl:when> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'texte' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$pa)"/> </xsl:variable>  <xsl:if test="$test='true'"> <xsl:value-of select="log:evolueprofil('ethernet',10,$pa)"/> </xsl:if>  <xsl:value-of select="log:Voir_info(string(.))" disable-output-

211

escaping="yes"/> </xsl:when> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'son' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$pa)"/> </xsl:variable> <OBJECT classid="CLSID:22D6f312-B0F6-11D0-94AB-0080C74C7E95" height="45" width="240 VIEWASTEXT"> <PARAM NAME="autostart" value="false"/> <PARAM NAME="transparentAtStart" value="false"/> <PARAM NAME="SRC"> <xsl:attribute name="VALUE"><xsl:value-of select="."/></xsl:attribute> </PARAM> <PARAM NAME="CONTROLS" VALUE="StatusBar"/> <embed width="45" height="240" nologo="true" type="application/x-oleobject"/> </OBJECT> </xsl:when> </xsl:choose> </xsl:template> </xsl:stylesheet> - Document ASP permettant de lancer l'APM sur le serveur <% Function ajout_profil(xx, ByRef apm, profil) set newnode=apm.createElement("profil") apm.documentElement.appendChild(newnode) apm.documentElement.lastChild.setAttribute "nom",xx '-------------------------------------------------- 'ce qu'il est profil.documentElement.FirstChild.getAttribute("valeur1") apm.documentElement.lastChild.lastChild.setAttribute "valeur2",profil.documentElement.FirstChild.getAttribute("valeur2") 'ajout balise auditif visuel kinesthésique set c11=apm.createElement("auditif") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.FirstChild.firstChild.getAttribute("valeur")

212

set c11=apm.createElement("visuel") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.FirstChild.ChildNodes(1).getAttribute("valeur") set c11=apm.createElement("kinesthesique") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.FirstChild.ChildNodes(2).getAttribute("valeur") '-------------------------------------------------- '-------------------------------------------------- 'ce qu'il aime set c2=apm.createElement("ce_qu_il_aime") apm.documentElement.lastChild.appendChild(c2) apm.documentElement.lastChild.lastChild.setAttribute "mode", profil.documentElement.ChildNodes(1).getAttribute("mode") 'BE filtrées set names = profil.getElementsByTagName("bef") n_names = names.length for i = 0 To n_names-1 Step 1 set c11=apm.createElement("bef") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.ChildNodes(1).ChildNodes(i).getAttribute("valeur") Next '-------------------------------------------------- '-------------------------------------------------- set c3=apm.createElement("ce_qu_il_sait") apm.documentElement.lastChild.appendChild(c3) 'ec existant dans le profil set names = profil.getElementsByTagName("ec") n_names = names.length for i = 0 To n_names-1 Step 1 set c11=apm.createElement("ec") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "intitule", profil.documentElement.ChildNodes(2).ChildNodes(i).getAttribute("intitule") objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.ChildNodes(2).ChildNodes(i).getAttribute("valeur") Next '--------------------------------------------------

213

End Function dim xmlDoc dim xslDoc xx = session("login") Set profil = CreateObject("Microsoft.XMLDOM") profil.async = False if (profil.load ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\profil.xml") ) then set xmlDoc=createObject("MSXML2.FreeThreadedDOMDocument") xmlDoc.load server.mapPath("apm.xml") ajout_profil xx,xmlDoc, profil set xslDoc=createObject ("MSXML2.FreeThreadedDOMDocument") xslDoc.load server.mapPath("apm2.xsl") set xslTemplate=createObject("MSXML2.XSLTemplate") xslTemplate.stylesheet=xslDoc set proc=xslTemplate.createProcessor ' Set the source of the data proc.input=xmlDoc ' Set the destination of the output, here to a DIV in an HTML page proc.output=response ' Transform the document ' Retrieve the variable session proc.addParameter "pa",session("login") proc.transform else %> Profil inexistant...! <a href="../profil/profil.htm"> Generez votre profil</a>

214

Annexe C

Questionnaire de PNL

ETES VOUS VISUEL, AUDITIF, OU KINESTHESIQUE ?

Le but de cet exercice est de permettre à chacun d'identifier son système de perception et de représentation principal afin de mieux le maîtriser et de dégager les comportements et outils à mettre en place pour le compléter.

MATERIEL

Un test de 45 affirmations auxquelles on doit répondre par trilogies.

DEROULEMENT

Instructions : Vous disposez d'un capital de notation de trois points pour chaque trilogie d'affirmations énoncées ci-dessous. Répartissez les trois affirmations selon leur fréquence dans vos comportements.

question 1 : Quand votre interlocuteur ne vous regarde pas, vous avez l’impression qu’il ne vous écoute pas.

question 2 Vous êtes capable de suivre une conférence ardue sans aucun rapport visuel.

question 3 Vous êtes particulièrement sensible à la température ambiante

question 4 Quand on vous explique la route à suivre, il vous faut un plan

question 5 Vous pouvez suivre le rythme d’une musique en frappant des mains.

question 6 Vous êtes plutôt le genre de personne solide dans les épreuves.

question 7 Quand on vous lit une lettre, vous demandez ensuite à la voir.

question 8 Lorsque vous écoutez un air de musique, vous pouvez écouter chaque instrument séparément.

question 9 Vous aimez créer des liens étroits avec les gens et les choses.

question 10 Vous considérez que le moindre détail à son importance.

215

question 11 Vous posez fréquemment des questions pour mieux comprendre.

question 12 Vous appréciez les bonnes relations et la chaleur humaine.

question 13 Vous êtes très attentif à l’expression du visage de vos interlocuteurs.

question 14 Vous savez repérer une fausse note dans un air de musique.

question 15 Vous vous enflammez facilement.

question 16 Vous arrivez à vous concentrer sur un travail malgré le bruit environnant.

question 17 Vous êtes irrité par les cris ou les bruits stridents (la sonnerie d’un réveil, le chahut des enfants, le crissement de la craie sur le tableau …)

question 18 Vous aimez vivre intensément.

question 19 Vous pouvez regarder la télévision tout en faisant autre chose (tricoter, bricoler, bavarder, écrire, lire…)

question 20 Vous avez tendance à parler fort.

question 21 Vous vous laissez émouvoir facilement.

question 22 Quand vous regardez la télévision, vous faites des commentaires à haute voix.

question 23 Vous ressentez le besoins de hurler pour vous libérer lorsque vous êtes tendu.

question 24 Il vous arrive souvent de toucher les choses ou les gens pour mieux les connaître et les apprécier.

question 25 Quand vient le printemps, vous remplissez vos yeux de toutes les nouvelles couleurs

question 26 Vous aimez les chansons à mélodie.

question 27 Il vous est arrivé de penser qu’il est dur de s’en sortir.

question 28 Il vous suffit de regarder quelqu’un de la tête aux pieds pour vous faire une idée de sa personnalité.

216

question 29 Vous jouez ou vous auriez envie de jouer d’un instrument de musique.

question 30 Il vous arrive de vous retrouver coincé dans des situations embarrassantes.

question 31 Vous avez une bonne mémoire des lieux et des physionomies.

question 32 Vous pouvez laisser parler votre interlocuteur sans l’interrompre.

question 33 Vous sentez bien ce qu’il faut pour résister à la pression.

question 34 Vous gardez le contact avec vos amis par lettre ou carte postale.

question 35

Quand vient le printemps, vous entendez les premiers oiseaux chanter, les bruits de la nature qui s’éveille.

question 36

Quand vous vous sentez tendu, vous vous arrangez pour décharger les batteries.

question 37 Vous aimez faire des photos pour garder le souvenir des gens et des lieux.

question 38

Vous savez repérez les petits bruits anormaux (dans le moteur de la voiture, d’un appareil ménager, d’un instrument …).

question 39 C’est en serrant la main de quelqu’un que vous vous en faites une bonne idée.

question 40 Dans la publicité, ce sont les images qui vous frappent plus que les musiques ou les mots.

question 41 Vous tenez des dialogues intérieurs avec vous-même.

question 42 Vous préférez qu’on vous tienne des propos concrets.

question 43 Vous aimez visiter les musées.

question 44 Lorsque vous devez rencontrer quelqu’un, vous imaginez auparavant ce que vous lui direz .

question 45 Vous aimez rester en contact avec vos connaissances.

217

218

219

Table des illustrations

219

220

Table des illustrations

Liste des figures Figure 1.1. Pyramide de la didactique...................................................................................... 46

Figure 2.1. Architecture d’un système adaptatif selon [Benyon, 1993]................................... 60

Figure 2.2. Architecture d’un système adaptatif ..................................................................... 61

Figure 2.3. Sémantique dans les hypermédias ......................................................................... 73

Figure 2.4. Architecture et principe d’un système hypermédia dynamique .......................... 79

Figure 2.5. Les aspects relatifs aux systèmes adaptatifs. ......................................................... 82

Figure 3.1. Le système général souhaité ................................................................................. 98

Figure 3.2. Architecture globale du système pédagogique visé ............................................. 102

Figure 3.3. Architecture Télé-cours ....................................................................................... 107

Figure 3.4. Exemple d’interface vue par un apprenant lors d'une activité de Télé-cours ...... 108

Figure 3.5. Exemples de structures de navigation.................................................................. 110

Figure 3.6. Evolution de la partie "ce qu'il sait" de l'apprenant ............................................. 113

Figure 3.7. Questionnaire de PNL.......................................................................................... 115

Figure 3.8. Changement des préférences apprenant............................................................... 116

Figure 3.9. Méta-modèle du domaine .................................................................................... 117

Figure 3.10. Structuration horizontale du système................................................................ 119

Figure 3.11. Modélisation de la structure d’une APM et de ses interfaces............................ 123

Figure 3.12. Modèle de gestion des hyperdocuments pédagogiques ..................................... 124

Figure 4.1. DTD des BE......................................................................................................... 140

Figure 4.2. DTD des APM ..................................................................................................... 143

Figure 4.3. DTD du profil apprenant...................................................................................... 146

Figure 4.4. Fichier XML du profil apprenant......................................................................... 147

Figure 4.5. Utilisation des DOM XML pour traiter un profil apprenant ............................... 148

Figure 4.6. Outil de création des BE ...................................................................................... 148

Figure 4.7. Document XML généré de la BE ........................................................................ 149

Figure 4.8. Outil de création d'APM ...................................................................................... 149

Figure 4.9. Ajout de BE à l'APM ........................................................................................... 150

221

Figure 4.10. Arborescence d’une APM.................................................................................. 150

Figure 4.11. Exemple de deux présentations différentes d’une APM................................... 151

Figure 4.12. Document XML d’une APM ............................................................................. 152

Figure 4.13. Feuille de style à appliquer à l’APM ................................................................. 154

Figure 4.14. Les étapes de construction d’une activité pédagogique adaptée........................ 155

Figure 4.15. Ecran d’accueil d’OWASIS............................................................................... 156

Figure 4.16. Structure de la base de données d'OWASIS (OP = APM) ................................ 157

Figure 4.17. Applet constituant l'interface d'accueil des apprenants ..................................... 158

Figure 4.18. Fonctionnalités côté Enseignant (OP = APM)................................................... 159

Figure 4.19. Boite à Outils-Auteurs ....................................................................................... 160

Figure 4.20. Gestion des pré- requis ...................................................................................... 161

Figure 4.21. Fonctionnalités côté apprenant .......................................................................... 162

Figure 4.22. Menus d'accès aux APM.................................................................................... 162

Figure 4.23. Visualisation des taux d'assimilation des EC..................................................... 163

Figure 4.24. Visualisation des associations EC-APM-Jetons avec codes couleurs ............... 164

Figure 4.25. Les 3 niveaux dans OWASIS ............................................................................ 165

Figure 5.1. Carte des prérequis et des Elémenst de Connaissances ....................................... 178

Figure 5.2. Page d'accueil de la formation aux Réseaux........................................................ 179

Figure 5.3. Visualisation du taux d'assimilation des EC définis (pour un apprenant) ........... 180

Figure 5.4. Exemples d'APM de type Chapitre...................................................................... 180

Figure 5.5. Exemples d'APM de type Simulateur .................................................................. 181

Figure 5.6. Exemples de QCM .............................................................................................. 181

222

Liste de Tableaux

Tableau 1.1. Méta-données LOM v6.1 .................................................................................... 40

Tableau 1.2. Principaux domaines couverts par les normes en cours et origine des travaux... 43

Tableau 2.1. Classification du contrôle de l’adaptation [Malinowski et al., 1992] ................ 69

Tableau 3.1. Type de connaissances et exercices associés..................................................... 109

Tableau 3.2. Comparaison de quelques outils auteurs avec AHXEL/OWASIS……….……129

Tableau 4.1. Attributs de description des BE et valeurs associées ........................................ 141

Tableau 4.2. Attributs et valeurs associées pour la DTD APM ............................................. 144

223

224

Références bibliographiques

225

226

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FOLIO ADMINISTRATIF

THESE SOUTENUE DEVANT L'INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE LYON

NOM : BENADI DATE de SOUTENANCE : 29/09/04 (avec précision du nom de jeune fille, le cas échéant) Prénoms : Sofiane Abdelkader TITRE : Structuration des données et des services pour le télé-enseignement NATURE : Doctorat Numéro d'ordre : 03 ISAL Ecole doctorale : EDIIS Spécialité : Informatique Cote B.I.U. - Lyon : T 50/210/19 / et bis CLASSE : RESUME : La révolution des STIC touche fondamentalement le domaine éducatif. En s'inscrivant dans ce courant, cette thèse porte sur la conception d'environnements informatiques pour le télé-enseignement. Plus particulièrement, notre travail concerne la mise en place d'un modèle pour la structuration des données et des services dont le but est de servir de base à la conception d'environnements hypermédias permettant la génération dynamique d’activités pédagogiques adaptées aux profils et aux préférences des apprenants. Cette adaptation est réalisée grâce à l’usage des différents langages gravitant autour de la technologie XML et grâce à un découpage horizontal du système en trois niveaux interdépendants (niveaux Support, Structure et Sémantique). Leur rôle respectif est expliqué en décrivant, à chaque fois, les intérêts de cette modélisation. Nous décrivons enfin une plate-forme respectant ce modèle qui a été implémenté afin de valider l’ensemble de nos propositions. MOTS-CLES : Hypermédia Adaptatif, télé-enseignement, IHM, EIAH, structuration, document pédagogique, XML. Laboratoire (s) de recherches : ICTT (Intéraction Colaborative, Téléformation, Téléactivités) Directeur de thèse:

Patrick PRÉVOT, Jean-Yves RAMEL Président de jury : Composition du jury :

Philippe TRIGANO, Michelle JOAB, Mohamed SLIMANE, Patrick PREVOT, Jean-Yves RAMEL