Download pdf - BADJI MOKHTAR -ANNABA UNIVERSITY راتخم يجاب ةعماج ...biblio.univ-annaba.dz/wp-content/uploads/2019/01/These-Zendi-Asma.pdfMelle Asma ZENDI Devant la commission d’examen:

وزارة التعليم العالي و البحث العلمي

BADJI MOKHTAR -ANNABA UNIVERSITY

UNIVERSITE BADJI MOKHTAR

ANNABA

مختار باجي جامعة - عنابة -

Année: 2017

Faculté des Sciences de l’Ingéniorat

Département d’Informatique

THÈSE

Présentée en vue de l’Obtention du Diplôme de

Doctorat 3èmeCycle LMD en Informatique

Génération de Scénarios d’Activités Pédagogiques Interactives pour un

Environnement Virtuel de Formation (EVF)

Filière : Informatique

Spécialité : Ingénierie des Connaissances (IC)

Par :

Melle Asma ZENDI

Devant la commission d’examen :

Président : Hayet-Farida MEROUANI Pr Université Badji Mokhtar Annaba

Rapporteur: Tahar BOUHADADA Pr Université Badji Mokhtar Annaba

Examinateur :Bornia TIGHIOUART Pr Université Badji Mokhtar Annaba

Examinateur :Hamid SERIDI Pr Université du 8 Mai 1945, Guelma

Examinateur :Nabila BOUSBIA MCA E.S.I. Alger

Dédicaces

Je dédie ce travail

A mes parents

A mon frère Marouane

A mes sœurs Amina, Chaima et Meriem Malek

A mon amie Bouzit Fahima

A mon ami, collègue et frère Benmachiche Abdelmadjid

A mon frère Ishak et ma tante Sisil

Remerciements

e remercie tout d'abord notre Dieu Le Clément qui m'a donné la force et la puissance pour

que je puisse achever et mener ce travailà terme.

Mes vifs remerciements accompagnés de toute ma gratitude vont à mon directeur

de thèse Monsieur Pr Tahar Bouhadada sans qui je ne serais sans doute pas docteur aujourd’hui. Un

grand merci pour m'avoir incité à me lancer dans cette aventure et pour ses conseils, ses relectures, sa

patience et ses encouragements.

Mes très sincères remerciements vont également à Madame Nabila Bousbia de l’E.S.I pour sa

disponibilité, sa contribution, ses encouragements, sa générosité, et ses précieux conseils et

orientations.

Je remercie les membres du jury de m’avoir fait l’honneur d’accepter de participer et e faire partie

de la commission d’examen.

Madame la Pr H.F. Merouani d’avoir accepté de présider le jury, Madame la Pr B. Tighiouart,

Monsieur le Pr H.Seridi d’avoir accepté d’examiner le travail, et Madame N. Bousbia d’avoir accepté de

participer au jury.

Je remercie tous ceux qui ont participé aux enquêtes et aux expérimentations que j’ai réalisées,

en particulier, Les enseignants de l’école ESI d’Algerd’avoir accepté de participer à l’expérimentation et

l’évaluation de mos propositions, de leurs feedbacks pertinents, constructifs et de leur chaleureux

accueil au sein de leur équipe de recherche.

Enfin, Je remercie les membres du Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI) de

l’Université Badji-Mokhtar de Annaba pour leur soutien continu.

J

Table de Matières

Introduction Générale ................................................................................................................. 1

1. Contexte de recherche ..................................................................................................................... 1

2. Cadres théoriques ............................................................................................................................ 3

3. Questions, hypothèses et objectifs de recherche ............................................................................. 4

4. Approche méthodologique ................................................................................................................ 5

5. Retombées de la recherche .............................................................................................................. 5

6. Conclusion ........................................................................................................................................ 6

7. Organisation du manuscrit ................................................................................................................ 7

Chapitre 1 : La Scénarisation Pédagogique .............................................................................. 9

1.1. Introduction ....................................................................................................................................... 9

1.2. Le concept de scénario pédagogique dans la communauté des praticiens ....................................... 9

1.2.1. Définition du « scénario » dans le champ des praticiens ............................................................ 9

1.2.2. Expression des scénarios pédagogiques dans le champ des praticiens ..................................... 10

1.3. Le concept de scénario dans le champ de la recherche .................................................................. 11

1.4. Le processus de scénarisation pédagogique .................................................................................... 12

1.4.1. Définition du concept de scénarisation......................................................................................... 12

1.4.2. Approches de scénarisation en EIAH........................................................................................... 13

1.5. Ingénierie des scénarios et IDM appliquée à la scénarisation ........................................................... 17

1.5.1. Ingénierie des scénarios pédagogiques ....................................................................................... 17

1.5.2. L’IDM dans les EIAH .................................................................................................................... 19

1.5.3. Apports de l’IDM à la scénarisation .............................................................................................. 22

1.6. Conclusion ......................................................................................................................................... 25

Chapitre 2 : Les Langages Formels et Semi-Formels de Modélisation Pédagogique ........... 26

2.1. Introduction ................................................................................................................................ 26

2.2. Les langages de modélisation pédagogique (Langages formels) .............................................. 26

2.2.1. IMS-LD ............................................................................................................................ 27

2.2.2. Learning Design Language (LDL) ................................................................................... 29

2.3. Limites des EMLs ...................................................................................................................... 30

2.4. Les langages semi formels de modélisation pédagogique ......................................................... 31

2.4.1. MISA .................................................................................................................................... 32

2.4.2. Le langage CPM .................................................................................................................. 34

2.5. Classification des Langages de Modélisation Pédagogique ...................................................... 39

2.6. Conclusion ................................................................................................................................ 41

Chapitre 3 : Présentation du Méta-Modèle SDLD ..................................................................... 42

3.1. Introduction ............................................................................................................................. 42

3.2. Contexte de conception visé : manques et besoins ................................................................ 42

3.3. Méthodologie d’élaboration du méta-modèle SDLD ................................................................ 44

3.3.1. Première étape : La réutilisation et l’opérationnalisation des scénarios .......................... 45

3.3.2. Deuxième étape : Accessibilité aux praticiens ............................................................... 47

3.3.3. Formalisation finale : Contrôlabilité de la qualité ............................................................ 48

3.4. Le méta-modèle Structure Dialogue Learning Design (SDLD) ................................................ 52

3.5. L’approche de modélisation dans Structure Dialogue Learning Design (SDLD) ..................... 57

3.6. Positionnement de SDLD par rapport aux méta-modèles de la littérature .............................. 58

3.7. Conclusion .............................................................................................................................. 60

Chapitre 4 : Implémentation du Modèle SDLD : SDLD-Editor .................................................. 61

4.1. Introduction ............................................................................................................................. 61

4.2. Approche d’implémentation du modèle SDLD ........................................................................ 61

4.2.1. Les outils de développement .......................................................................................... 62

4.2.2. Les phases de développement ....................................................................................... 64

4.2.3. L’éditeur SDLD-Editor ..................................................................................................... 69

4.3. Conception d’un scénario avec l’éditeur SDLD-Editor ............................................................. 70

4.3.1. Modélisation d’une situation d’apprentissage avec SDLD ............................................... 70

4.3.2. Génération de scénarios textuels formels avec SDLD-Editor.......................................... 75

4.4. Conclusion .............................................................................................................................. 76

Chapitre 5 : Expérimentation de SDLD et SDLD-Editor ........................................................... 77

5.1. Introduction ............................................................................................................................. 77

5.2. Contexte de l’expérimentation ................................................................................................. 77

5.3. Objectifs de l’expérimentation ................................................................................................. 78

5.4. Méthodologie de l’expérimentation.......................................................................................... 78

5.5. Résultats ................................................................................................................................. 79

5.6. Discussion et interprétation ..................................................................................................... 84

Conclusion et Perspectives ....................................................................................................... 87

Références Bibliographiques ..................................................................................................... 90

Références webographiques...................................................................................................... 97

Annexes……………………………………………………………………………………………………98

Annexe A : La forme textuelle de scénario pédagogique conforme à SDLD........ . …………………98

Annexe B : Questionnaire mis en ligne sur l’utilisation du modèle SDLD ...................................... 101

Annexe C : Sérialisation XMI du méta-modèle SDLD .................................................................. 106

Liste des Figures

N°Figure Libellé de la figure Page

Figure 1.1 Exemple d’UL d’exposition 14

Figure 1.2 Vue d’ensemble du cycle de vie d’un scénario 18

Figure 1.3 Référentiel des travaux en ingénierie des EIAH selon une approche IDM 19

Figure 1.4 La chaine de transformation ModX - GenDep de CIM vers PIM vers PSM 21

Figure 1.5 La chaine de transformation GenDep de PIM vers PSM 22

Figure 1.6 Vision IDM appliquée au scénario pédagogique 23

Figure 1-7 Transformations de modèles appliquées au scénario pédagogique 24

Figure 2.1 Modèle conceptuel d’IMS Learning Design 28

Figure 2.2 Schéma du méta-modèle LDL 30

Figure 2.3 Positionnement du langage CPM dans une perspective IDM 35

Figure 2.4 Modèle conceptuel de CPM 36

Figure 2.5 Editeur CPM 37

Figure 2.6 Spécification des activités de la scène 1 de l’acte 3 de SMASH 38

Figure 3.1 Méthodologie d’élaboration du méta-modèle SDLD 45

Figure 3.2 Vue générale de la première formalisation 46

Figure 3.3 Exemple de définition de correspondance entre deux concepts de différentes descriptions

47

Figure 3.4 Vue générale de la deuxième formalisation 47

Figure 3.5 Eléments déterminants de la qualité du scénario selon la théorie TDT 50

Figure 3.6 Vue générale du méta-modèle SDLD 52

Figure 3.7 Niveau conceptuel Apprenant 53

Figure 3.8 Niveau conceptuel Structure 54

Figure 3.9 Niveau conceptuel Dialogue 56

Figure 3.10 Approche de modélisation proposée 58

Figure 3.11 Positionnement de SDLD par rapport à certains EMLs, selon leurs fins d’utilisations

60

Figure 4.1 Vue simplifiée du méta-modèle Ecore 63

Figure 4.2 Processus de développement d’éditeur graphique avec GMF 65

Figure 4.3 Vue arborescente de la syntaxe abstraite du méta-modèle SDLD dans EMF 66

Figure 4.4 Modèle de définition de diagramme SDLD.gmfgraph 67

Figure 4.5 Modèle d’outillage SDLD.gmftool 68

Figure 4.6 Modèle de correspondance de diagramme SDLD.gmfmap 69

Figure 4.7 Modèle de génération de l’éditeur de scénario: SDLD.gmfgen 70

Figure 4.8 Interface utilisateur de l’éditeur graphique SDLD-Editor avec un exemple d’utilisation

70

Figure 4.9 Modélisation graphique d’un module du cours « the law of medical malpractice », en utilisant SDLD-Editor

72

Figure 4.10 Contrôle des degrés d’autonomie, de structure, de dialogue et la fréquence d’opportunité de dialogue

75

Figure 4.11 Scénario pédagogique conforme à SDLD sérialisé avec XMI

76

Liste des Tableaux

N°Tableau Libellé du tableau Page

Tableau 2.1 Extrait de la table de définition des stéréotypes du profil CPM 34

Tableau 2.2 Classification de quelques langages de modélisation formels et semi-formels

40

Tableau 3.1 Propriétés et classification de SDLD 59

Tableau 3.2 Positionnement de SDLD par rapport à certains EMLs, selon leurs propriétés

59

Tableau 4.1 La correspondance entre les concepts SDLD et les éléments graphiques des diagrammes

67

Tableau 5.1 Résultats liés à l’évaluation de l’utilisabilité de SDLD et de SDLD-Editor 80

Tableau 5.2 Résultats de l'évaluation de l’expressivité de SDLD 80

Tableau 5.3 Résultats relatifs à l'évaluation de l'utilité de SDLD 81

Tableau 5.4 Résultats relatifs à l'évaluation de la flexibilité et la réutilisabilité de SDLD

82

Tableau 5.5 Résultats relatifs à l’évaluation de la contrôlabilité de la qualité des scenarios pédagogiques dans SDLD

83

Résumé

Notre travail se situe dans le contexte de la recherche en ingénierie des Environnements

Informatiques pour l’Apprentissage Humain (EIAH), et traite particulièrement la dimension de la

scénarisation pédagogique instrumentée.

Avec le développement des technologies de l’information et de la communication pour l’éducation

(TICE), les praticiens de la formation (enseignants et concepteurs pédagogiques) se trouvent

confrontés dans leur travail quotidien à la conception de situations d’apprentissage instrumentées, voire

déployées, à distance et/ou en ligne. Cette situation entraîne de nouvelles pratiques de conception

pédagogique (partage, réutilisation, contrôle de la qualité d’enseignement) et un essor des approches

pédagogiques «actives», tout en conduisant les praticiens à porter une attention particulière à la

formalisation préalable des situations d’apprentissage via des scénarios pédagogiques. Ces derniers

sont ainsi définis comme «un ensemble ordonné d’activités, régies par des acteurs qui utilisent et

produisent des ressources»

La problématique de recherche de cette thèse porte sur les modalités d’expression de scénarios

pédagogiques qui permettraient à un scénario d’être facilement réutilisable par un enseignant et un

concepteur pédagogique et qui permettraient spécifiquement à un scénario d’avoir une qualité

contrôlable. L’hypothèse générale est qu’un formalisme structurant la description de scénarios basé sur

des concepts métiers et intégrant des déterminants de la qualité pédagogique des scénarios, mis en

œuvre au sein d’un environnement logiciel faciliterait la tâche de l’enseignant dans la conception, la

réutilisation et le déroulement des situations d’apprentissage sur un système de gestion d’apprentissage

tout en contrôlant sa qualité.

Ainsi, l’objectif de recherche porte d’une part, sur le format d’expression des scénarios

pédagogiques afin d’obtenir des scénarios qui soient à la fois interprétables par les systèmes

d’apprentissage et réutilisables par les praticiens, d’autre part, sur le soutien à favoriser la contrôlabilité

de la qualité des scénarios pédagogiques ainsi créés.

Notre méthodologie est fondée sur une double approche : une approche par modélisation et une

approche centrée usager. Elle vise l’élaboration de modèles informatiques en interaction avec les

praticiens et intègre des évaluations après la finalisation de la modélisation.

Nous présentons deux propositions qui permettront de répondre aux hypothèses et objectifs de

recherche. La première proposition est un modèle conceptuel SDLD (Structure Dialogue Learning

Design) basée sur une théorie issue de l’enseignement à distance et/ou en ligne pour exprimer de façon

formalisée les scénarios pédagogiques. La seconde est un outil informatique, l’éditeur SDLD-Editor qui

implémente le modèle conceptuel et qui facilite la tâche des praticiens.

Le modèle et l’outil ont été évalués avec des usagers-experts en conception des situations

d’apprentissage à distance et/ou en ligne. Les résultats obtenus ont montré que le modèle et l’outil

proposés favorisent une meilleure compréhension du processus de scénarisation ainsi que la

contrôlabilité de la qualité des scénarios. Les conclusions de ce travail ouvrent de nombreuses

perspectives de prolongement et de recherche à court et moyen terme.

Mots-Clés: scenarios pédagogiques, langages de modélisation pédagogique, standards e-learning,

DSL (domain specific language), IMS-Learning Design, théorie de distance transactionnelle.

Abstract

Our work is situated in the context of research in ELT (Enhanced Learning Technology), and

particularly about the instrumented learning design. With the development of ICT, practitioners (teachers

and instructional designers) are facing in their daily work, the design of learning situations that are

instrumented or mainly that are deployed online. This leads to new instructional design practices

(sharing, reuse, control the teaching) quality)as well as an expansion of "active" educational

approaches, while leading practitioners to pay attention to prior formalization of learning situations

through learning designs or learning scenarios. These are defined as "an ordered set of activities

governed by actors who use and produce resources".

In this context, our research problem concerns the modalities of expression of learning scenarios

that allow a scenario to be easily reused by a teacher but specifically which allow a scenario to have a

controlable quality during its creation. Our general hypothesis is that a formalism that describes the

structure of scenarios based on practitioners’ concepts and integrating the determinants of learning

scenarios’s that is implemented in a software environment, facilitates the teacher's task in the design,

reuse and running of learning situations on learning management systems while controlling their quality.

Our general objective of research is firstly on the expression of learning scenarios format to obtain

scenarios that are both interpreted by learning systems and reusable by practitioners and secondly on

the support for eliciting the controllability of learning scenarios quality. Our research methodology is

based on a dual approach: a modeling approach and a user-centered approach. It involves the

development of computer models by interacting with practitioners and includes evaluations after the

completion of modeling phase.

We present two proposals that respond to our hypothesis and research objective. The first proposal

is a conceptual model SDLD (Structure Dialogue Learning Design), based on a theory from distance

learning to express formalized learning scenarios. The second proposal is a software tool SDLD-Editor

that implements the conceptual model and facilitates the work of practitioners.

The model and the tool were evaluated with expert users in designing open and distance learning

situations. The evaluation showed that the proposed model and the tool proposed promote greater

understanding of the design process and elicit more controllability over the quality of learning scenarios.

The findings of this study offer many opportunities for extension on short and medium term research.

Key-Words: learning design, educational modeling languages, e-learning standards, DSL (domain

specific language), IMS-Learning Design, transactional distance theory.

صــــخـــلــــم

التعليم ، وعلى وجه الخصوص حول السيناريوهات تكنولوجيا سياق البحث حول هندسة بيئات تندرج هذه األطروحة في

مع تطور تكنولوجيا المعلومات واالتصاالت، فإن الممارسين )المعلمين و المهندسين البيداغوجيين( .البيداغوجية المجهزة

وهذا يؤدي إلى .ة عن بعد وعبر اإلنترنتيواجهون في عملهم اليومي تصميم المواقف التعليمية المجهزة أوالمقدم

في نوعية التعليم( وتوسيع النهج ممارسات جديدة في التصميم التعليمي )تبادل وإعادة استخدام المواقف التعليمية والتحكم

وتعّرف .التعليمية "النشطة"، مما يقود الممارسين لالنتباه إلى ترسيم مسبق لمواقف التعلم من خالل سيناريوهات التعليم

تستخدم و تنتج موارد تعليمية. هذه على انّها مجموعة مرتبة من األنشطة التي تنظمها الجهات الفاعلة التي

في هذا السياق، مشكلة البحث تتعلق بطرائق التعبير على السيناريوهات التعليمية التي تسمح للسيناريو بإعادة استخدامه

بالتحديد التي تسمح للسيناريو أن يكون ذو نوعية متحكم بها. فرضيتنا العامة و بسهولة من قبل معلم أو مهندس تعليمي

هي أن الشكلية الهيكلية للسيناريو التي تكون قائمة على مفاهيم المتداولة من قبل الممارسين و التي تدمج محددات الجودة

ي تصميم؛ إعادة استخدام و كذلك تسيير التعليمية للسيناريوهات والتي تنفذ في بيئة البرمجيات، تسهل مهمة المعلم ف

.المواقف التعليمية ضمن أنظمة إدارة التعلم وذلك مع التحكم بجودتها

الهدف العام للبحث بتمحور من جهة حول شكل التعبير عن السيناريوهات التعليمية بحيث تكون قابلة للمعالجة من األنظمة

ستخدام من قبل الممارسين، من ناحية أخر،، الدعم النتزا للتحكم فيالمسيرة للتعليم وفي نفس الوقت قابلة إلعادة اال

ويستند منهجية أبحاثنا على نهج مزدوج: نهج النمذجة ونهج يركز على .نوعية السيناريوهات التعليمية التي تم إنشاؤها

.االنتهاء من النمذجةأنه ينطوي على تطوير نماذج حاسوبية التفاعل مع الممارسين ويشمل التقييم بعد .المستخدم

SDLD ي قتراح األول هو النموذج المفاهيماال .مقترحين لالستجابة لفرضية وهدف البحث األطروحةنقدم في هذه

(Structure Dialogue Learning Design) للتعبير عن سيناريوهات المسافة المبدلة على أساس نظرية لُمطًورا

التي SDLD-Editor االقتراح الثاني هو أداة البرمجياتقابلة للتحكم من قبل الممارسين. ذات نوعية تعليمية بيداغوجية

.وتسهل عمل الممارسين SDLD النموذج المفاهيمي تطبق

المجال لغات ,اإللكتروني دمج ونشر التعليم , معاييرلغات النمذجة التعليمية, السيناريوهات البيداغوجية الكلمات المفتاحية:

.IMS-Learning Design, المسافة المبدلة نظرية المخصص,

.

Introduction

Générale

Introduction Générale

Génération de Scénarios d’Activités Pédagogiques Interactives pour un Environnement Virtuel de Formation (EVF) 1


L’intégration des Technologies de l’Information et de la Communication en Education (TICE) a eu un

impact significatif sur le métier de l’enseignant et sur les pratiques de conception pédagogique. Nous

nous intéressons dans ce travail aux pratiques de conception des situations d’apprentissage qui sont

déployées à distance et/ou en ligne.

Notre objet de recherche est de proposer des modèles et des outils permettant la conception, le

partage et la réutilisation de scénarios pédagogiques dont la qualité soit contrôlable par l’enseignant.

Nous définissons le scenario pédagogique comme le résultat de la description de l’ensemble des

composants sur lesquelles est basé le processus éducatif (les activités, les ressources, les acteurs,

l’environnement d’apprentissage…etc), et dont l’interaction contribue à réaliser l'objectif éducatif de la

situation d’apprentissage. Dans ce contexte, notre question de recherche est centrée sur deux grands

axes : d’une part, le format d’expression des scénarios pédagogiques afin d’obtenir des scénarios qui

soient à la fois interprétables par la machine et réutilisables par les praticiens, d’autre part, le soutien à

améliorer la contrôlabilité de la qualité des scénarios pédagogiques ainsi créés.

Le résultat attendu de la recherche s’exprime en termes de modèles et outils informatiques. Dans

cette perspective, nous précisons dans ce qui suit le contexte de la recherche, le cadre théorique, nos

hypothèses et nos objectifs de recherche, l’approche méthodologique que nous avons adoptée pour

guider ce travail ainsi que les retombées de la recherche.

1. Contexte de recherche

Le travail de cette thèse s’inscrit dans le domaine de l’ingénierie des Environnements Informatiques

pour l’Apprentissage Humain (EIAH), qui est spécifié comme l’ensemble des travaux visant à définir des

éléments de méthodes et de techniques reproductibles et/ou réutilisables facilitant la mise en place

(conception-réalisation-expérimentation-évaluation-diffusion) d’environnements de formation ou

d’apprentissage (dans leur articulation avec les dispositifs informatiques d’aujourd’hui) en permettant de

dépasser le traitement ad hoc des problèmes [1]. Avec l’évolution des Technologies de l’Information et

de la Communication (TIC) notamment celles liées à l’Internet, la communauté éducative a assisté à un

changement radical au niveau des situations d’apprentissage qui sont devenues instrumentées, du rôle



des praticiens de l’éducation, des besoins pédagogiques ainsi qu’au niveau des pratiques de

conception pédagogique. Puisque l’objectif de l’ingénierie des EIAH est la proposition de méthodes et

techniques qui guident les praticiens à la mise en place de leurs EIAHs, un remarquable intérêt s’est

développé dans le domaine de l’ingénierie des EIAHs pour la facilitation de la conception des situations

d’apprentissage. Cet intérêt a abouti à la mise au point de langages de modélisation pédagogique ou

EMLs (Educational Modeling Languages) [2] visant à couvrir deux besoins complémentaires :

représenter un panel plus large de situations d’apprentissage et d’approches pédagogiques, et assurer

la possibilité d’exécuter les descriptions produites sur des systèmes techniques de gestion

d’apprentissage.

La recherche dans le domaine de l’ingénierie des EIAHs est pluridisciplinaire et fait appel aux

connaissances en sciences de l’éducation, en didactique, en pédagogie, en psychologie cognitive et en

informatique. Selon P. Tchounikine, l’informatique contribue de plusieurs manières à ce domaine [w1]:

1) l’innovation technologiques, 2) la construction d’abstractions et de modèles pour conceptualiser et

définir les situations pédagogiques considérées et les spécifications des EIAHs à construire et 3)

l’opérationnalisation des modèles et spécifications élaborées. Du fait de la pluridisciplinarité de ce

champ de recherche, la contribution de l’informatique est strictement liée à des dimensions non-

informatiques et impactées par celles-ci. Ainsi, les modèles, les techniques, les processus ou les outils

qu’élabore un travail de recherche sont intrinsèquement liés aux situations pédagogiques et aux

contextes d’utilisation visés.

Notre travail s’inscrit dans le cadre de l’ingénierie, et plus spécifiquement, sur les aspects de

conception et d’opérationnalisation de scénarios pédagogiques créés par des enseignants et ingénieurs

pédagogiques dans un contexte d’enseignement à distance et/ou en ligne. Vue les caractéristiques de

ce type d’enseignement, la conception des situations d’apprentissage est plus complexe que dans

l’enseignement classique [3]. En effet, l’enseignant-concepteur doit : 1)permettre aux apprenants

d’accéder aux contenus adaptés à leurs styles d’apprentissage, 2)préciser la façon avec laquelle

l’unité d’apprentissage doit être naviguée et 3) être conscient de la qualité de sa conception d’une façon

qu’elle soit conforme aux stratégies d’apprentissage les plus effectives pour atteindre les objectifs

généraux d’enseignement. D’une manière plus générale, lors de la conception pédagogique d’une unité

d’apprentissage à distance et/ou en ligne, il est primordial de faire correspondre l’organisation de l’unité

d’apprentissage aux besoins des apprenants et aux objectifs d’enseignement.

D’un point de vue informatique, nous nous intéressons à la mise en œuvre d’un langage de

modélisation pédagogique centrée sur l’utilisateur en suivant une démarche d’ingénierie dirigée par les

modèles pour concilier les deux approches : pédagogie et technique. Etant donné que les langages



existants ne permettent pas de répondre aux besoins spécifiques du contexte de conception visé, notre

objectif consiste à proposer un nouveau langage de modélisation pédagogique adapté à ce contexte.

2. Cadre théorique

Nos travaux se situent à la croisée de plusieurs domaines de recherche et de plusieurs cadres

théoriques, touchant aussi bien aux sciences humaines qu’à l’ingénierie des systèmes d’information.

Nos travaux concernent la phase en amont du processus de scénarisation pédagogique, qui se focalise

sur le processus de conception du scénario pédagogique par l’enseignant. Il semble important, comme

pour tout problème de conception de système, de pouvoir s’appuyer sur les concepts métiers manipulés

par les utilisateurs (les enseignants-concepteurs) et sur les processus métiers de scénarisation

pédagogique que nous avons identifiés. Ainsi nous avons mené des travaux de recherche en éducation

et en informatique pour caractériser les usages actuels, les attentes et les besoins des enseignants en

termes de scénarisation. Cette recherche interdisciplinaire s’inscrit dans une perspective d’élaboration

de modèle et sa mise en œuvre informatique en se basant sur les modèles émergents dans le domaine

de l’Ingénierie des Systèmes d’Information et de l’Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM). Cette

approche résolument pluridisciplinaire s’appuie sur les principes de la recherche axée sur la conception

[4], qui est fondée sur la collaboration entre chercheurs et praticiens à travers le cycle d’analyse,

conception, développement et expérimentation de l’artefact informatique.

L’étude exploratoire réalisée sous forme d’enquête par questionnaires, auprès des praticiens du

domaine sur la conception des scénarios pédagogiques dans un contexte à distance et/ou en ligne, a

fait ressortir le besoin de pouvoir contrôler la qualité des conceptions pédagogiques en correspondance

avec les besoins des apprenants. Ce besoin entre en résonance avec une des plus importantes

théories en sciences de l’éducation : la théorie de distance transactionnelle [77], qui intègre des

propositions pour améliorer et prendre en compte la notion de qualité lors de la description de l’activité

pédagogique

Nous nous sommes également intéressés aux approches de génie logiciel qui favorisent l’usage des

modèles comme des artefacts informatiques primaires, et particulièrement à l’architecture dirigée par

les modèles (MDA) qui aide à développer des logiciels à partir d’un niveau plus élevé d'abstraction en

masquant les détails des plateformes cibles.

Pour faciliter l’utilisation du modèle proposé, nous nous sommes parallèlement orientés vers les

approches de l’ingénierie pédagogique qui couvrent les besoins des enseignants-concepteurs et qui

aident à résoudre les principaux problèmes rencontrés lors de la conception de cours à distance et/ou

en ligne. Nous avons été particulièrement intéressés par le modèle d’ingénierie pédagogique dit « le

modèle prototype ». Nous avons ainsi élaboré un modèle métier de description des scénarios

pédagogiques permettant leur conception, leur réutilisation ainsi que la contrôlabilité de leur qualité, en



nous appuyant notamment sur la théorie de distance transactionnelle et le modèle d’ingénierie

pédagogique «prototype ».

3. Questions, hypothèses et objectifs de recherche

Le problème du soutien à la tâche de conception des situations d’apprentissage à distance et/ou en

ligne est fortement relatif au soutien à la tâche de conception des scénarios pédagogiques, notamment

après l’émergence des langages de modélisation pédagogique. Le scénario tel qu’il est entendu depuis

l’émergence des langages de modélisation n’est pas uniquement une description statique d’un

déroulement. Il a acquis une dimension d’entité instrumentable par les TICE, c’est-à-dire que sa

description prévoit aussi son opérationnalisation sur une plate-forme afin d’en permettre son exécution

par un apprenant. Ainsi, dans un contexte à distance et/ou en ligne, la notion de contrôlabilité de la

qualité pédagogique du scénario est d’une importance majeure pour les praticiens dans la mesure où le

scénario doit répondre aux besoins des apprenants et aux objectifs des enseignants. La question de

recherche porte sur la conception d’un formalisme d’expression des scénarios pédagogiques qui

permettrait à un scénario d’être facilement réutilisable par un enseignant et/ou un concepteur

pédagogique tout en ayant une qualité contrôlable. Dans cette perspective, nous abordons la question

de la formalisation des scénarios en nous centrant sur la forme du scénario à réutiliser et à

opérationnaliser sur un système d’apprentissage et sur sa capacité à expliciter la facette pédagogique

contrôlable par les enseignants-concepteurs.

L’hypothèse générale sur laquelle nous nous sommes basés dans ce travail est la suivante : «un

formalisme structurant la description de scénarios basé sur des concepts métiers et intégrant des

déterminants de la qualité pédagogique des scénarios, mis en œuvre au sein d’un environnement

logiciel, faciliterait la tâche de l’enseignant dans la conception, la réutilisation et le déroulement des

situations d’apprentissage sur un système de gestion d’apprentissage tout en contrôlant sa qualité ».

À partir des différents cadres théoriques et des résultats empiriques obtenus auprès de groupes

d’enseignants et de concepteurs pédagogiques de l’enseignement à distance et/ou en ligne, nous

avons élaboré le modèle conceptuel SDLD [92] basé sur la prise en compte des déterminants de la

qualité des scénarios.

Nous proposons un modèle structurant qui repose sur quatre (04) hypothèses complémentaires :

- La prise en compte des déterminants de la qualité des scénarios lors de la conception

pédagogique des situations d’apprentissage à distance et/ou en ligne facilite la contrôlabilité de la

qualité des scénarios ;

- L’intégration d’un modèle d’apprenant dans la modélisation de la situation d’apprentissage permet

de fournir plus de contrôlabilité sur la qualité des scénarios.



- L’explicitation des éléments interactionnels et pédagogiques de la situation d’apprentissage facilite

la compréhension et la réutilisation du scénario.

- La formalisation graphique des scénarios qui s’accorde avec le vocabulaire métier des praticiens

est plus propice à l’utilisation qu’un formalisme computationnel ou narratif.

L’objectif principal de ce travail consiste à intégrer ces différents cadres théoriques et travaux de

recherche afin de proposer aux enseignants-concepteurs des modèles et des outils permettant

d’assister et de structurer la tâche de conception de scénarios pédagogiques destinés à être à la fois

réutilisés par d’autres enseignants et exécutés sur des systèmes de gestion d’apprentissage.

Les objectifs spécifiques de nos recherches sont présentés à l’issue de l’état de l’art. Dans les

sections qui suivent, nous présenterons l’approche méthodologique adoptée et les retombées

attendues de ces recherches.

4. Approche méthodologique

Notre méthodologie de recherche est fondée sur une double approche : une approche par

modélisation et une approche centrée usager. Elle consiste à impliquer très tôt les utilisateurs (ici les

enseignants et les concepteurs pédagogiques) dans la démarche de conception et d’expérimentation

des modèles et des outils que nous proposons. Nous avons centré nos travaux sur un cas spécifique

d’implication de l’utilisateur tout au long du processus d’ingénierie : celui des enseignants et

concepteurs pédagogiques appelés à mettre en place des formations et des cours à distance et/ou en

ligne. Dans cette perspective, il était important de faire d’abord une étude exploratoire sur l’usage de la

scénarisation dans un contexte à distance et/ou en ligne. En reprenant les approches développées par

E. Villiot-Leclercq dans [5] et par V. Emin et al dans[6], nos travaux visent à proposer des modèles et

des environnements auteurs permettant à des enseignants de concevoir, partager et opérationnaliser

des scénarios pédagogiques tout en contrôlant leurs qualités. Pour la validation, ces modèles ont été

implémentés dans un environnement de scénarisation sur lequel une expérimentation a été menée

avec une population-cible d’experts.

5. Retombées de la recherche

Notre contribution comporte un modèle métier (SDLD) de scénarios pédagogiques, un processus

métier de scénarisation et un environnement informatique (SDLD-Editor) pour les mettre en œuvre.

Nous avons élaboré le modèle conceptuel SDLD [92] basé sur la prise en compte des déterminants

de la qualité des scénarios crées par les praticiens. Précisons que SDLD n’est pas une solution



alternative aux EMLs, mais qu’il les complète en offrant un modèle métier, des méthodes et des outils

aux enseignants-concepteurs non spécialistes en informatique.

En adoptant une « approche auteur » [7] [8] nous avons développé un environnement auteur de

conception de scénarios pédagogiques : SDLD-Editor [92]. Un des axes de notre expérimentation du

modèle SDLD et son évaluation ont montré que le formalisme proposé favorise une meilleure

compréhension des scénarios produits ainsi que leur réutilisation et une meilleure contrôlabilité de leur

qualité. SDLD-Editor a été expérimenté auprès d’un panel de praticiens de disciplines différentes afin

de mettre à l’épreuve le modèle, l’outil et la représentation visuelle du scénario [9]. Ces

expérimentations nous ont permis d’affiner les spécifications et de consolider l’outil développé.

Les conclusions de ce travail ouvrent des perspectives de prolongement et de recherche à court et à

moyen terme. Il s’agit d’une part d’enrichir l’environnement SDLD-Editor avec à court terme, des

gabarits, des composants réutilisables, des exemples, une démonstration, et une aide en ligne ; à

moyen terme, des ontologies pour définir les listes de vocabulaires métier du logiciel et un système de

vérification de la qualité des scénarios.

Il s’agit d’autre part de développer l’assistance à la conception de scénarios et de permettre

l’opérationnalisation des scénarios produits. Il s’agit de proposer, au moyen de systèmes conseillers,

des suggestions de patrons pédagogiques répondants aux préoccupations de l’auteur du scénario. Il

pourrait également s’agir de s’interroger sur la portée du méta-modèle SDLD et sur l’application de

SDLD à plusieurs niveaux de conception dans le contexte des systèmes pour l’apprentissage

(scénarios d’orchestration, scénarios d’activité, scénarios de suivi). Il pourrait enfin s’agir d’étudier, de

manière approfondie, la possibilité d’étendre notre modèle à d’autres contextes où se pose la question

d’intégrer l’usager de façon étroite aux processus de conception de systèmes d’informations.

6. Conclusion

Depuis le début des années 2000, un ensemble de travaux en EIAH s’intéresse à la modélisation

des processus au sein des dispositifs d’apprentissage. Afin de faciliter le processus de conception des

situations d’apprentissage à distance et/ou en ligne, nous nous sommes orientés à faciliter la création et

la réutilisation des scénarios pédagogiques opérationalisables sur des systèmes de gestion

d’apprentissage.

Nos travaux de recherche en ingénierie des EIAH consistent à proposer aux enseignants et aux

concepteurs pédagogiques des environnements de conception adaptés (modèles, démarches et outils).

Notre objectif est de proposer des environnements d’expression proches du métier de l’enseignant ne

nécessitant pas de connaissances préalables en programmation ou en langages de modélisation

pédagogique (IMS-LD, PoEML, LDL ou autres).



7. Organisation du manuscrit

Ce manuscrit est composé de cinq (05) chapitres en complément d’une introduction générale dans

laquelle nous définissons le contexte et la problématique traitée dans le cadre de cette thèse.

Dans le Premier Chapitre nous exposons le concept de scénario pédagogique et nous définissons

la scénarisation pédagogique dans le contexte de l’ingénierie pédagogique et le processus de

scénarisation. Nous présentons également une des approches les plus appliquées à la scénarisation.

Le chapitre termine par une synthèse sur l’ingénierie des scénarios pédagogiques.

Dans le Deuxième Chapitre sont présentés les différents langages de modélisation pédagogiques,

formels et semi-formels. Nous passons en revue des principales différences et similarités entre les deux

types de langages tout en se focalisant sur la présentation de deux exemples de chaque type. Nous

choisissons ainsi d’analyser les langages IMS-LD, LDL, MISA et le langage CPM. De plus, nous

introduisons dans ce chapitre un cadre de classification des langages de modélisation qui permettra par

la suite la comparaison du modèle SDLD proposé dans ce travail avec les langages existants Une

synthèse sur les langages de modélisation pédagogique est donnée en fin du chapitre.

Dans le Troisième Chapitre, nous présentons le modèle SDLD, en expliquant la méthodologie et

les étapes de son élaboration, ses niveaux conceptuels et l’approche de modélisation derrière sa mise

en œuvre. Nous présentons également le positionnement et la classification de SDLD par rapport aux

langages existants.

Le Quatrième Chapitre décrit l’approche de développement et d’implémentation de l’éditeur SDLD-

Editor, les différentes étapes de son développement ainsi que les outils utilisés. Nous détaillerons

ensuite un exemple d’utilisation de l’éditeur pour créer un scénario graphique.

Pour la validation de l’approche adoptée du modèle SDLD et de l’éditeur SDLD-Editor, nous

exposerons dans le Chapitre Cinq une expérimentation menée en Octobre 2015 auprès de praticiens

de l’Ecole Nationale Supérieure d’Informatique (ESI) d’Alger et les résultats obtenus confirment la

fiabilité du modèle et la convivialité de l’éditeur réalisé. Nous présentons dans ce chapitre la procédure

de l’expérimentation, les participants, le matériel utilisé ainsi que les résultats et leurs interprétations.

Enfin, nous terminons le document par une conclusion générale dans laquelle nous essayons de

mettre en évidence notre apport et notre contribution dans cet axe de recherche de l’ingénierie des

EIAHs.

Des perspectives de ce travail sont proposées, en particulier :

- L’enrichissement de l’environnement SDLD-Editor

- L’aspect assistance à la conception de scénarios et opérationnalisation

- L’étude de la portée du méta-modèle SDLD



- L’extension du modèle SDLD à d’autres domaines

Chapitre 1 : La Scénarisation

Pédagogique

Chapitre 1 : La Scénarisation Pédagogique dans les EIAHs


Chapitre 1 :

La Scénarisation Pédagogique dans les EIAHs

1.1. Introduction

Dans ce chapitre, nous définissons le concept de scénario pédagogique utilisé par les différentes

communautés. Pour les praticiens appartenant à une discipline ou à une communauté de pratique, il

désigne la description écrite, structurée et partageable de ce qu’un enseignant prévoit de faire ou a fait.

Pour le monde scientifique, notamment dans le domaine de l’informatique appliquée à l’éducation, le

concept de scénario est vu comme «un ensemble ordonné d’activités, régies par des acteurs qui

utilisent et produisent des ressources » [10] ; il peut être formalisé afin de permettre son

opérationnalisation sur une plate-forme. Nous décrivons le scénario pédagogique selon ces deux

visions et nous essayerons d’approfondir la définition du concept de scénario pédagogique telle qu’elle

peut être exprimée au travers les différents travaux de recherche. Nous essayerons aussi de montrer

que le scénario pédagogique est le résultat d’un processus de scénarisation qui prend sa source dans

trois (03) champs de recherche : les EMLs (Educational Modelling Languages), l’ingénierie

documentaire et le design pédagogique (instructional design).

1.2. Le concept de scénario pédagogique dans la communauté des praticiens

1.2.1. Définition du « scénario » dans le champ des praticiens

Le terme « scénario » est couramment utilisé dans les domaines artistiques, notamment

cinématographique, mais aussi dans les domaines de la gestion, de l’informatique, des

télécommunications et de l’ergonomie (scénario de navigation, d’interaction). Son utilisation est plus

récente dans le domaine de l’éducation où le terme est complété par l’adjectif pédagogique, ou le

complément de nom d’apprentissage. Le concept de scénario pédagogique complète ou remplace

d’autres termes plus couramment utilisés par les enseignants : « cours », « séquence », « situation

d’apprentissage ». Dans le cadre d’une étude menée sur les pratiques de scénarisation, les termes de

séquence pédagogique et de scénario pédagogique sont les plus cités pour l’ensemble des personnes

interrogées [11]. Une question ouverte associée a permis de relever une abondance de termes utilisés

dans des sens approchants : «activités pédagogiques», «maquette pédagogique», «synopsis»,

«déroulé pédagogique», «module d’enseignement», «progression pédagogique», «parcours

pédagogique», «scénario d’usage», «scénario d’encadrement», «scénario de diffusion», «séquence de



tâches», «session», «story-board», «trames conceptuelles», «séquence d’apprentissage» [5].

1.2.2. Expression des scénarios pédagogiques dans le champ des praticiens

Ce qui a été fait dans un établissement donné, avec un public donné, sur un objet d’étude donné,

est décrit sous forme narrative ou structurée en rubriques. Ces descriptions se présentent sous forme

de fiches ou de formulaires.

Des travaux ont recensé les termes les plus utilisés dans ces fiches et leurs équivalents [12]. Ils

constituent une sorte de thesaurus ad hoc dans lequel on pioche pour décrire les scénarios

pédagogiques. On retrouve les termes suivants (leurs équivalents rencontrés lors de l’analyse étant

indiqués entre parenthèses) :

But (objectif général, objectif)

Compétence (habileté visée, objectif spécifique, résultat attendu …)

Compétence disciplinaire (objectif référentiel, compétence du domaine)

Compétence transversale

Déroulement (déroulement de l’activité, réalisation, pendant, situation

d’enseignement/d’apprentissage)

Discipline (matière visée, contenu disciplinaire)

Domaine (domaine d’apprentissage, thème général)

Durée

Evaluation (correction, bilan de séances)

Mise en situation (avant, introduction)

Niveau (niveau d’enseignement, degré, niveau scolaire, public)

Objectivation

Particularité des élèves

Phase pédagogique (approche pédagogique, démarche d’intervention, démarche pédagogique)

Présentation de l’activité

Réinvestissement (transfert, le mot du maître, pour aller plus loin, après, activités connexes,

enrichissement, approfondissement)

Ressources (ressources requises, matériel)

Résumé (description courte du projet, description)

Séance (séquence, étape)

L’avantage de ces termes est qu’ils sont familiers aux enseignants et qu’ils permettent de décrire

différents aspects du scénario en les organisant thématiquement. Cependant, ils ne permettent pas



d’indiquer le type d’interaction entre les différents éléments du scénario : interactions entre les activités,

interactions entre les différents acteurs du scénario, interactions entre les ressources et les activités,

etc.

La description du déroulement demeure statique et elle ne permet pas de définir la façon dont le

scénario pédagogique va s’organiser (qui va réaliser l’activité ? quelle ressource va être utilisée pour

cette activité et par qui ? quelles sont les conditions de clôture de l’activité ?). Il manque, par ailleurs, la

dimension « rôle » que l’enseignant et l’élève peuvent prendre dans le scénario et qui est étroitement

liée à la nature et à l’objectif de l’activité d’apprentissage. Cette dimension « rôle » a été mise en avant

dans les travaux sur les langages de modélisation pédagogique, notamment dans le langage EML que

nous évoquerons dans le chapitre qui suit. Enfin, les choix pédagogiques de l’enseignant sont rarement

explicités et l’approche pédagogique semble périphérique par rapport aux autres rubriques, alors qu’elle

devrait être centrale et constituer le socle explicite du scénario. De fait, ces scénarios pédagogiques

n’offrent qu’une description statique du déroulement qui réduit leur réutilisabilité dans la mesure où ils

sont difficilement instrumentables par les TICE. En effet, cette forme de description serait insuffisante

pour qu’un enseignant reprenne un scénario existant et définisse les paramètres et les interactions en

jeu entre les acteurs, les activités, les ressources afin d’en permettre l’exécution sur une plate-forme.

Dans le monde scientifique, et notamment dans les domaines de l’informatique appliquée à

l’éducation tels que l’ingénierie pédagogique et les EIAHs, le concept de scénario pédagogique est

perçu de manière différente.

1.2. Le concept de scénario dans le champ de la recherche en Ingénierie Pédagogique

et en EIAH

Nous présentons dans les paragraphes qui suivent une série de définitions issues des différents

travaux de recherche sur les scénarios pédagogiques en fonction du domaine de recherche d’origine.

Domaine des EIAHs

- « Un scénario se définit comme une description effectuée à priori et à posteriori, du

déroulement d’une situation d’apprentissage visant l’appropriation d’un ensemble précis de

connaissances, en précisant, les rôles, les activités ainsi que les ressources de manipulation

des connaissances, outils, services et résultats associés à la mise en œuvre des activités »

[w2].

- « Un scénario pédagogique est le déroulement d’une activité d’apprentissage, la définition des

objectifs, la planification des tâches, la description des tâches des apprenants et des modalités

d’évaluation » [13].



- « Le scénario a un triple rôle : il définit précisément l'activité proposée aux apprenants sur l’OPI

(Objet Pédagogique Interactif) ; il spécifie également le contrôle qui sera fait de la progression

de l'apprenant durant cette activité ; il détermine enfin l'assistance pédagogique qui lui sera

fournie automatiquement en fonction de sa progression [5].

Domaine de l’Ingénierie Pédagogique

- « Par le design de scénarios pédagogiques, le concepteur établit les liens entre les sources

d’information et les différents acteurs […]. Le concepteur prévoit les types de communication,

les stratégies pédagogiques, les modes de collaboration entre les acteurs » [14].

- « Le scénario pédagogique se compose de deux autres scénarios [scénario d’apprentissage et

scénario d’assistance] et consiste « à décrire l’activité ou les activités propres à l’apprentissage

et à l’assistance, les ressources requises pour réaliser les activités et les productions qui

devraient en résulter. […]. Un scénario d’apprentissage est l’« ensemble des activités destinées

aux apprenants et organisées en un tout cohérent ; A ces activités, on greffe les instruments

offerts comme supports aux activités (instruments-intrants) et les instruments qui doivent être

réalisés par les apprenants (produits) » [15].

Domaine de l’Ingénierie de Formation

- « Un scénario se définit par une séquence orchestrée de phases […] dans lesquelles les

apprenants ont des tâches à effectuer et des rôles spécifiques à jouer » [16]. « Le scénario

pédagogique est la partie d’un dispositif de formation qui décrit le déroulement des activités

d’enseignement et d’apprentissage. Le dispositif met à la disposition du scénario des moyens

logistiques et des ressources (techniques, humaines, administratives, etc.) pour être mis en

œuvre. […]. Le dispositif de formation s’insère lui-même dans un contexte institutionnel donné

en lien avec des besoins exprimés par la société » [17].

- « Le scénario pédagogique est vu comme « le résultat du processus de conception d’une

activité d’apprentissage », processus s’inscrivant dans un temps donné et aboutissant à la mise

en œuvre du scénario. Dans un scénario, on trouve donc des objectifs, une planification des

activités d’apprentissage, un horaire, une description des tâches des étudiants, des modalités

d’évaluation qui sont définis, agencés et organisés au cours d’un processus de design. » [17].

1.4. Le processus de scénarisation pédagogique

1.4.1. Définition du concept de scénarisation

La notion de scénarisation est apparue dans les travaux de recherche et dans les colloques. Elle se

définit comme le processus d’élaboration d’un scénario pédagogique destiné à être utilisé et manipulé

dans un contexte d’apprentissage, soit par un autre enseignant, soit par des apprenants. Elle est mise



en œuvre par un enseignant, un formateur ou un ingénieur pédagogique dans le but de donner une

cohérence à une situation d’apprentissage complexe et de mettre en interaction différents objets

(ressources, activités, instruments, outils) [6].Il est intéressant de constater que le concept de

scénarisation emprunte des termes à des domaines artistiques (cinéma, musique). Cette proximité

sémantique redonne ses lettres de noblesse à « un geste » de l’enseignant à qui l’on a pu reprocher,

sous l’influence des approches de conception pédagogique, « Instructional design », une trop grande

soumission à des règles rigides et théoriques. Elle est associée à la dimension créative, composante

essentielle du travail de l’enseignant et vise à la conception de situation d’enseignement et

d’apprentissage.

1.4.2. Approches de scénarisation en EIAH

Dans [w2] et [5], les auteurs indiquent que le processus de scénarisation pédagogique prend sa

source dans trois champs de recherche : l’ingénierie documentaire, les langages de modélisation

pédagogique et l’ingénierie pédagogique (Instructional Design). Nous allons définir les trois approches

de scénarisation qui en découlent.

1.4.2.1. L’approche orientée document

Cette approche a pour objectif de séparer le scénario pédagogique du contenu exprimé en termes

de connaissances et d’informations, et représenté sous la forme de documents. Ainsi, l’approche

utilisée dans SCENARI [18] [19] propose un modèle industrialisé de conception qui permet «

l’application d’un modèle documentaire générique, et l’intégration de modèles pédagogiques

spécifiques, dans une perspective de massification ». Ces travaux, issus de l’ingénierie documentaire,

proposent « une approche de conception des hypermédia pédagogiques basée sur la structuration

explicite de l’information » [20]. Dans ce contexte, le scénario est défini comme un parcours particulier

d’un graphe représentant le document structuré en « unités logiques (UL) ». L’UL est une « unité

minimale de structuration documentaire et pédagogique, nécessaire et suffisante pour la lecture dans

un contexte pédagogique ». La définition des unités logiques est fournie sous la forme d’une balise XML

encadrant le contenu documentaire : par exemple, <définition> ici le texte de la

définition</definition>. A chaque UL est associé « un ensemble d’actions pédagogiques qui

prescrivent ce qui doit être fait pour assimiler cette UL » ; ainsi par exemple, une UL de cours peut être

associée aux actions Lecture, Annotation, Synthèse, et une UL d’exercice peut être associée aux

actions Lecture, Résolution. Ainsi le code XML reproduit sur la Figure 1.1présente l’UL nommée

"Exposition" composée d’une "Définition", et d’une liste d’Exemples ; elle est liée à une liste d’UL

Exercices : Exercice1.xml, et à une liste d’UL Expositions : Exposition2.xml.

Dans cet exemple, l’action pédagogique associée est "Annoter".



Fichier Exposition.xml

<UL_Exposition> <Definition>Un algorithme est ...</Definition> <Exemple>Le calcul du PGCD ...</Exemple> <Exemple>La fonction factorielle ...</Exemple> <Lien>Exposition2.xml</Lien> <Lien>Exercice1.xml</Lien> <Action>Annoter</Action> </UL_Exposition>

Figure 1.1 : Exemple d’UL d’exposition (Tirée de [21])

Dans [19], les auteurs proposent dans ce cadre une approche méthodologique et technologique : le

méta-modèle SP/UL, « afin de représenter logiquement l’information multimédia pédagogique (sous

forme d’Unités Logiques), de distribuer l’information au sein de scénarios pédagogiques (sous forme de

Schémas Pédagogiques), et de présenter l’information pour la manipuler (sous forme de Feuilles de

Comportement) ». Le schéma pédagogique (SP) est défini comme « une description d’un ou plusieurs

parcours possibles d’un ensemble d’UL par un graphe représentant des relations de précédence entre

ces UL ». Un SP peut comporter des conditions permettant de proposer des parcours adaptatifs et des

transitions permettant d’expliquer à l’utilisateur le parcours entre UL. Ainsi les UL permettent de «

représenter des contenus non linéaires sur un support numérique et de penser leur relinéarisation selon

un scénario pédagogique, à travers l’acquittement d’un certain nombre d’actions pédagogiques ».

Dans [18], Bachimont.B et al proposent, à partir du méta modèle SP/UL, une chaîne de production

pour structurer et scénariser des contenus numériques qui tient compte de différents paramètres :

séparation entre contenu et scénario, séparation du fond et de la forme, et association de la

présentation des contenus à l’action que l’on peut avoir sur ces contenus. Notons que l’accent mis sur

la séparation forte entre le scénario et l’information « ne signifie pas que l’information est disponible en

dehors d’un scénario pédagogique, ni qu’elle dispose d’une autonomie absolue, mais qu’elle est

décontextualisable et recontextualisable au sein de plusieurs scénarii dans la limite d’un ensemble fini

de contextes ayant des similarités fortes entre eux » [19]. L’idée fondatrice de l’approche de

scénarisation documentaire est d’une part de permettre aux enseignants de réutiliser des contenus «

génériques » à plusieurs contextes dans des scénarios plus spécifiques (séparation du fond et de la

forme), mais aussi de permettre aux apprenants de se réapproprier les informations et les ressources

mises à leur disposition en agissant sur elles, comme en les annotant par exemple (association des

ressources et du contenu, etc.). Il faut souligner ici le caractère spécifique de cette approche, qui

s’appuie implicitement sur un modèle d’apprentissage se limitant à des interactions entre un apprenant

(à priori isolé) et un corpus documentaire. Le concept de scénario se restreint ici à la conception d’une



navigation, plus ou moins ouverte, plus ou moins adaptable par l’utilisateur, entre des unités

documentaires. Les tâches prescrites sous-jacentes au modèle se limitent à des tâches de lecture,

d’assimilation, d’annotation, etc. Le point fort du modèle réside dans sa capacité à séparer les contenus

de leur représentation et à fournir des mécanismes puissants de transformation documentaire afin de

fournir les supports les mieux adaptés aux situations visées.

En résumé, bien qu’adaptée à la production industrialisée de contenus numériques, l’approche

documentaire peut être considérée comme « pédagogiquement orientée » et peut constituer un

complément à des approches plus « généralistes », telles que les approches orientées par les

connaissances ou par les activités que nous présentons dans ce qui suit.

1.4.2.2. L’approche orientée connaissances

Des travaux de recherche, tels que ceux menés à la Télé-Université du Québec, s’intéressent à

renouveler les méthodes d’ingénierie pédagogique (Instructional Design) en intégrant les apports de

l’ingénierie des connaissances [86].L’objectif est d’améliorer les mécanismes d’acquisition et de

diagnostic des connaissances des apprenants, au sein de systèmes d’apprentissage distribués, mêlant

travail individuel et collaboratif, présentiel et distant. L’ingénierie des connaissances est issue des

travaux concernant l’Intelligence Artificielle (IA) et les systèmes experts durant les trente dernières

années. Elle consiste à modéliser des connaissances, individuelles ou collectives, explicites ou

implicites, stabilisées ou évolutives, expertes ou techniques, et à rendre ces connaissances accessibles

sous une forme définie en fonction du contexte, opérationnelle ou non. L’ingénierie des connaissances

a été appliquée dans l’éducation pour construire des systèmes Tuteurs Intelligents (TI) [21], ou pour

assister la conception de dispositifs d’apprentissage [23] [24]. La modélisation des connaissances

constitue une étape clé de la conception de ces dispositifs, comme le propose la méthode

MISA[86].Pour certains auteurs, « l’ingénierie des connaissances ou cognitive implique des opérations

telles que l’identification des connaissances, leur explicitation, leur représentation et leur formalisation

dans un langage symbolique ou graphique facilitant leur utilisation »[25].Cette modélisation est

cependant jugée parcellaire par G. Paquette qui propose dans [29] une « ingénierie éducative » définie

comme « une méthodologie soutenant l’analyse, la conception, la réalisation et la planification de

l’utilisation des systèmes d’apprentissage, intégrant les concepts, les processus et les principes du

design pédagogique, du génie logiciel et de l’ingénierie cognitive.» [14].

Selon cette approche, le scénario d’apprentissage définit les connaissances sur lesquelles portera

le scénario, les compétences et habiletés qui lui seront associées, et les activités d’apprentissage

correspondantes. D’autre part, le scénario pédagogique est construit en regroupant « les activités

d’apprentissage et d’assistance, les ressources nécessaires à leur réalisation ou résultant des activités,



ainsi que les principes qui décrivent l’enchaînement des activités » [27], ce qui nous amène à explorer

les travaux concernant la vision orientée activités.

1.4.2.3. L’approche orientée activités

Le point de vue de l’ingénierie pédagogique et des EMLs

Dans [28], les auteurs définissent le scénario pédagogique comme « un ensemble ordonné

d’activités, régies par des acteurs qui utilisent et produisent des ressources ». Dans [w2] , les auteurs

ajoutent que « le scénario d’apprentissage représente la description, effectuée à priori ou à posteriori,

du déroulement d’une situation d’apprentissage ou unité d’apprentissage visant l’appropriation d’un

ensemble précis de connaissances, en précisant les rôles, les activités ainsi que les ressources de

manipulation de connaissances, outils, services et résultats associés à la mise en œuvre des activités

».

Cette vision du scénario est très proche de la vision des langages de modélisation pédagogique tel

qu’IMS Learning Design [29]. Ainsi, dans [30], les auteurs assimilent la construction d’un scenario à

l’orchestration d’un ensemble d’activités, de ressources et d’acteurs au sein d’une unité d’apprentissage

définie ainsi:« the core concept of the unit of learning model, is that, regardless of pedagogical

approach, a person gets a role in the teaching-learning process, typically a learner or a staff role. In this

role he or she works towards certain outcomes by performing more or less structured learning and/or

support activities within an environment…The environment consists of the appropriate learning objects

and services to be used during the performance of the activities » [30]. Sont précisées les notions de

rôle, d’activités (d’apprentissage ou de soutien) et d’environnement composés de services et d’objets

d’apprentissage. Cette vision du scénario met les acteurs et leurs activités au centre du dispositif

d’apprentissage, ce qui correspond à certaines attentes sociales ou à certaines injonctions des

institutions éducatives. Les auteurs précisent qu’un langage de modélisation centré sur les activités doit

pouvoir être utilisé, quelle que soit l’approche pédagogique [30]. On peut par ailleurs noter qu’IMS-LD

ne fournit pas de moyen au concepteur d’exprimer explicitement l’approche pédagogique qu’il a choisie.

Cette absence peut constituer un frein notable à la réutilisation de scénarios, lorsqu’il s’agit de

comprendre les raisons de l’organisation des activités proposées aux apprenants.

La vision orientée interactions

La majorité des exemples illustrant l’utilisation des EML se concentre sur la scénarisation d’unités

d’apprentissage de granularité « moyenne ». Il s’agit par exemple d’organiser une séance de plusieurs

heures au cours de laquelle les apprenants sont amenés à enchaîner différentes activités, chaque

activité nécessitant un environnement matériel spécifique (par exemple, l’utilisation d’un moteur de

recherche pour une activité, l’utilisation d’un logiciel spécifique de géométrie pour une autre activité).

D’autres travaux s’intéressent à décrire les scénarios à un niveau plus fin, celui de l’activité proprement



dite [31]. Il s’agit par exemple de modéliser l’utilisation d’un logiciel de simulation ou d’un micro-monde

au moyen d’un dispositif de contrôle précisant notamment les rétroactions à prévoir et le suivi de

l’apprenant par le tuteur. Pour ces auteurs, « un scénario pédagogique est défini par la situation initiale

et l’objectif à atteindre ; les situations correspondant aux étapes de résolution pertinentes ; les situations

particulières à observer (contraintes à respecter, erreurs classiques, dangers potentiels,...) ; la réactivité

permettant d’assister l’apprenant en fonction de sa progression ; elle détermine les réactions du

système (retours d’information, aide, retour au début d’étape,...) associées aux différents contrôles

(étape réussie ou non, situation particulière atteinte, objectif atteint ou non) ».

Cette nouvelle définition du concept de scénario, s’attache à un contexte précis, difficilement

généralisable à un niveau de granularité plus élevé. Elle est à associer, de façon plus générique, à des

situations de résolution de problèmes, dans lesquelles les mécanismes d’assistance et d’adaptation du

parcours d’apprentissage, prennent une importance particulière [28]. Cette vision très détaillée

correspond bien à ce qui peut être attendu d’un EIAH en termes d’assistance et d’adaptation du

parcours d’apprentissage au profil de l’apprenant.

1.5. Ingénierie des scénarios et IDM appliquée à la scénarisation

Dans cette section nous présentons les travaux sur l’ingénierie des scénarios pédagogiques : le

cycle de vie des scénarios ainsi que l’approche IDM appliquée à la scénarisation.

1.5.1. Ingénierie des scénarios pédagogiques

Dans [32], J.P. Pernin modélise le cycle de vie des scénarios pédagogiques en sept (07) étapes

présentées sur la Figure 1.2 : « la conception initiale, la contextualisation pédagogique, l’implémentation

technique, l’exploitation, l’évaluation, l’adaptation et la réutilisation. A chacune de ces étapes nous

faisons correspondre un état du scénario résultant». Ce cycle de vie définit la façon dont les

orchestrations sont conçues, mises en œuvre, ajustées ou réutilisées. Il nécessite d’être étudié selon

une perspective « métier », les terrains d’application pouvant concerner aussi bien des formations à

distance industrialisées que des formations académiques hybrides alternant présence et distance.

Dans le cadre de l’ingénierie de la formation à distance industrialisée, les rôles sont clairement

répartis entre des professionnels (ingénieur pédagogique, informaticien, médiatiseur, tuteur, etc.)

agissant à des phases spécifiques de ce cycle. Des méthodes telles que MISA [33] sont proposées

pour rationaliser cette industrialisation. Une équipe structurée est en charge de l’analyse des besoins,

de la conception de la solution, puis de son codage dans un EML. Dans une phase suivante, le code

EML peut être interprété par un LMS cible intégrant un lecteur (player) adapté. L’étape de conception,

réalisée par des ingénieurs spécialisés, s’appuie sur une phase d’extraction des besoins, souvent



réalisée à partir de textes narratifs produits par les enseignants. La traduction des besoins, par les

ingénieurs pédagogiques vers un scénario exprimé dans un EML exige alors une maîtrise des modèles

conceptuels associés à ces langages.

Figure 1.2 : Vue d’ensemble du cycle de vie d’un scénario (Tirée de [31])

À l’inverse, lorsqu’il s’agit d’intégrer les technologies numériques dans une formation académique,

différents rôles sont cumulés par un même acteur (l’enseignant-concepteur), les contraintes

économiques ne permettant pas de l’accompagner par une équipe de concepteurs et de développeurs.

Dans le présent travail, nous étudions plus particulièrement le processus de conception initiale du

scénario par l’enseignant-concepteur, qui permet de formaliser le scénario abstrait, puis de le

contextualiser afin de le rendre prêt pour une implémentation technique. Il s’agit de la phase en amont

(phase (1) sur la Figure 1.2) ; La phase qui concerne la boucle de réutilisation (phase (7) sur la Figure

1.2) nous intéresse également. Le scénario abstrait qui découle de la phase de conception initiale est

définit dans [32] : « il précise en termes génériques les stratégies didactiques poursuivies, l’organisation

des activités à réaliser et l’environnement nécessaire à leur déroulement (ressources, outils, services,

résultats attendus) ainsi que les stratégies de régulation envisagées. Le caractère abstrait du scénario

tient au fait que les informations décrites ne sont pas nécessairement associées à des entités

techniques référençables. Par exemple, nous pourrons décrire les rôles concernés sans préciser les

noms des personnes physiques impliquées, ou bien encore définir un type de ressource technique

nécessaire à l’activité (par exemple, un document vidéo pour une activité de compréhension orale en

langues) sans choisir précisément la ressource concrète.



La conception initiale demande des compétences didactiques et pédagogiques et peut être assurée

par un enseignant. Cette vision « gros grain » du scénario abstrait correspond bien aux attentes

formulées par les enseignants-concepteurs et apporte une réponse aux critiques des EMLs qui

imposent une description des situations d’apprentissage trop détaillée et souvent jugée fastidieuse,

comme nous le verrons en détail au Chapitre 2.

1.5.2. L’IDM dans les EIAHs

Plusieurs recherches sur l’interface entre l’ingénierie des EIAH et l’IDM ont été menées durant ces

dernières années [34] [35] [36] [37] [38] [w3]. Le positionnement des différents laboratoires dans le

cadre de l’Action Spécifique « Conception d’une plate-forme pour la recherche en EIAH » [39] par

rapport aux trois (03) niveaux de l’architecture MDA est représenté par la Figure 1.3 ci-dessous. Ces

travaux s’intéressent à l’apport de l’ingénierie des modèles sur l’ensemble du processus d’ingénierie, à

chaque niveau correspondant un méta-modèle et des transformations à définir.

Figure 1.3 : Référentiel des travaux en ingénierie des EIAH selon une approche IDM (Tirée de [41])

Deux axes de travail se dégagent de ce schéma : d’une part les équipes travaillant autour des

modèles métiers et mettant en œuvre des transformations CIM vers PIM (LIUPPA, CLIPS) ou PIM vers

CIM (LIUM), d’autre part celles travaillant autour des plateformes d’exécution des scénarios modélisés

avec IMS-LD ou LDL et mettant en œuvre des transformations PIM vers PSM (TRIGONE, SYSCOM-

CLIPS). Nous précisons les approches des différentes équipes.

LIUPPA

Les travaux du LIUPPA (Laboratoire d’Informatique De l’Université de Pau et des Pays de l’Adour)

concernent la conception du langage de modélisation pédagogique CPM (Computer Problem-based

Meta-model), que nous détaillerons dans le prochain chapitre. CPM est un langage de modélisation



pédagogique basé sur un profil UML et dédié aux situations problèmes coopératives ; il peut être

transformé (transformation CIM vers PIM) vers le niveau A du langage IMS-LD.

CLIPS

L’approche de l’équipe scénario du CLIPS intégrée aujourd’hui au sein de l’équipe MeTAH, s’inscrit

dans la même perspective que le LIUPPA. Elle concerne la mise au point de langages d’expression

métier de niveau CIM pour la modélisation de scénarios pédagogiques [w2], [8], [5]. Dans ce cadre, les

transformations CIM vers PIM vers les langages IMS-LD et LDL ont été particulièrement explorées

notamment au moyen de transformations XSL [40] [41] [42].

Ainsi, l’éditeur graphique GenScen [40] a été développé au CLIPS, en collaboration avec des

enseignants des maisons familiales et rurales, et permet de créer ou de modifier, à l’aide de primitives

graphiques, un scénario pédagogique qui est ensuite généré en IMS-LD. Bien que n’ayant pas été

construit dans une perspective d’IDM, cet outil met en œuvre ce type de solution. Il permet, en effet, la

transformation d’une expression de scénarios de niveau CIM vers une expression de niveau PIM (IMS-

LD en l’occurrence).

LIUM

L’approche du LIUM présentée ici concerne les transformations PIM vers CIM dans le cadre du

projet REDiM (Réingénierie des EIAH Dirigée par les Modèles) qui propose une rétro-conception d’un

EIAH à partir de l’identification d’informations pertinentes : les« observables », issus de l’observation et

de l’analyse de sessions d’apprentissage, de parcours effectués par des étudiants (c’est-à-dire, les

scénarios a posteriori) [43]. Dans [44], les auteurs précisent que « la réingénierie d’un scénario

pédagogique s’effectue en assistant les concepteurs dans la phase de définition des observables qui

leur permettront de comprendre a posteriori le déroulement d’une session d’apprentissage ». Dans le

cadre du présent travail, il s’agit de supporter la réalisation de deux tâches par le concepteur qui utilise

un langage de modélisation pédagogique centré activité : « établir le scénario prédictif de la situation

d’apprentissage envisagée, et également anticiper sur la construction des scénarios descriptifs en

définissant des besoins d’observation de la situation permettant l’évaluation effective de l’activité des

apprenants ». Le scénario descriptif décrit « a posteriori le déroulement effectif d’une situation

d’apprentissage » [w2].

Plusieurs langages métiers (ou Domain Specific Languages) basés sur Eclipse EMF [w4] ont été

développés dans le cadre du projet REDiM, notamment BOSIC utilisé pour définir les besoins

d’observation dans le contexte des situations d’apprentissage utilisant les TICE [45].

TRIGONE

L’approche de TRIGONE concerne les transformations PIM vers PSM et l’outil GenDep développé

dans le cadre du projet BRICOLES [40]. P.A. Caron a développé une approche par dispositif qui



s’appuie sur les pratiques enseignantes, sur le bricolage pédagogique [47] ; elle est instrumentée par

l’ingénierie des modèles, « en définissant pour cette approche un standard basé sur la définition des

services proposés par une plateforme de formation » [46]. Cette approche s’inscrit dans une chaine de

transformations plus complète développée au sein du laboratoire TRIGONEet présentée en Figure 1.4.

Figure 1.4 : La chaine de transformation ModX - GenDep de CIM vers PIM vers PSM

Dans la Figure 1.4, ModX est l’outil graphique de méta-modélisation compatible avec le MOF qui

constitue le support des activités de modélisation [48]. Il permet aussi bien l’édition des méta-modèles

que la transformation des modèles de niveau PIM, et fournit en sortie un fichier au format XMI. ModX

est utilisé pour écrire le modèle du dispositif en IMS-LD (modélisation PIM) et pour effectuer sa

transformation vers un modèle PSM permettant plus facilement le déploiement sur la plateforme

effective visée. L’outil GenDep (Figure 1.5) établit une correspondance entre le modèle PSM de

dispositif pédagogique réalisé avec ModX et l’application concrète sur laquelle l’enseignant désire

implanter son dispositif (exemple : Ganesha, Claroline, Moodle, …). Ce choix d’ingénierie retenu par

P.A. Caron dans [46] s’inspire dans un cadre IDM des travaux portant sur les générateurs d’applications

[w5]. GenDep est ainsi basé sur un DSL construit selon les principes des générateurs d’applications en

isolant les abstractions de la plateforme applicative par l’étude de son fonctionnement, en spécifiant les

concepts du langage et leurs règles, en créant une représentation graphique associée à ce méta-

modèle et en définissant les générateurs de codes [46]. GenDep permet la création des instances et

génère une interface logicielle à partir du méta-modèle correspondant au modèle PSM. Pour déployer

un scénario pédagogique vers une plate-forme, l’enseignant doit importer dans l’outil GenDep son

scénario pédagogique écrit en IMS-LD à l’aide d’un éditeur comme ModX par exemple. Ensuite

GenDep génère le scénario vers la plateforme cible à partir du méta-modèle correspondant au modèle

PSM de cette plateforme en fournissant des éléments virtuels à implanter sur la plateforme. Pour



réaliser l’implantation effective, les plateformes cibles ont été pourvues d’un greffon proposant des

services de déploiement. Ces services Web encapsulent côté plateforme les fonctionnalités permettant

la création, le paramétrage, la liaison et la destruction des éléments virtuels créés dans l’interface de

GenDep. La Figure 1.5 montre comment un même scénario peut être déployé vers deux plateformes

différentes.

Figure 1.5 : La chaine de transformation GenDep de PIM vers PSM

1.5.3. Apports de l’IDM à la scénarisation

Lors des réflexions menées par Adam J.M et al dans [39], un certain nombre d’apports potentiels de

l’IDM dans le processus de scénarisation pédagogique ont été identifiés. Plusieurs travaux de

recherche sur la scénarisation pédagogique et l’ingénierie des EIAHs s’appuient actuellement sur

certaines des caractéristiques de l’IDM [36], [37], [38], [39].

Plusieurs DSL (Domain Specific Language) ont été développés dans le domaine des scénarios

pédagogiques. Dans la plupart des cas, le formalisme UML est utilisé pour en décrire le méta-modèle,

ce qui le rend conforme au MOF ; certains de ces langages (CPM, UML4LD, BOSIC), reposent sur un

outillage standard comme Objecteering, Eclipse-EMF-GMF, tandis que d’autres (ModX, GenDep,

ReDim) ont développé des outils ad hoc. La Figure 1.6 (proposée dans [50], dans le cadre du groupe

de travail PISTE), est une spécialisation de la Figure 1.3 appliquée à la scénarisation ; elle décrit les

mécanismes de transformations permettant de produire un scénario exécutable sur une plate-forme. Il

s’agit tout d’abord, à l’aide d’un éditeur métier, d’exprimer dans un langage métier (profil ou DSL,

exemple: CPM, BOSIC…) le scénario sous forme de Scénario métier, celui-ci est traduit vers un EML

(IMS-LD, LDL) à l’aide d’un outil de transformation qui génère le Scénario abstrait. Ensuite, à l’aide d’un

modèle de déploiement vers une plateforme concrète (exemple : GenDep) et d’une contextualisation



précise du scénario, le code correspondant au scénario instancié est généré sur la plateforme réelle

(Moodle, cartable (infrastructure LDI), Claroline, Wikini…).

Figure 1.6 : Vision IDM appliquée au scénario pédagogique (tirée de [50])

Les principes généraux de l’IDM peuvent être appliqués à l’ingénierie des scénarios : ainsi, un

scénario abstrait noté en IMS-LD ou LDL est le modèle d’une situation d’apprentissage. Il est conforme

à son méta-modèle (le langage IMS-LD ou LDL), lui-même conforme à son méta-méta-modèle (le MOF

le plus souvent). De même, le scénario métier est également un modèle d’une situation

d’apprentissage. Il est conforme à un méta-modèle « métier » (le langage métier, exemple : CPM,

BOSIC, etc...) aisément manipulable par le concepteur ; il se situe en général à un niveau conceptuel

différent du modèle computable, son objectif étant de permettre l’échange de pratiques au sein d’une

communauté partageant un ensemble de vocabulaires, de valeurs, et d’objectifs communs.

Une question complémentaire est de savoir comment transformer un scénario métier en un scénario

abstrait, en particulier en examinant la correspondance et les relations entre les concepts métiers et les

concepts proposés dans les modèles « computables ». Il sera nécessaire de pouvoir effectuer ces

transformations sans perdre les informations métiers spécifiques (exemple : les intentions et les

stratégies), même si elles ne sont pas directement représentées dans ces langages ou ces plateformes;

il peut s’agir d’en conserver une trace numérique, par exemple sous forme de commentaire

accompagnant le scénario, (exemple : on peut ainsi retrouver les intentions dans une zone de

commentaire contenant les objectifs généraux). Si l’on se place dans le cadre de la rétro-conception, il

s’agit également, à partir du scénario exprimé dans le langage « cible », de pouvoir retrouver le

scénario initial exprimé dans le formalisme métier [43].



Ainsi, les techniques de transformations de l’IDM peuvent permettre d’assurer la cohérence

horizontale des niveaux CIM à PSM pour les transformations de scénarios. Sur la Figure 1.7 le modèle

métier est transformé en modèle computationnel soit par des mécanismes automatiques (CPM) soit par

des mécanismes de retranscription (ModX, GenDep); le modèle du dispositif cible est généré suite à

une nouvelle transformation automatique, et enfin le scénario est généré sous forme de code

exécutable par la plateforme cible.

Figure 1.7 : Transformations de modèles appliquées au scénario pédagogique

Les techniques de composition et de tissage de modèles [51][52], qui s’intéressent aux règles et aux

transformations particulières nécessaires pour obtenir un modèle global et cohérent du système à partir

de modèles partiels, pourraient être utilisées pour combiner plusieurs scénarios ou facettes d’un

scénario. Les facettes (didactiques, intentionnelles, sociales, structurelles, d’observations, de traces,

etc.) correspondent à un point de vue sur le scénario. De même, les intentions à l’origine de la

conception du scénario, peuvent être rapprochées des situations types, dans lesquelles elles peuvent

être mises en œuvre en utilisant un raffinement successif du scénario, qui peut s’apparenter à du

tissage de modèles entre le modèle des intentions et le modèle des situations types. Enfin, il s’agit de

capitaliser les différentes techniques de l’IDM appliquées aux EIAH et à la scénarisation (en particulier),

pour permettre la réutilisation : capitaliser l’expérience en termes de modèles et méta-modèles,

capitaliser les modèles en les rendant productifs (génération automatique), capitaliser les méta-modèles

en proposant des langages/outils sur la base de ces méta-modèles.

Dans cette thèse, l’Ingénierie Dirigée par les Modèles nous a servi de cadre pour la définition de

notre méta-modèle métier de scénario pédagogique (langage semi-formel), et pour pouvoir nous placer

dans une perspective de transformation de modèles outillée, qui permette d’assurer le minimum de

pertes d’information entre les modèles métiers et les modèles « computationnels » de scénarios

pédagogiques.

Les deux types de modèles (computationnels et métier) seront présentés dans le chapitre qui suit.



1.6. Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons étudié les différents points de vue sur le concept de scénario

pédagogique. Il est encore, pour l’instant, porteur d’ambiguïté dans la mesure où en fonction du

contexte, dans lequel il est utilisé, il a le même signifiant, mais non le même signifié. Pour les uns, le

signifié est une description écrite et statique d’un déroulement prévu ou antérieur. Pour les autres, sous

l’influence de travaux d’ingénierie pédagogique et sur les langages de modélisation pédagogique, le

signifié est une description dynamique des différents composants du scénario (ressources, activités,

acteurs, etc.) et de leurs interactions qui permet une opérationnalisation et une exécution automatique

ou semi-automatique sur un support numérique.

Pour les praticiens, le point de vue est celui du partage, et l’intérêt est de pouvoir disposer d’un

moyen d’expression grâce auquel ils pourront décrire ce qu’ils ont fait de la manière la plus organisée

possible pour être compris par des collègues. Pour les chercheurs, le point de vue est celui de

l’appréhension et de la gestion du cycle de vie du scénario pédagogique et l’intérêt se porte sur

l’élaboration d’outils informatiques facilitant la tâche de conception des praticiens de la formation. Des

recherches scientifiques commencent à s’intéresser de plus en plus aux phases amont du cycle de vie

du scénario et à la définition, avant toute chose, des processus métiers, rapprochant ainsi praticiens et

chercheurs.

Chapitre 2 : Les Langages

Formels

et Semi-Formels

Chapitre 2 : Les Langages Formels et Semi-Formels de Modélisation Pédagogique


Chapitre 2 :

Les Langages Formels et Semi-Formels

de Modélisation Pédagogique

2.1. Introduction

Dans ce chapitre, nous dresserons un inventaire des formalismes de scénarios pédagogiques. Nous

partons du constat qu’il existe actuellement un ensemble de propositions de langages et d’approches

pour formaliser un scénario pédagogique. Formaliser se comprend comme la réduction « d’un système

de connaissances à ses caractères formels », cela veut dire que ces différents travaux s’intéressent à la

forme du scénario, à l’élaboration de notions et de règles associées pour définir cette forme et d’une

sémantique sous-jacente. Dans le domaine des EIAHs, l’enjeu de la formalisation est d’une part, à court

terme, la description et la structuration, dans un langage partagé, de la situation d’apprentissage dans

toute sa complexité, et d’autre part, à moyen terme, l’opérationnalisation des scénarios sur un

Environnement Numérique de Travail (ENT).

Dans cette section, nous présentons des travaux sur deux niveaux de formalisation : des Langages

formels de modélisation pédagogique et des Langages Semi-Formels préalables à l’expression d’un

scénario dans un langage formel. Les langages formels sont destinés à être manipulés par des

informaticiens ou des machines, et ne sont pas utilisables tels quels par des enseignants-concepteurs.

En revanche, les langages semi-formels sont destinés aux enseignants lors de la conception de leurs

scénarios. En ce sens, ils se veulent plus proches du métier et des références des enseignants. Nous

présenterons deux Langages Formels, IMS-LD et LDL, et deux Langages Semi-Formels qui pourront

être utilisés préalablement par des enseignants : MISA et CPM

.

2.2. Les Langages Formels de Modélisation Pédagogique

Plusieurs travaux de recherche se sont intéressés à la représentation des scénarios pédagogiques

[53]. Certains d'entre eux se sont centrés sur la synthèse des concepts, tels que le concept de cadre



descriptif neutre (neutral descriptive framework), qui permet la représentation des scénarios

[54][w6][55], d'autres sur la présentation d'analyses comparatives entre les différents modèles et

langages de formalisation de scénarios pédagogiques pour aider les praticiens à choisir entre les

approches de conception, telles Learning Design Rashomon I [56], et Learning Design Rashomon II

[57].

Dans ce contexte, les langages de modélisation pédagogique (EMLs) sont considérés comme une

des approches les plus marquantes à représenter des scénarios pédagogiques. Ces EMLs permettent

l’exécution des scénarios pédagogiques sur des systèmes d’apprentissage. Ils supportent le contrôle et

la gestion du flux du processus d’apprentissage par le système d’apprentissage.

Parmi les exemples de ce type d’EML, nous citons :

- PoEML (Perspective oriented Educational Modeling Language) [58] : il est basé sur une

approche de séparation des préoccupations des enseignants pour permettre plus de flexibilité

et de contrôle de flux du processus d’apprentissage lors de la modélisation. La structure du

scénario pédagogique dans PoEML n’est pas en une seule pièce comme dans IMS-LD, mais

en plusieurs parties selon la perspective de modélisation.

- IMS-LD [59]: est le langage le plus formel parmi les EMLs existants puisqu’il est développé

pour servir comme un standard. Dans ce sens, il permet non seulement de modéliser une large

gamme de type d’unité d’apprentissage, mais aussi l’interopérabilité des scénarios résultants

entre institutions et systèmes de gestion d’apprentissage.

- LDL (Learning Design Language) [60] : il propose une approche de modélisation basée sur

l’enseignant. La structure du scénario dans ce langage est adaptée particulièrement aux

situations d’apprentissage collaboratives, vu que LDL est centré sur la modélisation des

interactions qui surviennent entre les participants durant une activité d’apprentissage.

-

2.2.1. IMS-LD

Ce langage propose un cadre conceptuel qui met l’activité au centre du processus de conception

pédagogique, tout en identifiant les relations que l’activité entretient avec les rôles et les ressources

(Figure 2.1).

Ce langage définit trois (03) niveaux de conception A, B, C :

-Le niveau A permet de décrire les éléments de base de l’unité d’apprentissage, des éléments

communs à tous les apprenants.



- Le niveau B permet de définir les conditions et les propriétés. Ces dernières concernent les

informations particulières à un rôle tandis que les conditions sont des « formules conditionnelles

permettant l’expression à priori du contrôle de déroulement du scénario » [60].

- Le niveau C, qui est un système de notification, permet l’orchestration des activités entre elles et

donne la possibilité d’exécuter une même unité d’apprentissage de différentes façons.

Figure 2.1 : Modèle conceptuel d’IMS Learning Design [w7]

Le processus de scénarisation pédagogique est exprimé sous la forme d’une métaphore du théâtre

que nous reproduisons en nous appuyant sur la version de J.P. Pernin [61]: « Le déroulement d’une

unité d’apprentissage est décrit par un élément nommé méthode qui en organise les différents

déploiements sous forme de pièces (mises en scène). Une pièce est composée d’actes exécutés en



séquence. Les actes sont formés de partitions qui associent un rôle à une activité effectuée dans un

environnement (décor). Le scénario pédagogique correspond à la méthode qui fournit la trame,

l’orchestration générale de la formation (pièce) et qui en permet l’exécution ». Le scénario pédagogique

doit suivre certains principes de mise en scène : il peut contenir une ou plusieurs pièces ; une pièce

peut avoir le même contenu mais être déclinée dans des contextes différents ; un acte est composé

d’une ou de plusieurs partitions, les pièces sont exécutées dans le scénario en parallèle, et les actes en

séquences. Le choix de la métaphore théâtrale, aux références littéraires évidentes, a entretenu le

malentendu sur la destination de ce langage développé dans une perspective de normalisation et de

formalisation, et non dans le but d’être exploitable par des enseignants.

2.2.2. Learning Design Language (LDL)

Ce langage de modélisation s’appuie sur un méta-modèle issu des travaux dans le domaine de

l’apprentissage coopératif assisté par ordinateur [59]. Il représente une alternative à IMS-LD. Dans ce

langage, la structure formelle du scénario pédagogique est décrite par un ensemble d’éléments, de

métadonnées (Figure 2.2):

- une structure qui permet de décrire l’activité et les interactions présentes a priori au sein d’une

activité ainsi que la façon dont elles s’organisent ;

- une enceinte qui permet d’exprimer le ou les lieux de l’activité ;

- les rôles que l’on peut affecter aux différents acteurs de l’activité ;

- la description d’une interaction qui est décrite par une action, mais à qui on associe des

informations du type : qui ? quoi ? où ? comment ? ;

- les positions des rôles par rapport aux objets. Des règles permettent de tester les différentes

positions.



Figure 2.2 : Schéma du méta-modèle LDL (Tirée de |59])

Ce langage a été utilisé pour formaliser des scénarios pédagogiques en Sciences de la Vie et de la

Terre dans le domaine de l’apprentissage collaboratif [62]. Il vise à permettre l’orchestration et

l’automatisation d’un scénario d’expérimentation complexe qui intègre un ensemble de questions de

type QCM réalisées au format IMS QTI (IMS Question Test Interoperability), un outil de simulation

TPElec35 et un outil de suivi [63].

L’ensemble du scénario a pour objectif, d’un point de vue didactique, de déstabiliser les idées

fausses (misconceptions) des élèves en électricité [64]. Ainsi, le langage LDL basé sur le méta-modèle

présenté ci-dessus permet d’exprimer un scénario d’orchestration pédagogique en gérant des activités

variées (QCM, Utilisation de simulation, etc.), en sollicitant les acteurs, en gérant la transition entre les

activités, et en restituant les traces (résultat de chaque activité, déroulement général, etc.).

2.3. Limites des EMLs

La revue sur ce type d’EML, a constaté leur complexité d’utilisation par les praticiens, ce qui a induit

leur manque d’adoption. Elle souligne que les EMLs sont mieux adaptés pour les praticiens ayant une

formation technique, en particulier ceux qui sont familiers avec les technologies informatiques tels UML

et XML [65]. En outre, la plupart des LME formels ignorent les questions pédagogiques tout en se

concentrant sur les points technologiques [66]. Par exemple, IMS-LD, comme le standard des EMLs, ne

possède pas la capacité d’expression suffisante pour couvrir la variété des approches pédagogiques



existantes. En plus, il ne permet pas l’expression des stratégies, du contexte et des intentions

pédagogique liés à chaque unité d’apprentissage. Les EMLs impliquent également des problèmes de

réutilisation, de flexibilité et d’adaptabilité qui a affecté leur degré d’utilisabilité. En fait, le défi qu’affronte

le développement des EMLs pour atteindre un haut degré d’utilisabilité, est de créer une balance entre

un haut degré d’expressivité et une complexité gérable pour permettre la compréhension par les

utilisateurs [67]. Dans ce sens et particulièrement pour gérer la complexité d'utilisation des EMLs,

plusieurs solutions ont été proposées pour supporter la modélisation des unités d'apprentissage. Ces

solutions comprennent le développement des outils graphiques de création de scénarios pédagogiques,

en utilisant la notation graphique pour leur représentation [68] [69] [70] [71] [72] ; l’utilisation des cartes

conceptuelles pour représenter des scénarios pédagogiques [66] ; et l’utilisation des patrons de

conception pour modéliser des unités d’apprentissage [73]. En outre, une autre solution est proposée,

celle de développer des EMLs Semi Formels qui permettent de tirer parti de la formalisation des EMLs

Formels tout en gérant la complexité de leur utilisation.

2.4. Les Langages Semi Formels de Modélisation Pédagogique

Aussi appelés authoring EMLs dans [74] et modèles métiers dans [6], ils sont définis dans [74]

comme des langages proches des besoins éducatifs des enseignants et de leurs approches de

raisonnement. Ce type de langage est plus focalisé sur les préoccupations, usages et pratiques des

enseignants-concepteurs. Leur objectif est la conception d'unités d'apprentissage de haut niveau (en

amont des phases de conception des EMLs formels). Ils proposent l’utilisation de vocabulaire et/ou de

formats d’expressions des scénarios pédagogiques qui sont compréhensibles par les praticiens. Les

modèles d’unités d’apprentissage exprimés avec ce type de langages ne sont pas nécessairement

interprétables par les systèmes d'apprentissage.

Parmi les Langages Semi-Formels existants nous citons :

- E²ML (Educational Environment Modeling Language) [95] qui est un langage semi formel, du

fait qu’il permet de créer des scénarios visuels en utilisant des descriptions textuelles en forme

de tableau pour exprimer la listes des ressources et les diagrammes d’action. Il utilise

également des représentations graphiques pour exprimer le flux des activités. Cet EML est créé

dans un but de conception et de communication ; il ne permet pas l’interprétation

computationnelle des scénarios.

- CPM [76] : qui concerne la modélisation des unités d’apprentissage de type coopération axées

sur les problèmes d'apprentissage. C’est un langage semi-formel qui permet de décrire



graphiquement les différentes composantes d'une situation d’apprentissage en utilisant les

profils UML. Pour exécuter les modèles d’unité d’apprentissage exprimé avec CPM sur des

systèmes d’apprentissage, ils sont transformés vers IMS-LD.

- Le modèle de Pléiades et le modèle ISIS : Ces deux EMLs de création proposent des

modèles conceptuels de scénario qui sont basés sur l’analyse des usages et pratiques des

praticiens. Ils ont été développés pour supporter la réutilisation et le partage des scénarios

entre les praticiens, en focalisant, d’une part, sur la forme d'expression du Learning Design,

comme c’est le cas du modèle de Pléiades [5]. Cet EML de création aide à exprimer les

différentes granularités du Learning Design selon une métaphore astronomique. La forme

résultante du Learning Design est exprimée en utilisant à la fois des descriptions textuelles et

des formalismes graphiques (diagramme d’activité UML).D’autre part, le modèle ISIS [6]

focalise sur le processus de modélisation des unités d’apprentissage. Il permet d’adapter le

processus de modélisation des unités aux pratiques des enseignants-concepteurs, en le

structurant selon leurs intentions et leurs stratégies pédagogiques. Bien que ces deux modèles

ne prennent pas en charge l’opérationnalisation des scénarios, ils proposent leur transformation

en EMLs plus formels (comme IMS-LD et LDL).

-

2.4.1. MISA

Dans [27], G. Paquette propose une méthode d’ingénierie pédagogique, MISA (Méthode d’Ingénierie

des Systèmes d’Apprentissage) développée à partir des travaux réalisés au centre de Recherche de la

Télé-Université, le LICEF. Elle se présente comme une méthode de soutien « à la conception d’un

système d’apprentissage supportant trente-cinq (35) tâches ou processus principaux et quelques cent

cinquante (150) tâches secondaires » [30]. Elle est composée de six(06) phases qui se déclinent en

quatre (04) axes.

Les six phases sont:

- définir le problème de formation,

- proposer une solution préliminaire,

- concevoir une architecture pédagogique,

- concevoir les matériels et leur diffusion,

- réaliser et valider les matériels,

- et planifier la diffusion du système d’apprentissage.

Les quatre axes correspondent à des devis :



- le devis des connaissances où l’on distingue les différents types de connaissances impliquées,

- le devis pédagogique qui oriente la conception pédagogique,

- le devis médiatique qui vise la conception des matériels pédagogiques,

- et le devis de diffusion du système d’apprentissage créé.

La méthode croise l’ensemble des axes et des principes pour obtenir 35 Eléments de

Documentation (ED), numérotés entre 100 et 642.

La scénarisation pédagogique apparaît dans cette méthode, sous la forme de scénario

pédagogique, à l’élément de documentation (ED 320), un ED concernant l’axe du devis pédagogique et

la phase 3 « l’architecture pédagogique ». Le scénario pédagogique n’est donc pas défini isolément

mais il prend sa source dans d’autres éléments de documentation comme l’objectif de formation, les

publics cibles, les orientations pédagogiques et le réseau des événements d’apprentissage. Il est aussi

défini en étroite relation avec le contenu des unités d’apprentissage et les propriétés des activités qui le

composent.

Dans cette méthode d’ingénierie pédagogique, le scénario pédagogique est mis au centre du

traitement pédagogique. « Le traitement pédagogique est ce processus qui permet, à partir du devis

des connaissances et des compétences, de construire les composantes du devis pédagogique d’un

système d’apprentissage » [27].

Le traitement pédagogique correspond en fait au moment où l’enseignant définit un type de scénario

et où la stratégie pédagogique générale s’affirme. Nous revenons plus loin sur le concept de stratégie

pédagogique. Le choix du type de scénario confère « une couleur »pédagogique d’ensemble. Chaque

enseignant ne définira pas la même couleur. La palette des scénarios est de fait très vaste car elle

dépend du contexte d’apprentissage et de l’enseignant. C’est en ce sens que la scénarisation se

distingue de la planification : elle n’est pas uniquement le résultat d’un processus extrinsèque (principes

et règles extérieures à l’acteur), mais plutôt le résultat d’un processus intrinsèque qui préserve la

dimension créative de l’enseignant et produit des objets d’apprentissage caractérisés par la possibilité

presque infinie de nuances. Ainsi, la scénarisation est le moment, dans le processus d’ingénierie

pédagogique, où l’enseignant va définir un ensemble d’objets d’apprentissage (les activités, les

documents, les outils, les acteurs, les productions attendues) [27] et de principes qui permettent

l’enchaînement des activités, au sein d’un réseau d’événements d’apprentissage. Le résultat en est le

scénario pédagogique. Ce dernier est le lieu où s’expriment les choix, les valeurs, les orientations

pédagogiques de l’enseignant en fonction des objectifs pédagogiques et du profil des apprenants

(niveau, styles cognitifs, âge, compétences actuelles, etc.).



Dans les définitions de scénario, nous avons souligné que cette méthode intégrait deux types de

scénarios : le scénario d’assistance pour décrire les activités du formateur, et le scénario

d’apprentissage pour décrire les activités de l’apprenant. « Dans les deux scénarios, on peut ajouter

des consignes ou des règles de navigation sous forme de principes. Si on superpose le scénario de

formation sur le scénario d’apprentissage, on peut, dès lors, créer des liens verticaux pour exprimer les

relations entre les activités de l’apprenant et les activités du formateur. On peut également représenter

la circulation des objets (examens, travaux, etc.) de l’apprenant au formateur et inversement.» [78].

La méthode MISA permet d’exprimer de façon formalisée un scénario pédagogique [27], mais ce

formalisme d’expression s’inscrit dans une démarche d’ingénierie pédagogique assez complexe, plus

destinée à une communauté de concepteurs pédagogiques qu’à des enseignants du secondaire par

exemple. La méthode est également très dépendante de sa représentation graphique en MOT qui a

évolué vers MOT LD (Learning Design).

2.4.2. Le langage CPM

Le langage CPM (Cooperative PBL Metamodel) [79] propose une approche centrée sur un langage

graphique. Ce langage est basé sur UML. Il concerne les deux premières phases du processus de

conception pédagogique (étape de l’expression des besoins et étape d’analyse et de conception) et

vise à modéliser des situations problèmes coopératives. Il est composé à la fois d’un méta-modèle, dont

le tableau (Tableau 2.1) donne une expression concrète. Dans ce tableau, nous montrons que le méta-

modèle permet de définir les concepts « stéréotypes » et leurs relations, et un profil « méta-classe »,

une syntaxe concrète qui définit l’expression graphique (« icône ») des concepts et leurs relations ainsi

que leur utilisation dans les diagrammes UML.

Tableau 2.1 : Extrait de la table de définition des stéréotypes du profil CPM [79]



Le méta-modèle repose sur la prise en compte de la structure hiérarchique d’une situation problème

coopérative, sur les aspects pédagogiques et sur les aspects sociaux. Destiné à des ingénieurs

pédagogiques ainsi qu’à l’ensemble d’une équipe pluridisciplinaire impliquée dans la conception, ce

langage nécessite des connaissances de base en UML.

Dans une perspective IDM, le modèle CPM s’intéresse à la phase de conception et permet de

concevoir une description CIM des situations problèmes (Figure 2.3). Le méta-modèle CPM n’est pas

destiné à être opérationnalisé, mais le cadre formel qu’il propose lui permet de définir des modèles

automatisables. Ceux-ci peuvent, par transformation, être opérationnalisés, via d’autres méta-modèles

plus spécifiques aux plateformes d’exécution. La transformation vers une description PIM de ces

situations dans le langage IMS-LD a été partiellement implémentée : les diagrammes d’activités CPM

peuvent ainsi être transformés vers le niveau A d’IMS-LD.

Figure 2.3 : Positionnement du langage CPM dans une perspective IDM (d’après [46] et [79])

La Figure 2.4 représente le modèle conceptuel de CPM, où on distingue trois (03) blocs regroupant :

1. La description des acteurs et de leurs rôles ;

2. L’organisation du travail en lien avec les blocs (1) et (3), exprimée en termes de règles de

réalisation des activités pédagogiques décomposées en étapes ;

3. Les ressources (outil, lieu, document, langage, connaissance) manipulées par les acteurs.

A partir de ce modèle conceptuel, un profil UML-CPM a été réalisé en utilisant une syntaxe abstraite

définissant le méta-modèle CPM et ses concepts spécifiques (au nombre de 35). Une syntaxe concrète

définit la notation des concepts et de leurs relations, ainsi que leur utilisation dans les diagrammes



UML. Enfin une sémantique est définie au niveau du méta-modèle, sous la forme de contraintes OCL,

et de règles en langage naturel, et au niveau de la notation, sous la forme de propositions d ’usage des

diagrammes UML.

Figure 2.4 : Le Modèle Conceptuel de CPM (Tirée de [w3])

Le profil CPM définit :

- des stéréotypes, c.-à-d., à chaque méta-classe CPM correspond une méta-classe du méta-

modèle d’UML ;

- des valeurs marquées qui permettent l’attachement d’informations à une instance ;

- des icônes spécifiques permettant de personnaliser la notation UML. Les « Extensions » sont

décomposées en quatre (04) paquetages [76] :

o CPM_BasicElements comprenant les concepts communs de base aux éléments de

modélisation dont la description externe, les conseils, les relations avec les autres

concepts ;

o CPM_PedagogicalPackage concerne les concepts centrés sur l’aspect pédagogique

des situations-problèmes ; ces concepts sont liés à l’expression initiale des besoins des

situations-problèmes ainsi qu’à la conception des situations-problèmes ;



o CPM_SocialPackage concerne la structure sociale des situations d’apprentissages, le

terme social désigne ici les relations entre les rôles, les activités et les ressources ;

o CPM_StructuralPackage concerne les concepts et les relations liés à la structure des

situations-problèmes coopératives, le concept d’activité y est décomposé en phase

d’apprentissage, structure d’activités, activité, étape.

La situation problème SMASH [76] a servi de cadre aux exemples d’utilisation de CPM ; il s’agit

d’initier les enfants de 8 à 10 ans au code de la route, pour leur faire appréhender la sécurité routière,

pour les conducteurs de voitures, comme pour les cyclistes et les piétons. L’éditeur de situations-

problèmes coopératives créé via l’outil Objecteering Profile Builder, à partir du profil CPM, est présenté

sur un exemple d’activité de SMASH (Figure 2.5).

Figure 2.5 : Editeur CPM



Le formalisme utilisé sur la Figure 2.6 est celui du diagramme d’activités, chaque activité étant liée à

un acteur identifié au sommet de chaque couloir vertical.

Figure 2.6 : Spécification des activités de la scène 1 de l’acte 3 de SMASH (Tirée de [76])

La Figure 2.6 décrit une scène de SMASH (la scène 1 de présentation de l’acte 3) : « elle est

constituée de 3 activités se déroulant en parallèle : le PoliceChief présente le déroulement de la

séquence qui débute (activité : Scene briefing) tandis que les apprenants (Investigators) écoutent

(activité : Listen). Dans le même temps, le gestionnaire de séance étudie les productions des

enquêteurs issues de l’acte précédent et décide d’un ordre pour les présentations des conclusions qui

seront réalisées par les différents rôles d’enquêteur dans la scène suivante (Planning for future

presentationsorder). […] Les activités Listen et Scene briefing sont des activités collaboratives

(ActionState stéréotypé par <<CollaborativeActivity>>) tandis que la troisième activité, bien que se

déroulant en parallèle, n’est qu’une activité individuelle (stéréotype <<Activity>>) » [76].

Cet exemple permet de percevoir la façon dont il est possible de modéliser avec CPM des activités

collaboratives ou non.

Le langage CPM que nous venons de présenter est accompagné d’un modèle pour la spécification

des composants éducatifs appelé CPL (Composant Pédagogique Logiciel) qui permet à l’instar de

GenDep de faire le lien entre le modèle des situations-problèmes et les modèles de plateforme de

formation à distance [79]. « Le composant CPL représente une activité pédagogique élémentaire. Cette

activité est une brique de base réutilisable pour la conception d’activités pédagogiques plus complexes



pour les apprenants comme pour les tuteurs » [76]. Ce modèle est basé sur le concept de composant

de la norme UML 2.0., il permet d’aider les développeurs de composants à décrire, spécifier, puis

développer ces composants CPL mais il permet surtout aux concepteurs de situations problèmes de

spécifier de nouveaux modèles de conception avancée pour leurs scénarios pédagogiques . Ainsi le

concepteur peut utiliser les activités de base proposées dans une bibliothèque CPL d’activités

réutilisables.

CPM propose un langage métier basé sur un profil UML dédié à un type particulier de situations

d’apprentissage : les situations problèmes. Ce langage est destiné à une équipe de concepteurs

comportant des informaticiens et des praticiens. L’utilisation de diagrammes d’activités pour la

spécification des activités à réaliser par les élèves permet une construction du scénario avec les

praticiens, ce diagramme étant abordable pour un non spécialiste. L’outillage au moyen d’un AGL

permet d’assurer la cohérence avec le langage UML et d’exprimer des contraintes, en revanche cet outil

parait difficilement manipulable par un praticien seul, ce qui est visé par notre thèse. Enfin, nous nous

intéressons particulièrement à la démarche à base de composants réutilisables mise en œuvre.

2.5. Classification des Langages de Modélisation Pédagogique

L’objectif de cette section est de présenter un schème de classification qui organise les principales

différences des langages de modélisation pédagogiques en se basant sur les propriétés statiques de

ces langages. Ce schème de classification est proposé par L. Botturi et al dans [94] et représente un

outil qui facilite la comparaison des langages de modélisation selon deux critères :

1. Les propriétés des langages de modélisation pédagogique :

Stratification: cette propriété définit si un langage est multicouche ou linéaire. Un langage

est multicouche s’il offre un ensemble d’outils et de représentations pour décrire des entités

de différents types comme les rôles, les activités et le matériel d’apprentissage. D’une autre

part, un langage est linéaire s’il décrit des entités de différents types avec une seule

représentation.

Formalisation : un langage est considéré formel s’il propose un ensemble de concepts

pour représenter un scénario, contrairement à un langage semi-formel qui utilise des

schémas ou des diagrammes pour représenter des scénarios.

Elaboration : il existe trois niveaux qu’un langage fournit pour décrire les détails d’un

artefact. Le premier est le niveau conceptuel qui permet de fournir une vue générale du

scénario. Le deuxième est le niveau Spécification qui donne une description plus



compréhensive en incluant tous les éléments du scénario. Le dernier est le niveau

Implémentation qui fournit le plus haut niveau de détails pour permettre plus de précision.

Perspectives : un langage de multiples perspectives fournit différentes représentations

pour le même type d’entité pour donner plus de vues sur la même entité, par exemple, le

langage UML offre plusieurs types de diagrammes pour représenter les classes.

Système de notation : un langage de modélisation a un système de notation pour

modéliser le scénario sous forme textuelle, comme dans IMS-LD, ou graphique, comme

dans CPM.

Le tableau 2.2 représente une comparaison des langages de modélisation présentés dans la section

précédente selon le schème de classification.

Stratification Formalisation Elaboration Perspective Notation

IMS-LD Multi-niveaux Formel Spécification Unique Textuel

LDL Multi-niveaux Formel Implémentation Multiple Visuel

MISA Multi-niveaux Semi-Formel Conceptuel Multiple Visuel

CPM Multi-niveaux Semi-Formel Spécification Multiple Visuel

Tableau 2.2 : Classification de quelques langages de modélisation formels et semi-formels.

2. Les applications possibles des langages de modélisation pédagogique

La classification se fait sur deux axes :

Communication : qui indique si un langage de modélisation est créé dans une fin de

communication, dans ce cas le langage est dit communicatif et est utilisé pour communiquer

avec d’autres concepteurs. Ce critère est important notamment pour les équipes de conception

interdisciplinaire impliquant plusieurs rôles et plusieurs vues. D’autre part, le langage est dit

réflectif s’il est utilisé pour extérioriser le raisonnement de l’enseignant. Ce critère est important

dans les premières étapes de conception, qui ne nécessitent pas une collaboration entre les

concepteurs.

Créativité : Ce critère décrit la relation entre un langage de modélisation et la génération de

solutions de scénarisation. Selon ce critère, il existe des langages dits génératifs indiquant que

le langage permet de donner un espace de créativité et d’affinement à l’enseignant-concepteur

vis-à-vis les scénarios générés. Le deuxième type, selon ce critère, représente les langages

finalistes indiquant que le langage est utilisé pour créer des scénarios dans une forme finale et

figée, comme c’est le cas de la création d’un module avec IMS-LD.



2.6. Conclusion

Nous avons abordé dans ce chapitre les langages de modélisation pédagogique (Langages Formels

et Semi-Formels) qui permettent la création de scénarios pédagogiques.

En dépit des différences apparentes, les deux types de langages partagent la même structure

générale de la description des unités d'apprentissage. En fait, ils partagent tous la plupart des

conceptualisations. Comme indiqué dans [58] «la définition des rôles, des milieux et des ressources est

reconnu dans toutes les langues". Toutefois, les langages Semi-Formels permettent d’améliorer

l’expressivité des EMLs, en proposant de nouveaux concepts adaptés aux usages des praticiens. Ces

concepts sont soit généraux, comme intention et stratégie dans ISIS, soit spécifiques à chaque type

d’unité d’apprentissage, comme obstacles anticipés, activités de remédiassions et de renforcement

dans CPM.

Puisque les langages semi formels sont centrés sur les besoins des praticiens, il reste encore une

multitude de préoccupations et de problèmes de modélisation qui nécessitent d’être pris en compte par

ce type de modèle. Ces préoccupations incluent l’adaptabilité, la flexibilité de re-création des scénarios

pédagogiques, la vérifiabilité et la contrôlabilité de la qualité des scénarios. Dans un contexte

d’enseignement à distance et/ou en ligne, la contrôlabilité de la qualité du Learning Design doit être

particulièrement améliorée, afin de faciliter le travail de l’enseignant-concepteur et supporter l’adoption

des EMLs.

Dans le prochain chapitre, nous présenterons notre proposition, un nouveau langage Semi-Formel

(SDLD) destiné à être utilisé dans un contexte d’enseignement à distance et/ou en ligne.

Chapitre 3 : Le Méta-Modèle

SDLD

Chapitre 3 : Le Méta-Modèle SDLD


Chapitre 3 :

Le Méta-Modèle SDLD

3.1. Introduction

Après avoir exploré les pratiques de scénarisation adoptées par les enseignants et les concepteurs

pédagogiques, nous avons travaillé sur l’élaboration d’un méta-modèle semi-formel de description de

scénarios pédagogiques qui favorise à la fois, leur réutilisation, leur opérationnalisation et la

contrôlabilité de leur qualité pédagogique. Ce méta-modèle a pour objectif de faciliter le travail des

équipes de conception d’apprentissage en leur offrant la possibilité de profiter des avantages des

langages de modélisation pédagogique.

Comme nous l’avons vu dans le Chapitre 2, les concepts généraux des EMLs comme le concept «

d’activité pédagogique » et « Role-Part » sont repris dans le nouveau méta-modèle SDLD :

1- en adoptant une méthode d’utilisation plus facile et plus adaptée au contexte visé,

2- en considérant des variantes de ces concepts, liées à la dimension de distance qui est

spécifique au contexte de conception visé par notre travail de recherche

3- et en ajoutant de nouveaux concepts qui favorisent la contrôlabilité de la qualité des scénarios.

La conceptualisation de SDLD est inspirée des modèles issus de l’ingénierie pédagogique

particulièrement du modèle prototype de design pédagogique [75] et sur une théorie issue du domaine

de l'apprentissage à distance : la théorie de distance transactionnelle [77]. D’autre part, la mise en

œuvre du méta-modèle est appliquée en suivant une approche d’ingénierie dirigée par les modèles.

L’objectif de ce chapitre est de présenter la méthode et les étapes d’élaboration du méta-modèle

SDLD, ses différents niveaux conceptuels, l’approche suivie pour sa mise en œuvre ainsi qu’une mise

en regard par rapport aux méta-modèles présentés dans le chapitre 2.

3.2. Contexte de conception visé : manques et besoins

Le contexte de conception visé par notre travail présente certaines particularités et caractéristiques

qui peuvent être résumés comme suit :

La conception des unités d’apprentissage à distance, et particulièrement en ligne, s’effectue par des

équipes interdisciplinaires qui peuvent être décomposées en équipes pédagogiques (enseignants ou

experts de la matière) et équipes techniques (spécialistes de média, graphistes,



développeurs…etc.), le concepteur pédagogique joue le rôle d’intermédiaire entre les deux types

d’équipe [80].

Les équipes impliquées dans un processus de conception d’une formation à distance utilisent

différents modèles et méthodes issues du courant du Learning Design comme ADDIE [81] et MISA

[27] qui offrent un cadre conceptuel décrivant les différentes phases et tâches à accomplir depuis

l’analyse des besoins jusqu’à la diffusion du cours.

Les équipes de conception n’utilisent souvent pas les standards existants dans le domaine de

l’enseignement à distance (LOM, SCORM, IMS-CP, IMS-LD).

Les enseignants impliqués dans un processus de développement de formations à distance ne sont

pas familiarisés aux théories et modèles du Learning Design, ce qui nécessite une assistance et

support durant le processus [82].

La description et le déroulement de la situation d’apprentissage doit être adaptable aux

caractéristiques des apprenants, leurs besoins d’apprentissage en terme de connaissances à

acquérir ainsi qu’aux besoins du concepteur pédagogique pour prescrire le parcours de navigation

d’une session d’apprentissage ou même pour réguler la situation d’apprentissage [83].

Les équipes de conception ont besoin d’avoir plus de contrôlabilité sur la qualité pédagogique des

scénarios créés.

Le processus de conception d’une formation à distance est défini à travers les étapes suivantes [84]:

- Expression initiale des besoins : l’enseignant et son équipe (pédagogue, didacticien…etc.)

décrivent, de manière informelle, la tâche.

- Analyse et conception : l’ingénieur pédagogique connaissant les particularités de la

plateforme de destination, en collaboration avec l’équipe précédente, formalise le scenario

pédagogique.

- Implémentation : réalisation de l’ensemble des composants techniques et métiers

(ressources pédagogiques) nécessaires au module de formation.

- Déploiement : mise en place sur la plate-forme à distance.

- Test : vérification du comportement de la plateforme.

L’analyse des modèles de scénarios pédagogiques existants, par rapport au contexte de conception

pédagogique visé par notre travail, nous a conduits à faire les remarques suivantes :

- Les modèles existants ne permettent pas aux concepteurs d’adapter l’unité d’apprentissage aux

besoins des apprenants dans la phase de conception, et même lors de la diffusion de la

formation, comme cité dans [85] où sont signalés les manques d’expressivité pédagogique du



modèle IMS-LD par rapport à l’adaptabilité.

- Les modèles existants prouvent un manque d’expressivité et de contrôlabilité de l’unité

d’apprentissage, la spécification IMS-LD par exemple ne permet pas aux concepteurs de

décrire le contexte pédagogique de la situation d’apprentissage [86] [w2] ou même la façon

avec laquelle l’unité d’apprentissage doit être naviguée. Pour les modèles métiers qui

permettent la description pédagogique de l’unité, ces modèles ne couvrent pas les liaisons

existantes entre la phase de description de l’unité et celle de déroulement de l’unité, ceci est dû

à la dissociation entre la structure de l’unité d’apprentissage (description pédagogique avant

l’exécution du scénario) et les interactions lors du déroulement de l’unité (description technique

après l’exécution du scénario).

- Une méthode d’ingénierie pédagogique proche des usages des praticiens et qui supporte les

modèle de scénario est souvent considérée comme la clé de voute qui réussit l’approche de

modélisation [79] et qui manque aux différents modèles existants.

- L’accessibilité des différents modèles par rapport aux praticiens manque dans les modèles

abstraits qui génèrent des scénarios incompréhensibles par les concepteurs pédagogiques et

les enseignants.

- Les équipes de conception ont besoin d’avoir plus de contrôlabilité sur la qualité pédagogique

des scénarios créés.

3.3. Méthodologie d’élaboration du méta-modèle SDLD

L’élaboration du méta-modèle est passée par plusieurs étapes de formalisation. La Figure 3.1 illustre

la méthodologie d’élaboration du méta-modèle SDLD qui est d’un côté basée sur une étude théorique

des situations à distance et/ou en ligne pour capter les éléments et concepts de ce type de situation.

D’un autre côté, la méthodologie est basée sur une étude exploratoire des pratiques des enseignants-

concepteurs pour assurer l’aspect réaliste et utile de notre méta-modèle. Ce dernier permet d’un côté,

d’interpréter l’étude théorique réalisée et, d’un autre côté, de considérer les expériences de

scénarisation explorées. Cela est accompli à travers trois étapes de formalisation correspondant aux

besoins explorés.



Figure 3.1 : Méthodologie d’élaboration du méta-modèle SDLD

3.3.1. Première formalisation : La réutilisation et l’opérationnalisation des scénarios

Une première étape de formalisation a été réalisée pour permettre de générer à la fois des scénarios

formels compréhensibles par la machine et des scénarios semi-formels destinés aux utilisateurs. Cette

formalisation conçoit la description d’une situation comme la combinaison de deux descriptions :

technique et pédagogique (selon le type de l’équipe de conception).

La description technique comprend les différents éléments qui participent au déroulement d’une

situation d’apprentissage : le contenu, les activités, l’environnement où se déroule l’activité

pédagogique, et les acteurs de l’apprentissage (apprenant, enseignant)

La description pédagogique décrit le contexte d’une situation d’apprentissage en termes

d’objectifs et de matière enseignée, les stratégies pédagogiques et les caractéristiques des

apprenants…etc.



C’est cette combinaison de descriptions, et plus précisément, la correspondance entre les concepts

utilisés dans chaque description qui présente la base théorique de notre modèle conceptuel (Figure

3.2).

Sur le plan pratique, nous utilisons le modèle conceptuel IMS-LD comme modèle de base qui permet

de décrire toutes les composantes d’une situation d’apprentissage (description technique) et la gestion

de ces composantes durant le déroulement d’une situation en termes de durée des activités, nombre

d’apprenants,…etc.

Il permet aussi de décrire quelques éléments de la description pédagogique d’après une analyse de

correspondance entre l’expressivité de la spécification et celle des enseignants dans les scénarios

pédagogiques [83], où on spécifie que IMS-LD prend en compte les caractéristiques des apprenants et

les objectifs d’apprentissage; cependant il n’exprime pas le contexte de la situation, le domaine

d’apprentissage ou la discipline de la formation concernant une formation à distance et les détails qui

concernent le matériel et les ressources utilisés.

Pour élaborer notre modèle sur la base du modèle conceptuel d’IMS-LD nous avons couvert la

terminologie pédagogique non exprimée par la spécification. Nous avons ensuite spécifié la

correspondance entre les deux types de description proposées (scénarios) qui va assurer la cohérence

et la rationalisation d’une unité d’apprentissage. Par exemple, le modèle va permettre la liaison entre les

concepts de stratégie pédagogique et de contexte d’apprentissage de la description pédagogique avec

les concepts d’activité et ressource de la description technique (Figure 3.3).

Figure 3.2 : Vue générale de la première formalisation [88]

Mapping

Generating

Generating

Unit of learning

Technical description Pedagogical description

Semi formal learning scenario Formal learning scenario



Figure 3.3 : Exemple de définition de correspondance entre deux concepts de différentes descriptions

3.3.2. Deuxième formalisation : L’accessibilité aux praticiens

La deuxième formalisation comprend l’enrichissement conceptuel des deux descriptions, technique

et pédagogique, pour permettre plus d’expressivité pédagogique et ainsi d’accessibilité aux praticiens

(Figure 3.4).

Figure 3.4 : Vue générale de la deuxième formalisation (Tirée de [89])

Unité d’apprentissage

Description technique

Description pédagogique Stratégie pédagogique

Contexte

Caractéristiques des apprenants

Activité

Ressource

Rôle

Environnement

Résultat

Stratégie pédagogique Activité

Environnement



La deuxième formalisation prévoit deux types d’utilisation :

Avant la diffusion de l’unité d’apprentissage (scénarisation pédagogique)

Cette étape correspond à l’étape de planification du modèle prototype, et plus particulièrement,

à la phase de modularisation où sont définis les savoirs visés par l’unité d’apprentissage par l’expert

de la matière et le concepteur pédagogique pour la formulation des objectifs généraux de l’unité

d’apprentissage. Durant cette étape, les rôles et activités pédagogiques prévues pour l’atteinte

des objectifs sont définis, ainsi que les ressources didactiques à produire, les services et

environnement nécessaires pour permettre le dialogue enseignant-apprenant. Suit la phase

d’identification des stratégies pédagogiques qui englobe :

- la stratégie d’enseignement qui représente la définition des méthodes d’enseignement en

tenant compte des objectifs définis dans la phase de modularisation ;

- la stratégie d’encadrement concernant les outils technologiques et les activités envisagées

pour encadrer les apprenants ;

- et la stratégie d’évaluation qui représente la définition des méthodes, activités, outils ou tests

considérés pour l’évaluation.

Le résultat de cette étape est la génération de deux instances de scénario ; un scénario formel

exprimé en XML, conforme à la spécification IMS-LD, et un scénario exprimé sous forme graphique

compréhensible par les équipes de conception

Après la diffusion de l’unité d’apprentissage (amélioration de scénarisation)

Cette étape correspond à l’étape d’amélioration continue dans le modèle prototype conçue pour

permettre aux équipes techniques et pédagogiques de gérer, contrôler et réguler l’unité

d’apprentissage en vue de son amélioration en vérifiant la congruence entre objectif général poursuivi,

contenu-utilisé activité-poursuivie, et résultats obtenus [12]. Pour cela cette formalisation définit la

liaison logique entre ces concepts qui appartiennent à des descriptions différentes.

3.3.3. Formalisation finale : Contrôlabilité de la qualité

La dernière formalisation est basée sur l’identification des éléments déterminants de la qualité du

scénario, et l’intégration des outils de conception qui permettent de les contrôler. Les éléments

déterminants de la qualité du scénario représentent des éléments dont la contrôlabilité par le

responsable de conception peut affecter la qualité du scénario.

3.3.3.1. L’identification des éléments déterminants de la qualité du scénario

Un principe important a été utilisé pour identifier les éléments déterminants de la qualité du scénario :



la Théorie de Distance Transactionnelle (TDT) [77]. Cette théorie sert particulièrement à définir la

relation entre la contrôlabilité de ces éléments et la qualité du scénario. Elle a été introduite dans le

domaine de l'enseignement à distance et a été utilisé pour guider de nombreuses recherches et

pratiques. Elle a été proposée comme un outil de mesure de la distance transactionnelle qui réfère à

l'espace psychologique et de communications qui résultent de la séparation physique entre les

enseignants et les apprenants [90].La théorie vise à réduire cet espace afin d'améliorer la qualité

d'apprentissage/ enseignement.

Les principales constructions de la théorie sont :

- La Structure : caractéristique qualitative qui mesure l'étendue d'adaptation des cours aux

besoins spécifiques des apprenants.

- Le Dialogue : lié à la qualité de la communication entre les apprenants et les enseignants et il

se caractérise par une mesure et une nature. L'ampleur du dialogue représente la possibilité et

le degré de réussite de communication qui détermine si la distance transactionnelle sera

surmontée.

- L’Autonomie : représente le degré de la décision que les apprenants ont sur le processus

d'apprentissage.

Dans [99], M.G. Moore a émis l'hypothèse de la relation entre la structure, le dialogue et la distance

transactionnelle : «as dialog increases, transactional distance decreases . . . As structure increases,

transactional distance also increases». Selon cette hypothèse, Moore précise qu’un niveau de distance

transactionnelle se réduit si le niveau de dialogue est augmenté, et inversement, il augmente si le

niveau de structure est augmenté.

La définition de la relation entre ces trois variables et la distance transactionnelle fournit un cadre

intéressant pour définir la relation entre les éléments qui sont contrôlables par le responsable de

conception, et la qualité du scénario (Figure 3.5). Le noyau de cette théorie est que, pour contrôler la

qualité de l’apprentissage dans un contexte à distance et/ou en ligne, il est important de contrôler la

distance transactionnelle lors de la phase de conception. Cela est réalisé à travers le contrôle du degré

d’autonomie approprié aux apprenants, ainsi que le degré de dialogue et le degré de structure. Par

exemple, si le responsable décide de donner un haut degré d’autonomie à l’apprenant durant le cours, il

doit, selon la théorie, minimiser le degré de dialogue et maximiser le degré de structure du cours, en

fournissant plus de choix dans les activités d’enseignements et moins d’opportunité de dialogue.

En d'autres termes, pour contrôler la qualité du scénario, le responsable de conception décide du

degré d’autonomie qu’il va donner aux apprenants, et donc décide s’il va permettre plus ou moins de

degré de liberté dans le choix des activités d’apprentissage et de la structure du cours, ou au contraire

restreindre la liberté de l’apprenant. En relation avec le degré d’autonomie il contrôle le degré de



structure qui est le degré de flexibilité de cours pour couvrir les besoins et caractéristiques des

apprenants en termes d'objectifs d'apprentissage, les stratégies d'enseignement et les différents

éléments structurels du cours. En même temps, le responsable du cours contrôle le degré de dialogue

et sa nature et décide la fréquence d’opportunités de dialogue offertes aux apprenants, en plus, il doit

être conscients de la fréquence de participation de l’apprenant, comme recommandé dans [90]

« Instructors must give everyone frequent opportunities to contribute and be aware of who is not

contributing ».

Comme résultat, les éléments déterminants de la qualité du scénario selon la théorie de distance

transactionnelle, peuvent être considérés à partir de deux niveaux du point de vue du responsable

chargé du design de l’apprentissage (Figure 3.5). Le premier, un niveau de conscience qui représente

les éléments qui ne sont pas contrôlables et dont le responsable de conception doit être conscient lors

du design comme : styles d’apprentissage, besoins des apprenants, caractéristique des

apprenants…etc. Le second, un niveau de contrôle qui représente les éléments qui sont contrôlables

par le responsable lors du design, principalement, le degré d’autonomie, le degré de flexibilité du cours

(degré de structure) et le degré de dialogue.

Il existe une dépendance entre les éléments déterminants de la qualité du scénario,

particulièrement, selon les éléments du niveau de conscience, le responsable peut décider du degré

d’autonomie approprié pour les apprenants, et selon ce degré le responsable de conception définit le

degré de structure et le degré de dialogue.

Figure 3.5 : Eléments déterminants de la qualité du scénario selon la théorie TDT



3.3.3.2. Intégration d’outils de conception permettant le contrôle des déterminants de la

qualité du scénario

Les déterminants de la qualité ci-dessus représentent des caractéristiques de trois items. D’une part,

le degré d’autonomie, et les éléments du niveau de conscience sont des éléments qui caractérisent

l’apprenant. D’autre part, le degré de flexibilité du cours (degré de structure) et le degré de dialogue

représentent des éléments qui caractérisent respectivement structure et dialogue. Puisque la théorie

TDT est considérée comme un outil de mesure, ses constituants, principalement, structure et dialogue

sont considérés comme des outils qui permettent le contrôle de la qualité du scénario. Dans une

perspective de modélisation des unités d’apprentissage et de contrôle de la qualité du scénario

résultant, il nous est important de considérer apprenant, structure et dialogue comme des outils de

conception et de contrôle dans SDLD. Un outil de conception réfère dans le cadre de SDLD à un item

qui permet la description de l’unité d’apprentissage ou l’une de ses facettes. Quand on parle d’outil de

conception et de contrôle, on parle d’un item qui permet non seulement de décrire l’unité mais aussi de

contrôler sa qualité selon les objectifs du responsable de conception. Structure et dialogue ont été déjà

utilisés avec différentes terminologies dans d’autres EMLs comme outils de conception et non comme

outil de contrôle de qualité.

Dans IMS-LD, par exemple la section component correspond à l’outil de conception strcuture, et la

section method correspond à l’outil de conception dialogue. Cependant, dans le cadre de SDLD, l’outil

apprenant est pour la première fois utilisé comme outil de conception et de contrôle. Il est considéré

comme un outil de contrôle indirect sur la qualité du scénario du fait que ce dernier contient les

éléments du niveau de conscience et qu’il influe plutôt directement sur les deux autres outils (dialogue

et structure).

Un principe important de SDLD est utilisé pour supporter l’intégration de dialogue et structure

comme des outils de conception : le modèle prototype de design pédagogique [75]. Le modèle

prototype représente une méthode de design qui organise le processus de conception d’apprentissage

et l’adapte aux besoins des apprenants et aux objectifs des enseignants. Ce modèle est basé sur la

théorie de distance transactionnelle et utilise dialogue et structure comme des outils de conception.

Selon ce modèle, le dialogue comme outil de conception décrit les interactions d'apprentissage qui se

produisent dans un cours. Le dialogue est caractérisé par : niveau de dialogue, qui décrit si les

interactions sont individuels ou en collaboration ; type de dialogue, pour déterminer si les interactions se

déroulent de manière synchrone ou asynchrone ; et principalement la catégorie de dialogue.

Lors du design, les enseignants définissent quatre (04) catégories de dialogue : le dialogue

apprenant/enseignant, dialogue apprenant/ressources, dialogue apprenant ou



enseignant/interface, et le dialogue apprenant/apprenant. D’autre part, la structure comme outil de

conception, décrit les composantes structurelles de l’unité d’apprentissage en termes d’objectifs

généraux d’enseignement, les stratégies d'enseignement, qui englobe des stratégies d’apprentissage,

stratégies d’encadrement et stratégies d’évaluation…etc. [75]. Il est important de rappeler que dans

SDLD ces deux outils sont non seulement intégrés comme des outils de conception comme le modèle

prototype, mais aussi comme des outils de contrôle comme précisé dans la section suivante.

La théorie TDT nous a guidé à identifier deux (02) niveaux de déterminants de la qualité de scénario.

Le modèle prototype nous a servi comme support pour intégrer les outils de conception qui permettent

de contrôler les déterminants de la qualité dans SDLD. À ce stade, nous croyons que la conception de

cours à distance et/ou en ligne implique du concepteur un niveau de conscience des besoins des

apprenants et un niveau de contrôlabilité important de la qualité du scénario. Pour susciter la

contrôlabilité des éléments identifiés par la TDT lors du design, l’intégration des outils de conception

dans un EML fournirait un bon support pour les praticiens. D’une autre part, les EMLs existants ne

reconnaissent pas les éléments que la TDT a apportés, par conséquent SDLD représenterait une

amélioration à la fois de la convivialité et de l’expressivité des EMLs existants.

3.4. Le méta-modèle Structure Dialogue Learning Design (SDLD)

Comme tous les EMLs existant, les objectifs de SDLD sont de modéliser l’unité d’enseignement et de

supporter l’instructeur ou l’ingénieur pédagogique lors de la modélisation. Néanmoins, dans SDLD, un

autre objectif est considéré qui est de permettre à l’utilisateur de contrôler la qualité du scénario lors de la

modélisation de l’unité d’apprentissage. Pour atteindre ces objectifs, nous avons intégré structure,

dialogue et apprenant comme des outils de conception et de contrôle. Selon cette approche, SDLD se

caractérise par la définition de trois (03) niveaux conceptuels comme illustré par la Figure 3.6 :

Figure 3.6 : vue générale du méta-modèle SDLD



- Niveau apprenant : Le concept principal à ce niveau est Learner Category (catégorie

d’apprenants) comme illustré par la Figure 3.7. Ce niveau fournit un modèle d’apprenant qui

peut inclure non seulement les éléments (à savoir : besoins des apprenants, caractéristique des

apprenants, style d’apprentissage), mais également des attributs liés au contrôle de la qualité

du scénario. En particulier, une catégorie d’apprenants comprend l’attribut de degré

d’autonomie que le responsable de conception décide de donner aux apprenants dans une

unité d'enseignement. Par exemple, le responsable de conception peut définir deux catégories

d’apprenants pour désigner les apprenants ayant un niveau avancé et ceux ayant un niveau

débutant. Ainsi, à chaque catégorie il attribue le degré d’autonomie approprié, pour leur fournir

le cours qui leur est adapté. De cette manière, ce niveau fournit l’outil qui facilite à l’utilisateur

de modéliser l’unité d’apprentissage et de contrôler la qualité du scénario dans SDLD.

Figure 3.7 : Niveau conceptuel Apprenant

- Niveau Structure : Le concept principal à ce niveau est structure qui comprend non seulement

des éléments structurels de l’unité d’enseignement, comme dans certains EMLs existants (à

savoir : objectif général, stratégies pédagogiques, objectifs spécifiques, activités…etc.), mais

des attributs liés au contrôle de la qualité du scénario (Figure 3.8). En particulier, une structure



dans SDLD est caractérisée par un degré de flexibilité que le responsable de conception définit

pour spécifier l’étendu que peut atteindre les éléments structurels de l’unité d’enseignement.

Par exemple, si le responsable de conception décide d’affecter un haut degré de flexibilité à

une structure, la structure va impliquer différents choix d’activités d’apprentissage et une variété

de stratégies pédagogiques. De cette manière, le degré de flexibilité de la structure permet au

responsable de conception d’affecter chaque structure à la catégorie d’apprenants qui lui

correspond, selon l’objectif du responsable de conception.

Figure 3.8: Niveau conceptuel Structure

- Niveau Dialogue : concerne les éléments qui sont impliqués dans le flux d’apprentissage d'une

unité d'apprentissage. Le concept principal dans ce niveau est dialogue category (catégorie de

dialogue) (Figure 3.9).

Ce concept implique trois (03) principales caractéristiques:

► Une catégorie de dialogue représente la généralisation de quatre types d’interaction désignés

par les concepts : Learner To Interface Dialogue, Learner To Learner Dialogue, Learner To

Teacher Dialogue, et Learner To Resource Dialogue. Dans SDLD, les associations entre les

éléments impliqués dans la séquence d’un processus d’apprentissage ne sont pas

assemblées en un seul élément comme dans les EMLs existant. Dans IMS-LD par exemple,



les éléments activité, role, environnement, et ressource sont assemblés dans un seul

élément : role-part. En revanche, dans SDLD ces éléments sont assemblés dans quatre (04)

types d’interaction. Cela permet à l’utilisateur de contrôler chaque type d’interaction d’une

manière indépendante des autres types.

► Une catégorie de dialogue est constituée non seulement des éléments impliqués dans le flux

d’apprentissage d'une unité d'apprentissage mais aussi des attributs liés au contrôle de la

qualité du scénario. En occurrence, elle inclut le degré de dialogue, la fréquence

d’opportunité de dialogue et la fréquence de participation de l’apprenant. Le degré de

dialogue reflète le degré d’utilisation approprié pour une catégorie de dialogue que

l’instructeur décide en tenant compte des besoins des apprenants et des objectifs

pédagogiques de l’instructeur. La fréquence d’opportunité de dialogue représente le nombre

de fois approprié qu’une catégorie de dialogue doit être offerte aux apprenants pour atteindre

l’objectif pédagogique désiré par l’instructeur. La fréquence de participation de l’apprenant

représente le nombre approprié des participations pour atteindre un objectif d’apprentissage

désiré par l’instructeur. Les attributs d’une catégorie de dialogue sont dépendants. en

particulier, la fréquence d’opportunité de dialogue et la fréquence de participation de

l’apprenant s’accordent avec le degré de dialogue. Par exemple, si le responsable de

conception décide d’affecter un faible degré de dialogue à une catégorie de dialogue, cela

signifie que la catégorie de dialogue ne nécessite pas d’être fréquemment offerte à

l’apprenant ni nécessite une participation importante de sa part. Un autre point important est

que la fréquence d’opportunité de dialogue et la fréquence de participation de l’apprenant ne

concernent que les éléments Learner To Teacher Dialogue et Learner To Resource

Dialogue. D’autre part, le degré de dialogue concerne tous les types d’interaction. De cette

manière, les attributs d’une catégorie de dialogue permettront de contrôler la modélisation

des interactions prévues pour une unité d’apprentissage pour atteindre la qualité désirée par

le responsable de conception (enseignant-concepteur).

► Chaque catégorie de dialogue est associée à une structure. Le degré de dialogue de la

catégorie de dialogue permet au responsable de conception d’affecter chaque catégorie de

dialogue à la structure qui lui correspond, selon l’objectif du responsable de conception et

selon les besoins des apprenants.



Figure 3.9 : Niveau conceptuel Dialogue

Un concept aussi important et basique dans SDLD est Learner Centered Scenario qui englobe les

trois niveaux conceptuels décrits ci-dessus. Ce concept exprime la centralité du scénario sur

l’apprenant et représente le résultat de conception et de contrôle de la qualité du scénario. Selon SDLD,

la création de scénario pédagogique centré sur l’apprenant tel qu'elle est illustrée sur la Figure 3.6 peut

être exprimée en utilisant les trois niveaux conceptuels de la manière suivante : le responsable de

conception identifie une ou plusieurs catégories d’apprenants qui se caractérisent par un degré

d’autonomie décidé par le responsable de conception ; chaque catégorie d’apprenants est associée à

une ou plusieurs structures qui se caractérisent par un degré de flexibilité définie en relation avec le

degré d’autonomie. À chaque structure est associée une ou plusieurs catégories de dialogue, cette

dernière se caractérise principalement par le degré de dialogue. De cette manière, d’un point de vue

conceptuel, Learner Centered Scenario fournit un modèle qui facilite une approche d’intégration des

outils de conception et de contrôle.

En fait, chaque niveau conceptuel inclue dans Learner Centered Scenario correspond à un de ces



outils. D’une part, l’inclusion du Niveau apprenant permet à l’utilisateur de mieux centrer le scénario sur

l’apprenant, d’autre part, la dépendance conceptuelle des niveaux structure et dialogue du niveau

apprenant permet de contrôler la qualité du scénario selon les objectifs de l’utilisateur et des besoins de

l’apprenant. En outre, contrairement aux EMLs existants, ce squelette conceptuel permet d’exprimer,

pour un même scénario, plusieurs structures et plusieurs dialogues correspondant aux catégories

d’apprenants.

3.5. L’approche de modélisation dans Structure Dialogue Learning Design

(SDLD)

Pour élaborer le méta-modèle SDLD, nous avons adopté l’architecture dirigée par les modèles qui

représente une approche de développement de logiciel proposée par l’OMG1. Cette approche distingue

quatre (04) niveaux abstraits d’expression de modèle et de méta-modèle, comme illustré par la Figure

3.10. En s’appuyant sur un exemple d’expression d’un système en génie logiciel, si le niveau MO

correspond à un système ou une application, M1 désigne le niveau d’expression du système voire les

diagrammes UML, M2 le niveau d’expression du langage dans lequel est modélisé le système (le

langage UML), M3 représente une grammaire formelle d’expression d’un langage et fournit un

ensemble de concepts pour exprimer des méta-modèles (exemples : MOF, eCore, etc...).

Les langages de modélisation comme IMS-LD correspondent au niveau M2 de l’architecture, le

scénario exprimé avec ces langages est au niveau M1 et l’opérationnalisation du scénario sur la

plateforme d’apprentissage correspond au niveau M0.

Le méta-modèle SDLD que nous proposons est situé au niveau M2. En effet, nous voulons

permettre aux enseignants concepteurs d’exprimer des modèles de scénario au niveau M1 qui soient

en deux types semi-formels (graphiques) et formels (format XML), qui seront exécutés par les

apprenants ou les enseignants, au niveau M0 (Figure 3.10). Plusieurs travaux en EIAH utilisent cette

approche de modélisation comme la proposition du langage CPM présenté dans le Chapitre 2.

1 OMG: Object Managment Group, une organisation de spécification de standards pour réduire la complexité du

développement des logiciel



Figure 3.10 : Approche de modélisation proposée

3.6. Positionnement de SDLD par rapport aux méta-modèles de la littérature

Nous présentons dans cette section le positionnement de notre modèle par rapport aux méta-

modèles de la littérature en s’appuyant sur la classification de Botturi et al présentée dans le Chapitre 2

[94].

Le modèle SDLD se caractérise par :

1. La délimitation à un type d’interaction, du fait que le modèle propose aux utilisateurs de

spécifier le type de dialogue éventuel dans une situation d’apprentissage.

2. La possibilité de contrôle de qualité, grâce à la définition des paramètres relatifs à la qualité

pédagogique d’un scénario pédagogique.

3. La possibilité de faire correspondre la description du déroulement de la situation

d’apprentissage à la métaphore théâtrale d’IMS-LD, sans pour autant proposer des

concepts loin des pratiques de scénarisation.

4. L’application d’une méthode de scénarisation issue de l’ingénierie pédagogique.

5. La délimitation à une granularité particulière de scénario.

6. La volonté de tirer parti des propositions d’une théorie d’enseignement à distance et de

l’opérationnaliser en faveur des praticiens, qui le place dans une perspective orientée

« métier » et une approche de conception fondée sur la théorie (theory grounded design).

7. La simplification des niveaux conceptuels compliqués existant dans d’autres langages

comme le « play » dans IMS-LD et « situation-intentionnelle » dans ISIS, en utilisant des

concepts plus fréquents comme « structure » et « dialogue ».

8. La possibilité d’adaptation de scénarios aux apprenants, ce qui caractérise SDLD par

rapport aux langages semi-formels particulièrement.

9. La capitalisation de scénarisation ; un seul scénario dans SDLD peut être représenté par

Représentation de

Est conforme à

Méta-modèle SDLD

Modèle scénario SDLD

Déroulement scénario SDLD

M2

M1

M0



plusieurs scénarios dans d’autres langages de modélisation.

Le Tableau 3.1 présente SDLD en accordance avec le cadre de classification des EMLs qui a été

proposé par Botturi et al dans [94]. Selon ce cadre, les différences et les similarités de SDLD en

comparaison avec certains EMLs existants, sont présentées dans le tableau 3.2.

Classification des propriétés de SDLD

Stratification Multi-niveaux : SDLD offre différentes représentations pour décrire des entités de différents types comme dialogues, structures, rôles, activités…etc.

Formalisation

Semi-Formel du fait que SDLD comprend des descriptions formelles et informelles des scénarios. SDLD propose un ensemble de concepts pour représenter un scénario. En même temps, il propose une représentation graphique moins formelle.

Elaboration SDLD est principalement une spécification puisqu’il permet une description complète d’un scénario.

Perspective Multiple : SDLD offre différentes vues sur les mêmes entités. Par exemple, il fournit des diagrammes structurels ainsi que des paramètres de qualité sur les différentes parties des unités d’apprentissage.

Système de notation

SDLD possède, à la fois, une notation textuelle (XML), et une notation graphique.

Classification d’utilisation de SDLD Communication

SDLD est réflectif et communicatif. Il est réflectif puisqu’il est conçu pour permettre la structuration et la conception des scénarios dans une fin d’extériorisation du raisonnement de l’enseignant. Il est communicatif, vue que sa représentation graphique permet le partage et l’échange des scénarios.

Créativité

SDLD est génératif et finaliste. Il est génératif puisqu’il permet de créer et d’affiner les scénarios. Il est finaliste parce qu’il permet de formaliser les scénarios d’une façon qu’ils puissent être exécutés par un système d’apprentissage.

Tableau 3.1 : Propriétés et classification de SDLD

Stratification Formalisation Elaboration Perspective Notation

IMS-LD Multi-niveaux Formel Spécification Unique Textuel

PoEML Multi-niveaux Formel Implémentation Multiple Visuel

PCeL Multi-niveaux Semi-Formel Conceptuel Unique Visuel

SDLD Multi-niveaux Semi-Formel Spécification Multiple Visuel

ISIS Multi-niveaux Semi-Formel Conceptuel Unique visuel

Tableau 3.2 : Positionnement de SDLD par rapport à certains EMLs, selon leurs propriétés.



Chaque langage de modélisation est développé avec un cadre d’utilisation spécifique, la Figure 3.11

illustre la classification de SDLD selon les fins d’utilisation en accordance avec le cadre de classification

proposée dans [94], tout en le positionnant par rapport à certains EMLs existants.

Figure 3.11 : Positionnement de SDLD par rapport à certains EMLs, selon leurs fins d’utilisations.

3.7. Conclusion

Nous avons présenté dans ce chapitre notre proposition : un méta-modèle de description du scénario

pédagogique favorisant la contrôlabilité de sa qualité. Le modèle SDLD propose un formalisme

structurant permettant de décrire l’organisation et le déroulement d’une unité d’apprentissage à l’aide

d’un scénario qui inclut des paramètres de contrôle de la qualité pédagogique d’un scénario.

Fin

alis

te

Gén

éra

tif

Cré

ativ

ité

Communication Réflectif Communicatif

PoEML IMS-LD

PCeL

ISIS

SDLD

Chapitre 4 : Implémentation du

Modèle SDLD :

SDLD-Editor

Chapitre 4 : Implémentation du modèle SDLD : SDLD-Editor


Chapitre 4 :

Implémentation du modèle SDLD : SDLD-Editor

4.1. Introduction

Dans le contexte métier des équipes de conception des situations d’apprentissage à distance et

pour favoriser une approche auteur efficace, nous avons développé un environnement graphique de

conception et d’édition de scénarios pédagogiques SDLD-Editor [92]. L’environnement auteur SDLD-

Editor a été développé au sein du Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI) de l’Université Badji-

Mokhtar de Annaba dans le cadre d’un projet de Master II. Il constitue une première implémentation du

modèle SDLD présenté au Chapitre 3.

L’outil a été développé avec l’environnement EMF-GMF grâce aux composants graphiques

disponibles dans l’environnement pour représenter, sous forme de langage visuel, le scénario

pédagogique. SDLD-Editor s’adresse aux enseignants et aux concepteurs pédagogiques appelés à

concevoir et à déployer des cours et des formations à distance et/ou en ligne. Il s’appuie sur l’ensemble

des étapes de conception repérées dans le processus d’élaboration de scénarios pédagogiques

présenté au Chapitre 3. L’objectif est de permettre au concepteur de mettre en place un processus

souple de conception. Il s’agit de permettre des entrées à des niveaux variés (structure, dialogue,

apprenant), de faciliter la conception par la mise à disposition de composants, et enfin de permettre le

contrôle de la qualité désirée par l’enseignant. SDLD-Editor permet de générer des scénarios

graphiques compréhensibles par les praticiens ainsi que des scénarios compréhensibles par la

machine, cependant, l’étape d’instanciation vers des situations d’interactions concrètes n’a pas encore

été réalisée. SDLD-Editor fournit au concepteur un espace de travail où il peut spécifier les niveaux de

conception (structure, dialogue, apprenant) qu’il organise, ensuite, il peut visualiser dans un espace, le

scénario.

L’environnement permet de sauvegarder les composants et les scénarios créés, afin de les réutiliser

plus tard dans d’autres contextes, et ainsi constituer progressivement une bibliothèque d’éléments

réutilisables.

4.2. Approche d’implémentation du modèle SDLD

Une approche d’ingénierie dirigée par les modèles (IDM) a guidé l’implémentation de SDLD selon

deux phases. La première phase consiste en la création de la syntaxe abstraite de SDLD en utilisant



EMF (Eclipse Modeling Framework) [49]. La deuxième phase consiste à créer la syntaxe concrète et à

générer l’éditeur graphique SDLD-Editor en utilisant GMF (Graphical Modeling Frameworg) [93]. La

syntaxe concrète représente la notation graphique des différents concepts et relations du langage

SDLD qui ont été défini dans la syntaxe abstraite. Nous présentons dans ce qui suit les deux phases

d’implémentation de SDLD après l’introduction des utilitaires utilisées : GMF et EMF.

4.2.1. Les outils de développement

Les travaux sur l’évolution de la plateforme Eclipse1 sont présentés sous forme de plusieurs projets

de développement d’outils et de frameworks servants différentes technologies logicielles. Un de ces

principaux projets est Eclipse Modeling Project [w8], qui contribue à l’évolution et à la promotion des

technologies de développement basées sur les modèles. Le noyau de ce projet est EMF qui fournit le

framework fondamental de création des modèles. D’autres sous projets de modélisation sont construits

à la base d’EMF comme le framework GMF. Ces frameworks fournissent des capacités de

transformation des modèles, d’intégration des bases de données, et de génération d’éditeurs

graphiques.

4.2.1.1. EMF (Eclipse Modeling Framework)

EMF est un environnement de modélisation et de génération de code qui facilite la construction

d’outils et d’applications basées sur des modèles structurés de données. A partir d’une spécification de

modèle décrite dans XMI (XML Metadata Interchange), EMF fournit des outils et un support d'exécution

pour produire un ensemble de classes Java pour le modèle, un ensemble de classes d’adaptateur qui

permettent l'affichage et l'édition par commande du modèle, ainsi qu’un éditeur de base. EMF se

compose de trois parties principales [w4]:

Ecore : EMF a sa propre implémentation d’Essential Meta Object Facility (EMOF2) appelée

Ecore. Ces méta-modèles sont des modèles de domaine décrits dans le méta-méta langage

MOF. Ce dernier a été conçu pour décrire les métalangages de manière à pouvoir exporter et

importer les modèles crées (également à travers les réseaux). Ceci est assuré par le format

standard de l’OMG pour le stockage des modèles: XMI (XML Metadata Interchange), basé sur le

Langage extensible de balisage (XML).

Une vue simplifiée du méta-modèle Ecore est illustrée par la Figure 4.1. Ce diagramme

représente les parties Ecore basiques pour représenter un modèle.

1 http://www.eclipse.org/ 2 EMOF une des deux parties composant le métamétamodèle MOF de l’architecture MDA



Figure 4.1 : Vue simplifiée du méta-modèle Ecore.

Edit : L'objectif principal de cette partie est d'afficher les objets EMF dans les composants de

visualisation (viewer) de JFace. Le cadre d'interface utilisateur Eclipse (JFace) comprend un

ensemble de classes de visualisation réutilisables (par exemple TreeViewer, TableViewer) pour

l’affichage des modèles structurés. Ces composants de visualisation sont opérationnels pour tous

les types d’objet. Ceci est possible car au lieu de naviguer les objets du modèle directement, ces

composants accèdent les objets du modèle à travers un objet d’adaptation appelé content

provider ou fournisseur de contenu. Le cadre EMF.Edit fournit une classe d'implémentation

générique de fournisseur de contenu qui peut être utilisée pour fournir du contenu pour les

modèles EMF.

Codegen : EMF.Codegen permet de générer un code Java à partir d'un modèle de domaine

(Ecore). Pour chaque classe dans un modèle de domaine donné, Une interface Java avec les

accesseurs (méthodes get/set) nécessaires seront générées avec une implémentation et des

fabriques de création (factories) pour créer des instances de classes du modèle de domaine.

4.2.1.2. GMF (Graphical Modeling Framework)

GMF est un framework qui permet de réaliser la correspondance entre la notation graphique d’un

langage ou d’un modèle avec la syntaxe abstraite du modèle et de générer un éditeur graphique. GMF

est basé sur deux frameworks : EMF et GEF (Graphical Editing Framework). Nous présentons le

framework GEF, avant de présenter comment ces deux frameworks s’articulent pour permettre le

fonctionnement de GMF.

GEF : fournit une infrastructure pour créer des éditeurs graphiques et des vues pour l'interface

utilisateur d’Eclipse Workbench [13]. Ces éditeurs comportent plusieurs composants :

Un éditeur de diagramme comprenant une palette d'outils.

Des figures qui représentent graphiquement les éléments du modèle de données sous-



jacent.

Des EditParts qui associent aux figures leurs éléments de modèle respectifs.

Un courtier de requêtes objet pour les données entrées des utilisateurs.

Des Objets EditPolicy qui évaluent les requêtes et créent des objets de commande

appropriés.

Des objets de commande qui permettent la modification du modèle.

Pour générer un éditeur GEF à partir d’un modèle EMF, et dans ce cas, créer un modèle dans un

environnement graphique en se basant sur un méta-modèle, la partie méta-modèle sera gérée par EMF

tandis que la partie graphique sera gérée par GEF. Pour cela, ces deux frameworks doivent être

interliés. Cette liaison se fait grâce à deux composantes de l’environnement GMF : GMF Runtime et

GMF Tooling. GMF Runtime permet de fournir des services et des interfaces de programmation

applicatives (API) permettant le développement d’éditeurs graphiques. GMF Tooling fournit une

approche dirigée par les modèles pour définir les éléments graphiques, l’outillage de diagramme

(diagram tooling), et la correspondance des diagrammes avec le modèle de domaine (Mapping Diagram

Model).

4.2.2. Les phases de développement

Le processus de développement d’un éditeur graphique basé sur un méta-modèle en utilisant GMF

peut se résumer en deux (02) phases dont les étapes sont illustrées dans la figure 4.2. La première

phase représente la création de la syntaxe abstraite du méta-modèle, aussi reconnu comme la création

du modèle du domaine. La deuxième phase consiste à créer la syntaxe concrète du méta-modèle qui

implique la création du modèle de définition de diagramme, le modèle d’outillage qui lui correspond et

la création de Modèle de correspondance de diagramme. Le modèle de définition de diagramme

comprend les figures (des nœuds, des connections, des compartiments) qui seraient utilisées pour

représenter les éléments du modèle du domaine sur le diagramme. Le modèle d’outillage supporte la

définition d’une palette d’outils à utiliser dans les diagrammes. Le modèle de correspondance lie les

éléments des deux modèles (définition de diagramme et outillage) avec le modèle de domaine. La

transformation du modèle de correspondance vers un modèle de génération permet la générat ion d’un

plug-in de diagramme qui représente l’éditeur graphique basique de modélisation qui peut être

personnalisé.



Figure 4.2 : Processus de développement d’éditeur graphique avec GMF

4.2.2.1. Définition de modèle de domaine (création de syntaxe abstraite)

Ce modèle représente le noyau de l’éditeur SDLD-Editor. Tous les concepts, types et relations sont

définis dans ce modèle considéré comme la syntaxe abstraite du méta-modèle SDLD (Chapitre 3).

Dans cette phase, aucune représentation visuelle n’est associée au modèle de domaine. Une

arborescence qui montre le contenu de la syntaxe abstraite de SDLD dans EMF est présentée dans la

Figure 4.3. La vue arborescente d’EMF ne représente qu’une projection de la réelle syntaxe abstraite.

Une autre forme basée sur Ecore de SDLD est présentée en Annexe C.

Editeur graphique basique de

modélisation

Modèle de domaine

Modèle de définition de diagramme

Modèle de correspondance de diagramme

Editeur graphique personnalisé de

modélisation

Créer

Créer

Générerai

Personnaliser

Modèle d’outillage

Créer



Figure 4.3 : Vue arborescente de la syntaxe abstraite du méta-modèle SDLD dans EMF.

4.2.2.1. Création de modèle de définition de diagramme (syntaxe concrète)

Dans cette étape, nous définissons le modèle qui serait utilisé dans le diagramme pour afficher les

classes à partir du modèle SDLD. Les blocs de construction basiques sont des nœuds, des liens, etc.

Mais il est également possible de lier certaines images que nous choisissons pour représenter les

différents concepts. La Figure 4.4 représente le modèle SDLD.gmfgraph qui définit les éléments

graphiques. D’un autre coté le Tableau 4.1 présente quelques éléments graphiques choisis pour les

diagrammes de scénarios pédagogiques et les concepts du modèle SDLD qui leur correspondent.



Figure 4.4 : Modèle de définition de diagramme SDLD.gmfgraph.

Le concept SDLD L’élément graphique du

diagramme

Structure

Learner category

Activity

General Objective

Ressource

Tableau 4.1 : Correspondance entre les concepts SDLD et les éléments graphiques des diagrammes.

4.2.2.2. Création du modèle d’outillage (syntaxe concrète)

Dans SDLD.gmftool se trouve la définition du texte à afficher sur la palette d’outils de l’éditeur.

Lorsque l'utilisateur démarre le plug-in Eclipse généré et commence la modélisation, plusieurs palettes



s’affichent dans l’éditeur. L'une des palettes contient tous les types et les relations que l'utilisateur a

définies précédemment. Dans cette étape, nous ajoutons le méta-modèle SDLD à cette palette. La

Figure 4.5 présente le modèle d’outillage SDLD.gmftool.

Figure 4.5 : Modèle d’outillage SDLD.gmftool.

4.2.2.3. Création de Modèle de correspondance de diagramme (syntaxe concrète)

Une troisième étape est primordiale pour accomplir la création de la syntaxe concrète consistant à

assembler les deux derniers modèles dans un troisième modèle : SDLD.gmfmap. C’est l’étape la plus

marquée parce que les erreurs du modèle précédent (SDLD.gmftool) surviennent à ce niveau. Pour

réaliser cette étape, nous spécifions dans GMF quelles mesures prendre avant qu’un outil soit

sélectionné, quelles classes doivent être créées, et les actions à prendre. Ces classes sont ajoutées au

diagramme. Ce modèle est la base d’une étape de transformation qui produira le modèle final, le

modèle de génération de l’éditeur SDLD-Editor. La Figure 4.6 illustre le modèle SDLD.gmfmap.



Figure 4.6 : Modèle de correspondance de diagramme SDLD.gmfmap.

4.2.3. L’éditeur SDLD-Editor

Après la création de la syntaxe concrète du méta-modèle SDLD, la génération basique du code de

l’éditeur SDLD-Editor se réalise à travers la génération d’un modèle qui spécifie les propriétés de la

génération du code : SDLD.gmfgen. Ce modèle ajoute des informations pour générer du code à partir

du modèle de correspondance de diagramme, il est similaire au modèle générique EMF.codegen

présenté dans la section 4.2.1.1. Les deux peuvent être reproduits et rechargés à partir de leurs

modèles sources (Figure 4.7).

Quand le modèle de correspondance est transformé vers un modèle de génération, il perd les

connaissances relatives à la définition graphique et reçoit plutôt des connaissances sur la notation de

l’environnement d’exécution. Cela minimise le nombre de dépendances liées au modèle de génération

et sépare les préoccupations entre les modèles. La transformation des modèles est réalisée à l'aide du

code Java.

Après la transformation, un plug-in de l’éditeur graphique SDLD-Editor est généré et dont l’interface

utilisateur est illustré par la Figure 4.8. Pour modifier ou personnaliser l’éditeur SDLD-Editor, on peut

étendre le modèle SDLD.gmfgen de plusieurs façons : la modification du code, les points d’extension,

les modèles dynamiques et les modèles décorateurs.



Figure 4.7 : Modèle de génération de l’éditeur de scénario: SDLD.gmfgen

.

Figure 4.8 : Interface utilisateur de l’éditeur graphique SDLD-Editor avec un exemple d’utilisation

4.3. Conception d’un scénario avec l’éditeur SDLD-Editor

4.3.1. Modélisation d’une situation d’apprentissage avec SDLD (création de scénario

graphique)

En utilisant le méta-modèle SDLD, nous avons modélisé différentes unités d’apprentissage à



distance et/ou en ligne. Nous présentons dans cette section un exemple d’une unité d’apprentissage

tiré des travaux d’E. Hixon [82]. L’unité d’apprentissage représente un module d’un cours en ligne

intitulé, "the law of Medical Malpractice ». Dans ce cours, l’enseignant propose une approche

d’apprentissage par investigation (IBL), pour développer la communication et la pensée critique chez

ses apprenants et appliquer ces compétences à la loi.

Dans une approche IBL, les apprenants développent un nouveau niveau de connaissances à travers

un cycle qui implique la formulation d'une question, une investigation, la création d'une solution ou d'une

réponse appropriée, une discussion et une réflexion basée avec les résultats [3].

Dans l’exemple, l’unité IBL inclut les sections suivantes :

- Overview, Objectives and Readings : sont conçus pour présenter les objectifs du cours, les

documents à lire, les grandes lignes de sujets connexes et la description de cas à étudier et à

analyser dans le cours.

- Coach : à travers cette section, l’enseignant aide les apprenants dans leur investigation en leur

facilitant de s’approcher du matériel éducatif et d’utiliser les lectures. En outre, l’enseignant

aide les apprenants à se préparer à la prochaine discussion de la matière dans la salle de

guerre.

- War Room : chaque semaine, l’enseignant choisit un groupe d’apprenants pour réaliser des

tâches d’apprentissages collaboratifs et individuels. Ces tâches incluent : formuler les questions

et les problèmes, participer dans la discussion de cas du monde réel de manière synchrone

avec l’enseignant, porter un jugement sur les cas, ou prendre une position et la défendre.

- Review : une fois ces tâches réalisées, les apprenants passent une évaluation sous forme de

Quiz non classé dans la section d'examen, où ils sont invités à sélectionner l'option correcte.

Ensuite, ils reçoivent une rétroaction immédiate et une explication sur la bonne réponse. Une

autre activité d'évaluation est proposée aux apprenants, elle consiste à répondre aux questions

prévues dans un classeur qui est structuré selon les sections du cours.

L'unité d’apprentissage est modélisée en utilisant SDLD-Editor, comme le montre la Figure 4.9.

Puisque l’enseignant choisit chaque semaine le groupe d’apprenants qui doit participer à la session war

room, deux (02) catégories d’apprenants ont été définies : la première concerne le groupe d’apprenants

qui participe dans la session « war room» ; la deuxième catégorie concerne le groupe qui ne participe

pas dans cette session. Chaque catégorie est associée à une structure qui lui est appropriée. Chaque

activité d’apprentissage contenue dans une structure est affectée à une ou plusieurs catégories de

dialogue. Sur la Figure 4.9 et dans un but de simplification du scénario, seules trois (03) activités ont

été affectées aux catégories de dialogue qui leur correspondent.



Figure 4.9 : Modélisation graphique d’un module du cours « the law of medical malpractice », en utilisant SDLD-Editor.

A la première catégorie d’apprenants a été attribué un faible degré d’autonomie (Figure 4.10). Ce

degré reflète une liberté restreinte dans le choix du parcours d’apprentissage. Pour cela, cette catégorie



d’apprenants est affectée à une structure d’unité dont le degré de flexibilité est également faible (Figure

4.10). Une structure de faible degré de flexibilité est représentée pratiquement par la définition rigide

des éléments de la structure de l’unité. Dans ce cas, l’enseignant définit des activités d’apprentissage

séquentielles et il n’offre pas aux apprenants le choix entre les activités. L’enseignant définit également,

un nombre restreint d’objectifs spécifiques et de stratégies d’apprentissage pour décrire la structure

rigide de l’unité d’apprentissage.

Dans ce cas la structure comporte les éléments suivant :

L’Objectif General: défini comme «apply the law of medical malpractice ».

Les Stratégies d’Enseignement : dans cette structure de cours, l’enseignant suit deux (02)

types de stratégies : le dialogue socratique et le travail collaboratif.

Les Objectifs Spécifiques : un seul objectif spécifique est défini par l’enseignant nommé

« analyse and criticise cases under study ».

Les Activités d’Apprentissage de support et d’évaluation : l’enseignant définit quatre

(04) activités pour atteindre l’objectif d’enseignement ; ces activités sont désignées :

« interact with coach », « participate in a war room session », « answer questions »,

« defend position ».

Chaque activité d’apprentissage, de support, ou d’évaluation est associée à une ou plusieurs

catégories de dialogue.

La Figure 4.9 illustre l’affectation de l’activité « participate in a war room session » à trois (03)

catégories de dialogue qui ont un haut degré de dialogue comme montré sur la Figure 4.10 :

- Learner To Interface Dialogue : représente l’interaction de l’apprenant avec l’interface du

système utilisé pour la discussion. Dans ce cas, l’enseignant propose l’outil appelé Breeze Live.

- Learner To Learner Dialogue : représente l’interaction des apprenants pour discuter les cas

qui sont sous étude. Le nombre des participants est spécifié dans cette catégorie.

- Learner To Teacher Dialogue : représente l’interaction de l’enseignant avec les apprenants.

La fréquence d’opportunité de dialogue affectée à cette catégorie est 4 (Figure 4.10). Puisque

le groupe des apprenants qui performe l’activité « participate in a war room session » change

chaque semaine, cette catégorie doit être offerte 4 fois par semaine pour atteindre l’objectif de

l’enseignant. D’un autre coté, la fréquence de participation affectée à cette catégorie est 2, cela

veut dire qu’un apprenant doit participer au moins deux fois durant l’interaction pour atteindre

l’objectif de l’enseignant.

Contrairement à la première catégorie d’apprenants, la deuxième catégorie est d’un haut degré

d’autonomie. Dans ce cas, l’enseignant permet plus de liberté et de choix dans le parcours



d’apprentissage pour cette catégorie. Pour cela, la structure d’unité qui est associée à cette catégorie

est également de haut degré. Une structure de haut degré de flexibilité est représentée pratiquement

par la définition flexible des éléments de la structure de l’unité. Contrairement à celle associée à la

première catégorie d’apprenants, cette structure contient plus de choix dans les activités

d’apprentissage. Elle contient également plusieurs objectifs spécifiques. Sur la Figure 4.9, l’enseignant

offre le choix entre deux activités à la place de l’activité « participate in a war room session ». Puisque

les apprenants de la deuxième catégorie ne participent pas dans la session «war room», le choix

d’activité est entre « attend war room session as observer » et « view recorded war room session ».

Dans ce cas, la structure comporte les éléments suivant :

L’Objectif Général: défini comme « apply the law of medical malpractice».

Les Stratégies d’Enseignement : l’enseignant choisi pour cette structure deux

stratégies d’enseignement : les conférences et l’enseignement basé problème.

Les Objectifs Spécifiques : l’enseignant choisi de diviser l’objectif général en quatre

(04) objectifs spécifiques nommés : « identifying key issues », « analyse littérature

work », « develop trial plan and strategies »,et « analyse and criticise cases under

study ».

Les Activités d’Apprentissage, de Support et d’Evaluation : Les activités nécessaires

pour atteindre les objectifs spécifiques dans cette structure sont définies comme suit :

« read literature work », « identify problem », « interact with coach », « attend war room

session as observer », « view recorded war room session », « answer questions ».

Chaque activité d’apprentissage, de support ou d’évaluation est associée à une ou plusieurs

catégories de dialogue.

La Figure 4.10 illustre l’affectation de l’activité : « attend war room session as observer » à une

catégorie de dialogue qui a un faible degré de dialogue :

- Learner To Interface Dialogue : représente l’interaction de l’apprenant avec l’interface de

l’outil Breeze Live, utilisé non pas pour participer, mais pour observer la discussion.

Sur la Figure 4.4, la deuxième activité « view recorded war room session » a été affectée à deux

catégories de dialogue qui ont un faible degré de dialogue :

- Learner To Interface Dialogue : représente l’interaction de l’apprenant avec l’interface de

l’outil Breeze Live, utilisé pour consulter les discussions enregistrées durant la session war

room.

- Learner To Ressource Dialogue : représente l’interaction de l’apprenant avec le matériel

didactique qui pourrait être consulté par l’apprenant durant cette activité.



La Figure 4.10 illustre l’utilisation de l’outil SDLD-Editor pour spécifier les degrés d’autonomie, de

flexibilité de structure, de dialogue et la fréquence d’opportunité de dialogue, pour la première catégorie

d’apprenants.

Figure 4.10 : Contrôle des degrés d’autonomie, de structure, de dialogue et la fréquence d’opportunité de dialogue.

4.3.2. Génération de scénarios textuels formels avec SDLD-Editor

Le deuxième type d’instance de scénario que peut générer l’éditeur est sous forme XML, ce qui lui

permet d’être exécuté sur des systèmes de gestion d’apprentissage. Le scénario généré est conforme

au modèle SDLD mais peut être transformé vers d’autres langages ou standards comme IMS-LD pour

permettre l’interopérabilité entre les différents systèmes d’apprentissage. La Figure 4.11 montre un

exemple d’un scénario conforme à SDLD sous forme XMI généré à l’aide de SDLD-Editor.



Figure 4.11 : Un scénario pédagogique conforme à SDLD sérialisé avec XMI.

4.4. Conclusion

SDLD-Editor est un environnement de conception basé sur le modèle SDLD. Il a fait l’objet de

plusieurs versions successives, visant à mettre en œuvre des solutions différentes en termes d’interface

graphique et de partage de ressources, au sein de communautés d’enseignants.

SDLD-Editor a fait l’objet d’expérimentations auprès de praticiens de l’enseignement supérieur. Ces

expérimentations visaient essentiellement à valider la représentation visuelle du scénario que nous

proposons, et à enrichir le système avec des gabarits, des patrons et des composants réutilisables, qui

puissent permettre de nouvelles pratiques de partage et de réutilisation des scénarios.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<SDLD:LearnerCenteredScenario xmi:version="2.0"

xmlns:xmi="http://www.omg.org/XMI"

xmlns:SDLD="http://www.example.com/StructureDialogieLearningDesign">

<learners LearnerCategoryName="assistant le cours"

degreeOfautonomy="High"/>

<learners LearnerCategoryName="non assitant lecours"

degreeOfautonomy="Moderate"/>

<structures StructureDescription="strcuture avec moins de choix

d'activitÃ©s ni de stratÃ©gie d'apprentissage" Concerns="//@learners.1">

<objectives/>

<strategies/>

<containSpecific SpecificObjectiveDescription=""/>

<containActivity Level="Collective"/>

</structures>

<structures DegreeOfFlexibility="Moderate"

StructureDescription="structure avec plus de choix aux apprenants"

Concerns="//@learners.0"/>

<dialogues DialogueCategoryIdentifier="1">

<resources ResourceName=": algorithm basics "/>

<environments EnvironmentName="Chat room"/>

</dialogues>

<dialogues DialogueCategoryIdentifier="2" DialogueTitle="">

<Parties PartyName="first level Learner "/>

<resources ResourceName="basics in algorithm"/>

<environments EnvironmentName="moodle forum"/>

</dialogues>

</SDLD:LearnerCenteredScenario>

Chapitre 5 : Expérimentation

du Modèle SDLD et

de SDLD-Editor

Chapitre 5 : Expérimentation de SDLD et SDLD-Editor


Chapitre 5 :

Expérimentation de SDLD

et SDLD-Editor

5.1. Introduction

Après la conception du modèle SDLD et le développement de son environnement SDLD-Editor,

nous avons expérimenté l’outil auprès d’une population de praticiens. Ce chapitre est consacré à la

présentation des résultats de cette expérimentation. Menée dans des conditions réelles d’utilisation,

l’objectif est de confronter, au modèle SDLD d’une part, et à l’environnement SDLD-Editor d’autre part,

des praticiens qui ont une expérience en conception pédagogique des unités d’apprentissage

déployées à distance ou en ligne. Il s’agit, principalement, de recueillir des données sur l’utilité et

l’utilisabilité du modèle et de l’environnement. L’expérimentation est consacrée à l’évaluation du modèle

SDLD, puis à celle de l’éditeur SDLD-Editor.

L’évaluation du modèle SDLD consiste en la création, sous forme textuelle, de scénarios

pédagogiques. Elle est réalisée auprès d’enseignants participants d’abord à une formation sur la

scénarisation pédagogique et l’utilisation de SDLD. Elle a pour objectif d’évaluer la réponse aux besoins

d’expressivité et de formalisation du scénario pédagogique ainsi qu’au besoin de contrôlabilité de la

qualité du scénario. Pour l’évaluation de l’éditeur, les enseignants ont été amenés à implémenter leurs

scénarios, déjà créés à l’aide de SDLD, dans l’environnement.

5.2. Contexte de l’expérimentation

L’objectif de cette première expérimentation est de confronter au modèle SDLD et à l’environnement

SDLD-Editor des praticiens issus de notre public cible identifié (enseignants appelés à concevoir un

apprentissage à distance et/ou en ligne). Les résultats escomptés sont particulièrement en termes

d’utilisabilité, d’expressivité, d’utilité, de flexibilité, de réutilisabilité, et de contrôlabilité de la qualité des

scénarios pédagogiques.



5.3. Objectifs de l’expérimentation

L’objectif de cette expérimentation vise à tester auprès de praticiens la facilité d’utilisation du

modèle SDLD et de son éditeur ainsi que l’intérêt de leur adoption pour faciliter le développement de la

conception d’apprentissage en ligne et à distance. Elle vise en particulier à tester les hypothèses

formulées au chapitre 1.

Nous rappelons les hypothèses formulées :

- (H1) : un formalisme graphique qui s’accorde avec le vocabulaire métier des praticiens est plus

propice à l’utilisation qu’un formalisme computationnel ou narratif ;

- (H2) : l’intégration des déterminants de la qualité de scénario lors de sa création facilite la

contrôlabilité de sa qualité ;

- (H3) : l’intégration de la modélisation d’apprenants dans la modélisation de la situation

d’apprentissage permet de fournir une description adaptable aux besoins des apprenants et

aux objectifs de l’enseignant.

- (H4) :l’utilisation et la réutilisation de Structures et Dialogues comme des outils de conception

permettent aux praticiens d’élaborer plus efficacement un scénario.

5.4. Méthodologie de l’expérimentation

Cette expérimentation a été menée en Octobre 2015 à l’Ecole Nationale Supérieure d’Informatique

(ESI) située à Oued-Smar à Alger durant une semaine. Six (06) enseignants en informatique et une (01)

enseignante en électronique ont participé à l’expérimentation. Les participants ont comme

caractéristique commune d’avoir une expérience dans la conception de cours à distance et/ou en ligne.

Parmi les participants, deux (02) ne possèdent aucune compétence sur le concept d’EML, et les autres

sont plus familiarisés avec le langage IMS-LD. De plus, aucun des participants n’a déjà utilisé des

langages de modélisation pédagogique dans leurs pratiques.

L’expérimentation a été menée sur trois (03) phases :

- 1ère Phase : Phase d’introduction

Cette phase s’est déroulée en deux sessions de deux (02) heures durant le premier jour de

l’expérimentation. Elle a consisté en la présentation du modèle SDLD, présentation de l’éditeur

SDLD-Editor qui supporte l'utilisation du modèle ainsi que l’explication de la méthode de son

utilisation. L’explication est enrichie par une illustration d’utilisation à travers un exemple de

scénarisation. Cette phase représente ainsi la première étape pour révéler les objectifs et la



méthodologie de l’expérimentation. Parallèlement, elle est destinée à répondre à toutes les

questions des participants concernant leurs rôles dans l’expérimentation.

- 2ème Phase : Phase de scénarisation

Cette phase s’est effectuée en trois (03) jours, durant lesquels les enseignants ont été amenés

à modéliser leurs cours (chacun selon sa discipline et la matière qu’il enseigne) en utilisant le

modèle SDLD. D’un côté, les participants étaient appelés à remplir un format textuel de

scenario (sous forme de tableau) qui leur a été fourni (Annexe A). D’un autre côté, ils ont été

appelés à créer des scénarios graphiques en utilisant SDLD-Editor (qui supporte le modèle

SDLD).

- 3ème Phase : Phase de recueil des résultats

Cette phase s’est déroulée sur une (01) journée, en répondant à un questionnaire en ligne de

14 questions sur l’expérience de modélisation pédagogique avec SDLD (Annexe B). Deux (02)

types de question : des questions à choix unique (Oui, Non, ou NSP) et des questions sur une

échelle allant de 1 à10. Pour ce dernier type, un classement entre 1 et 4 a été considéré

comme un «Non», entre 4 et 6 «NSP», et «Oui» dans les autres cas. Un champ commentaire a

été alloué à chaque question pour recevoir plus d'explications. Un champ a également été

ajouté à la fin du questionnaire, où les participants pouvaient ajouter des commentaires, d es

observations ou encore des suggestions.

5.5. Résultats

Les résultats de l’expérimentation ont été groupés en cinq (05) catégories, selon les critères de

l’évaluation du modèle et de l’éditeur :

1- Utilisabilité : Pour mesurer la facilité d’utilisation de SDLD et de SDLD-Editor, trois (03) questions

d’ordre général ont été posées.

- Pour la première et la troisième question, les participants sont invités à noter la difficulté de

scénarisation avec SDLD et SDLD-Editor, sur une échelle allant de 1 (Facile) à 10 (Difficile).

- La deuxième question concerne l’efficacité d’utilisation de la théorie de la distance

transactionnelle TDT lors de la scénarisation et est à choix unique avec une possibilité

d’apporter un commentaire (Annexe B). Nous avons fait le choix de présenter les réponses en

les regroupant par questions, et non en les présentant selon le formalisme auquel étaient

exposés les participants (Tableau 5.1).



Question /Réponse Oui Non NSP

Difficulté d’utilisation de SDLD 3 3 1

Est-ce que vous pensez que l’utilisation de la théorie (degré d’autonomie, de flexibilité et de dialogue) est appropriée pour concevoir vos cours ?

5 2

Difficulté d’utilisation de SDLD-Editor 3 1 3

Tableau 5.1 : Résultats de l’évaluation de l’utilisabilité de SDLD et de SDLD-Editor.

En ce qui concerne l’utilisation du modèle SDLD, seul un (01) enseignant l’a estimé comme Moyen,

les autres participants ont eu des réponses opposées. Trois (03) ont trouvé que le modèle était Difficile

à utiliser, et les trois (03) autres l'ont trouvé plutôt Facile à utiliser.

Les résultats sur l’efficacité de l’utilisation de la théorie de la distance transactionnelle (TDT) dans la

scénarisation des cours à distance étaient positifs, où cinq (05) sur les sept (07) participants ont

convenu qu’elle est Efficace. Les autres n'ont pas donné d’explication à leurs réponses négatives.

Par rapport à l’utilisation de SDLD-Editor, trois (03) participants l’ont jugé Difficile, trois (03) plutôt

Moyen, et un (01) comme Facile.

Sur la base de ces résultats, nous constatons que la majorité des participants considèrent l'approche

SDLD utilisable pour modéliser leurs cours en ligne.

2- Expressivité : Pour évaluer l’expressivité de SDLD par rapport aux EMLs existants et pour savoir si

les concepts de SDLD sont compréhensibles par les praticiens, nous avons demandé aux

participants de répondre à deux (02) questions (Tableau 5.2).

- La première question concerne quatre (04) concepts comparés à un concept dans IMS-LD ;

- La deuxième, concernant l’expressivité du modèle SDLD, est plus générale.

Questions / Réponses Oui Non Est-ce que vous pensez que l'utilisation des quatre concepts (teacher-to-learner dialogue, learner-to-learner dialogue, learner-to-resource dialogue, learner-to-interface dialogue) est plus expressive que l’utilisation d’un seul concept qui permet de représenter les quatre types d’interaction ?

6 1

Identifiez-vous des problèmes avec les concepts du modèle SDLD ? 4 3

Tableau 5.2 : Résultats de l'évaluation de l’expressivité de SDLD



Pour l'expression des concepts des types d'interactions, seul un (01) participant pense qu'ils ne

sont pas Efficaces, les six (06) autres participants ont déclaré que les quatre (04) nouveaux concepts

leur ont permis de mieux réfléchir sur l'utilité de chaque type d'interaction par rapport aux activités

d'apprentissage proposées.

Les réponses concernant la compréhension générale des concepts de SDLD ont montré que quatre

(04) des participants ont eu des problèmes de compréhension qui sont plutôt relatifs à la manipulation

des concepts dans l'outil de création (SDLD-Editor) et non pas aux concepts..

3- Utilité : Une série de quatre (04) questions a été posée aux participants pour évaluer l’utilité du modèle

SDLD, particulièrement pour savoir s’il répond, selon les enseignants, aux besoins des apprenants et

aux objectifs d’enseignement. Le tableau 5.3 présente les résultats obtenus pour les trois (03) questions

à choix unique. La quatrième question demande l'avis des participants sur l'aspect le plus utile dans

l’utilisation de SDLD. Les réponses à cette question sont directement discutées avec le reste des

réponses.

Question /Réponse Oui Non NSP Pensez-vous que l'utilisation de SDLD dans un contexte à distance et/ou en ligne est utile ?

3 3 1

Est-ce que SDLD permet à l'enseignant de répondre aux besoins des Apprenants ?

5 2 /

Est-ce que SDLD répond aux objectifs des enseignants lors de la scénarisation ?

6 1 /

Tableau 5.3.Résultats relatifs à l'évaluation de l'utilité de SDLD

Par rapport à l'utilité de l'approche de modélisation avec SDLD, un enseignant l’a jugé Moyenne, les

autres participants avaient des estimations différentes. Trois (03) d'entre eux ont trouvé que l'approche

était utile contrairement aux trois (03) autres participants. Pour obtenir plus de détails, une autre

question a été suggérée aux participants portant sur l’aspect le plus utile dans SDLD. A cette question,

les participants ont évoqué l'outil de modélisation graphique, les paramètres de la théorie TDT (le degré

de dialogue, le degré d'autonomie, et le degré de flexibilité), les quatre types d'interaction qui les ont

aidés à choisir les types d'activités à offrir ainsi que le fait que SDLD leur a permis de définir clairement

leurs objectifs pédagogiques. Nous avons également demandé aux enseignants si SDLD leur permet



de prendre en compte les besoins des apprenants lors de la scénarisation. Cinq (05) participants ont eu

des réponses affirmatives, seulement deux (02) ont donné des réponses négatives. L'un d'entre eux

pensait que tester le scénario résultant était nécessaire, tandis que l'autre a suggéré d'ajouter des

indicateurs concernant le degré de flexibilité, le degré de dialogue et le degré d'autonomie afin de juger

cet aspect.

Dans le même contexte, les participants devaient répondre à une question plus générale : est ce

que SDLD répond aux objectifs de l'enseignant lors de la planification du cours?’. L’ensemble des

participants ont donné une réponse affirmative (7/7) parce que, selon eux, SDLD les a guidés dans la

définition des activités en fonction des objectifs d'apprentissage prévus et selon la LDQ désirée.

Cependant, ils pensent que les utilisateurs potentiels de SDLD doivent d’abord maîtriser la théorie TDT

pour profiter pleinement des possibilités qu’offre cette théorie.

Ainsi, sur la base des réponses à ces quatre (04) questions, nous pouvons affirmer que la majorité

des participants ont trouvé SDLD Utile pour modéliser des unités d'apprentissage à distance et/ou en

ligne.

4- Flexibilité et réutilisabilité : Les participants ont été interrogés sur la facilité de modification des

scénarios créés avec SDLD (Tableau 5.4). Trois (03) sur les sept (07) ont donné des réponses

négatives, dû, selon eux, à la terminologie qui ne leur est pas familière et à la courte durée d'utilisation.

Questions / Réponses Oui Non NSP

Pensez-vous que le scénario exprimé avec SDLD est facilement modifiable ?

4 3 /

Pensez-vous que le scénario exprimé avec SDLD est facilement réutilisable ?

3 3 1

Tableau 5.4 : Résultats relatifs à l'évaluation de la flexibilité et la réutilisabilité de SDLD.

Une autre question a été proposée aux participants qui porte sur la facilité de réutilisation des

scénarios pédagogiques crées avec SDLD. Les réponses des participants ont été variées. Un (01)

participant n’avait Pas d'Avis sur ce point, trois (03) ont donné des réponses Affirmatives et les autres

participants ont donné des réponses Négatives.



À travers les commentaires, ce résultat est expliqué par le peu de temps consacré à

l’expérimentation : en effet, les participants ne disposaient pas suffisamment de temps pour réutiliser

dans des contextes différents les scénarios pédagogiques qui ont été créés par les enseignants.

5- Contrôlabilité : Pour évaluer la contribution de SDLD pour contrôler la qualité des scénarios

pédagogiques deux (02) questions ont été proposées (Tableau 5.5).

Questions / Réponses Oui Non NSP

Pensez-vous que SDLD permet une contrôlabilité de la qualité de vos scénarios ?

4 3 /

Est-ce qu’il vous serait approprié que l’éditeur de scénario vous permet de mesurer et d’afficher une mesure de qualité en correspondance avec les degré d’autonomie, de flexibilité et de dialogue que vous spécifiez ?

5 / 2

Tableau 5.5 : Résultats relatif à l’évaluation de la contrôlabilité de la qualité des scénarios pédagogiques dans SDLD.

Selon les réponses, quatre (04) sur sept (07) participants ont indiqué que la spécification des degrés

d'autonomie, de dialogue et de flexibilité leur a permis d'être plus conscients de la qualité des scénarios

dans chaque étape du processus de création des scénarios pédagogiques. Les trois (03) autres

participants ne sont pas complètement en désaccord sur la contrôlabilité de SDLD, mais avaient

souhaité disposer d'indicateurs numériques mesurables pour les déterminants de la qualité. En outre, ils

ont préféré avoir des indicateurs d'erreur afin de comparer ce qui était attendu avec ce qu'ils ont réalisé

dans leurs scénarios. Pour la deuxième question, sur l'amélioration de SDLD-Editor en fournissant un

système de mesure de qualité, qui mesure et affiche un indicateur de LDQ lors de la modélisation des

unités d'apprentissage, les résultats obtenus correspondent aux commentaires qui ont été recueillies

dans la précédente question. On relève qu’aucun participant n’a nié l'utilité d’un tel add-on dans l'outil

de création des scénarios (SDLD-Editor).

Enfin, les participants ont été invités à soumettre des commentaires, des observations et des

suggestions, et la plupart des commentaires recueillis ont concerné essentiellement SDLD-Editor. En

effet, Ils ont suggéré des 'améliorations pour être plus intuitif, ergonomique et facile à utiliser, sachant

qu’il est dédié à des enseignants sans connaissances techniques au préalable. Ils ont également

suggéré la proposition d’une méthode de conception d’un logiciel qui masque et facilite la complexité de

la théorie TDT de sorte que l'enseignant-concepteur n’aura pas à maîtriser la TDT pour pouvoir utiliser



SDLD.

5.6. Discussion et Interprétation

En comparaison avec les EMLs existants, à travers l’utilisation de SDLD pour modéliser des unités

d’apprentissage, nous pouvons résumer les résultats que nous avons obtenus comme suit:

La modélisation des unités d’apprentissage avec les EMLs de création existants prouvent une

rigidité à créer une variété de structures pour la même unité. La modélisation de l’unité IBL

(Chapitre 4), par exemple, impliquerait que l’enseignant-concepteur doit créer deux différents

scénarios pour exprimer les deux structures de la même unité. La modélisation ainsi faite parait

appropriée mais manque d’optimalité, et aussi, le fait qu’il n’est pas possible de définir la

relation entre les deux scénarios ni de lier le scénario à son contexte d’utilisation. Ce problème

se complique davantage dans le cas où plusieurs structures sont définies pour la même unité.

Par contre, SDLD offre une meilleure flexibilité dans la définition des structures pour la même

unité d’apprentissage et en plus, il permet également de lier chaque structure à son contexte

(learner category).

Il est possible de modéliser l’unité IBL avec les EMLs de création existants. Cela exige de

l’enseignant-concepteur la création de deux scénarios différents pour exprimer les deux

structures de la même unité. La modélisation ainsi faite parait appropriée mais pose un

problème de manque d’optimalité, notamment le fait qu’il n’est pas possible de définir la relation

entre les deux scénarios ni de lier le scénario à son contexte d’utilisation. Ce problème se

complique davantage dans le cas où plusieurs structures sont définies pour la même unité.

Ainsi, les EMLs de création existants montrent une rigidité à créer une variété de structures

pour la même unité. Par contre, SDLD offre une flexibilité dans la définition des structures pour

la même unité d’apprentissage, et en plus, il permet également de lier chaque structure à son

contexte (learner category).

Dans les EMLs existants (formels et semi formels), il n’est pas possible de distinguer les

différents types d’interaction prévues dans l’unité d’apprentissage. Par exemple, dans IMS-LD,

les interactions dans l’unité IBL pourraient être modélisées en utilisant le concept de role-part.

Dans chaque role-part, l’enseignant-concepteur affecte une activité à un rôle. Donc l’activité

« participate in a war room session », par exemple, serait affectée au rôle Enseignant et au rôle

Apprenant pour désigner deux role-part qui appartiennent à un même act. L’analyse de la

convivialité du concept role-part a confirmé la difficulté pour les enseignants-concepteurs



d’affecter la même activité aux différents rôles. En plus, les praticiens n’arrivent pas à

comprendre la nécessité de combiner un rôle et une activité dans un autre concept « role-part »

[67]. Cela est dû à l’utilisation des métaphores et des concepts qui sont loin des pratiques des

enseignants pour modéliser la facette interactionnelle de l’unité d’apprentissage. Ce point n’a

pu être remédié même dans les EMLs semi formels. Dans SDLD, l’utilisation des catégories de

dialogue permet à l’utilisateur d’affecter chaque activité à un ou plusieurs types d’interaction.

L’intégration de chaque type se fait selon ce que l’Enseignant-Concepteur estime comme

important et pertinent pour l’accomplissement de l’activité, cela correspond aux usages réels

des praticiens lors de création de cours à distance et/ou en ligne et qui n’a pas été considérée

auparavant dans les EMLs existants. Ainsi, dans SDLD, l’intégration des quatre (04) types de

dialogue diminuerait la confusion lors de la modélisation des interactions et renforcerait, à la

fois l'expressivité et la convivialité des EMLs.

Dans SDLD, la création, la modification ou la réutilisation des scénarios est centrée sur le

concept learner category et les déterminants de la qualité du scénario (degré d’autonomie,

degré de flexibilité, degré de dialogue).L’intégration de ces concepts permet d’étendre

l’expressivité des EMLs existants et de guider l’Enseignant-Concepteur vers l’amélioration de la

contrôlabilité de la qualité du scénario par l’enseignant.

Le contrôle de la qualité du scénario dans SDLD permet d’inclure la mesure et le contrôle de la

distance transactionnelle, en se référant à la théorie de distance transactionnelle. Cela peut

être illustré sur l’exemple de l’unité IBL (Section 4.3), oû à la deuxième catégorie d’apprenants

a été attribuée un haut degré d’autonomie et a été affectée à une structure à haut degré de

flexibilité, dont les activités d’apprentissage ont été associées à des catégories de dialogue de

faible degré. Dans ce cas, selon la TDT, le degré de distance transactionnelle est haut, ce qui

affecte négativement la LDQ et par la suite, la qualité d’apprentissage. Dans SDLD,

l’enseignant pourrait contrôler la LDQ vers son amélioration, soit en maximisant le degré de

dialogue, soit en minimisant le degré de flexibilité de la structure. Le changement de degré de

dialogue ou de flexibilité de structure oriente les changements nécessaires dans la modélisation

de l’unité d’apprentissage. D’un autre côté, l’exemple de l’unité IBL montre que dialogue,

structure et learner comme outils de design et de contrôle, permettent de contrôler la

modélisation. Ce contrôle se fait selon les besoins des apprenants et les objectifs des

enseignants.



Comme résultat, SDLD supporte le contrôle de la qualité du scénario selon deux points de vue :

1- Le contrôle de la modélisation de l’unité d’apprentissage pour répondre aux besoins des

apprenants et des objectifs des enseignants ;

2- et le contrôle de la distance transactionnelle dans chaque scénario.

Dans le deuxième cas, l’Enseignant-Concepteur doit avoir connaissance de la TDT afin de

l’utiliser comme un outil de mesure vers l’amélioration de la qualité du scénario. Ainsi, SDLD

pourrait être considéré comme une première tentative d’opérationnalisation de la TDT, souvent

considérée comme philosophique, qui a besoin d’avoir une forme plus opérationnelle et d’avoir

des applications plus formelles.

Conclusion

Et

Perspectives

Conclusion et Perspectives


Conclusion

Cette thèse s’inscrit dans le cadre des recherches pluridisciplinaires sur les EIAH, et plus

particulièrement la communauté de l’ingénierie des EIAH. Cette recherche s’est intéressée à plusieurs

domaines. Nous nous sommes intéressés principalement à l’élaboration d’un méta-modèle semi-formel

permettant la conception et la réutilisation de scénarios pédagogiques dont la qualité est contrôlable.

Nous avons réalisé une expérimentation (questionnaires) afin de vérifier nos propositions sur

l’activité de scénarisation pédagogique auprès d’enseignants ayants une expérience dans la conception

et le déploiement de situations d’apprentissage à distance et en ligne.

La méthodologie de recherche adoptée dans ce travail intègre une démarche de modélisation et

une démarche centrée-utilisateur.

Un autre volet de ce travail concerne la communauté de recherche : celle intervenant dans le

champ de l’ingénierie des systèmes d’information. De façon plus précise, notre contribution s’est

attachée à transposer des méthodes et des techniques issues du domaine de l’ingénierie pédagogique

et du domaine de l’enseignement à distance, en portant un intérêt particulier à l’intégration des

déterminants de la qualité des scénarios pédagogiques dans un environnement logiciel.

Notre proposition est à visée « opérationnelle » au sens où elle comporte un langage semi-formel

de description de scénarios pédagogiques, un processus métier de conception de scénario et un

éditeur de scénarios pour les mettre en œuvre.

Le langage semi-formel SDLD, cœur de notre proposition, représente un modèle « métier », basé

sur l’utilisation des outils de conception comme des outils de contrôle de la qualité des scénarios. Son

objectif est d’assister les enseignants et les concepteurs pédagogiques appelés à développer des cours

et des formations à distance et en ligne, dans la conception et l’exploitation de scénarios pédagogiques

ainsi que de favoriser les pratiques de partage, de réutilisation et de contrôle de la qualité. Nous avons

adopté une démarche d’implication des utilisateurs visés (les enseignants-concepteurs) dans les

différentes phases du projet : analyse des besoins, repérage des concepts-clés, spécification et

expérimentation des outils. Nous espérons ainsi à terme mettre en place un environnement adapté aux

pratiques professionnelles de notre public cible.

Les expérimentations menées ont montré les bénéfices du modèle SDLD :

1- Pour améliorer la qualité des scénarios créés ;

2- Pour exprimer l’importance de l’explicitation des types d’interaction prévue dans un



processus d’apprentissage par les auteurs,

3- Pour mieux comprendre et adapter les scénarios créés par d’autres enseignants.

4- et pour simplifier le processus de conception en réduisant la distance entre les besoins des

utilisateurs et le système implémenté.

Enfin, l’environnement informatique SDLD-Editor que nous avons proposé, consiste en un éditeur

de scénarios pédagogiques qui repose sur le modèle SDLD. Il couvre le processus de conception de

scénarios pédagogiques, depuis l’expression du problème par l’enseignant-concepteur, jusqu’à

l’expression de la solution, dans un langage métier pouvant être ensuite traduit vers les langages de

modélisation pédagogique tels que IMS-LD.

Notre modèle se singularise par l’intégration des déterminants de la qualité des scénarios et par

l’utilisation des outils de conception comme des outils de contrôle de la qualité. Les outils de conception

exprimés comme des niveaux (structure, dialogues, apprenant) permettent de définir des composants et

des patrons aux différents niveaux qu’il propose. Ces caractéristiques ont été définies dans l’objectif

d’obtenir des scénarios plus aisément contrôlables, partageables, réutilisables et adaptables.

Les apports de cette thèse sur différents plans (modèles théoriques, spécifications et réalisations

informatiques, expérimentations menées) apportent des contributions, non seulement à la discipline

informatique, mais aussi à d’autres disciplines comme les sciences de l’éducation.



Perspectives

Plusieurs perspectives s’ouvrent en prolongement de notre travail. Une première série de

perspectives est liée à l’environnement SDLD-Editor. Il s’agit tout d’abord d’enrichir l’outil avec des

gabarits, des exemples, une démonstration et une aide en ligne. L’utilisation d’ontologies pour définir

les listes de vocabulaires métiers du logiciel décrivant le contexte de connaissances, les objectifs

généraux, les stratégies et le contexte interactionnel, permettrait une meilleure interopérabilité et

réutilisabilité.

L’étude du couplage de SDLD et SDLD-Editor avec des banques de scénarios permettrait d’évaluer

l’impact de la structuration du scénario avec SDLD sur les aspects partage et réutilisation de scénarios.

Enfin la poursuite de l’expérimentation de SDLD-Editor dans des situations de classe variées

(présentiel, à distance, mixte), avec des enseignants, permettrait d’évaluer les aspects conception,

partage et réutilisation de scénarios.

Une deuxième série de perspectives concerne l’assistance à la conception de scénarios et leur

opérationnalisation. Il s’agit de développer des mécanismes de suggestions de patrons

pédagogiques, permettant d’assister l’enseignant dans la conception, en lui proposant les patrons

répondant à ses préoccupations. Egalement, rendre les scénarios opérationalisables, par exemple sur

une plate-forme de formation en ligne.

Une troisième direction est de s’interroger sur la portée du méta-modèle SDLD et sur l’application

de SDLD à plusieurs niveaux de conception dans le contexte de systèmes pour l’apprentissage

(scénarios d’orchestration, scénarios d’activité, scénarios de suivi).

Enfin, la dernière perspective, également assez importante, est d’explorer le développement d’un

système métrique de qualité en se basant sur SDLD et intégré dans SDLD-Editor pour permettre aux

enseignants de vérifier la qualité des scénarios générés.

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http://www.eclipse.org/modeling/emf/

http://www.devx.com/enterprise/Article/30550

http://www-jime.open.ac.uk/collections/special/reflections-on-the-larnaca-declaration-on-learning-design/

http://www-jime.open.ac.uk/collections/special/reflections-on-the-larnaca-declaration-on-learning-design/

http://www.imsglobal.org/learningdesign/

Annexes Annexe A : Scénario pédagogique sous

forme textuelle

Annexe B : Questionnaire sur l’utilisation d’un

modèle de scénario pédagogique SDLD

Annexe C : Sérialisation XML du méta-modèle

SDLD


Annexe A

Annexe A : La forme textuelle de scénario pédagogique conforme à

SDLD (sous forme de tableau) à remplir par les participants de

l’expérimentation

Title

Learner-category degree of autonomy :

degree of autonomy :




Structure Concerns : Degree of flexibility :

General objective :

Instructional strategy :

Specific objective :

Activity :

Annexe A : La forme textuelle de scénario pédagogique conforme à SDLD (sous forme de tableau) à remplir par les participants


Structure Concerns : Degree of flexibility :

General objective :

Degree of flexibility :

Instructionalstrategy :

Specific objective :

Activity :

Annexe A : La forme textuelle de scénario pédagogique conforme à SDLD (sous forme de tableau) à remplir par les participants


Activity:

Dialogue-category

Degree of dialogue : Degree of dialogue : Degree of dialogue : Degree of dialogue :

Activity:

Dialogue-category


Activity:

Dialogue-category


Annexe B : Questionnaire sur l’utilisation d’un modèle de scénario SDLD et d'un éditeur de scénario SDLD-Editor


Annexe B

Annexe B : Questionnaire mis en ligne sur l’utilisation d’un

modèle de scénario pédagogique SDLD et d'un éditeur de scénario

SDLD-Editor

* Required 1. Est-ce que vous avez des expériences précédentes avec des modèles de scénario pédagogique ou des outils de scénarisation pédagogique ? *

Mark only one oval.

Oui

Non` Si oui lesquels ? 2. Sur une échelle de 1-10, avec 10 comme difficile, veuillez indiquer le degré de difficulté du modèle de scénario pédagogique SDLD : *

Mark only one oval.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3. Sur une échelle de 1-10, avec 10 comme utile, veuillez indiquer le degré d’utilité du modèle de scénario pédagogique SDLD dans un contexte à distance et en ligne: *

Mark only one oval.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Annexe B : Questionnaire sur l’utilisation d’un modèle de scénario pédagogique SDLD et d'un éditeur de scénario SDLD-Editor

102

4. Qu'avez-vous trouvé le plus utile à propos de l’utilisation du modèle de scénario pédagogique SDLD ? *

5. Pensez-vous que le scénario exprimé avec SDLD est facilement modifiable ? *

Mark only one oval.

Oui

Non` Commentaire : 6. Pensez-vous que le scénario exprimé avec SDLD est facilement réutilisable ? *

Mark only one oval.

Oui

Non`

Commentaire :

7. Pensez-vous que SDLD permet à l’enseignant de répondre aux besoins des apprenants ? *

Mark only one oval.

Oui

Non`


103

Commentaire : 8. Pensez-vous que SDLD permet de répondre aux objectifs de l’enseignant lors de la planification du cours ? *

Mark only one oval.

Oui

Non` Commentaire :

9. Est-ce que vous pensez que l'utilisation des quatre concepts (teacher-to-learner dialogue, learner-

to-learner dialogue, learner-to-resource dialogue, learner-to-interface dialogue) est plus expressive

que l’utilisation d’un seul concept qui permet de représenter les quatre types d’interaction ? *

Mark only one oval.

Oui

Non` Commentaire : 10. Est-ce que vous pensez que l’utilisation de la théorie (degré d’autonomie, de flexibilité et de dialogue) est appropriée pour concevoir vos cours ? *

Mark only one oval.

Oui

Non`


104

Commentaire : 11. Identifiez-vous des problèmes avec les concepts du modéle de scénario pédagogique SDLD ? *

Mark only one oval.

Oui

Non` Si oui lesquels ? 12. Pensez-vous que SDLD permet une contrôlabilité de la qualité de vos scénarios ? *

Mark only one oval.

Oui

Non` Si oui comment ? Sinon, selon vous qu’est ce qui manque au modèle de scénario pédagogique SDLD pour contrôler la qualité ?


105

13. Sur une échelle de 1-10, avec 10 comme difficile, veuillez indiquer le degré de difficulté d’utilisation de l’éditeur SDLDEditor ? *

Mark only one oval.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14. Est-ce qu’il vous serait approprié que l’éditeur de scénario vous permet de mesurer et d’afficher

une mesure de qualité en correspondance avec les degré d’autonomie, de flexibilité et de dialogue que vous spécifiez ? *

Mark only one oval.

Oui

Non`

Je ne sais pas Commentaires, observations, suggestions :

Annexe C : La Sérialisation XML Metadata Interchange (XMI) du méta-modèle SDLD basé sur Ecore


Annexe C

Sérialisation XML Metadata Interchange (XMI) du méta-modèle

SDLD basé sur Ecore

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> - <ecore:EPackage xmi:version="2.0" xmlns:xmi="http://www.omg.org/XMI"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ecore="http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore" name="SDLD" nsURI="http://www.example.com/StructureDialogieLearningDesign" nsPrefix="SDLD">

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="LearnerCenteredScenario"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="Title" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="learners" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//LearnerCategory" containment="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="structures" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//Structure" containment="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="dialogues" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//DialogueCategory" containment="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="relations" upperBound="-1" eType="#//Relationship"

containment="true" /> </eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="Relationship"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="Label" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="Type" eType="#//RelationshipType" />

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="source" eType="#//LearnerCategory" />

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="target" eType="#//LearnerCategory" />

</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EEnum" name="RelationshipType"> <eLiterals name="NEXT" />

<eLiterals name="INCLUDES" value="1" />

<eLiterals name="EXTENDS" value="2" />

</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="LearnerCategory"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerCategoryIdentifier" lowerBound="1"

eType="ecore:EDataType http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerCategoryName" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerCategoryDescription" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="degreeOfautonomy" eType="#//AutonomyLevel" />

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerCharacteristics" upperBound="-1"

eType="ecore:EDataType http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerNeeds" upperBound="-1" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="affectedTo" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//Structure" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="otherCategories" upperBound="-1"

eType="#//LearnerCategory" /> </eClassifiers>



- <eClassifiers xsi:type="ecore:EEnum" name="AutonomyLevel"> <eLiterals name="Low" literal="" />

<eLiterals name="Moderate" value="1" />

<eLiterals name="High" value="2" />

</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="Structure"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="StructureName" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="StructureIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="DegreeOfFlexibility" eType="#//StructureExtent" />

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="StructureDescription" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="Concerns" lowerBound="1" eType="#//LearnerCategory" />

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="objectives" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//GenaralObjective" containment="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="strategies" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//InstructionalStrategy" containment="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="containSpecific" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//SpecificObjective" containment="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="containActivity" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//Activity" containment="true" /> </eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="GenaralObjective"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="GenaralObjectiveIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="GenaralObjectiveName" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="GenaralObjectiveDescription" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="GenaralObjectiveRequiredAchievmentTime"

eType="ecore:EDataType http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="specifics" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//SpecificObjective" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="achievedAccordingTo" upperBound="-1"

eType="#//InstructionalStrategy" /> </eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="InstructionalStrategy"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="InstructionalStrategyIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="InstructionalStrategyName" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="InstructionalStrategyType"

eType="#//InstructionalStrategyType" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="InstructionalStrategyDescription" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> </eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="SpecificObjective"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="SpecificObjectiveIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="achievedBy" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//Activity" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="SpecificObjectiveRequiredAchievmentTime"

eType="ecore:EDataType http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" />



<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="SpecificObjectiveDescription" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="SpecificObjectiveName" eType="ecore:EDataType


- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="Activity"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="associatedTo" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//DialogueCategory" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="ActivityName" eType="ecore:EDataType http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="ActivityIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="ActivityDescription" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="Level" eType="#//ActivityLevel" />

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="Type" eType="#//ActivityType" />

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="Category" eType="#//ActivityCategory" />

</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EEnum" name="StructureExtent"> <eLiterals name="Low" />



</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EEnum" name="InstructionalStrategyType"> <eLiterals name="TeachingStrategy" />

<eLiterals name="SupportStrategy" value="1" />

<eLiterals name="EvaluationStrategy" value="2" />

</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EEnum" name="ActivityLevel"> <eLiterals name="Individual" /> <eLiterals name="Collective" value="1" />

</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EEnum" name="ActivityType"> <eLiterals name="Asynchronous" />

<eLiterals name="Synchronous" value="1" />

</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EEnum" name="ActivityCategory"> <eLiterals name="TeachingActivity" />

<eLiterals name="SupportActivity" value="1" />

<eLiterals name="AssessmentActivity" value="2" />

</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="DialogueCategory"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="DialogueCategoryIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="DialogueTitle" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="DegreeOfDialogue" eType="#//DialogueExtent" />

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="outcomes" upperBound="-1" eType="#//Outcome"

containment="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="Parties" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//Party" containment="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="resources" lowerBound="1" upperBound="-1"

eType="#//Resource" containment="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="activities" lowerBound="1" eType="#//Activity" />



<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EReference" name="environments" upperBound="-1" eType="#//Environment"

containment="true" /> </eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="Outcome"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="OutcomeIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="OutcomeDescription" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="OutcomeName" eType="ecore:EDataType


- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="Party"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="PartyIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="Type" eType="#//PartyType" />

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="PartyName" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="PartiesNumber" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" /> </eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="Environment"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="EnvironmentIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="EnvironmentDescription" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="EnvironmentName" eType="ecore:EDataType


- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="Resource"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="ResourceIdentifier" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" iD="true" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="ResourceDescription" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="ResourceName" eType="ecore:EDataType


- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="LearnerToResourceDialogue" eSuperTypes="#//DialogueCategory">

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerToResourceDialogueDescription"

eType="ecore:EDataType http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerParticipationFrequency" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="DialogueOpportunityFrequency" eType="ecore:EDataType


- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="LearnerToLearnerDialogue" eSuperTypes="#//DialogueCategory"> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerToLearnerDialogueDescription"

eType="ecore:EDataType http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> </eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="LearnerToTeacherDialogue" eSuperTypes="#//DialogueCategory">

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerToTeacherDialogueDescription"

eType="ecore:EDataType http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="DialogueOpportunityFrequency" eType="ecore:EDataType

http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EInt" /> <eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerParticipationFrequency" eType="ecore:EDataType




- <eClassifiers xsi:type="ecore:EClass" name="LearnerToInterfaceDialogue" eSuperTypes="#//DialogueCategory">

<eStructuralFeatures xsi:type="ecore:EAttribute" name="LearnerToInterfaceDialogueDescription"

eType="ecore:EDataType http://www.eclipse.org/emf/2002/Ecore#//EString" /> </eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EEnum" name="DialogueExtent"> <eLiterals name="Low" />



</eClassifiers>

- <eClassifiers xsi:type="ecore:EEnum" name="PartyType"> <eLiterals name="Learner" />

<eLiterals name="Staff" value="1" />

<eLiterals name="LearnersGroup" value="2" />

</eClassifiers> </ecore:EPackage>