N° d’ordre 04ISAL0058 Année 2004
Thèse
Structuration des données et des services pour le télé-enseignement
Présentée devant L’Institut National des Sciences Appliquées de Lyon
pour obtenir
le grade de docteur
Ecole Doctorale Informatique et Information pour la Société Spécialité : Informatique
Par
BENADI Sofiane abdelkader
Soutenue le 29 septembre 2004 devant la commission d’examen
Jury
Rapporteurs M. TRIGANO Philippe Professeur à l'Université de Compiègne Mme. JOAB Michelle Professeur à l'Université de Montpellier II Examinateurs M. SLIMANE Mohamed Professeur à l’Université de Tours Directeur M. PREVOT Patrick Professeur à l’INSA Lyon Co-Directeur M. RAMEL Jean-Yves Maître de Conférences à l’Université de Tours
Laboratoire Interaction Collaborative Téléformation Téléactivités (ICTT)
Table des matières
Introduction générale .............................................................................................................1
Chapitre I : E.I.A.H : Evolution, révolution et remise en question
1 Introduction ...................................................................................................................... 13
2 Quelques mots sur la pédagogie....................................................................................... 13
2.1 Eduquer, enseigner, apprendre ................................................................................. 13
2.2 Les modèles de l’informatique pédagogique ........................................................... 16
2.2.1 Le constructivisme ............................................................................................... 16
2.2.2 Le béhaviorisme ................................................................................................... 16
2.2.3 Le cognitivisme .................................................................................................... 18
3 Evolution de l’Enseignement Assisté par Ordinateur ...................................................... 18
3.1 Didacticiels............................................................................................................... 19
3.2 Systèmes Tutoriels Intelligents (STI)....................................................................... 19
3.3 Environnements Interactifs d’Apprentissage, jeux d’entreprise et micro-monde.... 22
3.4 Organisation de la formation : LMS et Hypermédias pédagogiques ....................... 25
4 Vers une ingénierie pédagogique ..................................................................................... 28
4.1 Médiatisation de l'enseignement .............................................................................. 28
4.2 Numériser les activités pédagogiques ...................................................................... 29
4.3 Numériser les enseignants ? ..................................................................................... 30
4.4 Numériser les relations pédagogiques...................................................................... 32
5 La normalisation de l’enseignement à distance................................................................ 34
5.1 Des enjeux majeurs .................................................................................................. 34
5.2 Brève histoire des normes ........................................................................................ 36
5.2.1 SCORM................................................................................................................ 36
5.2.2 DCMI ................................................................................................................... 36
5.2.3 ARIADNE............................................................................................................ 37
5.2.4 LOM ..................................................................................................................... 38
5.2.5 EduML ................................................................................................................. 40
5.2.6 Standardisation ISO.............................................................................................. 41
5.2.7 EML ..................................................................................................................... 42
6 Bilan ................................................................................................................................. 43
6.1 Notre avis sur la situation actuelle ........................................................................... 43
6.2 Propositions d’évolutions......................................................................................... 47
6.2.1 Niveau physique : gestion des services et des supports ....................................... 47
6.2.2 Niveau structure : la forme................................................................................... 47
6.2.3 Niveau sémantique : Le fond ............................................................................... 48
7 Conclusion........................................................................................................................ 50
Chapitre II : Interfaces et hypermédias adaptatifs
1 Introduction ...................................................................................................................... 57
2 Adaptativité des interfaces ............................................................................................... 57
2.1 Définition ................................................................................................................. 57
2.2 Plasticité des interfaces ............................................................................................ 59
2.3 Architecture des systèmes adaptatifs........................................................................ 59
3 Modélisation du contexte ................................................................................................. 62
4 Modélisation des utilisateurs ............................................................................................ 62
4.1 Définitions................................................................................................................ 62
4.2 Aspects pris en compte pour l’adaptation ................................................................ 64
4.2.1 Préférences ....................................................................................................... 64
4.2.2 Expériences et connaissances........................................................................... 65
4.2.3 Plans et Buts de l’utilisateur............................................................................. 66
4.2.4 Aptitudes cognitives......................................................................................... 67
4.3 Acquisition et représentation du modèle de l’utilisateur.......................................... 67
4.3.1 Problème d'éthique ........................................................................................... 68
5 Contrôle de l’adaptation ................................................................................................... 68
5.1 Le Qui : Initiateur de l’adaptation ............................................................................ 68
5.2 Le Quand : Temporalité de l’adaptation .................................................................. 70
5.3 Le Comment : Réalisation de l’adaptation............................................................... 70
6 Les hypermédias adaptatifs .............................................................................................. 71
6.1 Hypermédias classiques ........................................................................................... 71
6.1.1 Différentes conceptions des hypermédias ........................................................ 71
6.1.1.1 Définition structurelle .................................................................................. 71
6.1.1.2 Définition fonctionnelle ............................................................................... 72
6.1.1.3 Définition sémantique .................................................................................. 72
6.1.2 Structure des hypermédias ............................................................................... 74
6.1.2.1 Unité d'information ...................................................................................... 74
6.1.2.2 Mise en relation............................................................................................ 74
6.1.2.3 Navigation structurée ................................................................................... 74
6.2 Hypermédia adaptatif ............................................................................................... 76
6.2.1 Définition ......................................................................................................... 76
6.2.2 Adaptation du contenu et des liens................................................................... 76
6.2.2.1 Adaptation de la navigation.......................................................................... 76
6.2.2.2 Adaptation du contenu ................................................................................. 77
6.2.3 Hypermédias adaptatifs dynamiques................................................................ 78
6.2.4 XML et hypermédia ......................................................................................... 79
7 Bilan ................................................................................................................................. 81
7.1 Adaptativité en EIAH............................................................................................... 81
7.1.1 Modélisation du contexte et de l’utilisateur en EIAH...................................... 84
7.1.2 Le formateur à l’initiative des adaptations....................................................... 85
8 Conclusion........................................................................................................................ 86
Chapitre III : Proposition de structuration des données et des services pour le télé-
enseignement
1 Introduction ...................................................................................................................... 93
2 Fonctionnalités demandées à un EIAH ............................................................................ 96
2.1 L’existant : fonctionnalités manquantes et proposées.............................................. 96
2.2 Analyse des besoins ................................................................................................. 98
2.2.1 Besoins des établissements............................................................................... 98
2.2.2 Besoins des enseignants ................................................................................... 99
2.2.2.1 Concernant la production d’activités pédagogiques (rôle auteur)................ 99
2.2.2.2 Concernant le suivi pédagogique (rôle tuteur) ........................................... 100
2.2.3 Besoins des apprenants................................................................................... 100
2.3 Bilan ....................................................................................................................... 101
3 Gestions des contenus pédagogiques ............................................................................. 103
3.1 Concept d’Activité Pédagogique Médiatisée ......................................................... 103
3.2 Concept de Briques Elémentaires .......................................................................... 104
3.3 Types et modèles d’APM....................................................................................... 105
3.3.1 Les APM synchrones ..................................................................................... 105
3.3.1.1 APM Télé-cours côté enseignants.............................................................. 106
3.3.1.2 APM Télé-cours côté apprenants ............................................................... 108
3.3.2 Les APM asynchrones.................................................................................... 109
3.4 Ergonomie de la navigation.................................................................................... 110
4 Gestion des relations et du suivi pédagogiques.............................................................. 111
4.1 Adaptativité des contenus et suivi pédagogique .................................................... 111
4.1.1 Eléments de connaissances............................................................................. 111
4.1.2 Gestion de prérequis et adaptivité .................................................................. 111
4.2 Modélisation de l'apprenant ................................................................................... 112
4.2.1 La partie "ce qu'il sait" ................................................................................... 112
4.2.2 Les deux autres parties "ce qu'il est" et "ce qu'il aime"................................. 113
4.3 Initialisation du profil de l’apprenant..................................................................... 115
4.4 Bilan ....................................................................................................................... 116
5 Modélisation de la structuration proposée ..................................................................... 117
5.1 Une structuration multi-niveaux............................................................................. 117
5.1.1 Le niveau Support .......................................................................................... 119
5.1.2 Le niveau Structure ........................................................................................ 120
5.1.3 Le niveau Sémantique .................................................................................... 121
5.2 Interopérabilité ....................................................................................................... 123
6 Bilan ............................................................................................................................... 124
6.1 Modèle de gestion des documents pédagogiques................................................... 124
6.2 Comparaison avec d’autres architectures ............................................................... 125
6.2.1 Breeze (Macromédia) ..................................................................................... 126
6.2.2 Atelier (Hyperoffice)...................................................................................... 126
6.2.3 MindOnSite (Integral Coaching).................................................................... 126
7 Conclusion...................................................................................................................... 130
Chapitre IV : Mise en oeuvre du modèle AHXEL
1 Introduction……………………………………………………………………………..137
2 Mise en oeuvre coté contenus : Modèle AHXEL……………………………………....137
2.1 Choix d’XML......................................................................................................... 137
2.2 Description des Briques Elémentaires.................................................................... 139
2.3 Description des APM ............................................................................................. 141
2.4 Mise en œuvre du profil Apprenant ....................................................................... 145
2.5 Réalisation des contenus ........................................................................................ 147
2.5.1 Choix technique.............................................................................................. 147
2.5.2 Prototypage..................................................................................................... 148
2.5.3 Illustration ...................................................................................................... 151
3 Mise en oeuvre côté contenant : Plateforme OWASIS………………………………........155
3.1 Quelques précisions sur OWASIS ......................................................................... 156
3.1.1 Côté technique................................................................................................ 156
3.1.2 Coté organisation............................................................................................ 157
3.2 Fonctionnalités dédiées au webmaster ................................................................... 158
3.3 Fonctionnalités dédiées aux enseignants................................................................ 159
3.3.1 Gestion des APM et BE ................................................................................. 159
3.3.2 Gestion des EC ............................................................................................... 160
3.3.3 Gestion du suivi pédagogique ........................................................................ 161
3.4 Fonctionnalités dédiées aux apprenants ................................................................. 162
3.4.1 Consultation des contenus pédagogiques....................................................... 162
3.4.2 Résultats ......................................................................................................... 163
3.5 Lien entre contenant et contenus............................................................................ 164
3.5.1 Liens entre les niveaux................................................................................... 164
3.5.2 Interfaçage APM / OWASIS.......................................................................... 165
4 Conclusion……………………………………………………………………………....166
Chapitre V : Usage & Expérimentation
1 Introduction .................................................................................................................... 173
2 Création de contenu : un cours d’Introduction aux Réseaux ......................................... 174
2.1 Processus de création ............................................................................................. 174
2.1.1 Etape 1 : Identification des concepts à faire assimiler ................................... 174
2.1.2 Etape 2 : Découpage de la formation en APM............................................... 175
2.1.3 Création du parcours pédagogique................................................................. 177
2.1.4 Création des APM et mise à disposition sur OWASIS .................................. 179
2.2 Résultat et exemples de consultation ..................................................................... 179
3 Quelques expérimentations ............................................................................................ 181
3.1 Intranet Pédagogique.............................................................................................. 181
3.1.1 Comportement observé des apprenants.......................................................... 182
3.1.2 Comportement observé des enseignants - auteurs.......................................... 184
3.2 Expérimentations de Télé-Cours............................................................................ 184
4 Bilan ............................................................................................................................... 188
5 Conclusion...................................................................................................................... 189
Conclusion générale ..............................................................................................................191
Les annexes………………………………………………………………………………....199
Tables des illustrations……………………………………………………………………..218
Références bibliographiques…………………………………………………………….....224
Introduction générale
1
Introduction générale
2
Introduction générale
Introduction générale
Ces dernières années ont vu émerger ce que les médias de l'information n'ont pas hésité à
nommer "la révolution des nouvelles technologies". La démocratisation de l'ordinateur et de
l'accès au réseau Internet nous a fait pleinement rentrer dans l'ère de l'informatique grand
public. L'usage de ces technologies s'impose tant dans la vie domestique que professionnelle.
Cette évolution touche également le domaine éducatif.
La banalisation de ces technologies oblige l'école à reconsidérer ses pédagogies et ses
pratiques. Tout porte à croire que les prochaines années vont voir s'amplifier ce phénomène et
généraliser la formation ou l'enseignement à distance (télé-enseignement) par réseaux
informatiques. S'inscrivant dans ce courant, cette recherche porte sur la conception
d'environnements informatiques pour le télé-enseignement. Plus particulièrement, notre
travail concerne le développement et la mise en place d'un modèle de structuration des
données et des services afin de servir de base à la conception d'environnements hypermédias
adaptable aux apprenants.
Dans cette introduction, nous présentons dans quel contexte scientifique et à quel héritage
s'insère notre recherche. Après avoir dégagé les éléments de notre problématique, nous
décrivons nos objectifs de recherche et discutons de notre approche méthodologique. Nous
terminons par le plan de ce document.
3
Introduction générale
Contexte de recherche
Notre contexte de recherche est celui des environnements hypermédias adaptatifs. Depuis
quelques années, les hypermédias ont ouvert un nouvel axe de recherche dans le domaine des
systèmes d'enseignement assisté par ordinateur (la E-formation). Sont alors apparus
successivement trois types de systèmes : tout d'abord les hypermédia dits classiques, puis les
hypermédias adaptatifs et enfin les hypermédias adaptatifs dynamiques.
Les systèmes hypermédias traditionnels et les systèmes adaptatifs basés sur des modèles
d’apprenants sont souvent considérés comme deux approches différentes. L’hypermédia
adaptatif essaye d’établir un rapprochement entre elles en bâtissant une nouvelle direction de
recherche. Les travaux dans ce domaine contribuent à modéliser des systèmes hypermédias
adaptatifs dont le but est d’aider les apprenants dans le contexte d'un savoir abondant et
largement diffusé. Ces apprenants sont différents en termes de formation, de motivation, de
compétence technique ou de tâche à accomplir.
Si l'idée d'environnement hypermédia est aujourd'hui largement répandue, elle n'en reste pas
moins un concept vaste dont les approches théoriques et les champs d'application sont
incomplets, en essor régulier et continu depuis plus d'une décennie.
Grâce à ces environnements, de nouvelles manières de lire, d'accéder à la connaissance sont
en train de s'inventer. Ces parcours ne sont plus conçus selon une démarche progressive, dans
une échelle d'apprentissage graduée, construite, une fois pour toutes et à même de s’adapter
aux profils de tous les apprenants potentiels. Les nouvelles manières de lire s'élaborent
comme des arborescences, se développent sous la forme de carrefours conduisant à des
nombreuses et alternatives bifurcations. Avec les hypermédias, l’apprenant s’affranchit de la
linéarité des documents et accède à une information dynamique mais malheureusement, selon
nous, pas encore suffisamment adaptée à ses besoins. Le problème de la conception est abordé
sous différents angles : didactique, social et informatique. Nos travaux de recherches se
situent dans cette voie pour prendre en compte les besoins réels de l'apprenant en matière
d'adaptativité.
Genèse de notre travail
Notre travail s'ancre dans les travaux antérieurs du laboratoire ICTT (Interaction
Collaborative, Téléformation, Téléactivités) de l'INSA de Lyon et plus particulièrement dans
les recherches menées dans le domaine des plateformes d'apprentissage à distance qui visent à
4
Introduction générale
définir des modèles pour la structuration, le déploiement, la gestion et l’utilisation de
documents pédagogiques hypermédias. De nombreux environnements multimédias pour la
formation ont vu le jour. Les premiers environnements développés ont été des jeux
d'entreprises multimédias comme Reactik multimédia ou Puissances 7 multimédia et ont
démontré l'intérêt de l'usage du multimédia au sein des formations. Le projet Campus
Numérique INSA.V a ensuite fait apparaître la nécessité de mener des recherches sur les
plateformes susceptibles d'accueillir et de fédérer les contenus pédagogiques disséminés aux
services de nombreux produits. Les recherches que nous décrivons ici se situent dans ce cadre
et ont abouti à la conception et réalisation de la plateforme d'apprentissage OWASIS (Intranet
pédagogique).
Notre travail prend sa source dans la nécessité d'obtenir un environnement hypermédia
pédagogique en restructurant les services et les données dans les systèmes d'enseignement à
distance.
Eléments de problématique
La création de documents structurés adaptés à un enseignement de type e-learning se trouve à
la croisée de plusieurs domaines dont : la génération automatique de documents pédagogiques
multimédia adaptés aux profils et aux préférence de l’apprenant.
Les méthodes d’intégration de ces documents dans les environnements de création ou de
consultation. Ceux-ci (les contenus comme les contenants) sont soumis à un grand nombre de
contraintes et constituent donc une base de recherche intéressante.
La problématique actuelle lors de conception des documents pédagogiques réside
principalement dans la structuration des informations et des connaissances pédagogiques en
distinguant les différents concepts à expliquer et en spécifiant leurs relations. Ces distinctions
ont toute leur importance lorsque le contenu pédagogique doit être visualisé de différentes
manières. Cette structuration oblige l’auteur à préciser ou à définir les types d’informations
qu’il veut faire passer et à préciser la ou les formes de présentation qu’il faut lui associer pour
atteindre l’objectif visé.
Dans de telles situations d'apprentissage, il nous semble obligatoire de revoir la structure des
activités pédagogiques multimédias proposées aux apprenants ainsi que les architectures
informatiques des environnements hypermédias adaptatifs.
5
Introduction générale
Objectifs de recherche
Cette recherche vise plusieurs objectifs. Le premier est de proposer un modèle de
structuration des activités pédagogiques réalisées sous forme hypermédia afin de les rendre
adaptatives. Le modèle que nous proposons, nommé AHXEL (Adaptive Hypermedia using
XML for E-Learning), à pour caractéristique essentielle de faciliter la construction et la
distribution d'activités pédagogiques réellement multimédias, adaptés au profil et au niveau de
connaissance de chaque apprenant, en séparant le contenu de la forme.
Dans AHXEL, la spécification, la conception et la réalisation des activités pédagogiques
multimédias adaptatives utilisent les divers outils et techniques de la technologie XML pour
composer des documents à partir d’un rassemblement de supports de base. Ainsi, un
document pédagogique est un assemblage de briques élémentaires, correspondant aux
données multimédias et qui seront présentées de différentes façons afin de fournir une
information adaptée aux connaissances et au profil de l’apprenant.
Le second objectif est d'observer l'utilisation d'un tel environnement d'apprentissage en
situation réelle et non dans un laboratoire. Cette intention implique de développer un
prototype informatique complet, fiable et robuste. L'expérimentation de notre environnement
ne vise pas, dans un premier temps, à évaluer des impacts au niveau des acquis des apprenants
mais à tester les usages, les interfaces et les outils de notre environnement.
Approche méthodologique
Notre approche méthodologique générale est pluridisciplinaire. En effet, la conception d'un
environnement hypermédia pédagogique adaptatif nous impose de nous préoccuper fortement
des théories de l'apprentissage humain en général et l'apprentissage social en particulier. Nos
travaux se situent en informatique tout en essayant de prendre en compte des travaux
appartenant aux domaines des sciences de l'éducation, des sciences cognitives et de la
psychologie cognitive.
Plan de thèse
Le premier chapitre de la thèse présente le domaine de l'EIAH au travers de quelques modèles
de l'informatique pédagogique. L'évolution de ce domaine nous amène à poursuivre ce
chapitre par la présentation des principaux systèmes d’enseignement assisté par ordinateur.
6
Introduction générale
Ayant marqué les recherches dans ce domaine, nous présentons ensuite notre vision de ce qui
est appelé l'ingénierie pédagogique. Nous aborderons par la suite la normalisation de
l'enseignement à distance avec une brève histoire des normes et de leurs enjeux majeurs. Nous
terminons par un bilan sur la situation actuelle et notre proposition d'évolution.
Dans le deuxième chapitre nous parlons d’adaptativité des interfaces et des aspects pris en
compte pour la modélisation des apprenants ce qui nous amène à discuter des travaux
réalisés dans le domaine des systèmes hypermédias adaptatifs. Nous finissons par un bilan sur
l'adaptativité des interfaces en EIAH.
Le troisième chapitre concerne les spécifications de notre modèle nommé AHXEL. Les
différentes approches sur lesquelles nous nous sommes appuyées pour définir ces
spécifications sont d'abord présentées. Ensuite, nous décrivons comment nous avons mis en
œuvre le modèle apprenant et la structuration des activités pédagogiques multimédias que cela
impose. Enfin, un bilan sur notre modèle de gestion des documents pédagogiques nous permet
de le situer par rapport à d'autres architectures existantes.
Le quatrième chapitre décrit la mise en œuvre du modèle AHXEL. Cette mise en œuvre est
abordée du côté contenu et du côté contenant (plateforme OWASIS). Les besoins en terme
d'architecture informatique sont mis en évidence. Puis les choix techniques effectués pour la
réalisation informatique sont précisés. L'implémentation du modèle AHXEL est alors exposée
dans le détail à l'aide d'illustrations.
Le cinquième chapitre présente le processus devant être suivi par les auteurs durant la création
de contenu avec quelques résultats et exemples de consultation. Puis, deux expérimentations
de notre environnement sont décrites. Les objectifs de ces expérimentations, leur déroulement
et leurs résultats sont présentés.
Pour conclure nous effectuons un bilan de notre travail et nous ouvrons de nouvelles
perspectives de recherches.
7
8
9
Chapitre I
E.I.A.H : Evolution, révolution et remise en
question
10
11
Chapitre I
E.I.A.H : Evolution, révolution et remise en question
1 Introduction ...................................................................................................................... 13 2 Quelques mots sur la pédagogie....................................................................................... 13
2.1 Eduquer, enseigner, apprendre ................................................................................. 13 2.2 Les modèles de l’informatique pédagogique ........................................................... 16
2.2.1 Le constructivisme ............................................................................................... 16 2.2.2 Le béhaviorisme ................................................................................................... 16 2.2.3 Le cognitivisme .................................................................................................... 18
3 Evolution de l’Enseignement Assisté par Ordinateur ...................................................... 18 3.1 Didacticiels............................................................................................................... 19 3.2 Systèmes Tutoriels Intelligents (STI)....................................................................... 19 3.3 Environnements Interactifs d’Apprentissage, jeux d’entreprise et micro-monde.... 22 3.4 Organisation de la formation : LMS et Hypermédias pédagogiques ....................... 25
4 Vers une ingénierie pédagogique ..................................................................................... 28 4.1 Médiatisation de l'enseignement .............................................................................. 28 4.2 Numériser les activités pédagogiques ...................................................................... 29 4.3 Numériser les enseignants ? ..................................................................................... 30 4.4 Numériser les relations pédagogiques...................................................................... 32
5 La normalisation de l’enseignement à distance................................................................ 34 5.1 Des enjeux majeurs .................................................................................................. 34 5.2 Brève histoire des normes ........................................................................................ 36
5.2.1 SCORM................................................................................................................ 36 5.2.2 DCMI ................................................................................................................... 36 5.2.3 ARIADNE............................................................................................................ 37 5.2.4 LOM ..................................................................................................................... 38 5.2.5 EduML ................................................................................................................. 40 5.2.6 Standardisation ISO.............................................................................................. 41 5.2.7 EML ..................................................................................................................... 42
6 Bilan ................................................................................................................................. 43 6.1 Notre avis sur la situation actuelle ........................................................................... 43 6.2 Propositions d’évolutions......................................................................................... 47
6.2.1 Niveau physique : gestion des services et des supports ....................................... 47 6.2.2 Niveau structure : la forme................................................................................... 47 6.2.3 Niveau sémantique : Le fond ............................................................................... 48
7 Conclusion........................................................................................................................ 50
12
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
E.I.A.H : Evolution, révolution et remise en question
1 Introduction
Avec l’expansion des nouvelles technologies d'information et de communication, le télé-
enseignement (ou enseignement à distance), longtemps considéré comme moins performant
que la formation en face-à-face, apparaît comme une alternative de plus en plus crédible à
l'enseignement traditionnel (The Institute for Higher Education Policy) [IHEP, 1999]. Les
modèles et les solutions pour ce type d'enseignement s’accroissent grâce, en particulier, aux
possibilités offertes par Internet. On trouve sur le Web des livres électroniques, des
générateurs de tests et des services (messagerie électronique, ftp, etc.) nécessaires pour
l’enseignement en ligne.
Mais l’invasion de l’enseignement par les TIC est-il synonyme d'une véritable valeur ajoutée
pédagogique ? Les nouveaux comportements qu’elles semblent induire sont-ils les signes
d'une amélioration de l’enseignement ? Cette question prend toute sa pertinence lorsque nous
abordons le domaine de l’EIAH.
Nous n’avons pas voulu dresser un nième état de l’art sur "l’enseignement assisté par
ordinateur" puisqu'il en existe d’excellents dans la littérature récente [Bruillard, 1997]
[Keegan, 1996]. Néanmoins, afin de situer les apports de notre travail, il nous semble
nécessaire de présenter brièvement dans ce chapitre, les bases actuelles de l’informatique
pédagogique, les réflexions qu’elles nous inspirent et les outils (existants) qui ont influencés
notre démarche. Nous nous sommes efforcés de respecter autant que nous le pouvions, les
normes qui sont en train d’être élaborées pour l’enseignement à distance.
Le chapitre se termine par un bilan sur les points remarquables et sur les lacunes du E-
learning. Ceci constituera une première justification de nos recherches.
2 Quelques mots sur la pédagogie
2.1 Eduquer, enseigner, apprendre
La pédagogie est la science de l'éducation, sa problématique est l'étude des principes
permettant l'acquisition de connaissances (au sens large du terme) par les individus. La
connaissance étant liée à la pensée, la pédagogie a été historiquement étudiée par les
13
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
philosophes [Chalvin, 1996] [Fappani et al., 2001]. Les sophistes en ont une vision utilitariste
et rationnelle fondée sur les bienfaits du savoir. Socrate voit le savoir comme un
questionnement permettant d'accéder à la connaissance de soi (maïeutique), puis Platon
comme une recherche de la vertu. Ils placent l'élève, responsable de son apprentissage, au
coeur de l'éducation. Le Moyen Age tranche avec cette vision et la diffusion de la
connaissance, à la charge du clergé, devient subordonnée à la diffusion de la foi. La
Renaissance, par le retour aux sources classiques, s'oppose à la toute puissance des universités
qui maintiennent un savoir contrôlé.
Ensuite, L'émergence des sciences cognitives [Dortier, 1999] au début du XXème siècle,
notamment à travers le travail de Piaget et le courant constructiviste, a fait considérablement
évoluer le modèle maître/élève encore dominant de la pédagogie. Ces sciences cognitives
introduisent deux notions, plus que jamais d'actualité aujourd'hui, avec l'intégration
grandissante de l'informatique dans la pédagogie : l'activité de l'apprenant et la
démocratisation de l'enseignement.
Le terme éducation se rapporte également au processus par lequel un groupe assimile une
culture parfois différente de la sienne, dans un contexte soit informel / familier soit
institutionnel / scolaire. Il s'agit d'une définition classique de l'éducation donnée par
[Durkheim, 1922]. Cependant, l'accélération des processus sociaux, technologiques et des
changements culturels imposent des adaptations et des innovations fréquentes pour répondre
aux besoins éducatifs [Alfred, 1980]. Ainsi, l'éducation et la formation cessent d'être des
synonymes de construction cognitive et comportementale exclusivement réservées aux jeunes
générations mais devant participer à un renouvellement constant tout au long de la vie
(formation professionnelle continue). Il est admis, aujourd'hui, que l'éducation commence dès
la naissance et cesse seulement avec la mort. Ceci mène à une plus grande identification de
l'importance de l'éducation dite maternelle d'une part, et de l'enseignement pour adultes
d'autre part. Cette distinction mène aux concepts d'éducation permanente (ou continue),
l'éducation récurrente et auto-apprentissage [Holmberg, 1985] [Ross, 1988]. Les désignations
telles que enseignement ouvert, télé-enseignement, auto-apprentissage sont souvent utilisées
alternativement. Ce n'est pas une situation désirée, du fait que les concepts associés diffèrent
largement dans la sémantique et les contenus techniques. Ceci peut mener à des malentendus
en formulant les objectifs éducatifs qui pourraient être distincts ou même contradictoires. La
désignation enseignement à distance doit être utilisée lorsque le processus d'enseignement -
apprentissage se produit avec une séparation physique entre les enseignants et apprenants ou
14
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
et entre apprenants eux-mêmes. Ces derniers peuvent mener des activités d'apprentissage
d'une manière autonome et indépendante, en dehors de la surveillance directe de tuteur,
enseignants ou autres agents éducatifs. C'est dans ce sens, que [Holmberg, 1985] le définit
comme une forme d'éducation qui est typiquement fondée sur le travail personnel de
l'apprenant indépendamment des conseils directs des tuteurs.
Dans un système d'enseignement à distance les matériaux d’apprentissage, les médias, les
programmes et le contenu doivent être conçus et produits, en tenant compte dès le début, de la
réalité de cette distance entre l'apprenant et l'enseignant; par conséquent, un cours
d'enseignement à distance devrait avoir des caractéristiques intrinsèques qui lui permettent
d'être auto-instructionnel, signifiant qu'il devrait être accessible pour l'apprentissage
individuel sans appui d'un enseignant.
Rowntree [Rowntree, 1992] cite une différence significative entre l'auto-apprentissage et
l’enseignement conventionnel (cours, TD, TP) : pour le premier, les matériaux d'apprentissage
sont particulièrement conçus et produits comme les sources principales d'apprentissage pour
des individus définis en tant que population cible, tandis que pour le dernier, il y a d
préexistants es matériaux employés par les enseignants et les apprenants.
La formation d'adultes, ayant déjà été confrontés au monde du travail, introduit une
modification des dispositifs pédagogiques afin de les rendre plus centrés sur l'action et la mise
en situation que sur la théorisation. Ce débat est loin d'être nouveau puisqu'il opposait déjà au
XVIème siècle Rabelais, partisan de l'acquisition des connaissances pures à Montaigne,
partisan de "mieux vaut une tête bien faite qu'une tête bien pleine". Ainsi, la formation
professionnelle mobilise des pédagogies orientées vers les compétences plutôt que vers les
connaissances, c'est-à-dire, vers des connaissances opérationnelles plutôt que générales.
L'évolution de la formation professionnelle a mené au développement de nouveaux dispositifs
d'apprentissage, répondant au besoin d'une formation sur le lieu de travail. C'est ainsi, que
s'est développé, parmi d'autres dispositifs tels que les stages courts ou les cours du soir, la E-
formation, offrant un avantage notable en terme de flexibilité.
Les progrès techniques de ces dernières années ont ouvert la porte de l’éducation à
l'informatique, aux nouvelles technologies de la communication et, en particulier, à Internet
qui permet, de plus en plus, aux ordinateurs d'être des instruments de communication. Ceux-ci
permettent au gens de se connaître, de parler, de partager des informations, d'échanger des
idées. De ce fait, l’usage de l’ordinateur dans l’apprentissage a totalement bouleversé
15
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
l’éducation et a créé un nouveau modèle de pédagogie basé sur l’informatique.
2.2 Les modèles de l’informatique pédagogique
L'usage de l'ordinateur à des fins pédagogiques a pris naissance à la fin des années 1960 avec
les travaux de Seymour Papert. Son orientation initiale a été inspirée par les modèles
pédagogiques issus des sciences cognitives qui s'inscrivent dans le prolongement des courants
de la philosophie qui ont progressivement conduit à formuler une pédagogie centrée sur
l'apprenant et étendue au plus grand nombre. Les enjeux actuels de l'informatique
pédagogique, qui hérite de cette histoire, sont toujours fortement teintés des problématiques
de démultiplication, d'une part, et de maintien d'un apprentissage de qualité pour l'individu
malgré cette démultiplication, d'autre part. Un bref retour historique, des différents courants
ayant servis à justifier les mises en place de systèmes informatisés, est utile afin de
comprendre leur évolution et leur pertinence dans le contexte présent.
2.2.1 Le constructivisme
Née en 1889 en Angleterre, l'éducation nouvelle s'inscrit dans une perspective selon laquelle
l'être humain construit sa façon de comprendre et d'apprendre. Piaget, psychologue du
développement, propose une théorie fondée sur la maturation biologique et la construction
progressive de l'individu par l'expérience, par opposition à l'intelligence innée [Piaget, 1967].
Cette théorie induit une pédagogie basée sur l'interaction entre l'élève et son environnement,
versus la transmission d'un savoir pré-construit d'un maître à un élève. Freinet [Freinet, 1964],
dans le même courant de pensée, s'inscrit pour une pédagogie attrayante et empirique, et
contre la passivité de l'élève.
On peut voir le constructivisme comme une épistémologie qui fait de la connaissance le
résultat d’une construction active par un sujet grâce à l’expérimentation. Le constructivisme
donnera naissance à diverses formes de pédagogie, telles que la pédagogie non directive
(liberté de l'élève) ou la pédagogie par objectifs (pratique versus savoir abstrait). Cette
approche est à la base de la conception de la plupart des systèmes pédagogiques informatisés,
notamment, parce que le support numérique, de par son caractère dynamique, offre des
possibilités intéressantes pour l'application de ces concepts.
2.2.2 Le béhaviorisme
Watson fonde le béhaviorisme en 1913 [Watson, 1913], une pédagogie centrée sur le
comportement, issue des découvertes d'Ivan Pavlov en 1902 sur le conditionnement. Son 16
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
approche est fondée sur le modelage d'un réceptacle vierge qui serait l'élève. Enseigner équivaut
alors à créer de nouveaux conditionnements. Le béhaviorisme a donné naissance à de nombreuses
formes d'enseignements expérimentale. Thorndike [Thorndike, 1913] propose un apprentissage,
par essais et erreurs ou pédagogie par découverte, dans lequel l'erreur est vécue comme une
expérience utile. Plus récemment, Skinner [Skinner, 1979] a développé l’enseignement
programmé, dans lequel l'enseignant doit avoir prévu les réactions de l'apprenant pour procéder à
un renforcement négatif ou positif [Percival et al., 1988]. Skinner débouche sur l'idée de
machines à enseigner permettant l'exécution d'enseignements modélisés sous formes
d'algorithmes linéaires.
L'enseignement programmé a fait du béhaviorisme de Skinner, soit un modèle positif :
découpage de la matière à enseigner en petites unités, renforcement immédiat,
individualisation du rythme d'apprentissage et participation active de l'apprenant [Skinner,
1968], soit un modèle négatif : enseignement reposant sur la réussite de l’épreuve au lieu de
se baser sur la mise en place de mécanismes intellectuels, l’homme n’est pas un animal
[Riche, 1979]. On oublie au passage que le béhaviorisme a eu pour objectif de lutter contre
l’idée de génie intellectuel et de lutter pour la réussite de tout homme dans n’importe quel
domaine de connaissance et de compétence [Watson, 1924] [Skinner, 1968].
L'apprentissage programmé s’est également inspiré des techniques existantes dans l'industrie :
définition, analyse des tâches, évaluation du travail et traitement des données [Callender,
1970]. Les principes fondamentaux de l'apprentissage programmé sont les suivants :
analyse comportementale : consiste à prévoir un comportement final ;
réponse active en continu : l’étudiant doit accomplir une certaine tâche dans chaque étape
du programme ;
confirmation immédiate : l'apprenant doit savoir instantanément si sa réponse est correcte
ou non ;
rythme d'apprentissage : chaque apprenant doit apprendre à son propre rythme ;
petites étapes : l'apprenant doit avoir à chaque instant la juste quantité d'informations qu'il
peut gérer ;
validation : le programme doit être examiné par son application sur des exemples
sélectionnés par des individus.
Le béhaviorisme est donc à l'origine de l'introduction de l'informatique dans l'enseignement.
Néanmoins le modèle sur lequel il se fonde, exclusivement comportemental et rejetant l'étude
des représentations mentales, conduit à une théorie de l'apprentissage "simpliste"
17
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
essentiellement limitée au modèle stimulus-réponse. Si cette représentation est confortable
dans l'optique d'une introduction de la machine numérique, elle semble trop pauvre pour être
durable.
2.2.3 Le cognitivisme
Cette théorie naît en même temps que l'Intelligence Artificielle, en 1956. Elle est proposée par
Miller et Bruner [Bruner, 60], en réaction au béhaviorisme. L'apprentissage ne peut être limité
à un enregistrement conditionné, mais doit plutôt être envisagé comme nécessitant un
traitement complexe de l'information reçue. La mémoire possède une structure propre, qui
implique l'organisation de l'information et le recours à des stratégies pour gérer cette
organisation. Le cognitivisme se concentre alors sur l'étude des états mentaux, se divisant en
deux courants, le symbolisme puis le connexionnisme.
Le symbolisme postule que le cerveau fonctionne comme un ordinateur et, donc, que l'étude
de programmes informatiques symboliques pourra conduire à une meilleure compréhension
du fonctionnement du cerveau. Le traitement de l'information est modélisé comme un filtrage
des stimuli, puis une formalisation et une représentation mentale et, enfin, une computation
(déduction, induction, comparaison, etc.). Ce modèle reste néanmoins limité dans la mesure
où le traitement symbolique ne constitue qu'une partie de l'activité du cerveau.
A la fin des années 1980, le connexionnisme propose une autre interprétation du cognitivisme.
Le cerveau ne fonctionne pas sur le modèle d'un calcul logique sériel, mais plutôt sur le
modèle d'un calcul en réseau. Le concept émerge de l'activité d'un réseau d'unités de
traitement (les neurones) . Les deux modèles se révèlent, en définitif, complémentaires : le
symbolisme permettant d'appréhender les processus d'apprentissage à un niveau macro, et le
connexionnisme à un niveau micro.
3 Evolution de l’Enseignement Assisté par Ordinateur
Dès leur apparition, la vocation des systèmes d’Enseignement Assisté par Ordinateur (EAO)
est de faciliter et d’optimiser la transmission d'information tout en diminuant le coût financier
et humain de la formation. Ils ont pour objectif de donner à l’utilisateur un certain regard sur
un domaine particulier et de créer chez lui les dispositions nécessaires à la compréhension et à
l’assimilation des informations diffusées. Comme nous allons le voir, les techniques mises en
oeuvre pour satisfaire ces objectifs ont beaucoup évolué au fil du temps.
18
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
3.1 Didacticiels
Dans le courant des années 50, Skinner [Skinner, 1954] propose une révolution scientifique de
l'enseignement basée sur les résultats de recherches fondamentales et sur les lois de
l'apprentissage mises en évidence chez l'animal (rat, pigeon). Il considère qu'il est possible
d'enseigner n'importe quelle notion à un élève si on utilise la technique dite de l'enseignement
programmé. Le principe de cet enseignement repose sur des principes tels que, le découpage de la
matière à enseigner en petites unités et l'individualisation du rythme d'apprentissage. Cet
enseignement est réalisé à l'aide de machines à enseigner dont la sophistication technique variait
du simple manuel papier à des dispositifs relativement complexes.
A la même époque, d'autres tentatives d'applications ont consisté à proposer aux élèves des
exercices de consolidation des connaissances ou drill (révision de livrets, exercices
d'orthographe, etc.). Les enseignants et les parents ont été heureux d'être déchargés de la tâche
fastidieuse et répétitive que constitue ce type d'exercices ; quant aux élèves, ils ont pu
apprécier la grande patience de la machine à leur égard.
Dans les années soixante, une transposition de ces principes a permis de construire des
logiciels, au départ, relativement simples. Ce furent les premières tentatives d'Enseignement
Assisté par Ordinateur (ou EAO). Ils étaient souvent basés sur un même principe : des
scénarios définis dans des graphes imposant une succession figée d’écrans pour une
succession d’actions tous aussi figées. L’évolution de tels systèmes (fermés) est difficile et
coûteuse en temps. Pourtant, cette méthode est longtemps restée et est, encore, à la base de
nombreuses applications.
3.2 Systèmes Tutoriels Intelligents (STI)
L’étape suivante est l’apparition de l’EIAO (Enseignement Intelligemment Assisté par
Ordinateur, traduction de "Intelligent Computer Aided Instruction"). Ce domaine s'est
développé dès 1970 aux Etats-Unis, et depuis le début des années 80 en France à partir du
constat de certaines limites des systèmes d'EAO classiques. Il s'agissait de réaliser, en utilisant
des techniques d'intelligence artificielle, des systèmes plus souples, plus interactifs, s'adaptant
mieux à leurs utilisateurs.
Plusieurs approches ont été explorées. La décennie 80-90 a été marquée par celle des systèmes
tutoriels intelligents, fortement liée au développement des systèmes à base de connaissances en
intelligence artificielle. Une première expérimentation dans ce sens a été menée à l’aide d’un
19
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
système expert nommé GUIDON [Quéré et al., 1991] réalisé par W.J. Clancey à la fin des
années 70. L'idée initiale était simple : si on dispose d'un système de résolution de problèmes
de niveau expert, avec une base de connaissances explicites, on peut l'utiliser pour former des
étudiants, en lui ajoutant des modules adéquats pour assurer la transmission d'information et
de cette compétence du système vers l'étudiant.
Il s'agissait principalement de concevoir des systèmes d'apprentissage individualisé, fondés
sur des activités de résolution de problèmes, ces activités étant généralement considérées
comme complémentaires d'un enseignement du domaine effectué par ailleurs (cours magistral
par exemple, ou bien autre type d'environnement informatique). Dans un STI, la résolution
d'un problème proposé par le système ou par l'apprenant, peut, en principe, être effectuée, soit
par le système, avec certaines capacités d'explication, dans un mode "observation" pour
l'apprenant, soit par l'apprenant, dans un mode "action", avec un guidage et un contrôle plus
ou moins rapprochés du système. C'est le cas, par exemple, du système APLUSIX, dans le
domaine de la factorisation de polynômes aux niveaux collège et lycée, dont la première
version date de 1987 [Nicaud, 1987], et du système QUIZ, pour l'enseignement du bridge, de
J.M. Labat et M. Futtersack [Futtersack, 1990] [Labat, 1990].
On peut aussi citer TUTORIN (TUTOR = tuteur, IN = industriel, Intelligent et INSA de Lyon
lieu de sa conception) est un outil de pilotage de la formation correspondant au mode tutoré
mais avec des caractéristiques rétablissant une souplesse pédagogique indispensable. Ainsi la
formation sera personnalisée [Prévot, 1992] :
Elle respecte le rythme d’apprentissage de chaque apprenant ; celui-ci pourra, en effet,
interrompre et reprendre à tout moment sa session de formation ;
Elle adaptera en permanence le chemin d’apprentissage à la progression effective de
chacun grâce à un modèle représentant l’évolution des connaissances de l’apprenant.
Là encore, des applications industrielles voient le jour, parfois très complètes, comme le
développement du dispositif de formation CECIL1 sur les unités de cuisson en cimenterie [Prévot,
1992].
Le célèbre système SCHOLAR de Carbonell [Carbonell, 1970], relatif à la géographie de
l'Amérique du Sud, mérite également d’être mentionné. Dans ce système de "dialogue à
1 CECIL est le didacticiel cimentier issu de l’expérimentation en situation d’usage de TUTORIN, gestionnaire
d’apprentissage destiné à un public industriel, développé par le laboratoire GRACIMP (deveu ICTT).
20
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
initiative mixte", la connaissance, représentée dans des structures d'information, était utilisée,
non seulement pour être présentée, pour déterminer des questions à poser à l'apprenant et pour
vérifier ses réponses, mais aussi pour répondre à des questions de ce dernier, non explicitement
prévues à la conception du système, et ce en "langage naturel" (anglais limité à des phrases
simples). Plus précisément, Carbonell avait représenté des objets et concepts géographiques dans
une structure globale organisée sous forme de réseaux sémantiques (réseaux d'entités reliées entre
elles par des relations). Les réseaux sémantiques étaient vus comme des modèles de représentation
et de mémorisation de connaissances utilisées par les humains. Carbonell avait, aussi, doté
SCHOLAR de capacités embryonnaires de modélisation de l'apprenant, plus précisément d'un
mécanisme d'évaluation des connaissances de celui-ci, sous la forme de valeurs attachées aux
noeuds du réseau. Outre le caractère attractif d'un tel système de dialogue pour l'apprenant, qui
pouvait prendre l'initiative de poser des questions, Carbonell pensait qu'une telle approche était,
aussi, plus attrayante pour les enseignants impliqués dans la conception du système. En effet, au
lieu d'avoir à découper la connaissance en items à intégrer précisément dans des scénarios
séquentiels, comme c'était le cas en EAO classique, ils avaient à représenter les connaissances du
domaine dans le cadre d'une structure conceptuelle globale et à définir des stratégies tutorielles, en
terme de modes de parcours de cette structure, visant à permettre l'acquisition par l'élève de la
connaissance ainsi représentée. On trouve dans ces travaux précurseurs et dans ceux qui ont suivi
(dans la décennie 70) les idées fondamentales de l'EIAO, à savoir :
une représentation explicite des connaissances du domaine et des mécanismes de
raisonnement, qui dotent le système de la capacité de répondre à des questions, de
résoudre des exercices dont la solution n'a pas été explicitement prévue et dont l'énoncé
peut être proposé par l'apprenant ;
un processus de modélisation de l'apprenant, visant à disposer explicitement
d'informations telles que son degré de maîtrise des connaissances du domaine : l'objectif
général étant de permettre une adaptation dynamique et individualisée du système à son
interlocuteur ;
l'explicitation de stratégies pédagogiques, pour permettre au système d'engendrer
dynamiquement ses interventions en fonction de la situation, d'objectifs pédagogiques et
du modèle de l'apprenant ;
la recherche de capacités de communication souples et variées, avec des possibilités
d'intervention et de prise d'initiative de l'apprenant.
Ces idées fondamentales servent de base à l'architecture générale proposée classiquement
pour un STI : le module "représentation du domaine" (appelé initialement "module expert"),
21
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
le module "modèle de l'élève", le module tutoriel (ou "pédagogue") et le module d'interface,
ce dernier étant plus ou moins distingué du module tutoriel selon les systèmes. La conception
de chacun de ces modules, avec la précision de leurs fonctionnalités et de leurs liens, a posé
un certain nombre de problèmes, de même que leur intégration dans une architecture
informatique adaptée, abordée parfois en termes de systèmes multi-agents. Ce modèle a, donc,
donné lieu à des travaux de recherche divers. On trouvera dans l'ouvrage de E. Wenger
[Wenger, 1987] une présentation détaillée des travaux anglophones antérieurs à 1987 et des
considérations générales dont l'intérêt dépasse largement cette date. Toutes ces recherches
justifient l'adverbe "intelligemment", ajouté au sigle EAO, à la fois en terme d'intelligence du
système et en terme de problématiques et de techniques relevant de l'intelligence artificielle.
Néanmoins, lorsque l'on s'attache à regarder l'utilisabilité des systèmes développés, on voit
rapidement que les résultats attendus initialement n'ont pas été atteints. Ce manque de
résultats s'est traduit par l’apparition d’une autre appellation pour le sigle EIAO, développé en
"Environnements Interactifs d'Apprentissage avec Ordinateur", correspondant à l'appellation
en langue anglaise "Interactive Learning Environments" et mettent fortement en évidence le
caractère pluridisciplinaire de ce domaine de recherche qui s'est fortement confirmé ces
dernières années dans les communautés nationales et internationales.
3.3 Environnements Interactifs d’Apprentissage, jeux d’entreprise et micro-
monde
C'est au cours de la décennie 80-90 que s'est développé l'usage des micro-ordinateurs et des
stations de travail multimédia, avec une évolution rapide des matériels, des logiciels et des
interfaces homme-machine. Tous ces éléments ont permis de développer une véritable
interactivité système-utilisateur. On est alors passé de l'idée de systèmes de résolution de
problèmes, où les échanges avec l'utilisateur se limitaient à la saisie des données et à la
fourniture des résultats, à celle de systèmes interactifs d'aide à la résolution de problèmes,
d'aide à la décision, ou d'aide au pilotage, avec une communication plus intense tout au long
du processus.
Les EIAH [Bruillard, 1997] visent d'autres objectifs en terme de situations et de formes
d'activités proposées aux apprenants, le point commun étant des capacités d'interactivité
intentionnellement destinées à favoriser des apprentissages de l'utilisateur, dans un cadre
d'utilisation relativement autonome. Par exemple, le système SIAM de J. Courtois [Courtois,
1990], système d'assistance à des activités de travaux pratiques de physique, aide un étudiant à
22
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
comprendre pourquoi le montage qu'il a réalisé ne se comporte pas comme prévu (situation
indirecte de résolution de problèmes de diagnostic). D'autres systèmes comportent un module
important de simulation de dispositifs techniques, sur lequel sont basées des activités de
formation, dans des domaines de sciences expérimentales ou en formation professionnelle par
exemple.
Les simulateurs pédagogiques, tels que APLUSIX [Nicaud, 1994], permettent à l'apprenant
d'agir et de voir les conséquences de son action. Cette réactivité permet à l'autonomie d'être
profitable en ancrant l'action de l'apprenant dans une réalité à laquelle il peut se confronter et
en lui fixant un objectif de travail sanctionné par une modification de cette réalité. La
communication est le prolongement de la réactivité, elle peut-être considérée du point de vue
homme-machine, mais également, depuis la démocratisation des réseaux informatiques, du
point de vue homme-homme (médiatisé via la machine). La communication homme-machine
dans les EIAH est portée par les interfaces graphiques plutôt que par des interfaces en langues
naturelles (limitées par l'interprétation hasardeuse de la machine). La difficulté de concevoir
la communication via une interface graphique réside dans l'opposition entre des interfaces
puissantes, en terme d'expressivité mais complexes à manipuler, et des interfaces simples,
mais permettant peu d'interaction [Balacheff, 1997].
Une des évolutions actuelles des EIAH est la structuration des échanges homme-homme via la
communication en réseau. Les EIAH intègrent, ainsi, des notions telles que l'apprentissage
coopératif entre apprenants ou l'assistance à distance par un tuteur.
Une approche connexe se base sur des micromondes ou sur des environnements d'exploration,
de découverte plus ou moins guidée. Par exemple, l'environnement LOGO [Papert, 1980],
considéré comme le premier prototype de micromonde, a largement été expérimenté dans les
années 80 dans des contextes scolaires (niveau primaire ou collège). L'objectif pédagogique
annoncé était de développer des capacités de découverte, en proposant aux élèves un dispositif
mobile matériel ou abstrait (tortue ou écran graphique) réagissant à des commandes formulées au
moyen d'un programme en langage LOGO. De nombreuses études et d'expérimentations ont été
menées pour préciser des situations d'usage et analyser les apprentissages résultant, effectivement,
de telles activités, reprises et étendues à d'autres dispositifs dans le champ de la robotique
pédagogique. Un autre exemple de micromonde réactif est le système CABRI-Géomètre
(www.cabri.net), cahier de brouillon en géométrie, qui permet, via l'utilisation d'un ensemble de
commandes symboliques et d'opérations de manipulation directe, de construire une figure
géométrique, puis de la déformer en maintenant les relations déclarées entre ses éléments (un
23
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
point déclaré sur une droite reste sur la droite, le point milieu d'un segment reste au milieu du
segment si ses extrémités se déplacent). On conçoit aisément l'intérêt d'un tel environnement pour
l'étude de figures, de propriétés géométriques et la formulation de conjectures, intérêt d'ailleurs
attesté par les nombreuses expérimentations de ce système. De même, de nombreux modules de
simulation de phénomènes ou de dispositifs peuvent être employés dans des situations de
formation, tout en n'ayant que des capacités réactives : l'apprenant fixe des valeurs de paramètres
et peut observer le comportement résultant du modèle simulé. Les principales propriétés des
micro-mondes sont l'autonomie, la réactivité et la communication. L'accès à une certaine
autonomie est une hypothèse forte des EIAH car l'apprenant doit pouvoir être acteur (et non
spectateur) de sa formation. Ainsi les micromondes, tels que LOGO ou Cabri-Géomètre, offrent
un environnement permettant à l'apprenant de créer, d'être auteur mais l'autonomie qui lui est
proposée, pour être efficace d'un point de vue de la formation, doit être associée à un contrôle de
l'activité. Ce contrôle se manifeste dans les EIAH sous la forme de réactions formulées par le
programme en fonction des actions de l'apprenant, telles que l'explication des erreurs, le guidage,
voire la perturbation [Piché et al., 1998 ]. Les micromondes comme LOGO et Cabri sont des
logiciels éducatifs dénués de toute connaissance, mais peuplés d’éléments avec lesquels
l’apprenant interagit. La connaissance n’est plus déductive mais inductive.
Il convient alors de préciser les limites des micromondes. Ainsi, certains de ces
environnements sont simplement réactifs, c'est-à-dire qu'ils ne font qu'exécuter des
commandes de leur utilisateur, sans effectuer de contrôle de celui-ci, ni d'intervention
tutorielle et ont donc un rôle pédagogique moins évident. Ils doivent alors être utilisés sous le
contrôle d'un enseignant qui est chargé d'assurer la pédagogie de l'utilisation. Ceci ne signifie
pas qu'ils ne peuvent pas être utilisés dans un contexte d’autoformation, et que l'on ne peut
pas apprendre en les utilisant.
Les jeux d’entreprise mettent des sous-groupes d’apprenants, en concurrence dans un univers
multimédia interactif. L’intérêt de ce dernier point est évident : les apprenants suffisamment
pris, voire passionnés, par l’enjeu (véritable "leurre") franchissent sans douleur et sans
véritablement en prendre conscience, les étapes cognitives ou conceptuelles nécessaires pour
avancer dans le jeu. Les objectifs des apprenants (gagner, relever un défi, …) sont ainsi
différents de ceux du formateur qui lui veut faire comprendre et maîtriser, en situation
d’action, des notions, des règles, des concepts...
La modélisation et la structuration (architecture) du jeu s'appuient ici sur l'identification de
places conceptuelles (étapes pédagogiques de la trajectoire de formation) et leur
24
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
séquencement possible pour assurer une construction progressive des connaissances et savoir-
faire (individuels ou collectifs). Ceci impose un travail important sur le découpage et la durée
du jeu [Tarpin-Bernard et al., 2000]. Cette phase de conception informatique ne peut se faire
indépendamment du rôle que jouera l'enseignant lors de l'utilisation du jeu. Véritable
accompagnateur d'un processus de développement de compétences, il veille au maintien d’une
certaine synchronisation entre les apprenants et leur propose à travers des débriefings réguliers
(toutes les 20 à 30 minutes) une analyse critique comparée (partage) de l’expérience vécue dans le
but de la transformer en savoir positif et durable. Par exemple, Réactik Multimédia2 (Réactik-
MM) est un jeu d’entreprise multimédia reconçu à partir de Réactik, un produit CIPE (Centre
International de la Pédagogie d’Entreprise), et développé en multimédia sous la responsabilité
de notre équipe de recherche. Lors du déroulement de ce jeu, quatre groupes, chacun composé
de trois étudiants. Ils découvrent, mettent en situation et s’approprient une douzaine de
concepts liés à la gestion des flux et des stocks dans les entreprises. Employé chaque année
pour la formation initiale des élèves-ingénieurs de l’INSA, Réactik-MM est également
utilisable dans le cadre de la formation continue. Le jeu enchaîne une douzaine de séquences
pédagogiques interactives. Chaque séquence présente et illustre un concept, puis le scénarise
en mettant les apprenants en situation de décision pour progresser dans l'amélioration des
performances de leur entreprise : 4 entreprises, de production de bagages concurrents, essaient
d’accéder aux marchés de 12 pays (chacun requérant des conditions d’accès différentes).
L'animateur supervise la formation qui se déroule, selon le niveau des étudiants, sur deux ou
trois séances de 4 heures. Les étudiants enchaînent des phases de briefing où l’animateur
explique sommairement la tâche qui les attend, des phases d’interaction avec le logiciel (de 15
mn à 1h chacune) et des phases de débriefing (de 15 à 30 mn chacune), véritables séquences
de "partage" et de sédimentation de la connaissances, où l’animateur fait un retour avec les
étudiants sur les concepts abordés en suscitant tour à tour réflexions et questions. Ces séances
de débriefing peuvent se déroulées à distance en fonction de l'éloignement des groupes
d'apprenants et des outils disponibles. Une dizaine de jeux d'entreprises ont, depuis, été
développées et expérimentées selon les mêmes principes.
3.4 Organisation de la formation : LMS3 et Hypermédias pédagogiques
Ces dernières années ont vu l’évolution la plus profonde dans la conception de systèmes d’EIAH,
2 Réactik Multimédia est une marque déposée CIPE – Département GPR de l’INSA de Lyon
3 LMS : Learning Management System. 25
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
avec la généralisation de l'utilisation d'Internet et l’émergence de nouveaux systèmes basés sur le
web. Avec le web, la formation à distance se reconfigure pour proposer des offres de formation en
ligne. Afin d'aider à la mise en place de ces sites Web de formation, de nombreuses recherches se
sont orientées vers la réalisation de plates-formes de formation en ligne [Balpe et al., 1996]
[Barrett, 1989] [Guégot et al., 1998]. Elles proposent des solutions permettant de mettre en place
des serveurs de formation, afin de construire des sites Web sans avoir à développer les fonctions
dynamiques qui leurs sont associées. Une plate-forme offre globalement les trois principaux
services suivants : la possibilité de mettre à disposition des contenus pour les utilisateurs via un
navigateur Web (pour consultation directe en HTML ou téléchargement sur le poste client de
formats imprimables), la possibilité pour les apprenants et tuteurs d'accéder aux différents services
applicatifs correspondant à des fonctions classiques de communication d'Internet (telles que le
mail, le forum, le chat, voire la vidéo-conférence) et la possibilité de gérer la formation du point
de vue logistique (inscriptions, planning, regroupement, etc.). De très nombreuses plates-formes
de téléformation ont vu le jour, mais très peu ont réellement été, massivement, utilisées. Quelques
études comparatives tentent de mettre en valeur les spécificités et les différences entre les
solutions existant actuellement sur le marché, telles que l'étude menée par l'association le Préau
[Preau].
Les plates-formes se caractérisent par la facilité qu'elles apportent pour organiser la diffusion
de support numérique, le recours à des systèmes 100% Web allégeant considérablement
l'organisation matérielle des postes clients. A ce titre, elles présentent une solution efficace
pour la gestion de formations et la distribution de l'information.
Mais, jusqu’à présent, elles se caractérisent également par l'absence d'une ingénierie
pédagogique qui permettrait de faire le lien entre les contenus et la formation des apprenants,
mais aussi entre la distribution et la production, ...
Selon nous, les principales fonctionnalités demandées à un environnement de télé-
enseignement sont les suivantes :
capitalisation et fédèration des activités pédagogiques dont il assure la gestion et la
diffusion. Pour cela, il est régulièrement alimenté par les enseignants/auteurs qui créent,
déposent et font évoluer leurs ressources pédagogiques en ayant une vue panoramique de
l'ensemble des enseignements et connaissances contenues (meilleure intégration et
coordination) ;
diffusion de l’information la plus pertinente (celle qui correspond à ses caractéristiques et
ses besoins prioritaires) pour l’utilisateur. En effet, ce dernier doit pouvoir faire le tri dans
26
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
une grande masse d’informations (parfois non vérifiée) pour ne retirer que celle qui
l’intéresse ;
interaction (de son contenu) afin de favoriser certains modes de diffusion, de navigation et
de recherche, déterminés à partir des profils utilisateurs. Il offre ainsi la possibilité à tous
les utilisateurs de participer à la structuration du contenu et de fournir des outils de
visualisation/représentation des connaissances/savoirs qu’il contient ;
auto-adaptation aux besoins des apprenants identifiés et regroupés grâce à différents
profils (profils d’intérêts ou d’objectifs, de niveau de connaissances / compétences); il est
personnalisable ;
complémentarité vis-à-vis d'autres supports : nous pensons que l'avenir des supports
d'information et de formation doit être pensé en terme de complémentarité et non de
substitution ;
la pluralité : plusieurs modes pédagogiques liés à des situations d'apprentissage (télé-
projet, téléTP, classes virtuelle, …) devant cohabiter pour répondre aux besoins de la
formation.
La plupart des systèmes envisagés actuellement se basent ou font l'hypothèse que la majeure
partie du contenu pédagogique est constituée d’hypertexte ou d'hypermédia. Les hypermédias ont
été largement utilisés pour des applications pédagogiques, en particulier, parce que leur parcours
non linéaire favorise une approche constructiviste. La manipulation de l'hypertexte suppose, en
effet, une lecture active, analytique et la mise en oeuvre de procédés, tels que la comparaison ou la
synthèse, intéressants dans une perspective d'apprentissage construit par l'apprenant plutôt que
dicté par l'enseignant. On peut, donc, classer dans la catégorie des environnements réactifs les
systèmes hypertextes ou hypermédias, qui répondent à des demandes d'accès de leur utilisateur à
telle ou telle partie des informations enregistrées [Vétois, 1993] [Bruillard et al., 1994]. Ces
divers systèmes d'exploration libre ont connu une certaine vogue, avec des conceptions de
l'apprentissage basées sur la métaphore du "libre-service", où l'apprenant est censé prendre
lui-même ce dont il a besoin. Des expérimentations ont permis de constater que de tels
environnements réactifs supposent, si un minimum d'efficacité et de contrôles des
apprentissages est souhaité, soit une utilisation fortement intégrée à un dispositif de formation
externe et contrôlée par un enseignant humain, par exemple en classe ou dans des situations
de type travaux pratiques, soit une certaine capacité de l'utilisateur à gérer lui-même son
apprentissage. Depuis plusieurs années d'ailleurs, des projets ont pour objectif de compléter
de tels systèmes avec des modules assurant des tâches de guidage tutoriel et de contrôle des
activités de l'apprenant, pour en faire des véritables EIAO. Mais les recherches ont montré
27
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
que l'hypertextualité s'accompagne également d'une désorientation du lecteur, lorsque celui-ci
n'a pas les compétences nécessaires pour reconstruire le sens morcelé, ou que la conception de
l'hypermédia engendre une surcharge cognitive par le trop grand nombre de possibilités
offertes. La conception des hypertextes est, donc, un travail complexe qui implique une
modélisation ad hoc des nœuds d'information et l'adjonction de stratégies pour guider la
lecture de l'utilisateur [Horn, 1989]. Ainsi, une catégorie particulière d'hypermédias, dits
adaptatifs, associe un modèle de l'information et de l'utilisateur, afin de construire
dynamiquement le parcours en fonction de l'utilisateur et tenter ainsi de lui offrir ce qui
correspondant le mieux à ses besoins [Brusilovsky, 1996]. Nous détaillerons ce type de
systèmes et les modèles sous-jacents dans le chapitre suivant puisqu'une grosse partie de notre
travail concerne cette technologie.
Il n'est pas question de dire que les EIAO sont la seule voie acceptable; on peut penser au
contraire que, selon les domaines, les types d'apprentissage, les types d'apprenants et les
situations de formation visées, il y a des réponses multiples, et qu'il est encore nécessaire
d'apporter des contributions à ces différents systèmes d'enseignements assistés par ordinateur.
4 Vers une ingénierie pédagogique
4.1 Médiatisation de l'enseignement
La montée en puissance combinée des besoins de formation plus autonomes et des supports
permettant cette autonomie conduisent à réactualiser les théories de Piaget et à considérer une
formation centrée sur l'apprenant plutôt que sur l'enseignant. On voit ainsi le glissement
progressif d'une situation d'enseignement à une situation d'apprentissage. Par ce glissement, le
support numérique prend de fait une place importante grâce à la possibilité qu'il apporte dans
la mise en œuvre des dispositifs. Le support numérique se pose, donc, comme un élément
d'une ingénierie pédagogique et nous conduit à nous demander dans quelle mesure cette
ingénierie pédagogique peut-être instrumentée ?
La tendance logique de la formation professionnelle est le recours à des dispositifs hybrides
de formation à distance couplés à du présentiel [Gil, 2000] afin de mettre à profit leurs
avantages respectifs.
Dans un dispositif classique, l'enseignement s'appuie sur des supports mises à disposition de
l'apprenant. Qu'il s'agisse d'un polycopié, d'un jeu de diapositives ou d'un cd-rom, le support
ainsi introduit permet à l'apprenant de reporter une partie de son apprentissage sur la
28
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
consultation autonome de celui-ci.
Entre les deux, la formation tutorée en présentiel est basée sur un travail autonome de
l'apprenant sur un support généralement multimédia. L'enseignant (devenu tuteur) remplit le
rôle de régulateur, de guidage et de reformulation, mais non plus directement d'exposition.
La formation ouverte à distance consiste à laisser à l'apprenant le soin de gérer le lieu et le
temps de son apprentissage, en lui fournissant les supports ad hoc, un tutorat à distance et des
regroupements en présentiel pour répondre aux questions que le support ne permet pas de
résoudre, et un suivi pédagogique permettant d'assurer le guidage et le contrôle de
l'apprentissage.
On voit de nouveau ici qu'il est possible de caractériser les dispositifs de formation en
fonction de paramètres tels que la distance/présence ou le synchrone/asynchrone auxquels
s’ajoute la dimension collectif/individuel. Néanmoins, nous ne pensons pas qu'il existe dans
l'absolu des dispositifs meilleurs que d'autres, mais plutôt des dispositifs différents pour
répondre à des besoins pédagogiques et des contraintes organisationnelles différentes.
4.2 Numériser les activités pédagogiques
La technologie numérique n'est pas en soi une innovation pédagogique, mais elle rend
possible l'innovation pédagogique par les nouvelles fonctionnalités qu'elle apporte [Linard,
1996]. Il est, donc, important de concevoir des activités pédagogiques en adéquation avec les
caractéristiques de ces nouveaux supports numériques. Ne pouvant numériser la pédagogie
propre à chaque enseignant, la question se pose de savoir s'il est possible d'inscrire sur le
support le mode opératoire de la pédagogie, à savoir son processus de mise en oeuvre
[Bachimont, 1996]. En effet, si comme nous l'avons vu, nous admettons qu'une partie de la
pédagogie consiste à donner à l'apprenant un cadre pour gérer son processus d'apprentissage
[Boullier, 2000] et si l'on prend comme hypothèse supplémentaire, qu'un processus
d’apprentissage peut-être vu comme une succession d'actes pédagogiques discrets [Ghitalla et
al., 2001], alors, on voit qu'il devient possible de représenter de telles activités sur un support
numérique.
Pour aller dans ce sens, dans son modèle documentaire Crozat [Crozat et al., 2002] propose
une inscription de l'information fondée sur une couche sémiotique (les documents) et sur une
couche de contrôle (les modalités de transformation de ces documents). L'apprentissage à
travers un support numérique ainsi conçu, repose donc, d'une part, sur le calcul qui permet la
29
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
programmation du processus pédagogique et, d'autre part, sur l'interprétation qui permet
l'accès au sens. Nous pensons, alors, qu'il est insuffisant de se limiter à la question de la
production des documents, mais qu'il faut intégrer la question de la production de structure de
contrôle de ces documents et des services utiles pour l’enseignant / tuteur.
Le problème réside, alors, dans le respect de l'intentionnalité pédagogique. C'est le processus
pédagogique, en tant que scénario conçu par l'enseignant, qui définit les modalités de
manipulation des documents par l'apprenant. Par conséquent le recours à une modélisation des
supports et services pédagogiques est nécessaire pour rendre efficace la manipulation des
documents et des services produits ou mis à disposition.
La question posée est celle de proposer un modèle permettant de produire et de manipuler des
documents contenant des connaissances. L'enjeu est, donc, à la fois technologique et
méthodologique, afin de trouver des mécanismes de programmation et des approches de
modélisation pour inscrire le modèle pédagogique au sein du dispositif technique. Il faut, de
plus, veiller à ne pas prendre en compte uniquement le développement technologique mais de
réfléchir aux modèles pédagogiques sous-jacents.
4.3 Numériser les enseignants ?
La question qui se pose naturellement lorsque l'on cherche à introduire l'informatique dans
l'enseignement est celle de la place de l'enseignant. On pourrait, en effet, imaginer, à plus
forte raison sur un support dynamique, que le rôle de l'enseignant soit modélisé au sein du
système, et ainsi que la machine prenne la place traditionnelle de l'enseignant.
Pour répondre à cette question, il faudrait se demander quel est exactement ce rôle rempli par
l'enseignant et tenter de voir si la machine est capable de le remplir. Sans toutefois procéder à
cet exercice, on pourra admettre que la fonction d'enseignement relève d'une complexité
importante [Clergue, 1997], et, qu'à ce titre, elle ne peut être réduite à une théorie formelle
représentable sous la forme d'un programme numérique. Notre opinion est confirmée par
Linard [Linard, 1996] :
"Il nous semble que la médiation technique qui vise à instrumenter des opérations par des
outils ne peut ni remplacer ni garantir la médiation humaine (qui vise à aménager une
conciliation en vue d'une décision motivée entre points de vues plus ou moins antagonistes).
Ce qui ne l'empêche pas, si on sait l'exploiter, d'enrichir de manière considérable l'exercice
de la pensée naturelle en mettant au clair certains de ses mécanismes".
30
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
Une réflexion scientifique centrée sur l'information et l'innovation peut avoir tendance à
masquer la complexité de la relation éducative et du rôle de l'enseignant. Mais, apprendre ne
peut se résumer à la recherche et à l'assimilation de l'information, comme tente parfois de
nous le laisser penser une certaine vision techno-centrée de l'EAO [Alava, 2000].
L’approche suivie classiquement, lorsque les acteurs de l’enseignement sont confrontés aux
technologies d’enseignement médiatisé, consiste à transformer complètement les cours
traditionnels existants en produits multimédias très élaborés [Gyselinck et al., 1998]. Le
modèle sous-jacent à cette idée de transformation est celui du roman transformé par son
lecteur en images. Or, notre notion générale d’image est fortement influencée par celle d' «
image animée » pour le cinéma, la vidéo, etc. Nous supposons, ensuite, que ces images sont
assemblées en scènes par l’intermédiaire d’un scénario et que c’est pour cette raison que le
lecteur comprend le livre. Est-ce une bonne raison pour que nous scénarisions les cours de
l’enseignant ? Au cinéma, on réalise ce que nous croyons que le lecteur fait dans sa tête.
Ensuite que ce passe-t-il pour le spectateur ? Va-t-il absorber le spectacle comme un seau
vide, ou va-t-il transformer à nouveau ce qu’il perçoit ? On sait bien que le spectateur
transforme tout spectacle. Pouvons nous être certains que cette deuxième transformation va
permettre de retrouver le texte original ? Nous n’en savons rien. Mais, si nous prenons comme
modèle de transformation de cours celui de la scénarisation des films alors l’enseignant perdra
son rôle : on utilisera plutôt des scénaristes, des didacticiens, des tuteurs au risque de produire
des supports fermés, peu évolutifs / statiques, sans personnalité puisque consensuels car étant
l'œuvre d’un groupe.
Or, l’enseignant n’est-il pas un élément singulier et nécessaire de l’enseignement ? Qu’est-ce
qu’enseigner ? Est-ce déverser un contenu dans un apprenant figuré comme vide, ou
transformer l’état actuel de l’apprenant ? Qu’est-ce que cette transformation vise ?
Si l’on fait l’hypothèse de la valeur intrinsèque de l’enseignant, alors on admet qu’enseigner,
l’action de l’enseignement a une valeur propre qu’il est nécessaire de conserver même lorsque
l’on utilise des outils électroniques.
Pour nous, l’informatique doit être l’outil qui permet à l’enseignant d’adapter, de restructurer
ses matériaux pédagogiques. Il s’agit donc de réaliser à travers l’enseignement médiatisé :
le partage des ressources pédagogiques et l'interaction avec les usagers ;
la maîtrise des contenus ;
autonomie des enseignants ;
31
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
l’évolutivité / malléabilité des contenus, valeurs existentielles, aspects qui forment la
valeur propre de l’enseignement.
Nous changeons le modèle classique de l’enseignement médiatisé orienté par l’attention
première portée aux modèles d’apprentissage en nous intéressant d’abord aux enseignants. Ce
choix conditionne les modèles qui ont présidé à la naissance de notre système, et les
problèmes qu’ils représentent :
Modèle d’organisation des contenus pédagogiques, des formes pédagogiques et des objets
pédagogiques, différenciation des parcours pédagogiques et des représentations
• Différenciation des objectifs de formation de la compétence dans un domaine de
savoirs ;
• Modélisation des processus d’apprentissage à partir de modèles psychologiques ou
neuropsychologiques ;
• Problème de la fabrication des contenus, des formes et des objets pédagogiques ;
définition de ce qu’est l’unité de base permettant la construction de contenus, et de
leurs formes ;
• Problème de la construction d’objectifs de formation et de leur traduction en
parcours ;
• Problème de la mesure du gain de l’apprenant, de son adéquation avec les
objectifs de formation donc de la compétence acquise dans un domaine de savoirs
particulier.
Modèle des acteurs et de leurs rôles :
• Définition des rôles joués par les acteurs (formateur, apprenant, …), définir la
fonction de ces rôles dans la création, le fonctionnement et l’évolution de notre
modèle ;
• Modélisation des liens entre les acteurs, entre les rôles, entre les fonctions ;
4.4 Numériser les relations pédagogiques
Cette distinction entre la médiatisation du contenu et celle des relations pédagogiques entraîne
deux genres de situations de multimédia. D'une part nous avons des situations de multimédia
qui utilisent seulement des contenus médiatisés (ou du trafic unidirectionnel) et, d'autre part,
nous avons des situations de multimédia qui combinent la numérisation du contenu avec des
situations de médiatisation des relations pédagogiques entre les individus.
Ce genre de considérations nous permet de distinguer différents niveaux dans les
stratégiespédagogiques à employer. Un contenu peut être constitué par un ou plusieurs
32
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
médias. La relation pédagogique peut prendre la forme d'une non-médiatisation (situation de
tutoriel), d'une médiatisation simple (enseignement par correspondance) ou d'une situation de
multimédia combinant le tutoriel avec des apprenants à distance en utilisant la communication
assistée par ordinateur (intrinsèquement multimédia dans le caractère et interactif par nature).
L'interactivité entre les étudiants et les formateurs, en dépit de leur séparation physique
intrinsèque, peut être assurée par différents moyens technologiques, son résultat net étant une
efficacité augmentée de l'apprentissage.
À partir de quoi l’enseignant, qui restructure ses cours, travaille-t-il ? Le béhaviorisme, sous
toutes ses formes, a privilégié comme matière pédagogique de base l’élément de
connaissance, que celui-ci permette de reconstruire toute la connaissance d’un domaine ou
qu’il soit le support d’une découverte de cette connaissance.
L’examen des cours présentiels montre que l’enseignant vise moins à transmettre la
connaissance d’un domaine qu’à produire un certain type de connaisseur. Plutôt clone de lui
même, le formateur fait des hypothèses plus ou moins réalistes et justes sur l’état cognitif
actuel de l’apprenant et mesure son écart avec le modèle du connaisseur qu’il veut obtenir.
C’est alors qu’il produit son cours et le modifie. Les éléments qu’il utilise pour fabriquer son
cours ne correspondent pas à un état granulaire de la connaissance d’un domaine mais sont les
pièces qui, par empilage, lui permettent de réaliser des objets pédagogiques qui seront,
hypothèse de l’enseignant, efficaces. Ces objets pédagogiques ne sont pas, ni pour
l’enseignant, ni pour l’apprenant, de la connaissance : ils sont de l’information et des outils.
On observe que l’enseignant utilise une sorte de système de lois pour découper sa
connaissance en éléments d’informations. Ce système de lois, ou de règles, n’a de sens que
par rapport à l’objectif de l’enseignant.
Lorsque l’enseignant adapte son enseignement présentiel de manière diachronique, il relie les
informations qu’il utilise à des concepts généraux ou universels (métaphores). Ainsi,
l’enseignant parlera de "réseau routier" pour faire comprendre à un apprenant ce qu’est un
réseau informatique. L’apprenant est ensuite informé des particularités du concept local
(propre au domaine de connaissance) qui le distinguent du concept plus général. Un
enseignant doit pouvoir montrer à travers l’outil informatique le lien qui existe entre les
concepts utilisés, spécifiques au domaine, et les concepts universels qui doivent être visibles
afin d’accrocher l’apprenant. Tout ce que l’enseignant fait naturellement en présentiel doit
pouvoir être supporté par notre système informatique.
33
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
Par ailleurs, l’enseignement en présentiel fait croire que dans toute situation pédagogique il
n’y a que deux acteurs dont les rôles sont tranchés. Or, l’on constate, par exemple, que
l’enseignant est enseigné par l’apprenant lorsque celui-ci lui fait part de ses connaissances a
priori, tandis que l’apprenant devient enseignant en faisant naître chez son enseignant de la
connaissance à son égard, qu’elle soit psychologique (style d’apprentissage) ou cognitive
(stratégie d’apprentissage).
On déduit de ces observations sur l’enseignement en présentiel, que l’apprenant et
l’enseignant ne peuvent fonctionner de manière constructive dans la médiatisation que s’ils
trouvent, en lui, les outils pour tenir différents rôles, pour mettre en œuvre différentes
fonctions.
5 La normalisation de l’enseignement à distance
La normalisation de l’enseignement à distance est un phénomène en émergence qui s'inscrit
au croisement des nouvelles possibilités éducatives qu'offrent l'Internet et les TIC. Autrement
dit, pour bonifier et renouveler l'acte pédagogique à l'aide d'un arsenal technologique de plus
en plus performant et pour favoriser l'accessibilité la plus large possible "au meilleur" du
monde de l'éducation, on s'active aujourd'hui à vérifier les descriptifs des objets pédagogiques
manipulés et la façon dont ils communiquent. Cette normalisation est motivée par le besoin
de cohérence et d'uniformité des ressources pédagogiques.
5.1 Des enjeux majeurs
Jusqu’à récemment les outils, les technologies et les produits destinés à la formation sur
Internet étaient surtout conçus et développés selon une approche propriétaire ou sur une base
individuelle par les différents fournisseurs de produits ou logiciels, par les créateurs de
matériel pédagogique et les institutions éducatives engagées dans l’enseignement à distance.
On parle d’approche propriétaire pour qualifier ce mode de production où chacun reste maître
de son développement. En effet, dans cette approche, chaque logiciel ou chaque produit
développé se veut autonome et fonctionne en quelque sorte en vase clos, c'est-à-dire que son
utilisation par un nouvel utilisateur, son exploitation ou, encore, son intégration dans un
environnement d’apprentissage numérisé dans un autre contexte (plateforme, système
d'exploitation, LMS, intranet pédagogique, …) différent suppose une adaptation souvent
gourmande en termes de temps et d'efforts.
Aujourd’hui, la volonté de réaliser des économies d’échelle incite le monde des technologies
34
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
éducatives à adopter une approche plus globale, d'une part, pour réduire la lourdeur
d'adaptation et de mise à niveau du matériel pédagogique, d'autre part, pour augmenter
l'efficacité du repérage et des échanges des ressources dédiées à l’enseignement à distance.
Or, des solutions globales ne peuvent exister sans le recours à des façons de faire communes,
comme des normes et des standards de fonctionnement. Que l'on songe, par exemple, au
langage HTML ou encore les protocoles IP, TCP et HTTP qui sont autant de normes adoptées
en même temps que l’Internet.
Afin de traiter ce problème, de nombreuses organisations ont cherché à mettre au point un
système de description de tout document pédagogique numérique à l'aide d'un ensemble de
méta-données (des données décrivant des données). Afin que celles-ci soient réellement
efficaces, il est nécessaire qu'elles soient standardisées et ainsi partagées par tous, dans un
souci de communication entre machines et entre humains.
Les normes et les standards qui émergent aujourd'hui pour l’enseignement à distance ne
cherchent nullement à uniformiser les approches pédagogiques ou, encore, le génie créatif
que génèrent les relations humaines qui sont au cœur de l'acte pédagogique. Ils visent au
contraire à normaliser la mécanique qui régit l'utilisation de l'arsenal technologique afin de
préserver, justement, la richesse humaine de ce processus hautement personnel et créatif
qu'est l'acte pédagogique.
Les objectifs de cette normalisation se résument en cinq points [Simard, 2002] :
Accessibilité : facilité la recherche, l’identification, l’accès et les livraisons de contenus et
de composants de la formation en ligne de façon distribuée ;
Interopérabilité : pouvoir utiliser des contenus et de composants développés par une
organisation sur une plat-forme donnée par d’autres organisations sur d’autres plates-
formes ;
Ré-utilisabilité : la réutilisation des contenus et composants à différentes fins, dans
différentes applications, dans différents produits, dans différents contextes et via différents
modes d’accès ;
Durabilité : assurer une pérennité aux contenus et composants au delà des changements
technologiques sans avoir à les reconcevoir ou les développer ;
Adaptabilité : pouvoir faire du sur mesure à partir des contenus et des composants
existants (adaptation spécifique aux besoins pédagogiques).
Afin de bien situer le processus de constitution de ces standards, nous présentons de manière
chronologique les références en matière de méta-données pour l’enseignement et les
35
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
diverses initiatives actives sur le sujet, qui sont en train de se concrétiser aujourd'hui autour de
la spécification d'un standard ISO.
5.2 Brève histoire des normes
5.2.1 SCORM (Sharable Content Object Reference Model) (www.adlnet.org) [ADL,
2001]
En 1988, des compagnies aériennes, des constructeurs aéronautiques, des producteurs
d’enseignement assisté par ordinateur fondent l’Aviation Industry CBT Committee (AICC)
(aicc.org), pour définir des spécifications techniques communes pour les produits d’enseignement
assisté par ordinateur qu’ils utilisent. Les travaux de ce consortium se sont concrétisés par le
projet SCORM, issu du département américain de la défense. Ce projet a établi une norme de
représentation des contenus de formation dans le domaine de l'aviation. SCORM a pour objectif
de proposer un modèle d'architecture permettant l'interopérabilité des systèmes de formation sur le
Web. Il définit un modèle de structuration des contenus ainsi qu'un modèle d'API permettant
l'utilisation de tout contenu conforme dans tout environnement d'exécution (Learning
Management System ou LMS) compatible. Le modèle repose sur une vision dynamique du
partage des contenus, c'est à dire que ceux-ci sont récupérés à la volée dans un LMS depuis
des bases de données sources.
Les critères de SCORM pour la mise en place du modèle sont la durabilité, l'interopérabilité,
l'accessibilité et la réutilisabilité des contenus. Ces critères sont exclusivement techniques et
ne concernent, donc, que la bonne disposition des contenus vis à vis des standards
technologiques. Le modèle SCORM définit une structure arborescente de représentation, avec au
plus haut niveau le cours (ou agrégation de contenus), composé de blocs, eux mêmes composés de
blocs plus petits ou de SCO (Sharable Content Object équivalents aux Assignable Units de
AICC). Les SCO représentent le niveau le plus fin de contenus susceptibles d'être réutilisés. A ce
titre, ils se veulent, subjectivement, le plus petits possibles et indépendants d'un contexte
pédagogique, et objectivement indépendants de l'exécution d'autres SCO. Ils sont composés
d'Assets, c'est à dire des ressources de base telles que des textes, des images, etc. Les SCO sont
encapsulés par une API permettant leur exécution dans un LMS, avec au minimum une fonction
de lancement et une fonction de terminaison de l'exécution. Enfin chaque niveau (asset, SCO,
block, cours) est associé à un ensemble de méta-données descriptives.
5.2.2 DCMI (Dublin Core Metadata Initiative) (www.dublincore.org) (DCMI, 1998)
En octobre 1994, se tient à Chicago la deuxième conférence internationale du World Wide 36
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
Web. Quelques participants imaginent des pistes pour faciliter la recherche sur le web, et lancent
l’idée de méta-données sémantiques décrivant les ressources du web. En mars 1995, cinquante
personnes participent à ce séminaire organisé à Dublin (Ohio), et jettent les premières bases d’un
système de descripteurs de documents, comprenant 15 catégories générales (type, créateur, sujet,
description, éditeur, contributeur, date, type, format, identifiant, source, langage, relation, étendue,
droits). Ces catégories forment le noyau de nombreux systèmes de classification. C’est pourquoi,
ils sont appelés Dublin Core Metadata. A la suite de ce séminaire, est créé la Dublin Core
Metadata Initiative (DCMI) [Dublin-core, 1998], pour développer ces spécifications.
Par la suite, Dublin Core a donné lieu à des adaptations pour l'application aux documents
pédagogiques. Par exemple, le GTME du CRDP de Montpellier [GTME, 2001] propose une
nouvelle liste composée à partir du Dublin Core, moins les items Contributor, Source et
Coverage, et en ajoutant sept nouveaux items propres au contexte pédagogique (Statut,
Contact, Niveau, Discipline, Nature, Interactivité et Public).
5.2.3 ARIADNE (Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution
Networks for Europe) [Forte et al., 1997][Forte et al., 1999] (ariadne.unil.ch)
En 1996, est lancé en Europe le projet ARIADNE financé par le 4ème programme cadre de
recherche et développement de l’union européenne et l’Office fédéral suisse pour l’éducation et la
science. Ce projet développe, à côté d’un ensemble d’outils de production et de gestion de
ressources pédagogiques interactives (simulateurs, générateur de questionnaires, outils auteurs,
etc.), un jeu de méta-données, ARIADNE Educational Metadata, servant « d’en-tête pédagogique
(Pedagogic Header) » pour décrire les documents gérés dans la plate-forme [Ariadne, 1996].
Le projet européen ARIADNE a permis (lors de son développement de 1996 à 2000) la
constitution d'une base d'items pédagogiques, partagée par une large communauté et destinée
à la formation à distance. Cette base de données est aujourd'hui entretenue et développée par
la fondation ARIADNE. Ce projet s'inscrit dans une perspective sociale fondée sur le partage
du savoir, une perspective technique fondée sur l'interopérabilité et une perspective
méthodologique fondée sur la conception par les auteurs.
L'architecture du système est construit sur une base de données centrale, le knowledge pool
system, des outils auteur pour l'alimenter (cours, exercices, simulations, évaluations), des outils
d'indexation pour les repérer, des outils de scénarisation pour constituer les cours et des outils de
navigation pour les consulter. Le stockage des informations est organisé selon une topologie
distribuée sur un ensemble de bases répliquées. ARIADNE compte en 2004 environ 2500 items et
37
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
une douzaine de bases de données sur 5 pays. ARIADNE est un exemple particulièrement
intéressant de par son ampleur et son caractère international. Le projet a permis des avancées
significatives dans le domaine de l'indexation, notamment en intégrant une dimension
multilingue et interculturelle, concrétisées par sa participation prépondérante dans la
définition de la LOM (voir plus loin).
Le système rencontre néanmoins des difficultés du point de vue de l'interopérabilité. En effet,
si une indexation de qualité assure la disponibilité des contenus, leur manipulation n'est en
rien assurée. L'hétérogénéité des formats, par exemple, est un frein à la réutilisation ou
encore, le niveau de granularité qui n'est pas contrôlé. Les nouveaux outils auteurs
d'ARIADNE tendent à prendre en compte ce problème pour proposer des formats logiques et
standards (fondés sur XML) [Miniaoui et al., 2003] afin d'assurer l'interopérabilité et la
pérennité des contenus.
5.2.4 LOM (Learning Object Metadata) (grouper.ieee.org/groups/ltsc/index.html)
En 1997, l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) lance un nouveau comité
sur les technologies d’apprentissage, le Learning Technologies Standard Committee (IEEE-
LTSC) [LTSC, 2002]. Le projet ARIADNE rejoint les groupes de travail de ce comité et ses
spécifications de méta-données servent de base pour former les spécifications des Learning
Object Model (LOM) [LOM, 1997] qui connaîtront plusieurs versions.
Le projet LOM vise à proposer un modèle standard de méta-données permettant de décrire et
de référencer tout document pédagogique numérique. Compte tenu des membres participants,
le standard est fondé sur les travaux préliminaires de l'IMS (imsproject.org) et d'ARIADNE
(ariadne.unil.ch). Le groupe de travail est également constitué de l'ensemble des acteurs
actuels du domaine en terme de normalisation, tels que AICC, Dublin Core, SCORM, etc.
Le draft 6.1 de la LOM propose 47 méta-données, organisées en 9 catégories principales
[IEEE, 2001] dont nous donnons les intitulés dans le tableau ci-dessous. Insuffisances, telles que,
par exemple, le fait que l'unité d'indexation soit le fichier, qui représente une unité technique et
non pédagogique. Ainsi un cours complet sera indexé au même titre qu'un unique exercice ou
qu'une image. Enfin le problème de la signification des termes choisis et de la définition des méta-
données n'est pas complètement résolu et les ambiguïtés qui subsistent restent un frein à un réel
usage pratique.
38
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
Catégorie attributs
Généralité
Caractéristiques globales des
ressources
Identifiant
Titre
Identification dans un système de référence ou
catalogue
Langue utilisée
Description du contenu
Mots clés
Couverture en terme d’époque, de culture, de
géographie
Structure
Granularité
Cycle de vie
Version
Statut (provisoire, final, révisé, indisponible)
Identification
Date
Méta données
Identifiant de la méta données
Entrée dans un système de référence ou catalogue
Contribution à l’évolution des méta-données
Plan de méta-données
Langage
Référence
Informations techniques
Format
Taille
Localisation
Exigences techniques
Remarque sur l’installation
Autre exigences de la ressource
Durée
39
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
Informations pédagogiques
Type d’interactivité
Type d’apprentissage
Niveau d’interaction
Densité sémantique
Destinataire
Contexte d’utilisation
Age ciblé
Difficulté par rapport au public ciblé
Temps moyen d’utilisation
Commentaire sur l’utilisation de la ressource
Langue
Coût
Coût d’utilisation
Copyright
Commentaire sur les conditions d’utilisation
Relation (pré requis) Nature de la relation vis-à-vis de l’autre ressource
Ressources liées
Commentaire (sur les usages
pédagogiques)
Personnes qui créent le commentaire
Date
Remarque
Classification
Objectif
Chemin taxonomique
Description
Mots clés
Tableau 1.1. Méta-données LOM v6.1
5.2.5 EduML (Educational Markup Language) [Bourda et al., 2000]
Partant du principe que la conception des documents pédagogiques est encore rudimentaire et
menée avec des outils propriétaires, EduML cherche comme toutes les autres normes à
introduire des notions telles que la spécification, la standardisation, la réutilisabilité, pour
permettre une conception de plus haut niveau, mieux maîtrisée et plus efficiente. Ce projet
pose deux axes pour conduire cette évolution : la mise en place de standards de description
par des méta-données pour décrire et retrouver des documents et la mise en place d'une
structuration logique des documents de façon à séparer le fond de la forme et, ainsi,
s'affranchir des formats privés pour améliorer la pérennisation, la mise à jour et la diffusion
40
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
des documents. La problématique de standardisation des méta-données étant traitée par
ailleurs, le projet EduML se fonde sur le standard XML pour proposer des structures logiques
permettant de produire des contenus pédagogiques pour le support papier et pour le Web. Le
projet propose deux modèles de structuration à travers deux DTD correspondantes. La
première permet de représenter les structures générales de polycopiés de cours et la seconde
propose des modèles spécifiques aux contenus pédagogiques permettant de représenter des
grains de cours (théorèmes, exercices, etc.). Cette approche s'appuie, donc, sur une séparation
entre le contenu et sa scénarisation. Les modèles sont associés à une méthode de production
permettant de séparer les tâches de création de contenus et d'agrégation de ces contenus.
EduML se pose donc comme une brique pour l'élaboration d'un standard de structuration, en
parallèle à tous les autres standards qui concernent davantage l'indexation.
5.2.6 Standardisation ISO (jtc1sc36.org)
Jusqu’en 1999, les différents groupes travaillant sur les spécifications IMS, l’AICC, l’ADL,
ainsi que le consortium ARIADNE vont échanger intensément, faisant converger leurs
approches tout en élargissant de plus en plus le champ de leurs spécifications (voir Tableau
2). L’IEEE – LTSC est le lieu où s’opère la convergence de ces différentes spécifications vers
un standard commun. L’International Standard Organisation (ISO) est alors saisie d’un projet
de norme internationale. En novembre 1999, à Séoul, est créé le sous-comité 36 du Joint
Technical Committee n°1 de l’International Electrotechnical Commission de l’ISO et de
l’IEEE (JTC1- SC36) chargé de développer les normes concernant les technologies de
l’information pour l’éducation, la formation et l’apprentissage. Les premiers projets
concernent les travaux de l’IEEE, à partir de la fusion des spécifications AICC, IMS, SCORM
et des méta-données d’ARIADNE. Le CEN-ISSS – LTW y est associé, avec ses demandes
spécifiques, comme par exemple la traduction des LOM et un dictionnaire de méta-données
multilingues. Les échéances pour la publication de la norme sont fixées à fin 2005.
Le SC36 est un sous-groupe du comité technique JTC1 de l'ISO dont l'intitulé est Information
Technology for Learning Education and Training et dont l'objectif est la standardisation dans le
domaine des technologies de l'information pour la formation, afin d'aider les individus et
organisations et rendre possible l'interopérabilité et la réutilisabilité des ressources et outils.
Les travaux de l'ISO ne portent pas uniquement sur la problématique de l'indexation, mais
plus généralement sur la stabilisation du vocabulaire du domaine, les modèles d'apprenant, la
collaboration, les architectures des systèmes, etc. La standardisation par l'ISO représente le
41
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
dernier maillon d'une chaîne qui a pris naissance dans la recherche et se terminera par la
spécification d'un standard qui pourra être partagé par toute la communauté.
Sur proposition du Groupement d’Enseignement supérieur sur Mesure Médiatisé (GEMME)
[GEMME, 1995], de la Fédération Interuniversitaire D’enseignement à Distance [FIED,
1987] et du laboratoire CRIS-SERIS de l’université Paris X, la France a rejoint en octobre
2000 les travaux de normalisation en cours sous l’égide de l’Association française de
normalisation [AFNOR, 1926].
5.2.7 EML (http://eml.ou.nl)
Educational Modelling Languages (EML), issus de travaux de recherche européens, et qui
constituent une généralisation de ce qu’étaient les LOM. Ces propositions sont pilotées par des
experts financés par l’Union Européenne. EML se veut un modèle intégrateur de méta données
(en XML) prenant en compte non seulement des éléments pour décrire les ressources
pédagogiques et leur contenu (texte, tâches, tests, devoirs), mais aussi le rôle, les liens, les
interactions et les activités des étudiants et des apprenants. Le modèle EML intègre des idées
venant de IMS, d'IEEE-LTSC, de Dublin Core et d'ADL SCORM.
EML est un langage indépendant de la plat-forme LMS (Learning Management System), cette
méthode de description du contenu de cours et des procédés de travail entre les intéressés
(apprenants et personnel) vise à en assurer l'interopérabilité et la durabilité à long terme, ainsi
qu'à en permettre la réutilisation.
Ci-dessous un tableau qui résume les principaux domaines couverts par les normes actuelles :
Domaine AICC IMS IEEE CEN-ISSS WS-LT ISO JTC1 SC36
Matériel X
Interopérabilité des
plates-formes
X X X
Médias X X
Interface homme -
machine
X
Description des contenus X X LOM EML LRM
Architecture du système LTSA LET Env.
42
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
Technologies
collaboratives
X
Vocabulaire X X
Informations sur le
participant
LIP PAPI LIP LIP / PAPI
Description des
compétences
RCD PAPI RCD RCD / PAPI
Propriété intellectuelle X X
Qualité X X
Tableau 1.2. Principaux domaines couverts par les normes en cours et origine des travaux
Ce tableau fait clairement apparaître l’évolution du champ couvert par la standardisation, allant du
technique pur (AICC) à la description d’un ensemble de domaines qui n’ont plus rien de
technique.
Cet état des lieux permet d’abord de percevoir l’effervescence qui se vit en matière de
normalisation de l'enseignement à distance et la multitude des acteurs qui interviennent dans le
développement de normes et de standards d’interopérabilité pour le matériel pédagogique
électronique. Le développement bat son plein en matière de normes et de standards
d’interopérabilité et c’est sous le signe de la collaboration que les travaux s’effectuent maintenant.
Les travaux de normalisation se poursuivent actuellement, avec un nombre important de projets
en phase terminale, qui s’apprêtent à demander l’approbation pour tenir les échéances, quitte à
utiliser des procédures "rapides", sans discussion des projets (Fast Track).
6 Bilan
6.1 Notre avis sur la situation actuelle
La communauté de recherche autour de l’enseignement médiatisé a produit des normes sous
la forme de modèles de ce que sont la connaissance et le processus d’acquisition de
connaissance, ceux-ci qui renvoient plus ou moins explicitement à des auteurs particuliers et à
des systèmes d’idées à propos de la nature humaine, des moyens pour la protéger et pour la
changer.
L’application du béhaviorisme comme modèle positif pour fabriquer des logiciels
43
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
d’enseignement assisté a consisté à la mise en place d’un même patron, des scénarios définis
dans des graphes qui imposent une succession d’écrans pour une succession d’actions.
Nécessairement, à la fin de la série d’actions réussies, l’apprenant doit être un connaisseur.
Mais le résultat de ces travaux a été décevant. Le béhaviorisme est devenu un modèle négatif
et la plupart des travaux actuels s’attache à contrecarrer l’aspect statique imposé par cette
structure, en apportant des méthodes de modélisation des connaissances d’un domaine de
savoirs, de modélisation de l’apprenant, des méthodes d’adaptation par sélection de stratégies
pédagogiques et des méthodes pour varier dynamiquement les formes de présentation des
contenus pédagogiques.
Si l’application stricte des méthodes de Skinner privilégie la connaissance finale de
l’apprenant, comme résultant d’un processus réussi de construction à partir d’éléments
enchaînés les uns aux autres d’une manière logique, les nouvelles idées privilégient comme
moteur de l’apprentissage la dynamique cognitive de l’apprenant, dynamique inconnue du
modélisateur des connaissances. Le béhaviorisme aboutit à l’idée que tout savoir, toute
connaissance possède une organisation, qu’apprendre c’est redécouvrir cette organisation. La
réaction au béhaviorisme suppose que c’est l’organisation de l’apprenant par
l’expérimentation qui lui permet d’apprendre. C’est pourquoi, au nom de ces nouvelles idées,
on utilisera des réseaux sémantiques pour modéliser les connaissances et leurs relations en
dissociant le fond (les connaissances) de la forme (la présentation), retrouvant le modèle
signifiant-signifié producteur de sens.
Les recherches actuelles basées sur ces idées [Chabert, 2000] [Delestre, 2000] [Laroussi, 2001]
paraissent reprendre à leur compte le modèle pédagogique de Skinner car elles mettent
l’accent sur la notion d’élément, forme insécable d’information, de connaissance et de
matériel de représentation. Mais ces éléments sont associés entre eux afin de produire des
unités variées qui deviennent elles-mêmes des éléments que l’on peut associer en des
ensembles plus vastes. On pense pouvoir résoudre de cette manière les problèmes de stockage
d’informations ou de connaissances, et ceux de présentations en fonction, soit de l’apprenant,
soit des buts pédagogiques de l’enseignant.
Dans les micromondes, c’est à l’apprenant de construire son savoir au travers d’expériences
concrètes. Derrière ce modèle, nous trouvons des modèles plus abstraits, plus transcendants
dirait un philosophe, à propos de la nature humaine, modèles qui impliquent directement des
modèles de ce qu’est la connaissance, de ce qu’est apprendre, de ce qu’est un apprenant et, in
fine de ce qu’est un enseignant. Pour le constructivisme, apprenants et enseignants 44
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
appartiennent à la catégorie des utilisateurs et sont, donc, des individus en interaction à travers
un environnement informatique. Or, cette interaction est pour sa plus grande part visuelle et
motrice. Les problèmes de la mise en œuvre de l’épistémologie constructiviste rejoignent
alors ceux rencontrés par les chercheurs en IHM dans la conception d’interfaces. Ces
problèmes sont essentiellement perceptifs et font appel à la neuropsychologie pour les
résoudre. Dès lors, nous subordonnons notre modèle de la nature humaine à la
neuropsychologie. Nous espérons ainsi que nos produits seront en accord avec les processus
neurologiques mis en œuvre par les cerveaux humains. On aboutit, par exemple, à concevoir
des interfaces en 2D pour reproduire un certain modèle neuropsychologique de la perception
postulant l’existence d’un fonctionnement intermédiaire en 2D avant qu’un objet soit saisi en
3D et alors compris. On ne peut, donc, pas considérer la neuropsychologie comme une théorie
architectonique qui indiquera de manière neutre aux concepteurs ce qu’ils doivent faire pour
réaliser les produits de l’enseignement médiatisé, et quel modèle de la nature humaine ils
peuvent utiliser en toute certitude.
Mais la neuropsychologie permet de s’intéresser aux problèmes de conflits perceptifs
engendrés par la construction des représentations. Elle met aussi l’accent sur le fait que dans
l’apprentissage, quelle que soit la manière dont nous le définissons, différentes parties
fonctionnelles du cerveau doivent être sollicitées par l’environnement pédagogique de
manière coordonnée afin d’obtenir un résultat cognitif. De là, naît l’intérêt pour les styles
d’apprentissage qui sont des normes plus ou moins fondées permettant aux concepteurs de
spécifier la composition de l’interface entre le système informatique et l’apprenant [Mariaux
et al., 1995].
Ces modèles s’opposent à la liberté créatrice des concepteurs mais aussi à celle de l’utilisateur
qui pourrait vouloir paramétrer ses interfaces à son goût. Alors l’idée de construction libre
pour apprendre doit être abandonnée au profit d’une construction dirigée. Toutes ces
recherches nous conduisent à faire nôtre, l’idée que les systèmes pédagogiques médiatisés
doivent être dynamiques, et s’adapter en temps réel à l’apprenant en prenant en compte son
style, ses points forts et ses faiblesses, ses connaissances initiales ou celles qui émergent
durant le parcours pédagogique. Pour nous, l’apprenant n’est pas un « amas » de
connaissances acquises ou à compléter mais un individu à multiples facettes [Prévot, 1997]. Il
n’est pas un «seau vide» [Popper, 1995] comme paraissait le croire le béhaviorisme (ce qui est
faux si nous lisons correctement les œuvres de Watson et de Skinner) mais un être qui
possède des connaissances a priori sur le domaine qu’il va explorer dans le parcours
45
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
d’apprentissage, et qui manifeste des attentes de différents types auxquels, le système
pédagogique doit répondre pour que l’apprentissage soit réussi.
Nous reconnaissons aussi que l’enseignant, ou tout autre système de supervision, ne peut
connaître exactement l’apprenant. Ses états psychologiques, neuropsychologiques se
manifestent bien par des signes, comme le prévoit la neuropsychologie, mais ceux-ci sont
plutôt flous, peu spécifiques dans la situation d’apprentissage au contraire des situations
d’expérimentation.
Il faut, alors, que la partie "machine" des systèmes pédagogiques soit capable de gérer la
complexité engendrée par les signaux de l’apprenant, leur contingence, par l’identification des
éléments de connaissance, des éléments de représentation, ainsi que par la mesure de l’état
cognitif de l’apprenant tout au long de son parcours pédagogique et par la rétroaction de cette
mesure sur le dit parcours. C’est de cette manière que nous comprenons l’apprenant,
l’enseignement, mais nous ne sommes pas certains que ces idées peuvent aller ensemble, et
s’intégrer aux savoir-faire nécessaires à la production de l’outil informatique.
Ainsi, pour nous, dans l'enseignement à distance, la médiatisation a autant à faire avec le
contenu qu'avec le rapport entre les acteurs humains. Nous avons vu que la pratique
pédagogique implique la communication, qui implique elle même un médium [Perava, 2000].
Crozat [Crozat, 2002] produit un modèle didactique qui résume bien la notion de
médiatisation de la formation telle qu’elle est vue aujourd’hui.
Figure 1.1. Pyramide de la didactique [Crozat, 2002]
46
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
6.2 Propositions d’évolutions
Afin de mettre en exergue ces différents commentaires, il est possible de faire apparaître des
distinctions entre ce qui est du ressort de la structure des connaissances (niveau sémantique),
de la structure du parcours pédagogique et de la présentation(niveau structure) et du stockage
(niveau physique). En effet, cette séparation permettra de proposer un modèle séparant ces
trois aspects durant la conception pour les réunir durant la consultation.
6.2.1 Niveau physique : gestion des services et des supports
Le support numérique est un outil de stockage et d'échange de l'information, d'autant plus
important que les réseaux et les capacités de stockage tendent à se développer très rapidement.
Internet donne un rôle particulièrement crucial à cet aspect, en conférant à l'information
numérique des possibilités de distribution impossibles à envisager avec les autres supports.
Tout dispositif technique étant couplé à une pratique, le support numérique pédagogique est
couplé à la pratique pédagogique et participe de ce fait à son organisation. L'étude des
systèmes informatiques permettant d'organiser les dispositifs de formation basés sur le
numérique, en général, et, donc, sur Internet, en particulier, pour ses possibilités de
distribution, est un axe à étudier. Les possibilités d'échange associées au support permettent
d'envisager la mutualisation de l'information pédagogique et le partage de ressources au sein
de communautés plus ou moins larges. Enfin, de par ses possibilités de programmation, le
support permet d'envisager l'automatisation partielle de la distribution de l'information aux
apprenants. L’enseignant doit rester présent dans le processus au travers de la scénarisation
préalable des contenus et leur distribution contrôlée en fonction des résultats de l'apprenant et
de ces échanges au regard d'objectifs pédagogiques à atteindre. Les supports numériques
posent, au-delà des problèmes technologiques (partiellement résolus par les normes), la
question des modalités du partage (droits d'auteur et de la protection intellectuelle). Cette
question reste difficile à résoudre car les technologies actuelles ne fournissent pas réellement
de meilleures solutions pour protéger les contenus que celles utilisées pour les autres média, et
par contre facilitent très largement la diffusion, la recopie et la transformation.
6.2.2 Niveau structure : la forme
Le multimédia est le vecteur de présentation de l'information à travers les périphériques qui
permettent de matérialiser l'information numérique pour un utilisateur (et parmi eux
principalement l'écran). Il est, donc, nécessaire d'étudier les modalités de mise en forme de
47
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
l'information pour que sa lisibilité soit assurée. En tant que support dynamique, la question est
plus large que simplement celle de l'affichage, et concerne également l'ensemble des fonctions
interactives qui permettent à l'utilisateur de manipuler cette information, dans une perspective
de réécriture plutôt que simplement de lecture. La question qui est alors posée, est celle de la
recherche de formes de présentations et d'interactions pertinentes au sein d'interfaces homme-
machine adaptées à une approche pédagogique. Les systèmes auteurs permettent d'envisager
cette problématique, à travers les fonctionnalités d'assistance à la réalisation d'activités
pédagogiques types. L'étude des guides de conception ergonomique fournit également des
éléments essentiels pour la mise au point des IHM.
Tout apprentissage informatisé se doit d’être scénarisé par un enseignant, c'est à dire qu'il
propose un parcours de l'information à l'apprenant, ce parcours étant défini comme le plus
adapté à un groupe, voire le plus adapté à un individu dans le cas de formation personnalisée.
Le support numérique se distingue par sa non linéarité qui permet d'envisager une
scénarisation proposant plusieurs parcours pour un même ensemble de contenus. Cette
particularité permet de proposer des supports à la fois génériques pour un contexte donné et
personnalisables pour les besoins spécifiques de chaque apprenant du groupe. Plusieurs types
de solutions sont proposés pour représenter des enchaînements pédagogiques
personnalisables, selon qu'ils sont construits a priori par l'enseignant, au fur et à mesure par
l'apprenant lui même ou automatiquement par la machine en fonction de l'activité de
l'apprenant, et plus généralement par combinaison de ces trois modes d'action. Dans tous les
cas, la question posée est celle de la représentation des scénarii pédagogiques au sein du
support numérique de sorte que leur manipulation soit la plus aisée possible par les acteurs
humains et/ou logiciels.
Actuellement, la scénarisation intervient généralement par la constitution d'un graphe
décrivant les parcours possibles des séquences pédagogiques et les conditions de passage
entre ces séquences.
6.2.3 Niveau sémantique : le fond
Le fond concerne les connaissances à transmettre, et leurs modes d'inscription dans le support
numérique. La question qui nous est, plus précisément, posée est de savoir comment inscrire
des connaissances pédagogiques et les scénarii d'apprentissage qui leurs sont associés, de telle
façon que cette inscription soit compatible avec les exigences d'une approche pédagogique.
Notre étude doit d'abord prendre en compte les procédés d'hypertextualisation permettant
48
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
d'inscrire l'information de façon non-linéaire selon la logique propre du support, c'est-à-dire,
son caractère dynamique.
Cette structure reste généralement implicite et n'est manifestée que par une présentation
physique qui la met en exergue. Ainsi, par exemple, un texte contraint par les pratiques de
l'édition et de l'imprimerie, est structuré en chapitres, en sections, en paragraphes et l'on a
coutume de commencer un chapitre sur une nouvelle page, d'associer une section à un titre ou
encore d'aller à la ligne avant chaque nouveau paragraphe. Le support numérique permet de
représenter de façon explicite la structure logique sur laquelle l'information se fonde,
indépendamment de sa présentation au sein d'un système de présentation donné.
Les avantages d'une telle approche résident dans l'accès à une indépendance technologique de
l'information, puisque sa représentation structurée est interprétable et appropriable par tout
système et non, uniquement, par une technologie particulière. La structuration logique de
l'information est, donc, une solution efficace pour l'interopérabilité et la réutilisation des
informations dans des contextes, typiquement, des environnements logiciels, matériels ou
d'usages multiples.
Ainsi, la structuration de l'information repose, d'une part, sur des méthodes permettant d'expliciter
les structures et, d'autre part, sur des procédés informatiques permettant de représenter ces
structures. Les méthodes consistent à identifier les structures typiques du domaine pour en extraire
des modèles de structuration valides pour une pratique pédagogique. Les procédés informatiques
consistent à fournir des solutions permettant une représentation explicite de la structure des
documents numériques, afin que cette explicitation soit effectivement exploitable par un système
technique. Historiquement, le méta-langage SGML (www.iso.ch, ISO 8879:1986) [Sandoval,
1994] est la première solution à avoir été utilisée massivement pour la structuration de
l'information. XML (w3.org/XML) [Michard, 1998] est, aujourd'hui, une solution plus simple et
plus pratique permettant d'envisager réellement la généralisation de la structuration logique des
informations numériques.
"L'émergence de nouvelles normes en termes de diffusion de l'information sur Internet, comme
XML, nous offre des perspectives intéressantes. Il devient réellement possible de parler de
modélisation de documents associant personnalisation pour les utilisateurs et réutilisabilité"
[Guégot et al., 1998].
Ainsi, le support numérique permettant de distinguer la structure logique de la structure physique
de l'information, la représentation de l'information devra s'interroger sur les modalités de mise en
oeuvre d'une telle distinction. Celle-ci permet, de plus, l’association des méta-informations
49
Chapitre I E.I.A.H : évolution, révolution et remise en question
descriptives. Notre étude devra s'arrêter sur les procédés de standardisation puissant actuellement
en train de naître pour le domaine de l'information pédagogique.
7 Conclusion
Pour finir, il nous semble important de mentionner que beaucoup des questionnements
soulevés dans ce chapitre trouvent une réponse dans l’amélioration de l’interfaçage entre le
contenant (plate-forme pédagogique) et les contenus (ensembles des activités pédagogiques
médiatisées). Jusqu’à présent la plupart des travaux ne se sont intéressés qu’à l’un de ces 2
aspects. Ainsi, des travaux de standardisation sur les architectures technologiques des
systèmes de formation ont été engagés. Ces travaux s’efforcent de modéliser le processus
d’apprentissage de manière très générique et ne tiennent, par exemple, pas compte des aspects
Auteurs ou Administrateurs. Concernant les contenus et leur structuration, les normes LOM et
SCORM ont permis des avancés surtout en ce qui concerne l'indexation et la description des
supports pédagogiques. Mais, au final, lors de l’utilisation (lorsque contenants et contenus se
rejoignent inévitablement) les résultats restent décevants. Cela est probablement dû à
l’histoire puisque dans les débuts de l’EAO, il n’y avait aucune séparation entre contenu et
contenant. Aujourd’hui, la démocratisation d’Internet a tout bouleversé, il semble, donc,
important d’adapter les anciens modèles aux technologies actuellement utilisées.
Concernant l'apprenant, déterminer la bonne marge d'initiative déclenche des controverses. Faut-il
octroyer une liberté totale, au risque de laisser l'apprenant s'égarer, ou l'assister dans son parcours,
quitte à le contraindre à suivre un chemin balisé de manière stricte et à ne le laisser consulter que
quelques chemins de traverses ?
Ces différentes controverses ont poussé les chercheurs à réfléchir à des solutions intégrant
l’adaptativité en suggérant des systèmes hypermédias adaptatifs (SHA), objet du prochain
chapitre.
50
51
52
Chapitre II
Interfaces et hypermédias adaptatifs
53
54
Chapitre II
Interfaces et hypermédias adaptatifs 1 Introduction ...................................................................................................................... 57 2 Adaptativité des interfaces ............................................................................................... 57
2.1 Définition ................................................................................................................. 57 2.2 Plasticité des interfaces ............................................................................................ 59 2.3 Architecture des systèmes adaptatifs........................................................................ 59
3 Modélisation du contexte ................................................................................................. 62 4 Modélisation des utilisateurs............................................................................................ 62
4.1 Définitions................................................................................................................ 62 4.2 Aspects pris en compte pour l’adaptation ................................................................ 64
4.2.1 Préférences ....................................................................................................... 64 4.2.2 Expériences et connaissances........................................................................... 65 4.2.3 Plans et Buts de l’utilisateur............................................................................. 66 4.2.4 Aptitudes cognitives......................................................................................... 67
4.3 Acquisition et représentation du modèle de l’utilisateur.......................................... 67 4.3.1 Problème d'éthique ........................................................................................... 68
5 Contrôle de l’adaptation ................................................................................................... 68 5.1 Le Qui : Initiateur de l’adaptation ............................................................................ 68 5.2 Le Quand : Temporalité de l’adaptation .................................................................. 70 5.3 Le Comment : Réalisation de l’adaptation............................................................... 70
6 Les hypermédias adaptatifs .............................................................................................. 71 6.1 Hypermédias classiques ........................................................................................... 71
6.1.1 Différentes conceptions des hypermédias ........................................................ 71 6.1.1.1 Définition structurelle .................................................................................. 71 6.1.1.2 Définition fonctionnelle ............................................................................... 72 6.1.1.3 Définition sémantique .................................................................................. 72
6.1.2 Structure des hypermédias ............................................................................... 74 6.1.2.1 Unité d'information ...................................................................................... 74 6.1.2.2 Mise en relation............................................................................................ 74 6.1.2.3 Navigation structurée ................................................................................... 74
6.2 Hypermédia adaptatif ............................................................................................... 76 6.2.1 Définition ......................................................................................................... 76 6.2.2 Adaptation du contenu et des liens................................................................... 76
6.2.2.1 Adaptation de la navigation.......................................................................... 76 6.2.2.2 Adaptation du contenu ................................................................................. 77
6.2.3 Hypermédias adaptatifs dynamiques................................................................ 78 6.2.4 XML et hypermédia ......................................................................................... 79
7 Bilan ................................................................................................................................. 81 7.1 Adaptativité en EIAH............................................................................................... 81
7.1.1 Modélisation du contexte et de l’utilisateur en EIAH...................................... 84 7.1.2 Le formateur à l’initiative des adaptations....................................................... 85
8 Conclusion........................................................................................................................ 86
55
56
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs
Interfaces et hypermédias adaptatifs
1 Introduction
L’idée d’intégrer des systèmes adaptatifs dans l’enseignement n’est pas récente, elle remonte
aux années 60 (machine Autotutor Mark II) lorsque l’accent a été mis sur l’individualisation
de l’enseignement et le travail autonome de l’apprenant. Au départ, il s’agissait d’utiliser les
différents média existants de manière séquentielle (TV éducative, Radio, Film, Vidéo, etc.
…). Catano, en 1979, a été le premier à utiliser un système hypertexte (FRESS) pour
enseigner la poésie. Depuis, les recherches n’ont cessé d'intégrer les nouvelles technologies
telles que le multimédia puis l’hypermédia [Beeman el al., 1989] [Beeman el al., 1988]
[Duffy et al., 1990] [Bruillard, 1998]. Aujourd’hui, ces technologies sont mûres et devenues
indispensables dans le télé-enseignement [Rhéaume, 1993] [Martin et al., 2003]. Les
hypermédias ont, cependant, certains défauts qu’il est nécessaire de compenser [Maurer et al.,
1994]. Nous pensons que l’adaptativité est la meilleure solution pour résoudre ces problèmes.
Nous allons, , donc,, voir, dans ce chapitre, les principales caractéristiques des interfaces et
des hypermédias adaptatifs pour pouvoir, par la suite, utiliser et contribuer aux avancées dans
ce domaine.
2 Adaptativité des interfaces
2.1 Définition
L’une des premières définitions de l’adaptativité a été donnée par Eason [Eason, 1974] qui la
considère comme la mise en place d’alternatives pour les tâches peu formalisées en
fournissant différents outils parmi lesquels l’utilisateur peut choisir ceux qui lui sont utiles.
Par la suite, les recherches dans ce domaine ont souligné la variété d’utilisateurs ayant des
expériences différentes et qui peuvent, donc, avoir des difficultés plus ou moins importantes
pour appréhender l’outil informatique ou la tâche à réaliser. Le rôle de l’adaptativité, à l’instar
des IHM, est de permettre à l’utilisateur de minimiser l’effort consacré à l’exploration des
capacités du système pour optimiser l’effort nécessaire à la résolution d’un problème.
En accord avec l'approche proposée par Edmonds [Edmonds, 1981], nous distinguons trois
types de systèmes intégrant des dispositifs d’adaptation :
un système adapté dans lequel l’adaptation est l’œuvre du concepteur lui-même. Le
système prend en compte, une fois pour toutes, un profil d’utilisateur ou un groupe
57
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs
d’utilisateurs définis préalablement à sa mise en place. Les techniques d’adaptation
sont appliquées durant la phase de conception du système (par "conception
participative" par exemple) et l’adaptation ne peut, donc, pas être propre à chaque
individu ;
un système adaptable est un système qui peut être modifié, à tout moment, sur
demande explicite de l’utilisateur qui le consulte. Celui-ci peut choisir l’aspect
physique des éléments de l’interface à l’aide par exemple de tableaux de bord. Il peut
également demander la création de macro-commandes (comme sous Windows). Dans
ce type de système, ce sont les utilisateurs qui saisissent leurs préférences, qui les
enregistrent dans un modèle qui, par la suite, n'est modifié que sur nouvelle demande
explicite de l’utilisateur ;
un système adaptatif est un système qui s’adapte de lui-même, à chaque instant, aux
besoins et les habitudes de l’utilisateur. Des mécanismes de suivi (tracking) des
comportements de l’utilisateur permettent de connaître les besoins de ce dernier en
fonction de son environnement, de son état psychologique et de ses connaissances. La
mise à jour du modèle utilisateur est réalisée par le système lui-même, par observation
des actions et des réactions de l’utilisateur (interaction avec le système).
Dans la première catégorie de systèmes (système adaptés), l’adaptation est l’œuvre du
concepteur. Les utilisateurs (ou une classe d’utilisateurs) n’interviennent pas mais sont
identifiés a priori à travers leurs besoins. Le système peut uniquement adapter son
comportement durant l’exécution à partir d’un échantillon de modèles de comportements
prédéfinis (notions de stéréotypes) qui peuvent plus ou moins pertinents.
Dans les deux autres types de systèmes, les besoins et les habitudes de l’utilisateur sont prises
en compte, mais la différence entre l’adaptabilité et l’adaptativité réside dans le fait que cette
dernière ne demande pas à l’utilisateur de se préoccuper des adaptations et de la mise à jour
de ses préférences, qui doivent, donc, être déduites des actions qu’il entreprend. Dans de tels
systèmes, l’utilisateur n’a pas à apprendre comment adapter son interface ou à mémoriser
d’éventuels langages de spécifications pour opérer les modifications nécessaires à
l’adaptation. Il peut, donc, concentrer son énergie sur le fonctionnement du logiciel et
l’accomplissement de sa tâche en espérant que le système comprenne correctement ses
objectifs et ses désirs et mémorise ces habitudes.
Cette adaptativité, évoluant d’une façon autonome par rapport à l’utilisateur, présente des
avantages manifestés mais aussi des inconvénients comme le risque de désorientation. Ceci
58
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs s’explique par le non respect de l’un des principes de base de l’ergonomie logicielle qui
précisant que dans un système bien conçu les mêmes actions doivent toujours provoquer les
mêmes réactions.
2.2 Plasticité des interfaces
La plasticité des interfaces est une thématique de recherche qui a émergé récemment dans la
communauté IHM française. Elle correspond à la capacité des interfaces à s’adapter à leur
contexte d’usage dans le respect de leur utilisabilité [Calvary, 2003]. Le contexte d’usage
correspond au triplet : "utilisateur, plate-forme et environnement" :
l’utilisateur est un usager représentatif du public ciblé. Il est généralement décrit par
ses capacités (physiques et cognitives), ses compétences métier et informatiques ;
la plate-forme désigne la structure matérielle et logicielle supportant l’interaction (un
assistant personnel, téléphone portable …). Sur ce type de matériel, la taille de l’écran,
les dispositifs d’interaction disponibles, les capacités de calcul et de communication
sont des éléments déterminants qui influent sur les modes d’interaction possibles ;
l’environnement se réfère à l’environnement physique dans lequel se situe
l’interaction. Il est décrit par un ensemble d’informations externes à la tâche en cours
mais susceptibles de l’influencer. Par exemple, la luminosité, le bruit, la localisation
géographique, ...
La plasticité apparaît ainsi comme une forme d’adaptation puisqu’elle mobilise un processus
de type Evènement Réaction dans lequel l’évènement correspond à un changement survenu
dans le contexte d’usage (utilisateur et/ou plate-forme et/ou environnement) et la réaction
dénote les mesures mises en œuvre, en réponse, par le système et/ou l’utilisateur pour
préserver l’utilisabilité du système. Par analogie avec la plasticité des matériaux qui, sans
rompre, s’étirent et se contractent au gré de la sollicitation, la plasticité d’une interface dénote
sa capacité à s’adapter aux variations et aux changements dans le respect de son utilisabilité.
Les différences de ressources matérielles disponibles (taille de l’écran ou présence ou non de
clavier), lors d'une interaction personne-système, sont traitées au cas par cas lorsqu'elles sont
peu nombreuses. Par contre cela est impossible lorsque la multiplicité des contextes d’usage
devient trop importante, l’utilisation d’interfaces plastiques devient alors incontournable.
2.3 Architecture des systèmes adaptatifs
L’adaptativité nécessite de disposer de mécanismes permettant de choisir les modifications
59
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs nécessaires sur l’interface à partir d’observations effectuées sur le triplet : utilisateur, plate-
forme, environnement. Pour cela, il est nécessaire que le système contienne une modélisation
interne de chacune des parties de ce triplet et dispose d’un mécanisme de suivi de leur
évolution au cours du temps. Benyon [Benyon, 1993] a proposé l’une des premières
architectures informatiques permettant l’adaptation (Figure 2.1). Cette architecture comporte
essentiellement trois modèles : un modèle utilisateur, un modèle du domaine et un modèle
d’interaction. La majorité des systèmes actuels se sont fortement inspirés de cette architecture
tout en essayant de lui ajouter ou d’améliorer certains de ses composants.
Comme le montre la figure 2.1, le modèle utilisateur est décomposable en sous modules que
nous détaillerons plus loin (§ 4.). Le modèle du domaine caractérise le contexte, il dépend du
but et des objectifs visés par l’application. Il peut également dépendre des fonctionnalités que
le logiciel offre pour réaliser les tâches courantes. Enfin, le modèle d’interaction est le cœur
du système, il s'appuie sur les deux modèles précédents pour produire des décisions de
réaction telles que : comment présenter les informations et interfaces ? Quel est le moment
approprié pour fournir des indications ? Jusqu’où laisser l’utilisateur s’enfoncer sur une fausse
piste ?
Figure 2.1. Architecture d’un système adaptatif selon [Benyon, 1993]
Le choix des adaptations à effectuer s’appuie souvent sur un mécanisme d’inférences utilisant
la trace des actions de l’utilisateur. Cette trace peut être enregistrée dans un ou plusieurs
historiques propres à chaque utilisateur. L’historique permet au système de construire un
modèle utilisateur qui sert de base à la détermination des adaptations utiles. A ce stade, il
60
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs convient de rappeler la distinction faite par Crow [Crow et al., 1993] entre les modèles
d’utilisateurs perspectifs et les modèles descriptifs. Les modèles perspectifs contiennent des
hypothèses sur les connaissances de l’utilisateur, sur ses plans et ses buts, sur ses préférences,
et sur ses connaissances erronées et ses aptitudes. Les modèles descriptifs contiennent
simplement des observations obtenues en consultant l’historique : par exemple, séquences
répétées, le nombre d’erreurs, une demande d’aide ou paramètres fournis. Les premiers
peuvent paraître irréalisables car même entre experts d’un même domaine d’application, les
modèles cognitifs proposés par chacun sont différents. En revanche, les modèles descriptifs,
basés sur l'expérimentation et apprentissage), sont beaucoup plus simples à construire, et sont
souvent suffisants pour la réalisation des adaptations. Aujourd’hui, la construction du modèle
utilisateur et la détermination des adaptations à effectuer, reposent, donc, la plupart du temps
sur le contenu d’un modèle descriptif et sur l’utilisation d’heuristiques.
On peut également noter les différences entre le triplet : environnement, utilisateur et plate-
forme proposé par les chercheurs travaillant sur la plasticité des IHM et l’architecture décrite
figure 2.1. Nous avons synthétisé les deux approches dans la figure 2.2 qui résume notre
manière de modéliser l’architecture d’un système adaptatif en tenant compte des travaux
réalisés sur l’adaptativité mais aussi sur les recherches en plasticité plus récentes.
Modèle de l’utilisateur
Modèle de l’environnement
Modèle de la plate-forme
Modèle du domaine
Modèle de l’interaction
Générateur d’interfaces Evaluation du contexte courant
Règles d’ergonomie et critères d’utilisabilité
Bibliothèque de composants d’interfaces (widgets,
information, documents)
Figure 2.2. Architecture d’un système adaptatif
L’utilisation des méthodes de "modélisation" des utilisateurs est maintenant très en vogue
dans les sites marchands et les sites rémunérés par la publicité. Ces sites sauvegardent des
informations pertinentes à propos de l’utilisateur et en déduisent son profil avant de lui
proposer des produits ou des bannières publicitaires correspondants à ses goûts supposés
(opportunité de l'identification). Ceci est considéré par plusieurs auteurs comme le premier
réel succès à grande échelle des systèmes adaptatifs.
Les principaux éléments à prendre en compte lors de la mise en place d'une adaptivité, sont la
sélection des aspects du contexte (modélisation du contexte) à prendre en considération et la
61
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs sélection des caractéristiques qui peuvent être différentes (modèle de l’utilisateur) pour des
utilisateurs différents (ou pour le même utilisateur à des moments différents).
3 Modélisation du contexte
Nous regroupons sous le terme contexte tout ce qui ne concerne pas directement l’utilisateur
mais qui peut influer sur les adaptations devant avoir lieu. Nous avons vu (§ 2.2.) que les
recherches en plasticité des interfaces permettent de mettre en place des mécanismes donnant
la possibilité au système de modifier son apparence automatiquement en fonction des
périphériques disponibles, de leurs caractéristiques, ou en fonction de l’environnement, …
Nous avons vu que le modèle du domaine est la composante qui permet au système adaptatif
de savoir ce que doit connaître l’utilisateur sur le système pour pouvoir utiliser l’application
de manière optimale. Ce modèle doit, donc, être défini par un ou plusieurs experts du domaine
et de la tâche à effectuer. Dans notre cas, les experts sont des enseignants. Nous allons, donc,
expliciter les différents formalismes qui permettent de représenter ce type de modèle pour, par
la suite, pouvoir spécifier comment les enseignants peuvent représenter les connaissances
qu’ils désirent transmettre.
La majorité des systèmes adaptatifs utilisent une modélisation complexe du domaine avec
différents types de concepts représentés par des objets interconnectés. Ce modèle structurel
correspond ainsi à un réseau de concepts. Les concepts sont reliés entre eux formant ainsi un
réseau sémantique représentant la structure des connaissances du domaine. Ces concepts
peuvent être nommés différemment dans les différents systèmes (sujet, élément de
connaissance, objets, …) mais, dans tous les cas, ils ne sont que des pièces élémentaires
d’informations dans un domaine de connaissances donné. Certains systèmes utilisent une
forme simplifiée du modèle structurel [Boyle, 1994] [Zeiliger, 1993] sans aucun lien entre les
concepts. Cette modélisation du domaine a été très utilisée et étudiée dans le cadre de l’EIAH
pour stocker des informations sur les connaissances à fournir aux apprenants.
4 Modélisation des utilisateurs
4.1 Définitions
"Un modèle utilisateur est une connaissance à propos de l’utilisateur explicitement ou
implicitement codée, utilisée par le système afin d’améliorer son interaction". [Höök, 1996]
[Espinoza et al., 1996].
62
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs En 1983, Elaine RICH [Rich, 1983] distingue différentes manières de modéliser l’utilisateur :
modèle explicite / implicite ;
modèle individuel / stéréotype / générique.
modèle à court terme / long terme / statique / dynamique ;
Les modèles implicitement codés sont les modèles utilisateurs types insérés par le concepteur
dans le système tandis que les modèles explicites codent les informations acquises à propos de
l’utilisateur dans un module séparé. Les modèles implicites se basent sur une classification
des utilisateurs. Il faut, alors, poser les bonnes questions à l'utilisateur ses préférences et ses
connaissances pour l'affecter à une des classes. Cependant, comme le souligne Rich [Rich,
1989], les individus ne sont pas des sources fiables d’informations à propos d’eux-mêmes. De
plus, les modèles implicites sont difficiles à modifier quand une nouvelle information sur
l’utilisateur est mise en valeur comme étant une meilleure alternative.
Le modèle générique suppose une population homogène d’utilisateurs ; c’est-à-dire que tous
les utilisateurs d’une même classe générique sont traités de la même façon. Le modèle
individuel essaie de modéliser l’information spécifique à chaque utilisateur. Le modèle
stéréotype se situe entre ces deux modèles. Selon Rich [Rich, 1979] un stéréotype est un
cluster de caractéristiques liables entre elles. Si le stéréotype est activé par des actions de
l’utilisateur, celui-ci sera activé dans son intégralité même si le déclencheur ne concerne
qu’un aspect particulier du stéréotype.
Les modèles à long terme gardent uniquement les caractéristiques stables de l’utilisateur
tandis que les modèles à court terme conservent le but courant de l’utilisateur. Nous pouvons,
aussi, distinguer les modèles statiques, qui resteront les mêmes durant toute une session, des
modèles dynamiques qui changent durant les sessions en fonction des actions de l’utilisateur.
En complément, certains chercheurs en IHM proposent de faire la distinction entre un modèle
utilisateur et un modèle du discours. Selon [Wahlster, 1991], un modèle utilisateur et un
modèle du discours peuvent être définis comme suit :
"Un modèle utilisateur est une source de connaissance contenant des suppositions explicites à
propos de tous les aspects des utilisateurs qui peuvent être pertinents dans le dialogue du
système".
"Un modèle de discours est une source de connaissance qui contient la description
syntaxique, sémantique et pragmatique du dialogue avec le système". [Höök, 1996]
63
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs Cette définition est plus pertinente si le système est un système communicant en langage
naturel ou un système multimodal incluant le langage comme une de ses modalités. Par
exemple, Careninni et Moore [Careninni et al., 1993] présentent le modèle discours comme
un modèle qui conserve le discours précédent dans le but de fournir un contexte qui aide à
déterminer comment générer les explications idoines dans le dialogue avec l’utilisateur.
4.2 Aspects pris en compte pour l’adaptation
Il est possible de distinguer plusieurs catégories de caractéristiques pour décrire les attitudes
d’un utilisateur ou d’un groupe d’utilisateurs. Il est, donc, opportun de diviser le modèle
utilisateur en différentes parties. Kaas [Kaas, 1993] utilisent les catégories : plans et buts,
aptitudes, attitudes et connaissances ou croyances. Pour leur part [Brown et al., 1989],
divisent les variations humaines en : aptitudes psychomotrices, possibilités d’appréhension et
de compréhension, explications, motifs, besoins, stratégies et possibilités cognitives, et
préférences. Pour le découpage du modèle utilisateur, nous distinguons les différentes
modélisations ayant été proposées : [Delestre, 2001] [Habieb et al., 2003]
préférences ;
expériences et connaissances ;
plans et buts courants ;
aptitudes cognitives.
4.2.1 Préférences
Les préférences de l’utilisateur représentent bien souvent l’unique information sauvegardée à
son sujet. Elles diffèrent des autres composantes du modèle utilisateur par plusieurs aspects :
les préférences ne peuvent pas être déduites par le système, l’utilisateur doit informer celui-ci
directement ou indirectement (par simple rétroaction) sur ses préférences (comme par
exemple le choix d'une version textuelle d'un cours sans animations sonores). On parle, alors,
plutôt d’adaptabilité que d’adaptativité, bien que parfois, les systèmes adaptatifs puissent
généraliser les préférences de l’utilisateur et les appliquer dans de nouveaux contextes
[Amstrong, 1995] [Boy, 1991] [Mathé, 1998]. Une autre caractéristique spécifique de la
modélisation des préférences est le moyen de représentation. Tandis que les autres parties du
modèle utilisateur figurent symboliquement, les préférences sont presque toujours
représentées et calculées numériquement [Kaplan, 1993] [Katsumoto, 1996]. Le numérique
présente des avantages par rapport au symbolique : il donne la possibilité de combiner
64
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs certains modèles utilisateurs ou d’accumuler les préférences d’un groupe d’utilisateurs
spécifiques.
4.2.2 Expériences et connaissances
Par expérience de l’utilisateur, nous entendons toute information liée à l’expérience passée de
celui-ci sans lien avec le domaine abordé par l’application. Ceci inclut la profession de
l’utilisateur, sa formation, son point de vue ainsi que ses objectifs. Ceci comprend, également,
la familiarité de l’utilisateur avec la structure et le fonctionnement de l’outil et sa faculté
d’exploiter les fonctionnalités offertes. L’expérience est souvent modélisée par un stéréotype
(Metadoc, Anatom Tutor, EPIAM, C_Book) qui peut être obtenu à l’aide d’une
expérimentation [Pérez, 1995][Vassiliva, 1998], à partir d’entretiens ou de l’étude du cursus.
METADOC, par exemple, utilise deux dimensions de classification et deux ensembles de
stéréotypes (novices et débutants, intermédiaires et experts). Un stéréotype pour représenter
les connaissances de l’utilisateur à propos des concepts généraux de l’information et un autre
pour représenter les connaissances de l’utilisateur en UNIX. Un utilisateur particulier est,
ensuite, modélisé en l'assignant à des stéréotypes pour chaque dimension de classification (par
exemple, intermédiaire dans les concepts généraux, novice en UNIX).
[Borgman, 1989] a fourni une liste des caractéristiques qui se sont montrées pertinentes
concernant l’expérience d’un utilisateur. Les facteurs évoqués par Borgman sont l’âge, le
genre et la personnalité. La plupart des études montrent que l’expérience dans l’utilisation de
l’ordinateur est l’un des facteurs influençant le plus les performances de l’utilisateur [Ben,
1993]. Egan [Egan, 1988] identifie un cluster de facteurs qu’il nomme aptitudes techniques et
qui rejoint les conclusions précédentes.
La connaissance de l’utilisateur apparaît comme la caractéristique la plus importante dans les
systèmes adaptatifs existants. La majorité des techniques de présentation adaptatives utilisent
les connaissances de l’utilisateur comme source d’adaptation. La connaissance est une
variable propre à chaque utilisateur, ceci veut dire qu’un système adaptatif qui utilise les
connaissances de l’utilisateur doit gérer les changements d’état de celles-ci et mettre à jour le
modèle utilisateur en permanence.
Les modèles de recouvrement (overlay model) [Clancey, 1979] [Shapiro, 1987] utilisent
l’idée de représenter les connaissances de l’utilisateur comme une partie du modèle du
domaine. Pour chaque utilisateur, un modèle individuel en couche stocke des valeurs qui sont
une estimation du niveau de connaissance de chaque concept. Cela peut être juste une valeur
65
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs binaire (connu, inconnu), une mesure qualitative (bon, moyen, faible) ou une mesure
quantitative comme une probabilité que l’utilisateur connaisse ce concept. Un modèle de
recouvrement des connaissances de l’utilisateur peut, donc, être présenté comme un ensemble
de paires “concept - valeur ”, une paire pour chaque concept du domaine. Les modèles de
recouvrement sont puissants et flexibles, ils peuvent mesurer les connaissances de l’utilisateur
sur différents sujets.
4.2.3 Plans et Buts de l’utilisateur
Un autre axe de recherche se concentre sur les buts et les plans de l’utilisateur plutôt que sur
ses connaissances. Le but est un état que l’utilisateur désire atteindre alors que le plan est un
jalonnement d’actions ou d’événements devant être produits pour atteindre ce but. Si nous
connaissons le plan de l’utilisateur, nous pouvons dire s'il est imparfait ou optimal. Dans ce
genre de système, les plans et les buts de l'ensemble des utilisateurs doivent être
préenregistrés, et le plan d’un utilisateur particulier doit correspondre à un plan prévu dans
cette librairie de plans. L’adaptation se produit lorsqu’une rétroaction est fournie à
l’utilisateur à propos de son plan (erroné ou optimal) lui expliquant comment il doit procéder
dans la suite [Breuker, 1990] [Pollack, 1990]. Le but de l’utilisateur ou la tâche qui lui est
assigné est une caractéristique qui est liée au contexte du travail de l’utilisateur. Selon le type
de système, il peut s’agir d’un travail (dans les systèmes applicatifs), d’une recherche (dans
les systèmes d’extraction de connaissances) ou de la résolution d’un problème (dans les
systèmes éducatifs). Dans tous les cas, le but est la réponse aux questions : pourquoi
l’utilisateur utilise-t-il le système ? Qu’est ce qu’il veut réaliser actuellement ?
Le but de l’utilisateur est une composante éphémère : il change d’une session à une autre,
voire plusieurs fois au cours d’une session de travail. Dans certains systèmes, il est
raisonnable de distinguer les buts bas niveau ou locaux qui peuvent changer très souvent, des
buts et tâches généraux (haut niveau) qui sont plus stables. Par exemple, dans les systèmes
éducatifs, le but d’apprentissage est le but haut niveau tandis que la résolution d’un problème
est un but bas niveau qui change plusieurs fois dans une session. Le but de l’utilisateur peut
être considéré comme une caractéristique très importante de l’utilisateur à un instant donné.
Le but courant de l’utilisateur est souvent modélisé par un moyen similaire à la modélisation
de ses connaissances. Dans ce cas, le système supporte un ensemble de tâches et de buts
susceptibles d’apparaître et les buts courants de l’utilisateur sont représentés par un ensemble
de paires “but - valeur ” où la valeur est la probabilité que le but correspondant soit le but
courant de l’utilisateur.
66
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 4.2.4 Aptitudes cognitives
Plusieurs études montrent que les traits de personnalité des utilisateurs ont, également, une
forte influence sur leur capacité à effectuer efficacement des tâches [Dufresne, 2000]
[Borgman, 1989].
Il y a un large spectre de caractéristiques cognitives qui peuvent être pertinentes pour
modéliser un utilisateur. Les caractéristiques suivantes ont été discutées dans la littérature :
Aptitudes cognitives sensorielles : aptitude verbale, aptitude spatiale, aptitude
mathématique et logique [Benyon, 1993] [Egan, 1988] et aptitudes kinesthésique ;
Style cognitif : Impulsivité, réflexion, les objets de dépendance et ceux
d’indépendance [Egan, 1988] [Waern, 1996] ;
Les traits de personnalité : introversion, extraversion [Waern, 1996].
Malheureusement, il existe très peu de résultats significatifs concernant l’usage de ses
caractéristiques dans les systèmes adaptatifs. De plus, les tentatives de tels systèmes basés sur
les caractéristiques cognitives individuelles des utilisateurs se heurtent à la difficulté de mise
en place de capteurs capables d’acquérir ces caractéristiques et la difficulté de conception de
règles d’adaptation utilisant ces critères.
4.3 Acquisition et représentation du modèle de l’utilisateur
Le problème de l’acquisition du modèle utilisateur peut être scindé en un problème technique
et un problème relative à l’interaction système / utilisateur. Les problèmes techniques
impliquent des questions de représentation, de maintenance et de mise à jour du modèle. Le
choix de la représentation informatique du modèle dépend de plusieurs facteurs : le domaine
d’application, le but de l’adaptation, la population des utilisateurs, le langage d’interaction. En
fonction de quoi le modèle utilisateur sera, par exemple, représenté par :
un réseau sémantique des connaissances individuelles de l’utilisateur comme sous-
ensemble du réseau des concepts ;
une librairie de plans ;
une librairie d’erreurs susceptibles d’être réalisées dans les systèmes tutoriels.
…
Si l’approche "réseau sémantique" est choisie lors de l’implémentation, il est souvent supposé
que les utilisateurs apprennent des concepts dans un ordre naturel, prédéfini, qui peut être
67
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs modélisé par un ensemble de règles.
L’approche "librairie de plans" a été critiquée pour sa difficulté d’implémentation dans un cas
réel. En effet, le nombre de plans possibles subit une explosion combinatoire. Le problème se
ramène à trouver un compromis entre un nombre de plans qui soit suffisant, pour créer un
système utile, et qui ne dépasse pas un certain seuil de complexité.
Si l’approche "librairie d’erreurs" est choisie, l’implémentation vise à étudier dans le d'étail
les actions de l’usager pour détecter et diagnostiquer toutes les formes connues de mauvaise
assimilation. Cette tâche n’est pas simple.
L’autre difficulté concerne l’analyse des interactions homme-machine afin d’obtenir
l’information personnelle la plus correcte et la plus fiable. Dans la plupart des cas les
interactions produites par un usager sont enregistrées dans un fichier historique qui est ensuite
analysé afin de détecter des enchaînements d'actions typiques pour lesquels des réactions ou
rétroactions du système ont été prédéfinis.
4.3.1 Problème d'éthique
Pour conclure cette partie, il est nécessaire de préciser que l’acquisition des connaissances
peut poser un problème d’éthique. En effet, Jarvinen [Jarvinen, 1993] relève un certain
nombre d’inconvénients dans la construction et l’utilisation des modèles utilisateurs contenant
des informations personnelles. Les débats autour de cette modélisation ont certainement
marqué la fin des années quatre-vingts. Des positions, souvent, idéologiques ont été prises :
certains auteurs soutenant l’impossibilité de constituer, dans une machine, une réplique
crédible de l’état de connaissances d’un utilisateur. Les chercheurs ont été unanimes dans la
reconnaissance de l’énorme difficulté d’une telle modélisation. La question de fond est de
savoir si un système peut être adapté aux besoins de l’utilisateur sans une modélisation
complète de celui-ci.
5 Contrôle de l’adaptation
5.1 Le Qui : Initiateur de l’adaptation
Le contrôle de l’adaptation est un autre facteur important qui influence la conception du
système et le contenu des différents modèles sous-jacents. Selon [Malinowski et al., 1992],
nous pouvons diviser le contrôle de l’adaptativité en quatre aspects différents :
Qui prend l’initiative de l’adaptation ?
68
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs
Qui propose les changements à réaliser ?
Qui choisit parmi les propositions ?
Qui exécute le choix ?
Dans la plupart des systèmes, seulement deux agents peuvent contrôler l’adaptation :
l’utilisateur (l'apprenant dans un système d'apprentissage) et le système. Le tableau 2.1 montre
un schéma de classification avec quatre exemples basés sur ces quatre aspects.
Système Utilisateur
Initiative x
Proposition x
Décision x
Exécution x
Auto-adaptation contrôlée par l'utilisateur
Système Utilisateur
Initiative x
Proposition x
Décision x
Exécution x x
Adaptation Système Utilisateur
Initiative x x
Proposition x
Décision x
Exécution x
Auto-adaptation (adaptativité)
Tableau 2.1. Classification du contrôle de l’adaptation [Malinowski et al., 1992]
Dans un cas extrême, nous avons un système adaptable, c’est-à-dire, un système qui autorise
l’utilisateur à l'adapter d’un point de vue "Interface". C’est le système qui contrôle
l’adaptation. A l’autre extrémité, nous pouvons trouver des systèmes auto-adaptatifs : en effet,
ils observent les interactions Homme-Machine et décident s’ils doivent adapter l’interface. Le
69
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs système KNOME [Kobsa, 1994] est un exemple de ce dernier cas : il observe l’utilisateur,
décide de s’adapter et génère alors des explications adéquates. Un exemple de système auto-
adaptatif contrôlé par l’utilisateur est le système hypermédia adaptatif HYNECOSUM
[Vassileva, 94]. Il analyse ses caractéristiques durant une session et, avant le début de la
nouvelle session, lui demande s’il est autorisé à insérer des suppositions dans son modèle.
5.2 Le Quand : Temporalité de l’adaptation
Un autre aspect concerne la sélection du moment propice pour effectuer une adaptation. Les
trois éventualités suivantes sont distinguées :
le système peut changer, immédiatement, au moment où l’utilisateur le demande
le système prévient l’utilisateur avant l’adaptation : il lui donne l’occasion de
comprendre son comportement ;
le système évolue tout le temps sans prévenir ; le risque est de ne jamais atteindre une
situation stable : dès que le système s’adapte l’utilisateur peut être amené à changer et
vice-versa.
Une adaptation entre les sessions nécessite, réellement, que les caractéristiques de l’utilisateur
persistent à long terme et que les adaptations faites soient elles aussi persistantes à long terme.
5.3 Le Comment : Réalisation de l’adaptation
La plupart du temps le contrôle de l’adaptation est réalisé à l’aide d’un moteur d’inférences
sur des données (modèle utilisateur, domaine, plate-forme, environnement) et sur une base de
règles pour produire une ou plusieurs actions sur l’interface courante (boucle Action
Réaction). Les règles d’inférence du type "si condition alors action" sont majoritairement
utilisées. Les difficultés résident dans la mise en place de ces règles.
Les capteurs à l’origine du changement peuvent être appelés initiateurs. En réponse, des
effecteurs remodèlent l’interface pour l’adapter au nouveau contexte. Certains chercheurs
proposent de définir des domaines de plasticité dans lesquels l’interface peut être adaptée par
déformation. Par domaine de plasticité, on entend l’ensemble des contextes d’usage pour
lesquels l’interface reste opérationnelle et utilisable [Calvary, 2004]. La rupture survient dès
lors que le nouveau contexte est situé au-delà de ce domaine de plasticité. On utilise des seuils
pour matérialiser cette frontière de plasticité au delà de laquelle un changement de contexte
est nécessaire.
70
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 6 Les hypermédias adaptatifs
Depuis quelques années, les hypermédias ont ouvert un nouveau champ de recherche dans le
domaine des systèmes adaptatifs. Cet engouement s’explique par le principal atout de ces
systèmes, c’est à dire la non linéarité, qui est malheureusement vite devenue un inconvénient
majeur. Des études ont montré que l’usager pouvait se perdre rapidement dans l'hyper-espace.
De ce fait, on a cherché à guider l’utilisateur dans son cheminement en fonction de ses
objectifs, de ses connaissances et de ses préférences en modifiant, aussi bien, le contenu des
pages que les liens entre les documents. De là, est née l’idée de construire des systèmes
nommés les hypermédias adaptatifs dont l’objectif principal est d'accroître les fonctionnalités
du système en le personnalisant et de proposer de nouvelles méthodes d'accès à l'information.
Les premiers systèmes datent de 1990 [Böcker, 1990] mais la plupart des systèmes ont été
développés durant ces onze dernières années (1993-2004).
Avant d'aborder le problème de la conception des hypermédias adaptatifs, nous présentons les
principales notions à connaître sur les hypermédias classiques. Nous pourrons voir ensuite les
travaux qui ont été réalisés pour les rendre adaptatifs.
6.1 Hypermédias classiques
6.1.1 Différentes conceptions des hypermédias
L'idée de l'hypertexte est antérieure à l'informatique, on l'attribue à Bush qui avait pensé un
système de consultation non linéaire de l'information [Bush, 1945] et qui définissait, donc,
sommairement un hypertexte comme un ensemble de documents destiné à une consultation
non linéaire. Lorsque les documents ne sont pas composés uniquement de texte (mais
également d'images, de sons, de vidéos, etc.), on parle d'hypermédia. De manière plus
approfondie, le terme hypermédia peut être défini suivant trois points de vue [Delestre, 2002]
: celui de sa structure (la définition structurelle), celui de l’interaction entre l’utilisateur et le
système (définition fonctionnelle) ou encore du point de vue de la sémantique (définition
sémantique). Nous allons voir ces trois définitions ainsi que leurs intérêts respectifs.
6.1.1.1 Définition structurelle
Balasubramanian [Balasubramanian, 1994] définit basiquement un hypertexte comme un
système (graphe) composé de nœuds et de liens entre ces nœuds. Nous distinguons les nœuds
qui sont à l’origine du lien (on parle de références) et les nœuds qui sont les destinations des
liens (on parle de référés). Les liens peuvent être plus ou moins complexes : ils peuvent être
71
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs unidirectionnels (permettant d’aller d’une page à une autre) ou bidirectionnels, afin de
faciliter le retour au point de départ. Ils peuvent aussi être typés afin de spécifier la
sémantique du lien. Enfin les liens peuvent être disposés n’importe où dans une page.
Toutefois, leurs rôles peuvent parfois être définis, d’une part, par leur position dans le
document, d’autre part, par la sémantique de la page (par exemple, si la page est une page
d’index, les liens seront des index). Ce sont ces liens qui définissent l’architecture du graphe
que l’on nommera l’hyper-espace. L’intérêt de cette définition et de mettre en évidence le fait
de disposer d’un outil de modélisation efficace et bien maîtrisé (les graphes) pour travailler
sur les hyper-espaces.
6.1.1.2 Définition fonctionnelle
L’hypertexte peut être considéré comme étant un procédé informatique permettant d’associer
une entité (souvent minimale, c’est-à-dire un mot, une portion d’image ou une icône) à une
autre entité (souvent plus étendue comme un paragraphe, une image ou une page). Ce
mécanisme permet, donc, à l’utilisateur de se diriger librement dans l’information en activant,
à l’aide d’un pointeur une zone du document qui est l’origine d’une association. Ainsi,
l’utilisateur peut immédiatement atteindre une autre partie de l’hyperespace. Il n’est, donc,
plus obligé de suivre le cheminement prévu par l’auteur, il définit son parcours en fonction de
ses envies et de ses centres d’intérêts. Rhéaume [Rhéaume, 1993] parle, alors, de document
virtuel, qui n'est jamais globalement perceptible. Un hypertexte devient un document
interactif dans lequel le lecteur tient une place prépondérante. Cependant, il est à noter
qu’actuellement les systèmes hypermédias impliquent essentiellement une interaction
utilisateur système d'information. Cette définition privilégie la problématique de la
présentation des informations (IHM) et dénote de l’aspect éphémère et aléatoire des
informations présentées dans les hypermédias.
6.1.1.3 Définition sémantique
Nanard [Nanard, 1995] indique qu’épistémologiquement le mot hypertexte signifie "plus que
du texte". Le mot “plus” ne signifie pas, pour cet auteur, plusieurs textes interconnectés, mais
une entité qui est la combinaison de deux concepts :
un ensemble de documents ;
une connaissance.
La concrétisation la plus pauvre de cette deuxième notion (la connaissance) est le lien inscrit à
l’intérieur de l’ensemble de documents. A contrario, la forme la plus élaborée de cette
72
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs connaissance peut être générée par un système complexe se basant sur une modélisation du
domaine et sur une modélisation de l’utilisateur.
Conceptuellement, on peut considérer que chaque nœud regroupe un ensemble d’unités
élémentaires de pensée pour exprimer un raisonnement ou des structures mentales de plus
haut niveau. Une analogie peut être faite avec la documentation imprimée, en comparant ce
concept à la plus petite entité logique regroupant un ensemble de paragraphes.
En typant les objets, il est possible d’enrichir la modélisation des hypermédias en ajoutant une
sémantique aux nœuds (ce qui permet de mieux les classifier les nœuds) [Nanard, 1998].
L'hypermédia peut être vu comme un couplage entre un ensemble de ressources et un
ensemble de connaissances sur ces ressources, via un mécanisme d'ancrage, permettant divers
types de parcours (dont la navigation). La couche représentant les connaissances ancrées sur
un ensemble de ressources (avec éventuellement la possibilité de décrire plusieurs couches de
connaissances sur un même ensemble de documents) est particulièrement importante. La
qualité de la description de ces connaissances et de la gestion de leur ancrage dans les
ressources conditionnent l'interprétation que pourra en faire un utilisateur dans des tâches de
compréhension et d'accès à l'information. Par ailleurs, le lien ne doit pas se restreindre à un
mécanisme de référence statique, mais doit être considéré comme un mécanisme de
représentation de relations entre deux entités de l’hypermédia (en particulier deux nœuds).
Selon la sémantique choisie, ces relations peuvent exprimer des inclusions, des références
croisées, des séquences pour définir une structure logique de documents ou même des
relations fonctionnelles entre les nœuds. Un hypermédia ne se résume, donc, pas à la simple
juxtaposition dans un réseau de documents (les nœuds du réseau) et de liens (les arêtes du
réseau) permettant un parcours non linéaire de la base. La figure 2.3 représente le modèle type
de système hypermédia [Nanard, 1995] [Balasubramanian, 1996] tel que nous venons de le
définir.
Figure 2.3. Sémantique dans les hypermédias
73
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 6.1.2 Structure des hypermédias
6.1.2.1 Unité d'information
Le nœud est l'unité minimale d'information d'un hypertexte. Pour préciser la grosseur d'un
module ou sa quantité d'information, on parle de granularité. La multiplication des nœuds ou
la fragmentation de l'information peut engendrer une désorientation et une confusion. Chaque
module ou nœud comprend, idéalement, une seule idée ou concept qui peut s'accrocher à
d'autres (par des liens) qui lui sont naturellement connexes ou à d'autres qui dépendent du
choix de l'usager. Les nœuds connexes peuvent être des exemples, des idées connexes ou
nouvelles. Toute séquence ou tout agencement de nœuds est, donc, possible. Le support d'un
nœud d'information peut être une page, un écran, une carte, une partie d'écran appelée fenêtre,
si l'information est textuelle. Si l'information n'est pas uniquement textuelle, le support d'un
nœud peut être un graphique, une animation, une image, une séquence vidéo ou audio ou un
autre élément externe comme une maquette. L'information contenue dans un nœud et la
granularité de celui-ci peuvent, la plupart du temps, être définies par le concepteur.
6.1.2.2 Mise en relation
L'ensemble des liens permet de construire les structures d’un document virtuel. Le type de
relation entre des nœuds n’est pas souvent indiqué. Comme l'usager est maître des liens qu'il
active, il contrôle la séquence de l'information qui lui est présentée. Dans la structure d'un
document, il y a au moins deux types de liens: les liens référentiels et les liens
organisationnels. Le lien référentiel uni ou bi-directionnel est celui qui établit la relation entre
un élément inscrit dans un nœud et un élément de référence inscrit dans un nœud destinataire.
La circulation entre ces nœuds passe alors par une même relation à deux sens. Le lien
organisationnel, comme son nom l'indique, touche la structure ou la hiérarchie d'un hypertexte
construit sous forme d'arbre: Le nœud parent (une définition) est relié par un lien
organisationnel à un nœud enfant (un exemple, une application, etc.). Les liens sont la base de
la navigation qui est davantage pré-organisée ou plus libre, précisément selon le type de liens.
Là aussi, c’est au concepteur d’organiser les liens et leurs types pour relier les différentes
informations.
6.1.2.3 Navigation structurée
A cause de la liberté laissée à l'usager, il y a parfois lieu de suivre un cheminement suggéré
par le concepteur. Le cheminement est une séquence ou une sélection de noeuds d'information
74
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs pertinents pour un objectif donné. Tout comme l'auteur d'un livre suggère de lire son oeuvre
de la première à la dernière page, le concepteur d'un hypermédia peut proposer un
cheminement sous forme de menu ou de carte des itinéraires. Pour l'usager qui n'a pas
d'objectifs précis de navigation en tête, un tour guidé peut être offert en guise, par exemple, de
sentier tutoriel. Les sentiers sont des adaptations de l'information aux besoins ou aux
caractéristiques individuelles des usagers. Par exemple, des sentiers plus graphiques peuvent
être offerts aux usagers qui appréhendent mieux les représentations visuelles ou des sentiers
au vocabulaire plus simple peuvent convenir à ceux qui apprennent une nouvelle langue. Le
cheminement peut aussi désigner le parcours de navigation effectivement suivi par un usager
au travers d’un hypermédia, de manière à pouvoir retourner à des nœuds vus antérieurement.
Cette trace du cheminement est très utile : par exemple, pour un enseignant au moment
d'évaluer le cheminement d'un apprenant, ou simplement pour tout usager comme mode
personnel de lecture et de navigation. Dans ce dernier cas, le cheminement peut être
volontairement marqué par des signets qui permettent, à l'usager de retourner à des endroits
spécifiques. Ces signets offrent, également, la possibilité de se retrouver dans un
cheminement qui s'étale sur plusieurs sessions. De nombreux modèles hypermédia, plus ou
moins formels, ont été développés au cours de ces dernières années pour décrire la structure
temporelle des hyperdocuments. Une classification détaillée de ces modèles, identifiant un
certain nombre d’avantages et d’inconvénients pour chaque catégorie, a été proposée par
[Blakowski et al., 1996]. Notamment, les approches dites "Interval-based Specifications" qui
permettent au moyen de différents opérateurs sur les intervalles temporels, caractérisant la
présentation de médias élémentaires, de définir les contraintes de synchronisation minimales à
respecter au niveau d’un document virtuellement composé [Wahlster, 1994].
Au delà des facilités offertes pour la description des contraintes temporelles à satisfaire lors
de la présentation d’un document hypermédia, le modèle doit également offrir un ensemble de
facilités de composition permettant d’éditer et de mettre à jour un tel document. Par
conséquent, la distinction entre la définition du type d’un objet (média simple ou composé) et
une instanciation particulière de présentation de cet objet (incluant tout un ensemble de
paramètres de présentation, dont des paramètres temporels) est essentielle lorsque l’on veut un
système adaptatif.
75
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 6.2 Hypermédia adaptatif
6.2.1 Définition
Etant donné la jeunesse de ce domaine de recherche, le concept de système hypermédia
adaptatif n’a pas été encore complètement défini. Néanmoins, nous utiliserons la définition
donnée par Peter Brusilovsky que nous avons traduit en français :
"Par systèmes hypermédias adaptatifs, nous désignons tout système hypermédia et hypertexte
qui reflète certaines caractéristiques de l’utilisateur dans le modèle utilisateur et applique ce
modèle pour adapter des aspects visibles et variés du système à l’utilisateur". [Brusilovsky,
1996]
Selon cette définition, un hypermédia adaptatif doit satisfaire trois critères. Il doit être un
système d'information dont l'interface est un hypermédia. Il doit contenir un modèle
utilisateur et il doit être capable d’utiliser ce modèle pour adapter l’hypermédia. Toujours
selon Brusilovsky [Brusilovsky, 1998], l’hypermédia adaptatif est utile quand le système est
appelé à être utilisé par des personnes ayant des connaissances différentes ou des buts
différents et quand l’hyper-espace est étendu. Dans les systèmes actuels, l’objectif est toujours
de filtrer l’information afin de limiter la dimension de l’hyper-espace utile. Selon nous, il faut
ajouter à cette définition les aspects environnement et plate-forme qui peuvent également être
vus comme des déclencheurs d’adaptation.
6.2.2 Adaptation du contenu et des liens
Il est possible d’adapter le contenu des pages, les liens présents dans celles-ci et la navigation.
Deux classes différentes d’adaptation ont, donc, été définies et nous parlerons de support de
navigation adaptatif et de présentation adaptative.
6.2.2.1 Adaptation de la navigation
L'objectif de l'adaptation de la navigation est d'aider l’utilisateur à trouver son chemin dans
l’hyper-espace en agissant sur la façon dont les liens lui sont présentés.
Différentes techniques ont été développées au fil des années, le guidage direct,
l'ordonnancement des liens (le tri), le masquage de liens, l'annotation des liens ou encore
l'adaptation à la carte [Brusilovsky, 2003]. Le guidage direct est la technique de base utilisée
régulièrement puisqu’elle est simple à mettre en œuvre. Elle se base la plupart du temps sur
l’ajout d’un lien "suivant" qui permet d’accéder à la page la plus en adéquation avec les
76
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs objectifs de l’utilisateur dans le contexte courant. Les problèmes sont, alors, le risque de
diminuer considérablement la capacité d’exploration et d’augmenter la passivité de l’usager
puisque le système tend à devenir complètement linéaire.
L’ordonnancement des liens vise à les afficher les liens suivant un ordre définissant leur
intérêt ou leur qualité (comme dans "google"). L’inconvénient majeur de cette technique est
que l’on ne peut pas l’utiliser avec des liens contextuels, c’est à dire pour ceux se situant à
l’intérieur d’une phrase.
Le masquage de liens consiste à supprimer ceux qui sont en inadéquation avec les objectifs de
l’utilisateur. Comme la méthode précédente, cela peut entraîner une certaine désorientation
chez l’utilisateur.
L’annotation des liens donne plus de responsabilité à l'usager puisqu'on lui laisse le choix
d’activer les liens mais en y adjoignant une explication sur le contenu de la page cible pour
chacun. Ces annotations peuvent apparaître sous forme de bulles visibles dans le navigateur
lors du survol des liens par la souris. Les annotations sont plus efficaces lorsqu’elles
dépendent du contexte et du modèle de l’utilisateur.
Les cartes adaptatives permettent de fournir à l’utilisateur l’organisation de l’hyper-espace
sous forme textuelle (arbre hiérarchique) ou sous forme graphique plus ou moins simplifiée en
fonction de son profil.
6.2.2.2 Adaptation du contenu
Le but de la plupart des méthodes classiques d’adaptation de contenu (appelées aussi
méthodes à explication additionnelle) est de cacher, à l’utilisateur, quelques parties
d’information à propos d’un concept particulier qui n’est pas pertinent pour l’utilisateur à un
instant donné. Par exemple, des détails très bas niveau peuvent être masqués à un utilisateur
ayant un niveau de connaissance limité dans le domaine. Inversement, des explications
additionnelles peuvent être présentées à des novices. En terme général, en plus de la
présentation de base, certaines catégories d’utilisateurs peuvent recevoir des informations
supplémentaires conçues spécialement pour eux. Cette méthode est utilisée dans de nombreux
systèmes : MetaDoc [Boyle, 1994], KN-AHS [Kobsa, 1994], Item/IP [Brusilovsky, 1992] et
EPIAM [De Rosis, 93]. Une variante de cette méthode consiste à masquer à l’utilisateur
certaines parties d’informations qui ne sont pas pertinentes vis à vis du but courant de
l’utilisateur [Höök, 1996].
Il est, également, possible de définir des pré-requis ; ainsi avant de présenter une information,
77
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs le système insère des explications sur tous les concepts pré-requis qui ne sont pas
suffisamment maîtrisées par l’utilisateur. Cette méthode est utilisée dans lisp-Critic [Fisher,
1990] et C_BOOK [Kay et al., 1994]. Une seconde méthode est basée sur la mise en place de
liens entre concepts similaires : si un concept similaire à celui déjà connu doit être présenté,
l’utilisateur a une explication comparative qui souligne les similarités et les différences entre
les concepts courants et ceux déjà assimilés. Ces explications comparatives sont
particulièrement efficaces dans le domaine de l’EAO.
Une autre méthode appelée "variante d’explication" défend l’hypothèse qu’il faut prévoir
différentes présentations des informations pour différents types d’utilisateurs. Dans cette
méthode, le concepteur produit plusieurs variantes de pages et l’utilisateur reçoit la variante
de page correspondant à son modèle.
6.2.3 Hypermédias adaptatifs dynamiques
Afin d’améliorer la qualité de l’adaptation et de prendre en compte instantanément des
nouvelles données, les recherches se sont orientées depuis quelques années vers les
hypermédias adaptatifs dynamiques. La principale caractéristique de ces systèmes est d’offrir
un hyper-espace virtuel. Le système n’est plus constitué de pages et de liens prédéfinis. Il est
construit dynamiquement (figure 2.4). L’architecture de ces systèmes contient alors deux
modules supplémentaires qui sont : une base d’objets multimédias ou d’objets d’interaction et
le générateur de pages ou d’interfaces.
Le modèle du domaine, comme pour la dernière génération des hypermédias adaptatifs, est
défini en fonction de l’architecture globale du système. Le modèle utilisateur permet de
sélectionner les différents objets à présenter. La base d’objets contient tous les éléments, en
relation avec le domaine, et pouvant être inclus dans le document à afficher. Le générateur de
pages fonctionne de la même manière qu’un moteur SQL, c’est-à-dire, qu’en tenant compte
des différents paramètres, il génère et affiche, d’une manière transparente pour l’utilisateur,
les objets appropriés et structurés correctement dans la page, conformément à la requête faite
en fonction du contexte (Figure 2.4)
78
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs
Figure 2.4. Architecture et principe d’un système hypermédia dynamique [Laroussi, 2001]
Il y a souvent correspondance entre les nœuds du modèle du domaine et les pages de
l’hypermédia virtuel, ainsi qu’entre les relations de ce modèle et les liens de l’hypermédia
virtuel. L’utilisation d’un tel système apporte plusieurs avantages. Tout d’abord, l’adjonction,
d’un nouveau, support peut être prise en compte immédiatement, puisque les pages du
système sont construites dynamiquement et ne sont pas préenregistrées. Ensuite, les
concepteurs de l’hypermédia ne sont pas obligés de penser à la façon d’agencer les différents
documents, ils doivent juste définir l’architecture générale du système (le modèle du domaine)
et déterminer, récupérer ou créer les documents qui vont servir à présenter chaque concept.
Bien que cette technologie soit à ce jour peu répandue, le travail que nous avons réalisé entre
dans cette catégorie de systèmes.
Nous avons vu qu’il était nécessaire d’introduire de la sémantique supplémentaire dans les
hyper-espaces pour permettre l'adaptation. Cette tâche s'est simplifiée récemment grâce à
l’utilisation de la technologie XML (Méta données, RDF, Web sémantique…).
6.2.4 XML et hypermédia
Le langage HTML est un langage assez simple pour avoir rendu les hypermédia très
largement accessibles. Ses règles sont si claires et si nettes que l'on a mis au point des
logiciels permettant de composer des documents HTML sans aucune connaissance préalable
du langage. Et c'est sans doute l'une des raisons principales de l'explosion récente du Web.
Cependant, HTML n'est pas sans poser quelques problèmes. En premier lieu, il est trop
restrictif. HTML n’est en fait qu’un avatar de SGML restreint à un ensemble donné de règles.
79
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs Et cette restriction rend la description de documents complexes plus difficile qu’avec SGML
standard. L’autre problème majeur vient de ce que HTML, avec le temps, a été de plus en plus
orienté vers la présentation du contenu, plutôt que vers sa description. On sait que les feuilles
de style, en séparant explicitement contenu et présentation, apportaient un début de remède à
cette "crise d'identité". Mais les feuilles de style sont une innovation récente, et il s'écoulera
sans doute pas mal de temps avant que HTML ne soit complètement débarrassé des balises de
mise en forme.
XML peut être la solution à tous ces problèmes. Le langage XML est exclusivement destiné à
la description du contenu. Il s'agit en outre d'un langage extrêmement flexible qui :
Fournit une description plus précise du contenu du document en acceptant un
ensemble de balises extensibles. Les implémenteurs XML peuvent définir leurs
propres ensembles de balises. La précision de ces descriptions revient à
l'implémenteur ;
Permet de valider le contenu d'un document à l'aide une grammaire standardisée : le
contenu et la structure d'un document XML est défini par sa grammaire ;
Facilite l'échange de documents entre utilisateurs et applications
Prend en charge la recherche avancée : la recherche dans un document XML est plus
facile car la structure et le sens du contenu sont identifiés (comme défini dans la
grammaire). L'une des conditions des documents XML est qu'ils doivent être
syntaxiquement corrects. Ceci implique entre autre qu'à chaque balise d'ouverture
corresponde une balise de fermeture. Ce critère facilite l'analyse et la manipulation des
documents. Les grammaires déterminent la structure et le contenu des documents
XML ; elles peuvent être utilisées pour effectuer des recherches plus poussées ;
Distingue la structure du document, du contenu et de la présentation : la distinction a
toute son importance lorsque le contenu de documents Web doit être généré
dynamiquement à l'aide de programmes. Tout comme les feuilles de styles en cascade
en HTML, les feuilles de styles XSL contrôlent la présentation des documents XML.
Le fait de placer le contrôle de la présentation dans un fichier distinct du contenu
permet de créer plusieurs vues pour un document XML sans changer ce dernier. Le
contenu peut être présenté à plusieurs utilisateurs sous différentes formes ;
Optimise la réponse utilisateur, la charge réseau et la charge serveur : les
implémentations XML peuvent commander au serveur Web l'envoi d'un document
80
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs
XML et ses feuilles de styles XSL associées au client. Chaque feuille de styles peut
fournir une vue différente de tout ou partie des données du document. L'utilisateur
sélectionne la feuille de styles à appliquer. Le passage d'une vue (feuille de styles) à
l'autre n'implique pas l'envoi d'une autre requête au serveur.
Ce que l'on peut retenir des points précédents, c'est qu'XML offre autant de possibilités pour
la conception des hypermédias, en ne représentant que la structure et le contenu des
documents/données. Un document XML est indépendant de sa présentation, de tout type de
traitement et de toute application. La présentation des documents XML est spécifiée de façon
externe par des feuilles de style, Sans modification, un même document peut être présenté de
différentes façons selon les utilisateurs, ce qui permet de faciliter l'adaptation.
7 Bilan
7.1 Adaptativité en EIAH
Brusilovsky [Brusilovsky, 1996] propose un schéma qui résume les différents aspects des
systèmes adaptatifs. Nous avons complété ce schéma en fonction des remarques que nous
avons fait tout au long de ce chapitre ; la figure 2.5 représente ce qui nous semble important
de retenir sur l’adaptativité pour mieux comprendre nos choix futurs.
81
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs
82
i
Sélectionner l’information qui doit être présentée a nsi que sa présentation
Individuel
Caractéristiques de l’utilisateur
Modèle d’interaction (forme)
Stéréotype
Adaptation
Architecture
Qui Utilisateur
Système
Comment
Basculer entre différents styles et interfaces d’interaction
Suggérer des commandes, des plans
Suggérer des paramétrages d’une fonction sélectionnée
Détecter des erreurs ou des plans non optimaux
Attribuer dynamiquement l’exécution d’une tache soit à l’utilisateur soit au système
Granularité
Modèle utilisateur
Modèle domaine
Quand Avant la première session
Au cours des sessions A la fin des sessions Avant/après des fonctions prédéfinies
En continu
A des instants prédéfinis
Dans des situations prédéfinies A la demande de l’utilisateur
Buts et plans
Préférences Connaissances Aptitudes
Plateforme / Environnement
Services
Données
Support d’information (fond)
Systèmes adaptatifs
Figure 2.5. Les aspects relatifs aux systèmes adaptatifs.
Parmi les intérêts de l'utilisation de systèmes adaptatifs dans l'éducation se trouvent la facilité
et la rapidité d'accès à l'information pertinente, dans une base d’informations, aussi vaste et
complexe qu'elle soit. L'apprenant est, de plus, plus libre. Il peut accéder directement à une
information et choisir le niveau de détail qu'il souhaite atteindre :
Navigation : l’apprenant navigue à travers les nœuds et les liens jusqu'à satisfaire
pleinement sa curiosité ou son besoin ;
Accès spatial direct : certains systèmes hypermédias offrent la possibilité d'avoir une
vue (cartographie) panoramique ou partielle des informations. Dans cette vue, les
nœuds et les liens portent des labels qui reflètent leurs contenus et leurs associations.
Ainsi, l'apprenant localise l'information qu'il peut consulter par simple désignation ;
Recherche de contenu : cette opportunité permet à l'apprenant d'interroger la base de
connaissances selon les informations contenues. Une telle fonction de recherche est
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs
similaire à la mémoire "associative" de l'être humain. La base d'information doit, donc,
être indexée selon des attributs de recherche pertinents (méta-données XML).
La composante hypertexte améliore la qualité des enseignements par leur structure. Elle aide
l’apprenant à mieux se représenter la connaissance, à mieux appréhender les tenants et les
aboutissant de chaque concept. La non linéarité de la progression de l’apprenant l’oblige à se
construire sa connaissance en créant des connexions entre les concepts. Comme le dit Nadeau
[Nadeau, 1997] : l’apprentissage, comme la pensée, ne se fait pas par idées isolées mais par
des relations significatives ou associatives entre idées… , donc, l’hypermédia devient un outil
de structuration de la pensée. On retrouve ici les théories constructivistes ou l’apprenant
apprend en interagissant avec le système. Les hypermédias favorisent la pensée associative,
l’initiative de l’apprenant et les collaborations entre utilisateurs (travail en groupe,
discussions, …).
Le second intérêt majeur des hypermédias tient dans leurs modes de présentation de
l’information notamment grâce à l’usage du multimédia. Pour l’ensemble de la communauté
scientifique, il semblait logique d’utiliser des données multimédias dans les systèmes
éducatifs ; on se basait sur des hypothèses telles que : plus on stimule nos sens simultanément
plus l’information est assimilée et comprise.
Quelques études ont, alors, essayé de vérifier ces hypothèses. Ainsi, Hoogeveen [Hoogeveen,
1995] a mis en évidence quelques attributs ou critères définissant la qualité des données
multimédias. Il a ensuite étudié l’aspect cognitif de chacun de ses critères. Par exemple :
niveau de multimédia utilsé (level of multimediality) qui a moins d’importance que
l’on pourrait le croire ;
niveau d’interactivité (level of interactivity) dont l’importance a été clairement
démontrée ;
l'usage simultané de plusieurs médias (level of congruence) dont l’intérêt a été prouvé.
Toutefois cette juxtaposition de médias est difficile à mettre en place et aucune
méthodologie n’a été élaborée pour obtenir de bon résultat.
On peut en conclure que l’utilisation d’éléments multimédias en adéquation avec l’apprenant,
va augmenter la convivialité des systèmes éducatifs et donc faciliter la construction des
connaissances.
83
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs 7.1.1 Modélisation du contexte et de l’utilisateur en EIAH
Lors de l’utilisation de systèmes adaptatifs dans un cadre éducatif, le modèle du domaine
correspond au domaine des connaissances à enseigner. Ces connaissances bénéficient des
techniques de représentation des connaissances issues de l’I.A. (règles de production, réseaux
sémantiques, frame, etc.) [Morik, 1989] [Chappel et al., 1993]. Le module d’expertise
contient, donc, une base de connaissances relative au domaine à enseigner. Dans certains
systèmes, les règles tutorielles qui permettent de diriger une session d’enseignement sont
aussi représentées dans le modèle du domaine.
Le modèle utilisateur contient classiquement des informations sur les connaissances de
l’utilisateur (ce qu’il sait) sur ses traits personnels, ses préférences et plus aléatoirement son
but. Bien que, les chercheurs s’attardent beaucoup sur la modélisation des connaissances et
passent les autres parties du modèle sous silence, deux principaux types de modèles de
l’utilisateur peuvent être rencontrés :
le modèle de recouvrement ;
le modèle de perturbation.
Dans le premier cas, nous avons déjà vu que les connaissances de l’apprenant étaient
considérées comme un sous-ensemble des connaissances du système. Notons que la faiblesse
principale de ce modèle est qu’il ne permet pas de représenter les connaissances erronées de
l’utilisateur.
Le second a un potentiel de représentation plus large. En effet, les connaissances et les
aptitudes de l’apprenant sont considérées comme une perturbation des connaissances de
l’expert (l’enseignant), et non comme un sous-ensemble de ces connaissances. Il existe à ce
jour essentiellement deux types de modèles de perturbation. Le premier, proposé par Bruton
dans DEBUGGY [Takeushi et al., 1988] et appelé «Buggy model », consiste à associer à
chaque connaissance un ensemble de règles erronées (mal-rules) dérivées de l’expérience des
enseignants. Le modèle de l’étudiant est obtenu en remplaçant les règles correctes par les
règles erronées qui, lorsqu’elles sont appliquées, conduisent à la réponse de l’apprenant. Or,
comme il peut y avoir plusieurs interprétations possibles d’une réponse (plusieurs règles
erronées qui conduisent à la réponse fournie par l’apprenant), le système procède par
génération de problèmes de discrimination, qu’il pose à l’apprenant pour connaître
exactement les règles erronées que ce dernier a utilisées. Le second type de modèle de
perturbation, utilisé par exemple dans le système BOCK développé à l’Institut technologique
84
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs de Kyushu au Japon [Takeushi et al., 1988], est basé sur la méthode MIS de Shapiro [Shapiro,
1987] pour inférer le modèle de l’utilisateur. Il contient des connaissances erronées qui ne
sont pas contenues dans le système comme pour le «buggy model», elles sont obtenues par
application de perturbations aux connaissances de l’expert en utilisant celles d’ordre tutoriel.
7.1.2 Le formateur à l’initiative des adaptations
Nous avons déjà indiqué, dans le chapitre 1, l’importance que nous accordons au formateur
lors d’un apprentissage qu’il soit médiatisé ou non. Dans ce chapitre, nous venons de voir
qu’il fallait que le système puisse utiliser immédiatement toute nouvelle connaissance sur
l’utilisateur (l'apprenant) ou sur le contexte pour optimiser la présentation des nouvelles
connaissances. Ceci correspond à l’une des caractéristiques d’un bon enseignant, il doit, par
exemple, utiliser un maximum l’actualité pour agrémenter son cours. Dans sa démarche
pédagogique, le formateur définit la structure interne de son cours. Bien que guidé par des
documents pédagogiques tels que des manuels scolaires, c’est l’enseignant qui détermine ses
stratégies pédagogiques. On peut appréhender l’organisation d’un apprentissage suivant deux
points de vues. Tout d’abord l’aspect macroscopique qui définit les relations pouvant exister
entre les différents modules d’une formation. Puis, l’aspect microscopique qui définit les
relations pouvant exister entre les notions introduites dans un module donné. Une fois que le
formateur a bien déterminé les notions présentes, ainsi que les relations qui les unissent, il doit
construire physiquement le cours, c’est-à-dire organiser, pour chaque notion, les différents
matériaux didactiques qui supporteront l’enseignement. Apparaissent, alors, deux concepts
importants que sont le public cible et la réutilisation des matériaux pédagogiques. Le public
visé détermine l’approche pédagogique que l’enseignant devra suivre (par exemple approche
"top down" ou "bottom up"). L’approche pédagogique choisie aura une influence d’une part,
sur la présentation des notions et d’autres part, sur le choix des medias présentant ces notions.
On voit bien ici avec quelle attention et quelle précision doivent être réalisés les supports de
formation.
Les systèmes adaptatifs, par l’intermédiaire du modèle du domaine, donnent la possibilité aux
enseignants de mieux structurer leur travail. Ils peuvent ainsi, penser mûrement leurs activités
pédagogiques en travaillant tout d’abord, à l’organisation des connaissances à transmettre et
dans un second temps, à la meilleure manière de les exposer. Nous relevons ici un point clé de
notre approche : selon nous, c’est au formatuer qu’il incombe de mettre en place les règles de
structuration des données et des services au sein des activités pédagogiques qu’il désire
proposer. Il doit pouvoir concevoir, sélectionner, modifier, paramétrer lui-même les
85
Chapitre II Interfaces et hypermédias adaptatifs ressources pédagogiques qu’il désire utiliser durant l’activité pédagogique. Il doit pouvoir
définir comment les informations et les objets d’interaction devront s’adapter, en fonction des
objectifs, du contexte et du profil de l’apprenant. Il doit, pour cela, avoir défini clairement les
connaissances qu’il désire faire passer durant chaque activité. Le système que nous désirons
construire devra fournir toutes les fonctionnalités nécessaires pour que les formateurs puissent
réaliser toutes ses tâches de manière conviviale.
Le problème auquel nous sommes confrontés n’est, alors, plus de construire un modèle du
domaine, un modèle de l’apprenant et un moteur d’inférence pour une application tutorielle
donnée mais celui de concevoir et de construire des méta-modèles qui fonctionneront quels
que soient les disciplines, les apprenants et les formateurs.
8 Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons défini le concept d’adaptativité, ses différentes déclinaisons et
les différents systèmes adaptatifs existants. Nous avons vu ensuite comment les hypermédias
adaptatifs tentent de remédier aux inconvénients de l’hypermédia classique. Nous avons
présenté dans ces systèmes les différentes méthodes et techniques recensées dans la littérature
et qui permettent de fournir une adaptativité des liens et du contenu. Ce chapitre n’étant pas
exhaustif et n’ayant pas traité toutes les approches inhérentes aux domaines, le lecteur
désirant approfondir ses connaissances peut consulter les références bibliographiques
mentionnées dans ce chapitre.
86
87
88
Chapitre III
Proposition de structuration des données et des services
pour le télé-enseignement
89
90
Chapitre III
Proposition de structuration des données et des services pour le
télé-enseignement 1 Introduction ...................................................................................................................... 93 2 Fonctionnalités demandées à un EIAH ............................................................................ 96
2.1 L’existant : fonctionnalités manquantes et proposées.............................................. 96 2.2 Analyse des besoins ................................................................................................. 98
2.2.1 Besoins des établissements............................................................................... 98 2.2.2 Besoins des enseignants ................................................................................... 99
2.2.2.1 Concernant la production d’activités pédagogiques (rôle auteur)................ 99 2.2.2.2 Concernant le suivi pédagogique (rôle tuteur) ........................................... 100
2.2.3 Besoins des apprenants................................................................................... 100 2.3 Bilan ....................................................................................................................... 101
3 Gestions des contenus pédagogiques ............................................................................. 103 3.1 Concept d’Activité Pédagogique Médiatisée ......................................................... 103 3.2 Concept de Briques Elémentaires .......................................................................... 104 3.3 Types et modèles d’APM....................................................................................... 105
3.3.1 Les APM synchrones ..................................................................................... 105 3.3.1.1 APM Télé-cours côté enseignants.............................................................. 106 3.3.1.2 APM Télé-cours côté apprenants ............................................................... 108
3.3.2 Les APM asynchrones.................................................................................... 109 3.4 Ergonomie de la navigation.................................................................................... 109
4 Gestion des relations et du suivi pédagogiques.............................................................. 111 4.1 Adaptativité des contenus et suivi pédagogique .................................................... 111
4.1.1 Eléments de connaissances............................................................................. 111 4.1.2 Gestion de prérequis et adaptivité .................................................................. 111
4.2 Modélisation de l'apprenant ................................................................................... 112 4.2.1 La partie "ce qu'il sait" ................................................................................... 112 4.2.2 Les deux autres parties "ce qu'il est" et "ce qu'il aime"................................. 113
4.3 Initialisation du profil de l’apprenant..................................................................... 115 4.4 Bilan ....................................................................................................................... 116
5 Modélisation de la structuration proposée ..................................................................... 117 5.1 Une structuration multi-niveaux............................................................................. 118
5.1.1 Le niveau Support .......................................................................................... 119 5.1.2 Le niveau Structure ........................................................................................ 120 5.1.3 Le niveau Sémantique .................................................................................... 121
5.2 Interopérabilité ....................................................................................................... 123 6 Bilan ............................................................................................................................... 124
6.1 Modèle de gestion des documents pédagogiques................................................... 124 6.2 Comparaison avec d’autres architectures ............................................................... 125
6.2.1 Breeze (Macromédia) ..................................................................................... 126 6.2.2 Atelier (Hyperoffice)...................................................................................... 127 6.2.3 MindOnSite (Integral Coaching).................................................................... 127
7 Conclusion...................................................................................................................... 130
91
92
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
Proposition de structuration des données et des services pour
le télé-enseignement
1 Introduction
Les recherches actuelles sur les plates-formes d’apprentissage à distance visent à définir des
modèles pour la description, le déploiement, la gestion et l’utilisation de documents
pédagogiques hypermédias [Chabert, 2000]. Comme nous l'avons vu dans le chapitre
précédent l’intérêt des systèmes hypermédias est, principalement, d’offrir une structure
navigationnelle très libertaire. Grâce aux hypermédias, l’apprenant peut s’affranchir de la
linéarité éventuelle des documents et accéder à une information dynamique mais
malheureusement, selon nous, pas encore suffisamment adaptée à ses besoins. Les
interactions apprenant – système restent par exemple relativement statiques par rapport aux
environnements d'enseignement assisté par ordinateur, de type tutoriel (jeux d’entreprise,
simulateur, micromonde, …) conçus de manière professionnelle mais traitant d’un sujet fixe
au travers d’un scénario réfléchi mais pré-établi et statique.
La conception d'un dispositif de télé-enseignement capable d’accueillir diverses formations
est un processus complexe durant lequel différents acteurs doivent intervenir avec des
compétences, mais aussi des contraintes différentes. Ces acteurs interviennent, de plus en
plus, de façon concomitante au cours du processus, et non plus, comme par le passé, de façon
séquentielle [Darses, 2002]. Selon nous il est possible de diviser grossièrement ce processus
en quatre principales phases allant de la modélisation pédagogique jusqu'au suivi de la
formation :
Phase 1 : la modélisation pédagogique (niveau macro)
La modélisation pédagogique est la première phase de réflexion à avoir lors de la mise en
place d’un dispositif de formations à distance. Elle dépend fondamentalement des situations
d’utilisation visées et des types de contenus concernés. Dans notre approche, cette
modélisation consiste à définir les fonctionnalités de l'environnement d'apprentissage (LMS :
Learning Management System), à définir les stratégies pédagogiques utilisables et enfin à
concevoir des modèles d'activités pédagogiques devant pouvoir être gérés par le LMS. Cette
modélisation doit être indépendante du ou des domaines à enseigner. Elle doit laisser un
maximum de possibilités aux futurs acteurs entrant en jeu dans le processus de mise en place
des formations. Les modèles et outils utilisés à ce niveau ne doivent pas altérer la liberté
créatrice des concepteurs de supports et des activités pédagogiques mais doivent guider et
93
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
simplifier leur travaux en mettant à leur disposition les données, outils et services dont ils
auront besoins.
Les principaux acteurs intervenant durant cette phase sont les pédagogues, les chercheurs en
IHM, les neuropsychologues et les informaticiens.
Phase 2 : la modélisation pédagogique (niveau micro)
La qualité des ressources pédagogiques produites dépend majoritairement des choix effectués
durant cette phase du processus de conception. C’est lors de cette étape que sont menées les
réflexions sur les possibilités de structuration et de présentation des activités pédagogiques
ainsi que sur les outils auteurs qui permettront de les réaliser facilement. L'objectif de cette
phase est, donc, triple :
concevoir et développer des ressources pédagogiques types adaptées aux transfert de
types de connaissances et savoirs bien identifiés ;
développer les outils auteurs associés permettant aux enseignants - auteurs de
concevoir simplement des instances d’activités comme bon leur semblent et selon leur
sensibilité et style personnel. Les interfaces résultantes devront être suffisamment
ludiques et conviviales pour être attrayantes vis à vis des différents profils
d’apprenants visés. Le désir d’obtenir des interfaces adaptatives devra être pris en
compte à ce niveau et il faudra donc prévoir des modèles et des stratagèmes
supplémentaires pour répondre à cette exigence ;
afin d’obtenir une plus grande interopérabilité, les outils mis à disposition des auteurs
devront, de plus, offrir la possibilité de décrire et d’indexer les ressources produites en
respectant les normes et standard actuels. Les recommandations concernant la volonté
d’associer plus de sémantique aux pages web (web sémantique) pourront également
être prise en compte à ce niveau.
Les principaux acteurs intervenants dans cette phase sont les scénaristes multimédia, les
informaticiens, les pédagogues et les enseignants travaillant ensemble à la définition de
nouveaux modèles d’activités médiatisées et outils auteurs associés.
Phase 3 : création et enchaînement des activités
Cette phase a pour but la création des différentes instances d’activités pédagogiques et la mise
en place des parcours pédagogiques pour une matière donnée en fonction de classes
d'apprenants cibles. A partir des outils mis à leur disposition et des fonctionnalités apportées
par le LMS, les enseignants-auteurs construisent leurs cours, les structurent, déterminent les
différents chemins pédagogiques à offrir aux travers des concepts qu’ils désirent inculquer
aux apprenants. Une méthodologie pour effectuer ce travail est décrite plus précisément dans
94
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
le chapitre suivant au travers d’un exemple.
Certaines activités pédagogiques proposées au sein d’une formation (comme par exemple les
jeux d’entreprises) peuvent avoir fait l’objet d’une étude plus poussée réalisée par une
véritable équipe projet dont le but était d’arriver à un produit fini consensuel, complet et
commercialisable. Cependant, nous pensons qu’au cours d’une formation, il est indispensable
d’associer à ce type de produits, d’autres activités moins lourdes à mettre en place, plus
évolutives, plus personnalisables par l’enseignant, facilement modifiables par une personne
seule qui lui donnera un style plus personnel. L’environnement que nous préconisons va dans
ce sens bien qu’il soit capable de supporter les activités plus lourdes comme les jeux
d’entreprise.
Ainsi, le principal acteur de cette phase est l'enseignant–auteur. Il agit en définissant un
ensemble d'activités assurant la couverture des concepts qu’il estime important pour sa
discipline ou répondant à des intentions pédagogiques précises. Il doit être informé en retour
de l'utilisabilité de ces objets afin de les faire évoluer rapidement pour s’adapter « en temps
réel » aux besoins du public ciblé.
Actuellement, l’enseignant-auteur n'a pas forcément les compétences nécessaires pour tirer
profit des environnements de création multimédia mis à sa disposition (cf. PowerPoint dont
l'enseignant ne maîtrise en général que quelques fonctionnalités !). Il faut donc prévoir des
outils auteurs et des LMS comportant des interfaces mettant la tâche de création des activités
et de structuration des parcours pédagogiques à la portée des enseignants. Il est également
nécessaire de prévoir des formations et de dégager du temps aux enseignants si on veut qu’ils
soient suffisamment motivés. Nous pensons que ce point constitue l’un des principaux
verrous actuels à la démocratisation de l’enseignement médiatisé.
Phase 4 : Suivi de la formation
Cette dernière phase est celle de l'encadrement des apprenant au cours de leurs formations.
L'acteur principal est l’enseignant - tuteur maître à bord pour l'organisation pédagogique. Il
doit, donc, accompagner les apprenants dans leur apprentissage tout en les rendant
autonomes. Le but n’est pas d’exposer des connaissances, mais de développer la capacité à
résoudre des problèmes, à travailler en équipe et formaliser des connaissances. Ne pas faire,
mais apprendre à faire. L’enseignant - tuteur est un guide qui donne des pistes pour atteindre
le but, il apparaît plus de manière proactive quand il faut motiver, recadrer, trancher sur des
conflits…
Il nous a semblé préférable de produire un modèle dans lequel les outils auteurs soient
suffisamment conviviaux pour qu'un enseignant puisse être d'abords auteur durant la phase 3
95
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
puis ce même enseignant doit pouvoir devenir tuteur durant la phase 4. On parlera donc de
deux rôles différents pour l’enseignant (auteur puis tuteur) plutôt que de personnes
différentes.
Outre le fait que de nombreuses recherches aient déjà été menées dans le cas d’une séparation
claire entre production (auteurs) et "consommation" (tuteurs) et donc qu’il existe des modèles
performants pour ce cas de figure, il nous a paru indispensable de travailler sur la facette
manquante que nous venons d’évoquer. Prenons en pour preuve les cours traditionnels durant
lesquels les enseignants n'acceptent jamais de reprendre mot pour mot les supports de cours
provenant d'autres enseignants pour réaliser leurs enseignements et qui montrent qu’il est
indispensable que les tuteurs puissent adapter les supports qu'ils utilisent (qu'il soit papier ou
numérique) à leur mode de fonctionnement et de pensée.
Ce chapitre présente un modèle d’environnement qui permet la génération dynamique de
documents et d’activités pédagogiques en réponse aux besoins précis dont nous venons de
parler. L’idée de base est de proposer aux enseignants des environnements leur permettant de
composer intelligemment des activités pédagogiques à partir d’un rassemblement de supports
de base [Benadi et al., 2001] [Benadi et al., 2002]. Un document pédagogique sera, alors, un
assemblage structuré de briques élémentaires correspondant à des données ou à des services
de base et capable d’évoluer dynamiquement afin de fournir une information adaptée au profil
de l’apprenant.
2 Fonctionnalités demandées à un EIAH
2.1 L’existant : fonctionnalités manquantes et proposées
L'utilisation d'Internet donne un accès à des ressources pédagogiques hypermédias diverses,
hétérogènes et délocalisées en éliminant l'espace et le temps, deux contraintes fortes de
l'enseignement traditionnel. Les environnements éducatifs disponibles sur Internet proposent
classiquement des fonctionnalités devenues des lieux communs :
Accessibilité et liberté d'accès à l'information : une formation est accessible à des
milliers de personnes quelle que soit leur situation géographique, au moment où elles
sont disponibles pour la recevoir (mondialisation de l'information) ;
Diversité de sources et de points de vue : Internet nous aide à progresser dans la voie
de la connaissance universellement partagée ;
Richesse et variété de l'information disponible sur le Web : la difficulté est de faire le
tri dans une information abondante et non vérifiée pour ne retirer que celle qui nous
intéresse et dont nous avons validé la véracité, au moins, par recoupement. La solution
96
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
passe souvent par des mots clés, des moteurs de recherche et autres agents
"intelligents" pour localiser les sites pertinents. Mais il faut bien reconnaître que
l'abondance des réponses, le bruit documentaire ou le silence sont si fréquents qu'ils
mènent souvent à l'abandon.
Sur le plan scientifique, des programmes européens de coopération (Teleregions, Leonardo,
Esprit, In-tele, ...) et des réseaux de formation à travers plusieurs pays (Virtual OnLine
University, The Learning Zone, Internet Educational Resources ...) se sont développés et
continuent de se mettre en place pour faciliter la diffusion de ressources pédagogiques via un
réseau. Les travaux sur les environnements pédagogiques complets, gérant à la fois la
conception, la structuration et la diffusion de documents pédagogiques sont beaucoup plus
rares (voir chapitre I). Rappelons, néanmoins, les principaux systèmes que sont : Medit
[Pettenati et al., 2000] [Khaled, 1998], LearningSpace, Virtual-U et Pathware ainsi que les
points essentiels que nous avons retirés de leur étude comparée [Lamontagne, 2002] :
les outils d'aide à la création, à la gestion, ou à la modification des ressources
pédagogiques sont rudimentaires pour ne pas dire inexistants. Les producteurs de
ressources pédagogiques doivent, alors, faire appel à leur courage et à leur inspiration
pour élaborer ces documents grâce à des logiciels tiers;
les fonctions de suivi, d'assistance et de collaboration entre apprenants et formateurs
sont généralement absentes ;
les fonctionnalités autorisant la coopération entre apprenants sont oubliées ;
les interfaces d'accès aux ressources proposées aux apprenants sont souvent complexes
et uniquement textuelles ;
un intermédiaire (Webmaster) est quelquefois nécessaire pour ajouter ou modifier les
contenus sur le serveur ;
les outils d'échanges proposés par ces systèmes sont généralement des outils Internet
standards (e-mail, ftp, forum pour les échanges asynchrones; chat, visioconférence,
tableau-blanc pour les échanges synchrones) auxquels aucune adaptation n'a été
apportée pour faciliter leur insertion dans l'environnement. Leur utilisation, n'est,
donc, ni aisée, ni conviviale (découragement des apprenants, aussi bien formateurs
qu'apprenants).
Rappelons, également, que quelques travaux tentent d'apporter des réponses à ces manques
par le développement de spécifications et de normes, soit directement liées à la gestion des
contenus (compatibilité entre plates-formes), soit d'ordre purement technique (documents
obligatoirement en HTML). Nous les avons, également, décrits dans le chapitre I.
97
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
2.2 Analyse des besoins
2.2.1 Besoins des établissements
Les établissements (Ecoles, université, organisme de formation, …) sont les véritables
investigateurs de ce type de projet (campus virtuel INSA-V par exemple). Ils souhaitent
disposer d'un environnement global (voir figure 3.1) comprenant, non seulement, un module
de gestion des ressources pédagogiques, mais, également, une partie scolarité (diffusion
d'informations, emplois du temps, stages, …) et une partie administrative (gestion des heures
enseignants, gestion des notes et des bulletins, …). Pour chacune de ces parties, les
fournisseurs et/ou clients ne sont pas les mêmes. L'intérêt d'une telle plate-forme est de
coordonner, d'organiser, de rendre disponibles et vivantes les informations nécessaires à la
gestion d'e l'établissement et de généraliser l'utilisation d'une interface unique : l'interface
Web.
Figure 3.1. Le système général souhaité
Dans ce mémoire, nous ne nous intéressons qu'à la partie pédagogique de cette plateforme
mais il ne faut pas négliger les autres parties si on ne veut pas risquer un rejet du système mis
en place. Pour que ce module soit utilisé, il doit répondre au maximum aux besoins de tous les
usagers susceptibles de l’utiliser :
les enseignants (dans leur rôle d’auteur) qui conçoivent, produisent, structurent et
déposent des données et services utiles pour leurs activités pédagogiques ;
les enseignants (dans leur rôle de tuteur) qui utilisent, organisent et contrôlent les
activités pédagogiques des apprenants ;
les apprenants (acteurs/lecteurs) qui consultent et utilisent ces hyperdocuments
pédagogiques dans une formation sur mesure ;
le webmaster (administrateur) qui installe le site, l'administre et en gère l'évolution.
98
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
2.2.2 Besoins des enseignants
2.2.2.1 Concernant la production d’activités pédagogiques (rôle auteur)
Lors d'interviews ayant eu lieu dans le cadre du projet INSA-V, les enseignants, producteurs
de ressources, ont exprimé leurs besoins et ont fait part de la place qu'ils comptaient a priori
donner à un EIAH :
ils souhaitent disposer d'un espace réservé, où ils sont seuls pourvus du droit
d'écriture. Ils préfèrent définir eux-mêmes les droits d'accès en lecture de leurs
documents et en gérer l'accès dans le temps ;
ils se disent prêts à alimenter le site si l'investissement temps et les difficultés
techniques ne sont pas trop conséquents ;
ils préfèrent, souvent, dans un premier temps continuer à produire leurs documents
pédagogiques et à utiliser les logiciels qui leur sont familiers (traitement de texte,
éditeur de diaporama, …) d'où l'apparition récente de plusieurs environnements allant
dans ce sens tels que Breeze (Macromédia), Atelier (Hyperoffice), etc. Ces nouveaux
outils auteurs, que nous situerons par rapport à nos propositions en fin de chapitre,
permettent de gérer, par exemple, des objets Flash sans sortir de l'environnement
principal (exemple : Powerpoint). Cette bonne volonté correspond à une démarche
"pas à pas" somme toute naturelle et sécurisante. Ainsi, l'enseignant (auteur) va
progressivement :
• se familiariser avec le nouvel environnement (sans modifier le contenu et la
forme des ressources pédagogiques) ;
• faire évoluer, ensuite, la forme de leurs documents grâce à la perception des
possibilités du multimédia ;
• modifier enfin leurs contenus pour obtenir une authentique complémentarité
entre supports "traditionnels" (référence provisoire …) et supports
multimédias.
En outre, des conséquences extrêmement néfastes sont ainsi écartées :
la polarisation de l'auteur sur les difficultés techniques qui risquent de le décourager;
le côté paillette du multimédia qui risque de prendre le pas sur la pédagogie [Leng,
1998].
L'environnement mis à disposition doit, donc, laisser en priorité, les auteurs s'épanouir dans
leur nouveau rôle de concepteur de contenu et aux formateurs les moyens de se concentrer sur
les aspects pédagogiques en laissant de côté, pour l'instant, les aspects trop techniques ou
99
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
ludiques.
2.2.2.2 Concernant le suivi pédagogique (rôle tuteur)
Comme nous l’avons déjà dit, il nous parait difficile d’établir une séparation nette entre
production et utilisation des supports puisque chaque enseignant désire produire (ou tout au
moins participer à la production) non seulement des parcours pédagogiques mais aussi des
supports eux même. L’enchaînement des activités pédagogiques dépend fortement du contenu
de chacune d’elles et vice versa, les contenus doivent être produits en ayant une idée sur leur
séquencement. Néanmoins, il est possible de distinguer des besoins plus liés à la phase
d’utilisation des ressources préalablement construites. A ce niveau les principales demandes
sont :
avoir une vision globale du contenu pédagogique proposé, de sa structuration et de ses
liens vers les autres contenus (disciplines) ;
pouvoir fixer des prérequis sur les activités pédagogiques (structuration de la macro-
navigation);
avoir des retours sur les actions, réponses et parcours des apprenants ;
alterner activités synchrones et asynchrones ;
diversifier les types d’activités (cours, TD, TP, …)
dialoguer en utilisant un maximum de services logiciels favorisant les échanges et
interactions entre enseignants et apprenants est accueillie de manière positive.
2.2.3 Besoins des apprenants
Ellington, Percival et Race [Elligton et al., 1995] attribuent le succès d'un apprentissage à
quatre ingrédients. L'apprenant :
doit avoir envie d'apprendre motivation ;
apprend en faisant interaction ;
donne du sens à ce qu'il apprend illustration ;
a des retours sur ce qu'il a appris évaluation.
Les résultats d’une enquête réalisée auprès d’apprenants (élèves du département GPR de
l'INSA de Lyon) mettent en évidence les mêmes aspects : ils désirent un outil attractif
(motivation), valorisant (évaluation) et concret (illustration) pour mettre en situation
(interaction) et mieux s'approprier des connaissances scientifiques jugées trop souvent
abstraites ou cloisonnées. Devenus nomades, ils souhaitent accéder à ces services de n'importe
quel endroit : résidence, lieu de stage, étranger dans le cas d'années d'échange... Le système
100
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
doit leur fournir une voie d'accès simple à des informations qui prolongent, développent et
illustrent un enseignement fondamental.
Ils insistent, également, sur la nécessité de disposer d'outils pour :
s'auto-évaluer (chances d'obtenir leurs U.V.);
instaurer un dialogue continu avec les formateurs (élargissement des "fenêtres" de
cours).
2.3 Bilan
En nous basant sur cette étude des besoins, nous avons essayé d'identifier les fonctionnalités
indispensables qu’un EIAH doit fournir. Les spécificités suivantes nous paraissent les mieux
adaptées aux demandes formulées par usagers. L'EIAH :
capitalise et fédère des ressources pédagogiques dont il assure la diffusion. Il est
régulièrement alimenté et utilisé par des enseignants qui créent, déposent et font
évoluer leurs ressources pédagogiques en ayant une vue panoramique de l'ensemble
des enseignements de l'entité (meilleure intégration et coordination). L'opération,
consistant à déposer tout objet pédagogique nouveau (concept, cas, QCM, exercice, ...)
doit être simplifiée par la mise à disposition d'interfaces simples évitant toute
démarche initiatique, les auteurs n'étant en principe pas des informaticiens (gestion
des contenus)
est pédagogiquement adapté aux besoins des apprenants identifiés et regroupés
suivant différents profils. Nous signifions ainsi qu'un site Internet classique ne peut
constituer un outil pédagogique complet puisque l'absence de contrôle et l'anonymat
rendent impossible l'utilisation des fonctions indispensables de suivi et d'adaptation du
parcours. Notre environnement devra restituer l'apprenant dans un rôle d'acteur
averti. Un site pédagogique se doit, donc, d'être interactif dans le sens où il doit offrir
la possibilité aux apprenants de participer à la structuration du contenu (gestion des
relations pédagogiques).
est générique : construit comme un contenant paramétrable, il aide à la structuration
contextualisée de contenus. Il doit être capable d'accueillir des contenus pédagogiques
diversifiés et développés avec les outils les plus couramment employés. Le respect des
principales normes lui permet de plus d'être compatible avec d'autres plates-formes.
(Interopérabilité).
101
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
Le schéma présenté figure 3.2 montre bien le rôle fondamental tenu par les contenus et les
services mis à disposition des utilisateurs. Cependant, nous pensons que cette mise à
disposition doit être réfléchie (importance du contenant) et qu’il est nécessaire de prévoir une
structuration et des outils pour gérer et diffuser ces éléments. C’est pourquoi nous les avons
représentés par une superposition de couches dans la figure 3.2.
Conception
Réalisation
Apprenant (Lecteur)
InteractionCollaboration
Formateur Activités Pédagogiques
Multimédia
NavigationConsultation
StructurationParamétrage
Personnalisation du cursus
Auteur
Producteur
Bilans
UsagesConception
Réalisation
Apprenant (Lecteur)
InteractionCollaboration
Formateur Activités Pédagogiques
Multimédia
NavigationConsultation
StructurationParamétrage
Personnalisation du cursus
Auteur
Producteur
Bilans
Usages
Figure 3.2. Architecture globale du système pédagogique visé
Les verrous scientifiques restants à ouvrir pour obtenir ces fonctionnalités s'expriment, selon
nous, de la manière suivante :
comment structurer la navigation des apprenants dans les différentes activités
pédagogiques sans altérer la liberté d'accès à l'information ? Une formation en ligne se
veut accessible à de nombreuses personnes, quelque soit leurs intérêts, leur situation
géographique, le moment où elles sont disponibles pour la recevoir (universités
ouvertes) ;
comment avoir des informations sur les connaissances (leur type, leur niveau, etc)
abordées lors les différentes activités et mesurer leur taux d'assimilation ?
comment faciliter le partage, la capitalisation et la réutilisation de ressources
pédagogiques au sein de différentes activités (proposées par différents formateurs) ou
entre les systèmes de télé-formation (contraintes d’interopérabilité) ?
102
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
comment faire en sorte que le contenu soit adapté "automatiquement" au profil de
l’utilisateur ?
comment faire face à l'inadéquation de la législation des droits de recopie et des droits
d’auteurs ?
Il nous semble que la plupart de ces difficultés (rencontrées lors de la mise en place d’une
formation à distance) se trouvent dans un mauvais interfaçage entre le contenant (plate-forme
pédagogique) et les contenus proposés (ensemble des activités pédagogiques multimédias).
Jusqu’à présent, la plupart des travaux n'ont abordé ces problématiques que par l'un des deux
points d'attaque possible : le contenant ou le contenu. Ainsi, l’IEEE (groupe LTSC) a engagé
des travaux de standardisation sur les architectures technologiques des systèmes de formation
[LTSC, 2002]. Ces travaux s’efforcent de modéliser le processus d’apprentissage de manière
très générique et ne tiennent, par exemple, pas compte des aspects Auteurs (création,
modification, gestion et adaptation des contenus). Concernant les contenus et leur
structuration, les normes LOM [LOM, 1997], Dublin-Core [Dublin-core, 1998], EML [EML,
2000], ADL-SCORM [Scorm, 1998], IMS [IMS, 2000], ARIADNE [Ariadne, 1996], AICC
[AICC, 1998] et les travaux de S. Chabert-Ranwez [Chabert, 2000] sur les documents
hypermédias adaptatifs sont très intéressants mais oublient les contenants. Rappelons pourtant
qu’au final, lors de l’utilisation (lorsque contenant et contenu se rejoignent inévitablement),
les résultats restent décevants. Cela est probablement dû à l’histoire puisque dans les débuts
de l’EAO, il n’y avait aucune séparation entre contenu et contenant ; on parlait alors
d’applications multimédias en distinguant quelquefois Systèmes Tutoriels Intelligents et
micro-mondes. Aujourd’hui, il semble, donc, important d’adapter les anciens modèles aux
technologies actuellement utilisées.
3 Gestions des contenus pédagogiques
3.1 Concept d’Activité Pédagogique Médiatisée
Nous avons choisi de définir la notion d’Activité Pédagogique Multimédia ou Médiatisée
(APM). Cette entité constitue le cœur de notre modèle ; elle a comme objectif principal de
faciliter la création, la gestion et la réalisation (consultation) d’activités pédagogiques. Selon
notre modèle, un enseignant (formateur) ou un apprenant ne pourra effectuer « son travail »
que dans le cadre d’une APM. C’est aux enseignants (auteur) de concevoir les APM selon
leur désir, leurs objectifs, leurs envies et leurs habitudes. Pour cela, ils travaillent à partir
d’outils que le système leur propose, d’outils personnels et de données/contenus personnels
mis à leur disposition par le système. Bien que chaque enseignant est un degré de liberté
103
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
immense dans la mise en place de ses APM, des types et des modèles d’APM ont été
prédéfinis afin de faciliter leur tâche et afin de structurer et d’harmoniser les contenus
pédagogiques au sein des formations. Ce point est, également, crucial pour des questions
d’interopérabilité. Nous y reviendrons plus tard …
L'APM constitue l'entité pédagogique de base gérée par le système et est identifiée par une
adresse URL. Cette adresse correspond au nom du document hypermédia (page HTML,
diaporama, document PDF, vidéo, …) activé lors de la demande de consultation de cette
APM par un apprenant. Une APM peut néanmoins être constituée de plusieurs documents
(pages HTML, documents, images, …) liés les uns aux autres, ou contenir des liens vers
d'autres sites Web ou APM. Une interface (ajout d'APM) permet à tout auteur de télécharger
(fonction d'Upload) tous les hyperdocuments constitutifs d'une APM (qu'il vient de créer sur
sa machine personnelle) sur le serveur Web (dans le contenant) afin qu'ils soient accessibles
via Internet. Dans l’environnement global que nous proposons, les APM sont regroupées par
matière ou discipline. Une APM répond à un objectif pédagogique précis et constitue une
entité complètement autonome reposant à la fois sur des supports d’information
(hyperdocuments pédagogiques) et sur des services logiciels (chat, forum, streaming, …)
nécessaires pour un déroulement correct. En plus, à chaque APM peut être associée
différentes caractéristiques descriptives (méta-données) ainsi que des règles de structuration
qui définissent la manière d'adapter sa présentation en fonction du contexte (profil de
l'apprenant). Ces règles sont définies par l'auteur lors de la construction de l'APM. Nous
verrons dans le chapitre suivant le détail des caractéristiques pouvant être associé à une APM
ainsi que la manière dont doivent être définies les règles de structuration.
3.2 Concept de Briques Elémentaires
Nous définissons une brique élémentaire (BE) comme étant l'unité minimale entrant dans la
composition d'une APM et pouvant être gérée par notre système. Il peut s'agir d'un élément
textuel, d'une image, d'un son, d'une vidéo, d'une interface de saisie, etc. Les BE sont elles
aussi identifiées par une URL. Elles correspondent la plupart du temps à un fichier
multimédia (pour les données passives) ou à un "programme exécutable" (quand il s'agit d'un
élément d'interaction). Les enseignants (auteurs) peuvent produire leurs propres BE ou utiliser
des BE mises à disposition par d'autres enseignants ou par le système lui-même. Chaque
enseignant reste propriétaire des BE qu'il a produit et mis en ligne et décide de l'usage qui
pourra en être fait (droit d'accès). Ces briques de base ne sont pas forcément associées à une
seule activité, mais, au contraire, sont conçues pour être réutilisées dans différentes activités.
104
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
Ainsi, une APM utilise de manière évolutive les Briques Elémentaires qui sont nécessaires et
suffisantes à son exécution. Les briques élémentaires peuvent être de deux types :
Les Objets Multimédias Elémentaires (OME) : il s'agit de données multimédias
"passives" stockées sous forme de fichiers (texte, audio, image, vidéo, animation, ...)
et entrant la plupart du temps dans la composition des activités pédagogiques de types
documents;
Les services logiciels (SL) : il s'agit de programmes exécutables, scripts, …
constituant des éléments d'interface permettant des interactions entre utilisateurs ou
entre le système et les utilisateurs. Les exemples que l'on peut citer sont les interfaces
associées à des forums de discussion, à des "chat", à un formulaire de saisie, à un
player vidéo, à une applet java, ...
Les BEs doivent, donc, elles aussi, être décrites à l'aide de méta-données que nous
détaillerons dans le chapitre suivant.
3.3 Types et modèles d’APM
La construction d'APM et la spécification de leur différents modes de présentation à partir BE
de différents types est loin d'être triviale pour les auteurs (en principe non informaticiens). A
ceci s'ajoute, de toutes façons, un travail de fond sur les contenus (recherche de
complémentarité par rapport aux supports traditionnels) et sur la forme (interactivité).
L'investissement en temps pour créer des contenus pédagogiques de qualité est, donc,
considérable, surtout si l'on veut apporter une valeur ajoutée aux documents papier jusqu'alors
utilisés. Face à ce problème, il est nécessaire de fournir des outils de création et de gestion des
contenus (APM et BE) aux auteurs. Dans notre cas, la mise à disposition de différents types
d'APM et de modèles téléchargeables pour chacun assure :
une simplification de la tâche de production (grâce à l'utilisation de squelettes
d'APM);
une harmonie (dans les modes d'interaction et dans l'ergonomie) entre les APM
réalisées par les différents auteurs.
Nous avons, donc, classé les activités pédagogiques en deux grandes catégories dans
lesquelles se déclinent plusieurs types d’APM (synchrones et asynchrones) possibles et pour
lesquelles, nous proposons des outils Auteurs ou des modèles téléchargeables.
3.3.1 Les APM synchrones
La première catégorie concerne les activités synchrones :
105
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
Télé-TP : ce type d'activité donne aux apprenants la possibilité de manipuler à distance
un dispositif en temps réel et sous la surveillance d'un formateur (ou tuteur). Des
travaux de recherche sur la conception de ce type de télé-activitivé sont en cours de
réalisation [Lelevé et al., 2004] ;
Télé-TD : ce type correspond à une activité pédagogique durant laquelle un formateur
soumet des exercices aux apprenants et suit leurs avancées constamment en temps
réel. Le degré d'interaction apprenant-formateur est, donc, très important et nécessite
l'usage de nombreux services logiciels. Là aussi, des travaux de recherche sont en
cours pour arriver à une solution viable ;
Télé-cours : il s’agit de mettre à disposition des apprenants les SL nécessaires pour le
suivi d'un cours de type conférence en temps réel qui pourra par la suite être consulté
en mode asynchrone.
Derrière la plupart des APM synchrones se cachent des infrastructures logicielles et
matérielles importantes. Pour illustrer l’architecture pouvant être donnée aux APM
synchrones, prenons l'exemple des APM de type télé-cours actuellement opérationelles et
sollicitant l’usage de nombreux services logiciels.
3.3.1.1 APM Télé-cours côté enseignants
On distingue deux parties dans l’infrastructure proposée aux enseignants pour mettre en place
un télé-cours : la salle d’enregistrement et la régie de diffusion.
Les salles d’enregistrement sont équipées pour la production des contenus (flux) avec une
orientation temps réel. Dans cette salle, l’enseignant dispose de 2 postes :
Le premier, appelé poste de travail, accueille et transmet (encodeur de flux écran +
son) le support, cours de l’enseignant (formateur), sur lequel des annotations peuvent
être effectuées. Il est possible d’utiliser un écran interactif (tableau tactile + vidéo-
projecteur) ;
Le deuxième est un poste de communication (interface Web). Il regroupe tous les
outils de discussion et de collaboration entre le formateur et les apprenants ;
Un 3ème poste relié à une caméra filme et encode la vidéo de l’enseignant (encodeur de
flux vidéo).
Dans un local déporté, la régie de diffusion (gérant les diffusions mono ou multipoints)
effectue :
la récupération et le stockage en temps réels des flux venant des encodeurs (des salles
d’enregistrement) ;
106
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
la distribution (vers les postes clients et via Internet) de contenus de natures et
d’origines hétérogènes (vidéo-cours, démonstrations filmées, exercices corrigés…) en
temps réel ou en temps différé (après post-production).
Cette architecture peut être schématisée de la manière suivante (figure 3.3) :
Salle d’enregistrement
Régie
Internet
Team Board
Projecteur vidéo
Poste encodage dela vidéo du cours
Poste réalisant :- le contrôle du TeamBoard- la diffusion du support de cours- l'encodage du son et du support decours
ServeurWindo ws Média
ServeurWeb
Poste de communicationentre élèves et professeur
Réseau INSA
Clients web
Figure 3.3. Architecture Télé-cours
En salle d’enregistrement, l’enseignant dispose d’un ordinateur sur lequel il visualise son
support de cours (document Powerpoint ou autre). Ce document peut, en même temps, être
projeté sur un tableau interactif (TeamBoard par exemple) et est transmis en temps réel vers
tous les postes apprenants. Quand il le juge nécessaire, le formateur peut faire directement des
annotations sur le support de cours grâce au TeamBoard. Si dans le cadre du cours, il a besoin
de lancer une application informatique, il le fera sur l'ordinateur "support de cours". Les
apprenants distants voient toutes les actions réalisées sur cette machine. Le formateur
dispense, alors, son cours de façon habituelle, sans qu’il soit nécessaire qu’il y ait des élèves
physiquement présents dans la salle d'enregistrement.
Une caméra avec suivi de mouvements (tracking) capture l’image du formateur qui peut,
ainsi, se déplacer sans contrainte dans l’espace de cours.
Un troisième ordinateur est à disposition de l’enseignant pour la communication avec les
apprenants. Il affiche la liste des questions écrites posées par les apprenants par l'intermédiaire
d'un SL envoi de questions. Un autre SL propose des informations sur les personnes présentes
dans la classe virtuelle.
107
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
3.3.1.2 APM Télé-cours côté apprenants
Sur les postes clients, l’objectif est d’imposer un minimum de contraintes sur le matériel et le
logiciel nécessaires (environnement Full-web). Par l’intermédiaire d’un navigateur (figure
3.4), l’environnement permet :
la visualisation de la vidéo de l'enseignant (service de streaming vidéo) ;
la visualisation de son support de cours de type diaporama ou autre application
partagée ;
une interactivité minimum pendant les séances en live (SL questions/réponses, SL
Chat, …) ;
une fois le cours terminé, la navigation sur les séances archivées (devenus APM
asynchrones) et la consultation de ressources découpées selon le modèle DVD
(signets).
Figure 3.4. Exemple d’interface vue par un apprenant lors d'une activité de Télé-cours
Le module de visualisation des vidéos insérées dans l’interface Apprenant est l'un des SL
essentiels de notre plate-forme. Il permet :
la lecture des deux flux vidéo en temps réel ou en temps différé ;
la synchronisation des flux ;
la commande des flux (lecture, pause,…) ;
la mise en place de marqueurs de déplacement assisté dans les flux en temps différé
l'adaptation à la résolution des postes clients distants.
108
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
3.3.2 Les APM asynchrones
Dans cette seconde catégorie, on retrouve les activités suivantes :
Chapitre / Cas : ce type d'APM permet aux enseignants (auteur) de concevoir des
supports de cours adaptatifs fournissant aux apprenants des connaissances déclaratives
ou procédurales ;
Glossaire : une APM de ce type offre la possibilité de mettre en place une liste
indexée contenant les définitions des principaux termes à connaître pour une matière
donnée ;
Simulateur : ce type permet de proposer aux apprenants des activités
d'expérimentation, de simulation pour mieux appréhender un phénomène ou un
fonctionnement ;
Exercice : ce type d'activité permet aux enseignants d'évaluer les compétences
acquises par les apprenants par la mise à disposition de divers types d'exercices.
Chaque type d'exercices permet de tester différents types de connaissances que nous
avons répertoriées (voir tableau 3.1).
Connaissances abordées Types d'exercices possibles
Définition - Terminologie
- Texte à trous - Mots croisés - Image à habiller …
Causes – conditions effets - Jeu de cartes (diagnostic) - Jeu de cartes à thèmes …
Relation / association entre élément (correspondance)
- Liste de correspondance - Jeu de cartes à thèmes …
Degré de dépendance - Chercher l'intrus - Liste de correspondance …
Méthodes, règles, critères, … - Ordonnancement - Chois de la suite d'un scénario …
… …
Tableau 3.1. Type de connaissances et exercices associés
3.4 Ergonomie de la navigation
Notre environnement propose des modèles et des outils de création (outils auteur) adaptés
pour la plupart de ces types d’activités pédagogiques. A l'intérieur d'une APM, encore plus
109
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
qu'ailleurs, la navigation libre ne doit être possible que si l'auteur l'a permise et l'a, donc,
étudiée (tous les chemins doivent être cohérents pédagogiquement). Les contraintes que nous
avons appliquées pour la mise en place de nos modèles d’APM (et indiquées aux auteurs) sont
les suivantes :
respecter un équilibre entre largeur et profondeur de navigation. limiter à deux niveaux
la profondeur de navigation dans les modèles d'APM mis à disposition des auteurs
pour éviter l'effet "cascade" et les effets "râteau" (figure 3.5).;
mettre en place différentes catégories de pages en fonction de la densité du contenu
(page d’appât, page d'accroche, page d'information, …) ;
rendre perceptible la structure de navigation : barre de navigation présente sur toutes
les pages du site, possibilité de faire un retour direct (par clic) à n'importe quel niveau
de profondeur du site ;
Figure 3.5. Exemples de structures de navigation
110
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
4 Gestion des relations et du suivi pédagogiques
4.1 Adaptativité des contenus et suivi pédagogique
4.1.1 Eléments de connaissances
Dans notre modèle, chaque enseignant (formateur) propose des activités portant sur un
ensemble de connaissances élémentaires assurant la couverture cognitive son cours. Ces
Eléments de Connaissance (EC) peuvent être communs à plusieurs disciplines. Pour chaque
apprenant, c’est le taux d’assimilation mesuré de chacun de ces EC qui constitue le moyen
choisi pour implémenter le suivi pédagogique. Durant la mise en place d’un cours, chaque
enseignant a la possibilité de dresser la liste des EC qu’il désire aborder. Il peut associer un ou
plusieurs EC à différentes APM. Il peut définir des règles faisant évoluer le taux
d’assimilation des EC en fonction des actions faites par un apprenant à l’intérieur d’une APM
(lecture, réponse à un exercice, …).
4.1.2 Gestion de prérequis et adaptivité
Les hyperdocuments conduisent à des parcours peu structurés, aléatoires et que la
consultation libre rend parfois anarchiques. Et ce d'autant plus que l'outil informatique est
privilégié au contenu du document. Dans notre environnement, l’historique de chaque
apprenant mémorise les APM déjà consultés et EC déjà abordés. Le formateur a, ainsi,
connaissance de la manière dont est utilisé son cours. En outre, grâce à un système de pré-
requis, il intervient au niveau de la macro-navigation en conditionnant l’accès à certaines
APM, créant ainsi un "parcours" pédagogiquement structuré, fonction des objectifs
pédagogiques associés à chaque apprenant. Lorsqu'un apprenant tente de consulter un APM
alors qu'il n'a pas acquis les EC pré-requis définis par le formateur, le système lui indique les
chemins pédagogiques qu'il peut emprunter afin d'assimiler les concepts nécessaires à la
bonne compréhension du contenu de l'APM auquel il désirait accéder. Une fois leurs besoins
ponctuels identifiés et satisfaits, les apprenants peuvent ensuite retrouver une autonomie en
accédant à l'ensemble des APM ou à des sites extérieurs conseillés par e formateur.
Au niveau de la micro-navigation, l'APM auto-adapte sa présentation en fonction de
l'apprenant qui l'utilise grâce aux spécifications données par l'auteur lors de la construction
des APM sous la forme de structuration. Nous détaillons la mise en place de ces règles dans le
chapitre suivant.
111
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
4.2 Modélisation de l'apprenant
La modélisation de l'apprenant vise la construction d'un modèle cognitif à partir de
l'observation du comportement d'un apprenant vis à vis de l'interface d'un système
informatique [Self, 1988]. Au delà de la simple prise en compte des actions locales de
l'apprenant lors de la réalisation de son travail, cette modélisation doit pouvoir fournir des
explications sur le raisonnement de l'apprenant en identifiant les connaissances sous-jacentes.
Dans une perspective d'enseignement, un modèle de l'apprenant intéressant est : un modèle
qui permet une inférence de ce que "connaît" (au sens large) l'apprenant au fur et à mesure de
l'interaction avec le système. Ainsi, classiquement, le modèle de l'apprenant ne comprend que
des informations sur les connaissances acquises par l'apprenant durant ses activités
pédagogiques. Il se construit de façon incrémentale en gardant une trace des activités
effectuées et de la qualité des actions de l'apprenant.
Pour répondre à nos objectifs, il nous parait important d'élargir un modèle de l'apprenant au-
delà de la dimension "connaissances acquises" (ce qu’il sait) en y intégrant des indications sur
ce qu'il est (comportement, aptitudes) et sur ce qu'il aime (préférences). Nous avons choisi de
réaliser la modélisation de l'apprenant grâce à des attributs et à des règles d'évolution de ces
paramètres. L'apprenant n'est pas vu comme un puits vide de connaissance qu'il faudrait
remplir mais comme un humain aux facettes multiples [Prévot, 1997]. C'est pourquoi nous
proposons un modèle de l'apprenant comportant trois parties :
le niveau de connaissances de l'apprenant; ⇒ Ce qu'il sait et veut apprendre ;
l'aptitudes de l’apprenant ⇒ Ce qu'il est ;
les préférences de l'apprenant ⇒ Ce qu'il aime et désire.
Nous exposons ci-dessous ces différentes parties du modèle.
4.2.1 La partie "ce qu'il sait"
Le but de cette partie est d’apprécier et de juger à sa juste valeur l’état des connaissances de
l’apprenant pour les notions présentes dans la formation qu'il suit. Comme nous l'avons déjà
vu, dans notre système, chaque enseignant propose des activités portant sur les connaissances
élémentaires qu’il désire aborder dans son cours, appelées Eléments de Connaissance. Pour
chaque apprenant, le taux d’assimilation mesuré sur chacun de ces EC constitue le moyen
choisi pour traduire ce que sait ou ne sait pas l'apprenant. La partie "ce qu'il sait" du profil est,
donc, alimenté par la liste des EC acquis et restant à acquérir par l'apprenant. L'apprenant se
voit, lors de son inscription, attribuer un "gabarit initial" qui correspond à un ensemble de
couples (identifiant EC à apprendre, taux d’assimilation) fonction de ses connaissances
112
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
initiales (supposées ou mesurées). L'apprenant suit, ensuite, une trajectoire de formation qui
doit aboutir à un profil franchissant un gabarit final minimal. Cette trajectoire de formation
dépend notamment des pré-requis définis sur chaque activité pédagogique multimédia
(définissant la macro-navigation) et mis en place par les formateurs. Chaque activité
concernant un ou plusieurs éléments de connaissance, leur réalisation contribue à faire évoluer
la valeur représentant le taux d’assimilation du ou des concepts associés. C'est l'enseignant
qui définit l'évolution (automatique) du taux d'assimilation des EC en fonction des APM
consultées, des réponses fournies et du comportement de l'apprenant.
La figure ci-dessous montre les principales étapes qui permettent l’évolution de la partie "Ce
qu'il sait" du modèle de l’apprenant, en utilisant la notation MOT1.
ApprenantRéaliser
APMréalise
Réalise APM
Déterminer APM
I/P
I/P
Système informatique
R
Profil apprenantI/P
Evolution profilR
I/P
Réponse Comportement
I/P
I/P
Figure 3.6. Evolution de la partie "ce qu'il sait" de l'apprenant
4.2.2 Les deux autres parties "ce qu'il est" et "ce qu'il aime"
Alors que la partie décrite précédemment est très souvent présente sous différentes formes
dans les systèmes éducatifs, la partie "ce qu'il est" et la partie "ce qu'il aime" manquent très
souvent. Ces deux parties du profil apprenant sont responsables, non plus, du choix de
l'activité pédagogique multimédia mais de son organisation interne (médias et modes de
présentation utilisés) ; c’est à dire de ce que nous avons appelé la micro-navigation. C'est
probablement ces deux autres parties du profil apprenant qui sont les plus difficiles à mettre
en œuvre et à utiliser. Les questions à résoudre sont :
Faut il que le système, au fil des actions, détecte (et comment?) ce qu'aime un
apprenant et fasse évoluer les attributs associés ? ou faut il faire confiance à une auto
1 La notation MOT permet de construire des modèles graphiques en utilisant des objets typés pour illustrer les
connaissances et les liens qui les réunissent de façon à représenter les divers domaines de connaissances.
113
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
déclaration ;
Comment obtenir des informations sur ce qu'est l'apprenant ? [Dufresne, 2000].
Pour essayer de répondre à ces questions, nous proposons d'avancer par étapes successives.
Une première solution est de mettre en place un ensemble d'attributs permettant de
caractériser chacune de ces parties. Nous avons choisi d'utiliser le modèle hémisphérique du
cerveau de Ned Hermann [Racle, 1983] [Taschelta, 1990] pour formaliser d'une manière
facile et simplifiée "le profil cognitif" de l'apprenant.
La partie "ce qu'il est" du profil est caractérisée par les attributs suivants :
Introverti (mesure sa capacité à effectuer un travail personnel) ;
Extraverti (mesure sa capacité à réaliser un travail en groupe, échanges, …) ;
Impulsif (mesure sa tendance à naviguer tout azimut, tâtonnement,…) ;
Réfléchi (mesure sa capacité de réflexion, à la consultation logique, …).
La partie "ce qu'il aime" est caractérisée aussi par des attributs qui décrivent les modes de
présentation visuelle préférés de l'utilisateur. Ici, notre choix d'attributs a été influencé par des
travaux sur la PNL (Programmation Neuro-Linguistique). Nous avons alors sélectionné les
attributs suivants [Vermersch, 1993] [David, 1999] [Habieb, 2003] :
Visuel (qui aime les schématisations, les illustrations, …) ;
Auditif (qui aime les descriptions, les définitions, …) ;
Kinesthésique (qui aime agir, toucher, faire, …).
Nous avons ajouté à cette partie du modèle d'autres attributs que l'utilisateur peut utiliser à sa
guise pour spécifier les modes de présentation qu'il préfère utiliser :
Mode Intégral;
Mode arborescent (affichage des titres et sous-titres) ;
Mode filtrage des médias ;
Mode non interactif (filtrage des services logiciels) ;
Mode personnalisé (filtrer différents types de Briques Elémentaires selon les choix de
l’usager).
Les valeurs associées à tous ces attributs devront, également, évoluer au fur et à mesure des
actions (réponses, mode de navigation, comportement, …) de l'apprenant au cours des
activités pédagogiques pour ainsi enrichir son modèle et s’adapter au maximum à ses
caractéristiques personnelles.
Bien que conscient des nombreuses lacunes et de la forte simplification faite dans notre mise
en œuvre de ces deux parties du modèle apprenant (liées à son profil cognitif), nous avons
choisi de les conserver pour valider la faisabilité de notre modèle aux travers
114
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
d’expérimentations réalisées (voir chapitre suivant) avec un prototype de plateforme
respectant notre modèle. Il sera toujours possible de faire évoluer ces attributs plus tard au
travers de coopération avec des didacticiens et des psychologues.
4.3 Initialisation du profil de l’apprenant
Lors de son inscription et afin de générer son profil initial, chaque apprenant répond à un
questionnaire de PNL (Programmation Neuro Linguistique) [David, 1999] (figure 3.7).
Figure 3.7. Questionnaire de PNL
Ce questionnaire permet au système d'identifier son système de perception et de
représentation principal afin d'améliorer les valeurs des attributs définis dans le modèle. Ce
questionnaire permet aussi de sélectionner des styles d’apprentissage pour aborder une
activité pédagogique multimédia. Une autre interface (figure 3.8), accessible en permanence,
dans la possibilité aux apprenants de spécifier leurs préférences (ou modes) de présentation
des APM.
115
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
Figure 3.8. Changement des préférences apprenant
Ces modes permettent, à l'apprenant, d'expliciter ses préférences, ce qui va se traduire par une
mise à jour la partie ce "qu'il aime" du profil apprenant afin d'adapter l'activité pédagogique
multimédia à ses préférences. Nous verrons plus en détail la mise en œuvre du profil
apprenant dans le chapitre suivant.
4.4 Bilan
Nous avons vu dans les chapitres précédents (chapitre II.2.3 et II.7.2) qu’aussi bien dans les
systèmes d’enseignement assistés par ordinateur que dans les systèmes hypermédias
adaptatifs, le modèle domaine est la composante qui permet à l’ordinateur de «connaître » ce
qui va être enseigné à l’apprenant. Ce modèle est la plupart du temps mis en place par des
experts du domaine (cogniticiens) puis reste figé (pas d'adaptativité). Grâce à notre
proposition, celui-ci devient dynamique puisque ce sont les auteurs qui le créent, le gèrent, et
le font évoluer grâce à un méta-modèle du domaine (EC +APM + BE). La figure 3.9 résume
notre méta-modèle du domaine.
116
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
Macro navigation
Micro navigation
APM1
BE1
APM2 APM3
BE6BE2 BE3 BE4 BE5
EC1
Règles de structurations
EC1 EC2
Prérequis Niveau
EC
Niveau
APM
Niveau
BE
Figure 3.9. Méta-modèle du domaine
A un instant donné, le modèle du domaine représente le savoir sélectionné par l'enseignant
pour construire une formation donnée. Il a en charge de décrire du mieux possible la structure
générale de cette dernière, aussi bien au niveau macroscopique (macro-navigation) qu’au
niveau microscopique (micro-navigation). Comme le montre la figure 3.9. La macro-
navigation est régie par les prérequis mis en place sur les différentes APM proposées dans la
formation. Ces prérequis peuvent évoluer grâce aux interventions du formateur et ont
préalablement été mis en place par l’auteur du cours. La micro-navigation est, quant à elle,
complètement à la charge de l’auteur qui a construit l’activité pédagogique synchrone ou
asynchrone. Il a défini différents styles de présentation potentiels correspondant à ce que nous
appelons micro-navigation (navigation à l’intérieur d’une APM et de ses interfaces). Ces
présentations sont définies à l’aide de règles de structuration faisant le lien entre le profil de
l’apprenant et les contenus de l’APM devant affichés ou filtrés.
5 Modélisation de la structuration proposée Nous avons vu dans les deux parties précédentes de ce chapitre comment nous proposons de
construire un contenu pédagogique adaptatif. Nous allons maintenant voir comment concevoir
un environnement (contenant) capable de supporter cette structuration des contenus [Benadi et
al., 2002] [Benadi et al., 2003].
117
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
5.1 Une structuration multi-niveaux
Pour ne négliger ni le contenant ni le contenu, nous proposons un découpage des systèmes
d’informations pédagogiques en trois niveaux (couches), aussi bien pour les contenus que
pour le contenant (figure 3.10)
Le niveau Support, proche du matériel, concerne les données et les services logiciels
élémentaires (BE). On le retrouve sous des formes légèrement différentes dans
quasiment tout type d’application Web;
Le niveau Structure gère l’assemblage des données et services élémentaires (du niveau
1). Il s’agit de structurer les ressources pédagogiques et outils logiciels, de les
paramétrer de manière à rendre possible (au niveau du contenant) la génération
automatique d’activités pédagogiques (APM) respectant des règles et/ou objectifs
pédagogiques précis;
Le niveau Sémantique favorise la transparence en rapprochant l’espace des
informations (enfouies dans le contenu) de l’espace cognitif de l'utilisateur (qu’il soit
enseignant ou apprenant). Grâce à la définition des EC (éléments de connaissances), le
niveau sémantique fournit une image claire de l’organisation des connaissances à
acquérir ou à transmettre dans les différentes disciplines. Il devient aisé de produire
une vue structurée des contenus (carte des concepts) afin de réduire la désorientation
de l'apprenant et la difficulté que celui-ci éprouve à explorer de façon cohérente cet
espace complexe.
118
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
Contenu Contenant Utilisateurs
Elément de
Connaissances,
Méta-données
Visualise
Analyse
Descriptions,
Représentations
(Cartes des concepts,
réseaux sémantiques)
Sémantique
APM : pages,
Document. Virtuels,
Échange, …
BE : textes, son,
images,
applets, chat …
Structuration,
Présentation
(Règles de structuration,
prérequis)
Diffusion,
Stockage
(Serveurs Web, serveurs
de données)
Structure
Exploite
Réalise
Partage
Structure
Support
Figure 3.10. Structuration horizontale du système
5.1.1 Le niveau Support
Le niveau Support est le plus proche de la machine, donc, le plus basique. C’est sur lui que
reposent toutes les activités et toutes les fonctionnalités de la plate-forme de télé-
enseignement. Ce niveau concerne la création, le stockage et la gestion des Objets
Multimédias Elémentaires que constituent les images, les textes, les vidéos et autres supports
d’informations stockés sous forme de fichiers. Ces ressources doivent pouvoir (au niveau
supérieur) être partagées par différents enseignants et, ainsi, intervenir dans différentes
activités pédagogiques.
Le niveau Support englobe, également, la gestion de tous les services logiciels de base qui se
trouve sous forme de composants (chat, question/réponse, forum, streaming vidéo, …) et qui
pourront être, eux aussi, assemblés, paramétrés pour être utilisés dans les niveaux supérieurs
lors d’activités pédagogiques synchrones ou asynchrones, collaboratives ou en auto-
apprentissage. Le contenant n’apparaît alors, plus comme un système complexe mais
119
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
simplement comme l’organe coordonnant l’exécution de ces services logiciels. Les règles
d’assemblage et les styles de présentation de ces services ne sont, par contre, pas gérés au
niveau Support mais au niveau Structure.
En plus de cette gestion, le niveau Support doit fournir les moyens d’accès à ces différentes
briques élémentaires, aussi bien pour les enseignants (producteur) durant la phase
d'assemblage et de paramétrisation, que pour les apprenants et les tuteurs lors de la
consultation. C’est la richesse de cette bibliothèque qui contribuera à la diversification du type
d’interaction et de collaboration possible entre usagers.
C’est aussi à ce niveau qu’interviennent tous les problèmes de sécurité et de gestion des droits
d’accès (donc les droits d’auteurs). Ceci se traduit par la mise en place d’une politique
d’administration de la ou des machines serveurs (serveur Web, serveur de données ou serveur
d’applications) hébergeant les contenus.
L'authentification de l'usager s'effectuera d'une manière classique sur la page d'accueil par la
saisie d'un login et d'un mot de passe. Il dispose ensuite, de l'ensemble des outils utilisables en
fonction de son profil. C'est le Web master qui est chargé de :
la mise à jour des droits d'accès en écriture (association matière - auteur);
la création/configuration de nouveaux comptes utilisateurs ;
la création de nouveaux groupes d'utilisateurs ;
la suppression des comptes, groupes ou matières n'ayant plus de raison d'être.
Les utilisateurs impliqués dans cette couche sont principalement les administrateurs du
système, les développeurs informatiques ainsi que les créateurs de BE. Une fois affranchis de
cette problématique, les niveaux supérieurs pourront fournir aux apprenants les moyens
d’apprivoiser l’environnement et d’agir sur ces Briques Elémentaires de manière aisée.
5.1.2 Le niveau Structure
Ce niveau constitue le cœur d’un environnement pédagogique : c’est à ce niveau que sont
définies les activités pédagogiques, les formes de présentations, les types d’interaction, de
collaboration, de coopération et d’organisation (enchaînements, relations) des Objets
Multimédias Elémentaires en fonction des objectifs pédagogiques.
Selon les profils, une forme de présentation (hiérarchique, séquentielle, métaphorique,
conceptuelle, …) plus qu'une autre, peut favoriser l'acquisition des connaissances par
l'apprenant [Meyer et al., 2001]. La diversité de ces structures de présentation peut servir, non
seulement à accéder aux informations de façon personnalisée, mais, également, au
120
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
renforcement de l’ancrage en mémoire. Le choix de la forme de présentation peut être
effectué dynamiquement par le système ou être explicitement précisé par l’apprenant, toujours
dans le but d’obtenir une information la plus personnalisée possible.
La structure et la forme des activités pédagogiques proposées incombent principalement aux
enseignants (auteurs) qui les conçoivent à l’intérieur d’outils auteurs en exploitant pour cela
les OME et les SL mis à leur disposition par le niveau 1 (Support) de la plate-forme. Dans un
site pédagogique, il est intéressant d'offrir plusieurs modes de représentation/ visualisation
d’un même contenu afin d’obtenir un plus grand taux d’assimilation de la connaissance
[Dufresne et al., 2000]. Il est même souhaitable, le fond restant fixe, que la forme s’adapte en
fonction de l’objectif visé et du contexte (modèle d’activité, profil de l’apprenant, …). Nous
montrerons précisément comment l'utilisation de XML pour décrire la structuration des BE à
l’intérieur des APM, permet d'assurer cette auto-adaptation.
Encore plus qu'ailleurs, à l'intérieur d'une APM (micro-navigation) ou entre les APM (macro-
navigation), la navigation libre ne doit être possible que si elle a été étudiée. Dans notre
modélisation, nous considérons que la définition des patrons de navigation est à la charge de
l’enseignant (auteur) qui crée les APM. Il s’agit là d’une lourde tâche qui se traduit par la
mise en place des règles définissant les styles de présentation en fonction des profils des
apprenants.
Il nous semble, également, qu’aujourd’hui très peu de systèmes offrent des fonctionnalités
suffisantes de macro-navigation (mise en relation de différentes activités pédagogiques ou de
parties d’activité pédagogique). La mise en place du niveau Sémantique prévu dans notre
modélisation apporte une réponse à ce problème non trivial.
5.1.3 Le niveau Sémantique
Lors de l'utilisation de systèmes informatiques, il doit être facile de transcrire ce que l'on
pense dans le langage du système, ainsi que d'interpréter ce que le système fournit dans les
termes de ce que l'on cherche [Coutaz, 1990]. Ces problèmes de représentation et
d’interprétation traduisent les objectifs que nous avons associés à la dernière couche de notre
modèle.
La désorientation ressentie dans les systèmes hypermédias est souvent liée à l’incapacité qu’a
l'apprenant, qui passe d'une information à une autre, de se rappeler d'où il vient et ce qu'il
cherchait à faire. Certains outils que nous proposons, comme l'historique de parcours,
facilitent la visualisation et l'accès à ce qui vient d'être vu. On peut aussi utiliser des traces
pour montrer qu'une information a déjà été lue. Ces éléments du contexte ne doivent pas
121
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
obligatoirement se manifester de façon explicite pour ne pas surcharger le processus de
compréhension lui-même, ils peuvent être signifiés, par exemple, par des couleurs. Dans un
système pédagogique, ces éléments de rétroaction [Norman, 1986] servent non seulement à
l'apprenant pour organiser son interaction, mais ils ont, également, un rôle non négligeable sur
le plan de sa motivation.
Ces éléments sont liés à la macro-navigation qui, dans notre cas, est conçue par les
enseignants (formateurs) et est contrôlée par le système (pré-requis sur les APM via les taux
d’assimilation des EC). Ceci apparaît particulièrement important si l'apprenant est libre
d'explorer des notions complexes et de tester ses connaissances. En effet, il peut alors plus
facilement se perdre ou être bloqué. L'environnement hypertexte peut ainsi se situer à la
frontière entre les environnements d'exploration et les environnements tutoriels. L'accès aux
informations est limité de façon dynamique en fonction de ce qui a déjà été vu et réussi par
l'apprenant. En outre, un certain nombre de messages d'aide ou de correction peuvent être
fournis à l’apprenant par le système. Il est important que s'harmonisent bien le contrôle laissée
à l'apprenant (adaptabilité) et celui récupéré par le système (adaptativité). L'apprenant doit
être averti, lorsque le système prend le contrôle et amène des informations complémentaires.
Eventuellement, il doit être laissé libre de les consulter.
Le modèle de la tâche est inscrit dans l'organisation du contenu (pré-requis, stratégies
pédagogiques). Il a servi à définir les patrons régissant la macro-navigation puisque ces
éléments servent de support au contrôle du système. Un courant de plus en plus important
considère qu’il est nécessaire de donner conscience à l’apprenant de ce qu’il apprend, de le
pousser à avoir une réflexion sur son activité d’apprentissage (Meta cognition – [Chartier et
al., 1992]. Il parait, donc, intéressant de prévoir des phases (et des outils) grâce auxquels
l'apprenant rassemble ses idées, dispose d’un retour sur ses acquis, et organise ses
connaissances en les "décontextualisant". L’exploitation des informations du niveau
Sémantique (EC, taux d’assimilation, …) permet de fournir de tels outils aux apprenants
comme, par exemple, une vue globale des éléments de connaissances insérés dans la
formation, vue structurée et donc structurante, faisant le lien entre les concepts transversaux à
plusieurs disciplines. Dans le même ordre d’idée, le constructivisme soutient que pour mieux
retenir, c’est l’apprenant lui même qui doit construire ses schémas d’apprentissage (patrons de
macro-navigation)
Notons que le formateur a besoin, également, d’outils performants pour mettre en place ses
schémas d’apprentissage et organiser les concepts qu’il désire faire passer au travers des
diverses activités pédagogiques qu’il construit. Il est, aussi, possible que le système l’aide à
122
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
faire le tri (liste et structuration des EC) et à diversifier les types de connaissances employés
dans les activités (types d’APM) : connaissances déclaratives (savoir), connaissances
procédurales (savoir-faire), aptitudes (savoir-être).
5.2 Interopérabilité
Dans notre cas, l’interopérabilité sera obtenue lorsqu’une APM créée à partir de n’importe
quel système Auteur pourra facilement être acceptée par notre système (ou un autre !). Pour
cela, la figure 3.11 résume notre proposition :
Figure 3.11. Modélisation de la structure d’une APM et de ses interfaces
Selon nous, il est indispensable que chaque APM fournisse les moyens d’instaurer une
communication avec l’environnement qui l’accueille (contenant). Une couche (interface)
ajoutée à chaque APM doit pouvoir, par des mécanismes d’introspection (examen de son état
et de sa structure), fournir :
au niveau 1, la liste des Briques Elémentaires (OME, SL) qu’elle utilise ou englobe ;
au niveau 2, la liste des règles définissant les structurations possibles de son contenu
(pour l’adaptation en fonction du profil de l’apprenant);
au niveau 3, la liste des connaissances qu’elle aborde ainsi que la liste des pré-requis
nécessaires à sa compréhension.
A l’inverse, l’interface de l’APM doit, également, par des mécanismes d’intercession
[Bourguin, 2000] (modification de son état, de sa structure, de son comportement), permettre :
au niveau 1, la suppression, la modification, l’ajout de BE et le réglage de leurs
paramètres ;
au niveau 2, la modification des structures et des apparences prévues en fonction des
règles qui ont été définies lors de sa création ;
au niveau 3, son auto-adaptation en fonction de ce qu’aime, sait et souhaite savoir
123
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
l’apprenant.
Une plate-forme de télé-enseignement doit également fournir des fonctionnalités pour le suivi
des apprenants. Cette idée s’exprime dans notre modèle (figure 3.11) puisque l’interface que
nous ajoutons aux APM n’interagit principalement qu’avec le modèle des apprenants (qui est
géré par la plate-forme). Il est à noter que le modèle de l’apprenant repose, également, sur un
découpage en 3 niveaux comme nous l’avons vu précédemment.
6 Bilan
6.1 Modèle de gestion des documents pédagogiques
La figure 3.12 synthétise le modèle de gestion des documents pédagogiques que nous avons
mis en œuvre pour obtenir un environnement hypermédia adaptatif respectant nos objectifs.
On y retrouve les notions d’APM, d’EC et de BE, ainsi que les déclinaisons et relations qui
leur sont associées.
Nous avons explicité dans ce chapitre le modèle sur lequel se base l’environnement
hypermédia préconisé en insistant sur le lien fort qui doit être mis en place entre le contenant
et les contenus. Il démontre qu’un découpage structurel horizontal comprenant trois niveaux,
autorise une meilleure gestion/consultation des activités et augmente l’interopérabilité entre
systèmes (implémentation plus ouverte).
124
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
Figure 3.12. Modèle de gestion des hyperdocuments pédagogiques
6.2 Comparaison avec d’autres architectures
Cette architecture peut être mise en correspondance avec les modèles d’architectures
d’applications interactives éprouvées et communément acceptées comme Seeheim ou Arch.
Le modèle de SEEHEIM [Pfaf, 1985] [Green, 1986] stipule simplement que l'architecture
idéalisée d'une application interactive se compose d'une part d'un utilisateur et de deux
composants: le "noyau fonctionnel", qui regroupe des services spécifiques à l'application, et
l'interface elle-même. Le noyau fonctionnel notifie l'interface de ses changements d'état pour
que l'interface puisse modifier la vue qu'elle présente de l'état du noyau fonctionnel. Le
modèle de Seeheim stipule en outre que l'utilisateur et le noyau fonctionnel ne communiquent
pas directement, ils le font toujours au travers de l'interface. Le modèle Arch [Bass, 1991] a
repris le modèle de Seeheim et l'a affiné en éclatant le composant de présentation en deux
composants : un composant de présentation qui définit des concepts d'interaction assez
abstraits et un composant d'interaction qui implémente ces concepts de manière concrète. Cet
éclatement dénote un souci d'instaurer une plus grande portabilité d'un environnement
graphique particulier à un autre. Ces modèles mettent nettement en évidence la séparation
entre deux groupes de données bien définies, chacun étant susceptible d'être dupliqué dans
125
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
l'architecture d'une application : d'une part, le modèle (les données ou le fond), et d'autre part,
la vue qu'a chaque utilisateur de ces données (la forme). On peut, donc, dire que notre modèle
respecte le cadre défini par les modèles Seeheim et Arch.
Le travail réalisé par Rob Koper [Koper et al., 1999], sur la mise en place d’un langage pour
la modélisation de l’apprentissage (Educational Modelling Language), est connexe à notre
travail bien qu’il porte plus sur la description des objets et des activités d’apprentissage, à
l’aide de méta-données, que sur la facilitation de l’exploitation de ces objets par les
enseignants et les apprenants. Plus liée aux aspects interaction humain-machine, notre
structuration comporte, également, des points communs avec le modèle proposé par Nielsen
[Nielsen, 1984] pour décrire les interfaces utilisateur à l’aide d’un modèle en couches
puisque, dans les deux cas, la progression du physique vers le sémantique apparaît clairement
(comme d’ailleurs dans la plupart des modèles en couches).
Il est également à noter que l’on assiste actuellement à une augmentation très importante de
l’offre concernant les outils-auteurs. BREEZE (Macromédia), Atelier (Hyperoffice), Question
Mark (Perception) sont de nouveaux outils permettant de créer facilement un contenu
pédagogique de formation et offrant une large gamme d'activités prédéfinies. Ils facilitent et
assistent les professionnels de la formation lors de la création de leurs supports pédagogiques
tout en gardant leurs habitudes en permettant, par exemple, à un formateur de transformer très
rapidement et simplement une présentation PowerPoint commentée en présentation flash. Le
format flash est un format de fichier spécialement adapté à la diffusion sur le web. Ainsi, le
contenu créé peut être intégré ou mis à jour très facilement sur Internet, Intranet ou sur un
cédérom, sans aucune connaissance technique mais également sans avoir réalisée les
adaptations normalement indispensables lorsque l’on passe d’une formation en présentiel à
une formation à distance ; manque alors tout le discours de l’enseignant !
6.2.1 Breeze (Macromédia)
Breeze est une solution permettant de créer un cours (de type présentation PowerPoint enrichi
avec son, vidéo…) avec une grande facilité pour des personnes familiarisées avec le logiciel
PowerPoint. En effet, Breeze rajoute un menu dans PowerPoint qui permet de publier un
diaporama enrichit au format Flash compatible SCORM et AICC. A l’aide d’un autre outil,
Breeze offre la possibilité de faire un cours à distance en temps réel comportant des
diapositives PowerPoint enrichies, une zone de chat, une zone de partage de documents entre
participants, des Quiz en ligne ainsi que le partage de logiciels installés sur la machine de
l'enseignant. Toutes ces options sont paramétrables par l'enseignant, qui définit les zones qu'il
126
Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
désire afficher et leur disposition à l'écran. On retrouve donc dans un outil intégré l’offre
classiquement associée aux outils de visio-conférence classiques tel que MBONE,
Netmeeting avec quelques options supplémentaires (description des supports avec des méta-
données respectant la normes SCORM, générateur de Quiz, …) pour être attractif auprès sur
le marché lucratif du e-learning.
6.2.2 Atelier (Hyperoffice)
Atelier d’HyperOffice permet de produire efficacement et rapidement des contenus
pédagogiques multimédia des activités de formation. L’Atelier génère des contenus en Flash /
XML. Le cœur du produit est un "moteur Flash" qui va interpréter le code XML qui a été
généré par l’éditeur de supports fonctionnant sur la métaphore du story-board comme bon
nombre d’outils de création multimédia. L’utilisation de cette technologie amène des
bénéfices au niveau de la vitesse de réalisation, de la réutilisation des ressources existantes, de
l'optimisation du rôle de chaque intervenant dans le projet et enfin de la souplesse pour la
maintenance des contenus.
6.2.3 MindOnSite (Integral Coaching)
La gamme MindOnSite est une suite d'outils full web assez faciles à prendre en main
englobant un LMS et des outils auteurs. Les logiciels proposés sont intuitifs et utilisables
aussi bien par le débutant que par le professionnel de la réalisation multimédia, seul ou au
sein d'un groupe projet. MindOnSite Generator, le produit phare permet de réaliser
rapidement des supports de cours multimédias utilisables aussi bien pour la formation
présentielle que pour la formation à distance. Il permet l’utilisation de documents multimédias
existants, la normalisation des contenus à l’aide des méta-données de la norme SCORM. Du
côté de l’apprenant, une large place est faite dans l’évaluation des acquisitions et le tutorat.
Il existe bien d’autres outils tous comparables à ceux cités ci-dessus. Le tableau ci-dessous
dénote les convergences et divergences entre ces plate-formes et nos propositions.
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Chapitre III Proposition de structuration des données et des services pour le télé-enseignement
7 Conclusion
Les principaux concepts définis dans ce chapitre, à savoir, les notions d'Activité Pédagogique
Multimédia, d'Elément de connaissance et de la Brique Elémentaire ainsi que la modélisation
de l'apprenant en trois parties (ce qu'il sait, ce qu'il est et ce qu'il aime) constituent l’ossature
du modèle AHXEL. AHXEL (Adaptive Hyperdocument using XML for E-Learning) est un
système hypermédia adaptatif pédagogique offrant une adaptativité du contenu des activités
pédagogiques. Nous présentons dans ce qui suit la façon dont nous avons mis en œuvre ce
modèle.
130
131
132
Chapitre IV
Mise en œuvre
133
134
Chapitre IV
Mise en œuvre
1 Introduction…………………………………………………………………………….137 2 Mise en oeuvre coté contenus : Modèle AHXEL……………………………………...137
2.1 Choix d’XML......................................................................................................... 137 2.2 Description des Briques Elémentaires.................................................................... 139 2.3 Description des APM ............................................................................................. 141 2.4 Mise en œuvre du profil Apprenant ....................................................................... 146 2.5 Réalisation des contenus ........................................................................................ 148
2.5.1 Choix technique.............................................................................................. 148 2.5.2 Prototypage..................................................................................................... 149 2.5.3 Illustration ...................................................................................................... 152
3 Mise en oeuvre côté contenant : Plateforme OWASIS………………………………...157 3.1 Quelques précisions sur OWASIS ......................................................................... 158
3.1.1 Côté technique................................................................................................ 158 3.1.2 Coté organisation............................................................................................ 159
3.2 Fonctionnalités dédiées au webmaster ................................................................... 160 3.3 Fonctionnalités dédiées aux enseignants................................................................ 161
3.3.1 Gestion des APM et BE ................................................................................. 161 3.3.2 Gestion des EC ............................................................................................... 162 3.3.3 Gestion du suivi pédagogique ........................................................................ 163
3.4 Fonctionnalités dédiées aux apprenants ................................................................. 164 3.4.1 Consultation des contenus pédagogiques....................................................... 164 3.4.2 Résultats ......................................................................................................... 165
3.5 Lien entre contenant et contenus............................................................................ 166 3.5.1 Liens entre les niveaux................................................................................... 166 3.5.2 Interfaçage APM / OWASIS.......................................................................... 167
4 Conclusion……………………………………………………………………………..168
135
136
Chapitre IV Mise en œuvre
Mise en œuvre
1 Introduction
Notre environnement de gestion d'hyperdocuments pédagogiques, AHXEL (Adaptive
Hyperdocument using XML for E-Learning), doit structurer et adapter l'information
diffusée en fonction du profil apprenant. Il doit, également, permettre la conception
d’activités pédagogiques qui pourront être affichées de manière personnalisée par chaque
apprenant qui les sollicite. Cette adaptation est rendue possible grâce à l’usage des différents
langages gravitant autour de la technologie XML [Michard, 1998] et grâce au découpage
horizontal des contenus en 3 niveaux interdépendants (comme décrit précédemment). Ce
chapitre explicite les différentes techniques et technologies qui nous ont servi à structurer et à
décrire les contenus pédagogiques du modèle AHXEL à l’aide des méta-données nécessaires
à la génération de documents adaptatifs.
Nous avons définie des DTDs (Document Type Definition) qui décrivent, d'une part, la
structure que doivent respecter les Activités Pédagogiques Multimédias (APM), d'autre part,
les briques élémentaires (BE) telles que nous les avons présenté dans le chapitre précédent.
Une DTD a, également, été définie pour spécifier comment construire le modèle des
apprenants à l’intérieur du contenant (plate-forme LMS). Ce sont ces trois DTD qui
contribuent à l’interopérabilité et à l’adaptativité en créant un lien entre les contenus et le
contenant.
Notre contenant, la plate-forme OWASIS destiné à accueillir les activités pédagogiques, est,
ici, décrite de manière à mettre en évidence l’intérêt des spécifications que nous avons
identifiées (structuration en trois niveaux du contenant). Nous présentons, également, les
outils-Auteurs que nous avons développés afin de pouvoir générer simplement des APM et
des BE. Enfin, un exemple, illustre nos développements ainsi que l’adaptativité des contenus
et le processus de composition de documents adaptatifs à la volée.
2 Mise en oeuvre côté contenus : Modèle AHXEL
2.1 Choix d’XML
L'objectif d'une DTD XML est de pouvoir définir un modèle de données formel, sous forme
électronique, afin que les outils puissent valider, de façon automatisée, la conformité d'une
classe de documents à ce modèle. Cette activité est nécessaire pour tous les processus de
traitement de l'information XML qui doivent pouvoir présupposer de ce qui est contenu dans
137
Chapitre IV Mise en œuvre un document. Elle est aussi extrêmement utile pour les processus d'édition interactive de
documents XML qui, s'auto-adaptant à une DTD, pourront aider l'utilisateur dans ses activités
de création et de modification de structure et dans ses activités de validation comme cela est
le cas lors de la création d’une activité pédagogique multimédia (par les enseignants).
Par ailleurs, l'objectif d'une DTD est de définir toutes les ressources nécessaires à la création
d’un document d'une classe donnée. Si un document XML doit inclure des fragments
externes, ceux-ci seront définis et identifiés de façon formelle au sein de la DTD, afin de
pouvoir ensuite être appelés au sein des documents.
Plus précisément, une DTD définit un modèle d'organisation de documents XML en utilisant :
des éléments, organisés hiérarchiquement. Pour ce faire, un modèle de contenu est
défini pour chaque élément. Le modèle de contenu peut faire appel aux notions
d'organisation d'éléments entre eux (séquence, choix ou agrégat), en utilisant des
indicateurs d'occurrence (option, répétition). Il peut aussi se réduire à de simples
caractères. Lorsqu'il définit un regroupement de caractères et d'éléments, on parle
alors de contenus mixtes (mixed contents) ;
des attributs, qui permettent de valuer les éléments. Les attributs sont typés ou
énumérés. Ils peuvent avoir une valeur fixe par défaut ou laissée au libre choix des
outils de traitement ;
d'autres informations éventuelles, telles que les notations, les entités paramètres ou
générales, etc.
La syntaxe utilisée pour écrire des DTD est une syntaxe ad hoc différente de la syntaxe XML.
Par exemple, déclarer un élément article contenant un en-tête et un corps s'écrira :
<!ELEMENT article (tête, corps)>
Cette syntaxe, concise et simple, a l'inconvénient de ne pas être celle utilisée pour écrire des
documents XML et, donc, de ne pas pouvoir être analysée par des outils XML standard. C'est
une des raisons qui amène à la définition des nouveaux modèles Schéma.
Les DTD permettent aussi de définir des entités qui implémentent le mécanisme d'inclusion
cher à tous les langages de programmation. L'entité définit alors des fragments XML que le
parser doit inclure lors de la validation d'un document (que ce soit pour vérifier s'il est "bien
formé" ou s'il est valide au regard de son modèle) ; le contenu du fragment appelé doit lui-
même être un arbre bien formé.
Ce mécanisme d'inclusion est extrêmement utile pour toutes les opérations de
138
Chapitre IV Mise en œuvre "modularisation" et de réutilisation. Il souffre cependant d'une lacune, qui est l'obligation de
définir dans le document, d'une part, un nom logique et, d'autre part, une localisation
physique. Cette lacune existait aussi dans les premiers temps de SGML et était fort
contraignante, dès lors que des documents étaient échangés et que les organisations de fichiers
n'étaient pas les mêmes chez l'émetteur et le récepteur d'un document.
2.2 Description des Briques Elémentaires
Nous avons vu au chapitre précèdent (§ 5.1.1) que le niveau Support de notre modélisation
regroupe les Objets Multimédias Elémentaires et les Services Logiciels utilisables par les
enseignants pour construire les activités pédagogiques qui seront proposées aux apprenants.
Nous avions, également, précisé que ces deux types d’objets ont été regroupés sous
l’appellation Briques Elémentaires (BE).
Les documents XML correspondants aux BE ne sont pas destinés à être montrés directement,
mais à décrire les contenus. Ainsi, la DTD des BE constitue une partie de l’interface entre le
contenu et le contenant. Elle permet de les manipuler, de les insérer dans les APM et de les
mettre en rapport avec le profil apprenant pour réaliser l'adaptation de présentation. Les BE
seront affichées ou non durant les APM en fonction des valeurs prises par leurs attributs et par
confrontation au contenu du profil de l’apprenant qui en demande la consultation.
La figure 4.1 montre cette DTD contenant les éléments et attributs permettant la description
précise des BE. Cette description est réalisée par les enseignants (créateurs) à l'aide d'un outil
spécifique qui génère un fichier XML conforme à cette DTD pour chaque BE produite.
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!ELEMENT BE (id, url, auteur, description, liste_ec)>
<!ATTLIST BE
id CDATA #REQUIRED
type (titre|théorème | définition | lemme | analogie | métaphore | introduction | synthèse | explication | remarque|illustration…) 'titre'
media (texte | image | vidéo | son|applet|animation|…) ‘texte’
intitule CDATA #REQUIRED
>
<!ELEMENT url (#PCDATA)>
<!ELEMENT langue EMPTY>
<!ATTLIST langue
xml:lang (français | anglais) # IMPLIED
139
Chapitre IV Mise en œuvre
>
<!ELEMENT auteur (#PCDATA)>
<!ELEMENT description (#PCDATA)>
<!ELEMENT Liste_motcles (motcles)>
<!ELEMENT motcles EMPTY>
<!ATTLIST motcles
nom CDATA #REQUIRED
>
Figure 4.1. DTD des BE
Le tableau ci-dessous récapitule l’ensemble des attributs de description actuellement prévus
dans notre DTD ainsi que les valeurs qui peuvent être prises par ces attributs.
Attributs Description Valeurs possibles
Id Une étiquette unique globale qui
identifie la brique élémentaire. -
intitule Nom donné à la brique élémentaire. -
Type
Type de la brique élémentaire se
rapportant à son contenu
pédagogique.
OME :
- titre
- théorème
- définition
- lemme
- analogie
- texte simple
- synthèse
- illustration
- remarque
…
Services logiciels
-visio
- bloc note
- chat
- forum
…
Media Media utilisé pour la brique - texte
140
Chapitre IV Mise en œuvre
élémentaire. - image
- son
- video
- applet
- animation
- executable
…
Url
Une chaîne qui est utilisée pour
accéder à cette brique élémentaire.
Ce peut être une url ou un
emplacement sur le disque local.
Langue
La langue principale utilisée dans la
brique élémentaire pour
communiquer avec l'apprenant
supposé.
- français
- anglais
Auteurs
La liste des personnes qui ont
affecté la brique élémentaire
pendant son évolution (inclut la
création, les éditions et la
publication)
Description Une description textuelle du
contenu de la brique élémentaire.
Liste_motcles La listes des mots-clés décrivant
cette brique élémentaire.
Tableau 4.1. Attributs de description des BE et valeurs associées
Outre les informations de référencement (nom de l’auteur, identifiant, droit de diffusion, …),
les points essentiels à retenir de cette DTD sont les possibilités de typer les BE (théorème,
définition, illustration, …), de décrire leur format (texte, image, vidéo, …) et de les
caractériser (description, intitulé, …).
2.3 Description des APM
Située au niveau Structure, la DTD des APM permet de décrire précisément le contenu et les
objectifs d’une activité pédagogique. Elle définit, également, le mode d’assemblage des
Briques Elémentaires qui la constituent. Cette DTD doit, de plus, permettre à l’enseignant
141
Chapitre IV Mise en œuvre d’organiser les connaissances à transmettre durant une activité. Pour cela, il utilise des BE de
la bibliothèque mise à sa disposition ou en crée de nouvelles. Lors de leur consultation, les
activités (APM) sont des documents/interfaces hypermédias destinés à être présentés dans un
browser sous forme de pages HTML (élaborées dynamiquement) mais générées à partir des
documents XML correspondant aux BE. Pour une activité, il est possible de prévoir diverses
présentations (fonction des BE et de leurs organisations sélectionnées par
l’enseignant/concepteur).
Le tableau 4.2 et la figure 4.2 montrent la DTD des APM. Son objectif est comme pour les BE
de caractériser l’activité pédagogique de la manière la plus précise possible. Elle doit, de plus,
préciser les concepts (EC) abordés et spécifier les différents patrons de micro-navigation
(définis grâce à des règles de structuration).
142
Chapitre IV Mise en œuvre
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!ELEMENT APM (titre, type, liste-BE, langue, auteur, description,
liste-ec, liste_prerequis, liste_regles_evolution,
liste_regles_structuration)>
<!ATTLIST APM
intitule CDATA #REQUIRED
>
<!ELEMENT titre (#PCDATA)>
<!ELEMENT type EMPTY>
<!ATTLIST type
nom (exercice |qcm|chapitre| ….#REQUIRED >
<!ELEMENT liste-BE (#PCDATA)>
<!ELEMENT liste_EC (#PCDATA)>
<!ELEMENT langue EMPTY>
<!ATTLIST langue
xml:lang (français | anglais) # IMPLIED
>
<!ELEMENT auteur (#PCDATA)>
<!ELEMENT description (#PCDATA)>
<!ELEMENT liste_ec (ec)>
<!ELEMENT liste_prerequis (ec, taux)>
<!ELEMENT ec EMPTY>
<!ATTLIST ec
nom CDATA #REQUIRED
>
<!ELEMENT taux (#PCDATA)>
<!ELEMENT liste_regles_evolution (ec, jeton)>
<!ELEMENT jeton (#PCDATA)>
<!ELEMENT liste_regles_structuration (ec, valeur)>
<!ELEMENT valeur (#PCDATA)>
Figure 4.2. DTD des APM
143
Chapitre IV Mise en œuvre Le tableau ci-dessous décrit les attributs de la DTD APM avec les valeurs possibles prises.
Attributs Description Valeurs possibles
Titre Titre de l'activité pédagogique
multimédia. -
Type Type de l'activité pédagogique
multimédia.
- chapitre
- exercice
- qcm
- puzzle
-tele_cours
- tele_TD
- tele_TP
- glossaire
- simulateur
Liste_be
Donne la liste et les liens vers les
briques élémentaires assemblées
dans l'activité pédagogique
multimédia.
Langue
La langue principale utilisée dans
l'activité pédagogique multimédia
pour communiquer avec
l'apprenant supposé.
- français
- anglais
Auteur
Décrit les personnes qui ont
affecté l'activité pédagogique
multimédia pendant son
évolution (inclut la création, les
éditions et la publication)
Description
Une description textuelle du
contenu de l'activité pédagogique
multimédia.
Liste_ec
Eléments de connaissances
abordés dans l'activité
pédagogique multimédia.
Liste_prerequis La liste des pré-requis associés à
144
Chapitre IV Mise en œuvre
cette APM définit en fonction du
taux d'assimilation sur des EC.
Liste_regles_
evolution
Les règles définit par l'enseignant
permettant l'évolution du profil
apprenant
Liste_regles_
structuration
Cette partie permet à l'enseignant
de faire le lien entre l'APM et le
profil des apprenants en
spécifiant des règles de filtrage
sur certaines BRIQUE
ELEMENTAIRE.
Tableau 4.2. Attributs et valeurs associées pour la DTD APM
La première partie de chaque APM fournit, donc, la liste des BE qui la constituent. Il est
possible de définir la position relative de chacune des BE à l’intérieur de l’APM par
l’intermédiaire d’attributs supplémentaires associés à chaque BE. La liste des EC fournit une
information sur les Eléments de Connaissance dont traite l’activité pédagogique. Au niveau
sémantique, ces informations peuvent être utilisées pour faciliter la navigation et le repérage
dans l'espace des connaissances/informations mises à disposition par les enseignants. Les
règles de structuration définissent l’adaptativité durant la réalisation de l’APM : elles mettent
en relation le contenu du profil d’un apprenant avec les BE contenues dans l’APM. Ces règles
correspondent à la définition de conditions d’affichage ou plutôt de non affichage sur les BE
en fonction du profil apprenant. Il s’agit, par exemple, d’une suite de règles du type :
Si (très auditif) alors ne pas afficher BE5
Si (peu extraverti) alors ne pas afficher BE1
Une autre partie de la DTD permet de préciser les pré-requis de l'APM (définissant la macro-
navigation des apprenants). De manière similaire aux règles de structuration, il est possible
d’insérer dans chaque APM une liste de conditions spécifiant les règles d’accès à l’APM.
Pour cela, il suffit de préciser des taux d’assimilation minimum pour autoriser la réalisation de
l’APM (lien avec la partie "ce qu’il sait" du profil apprenant). Par exemple, il est possible
d’utiliser des règles du type :
Si (taux d’assimilation de l’EC : théorème de Pythagore < 50) alors accès a l’APM interdit
La DTD précise, également, le niveau de compétences (modification du taux d’assimilation)
qui peut être acquis sur les EC en consultant l’APM. Ce mécanisme permet de faire évoluer la
145
Chapitre IV Mise en œuvre partie "ce qu’il sait" du profil de l’apprenant en fonction des actions et réponses de celui-ci à
l’intérieur de l’APM. Pour l’instant, les autres parties du modèle ("ce qu’il est" et "ce qu’il
aime / préfère") n’évoluent pas de manière automatique car il est beaucoup plus complexe de
définir les règles pour le faire. Néanmoins, nous montrons que la mise en œuvre de cette
évolution est possible technologiquement si l’on respecte notre modélisation puisque, dans
celle-ci, il n’existe pas de différence de mise en œuvre entre les différentes parties du modèle
de l’apprenant.
Grâce à cette structuration, à partir du même document XML décrivant une APM, le système
est capable de fournir différentes formes de présentation en fonction de la valeur prise par les
attributs contenus dans le profil de l’apprenant qui consulte l’APM.
2.4 Mise en œuvre du profil Apprenant
Les profils des apprenants sont stockés sous forme de fichier XML respectant la DTD (figure
4.3). Les attributs associés à chacune des trois parties (ce qu'il sait, ce qu'il est, ce qu'il aime)
peuvent, donc, être accédés et modifiés de manière identique en fonction des actions faites par
l'apprenant à l'intérieur de l'APM (comme nous l'avons déjà dit, pour l'instant, seul la partie
"ce qu'il sait" évolue en fonction des actions produites).
146
Chapitre IV Mise en œuvre <!ELEMENT profil (ce_qu_il_est, ce_qu_il_aime, ce_qu_il_sait)> <!ATTLIST profil nom CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_est (auditif, visuel, kinesthesique)> <!ATTLIST ce_qu_il_est valeur1 (introverti | extraverti) #REQUIRED valeur2 (reflechi | impulsif) #REQUIRED > <!ELEMENT auditif EMPTY> <!ATTLIST auditif valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT visuel EMPTY> <!ATTLIST visuel valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT kinesthesique EMPTY> <!ATTLIST kinesthesique valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_aime (be-filtre)> <!ATTLIST ce_qu_il_aime mode CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT be-filtre EMPTY> <!ATTLIST be-filtre valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_sait (ec+)> <!ELEMENT ec EMPTY> <!ATTLIST ec intitule CDATA #REQUIRED valeur CDATA #REQUIRED >
Figure 4.3. DTD du profil apprenant
C’est le contenant (la plate-forme) qui gère et utilise le profil (fichier XML) des apprenants.
Le contenant doit, donc, être capable d’utiliser les trois parties du modèle que nous avons
définie pour tirer partie de notre modélisation. Nous verrons, également, que le contenant doit
être capable d’analyser les fichiers XML correspondants aux APM et BE pour respecter
complètement notre modélisation. L’apprenant peut agir directement sur la partie "Ce qu’il
aime" de son profil pour spécifier des préférences à n'importe quel instant. La partie "Ce qu’il
est" peut être remplie en soumettant à l’apprenant un questionnaire PNL permettant d’en
déduire son profil cognitif approximatif ! Nous avons vu que la partie "Ce qu’il sait" évolue
147
Chapitre IV Mise en œuvre automatiquement en fonction du parcours pédagogique de l’apprenant et de ses réponses.
<profil nom="Dupond"> <ce_qu_il_est valeur1="introverti" valeur2="reflechi"> <auditif valeur="13"/> <visuel valeur="17"/> <kinesthesique valeur="14"/> </ce_qu_il_est> <ce_qu_il_aime mode="media"> <bef valeur="video"/> <!-- BE filtrée--> </ce_qu_il_aime> <ce_qu_il_sait> <ec intitule="interconnexion de réseau" valeur="55"/> <ec intitule="cablage" valeur="10"/> <ec intitule="le modele OSI" valeur="10"/> </ce_qu_il_sait> </profil>
Figure 4.4. Fichier XML du profil apprenant
2.5 Réalisation des contenus
2.5.1 Choix technique
Pour réaliser nos outils, nous avons dû effectuer un choix concernant les outils informatiques
de développement. Nous expliquons dans cette section les raisons qui nous ont amené à
programmer en Visuel Java et utiliser des bibliothèques spécifiques pour manipuler les
documents XML, les DTD et les feuilles de styles. Parmi les caractéristiques du langage Java,
celle qui nous a paru la plus importante est la portabilité des programmes. En plus, Java est un
langage orienté objets. Donc, le concept de modularité qui permet la réalisation d'applications
structurées en modules indépendants est présent ce qui implique une forte extensibilité des
applications pour une future réutilisation.
Il existe en réalité plusieurs environnements de développement Java. Lors de la mise en place
de notre outil, nous avons choisi Microsoft Visuel J++ 6.0 permettant de travailler sous un
environnement visuel pour offrir une meilleure interface pour l'outil auteur. Cet
environnement offre, aussi, la possibilité d'utiliser des API permettant la génération
automatique de document XML, de DTD et de feuilles de style.
La classe DOM fournit une représentation en mémoire d'un document XML. Le DOM nous
permet de lire, de manipuler et de modifier le document XML correspondant au profil de
l'apprenant pour le faire évoluer. La modification est la fonction principale du DOM. Ce
dernier régit la représentation en mémoire commune et structurée des données XML, bien que
celles-ci soient stockées de façon linéaire lorsqu'elles se trouvent dans un fichier ou qu'elles
148
Chapitre IV Mise en œuvre proviennent d'un autre objet.
Function evolueprofil(att,val,xx) Set objXMLDoc = CreateObject("Microsoft.XMLDOM") objXMLDoc.async = False objXMLDoc.load ("d:\owasis\apm\profil\"&xx&"\profil.xml") set states =objXMLDoc.getElementsByTagName("ec") n_states = states.length i=0 trouve=true do set state=states.item(i) attr = state.getAttribute("intitule") if attr=att then attr2 = state.getAttribute("valeur") state.setAttribute "valeur",attr2+val trouve=false end if i=i+1 loop while (i < n_states) and (trouve) if trouve then set newnode=objXMLDoc.createElement("ec") objXMLDoc.documentElement.childNodes(2).appendChild(newnode) objXMLDoc.documentElement.childNodes(2).lastChild.setAttribute "intitule",att objXMLDoc.documentElement.childNodes(2).lastChild.setAttribute "valeur",val end if objXMLDoc.save ("d:\owasis\apm\profil\"&xx&"\profil.xml") evolueprofil=""
End function
…
Figure 4.5. Utilisation des DOM XML pour traiter un profil apprenant
2.5.2 Prototypage
Afin de prouver la possibilité de création d’APM adaptatives respectant notre modèle, nous
avons réalisé deux outils « Auteur » basiques. Ils permettent, néanmoins, de bien illustrer et
comprendre comment notre modèle a été mis en œuvre et fonctionne. Ces outils nous ont
permis de créer des BE et des APM d'une façon simple tout en respectant les DTDs décrites
plus haut.
149
Chapitre IV Mise en œuvre
Figure 4.6. Outil de création des BE
Pour la création d'une BE, l'auteur commence par en spécifier l'intitulé (figure 4.6), son type,
le média utilisé (texte, image son, vidéo, etc.) et l'url du fichier constituant le support (fichier
multimédia ou programme exécutable). Il définit, ensuite, les autres paramètres décrivant la
BE plus en détail (description, mots clés…). A tout moment, l'auteur peut modifier le contenu
ou la description de la BE. L'enregistrement de ces paramètres permettra la génération
automatique d'un fichier XML correspondant à la BE comme le montre la figure 4.7.
<BE id="id1_reseau" type="synthèse" media="texte" intitule="interconnexion de reseaux"> <url>http://ictt/apm/reseau/cablage.txt</url> <langue xml:lang="français" /> <auteur nom="Dupond" /> <liste_ec> <ec intitule="interconnexion de reseaux" /> <ec intitule="passerelle" /> </liste_ec> <description> introduction sur les techniques d'interconnexion de niveau 3 <description> </BE>
Figure 4.7. Document XML généré de la BE
Un outil similaire a été construit pour produire des APM. L'auteur commence par saisir les
données descriptives relatives à son APM, à savoir son intitulé, son type et les EC (éléments
de connaissances) associés à cette APM.
150
Chapitre IV Mise en œuvre
Figure 4.8. Outil de création d'APM
L'auteur assemble ensuite les BE qui sont nécessaires et suffisantes à l'exécution de l'APM
afin quelle réponde à son objectif pédagogique. Pendant l'ajout de nouvelles BE à son APM,
l'auteur peut spécifier les règles de structuration définissant comment l’APM pourra s'adapter
automatiquement au profil de l'apprenant. Il peut, également, préciser des pré-requis
nécessaires pour que l'apprenant puisse accéder à l’APM et imposer des règles d'évolution sur
le profil de l’apprenant (figure 4.9).
Figure 4.9. Ajout de BE à l'APM
Au fur et à mesure de l'assemblage des BE, l'auteur visualise l'arborescence de son APM et le
code source (en XML) de son APM (onglet source). Il peut demander son exécution (onglet
aperçu) qui s'effectue par rapport à un profil fictif (aucun filtrage) afin d'avoir une vision
151
Chapitre IV Mise en œuvre globale de la présentation de l'APM en sortie.
Figure 4.10. Arborescence d’une APM
L'enregistrement de l'APM génère quatre fichiers : le document XML, la feuille de style XSL,
une DTD et un document ASP. C'est ce dernier qui permet l'application de la feuille de style
au document XML au niveau du serveur. Dès que l'apprenant se connecte sur la plate-forme
d'apprentissage (le contenant) une variable de session est créée pour stocker son identité qui
permettra par la suite de localiser son espace de travail. Grâce à cette identité le profil de
l'apprenant est récupéré et est associé à l'APM pour permettre son adaptation. La variable de
session constitue, également, un paramètre de la feuille de style XSL afin de pouvoir filtrer les
BEs assemblées dans l'APM par rapport au bon profil.
L'insertion d'une APM dans une plate-forme LMS (contenant) provoque la copie de toutes les
BE assemblées et leurs fichiers associés sur le serveur dans un même emplacement gérés par
le contenant.
2.5.3 Illustration
Dans cette partie, nous montrons à partir d'un exemple comment une activité pédagogique de
type Cours/Chapitre réalisée avec les outils précédents peut se décliner sous plusieurs formes
de présentation en fonction du profil de l’apprenant. La figure 4.11 contient un affichage sous
forme sommaire (figure 4.11a) et un affichage sous forme intégrale (figure 4.11b) de la même
APM correspondant à notre exemple.
152
Chapitre IV Mise en œuvre
(a) (b) Les BE filtrées sont symbolisées pour plus de cohérence
Figure 4.11. Exemple de deux présentations différentes d’une APM
Cette différence de présentation est, ici, simplement liée au fait que le profil de l’apprenant
spécifie dans un cas une préférence pour un affichage présentant uniquement les BE de type
Titre, et dans l’autre cas, une préférence pour un affichage intégral de toutes les BE sans
filtrage. Pour des raisons de simplicité, on ne considère, ici, que la partie "ce qu’il aime" du
modèle de l’apprenant (correspondant aux préférences spécifiées par l’apprenant lui même).
Par contre, il est possible que la présentation obtenue dans le cas b) varie d’un apprenant à un
autre en fonction du contenu des autres partie du modèle ("ce qu’il sait" et "ce qu’il est") si
par exemple l’enseignant a, également, spécifié différents modes de présentation en fonction
de ces autres parties du modèle (attributs visuel, kinesthésique, …).
Notons que chaque BE constituant cette activité (définition, illustration, …) pointe sur un
fichier multimédia "statique" préalablement fournit par un enseignant. Chaque BE peut servir
dans plusieurs APM, elle n’est créée qu'une seule fois mais peut être utilisée autant de fois
que nécessaire grâce à son encapsulation dans des APM différentes.
La figure 4.12 présente le code source de cette APM générée à l’aide du prototype d’outil-
Auteur que nous avons décrit préalablement.
153
Chapitre IV Mise en œuvre
<!DOCTYPE APM SYSTEM "apm.dtd"> <?xml-stylesheet type="text/xsl" href="apm.xsl"?> <APM intitulé="Structuration XML de documents pédagogiques dans un système de télé-enseignement"> <type nom="chapitre"/> <liste-BE> &intro_pb; &intro; &approche_titre; …. </liste-BE> <liste-ec> <ec nom="xml"/> </liste-ec> <liste_prerequis> <ec nom="document_pedagogique " taux ="50"/> <ec nom="xml" taux ="20"/> </liste_prerequis> <liste_regles_structuration> <ec nom="xml" valeur="10"/> </liste_regles_structuration> <liste_regles_evolution> <ec nom="xml" jeton="10"/> <ec nom="xsl" jeton ="10"/> </liste_regles_evolution> <APM>
Figure 4.12. Document XML d’une APM
Les différentes présentations sont construites dynamiquement, par transformation, en fonction
du contenu du profil de l’apprenant. Nous présentons ci-dessous (figure 4.13) quelques lignes
de la feuille de style qui permet de produire une des présentations prévues par l’enseignant
dans l'APM.
154
Chapitre IV Mise en œuvre
<?xml version="1.0"?> <xsl:stylesheet xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" version="1.0" xmlns:msxsl="urn:schemas-microsoft-com:xslt"> <xsl:param name="profil"/> <msxsl:script language="VBScript" implements-prefix="log"> Function Voir_info(chemin) ... Function evolueprofil(att,val,xx) Set objXMLDoc = CreateObject("Microsoft.XMLDOM") objXMLDoc.async = False objXMLDoc.load ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\profil.xml") ... objXMLDoc.save ("d:\owasis\benadi\profil\"&xx&"\profil.xml") … evolueprofil="" End function Function test_historique(att,xx) … </msxsl:script> <xsl:template match="/"> <HTML> <body> <xsl:apply-templates select="APM"/> </body> </HTML> </xsl:template> <xsl:template match="APM"> <xsl:apply-templates select="url_BE"/> ... </xsl:template> <xsl:template match="BE"> <!-- arborecent--> <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='arborescent'"> ... <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1'"> <xsl:apply-templates select="url"/> </xsl:when> <xsl:otherwise> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> <xsl:variable name="test1"><xsl:value-of select="@media"/></xsl:variable> <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and //profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> ... <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and
155
Chapitre IV Mise en œuvre
//profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> <p><a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:template match="url"> <xsl:choose> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'image' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$profil)"/> </xsl:variable> <p align="center"> ... </xsl:template> </xsl:stylesheet>
Figure 4.13. Feuille de style à appliquer à l’APM
La règle XSL, <xsl:apply-templates select= ‘’liste-BE’’>, déclenche l’exécution des règles de
sélection correspondantes à chaque BE. Ces éléments sont ensuite créés avec la forme désirée
(le texte et les figures qui apparaîtront dans la présentation de l’activité). Le résultat obtenu
par l’application de cette feuille de style sur l’APM de la figure 4.12 correspond aux
présentations visibles sur la figure 4.11 (a ou b) en fonction du contenu du profil de
l’apprenant.
L’application d'une feuille de style XSL (construit à partir des données stockées dans un profil
apprenant) sur le document XML constituant l’APM, produit un document pédagogique
adapté au niveau de connaissances et aux préférences de l’apprenant. Grâce à XSLT [XSL,
1998], il est possible de réaliser deux opérations : la sélection de l’information désirée (BE) et
la présentation de cette information selon le formatage désiré.
La figure 4.14 résume les étapes nécessaires à la construction d’une activité pédagogique
multimédia adaptée en fonction du profil d'un apprenant.
156
Chapitre IV Mise en œuvre
Navigateur
Contenant
Apprenant 1
Apprenant 2
Apprenant 3
Adaptation
Evolution
Vue 1
Vue 2
Vue 3
Action Profil Apprenant (XML)
Document s
Activité Pédagogique
Contenu
XML
BE + APM
Plate-formed'Apprentissage
Figure 4.14. Les étapes de construction d’une activité pédagogique adaptée
Rappelons qu'outre l'adaptation aux connaissances et au profil cognitif, l'apprenant lui-même
peut spécifier des préférences de présentation en choisissant des règles de filtrage sur les BE.
Par exemple, une APM de type chapitre / cours pourra être présentée sous les formes
suivantes :
format diaporama / format textuel ;
forme légère = sans image, son, vidéo / forme complète, …;
filtrage des BE de type théorème, définition, démonstration, exemple, …
3 Mise en oeuvre côté contenant : Plateforme OWASIS
Nous avons, également, réalisé un environnement pouvant accueillir nos contenus adaptatifs
(APM et BE). Ce système nommé OWASIS (Outil Web pour l’ApprentiSsage à dIStance) a
été installé dans plusieurs établissements et départements de l’INSA de Lyon et est intégré
dans le campus numérique INSA-V (intranet pédagogique de masteres). Les entités gérées par
ce système correspondent exactement aux notions d’APM, d’EC et de BE tels que nous les
avons définis.
La plate-forme OWASIS est un prototype de LMS (Learning Management System). Cet
environnement full Web est destiné à être régulièrement alimenté par des enseignants qui
créent des APM et utilisé par les apprenants inscrits dans différentes formations. Cet outil
devient, alors, le fil conducteur pédagogique tout au long de leur parcours. OWASIS a,
également, vocation à favoriser la communication entre enseignants et enseignés : réflexion
157
Chapitre IV Mise en œuvre sur la forme et le contenu des cours, ….
Figure 4.15. Ecran d’accueil d’OWASIS
3.1 Quelques précisions sur OWASIS
3.1.1 Côté technique
OWASIS fonctionne sous Windows 2000 server avec comme serveur Web Internet
Information Server (IIS). IIS propose un accès sécurisé aux ressources, supporte les standards
Internet de développement d'applications web interactives (langage CGI : Common Gateway
Interface et PERL : Practical Extraction and Report Langage). En outre, il est compatible avec
la technologie Active Server Page (de Microsoft) utilisable pour créer de véritables
applications dynamiques par couplage d'un site et d'une base de données. Les sites construits
reposent sur :
HTML, HTML dynamique pour les interfaces homme-machine statiques ;
XML et JAVA pour marier paramétrabilité et interactivité. Par l'utilisation de ces
technologies, nous conservons la convivialité des interfaces tout en dynamisant (pour
le paramétrage) les pages du site ;
ASP pour le couplage du site web avec la base de données stockant les informations
158
Chapitre IV Mise en œuvre
base de données.
Structure de la base de données d'OWASIS (OP = APM)
3.1.2 Coté
iser que, dans OWASIS, les formations des apprenants sont
es de formation et disposent d’une interface d’accès
dynamiques (groupes, utilisateurs, historique, …). La base de données utilisée est une
base SQL SERVER accessible via ODBC. La figure 4.16 indique la structure de cette
Figure 4.16.
organisation
Il est nécessaire de préc
structurées en Unités de Valeur (UV) et en Matières (figure 4.17). Chaque matière est ensuite
gérée par un ou plusieurs enseignants qui proposent des APM dans chacune de ces matières.
Les éléments de connaissance (EC) sont, eux, communs (transversaux) à toutes les matières et
sont, donc, partagés par les enseignants.
Les apprenants sont regroupés par group
(figure 4.17) aux différentes UV et matières qu’ils doivent étudier.
159
Chapitre IV Mise en œuvre
Figure 4.17. Applet constituant l'interface d'accueil des apprenants
OWASIS gère actuellement 3 classes d’usagers :
les enseignants (auteurs et formateurs) qui produisent, déposent, organisent et
animent les ressources pédagogiques et les informations stockées sur le site.
les apprenants qui consultent ces hyperdocuments pédagogiques (APM) pour créer
leur formation sur mesure. Cette classe peut comprendre des visiteurs externes.
Un webmaster est, également, nécessaire pour installer le site, l'administrer et gérer
son évolution.
Nous allons maintenant détailler les principales fonctionnalités offertes à ces différentes
classes d’utilisateurs.
3.2 Fonctionnalités dédiées au webmaster
Le webmaster a en charge la maintenance du site. Il lui est possible d’ajouter, de modifier, de
supprimer ou de visualiser toutes les informations contenues sur le site. C’est, également, lui
qui gère (ajout/suppression) les utilisateurs (apprenants, enseignants, groupes), les UV et les
matières.
Le webmaster a, également, accès à la partie étudiante et peut, donc, surfer sur toute cette
partie et consulter les APM qu’il désire.
160
Chapitre IV Mise en œuvre 3.3 Fonctionnalités dédiées aux enseignants
Accueil et menu principal
Gestion des OPAjout/Suppression/Modification d'OP
Gestion des fichiers associés
Téléchargement de Documents TypeTéléchargements de modèles de cours, d'exercices...
Gestion des ECAjout/Suppression/Modification d'EC
Gestion des PrérequisAjout/Suppression/Modification
Les prérequis sont des niveaux d'EC associés à un OP
Visualisation Profils EtudiantsConsultation de profils étudiants sur la matière selectionnée
Visualisation de la MatièrePassage en vision étudiant pour la matière en cours
Gestion des droits d'AccèsAttribution des droits de lecture aux divers groupes pédagogiques
Fiche ECTSConsultation/Edition de la fiche ECTS
Accès au forumConsultation du forum d'une uv associée à la matière
Possibilité d'accéder à tous les forums
Menu enseignantsGestion des ressources pédagogiques
Page d'accueilChoix d'une matière parmi les matières enseignées
Figure 4.18. Fonctionnalités côté Enseignant (OP = APM)
3.3.1 Gestion des APM et BE
L'activité principale des enseignants concerne la création et la gestion des APM et BE (figure
4.19). Pour cela, une première fonctionnalité proposée par OWASIS est le téléchargement de
modèles d'APM et de BE mises à disposition. Il est, également, possible d'utiliser différents
outils auteurs pour créer facilement différents types d'activités que nous avons considérés
comme primordiales (exercices, puzzle, chapitre, ...). Une interface permet bien, évidemment,
aux enseignants d'ajouter, de supprimer et de modifier des APM pour une matière donnée.
Une fonction "d'upload" effectue le téléchargement des fichiers XML et autres, associés à une
APM. Le système peut, alors, analyser le contenu des fichiers XML pour mettre à jour ses
161
Chapitre IV Mise en œuvre bases de données (prérequis, EC associées à l'APM, ...) afin que cette APM puisse être
proposée aux apprenants qui sont autorisés à la consulter via OWASIS.
Des droits d'accès peuvent être spécifiés pour chaque APM téléchargée. Les droits d’accès
sont spécifiés par les enseignants / créateurs eux-mêmes.
Figure 4.19. Boite à Outils-Auteurs
3.3.2 Gestion des EC
Chaque enseignant peut, également, produire et gérer des éléments de connaissances (EC).
Ces derniers ne sont, au départ, associés à aucune matière ni aucune APM. L'option EC
visible par les étudiants peut éventuellement être décochée pour rendre un EC invisible aux
étudiants, celui-ci pouvant néanmoins compter pour une validation de pré-requis ou de niveau
comme tout autre EC. Chaque EC créé peut ensuite être associé à des APM appartenant à
différentes matières. Il est possible d’afficher la liste des éléments de connaissance triée par
matière associée.
On associe des éléments de connaissance à une APM, soit simplement pour indiquer qu'elle
traite de cet EC, soit pour préciser une règle d’évolution du taux d’assimilation de l’EC pour
l'apprenant qui consultera cette APM. OWASIS effectue, alors, automatiquement la mise à
jour du fichier XML correspondant à l'APM.
De la même manière, l'enseignant peut définir les EC pré-requis pour une APM. Pour cela, il
162
Chapitre IV Mise en œuvre doit spécifier le taux d'assimilation des différents EC nécessaires à la bonne compréhension
de l'APM. Cette action sous OWASIS entraîne, elle aussi, une mise à jour des fichiers XML
correspondants.
3.3.3 Gestion du suivi pédagogique
Nous entendons par suivi pédagogique toutes les fonctions ou tâches à mettre en place afin
d’effectuer un suivi de l’apprenant au cours de sa formation (i.e. mesure de l’évolution de
l’élève en terme d’apprentissage de concepts et d’application de ces concepts sera mesurée).
Le taux d'assimilation d'un EC est mesuré, dans OWASIS, à l'aide de jetons. L'attribution d'un
certain nombre de jetons constitue le crédit attribué à l'apprenant pour la réussite d'un exercice
(dans une APM) ou pour une connaissance qu'il a acquise (dans une APM) ou possède déjà
lors de son inscription.
Une interface permet d'avoir la liste des apprenants n'ayant pas validé un ou plusieurs EC
dans chaque matière. Cette liste compare, pour tous les EC d'une matière, les niveaux actuels
des apprenants au niveau minimum exigé. Tous les apprenants ayant un niveau inférieur au
niveau exigé figureront sur la liste.
Il est possible de visualiser le profil d'un apprenant en particulier. Une représentation
graphique décrit alors le niveau de l'apprenant pour chaque EC défini dans sa formation.
L'historique peut, également, être consulté et résume la liste des APM réalisées par
l'apprenant ainsi que les résultats obtenus.
163
Chapitre IV Mise en œuvre
Figure 4.20. Gestion des pré- requis
3.4 Fonctionnalités dédiées aux apprenants
Retour Fleur Matière
Choix Groupe(Fleur Groupe)
Liste Activités Synchrones(Télécours, TéléTD, TéléTP, TéléProjet)
Liste Activités Asynchrones(Chapitre, Glossaire, Cas, Exercices, QCM)
Infos Générales Fiche ECTS
Liste EC et OP associés Résultats dans la Matière
Résultats de la Formation Calendrier des ActivitésSynchrones à venir
Télécommande Forum
Espace Perso Aide en Ligne
Infos GénéralesMatière
Enseignement Groupe X(Fleur Matière)
VillageLogin
Figure 4.21. Fonctionnalités côté apprenant
3.4.1 Consultation des contenus pédagogiques
Les apprenants utilisent OWASIS principalement comme portail d'accès aux APM mises à
leur disposition par les enseignants. Il est, également, possible de consulter un certain nombre
d'informations générales (le nom des enseignants, comment les contacter, le nombre d'APM
disponibles, etc.) et aussi la fiche ECTS remplie par le responsable de la matière.
Enfin, l'apprenant accède à un espace personnel qui lui permet de stocker des informations.
L'espace disque lui étant réservé reste à déterminer en fonction de la taille du disque et du
nombre d'étudiant. Un "Forum" est, également, accessible.
Les APM sont accessibles suivant leur type à l'aide de deux menus différents "Activités
Synchrones" et "Activités Asynchrones" (figure 4.22).
Figure 4.22. Menus d'accès aux APM
Il suffit de sélectionner un type d'APM pour avoir la liste des APM de ce type en rapport avec
164
Chapitre IV Mise en œuvre la matière en cours. Un calendrier des activités synchrones fournit aux apprenants la liste des
activités synchrones à venir.
3.4.2 Résultats
L'apprenant peut, également, avoir accès à ses résultats dans chaque matière et un récapitulatif
de ses résultats dans l'ensemble de la formation qu'il suit.
Les apprenants peuvent, bien évidemment, consulter la liste des EC qu'ils doivent assimiler et
obtenir la liste des APM traitant de chacun de ces EC pour simplifier leur navigation dans le
contenu pédagogique de leur formation.
Un apprenant peut consulter ses résultats pour les éléments de connaissance associés à la
matière en cours. La consultation est faite par le biais de graphiques (un pour chaque EC)
dans lesquels on trouve le nombre de jetons, le seuil pour valider l'EC et la moyenne de tous
les apprenants du groupe.
Figure 4.23. Visualisation des taux d'assimilation des EC
165
Chapitre IV Mise en œuvre
Figure 4.24. Visualisation des associations EC-APM-Jetons avec codes couleurs
3.5 Lien entre contenant et contenus
3.5.1 Liens entre les niveaux
Lors de l’utilisation d’OWASIS, sa structuration en trois niveaux est transparente aux
utilisateurs. Ceux-ci passent d’un niveau à l’autre, aussi bien pendant la réalisation d’une
activité pédagogique (côté apprenant), que lors de la création, ou lors du suivi (côté
enseignant). L’environnement offre à tout moment la possibilité de faire le lien entre activité
pédagogique (APM – niveau 2) et concepts/connaissances associées (EC – niveau 3). Les
usagers peuvent visualiser l’ensemble des éléments de connaissance abordés dans l’APM
(figure 4.24) ou dans leur formation de manière plus globale. Ceci améliore, en outre, la
lisibilité et la cohérence entre les activités créées par les différents enseignants grâce à une
vision globale du contenu (utile d’ailleurs aussi bien aux enseignants qu’aux apprenants). Les
fonctions de suivi pédagogique interviennent, également, dans les différents niveaux de notre
structuration. L’historique de chaque apprenant résume à la fois les activités réalisées, les EC
et les taux d’assimilation associés.
166
Chapitre IV Mise en œuvre
M
Micro navigation
acro navigation
Figure 4.25. Les 3 niveaux dans OWASIS
Les usagers ont aussi la possibilité d’utiliser une interface type "télécommande" (qu’il
peuvent choisir de laisser accessible en permanence s’il le désire) offrant la possibilité de
passer rapidement d’une activité pédagogique à une activité cognitive ou vice versa. Cette
interface comporte quatre parties :
Apprendre : accès aux activités pédagogiques explicatives (niveau 2) ;
S‘exercer/Appliquer : accès aux activités de type exercices, mises en
application (niveau 2);
Se situer : accès aux états des connaissances acquises et à acquérir (niveau 3) ;
Se représenter : visualisation sous différentes représentations des éléments de
connaissance, de leurs relations et des activités associées (niveau 3).
3.5.2 Interfaçage APM / OWASIS
Dans OWASIS, nous avons choisi d’utiliser les technologies XML pour implémenter
l’interfaçage entre contenant et contenus.
Lorsqu’un enseignant compose une APM à l’intérieur d’OWASIS, le système génère
automatiquement un fichier décrivant précisément l’ensemble des Briques Elémentaires
utilisées par l’APM. Ce fichier pourra ensuite être consulté lors des demandes
d’«introspection» envoyées à l’APM. Le même mécanisme est utilisé au niveau
sémantique puisque le fichier XML décrit les pré-requis et les EC traitées à l’intérieur de
chaque APM.
Le procédé inverse est mis en œuvre lors de l’importation d’APM dans OWASIS. Le système
167
Chapitre IV Mise en œuvre interroge l’APM par consultation de ses fichiers XML. Ainsi OWASIS récupère la liste des
BE, des pré-requis et des EC qu’il aborde et met ainsi ses bases de données à jour
automatiquement.
Durant la réalisation d’une APM par un apprenant, une technique similaire est utilisée pour
implémenter le mécanisme d’auto-adaptation. Le modèle de l’apprenant (ce qu’il sait, ce qu’il
est, ce qu’il aime) est fourni à l’APM sous forme d’un fichier XML. Fonction du contenu de
ce fichier, l’APM effectue l'auto-adaptation. Une fois l’activité terminée, l’APM renvoie, en
sortie, une nouvelle version du modèle de l’apprenant (modèle XML mis à jour) traduisant les
actions faites et les résultats obtenus durant la consultation.
Nos DTD n’étant pas normalisées, pour l’instant, seules les APM créés à partir des outils
intégrés à OWASIS sont compatibles avec les fonctionnalités de suivi des apprenants. Nous
espérons que l’utilisation de XML permettra de combler rapidement cette lacune même si les
normalisations en cours sont loin de résoudre ce genre de problème.
4 Conclusion
Il est intéressant de constater que l'usager, qui se construit un modèle mental du contenu,
recherche surtout une cohérence cognitive entre la tâche qu’il accomplit (apprendre ou faire
apprendre) et les fonctionnalités et les aides à la structuration / navigation proposées. Le
système doit faire preuve d'intelligence, gérer et manifester de façon intégrée la progression
de l’apprenant dans les connaissances (contenu pédagogique). Dans l’approche que nous
préconisons, le système d’information offre des possibilités de structurer (contraindre) la
macro-navigation des apprenants (entre les APM) et intervient sur la micro-navigation (dans
une activité) par l’intermédiaire de modes de présentations prévus par l’enseignant pour les
différents profils d’apprenants. Nous pensons que l’architecture que nous avons élaborée pour
définir des activités pédagogiques adaptatives devrait permettre d’obtenir facilement un
consensus auprès des enseignants désireux d’écrire des nouveaux types de documents
pédagogiques. Le passage par les structures BE et APM ne semble pas trop contraignant si
l’on songe aux bénéfices que représente l’utilisation du système proposé.
Grâce à la technologie XML, les apprenants peuvent requérir une même information à partir
de critères différents, et alors obtenir des présentations différentes. L’exemple présenté
démontre la faisabilité de notre proposition et les avantages obtenus.
168
169
170
Chapitre V
Usages & Expérimentations
169
170
Chapitre V
Usages & Expérimentations 1 Introduction .................................................................................................................... 173 2 Création de contenu : un cours d’Introduction aux Réseaux ......................................... 174
2.1 Processus de création ............................................................................................. 174 2.1.1 Etape 1 : Identification des concepts à faire assimiler ................................... 174 2.1.2 Etape 2 : Découpage de la formation en APM............................................... 175 2.1.3 Création du parcours pédagogique................................................................. 177 2.1.4 Création des APM et mise à disposition sur OWASIS .................................. 179
2.2 Résultat et exemples de consultation ..................................................................... 179 3 Quelques expérimentations ............................................................................................ 181
3.1 Intranet Pédagogique.............................................................................................. 181 3.1.1 Comportement observé des apprenants.......................................................... 182 3.1.2 Comportement observé des enseignants - auteurs.......................................... 184
3.2 Expérimentations de Télé-Cours............................................................................ 185 4 Bilan ............................................................................................................................... 188 5 Conclusion...................................................................................................................... 189
171
172
Chapitre V Usage & Expérimentation
Usage & expérimentation
1 Introduction
Durant cette recherche, nous avons eu l’occasion de mener plusieurs expérimentations
concernant l’usage d’outils de télé-enseignement afin de valider certaines de nos hypothèses.
Dans ce chapitre, nous exposons les résultats des expérimentations les plus importantes et
concluantes que nous avons réalisées.
Ces dernières ne constituent en aucun cas une validation de l’ensemble du modèle que nous
proposons puisque certains aspects n’ont pas été intégrés dans ces tests faute d'être
complètement finalisés ou parce qu’ils nécessitaient l’utilisation d’une infrastructure ou la
présence d’utilisateurs dont nous ne disposions pas. Notre principal regret est de ne pas avoir
pu faire de tests dans un contexte de formation à distance réelle (cadre INSA-V encore
indisponible).
Les expérimentations décrites, ici, ont été réalisées au sein de différents départements de
l’INSA de Lyon avec des étudiants inscrits en formation initiale et qui pouvaient, donc,
régulièrement se rencontrer physiquement.
L’autre lacune concerne l’impossibilité de mettre en place une expérimentation à long terme :
nous n’avons pu, dans la plupart des cas, ne faire que des expérimentations ponctuelles
fournissant des résultats à analyser avec prudence.
Durant une première expérience, nous avons demandé à un enseignant de concevoir un cours
"introduction aux réseaux" en respectant notre modélisation. Nous présentons la démarche et
les étapes principales du processus de création qui ont été suivies. Nous montrons quelques
illustrations de la production et discutons des difficultés rencontrées par l’enseignant.
Ensuite, l’usage d’OWASIS utilisé par les apprenants pour consulter les cours produits est
également commenté. Il est cependant à noter que les apprenants qui ont testés cet
environnement pendant leur formation étaient des élèves inscrits en formation initiale et qu’ils
ont, donc, utilisé l’environnement plus comme une ressource pour trouver des informations
complémentaires aux cours traditionnels que comme un véritable portail d’accès à une
formation à distance.
Enfin, des expérimentations concernant la réalisation de Télé-cours synchrones ont également
permis de tirer certains enseignements concernant la mise en place d’un environnement de
173
Chapitre V Usage & Expérimentation
formation à distance.
Ce chapitre se termine par un bilan sur ces différentes expérimentations et retours d’usages
obtenus.
2 Création de contenu : un cours d’Introduction aux Réseaux
Pour cette première expérience, nous avons demandé à un enseignant de concevoir le contenu
d’une formation en respectant notre modélisation en utilisant les fonctionnalités offertes par
l’environnement OWASIS et les différents outils Auteurs, briques élémentaires et modèles
d’APM mis à sa disposition.
2.1 Processus de création
La démarche suivie pour mettre en place une formation respectant nos préconisations est
assez longue et a nécessité d’avoir une bonne connaissance des principaux concepts que nous
avons décrits précédemment (APM, BE, EC, profil apprenant, ... ). La surcharge de travail
engendrée n’est pas sans retour. Les cours ainsi produits semblent mieux formalisés puisque
l’enseignant est obligé de mener une réflexion sur les aspects fondamentaux de son cours et
sur ses objectifs pédagogiques.
La suite de ce chapitre décrit les étapes suivies lors de la création d’une formation
"d’Introduction aux réseaux".
2.1.1 Etape 1 : Identification des concepts à faire assimiler
Durant cette première phase, l’enseignant identifie les concepts qu’il désire faire acquérir aux
apprenants. Ces concepts sont formalisés par les Eléments de Connaissances qui lui serviront
par la suite à définir les pré-requis sur les activités pédagogiques. Ils serviront, également, à
effectuer le suivi de l'évolution des apprenants par l'intermédiaire de règles faisant évoluer le
taux d'assimilation sur les éléments de connaissances en fonction des actions et des lectures
effectuées durant les APM. Les éléments de connaissance peuvent également simplement
servir à décrire le contenu pédagogique des APM pour faciliter la navigation des apprenants
grâce à une description sémantique des activités.
Lors de l'expérimentation, les éléments de connaissances définis ont été les suivants :
Notion de communication ;
Information et Codage ;
174
Chapitre V Usage & Expérimentation
Topologie, architecture réseau et matériel ;
Le modèle ISO ;
Protocoles CSMA et Protocoles à base de jeton ;
Les réseaux Ethernet, switch, vlan ;
Matériels d’Interconnexion : routeurs, ponts ;
Algorithmes de Routage ;
Protocole IP, X25, RNIS ;
Administration & Sécurité.
2.1.2 Etape 2 : Découpage de la formation en Activités Pédagogiques Multimédias
Une fois les éléments de connaissances identifiés, il faut ensuite concevoir l'enchaînement des
APM et les ressources mises à disposition des apprenants afin d'aboutir aux objectifs
pédagogiques visés. Les activités pédagogiques doivent fournir des informations sur les
concepts préalablement sélectionnés. Divers types d'activités doivent être proposés parmi les
types que nous avons définis. Les activités synchrones (Télé-cours, Télé-TP, ...) et
asynchrones (chapitre, simulation, exercices, ...) doivent avoir été pensées et conçues de
manière à utiliser et à faire évoluer les éléments de connaissances et les taux d'assimilation
associés. La formation aux Réseaux a été découpée de la manière suivante :
Pour ce qui concerne les activités synchrones, seules les activités de type Télé-cours étaient
complètement opérationnelles lors du test. Voici les activités prévues (séances de 1H30) :
Notions de base, Transmission de données ;
Le Modèle ISO et le modèle IEEE ;
Architecture physique et composants matériels ;
Protocoles d’accès au médium ;
Ethernet, switch et vlan ;
Le routage ;
X25, ATM et IP ;
Administration + Conclusion + Questions/Réponses.
175
Chapitre V Usage & Expérimentation
A chaque Télé-cours correspond une activité (APM) de type chapitre reprenant les supports
de cours utilisés par l'enseignant durant son intervention :
Chapitre 1 : Transmission de données : quelques définitions ;
Chapitre 2 : Le Modèle ISO et le modèle IEEE ;
Chapitre 3 : Architecture physique : composants matériels de niveau 1 ;
Chapitre 4 : Protocoles d’accès et gestion des communications ;
Chapitre 5 : Le réseau Ethernet (+ quelques mots sur Token-ring) ;
Chapitre 6 : Matériels pour l’interconnexion (ponts, commutateurs, routeurs, …) et
routage ;
Chapitre 7 : X25, IP, ATM ;
Chapitre 8 : Sécurité et Administration.
Outre ces chapitres, d'autres types d'APM asynchrones ont été conçus et proposés. Bien sûr
des exercices doivent être associés aux différents éléments de connaissances pour que les
apprenants mettent en pratique ce qu'ils ont appris durant les Télé-Cours et à la lecture des
chapitres. Ces exercices peuvent être médiatisés de différentes façons : QCM et mots-croisés
pour tout ce qui est définition et terminologie, Questions-Réponses classiques pour tout ce qui
se base sur des calculs, puzzle et jeu de cartes pour tout ce qui est process et méthodes :
Exercice 1 : Type de modulation, codage et valence ;
Exercice 2 : Temps de transmission et pile ISO ;
Exercice 3 : ATM vs ISO ;
Exercice 4 : Choix de supports de transmission ;
Exercice 5 : Illustration de la notion de tranche canal et CSMA/CD ;
Exercice 6 : Scénario de passage de jeton et maximum d'accès au médium ;
Exercice 7 : Mise en place d'un réseau Ethernet ;
Exercice 8 : Commutation ATM ;
Exercice 9 : Tables de routage RIP et OSPF ;
QCM 1 : Ethernet et Vlan ;
QCM 2 : Le Routage ;
176
Chapitre V Usage & Expérimentation
QCM 3 : Les adresses IP ;
Mots-croisés 1 : Fonctionnement et terminologie ISO ;
Mots-croisés 2 : Matériels réseaux.
Pour illustrer le fonctionnement des réseaux, des simulateurs ont été proposés aux élèves sous
forme d'APM afin qu'ils testent différents modes de fonctionnement et visualisent directement
les conséquences de la modification de certains paramètres de fonctionnement des Réseaux :
Simulateur 1 : Atténuation des signaux ;
Simulateur 2 : Traversée des couches ISO ;
Simulateur 3 : Simulateur de bus Ethernet ;
Simulateur 4 : Simulateur Token-Ring ;
Simulateur 5 : Matériel SMTP.
Rappelons qu'un forum est associé à chaque formation pour permettre aux apprenants et aux
enseignants de dialoguer entre eux simplement et quand ils le désirent.
2.1.3 Création du parcours pédagogique
Durant la phase qui suit, l'enseignant fixe les pré-requis sur chacune des APM qu'il a conçue
et doit vérifier qu'il existe bien un chemin pédagogique permettant aux apprenant d'acquérir
les pré-requis nécessaires aux consultations. Il s'agit, donc, de mettre en place un ou plusieurs
parcours (chemins) pédagogiques plus ou moins souples guidant les apprenants durant leur
formation.
De façon simultanée à la mise en place des pré-requis, l'enseignant doit attribuer un nombre
de jetons traduisant les acquisitions de compétences possibles sur les divers éléments de
connaissances dont traitent chaque APM (que l'apprenant va consulter durant sont parcours).
C'est cette évolution du taux d'assimilation sur les éléments de connaissances qui va lui ouvrir
de nouvelles portes vers de nouvelles APM et, donc, de nouvelles compétences.
Pour réaliser ce travail, nous avons conseillé à l'enseignant de construire une carte des
activités pédagogiques qui mette également en évidence les pré-requis nécessaires pour
accéder à chaque APM. Il peut, ensuite, utiliser cette carte pour définir la manière dont il
désire faire évoluer les taux d'assimilation sur les différents concepts qu'il désire inculquer
aux apprenants. La figure 5.1 montre la carte obtenue pour la formation sur les réseaux.
177
Chapitre V Usage & Expérimentation
X Pré-requis de X jetons sur EC courant[X/Y] Pré-requis de X jetons sur EC YX L’APM permet d’acquérir X jetons sur EC courant
L’APM permet d’acquérir X jetons supplémentaires sur EC courant+X
Administration et sécurité
X25, RNIS, IP
Routage
Ethernet, Switch, VLAN
Protocoles CSMA,Jeton
Modèle OSI
Information et codage
SimulateursQCM & AutresExercicesChapitresAPM SynchronesAPM
EC
Topologie, Architecture, Matériels
Chapitre 1
TransmissionTéléCours 1
Transmission
TéléCours 2
Modèle OSI
TéléCours 3
Architecture
TéléCours 4
Niveau 2
TéléCours 5
Ethernet
TéléCours 6
Niveau 3
TéléCours 7
X25, RNIS, IP
TéléCours 8
Administration
Chapitre 3
OSI Niveau 1
Chapitre 2
Modèle OSI
Chapitre 4
Protocoles MAC
Chapitre 5
Ethernet
Chapitre 6
Interconnexion
Chapitre 7
X25, IP, RNIS
Chapitre 8
Administration Sécurité
Exercice 1
Valence et modulation
Exercice 4
Choix de médium
Exercice 2
Modèle OSI et temps de
transmission
Exercice 5
Paramètres CSMA
Exercice 7
Choix d’une config Ethernet
Exercice 8
ATM et circuit virtuel
Mots-croisés 2
Matériel de niveau 1
Mots-croisés 1
Modèle OSI
QCM 1
Ethernet commuté et VLAN
QCM 2
Routage
QCM 3
Adresse IP et sous adressage
Simulateur 2
Atténuation
Simulateur 1
SDU / PDU
Simulateur 3
Bus CSMA
Simulateur 5
SNMP
Exercice 3
Modèle OSI vs Modèle ATM
Exercice 6
Scénario JetonSimulateur 4
Token Ring
Exercice 9
Table RIP et OSPF
50 50
50 50
50 50
5050
5050
50 50
50 50
5050 50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
[Routage/50]
+25
+25
+25
+50
+20+30
+25
+25
+25
+25
+25
+25
+25
+25
50
[Routage/50]
[ISO/50]
[ISO/50]
[ISO/50][ISO/50]
[ISO/50]
[ISO/50]
[Codage/50] [Codage/50]
X Pré-requis de X jetons sur EC courant[X/Y] Pré-requis de X jetons sur EC YX L’APM permet d’acquérir X jetons sur EC courant
L’APM permet d’acquérir X jetons supplémentaires sur EC courant+X
Administration et sécurité
X25, RNIS, IP
Routage
Ethernet, Switch, VLAN
Protocoles CSMA,Jeton
Modèle OSI
Information et codage
SimulateursQCM & AutresExercicesChapitresAPM SynchronesAPM
EC
Topologie, Architecture, Matériels
Chapitre 1
TransmissionTéléCours 1
Transmission
TéléCours 2
Modèle OSI
TéléCours 3
Architecture
TéléCours 4
Niveau 2
TéléCours 5
Ethernet
TéléCours 6
Niveau 3
TéléCours 7
X25, RNIS, IP
TéléCours 8
Administration
Chapitre 3
OSI Niveau 1
Chapitre 2
Modèle OSI
Chapitre 4
Protocoles MAC
Chapitre 5
Ethernet
Chapitre 6
Interconnexion
Chapitre 7
X25, IP, RNIS
Chapitre 8
Administration Sécurité
Exercice 1
Valence et modulation
Exercice 4
Choix de médium
Exercice 2
Modèle OSI et temps de
transmission
Exercice 5
Paramètres CSMA
Exercice 7
Choix d’une config Ethernet
Exercice 8
ATM et circuit virtuel
Mots-croisés 2
Matériel de niveau 1
Mots-croisés 1
Modèle OSI
QCM 1
Ethernet commuté et VLAN
QCM 2
Routage
QCM 3
Adresse IP et sous adressage
Simulateur 2
Atténuation
Simulateur 1
SDU / PDU
Simulateur 3
Bus CSMA
Simulateur 5
SNMP
Exercice 3
Modèle OSI vs Modèle ATM
Exercice 6
Scénario JetonSimulateur 4
Token Ring
Exercice 9
Table RIP et OSPF
50 50
50 50
50 50
5050
5050
50 50
50 50
5050 50
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[Routage/50]
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+25
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[Routage/50]
[ISO/50]
[ISO/50]
[ISO/50][ISO/50]
[ISO/50]
[ISO/50]
[Codage/50] [Codage/50]
Figure 5.1. Carte des prérequis et des Eléments de Connaissance
178
Chapitre V Usage & Expérimentation
2.1.4 Création des APM et mise à disposition sur OWASIS
La dernière phase du processus de conception des contenus réside dans la création des APM à
proprement parler. Pour cela, les enseignants peuvent / doivent utiliser les outils auteurs mis à
leur disposition, piocher dans les briques élémentaires existantes ou en créer de nouvelles. Ils
peuvent se faire aider d’un scénariste afin de respecter les règles principales de mise en œuvre
de contenus multimédias.
Leurs productions seront traduites sous forme de fichiers XML respectant les formats décrits
dans les chapitres précédents (§2.5). De plus, comme nous l’avons vu, la structuration
proposée offre la possibilité aux enseignants de spécifier différentes règles de présentation, en
fonction du profil cognitif de l’usager, telles qu'il les a définies dans la carte vue de la figure
5.1.
2.2 Résultat et exemples de consultation
Le travail décrit ci-dessus a abouti à la production d’une formation élémentaire sur les
réseaux, constituée d’un ensemble d’APM de différents types.
Cette formation a, ensuite, été déposée sur OWASIS afin qu’elle soit consultable par
différents groupes d’apprenants. Les interfaces pouvant être exploitées durant cet
apprentissage correspondent à celles décrites dans le chapitre 4 et sont reprises ici (figure 5.2
et 5.3).
Les figures 5.2 à 5.6 montrent différents exemples d’APM consultables pour assimiler
l’ensemble des concepts / éléments de connaissance indiqués au §2.1.1.
Figure 5.2. Page d'accueil de la formation aux Réseaux
179
Chapitre V Usage & Expérimentation
Figure 5.3. Visualisation du taux d'assimilation des EC définis (pour un apprenant)
Figure 5.4. Exemples d'APM de type Chapitre
180
Chapitre V Usage & Expérimentation
Figure 5.5. Exemples d'APM de type Simulateur
Figure 5.6. Exemples de QCM (architecture des ordinateurs et logistique : voyageur de
commerce)
3 Quelques expérimentations
3.1 Intranet Pédagogique
L’environnement OWASIS n’a pas pu être testé en "grandeur nature" c’est à dire dans le
cadre d’une réelle formation à distance. Par contre, il est utilisé depuis plusieurs années en
181
Chapitre V Usage & Expérimentation
tant qu’intranet pédagogique dans plusieurs établissements dont le département Génie
Industriel de l’INSA de Lyon. L'esprit avec lequel doit fonctionner ce type d'Intranet repose à
la fois sur des besoins identifiés et quelques évidences. Rappelons les :
l'outil doit simplifier, ou tout au moins favoriser, l'apprentissage : par une navigation
structurée (pré-requis) dans des hyperdocuments conviviaux, l'apprenant se
confectionne et s'approprie sa propre information/connaissance à son rythme et de
manière guidée. Il peut, ensuite, naviguer librement dans les APM
(révision/approfondissement des concepts) ;
les APM doivent être interactives : les apprenants doivent avoir des libertés d'actions.
Plus impliqués, ils deviennent plus réceptifs. En outre, chaque usager doit pouvoir
exprimer ses préférences personnelles sur la présentation des concepts. Il doit même
pouvoir produire des documents sous contrôle pédagogique du formateur : cette
collaboration formateurs - apprenants a été instaurée par la création des forums ;
il est important de fournir des outils d'accompagnement (qui favorisent l'utilisation du
site) : affectation à l'apprenant d'un compagnon (ce peut être le formateur) qui coopère
avec lui lors de la résolution de problèmes ou d'exercices difficiles ;
l'apprenant doit pouvoir contrôler ses connaissances : il dispose de moyens d'auto-
évaluation de ses acquis (APM spécifiques).
Un sondage a été réalisé auprès des élèves et des enseignants utilisateurs de cet Intranet pour
essayer de dégager des types d’usages de cet outil, ainsi que pour détecter ses lacunes et
points forts.
3.1.1 Comportement observé des apprenants
Il ressort de ce sondage que le concept d’Intranet semble bien apprécié puisque le pourcentage
d’utilisation régulière de plus de 5 connexions (en 2 mois) est de 60%. Cependant, les élèves
s’y connectent pour trouver des informations bien précises et non pour naviguer
aléatoirement, ce qui est caractérisé par un temps de connexion relativement faible lors de leur
navigation. Les fonctionnalités d’OWASIS sont, dans l’ensemble, connues et l’information
est jugée facile d’accès. L’enquête a par contre mis en évidence l’ignorance totale des élèves
quant à l’existence même de forum. Les suggestions d’un forum spécifique dédié à chaque
cours et l’option Nickname ne semblent pas attractives.
182
Chapitre V Usage & Expérimentation
Au niveau des APM de type chapitre, le format le plus prisé reste Word. Cet engouement est
probablement dû à sa facilité à être recopié sur un compte personnel. Cependant ce format
n’apparaît pas approprié à la réalisation d’interfaces interactives, pourtant demandées par les
élèves. A l’inverse, le format Acrobat est fortement déprécié par les élèves. Au niveau des
exercices, la majorité des élèves se disent prêts à faire au minimum 2 exercices par matière.
Ils plébiscitent également une solution commentée à la fin de chaque exercice et des aides
supplémentaires. L’interface n’apparaît pas comme un élément rebutant à la connexion à
l’Intranet, puisque plus de la moitié des élèves la trouve "plutôt attractive". Le sondage
montre aussi que beaucoup souhaiteraient que l’Intranet soit, non seulement un outil
pédagogique mais fasse également partie intégrante de la vie des élèves, en proposant une
source d’informations parascolaires.
Le comportement des apprenants est assez contradictoire. D'une part :
ils ont participé à la création d’OWASIS (2x3000 heures) dans le cadre de projets
collectifs avec enthousiasme et conviction. En ce sens, ils possèdent la culture de leur
époque : les nouvelles technologies font partie de leur environnement naturel ;
ils se sont lourdement investis auprès des enseignants - auteurs afin de les aider à
formaliser leurs APM et à franchir le cap "culturel" de ce nouveau mode de
communication ;
ils ont utilisé l'Intranet pour y déposer des mémoires d'étude (résultats de projets)
illustrant des matières techniques.
Mais d'autre part :
ils n'ont pas pris l'habitude de se connecter régulièrement, se privant d'informations
nouvelles. Cet aspect a été pris en compte en alertant systématiquement chaque élève
des nouveautés (non encore consultées) de chacune des rubriques ;
ils ont tendance à imprimer systématiquement le contenu du site qu'ils ramènent à un
complément ou un substitut de polycopié. Il s'agit là d'un défaut d'usage inhérent à la
pauvreté des APM déposés dans un premier temps. Cet effet s'estompera dès lors que
l'interactivité deviendra indispensable pour que le document prenne un sens (forts
degrés de liberté dans l'action et la navigation) ;
les connexions ne sont pas véritablement distantes : les accès interviennent depuis les
salles de TP "standard". En particulier, les connexions réalisées par les élèves en année
183
Chapitre V Usage & Expérimentation
universitaire à l'étranger ne sont pas encore suffisamment systématiques.
3.1.2 Comportement observé des enseignants - auteurs
Cet Intranet apporte une aide nouvelle aux enseignants pour développer des environnements
multimédias adaptés au mode de perception et de réaction de chaque apprenant ce qui leur
était jusqu'alors très difficile à effectuer. La constatation immédiate de cette expérience est
que, malgré la qualité des interfaces et la diversité des fonctionnalités offertes, ce type d'outil
reste peu utilisé par plus de la moitié des enseignants même si, au départ, ils étaient ouverts à
l'utilisation de ces nouvelles technologies éducatives.
Hormis pour quelques pionniers enthousiastes, cette inertie a plusieurs origines identifiées :
le travail supplémentaire demandé leur paraît trop important. Ne percevant pas la
valorisation qu'ils peuvent en retirer, ils n'ont jamais le temps !
malgré un effort considérable pour faciliter au maximum les opérations de "greffe" de
leurs objets pédagogiques, ils se font un monde sur l'aspect technique de l'Intranet, sur
dimensionnant la difficulté de l'utiliser ;
ils craignent de ne plus maîtriser la diffusion du contenu de leur matière, malgré la
sécurité assurée par le contrôle strict des droits d'accès ;
ils redoutent une "mise en lumière" dérangeante qui n'autorise guère de lacune ou de
formalisation erronée (un enseignement oral ou même un polycopié leur paraissent
plus "confidentiel" et pouvant souffrir d'imperfections).
Au delà d'un effet d'entraînement perceptible (par peur de se retrouver à terme marginalisés),
le développement (en cours) de nouveaux outils, l'ouverture à de nouveaux formats et
nouvelles classes d'objets pédagogiques gommeront à terme beaucoup de ces réticences.
Comme prévu, dans la majorité des cas, les enseignants, qui en trouvent le temps, déposent
sur le site des documents qu'ils ont déjà réalisés sans y apporter de grandes modifications
(minimum d'investissement temps). Ce n'est qu'une fois cette étape franchie qu'ils prennent
conscience que, grâce à cet outil, l'élève peut accéder seul, directement et simplement à
l'information, une information transversale et interactive. Ils entrevoient, alors, mieux l'intérêt
de l'environnement (modèles d'activités pédagogiques mis à disposition pour diminuer leur
charge de travail) et la nécessité de guider les élèves.
184
Chapitre V Usage & Expérimentation
3.2 Expérimentations de Télé-Cours
De la même manière, nous avons demandé à des enseignants de tester les services logiciels
développés pour être insérés dans les APM de type Télé-Cours.
Nous leur avons demandé de se mettre dans les conditions d’utilisation réelle et de faire un
cours en temps réel que l’on puisse enregistrer et diffuser en temps différé par la suite. Nous
leur avons demandé de configurer complètement l’activité pédagogique (planification,
insertion des ressources associées, lancement des encodeurs, …). Les expériences réalisées
visaient une triple évaluation :
Tout d'abord, l'évaluation de l'architecture choisie en terme d'ergonomie du poste
apprenant : il faut notamment apprécier l'utilisabilité du poste liée au grand nombre de
périphériques à manipuler (fenêtre vidéo, caméra, souris, claviers, enceintes, …) ;
Ensuite, l'évaluation de la qualité de services (en terme de débit du réseau) nécessaire
pour qu'une telle application de télé-enseignement se déroule de manière acceptable
(temps d’attente ne dépassant pas quelques secondes, bonne qualité audio…).
Enfin, l'évaluation des impacts perceptibles de la "distribution" :
• sur la manière de procéder de l’enseignant : différence entre animation locale et
animation à distance, difficultés rencontrées, … le but étant, à terme, de concevoir
et réaliser une interface type et d'en déduire un modèle générique d'interface
animateur ;
• sur la nature, la fréquence et le contenu des interactions entre groupes d'apprenants
d’une part et apprenants et enseignant d’autre part ;
• sur la qualité de l’apprentissage, en terme d’appropriation et de maîtrise des
concepts objets de la formation.
Les mesures et les tests mis en place pendant et après les séances pour apprécier ces
caractéristiques sont :
l’analyse des enregistrements des interactions entre les apprenants et OWASIS pour
mesurer l’aspect isolement et connaître les modes d'utilisation des logiciels ;
la capture des débits qui ont été nécessaires durant les différentes phases de la
formation pour rendre compte de l’aspect distance (temps et qualité de la
transmission);
185
Chapitre V Usage & Expérimentation
la réalisation de questionnaires pour obtenir des retours sur la satisfaction des
utilisateurs à travailler dans un tel environnement ;
Les premières expériences réalisées ont prouvé la faisabilité et l'utilisabilité de la plate-forme
de Télé-Cours proposé. Son architecture permet notamment d'assurer :
une connexion informatisée synchrone entre plusieurs sites distants ;
une connexion synchrone son / image pour l'animation à distance via le réseau
Internet;
La principale difficulté d’utilisation est due à la complexité du mode opératoire préalable à la
réalisation d’un cours. Le nombre trop élevé de manipulations la rend inconfortable.
L’interface d’OWASIS est intuitive et simple d’utilisation. Par contre, la volonté de
paramétrage de la plate-forme implique beaucoup de clics et, donc, une certaine lourdeur.
Cette opération difficile de mise en place des ressources pourrait à terme être réalisée par un
administrateur, dont le travail serait de s’occuper de la plate-forme.
L’absence de présence d’apprenant est assez stressante puisque l’enseignant se rend moins
compte des points difficiles qui pourraient être moins bien assimilés par les élèves. Les
transparents doivent être différents. Ils ne doivent pas être statiques, mais au contraire
apporter du dynamisme et de l’interactivité. Cela permet de compenser l’absence des élèves
qui par leurs réactions, leurs attentions permettent au professeur d’adapter son discours
lorsqu’il sent que l’audience commence à ne plus trop suivre. Le changement d’intonation de
sa voix qu’il peut donner en présence d’élèves n’est pas possible lorsqu’il est filmé. Il a ,
donc, senti le besoin de modifier sa façon de parler, d’appuyer plus souvent sur des mots clés
de son cours. Cela demande, donc, plus de préparation.
- Concentration
Les efforts de perception ont aussi été plus forts que traditionnellement En effet,
l’environnement informatique entraîne plus vite de la fatigue visuelle. Les spectateurs ont
observé que la concentration a très rapidement diminué chez tous les binômes après environ
45 minutes. Il faudra, donc, que les cours aient cette durée.
Les élèves n’ont pas été gênés par le fait qu’ils assistent à un cours filmé et transmis. Seule
l’utilisation hésitante des outils par l’enseignant peut perturber les élèves. En effet, ils
semblent avoir ressenti le stress de l’enseignant.
- Interactions avec l’enseignant
186
Chapitre V Usage & Expérimentation
Il a été reproché à l’enseignant de ne pas voir, tout de suite, les questions qu’on lui posait, ce
qui entraînait un décalage important entre le cours qui avançait et la question. L’enseignant a,
peut-être, volontairement fait attendre une question pour finir le transparent ou l’idée qui était
développée. Néanmoins, il est assez long de poser une question, entre le temps où l’idée vient
en tête, le fait de penser aux logiciels, changer de fenêtres…
Lorsque l’enseignant n’arrête pas tout de suite son cours pour répondre aux questions cela
entraîne un décalage entre le cours et la question. L’enseignant devrait aménager des temps de
pause pour laisser aux élèves le temps de poser les questions ou parler plus lentement et
répondre aux questions dès qu’elles arrivent.
- Interaction avec les autres élèves
L’absence de camarades de classe proches ne perturbe pas les élèves, au contraire, ils
semblent apprécier le calme et la possibilité de se concentrer uniquement sur le cours.
En ce qui concerne le besoin de communication avec les autres élèves, les résultats ne
permettent pas une interprétation précise.
- Motivation de l’élève
Ils sont, en majorité, motivés pour travailler dans un environnement du type de celui que nous
avons présenté. L’attrait des nouvelles technologies était pour certains le seul moteur de leur
motivation et ils pensent que le produit deviendrait vite lassant, le contact humain est gâché et
l’ambiance de classe perdue.
- L’enseignant
L’enseignant voudrait avoir en retour la vidéo de l’ensemble des élèves. Ce qu’il a en effet
trouvé le plus gênant, c’est de ne pas pouvoir juger de l’ambiance dans la salle, sentir le ton
des élèves. L’enseignant a paru très concentré pendant toute la durée du cours : il devait gérer
à la fois un rôle de technicien pour la communication mais aussi un rôle d’expert.
En comparant avec le même cours fait en contact réel, nous avons remarqué que l’enseignant
avait fait beaucoup plus d’explications et de digressions que lors du test à distance. Son esprit
était plus libre. En plus, il voyait tout de suite si les élèves avaient compris ou pas.
L’enseignant a été stressé pour plusieurs raisons. Malgré la présence d’un technicien, il n’était
pas certain de savoir maîtriser tous les outils à employer (TeamBoard, outil d’annotation). Il
ne faut également pas sous-estimer le stress causé par le fait d'être filmé pendant un cours.
187
Chapitre V Usage & Expérimentation
L’assistant technique paraît indispensable pour un enseignant qui n’est pas habitué aux outils
informatiques. Il y a beaucoup de logiciels et d’interactions à gérer pour une personne seule,
et qui de plus, manque d’habitude. Un enseignant déjà habitué à travailler sous outils
informatiques s’adaptera plus vite et pourra se passer assez vite de la présence d’un technicien
(une fois la solution finalisée).
Lors des exercices, il semble qu’à distance, l’enseignant ait tendance à montrer ce qu’il faut
faire alors qu’habituellement, il a plutôt tendance à expliquer comment il faut faire. Quelle est
la méthode la plus enrichissante pour l’élève : montrer ou expliquer ? Est-ce que notre produit
n’est utilisable que pour montrer ? Les explications passent-elles moins bien ?
4 Bilan
Les expérimentations de mise en place de formation respectant notre modélisation ont montré
son utilisabilité. Cette mise en place nécessite un investissement lourd et implique une
démarche méthodique de la part des enseignants qui a pour conséquence la production de
formations réfléchies et de qualités c'est d'ailleurs le cas dans la plupart des cas de
médiatisation de contenus pédagogiques [Flecher et al., 1997].
Les enseignants ne semblent, à priori, pas désireux de spécifier plusieurs styles de
présentations en fonction des profils cognitifs identifiés des apprenants. Ils considèrent cet
objectif trop ambitieux et en dehors de leurs compétences. La plupart propose que chaque
apprenant spécifie lui-même ce type d’information. Nous n’avons pas mené suffisamment de
campagne d’expérimentations pour pouvoir juger de l’adaptativité des APM sur les
apprenants et leur manière d’assimiler l’information en fonction du mode de présentation
choisi. Par contre, ce qui est sûr, c’est que ces derniers ont beaucoup apprécié la possibilité
qu’il leur était offerte d’obtenir plusieurs vues d’une même activité en fonction des
préférences qu’ils définissent dans leur profil (filtrage des BE). Proposer un modèle
permettant de concevoir des APM uniquement adaptables plutôt que adaptatives pourrait,
donc, être suffisant dans un premier temps (micro navigation adaptable).
Pour ce qui est de la macro navigation, il est à noter qu’elle ne tient compte, pour l’instant,
que du contenu de la partie "ce qu’il sait" du modèle de l’apprenant et pas du profil cognitif.
Peut être serait il plus utile et plus simple d’utiliser le profil cognitif pour adapter la macro
navigation plutôt que la micro-navigation ?
188
Chapitre V Usage & Expérimentation
Le système résultant proposerait, donc, une micro navigation (présentation) adaptable et une
macro navigation adaptative exploitant l’ensemble des différentes parties du modèle
apprenant (connaissances acquises + profil cognitif).
Les principales difficultés recensées lors des expériences de Télé-Cours concernent :
Pour les apprenants :
• la difficulté de concentration ;
• la difficulté de communication spontanée avec l’enseignant ;
• la prise en compte et l’appropriation des moyens de communication mis à
disposition.
Pour l’enseignant :
• le captage de l’ambiance (manque de retour) ;
• la gestion du stress ;
• l’acceptation des nouveaux dispositifs ;
• la réalisation d’une animation locale et distante simultanément.
5 Conclusion
Nous avons présenté dans ce chapitre quelques exemples d'expérimentation que nous avons
menés, notamment dans l'intention de vérifier que l'environnement basé sur le modèle
AHXEL peut être utilisé avec un public variés, dans différents contextes et dans divers
domaines éducatifs.
En expérimentant le modèle AHXEL, notre but n'était pas d'effectuer une évaluation des
impacts au niveau des acquis des apprenants. De même, nous ne voulions en aucun cas établir
des statistiques sur les effets d'utilisation de l'environnement. Notre objectif n'était, donc, pas
de faire des évaluations sommative en cherchant à déterminer si le produit fini est efficace.
Les évaluations sommatives requièrent un travail en équipe pluridisciplinaire et s'effectuent
sur le long terme, ce que nous n'excluons pas de le faire par la suite.
Notre but était de réaliser une évaluation pour tester les usages, les interfaces et les outils de
notre environnement. Les expérimentations rentrent dans notre approche de développement
incrémental et interactif. Ainsi, l'usage de l'environnement nous a permis de faire évoluer et
189
Chapitre V Usage & Expérimentation
affiner les spécifications de notre modèle AHXEL. Ces expérimentations doivent aussi être
l'occasion de faire surgir de nouvelles idées et perspectives de recherche.
190
191
Conclusion générale
191
192
Conclusion générale
Conclusion générale
L’apport des Technologies de l’Information et de la Communication se situe principalement
dans le fait qu'elles permettent une meilleure diffusion et intégration du savoir :
L'affranchissement des barrières géographiques et temporelles a permis à l’apprenant
d’accéder au savoir à tout moment et où qu’il soit, à un savoir instantanément
disponible et actualisé. Cet accès est de plus en plus banalisé grâce à l’utilisation
d’outils simples et totalement indépendants ;
L’hypertexte et l’hypermédia permettent à l’apprenant de naviguer selon son
tempérament et son besoin de savoir, sans emprunter un chemin tracé pour lui par
autrui. Cette lecture non séquentielle du document le laisse libre de créer ses propres
parcours d’accès à la connaissance (sous contrôle ou non d'un formateur), parcours
agrémentés aussi bien par du texte que par des images, de la vidéo, du son,…
L’adaptativité associée à l’hypermédia (l’hypermédia adaptatif) offre en principe à
l’apprenant la juste connaissance dont il a besoin et la plus adaptée à son profil.
Mais ces technologies peuvent avoir des effets pervers (tels que la désorientation dans les
hypermédias). Afin d'y remédier, nous avons défini un système de construction d'activités
pédagogiques médiatisées (APM) basé sur la notion de briques élémentaires (BE) qui
représentent des objets multimédia comme par exemple les images, les textes, les vidéos et
autres supports d’informations stockés sous forme de fichiers. Cette étude a débouché sur la
mise en place d’une méthode d’adaptativité du contenu, le développement et la réalisation
d’un prototype de système, appelé OWASIS.
Nous avons étudié et catégorisé les connaissances qui, bien qu’étant du ressort des auteurs de
documents pédagogiques (dans notre cas, les enseignants) jouent un rôle important dans la
personnalisation des activités pédagogiques multimédia, par la prise en compte des
préférences générales de l’apprenant, de ses objectifs pédagogiques et de ses connaissances.
La formalisation de ces connaissances, nous a amené à définir un modèle conceptuel
décomposable en trois DTD : DTD des APM, DTD des BE et DTD du profil apprenant. Ces
DTD ont d’autant plus d'intérêt que notre approche concerne la définition de la conception du
document pédagogique dans ses structures propres.
193
Conclusion générale
L’environnement que nous proposons se devant d'offrir les fonctionnalités de gestion des
documents électroniques supportant divers types d'activités pédagogiques, son architecture est
composée de différents modules correspondant aux outils utiles aux usagers impliqués dans
un processus d’apprentissage. Les auteurs (enseignants) et les apprenants utilisent les mêmes
structures de données, mais de façon différente puisque les premiers créent des ressources et
les deuxièmes les consultent par l’intermédiaire du système.
Pour trouver une solution à l'interfaçage à mettre en place entre contenant (plateforme
d'apprentissage) et contenus (ensemble des activités pédagogiques multimédias) et pour
répondre au questionnement suivant :
comment structurer la navigation des apprenants dans les différentes activités
pédagogiques sans altérer la liberté d'accès à l'information ?
comment avoir des informations sur les connaissances (leur type, leur niveau, …)
abordées dans les différentes activités et permettre leur mise à jour ?
comment faciliter le partage, la capitalisation et la réutilisation de ressources
pédagogiques au sein de différentes activités (proposées par différents formateurs) ou
entre les systèmes de télé-formation ?
comment faire en sorte que le contenu soit adapté automatiquement au profil de
l’utilisateur ?
Nous avons proposé un découpage du système d’information en trois niveaux :
le niveau Support, proche du matériel, concerne les données et les services logiciels
élémentaires. On le retrouve sous des formes légèrement différentes dans quasiment
tout type d’application Web ;
le niveau Structure gère l’assemblage des données et services élémentaires (du niveau
1). Il s’agit de structurer les ressources pédagogiques et outils logiciels, de les
paramétrer de manière à rendre possible (au niveau du contenant) la génération
automatique d’activités pédagogiques respectant des règles et/ou des objectifs
pédagogiques précis ;
le niveau Sémantique favorise la transparence en rapprochant l’espace des
connaissances à apprendre de l’espace cognitif de l’usager. Il fournit une image claire
de leur organisation afin de réduire la désorientation de l'usager et la difficulté que
celui-ci éprouve à explorer de façon cohérente cet espace complexe. Il utilise pour cela
194
Conclusion générale
différents modèles (de l’apprenant, de la tâche d’apprentissage, …) pouvant être
construits dynamiquement à partir de données captées directement par le système ou
fournies avec les contenus.
Le modèle et sa mise en œuvre offrent aux apprenants la possibilité d'être actifs au cours de la
phase d’apprentissage grâce aux paramètres (méta données) associés aux activités
pédagogiques multimédias proposées. Ainsi, cela permet d'avoir un système non seulement
adaptable mais aussi adaptatif.
Les expérimentations réalisées ont fourni des résultats à analyser avec précaution car elles
n'ont pas été réalisées en condition complètement réelle". Elles ont néanmoins prouvé que
notre modèle théorique est applicable dans la pratique et que son usage ne peut être que
bénéfique en regard des usages actuels des hypermédias pour le E-learning. En effet :
il implique une réflexion pédagogique sur les contenus, leur structuration, leur
présentation et leur interactivité ;
il simplifie la navigation et la recherche d'information des apprenants ;
il augmente l'interactivité durant les activités pédagogiques médiatisées.
Nous avons vu qu'il était possible grâce à ce modèle de rendre adaptable ou adaptative aussi
bien la macro-navigation (parcours pédagogique au sein des diverses activités proposées) que
la micro-navigation (mode de présentation / lecture du contenu à l'intérieur d'une activité). Les
expérimentations réalisées semblent montrer qu'il est préférable d'utiliser la modélisation des
apprenants que nous proposons (structurée en trois facettes : ce qu'il sait, ce qu'il est, ce qu'il
aime) pour rendre adaptative la macro-navigation uniquement. Les auteurs ne se sentent pas
encore capable de spécifier différents modes de présentation pour différents profils. Il parait
alors préférable de proposer dans un premier temps une micro-navigation adaptable par les
apprenants eux même qui peuvent donc grâce à notre modèle obtenir diverses présentations
d'une même activité en fonction des préférences qu'il spécifient directement dans leur profil.
Au terme de ce travail, nous constatons que les objectifs que nous nous étions fixés étaient
réalistes dans la mesure où nous avons pu concevoir et mettre en œuvre un système pour
hyperdocuments pédagogiques adaptatifs. Il serait illusoire de croire que les hypermédias
adaptatifs sont la solution à tous les problèmes de formation. Mais il serait dommage d'ignorer
ses bénéfices potentiels.
195
Conclusion générale
Perspective
Notre approche de conception itérative et incrémentale fait que notre travail ne s'arrête pas là
et que des perspectives d'évolution de l'environnement AHXEL, à moyen et court termes,
s'offrent à nous. A moyen terme, nous envisageons de poursuivre le développement des outils
auteur afin de le perfectionner et faciliter leur utilisation par des enseignants non
informaticiens.
Nous pensons également ajouter certains outils à l'environnement apprenant. Ainsi, il serait
utile de fournir aux apprenants des outils leur proposant une vue sur leurs propres activités.
Un autre aspect concerne l'amélioration de la modélisation des apprenants. Nous avons
montré la faisabilité de la détermination des trois parties du profil apprenant. L'amélioration
des calculs de leurs attributs est envisagée. Un travail avec des membres d'autres laboratoires
spécialistes en psychologie et en science cognitive va dans ce sens.
Une autre nécessité serait de réaliser des expérimentations à plus grande échelle et en vraie
situation de formation à distance en cherchant plus profondément les impacts de l'usage du
modèle AHXEL. Ainsi, des expérimentations menées parallèlement des groupes d'apprenants
n'utilisant pas AHXEL et d'autres l'utilisant, nous permettraient de bien voir l'apport du
modèle AHXEL sur l'apprentissage des apprenants.
Nous pensons également que l'intégration de notre modèle AHXEL dans un environnement
respectant des normes émergentes telles que SCORM ou IMS-LD est un point important si
l'on veut que l'usage de notre modèle se généralise. Des travaux sur cette problématique sont
actuellement en cours en France au sein de plusieurs groupes de travail de la Commission
National 36 de l'AFNOR, et auxquels nous participons. Nous espérons que nos travaux seront
pris en compte lors des décisions prises au sein de cette commission.
En guise de conclusion
Nous avons présenté un travail de plus de trois années. C'est une recherche complète dans le
sens où nous sommes partis d'une problématique, nous avons défini des spécifications, puis
conçu et réalisé un environnement opérationnel et expérimenté cet environnement. Ce travail
a été très motivant et enrichissant par les contacts humains aussi bien avec des chercheurs, des
enseignants et des élèves.
Nous souhaitons que ce travail puisse apporter sa modeste contribution aux problèmes de la
196
Conclusion générale
formation à distance et des IHM adaptatives et espérons avoir provoqué l'envie d'utiliser un
modèle similaire et ainsi d'améliorer encore ces performances.
197
198
Les annexes
199
200
Annexe A DTD du modèle AHXEL
- DTD des APM
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!ELEMENT APM (titre, type, liste-BE, langue, auteur, description, liste-ec,
liste_prerequis, liste_regles_evolution, liste_regles_structuration)>
<!ATTLIST APM
intitule CDATA #REQUIRED
>
<!ELEMENT titre (#PCDATA)>
<!ELEMENT type EMPTY>
<!ATTLIST type
nom (exercice |qcm|chapitre| ….#REQUIRED >
<!ELEMENT liste-BE (#PCDATA)>
<!ELEMENT liste_EC (#PCDATA)>
<!ELEMENT langue EMPTY>
<!ATTLIST langue
xml:lang (français | anglais) # IMPLIED
>
<!ELEMENT auteur (#PCDATA)>
<!ELEMENT description (#PCDATA)>
<!ELEMENT liste_ec (ec)>
<!ELEMENT liste_prerequis (ec, taux)>
<!ELEMENT ec EMPTY>
<!ATTLIST ec
nom CDATA #REQUIRED
>
<!ELEMENT taux (#PCDATA)>
<!ELEMENT liste_regles_evolution (ec, jeton)>
<!ELEMENT jeton (#PCDATA)>
<!ELEMENT liste_regles_structuration (ec, valeur)>
<!ELEMENT valeur (#PCDATA)>
201
- DTD des BEs
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!ELEMENT BE (id, url, auteur, description, liste_ec)>
<!ATTLIST BE
id CDATA #REQUIRED
type (titre|théorème | définition | lemme | analogie | métaphore | introduction | synthèse | explication | remarque|illustration…) 'titre'
media (texte | image | vidéo | son|applet|animation|…) ‘texte’
intitule CDATA #REQUIRED
>
<!ELEMENT url (#PCDATA)>
<!ELEMENT langue EMPTY>
<!ATTLIST langue
xml:lang (français | anglais) # IMPLIED
>
<!ELEMENT auteur (#PCDATA)>
<!ELEMENT description (#PCDATA)>
<!ELEMENT Liste_motcles (motcles)>
<!ELEMENT motcles EMPTY>
<!ATTLIST motcles
nom CDATA #REQUIRED
>
- DTD du profil apprenant
<!ELEMENT profil (ce_qu_il_est, ce_qu_il_aime, ce_qu_il_sait)> <!ATTLIST profil nom CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_est (auditif, visuel, kinesthesique)> <!ATTLIST ce_qu_il_est valeur1 CDATA #REQUIRED valeur2 CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT auditif EMPTY> <!ATTLIST auditif valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT visuel EMPTY> <!ATTLIST visuel valeur CDATA #REQUIRED
202
> <!ELEMENT kinesthesique EMPTY> <!ATTLIST kinesthesique valeur CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT ce_qu_il_aime (bef)> <!ATTLIST ce_qu_il_aime mode CDATA #REQUIRED > <!ELEMENT bef EMPTY> <!ATTLIST bef valeur > <!ELEMENT ce_qu_il_sait (ec+)> <!ELEMENT ec EMPTY> <!ATTLIST ec intitule CDATA #REQUIRED valeur CDATA #REQUIRED
>
203
Annexe B Exemple de code source illustrant une APM
- Document XML de l'APM <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE APM SYSTEM "apm.dtd"> <APM intitule="Ethernet 10 Mbits/s - CSMA/CD "> <type nom="chapitre"/> <url_BE> &principes; &csma-cd; &structure-ethernet; &structure-ethernet-ima; &adresses; &codage; &codage-ima; &cable; &cable-ima; &transceiver; &transceiver-ima; &gestion_collision; &vitesse_propag; &emission_sans_conflit; &reception_sans_conflit; &collision_resolution_conflit; &collision_resolution_conflit_ima; &collision_resolution_conflit_suite; &erreurs; &resume; &resume_vid; &resume_ima; </url_BE> </APM>
- La feuille de style XSL <?xml version="1.0"?> <xsl:stylesheet xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" version="1.0"> <xsl:param name="pa"/> <msxsl:script language="VBScript" implements-prefix="log"> Function Voir_info(chemin) Dim fso, fichier, info Set fso = CreateObject("Scripting.FileSystemObject") info =info + fichier.ReadLine +"<br/>" loop fichier.close()
204
voir_info=info End Function Function evolueprofil(att,val,xx) objXMLDoc.async = False objXMLDoc.load ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\profil.xml") set states =objXMLDoc.getElementsByTagName("ec") n_states = states.length i=0 trouve=true do set state=states.item(i) attr = state.getAttribute("intitule") if attr=att then attr2 = state.getAttribute("valeur") end if i=i+1 loop while (i < n_states) and (trouve) if trouve then set newnode=objXMLDoc.createElement("ec") objXMLDoc.documentElement.childNodes(2).appendChild(newnode) end if objXMLDoc.save ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\profil.xml") evolueprofil="" End function Function test_historique(att,xx) Set objXMLDoc = CreateObject("Microsoft.XMLDOM") objXMLDoc.async = False objXMLDoc.load ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\historique.xml") trouve=true do while ( i < n_states) and (trouve) set state=states.item(i) attr = state.getAttribute("intitule") if attr=att then trouve=false end if i=i+1 loop if trouve then
205
set newnode=objXMLDoc.createElement("BE") objXMLDoc.documentElement.appendChild(newnode) objXMLDoc.documentElement.lastChild.setAttribute "intitule",att objXMLDoc.save ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\historique.xml") end if test_historique=trouve End Function </msxsl:script> <xsl:template match="/"> <script type="text/javascript" language="javascript"> function ouvrir(lien,titre) { rerenceAuPop=window.open(lien,'', 'toolbar=no,location=0,directories=no,menubar=no, scrollbars=yes,status=no,resizable=1,width=450, height=400') } </script> <HTML> <body> <xsl:apply-templates select="APM"/> </body> </HTML> </xsl:template> <xsl:template match="APM"> <title>Activite pedagogique multimedia</title> <p align="center"> <b> <u> <font size="7"> <xsl:value-of select="@intitule"/> </font> </u> </b> </p> <xsl:apply-templates select="url_BE"/> <p align="center"> <a href="http://ttic-svnt.insa-lyon.fr/apm/profil/preferences.asp">changer de préférences </a> </p> <p align="center"> <a href="http://ttic-svnt.insa-lyon.fr/apm/experimentation/exp1.htm">Retour à la page d'accueille </a> </p> </xsl:template> <xsl:template match="url_BE"> <xsl:apply-templates select="BE"/>
206
</xsl:template> <xsl:template match="BE"> <!-- arborecent--> </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <blockquote> <p> <b> <u> <font size="3" color="#8000FF"> <i> <xsl:value-of select="@intitule"/> </i> </font> </u> </b> </p> </blockquote> </xsl:if> </xsl:if> <!-- arborecent--> <!-- intergral--> <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='integral'"> <xsl:if test="@type='titre' "> <p> <b> <u> <font size="5" color="#800000"> <i> <xsl:value-of select="@intitule"/> </i> </font> </u> </b> </p> </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <p> <b> <u> <font size="3" color="#8000FF"> <i> <xsl:value-of select="@intitule"/> </i> </font> </u> </b> </p> </xsl:if> <xsl:choose>
207
<xsl:otherwise> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> </a> <br/> </xsl:otherwise> </xsl:choose> </xsl:if> <!-- intergral--> <!-- mode textuel --> <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='textuel'"> <xsl:if test="@type='titre' "> <p> <b> <u> <font size="5" color="#800000"> <i> <xsl:value-of select="@intitule"/> </i> </font> </u> </b> </p> </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <p> <b> <u> <font size="3" color="#8000FF"> <i> <xsl:value-of select="@intitule"/> </i> </font> </u> </b> </p> </xsl:if> <xsl:variable name="test1"> <xsl:value-of select="@sous-type"/> </xsl:variable> <xsl:choose> <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and //profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> <p> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> </a> </p> </xsl:when>
208
<xsl:otherwise> <xsl:apply-templates select="url"/> </xsl:otherwise> </xsl:choose> </xsl:if> <!-- mode textuel --> <!-- mode non_interactif --> <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='non_interactif'"> <xsl:if test="@type='titre' "> <p> <b> <u> <font size="5" color="#800000"> <i> <xsl:value-of select="@intitule"/> </i> </font> </u> </b> </p> </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <p> <b> <u> <font size="3" color="#8000FF"> <i> <xsl:value-of select="@intitule"/> </i> </font> </u> </b> </p> </xsl:if> <xsl:variable name="test1"> <xsl:value-of select="@sous-type"/> </xsl:variable> <xsl:choose> <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and //profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> <p> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> </a> </p> </xsl:when> <xsl:otherwise> <xsl:apply-templates select="url"/> </xsl:otherwise>
209
</xsl:choose> </xsl:if> <!-- mode non_interactif --> <!-- mode personnalisé --> <xsl:if test="//profil/ce_qu_il_aime/@mode='personnalise'"> <xsl:if test="@type='titre' "> <p> <b> <u> <font size="5" color="#800000"> <i> <xsl:value-of select="@intitule"/> </i> </font> </u> </b> </p> </xsl:if> <xsl:if test="@type='sous-titre' "> <p> <b> <u> <font size="3" color="#8000FF"> <i> <xsl:value-of select="@intitule"/> </i> </font> </u> </b> </p> </xsl:if> <xsl:variable name="test1"> <xsl:value-of select="@type"/> </xsl:variable> <xsl:choose> <xsl:when test="//profil/ce_qu_il_est/auditif/@valeur >='1' and //profil/ce_qu_il_sait/ec[@intitule='ethernet' and @valeur >'1'] and //profil/ce_qu_il_aime/bef[@valeur = $test1]"> <p> <a href="javascript:void(0)" onclick="ouvrir('{.}','{@intitule}')"> <xsl:value-of select="@intitule"/> </a> </p> </xsl:when> <xsl:otherwise> <xsl:apply-templates select="url"/> </xsl:otherwise> </xsl:choose> </xsl:if> <!-- mode personnalisé -->
210
</xsl:template> <xsl:template match="url"> <xsl:choose> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'image' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$pa)"/> </xsl:variable> <p align="center"> <img> <xsl:attribute name="SRC"><xsl:value-of select="."/></xsl:attribute> </img> </p> </xsl:when> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'video' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$pa)"/> </xsl:variable> <!--Ajout des règles d'évolutions si la BE n'a pas été visité--> <xsl:if test="$test='true'"> <xsl:value-of select="log:evolueprofil('xlink',10,$pa)"/> </xsl:if> <!-- --> <p align="center"> <OBJECT classid="CLSID:22D6f312-B0F6-11D0-94AB-0080C74C7E95" height="200" width="240 VIEWASTEXT"> <PARAM NAME="autostart" value="false"/> <PARAM NAME="SRC"> <xsl:attribute name="VALUE"><xsl:value-of select="."/></xsl:attribute> </PARAM> <embed width="200" height="240" nologo="true" type="application/x-oleobject"/> </OBJECT> </p> </xsl:when> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'texte' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$pa)"/> </xsl:variable> <!--Ajout des règles d'évolutions si la BE n'a pas été visité--> <xsl:if test="$test='true'"> <xsl:value-of select="log:evolueprofil('ethernet',10,$pa)"/> </xsl:if> <!-- --> <p> <xsl:value-of select="log:Voir_info(string(.))" disable-output-
211
escaping="yes"/> </p> </xsl:when> <xsl:when test="ancestor::BE/@sous-type= 'son' "> <xsl:variable name="test"> <xsl:value-of select="log:test_historique(string(ancestor::BE/@intitule),$pa)"/> </xsl:variable> <p> <p align="center"> <OBJECT classid="CLSID:22D6f312-B0F6-11D0-94AB-0080C74C7E95" height="45" width="240 VIEWASTEXT"> <PARAM NAME="autostart" value="false"/> <PARAM NAME="transparentAtStart" value="false"/> <PARAM NAME="SRC"> <xsl:attribute name="VALUE"><xsl:value-of select="."/></xsl:attribute> </PARAM> <PARAM NAME="CONTROLS" VALUE="StatusBar"/> <embed width="45" height="240" nologo="true" type="application/x-oleobject"/> </OBJECT> </p> </p> </xsl:when> </xsl:choose> </xsl:template> </xsl:stylesheet> - Document ASP permettant de lancer l'APM sur le serveur <% Function ajout_profil(xx, ByRef apm, profil) set newnode=apm.createElement("profil") apm.documentElement.appendChild(newnode) apm.documentElement.lastChild.setAttribute "nom",xx '-------------------------------------------------- 'ce qu'il est profil.documentElement.FirstChild.getAttribute("valeur1") apm.documentElement.lastChild.lastChild.setAttribute "valeur2",profil.documentElement.FirstChild.getAttribute("valeur2") 'ajout balise auditif visuel kinesthésique set c11=apm.createElement("auditif") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.FirstChild.firstChild.getAttribute("valeur")
212
set c11=apm.createElement("visuel") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.FirstChild.ChildNodes(1).getAttribute("valeur") set c11=apm.createElement("kinesthesique") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.FirstChild.ChildNodes(2).getAttribute("valeur") '-------------------------------------------------- '-------------------------------------------------- 'ce qu'il aime set c2=apm.createElement("ce_qu_il_aime") apm.documentElement.lastChild.appendChild(c2) apm.documentElement.lastChild.lastChild.setAttribute "mode", profil.documentElement.ChildNodes(1).getAttribute("mode") 'BE filtrées set names = profil.getElementsByTagName("bef") n_names = names.length for i = 0 To n_names-1 Step 1 set c11=apm.createElement("bef") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.ChildNodes(1).ChildNodes(i).getAttribute("valeur") Next '-------------------------------------------------- '-------------------------------------------------- set c3=apm.createElement("ce_qu_il_sait") apm.documentElement.lastChild.appendChild(c3) 'ec existant dans le profil set names = profil.getElementsByTagName("ec") n_names = names.length for i = 0 To n_names-1 Step 1 set c11=apm.createElement("ec") apm.documentElement.lastChild.lastChild.appendChild(c11) Set objCurrNode = apm.documentElement.lastChild.lastChild.lastChild objCurrNode.setAttribute "intitule", profil.documentElement.ChildNodes(2).ChildNodes(i).getAttribute("intitule") objCurrNode.setAttribute "valeur", profil.documentElement.ChildNodes(2).ChildNodes(i).getAttribute("valeur") Next '--------------------------------------------------
213
End Function dim xmlDoc dim xslDoc xx = session("login") Set profil = CreateObject("Microsoft.XMLDOM") profil.async = False if (profil.load ("d:\homes\dea\benadi\apm\apm-juillet\profil\"&xx&"\profil.xml") ) then set xmlDoc=createObject("MSXML2.FreeThreadedDOMDocument") xmlDoc.load server.mapPath("apm.xml") ajout_profil xx,xmlDoc, profil set xslDoc=createObject ("MSXML2.FreeThreadedDOMDocument") xslDoc.load server.mapPath("apm2.xsl") set xslTemplate=createObject("MSXML2.XSLTemplate") xslTemplate.stylesheet=xslDoc set proc=xslTemplate.createProcessor ' Set the source of the data proc.input=xmlDoc ' Set the destination of the output, here to a DIV in an HTML page proc.output=response ' Transform the document ' Retrieve the variable session proc.addParameter "pa",session("login") proc.transform else %> <p align="center"><font color="#FF0000" size="6">Profil inexistant...!</font></p> <p align="center"> </p> <p align="center"><font size="6" color="#FF0000"><a href="../profil/profil.htm"> Generez votre profil</a></font></p>
214
Annexe C
Questionnaire de PNL
ETES VOUS VISUEL, AUDITIF, OU KINESTHESIQUE ?
Le but de cet exercice est de permettre à chacun d'identifier son système de perception et de représentation principal afin de mieux le maîtriser et de dégager les comportements et outils à mettre en place pour le compléter.
MATERIEL
Un test de 45 affirmations auxquelles on doit répondre par trilogies.
DEROULEMENT
Instructions : Vous disposez d'un capital de notation de trois points pour chaque trilogie d'affirmations énoncées ci-dessous. Répartissez les trois affirmations selon leur fréquence dans vos comportements.
question 1 : Quand votre interlocuteur ne vous regarde pas, vous avez l’impression qu’il ne vous écoute pas.
question 2 Vous êtes capable de suivre une conférence ardue sans aucun rapport visuel.
question 3 Vous êtes particulièrement sensible à la température ambiante
question 4 Quand on vous explique la route à suivre, il vous faut un plan
question 5 Vous pouvez suivre le rythme d’une musique en frappant des mains.
question 6 Vous êtes plutôt le genre de personne solide dans les épreuves.
question 7 Quand on vous lit une lettre, vous demandez ensuite à la voir.
question 8 Lorsque vous écoutez un air de musique, vous pouvez écouter chaque instrument séparément.
question 9 Vous aimez créer des liens étroits avec les gens et les choses.
question 10 Vous considérez que le moindre détail à son importance.
215
question 11 Vous posez fréquemment des questions pour mieux comprendre.
question 12 Vous appréciez les bonnes relations et la chaleur humaine.
question 13 Vous êtes très attentif à l’expression du visage de vos interlocuteurs.
question 14 Vous savez repérer une fausse note dans un air de musique.
question 15 Vous vous enflammez facilement.
question 16 Vous arrivez à vous concentrer sur un travail malgré le bruit environnant.
question 17 Vous êtes irrité par les cris ou les bruits stridents (la sonnerie d’un réveil, le chahut des enfants, le crissement de la craie sur le tableau …)
question 18 Vous aimez vivre intensément.
question 19 Vous pouvez regarder la télévision tout en faisant autre chose (tricoter, bricoler, bavarder, écrire, lire…)
question 20 Vous avez tendance à parler fort.
question 21 Vous vous laissez émouvoir facilement.
question 22 Quand vous regardez la télévision, vous faites des commentaires à haute voix.
question 23 Vous ressentez le besoins de hurler pour vous libérer lorsque vous êtes tendu.
question 24 Il vous arrive souvent de toucher les choses ou les gens pour mieux les connaître et les apprécier.
question 25 Quand vient le printemps, vous remplissez vos yeux de toutes les nouvelles couleurs
question 26 Vous aimez les chansons à mélodie.
question 27 Il vous est arrivé de penser qu’il est dur de s’en sortir.
question 28 Il vous suffit de regarder quelqu’un de la tête aux pieds pour vous faire une idée de sa personnalité.
216
question 29 Vous jouez ou vous auriez envie de jouer d’un instrument de musique.
question 30 Il vous arrive de vous retrouver coincé dans des situations embarrassantes.
question 31 Vous avez une bonne mémoire des lieux et des physionomies.
question 32 Vous pouvez laisser parler votre interlocuteur sans l’interrompre.
question 33 Vous sentez bien ce qu’il faut pour résister à la pression.
question 34 Vous gardez le contact avec vos amis par lettre ou carte postale.
question 35
Quand vient le printemps, vous entendez les premiers oiseaux chanter, les bruits de la nature qui s’éveille.
question 36
Quand vous vous sentez tendu, vous vous arrangez pour décharger les batteries.
question 37 Vous aimez faire des photos pour garder le souvenir des gens et des lieux.
question 38
Vous savez repérez les petits bruits anormaux (dans le moteur de la voiture, d’un appareil ménager, d’un instrument …).
question 39 C’est en serrant la main de quelqu’un que vous vous en faites une bonne idée.
question 40 Dans la publicité, ce sont les images qui vous frappent plus que les musiques ou les mots.
question 41 Vous tenez des dialogues intérieurs avec vous-même.
question 42 Vous préférez qu’on vous tienne des propos concrets.
question 43 Vous aimez visiter les musées.
question 44 Lorsque vous devez rencontrer quelqu’un, vous imaginez auparavant ce que vous lui direz .
question 45 Vous aimez rester en contact avec vos connaissances.
217
218
219
Table des illustrations
219
220
Table des illustrations
Liste des figures Figure 1.1. Pyramide de la didactique...................................................................................... 46
Figure 2.1. Architecture d’un système adaptatif selon [Benyon, 1993]................................... 60
Figure 2.2. Architecture d’un système adaptatif ..................................................................... 61
Figure 2.3. Sémantique dans les hypermédias ......................................................................... 73
Figure 2.4. Architecture et principe d’un système hypermédia dynamique .......................... 79
Figure 2.5. Les aspects relatifs aux systèmes adaptatifs. ......................................................... 82
Figure 3.1. Le système général souhaité ................................................................................. 98
Figure 3.2. Architecture globale du système pédagogique visé ............................................. 102
Figure 3.3. Architecture Télé-cours ....................................................................................... 107
Figure 3.4. Exemple d’interface vue par un apprenant lors d'une activité de Télé-cours ...... 108
Figure 3.5. Exemples de structures de navigation.................................................................. 110
Figure 3.6. Evolution de la partie "ce qu'il sait" de l'apprenant ............................................. 113
Figure 3.7. Questionnaire de PNL.......................................................................................... 115
Figure 3.8. Changement des préférences apprenant............................................................... 116
Figure 3.9. Méta-modèle du domaine .................................................................................... 117
Figure 3.10. Structuration horizontale du système................................................................ 119
Figure 3.11. Modélisation de la structure d’une APM et de ses interfaces............................ 123
Figure 3.12. Modèle de gestion des hyperdocuments pédagogiques ..................................... 124
Figure 4.1. DTD des BE......................................................................................................... 140
Figure 4.2. DTD des APM ..................................................................................................... 143
Figure 4.3. DTD du profil apprenant...................................................................................... 146
Figure 4.4. Fichier XML du profil apprenant......................................................................... 147
Figure 4.5. Utilisation des DOM XML pour traiter un profil apprenant ............................... 148
Figure 4.6. Outil de création des BE ...................................................................................... 148
Figure 4.7. Document XML généré de la BE ........................................................................ 149
Figure 4.8. Outil de création d'APM ...................................................................................... 149
Figure 4.9. Ajout de BE à l'APM ........................................................................................... 150
221
Figure 4.10. Arborescence d’une APM.................................................................................. 150
Figure 4.11. Exemple de deux présentations différentes d’une APM................................... 151
Figure 4.12. Document XML d’une APM ............................................................................. 152
Figure 4.13. Feuille de style à appliquer à l’APM ................................................................. 154
Figure 4.14. Les étapes de construction d’une activité pédagogique adaptée........................ 155
Figure 4.15. Ecran d’accueil d’OWASIS............................................................................... 156
Figure 4.16. Structure de la base de données d'OWASIS (OP = APM) ................................ 157
Figure 4.17. Applet constituant l'interface d'accueil des apprenants ..................................... 158
Figure 4.18. Fonctionnalités côté Enseignant (OP = APM)................................................... 159
Figure 4.19. Boite à Outils-Auteurs ....................................................................................... 160
Figure 4.20. Gestion des pré- requis ...................................................................................... 161
Figure 4.21. Fonctionnalités côté apprenant .......................................................................... 162
Figure 4.22. Menus d'accès aux APM.................................................................................... 162
Figure 4.23. Visualisation des taux d'assimilation des EC..................................................... 163
Figure 4.24. Visualisation des associations EC-APM-Jetons avec codes couleurs ............... 164
Figure 4.25. Les 3 niveaux dans OWASIS ............................................................................ 165
Figure 5.1. Carte des prérequis et des Elémenst de Connaissances ....................................... 178
Figure 5.2. Page d'accueil de la formation aux Réseaux........................................................ 179
Figure 5.3. Visualisation du taux d'assimilation des EC définis (pour un apprenant) ........... 180
Figure 5.4. Exemples d'APM de type Chapitre...................................................................... 180
Figure 5.5. Exemples d'APM de type Simulateur .................................................................. 181
Figure 5.6. Exemples de QCM .............................................................................................. 181
222
Liste de Tableaux
Tableau 1.1. Méta-données LOM v6.1 .................................................................................... 40
Tableau 1.2. Principaux domaines couverts par les normes en cours et origine des travaux... 43
Tableau 2.1. Classification du contrôle de l’adaptation [Malinowski et al., 1992] ................ 69
Tableau 3.1. Type de connaissances et exercices associés..................................................... 109
Tableau 3.2. Comparaison de quelques outils auteurs avec AHXEL/OWASIS……….……129
Tableau 4.1. Attributs de description des BE et valeurs associées ........................................ 141
Tableau 4.2. Attributs et valeurs associées pour la DTD APM ............................................. 144
223
224
Références bibliographiques
225
226
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FOLIO ADMINISTRATIF
THESE SOUTENUE DEVANT L'INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE LYON
NOM : BENADI DATE de SOUTENANCE : 29/09/04 (avec précision du nom de jeune fille, le cas échéant) Prénoms : Sofiane Abdelkader TITRE : Structuration des données et des services pour le télé-enseignement NATURE : Doctorat Numéro d'ordre : 03 ISAL Ecole doctorale : EDIIS Spécialité : Informatique Cote B.I.U. - Lyon : T 50/210/19 / et bis CLASSE : RESUME : La révolution des STIC touche fondamentalement le domaine éducatif. En s'inscrivant dans ce courant, cette thèse porte sur la conception d'environnements informatiques pour le télé-enseignement. Plus particulièrement, notre travail concerne la mise en place d'un modèle pour la structuration des données et des services dont le but est de servir de base à la conception d'environnements hypermédias permettant la génération dynamique d’activités pédagogiques adaptées aux profils et aux préférences des apprenants. Cette adaptation est réalisée grâce à l’usage des différents langages gravitant autour de la technologie XML et grâce à un découpage horizontal du système en trois niveaux interdépendants (niveaux Support, Structure et Sémantique). Leur rôle respectif est expliqué en décrivant, à chaque fois, les intérêts de cette modélisation. Nous décrivons enfin une plate-forme respectant ce modèle qui a été implémenté afin de valider l’ensemble de nos propositions. MOTS-CLES : Hypermédia Adaptatif, télé-enseignement, IHM, EIAH, structuration, document pédagogique, XML. Laboratoire (s) de recherches : ICTT (Intéraction Colaborative, Téléformation, Téléactivités) Directeur de thèse:
Patrick PRÉVOT, Jean-Yves RAMEL Président de jury : Composition du jury :
Philippe TRIGANO, Michelle JOAB, Mohamed SLIMANE, Patrick PREVOT, Jean-Yves RAMEL
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