Volume 3, n°1 - 1996
Nathalie MASSEUX, Florence MICHAU
Découverte guidée sur simulateur pour l'apprentissage
de l'automatique par des élèves-ingénieurs.
Guided discovery with a simulation based-environment for Control
engineer students
Résumé
L'évolution des disciplines des sciences de l'ingénieur
fortement marquée par l'utilisation d'outils logiciels de CAO
motive le développement d'environnements d'apprentissage axés
sur ces outils, notamment sur leur fonctionnalité de simulation.
Les limites des réalisations pédagogiques récentes
dédiées aux sciences de l'ingénieur montrent
la nécessité de ne pas se contenter d'exploiter des
principes pédagogiques traditionnels habillés de supports
pédagogiques modernes pour améliorer la formation des
ingénieurs de demain. Cet article a pour but de présenter
un modèle d'architecture logicielle d'un environnement de "découverte
guidée" justifié par des fondements didactiques et donnant
une illustration concrète d'une des théories d'apprentissage
les plus récentes : le constructivisme. L'occasion est donnée
à l'élève-ingénieur d'avoir un rôle
actif dans le processus de construction de ses connaissances et de
s'initier à l'expérimentation scientifique lors d'activité
de simulation.
François PACHET, Jean-Yves
DJAMEN, Claude FRASSON, Marc KALTENBACH
Un mécanisme de production de conseils exploitant les relations
de composition et de précédence dans un arbre de tâches.
An advice production mechanism exploiting part-whole and precedence
relations in a task tree
Résumé.
Cet article décrit un mécanisme permettant d'exploiter
de manière systématique un arbre des tâches, pour
la production de conseils pertinents donnés à des utilisateurs
d'appareils dans un contexte de formation. Ce mécanisme exploite
deux liens privilégiés entre tâches : le lien
de composition, liant une tâche à ses sous-tâches,
et le lien de précédence, représentant les contraintes
de précédence temporelle entre sous-tâches. Nous
illustrons notre mécanisme sur des exemples extraits d'un système
d'apprentissage d'une pompe à infusion utilisée dans
les unités de soins intensifs.
Gilbert PAQUETTE
La modélisation par objets typés - une méthode
de représentation pour les systèmes d'apprentissage
et d'aide à la tâche.
Modelling using object types - a knowledge representation technique
for learning environments and task support systems
Résumé.
Nous présentons une méthode de représentation
des connaissances appelée "Modélisation par objets typés"
(MOT) adaptée aux besoins de concepteurs pédagogiques
qui désirent définir un système d'apprentissage
ou un système d'aide à la tâche. Un formalisme
graphique a été développé en visant un
certain nombre d'objectifs : simplicité d'utilisation par des
usagers non familiers avec la modélisation des connaissances,
expressivité des représentations dans une variété
de situations et de domaines de connaissances, transparence de la
syntaxe par rapport aux relations entre les connaissances et à
la sémantique d'un domaine. L'originalité de ce système
de représentation réside dans le traitement intégré
de quatre types de connaissances, les faits, les concepts, les procédures
et les principes, et de six types de liens soumis à certaines
contraintes d'intégrité ; elle tient également
à sa capacité à représenter des catégories
de modèles complexes tels que les systèmes conceptuels,
les théories, les processus et les méthodes. Sur cette
base, nous présentons également un éditeur graphique
qui a fait l'objet d'un certain nombre d'expérimentations de
terrain pour la conception pédagogique et la définition
de systèmes éducatifs. Nous évaluons les résultats
et identifions les perspectives pour des recherches ultérieures.
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Volume 3, n°2 - 1996
Cyrille DESMOULINS
Le diagnostic de la correction d'une figure géométrique
: le système TALC.
Résumé.
Nous présentons un système pour l'enseignement de la
géométrie, TALC, dont l'objectif est de donner à
un apprenant un diagnostic sur la correction de la figure qu'il a
construite par rapport à son énoncé défini
par un enseignant. Ce système est essentiellement défini
par le contrat d'enseignement qui lie enseignant et apprenant à
travers lui. Ce contrat est défini d'un part par les langages
donnés à chacun des contractants et d'autre part par
une relation logique reliant objectif, contexte et solution. A partir
de cette définition, nous présentons les principales
questions liées à sa mise en oeuvre et les résultats
obtenus. Nous présentons finalement les recherches que nous
avons engagées dans la génération d'explication
sur les erreurs de l'apprenant.
ABSTRACT. We report on a computer system for teaching
geometry, TALC. It provides a diagnosis to a learner about the correctness
of the figure he constructed as regards to the teacher text. TALC's
definition is essentially given by the contract established between
the teacher and the learner through itself. This contract is defined
both by the Language provided to these two users and by a logical
relation required on the text, the context and the solution of an
exercise. With this definition, we discuss about the main implementation
issues and present the experimentation results. Finally, we present
our first results about generating explanations to the learner about
his geometrical misconceptions.
MOTS-CLES : EIAO, enseignement, géométrie,
démonstration automatique, spécification logique, contrat
d'enseignement, diagnostic, explication.
KEY WORDS : ILE, ITS, geometry, automated deduction,
logical specification, teaching contract, diagnosis, explanation.
Philippe BERNAT
Modélisation des connaissances et de l'interaction dans un
logiciel de résolution de problèmes en géométrie
: CHYPRE
Résumé.
CHYPRE est un logiciel qui veut aider l'élève de classe
de quatrième à résoudre des problèmes
de géométrie plane élémentaire sans lui
imposer ni une démarche prédéfinie ni un formalisme
contraignant. Nous présentons dans cet article les analyses
didactiques qui nous ont mené à la conception de ce
logiciel qui ne veut ni imiter la résolution telle que la pratique
un expert, ni imiter une démarche pédagogique existante.
La définition des connaissances et de l'interaction se veulent
suffisamment souples pour tenir compte de situations didactiques particulières.
ABSTRACT. In this paper, we present CHYPRE, which is
an open learning environment for geometric problem solving. The aim
of CHYPRE is not to imitate an expert method nor to implement an existing
pedagogical approach but CHYPRE allows much freedom to explore a problem
and to test any plan of resolution. We analyze the process of problem
solving and present a didactic point of view. Knowledge and interaction
models are flexible enough to allow adaptation of the system with
particular didactic situations.
MOTS-CLES : EIAO, géométrie, résolution
de problèmes
KEYWORDS : Interactive Learning Environments, geometry,
problem solving
Dominique PY
Aide à la démonstration en géométrie :
le projet Mentoniezh
Résumé.
Le projet Mentoniezh (géométrie, en breton) vise à
développer un tuteur intelligent pour la démonstration
en gféométrie euclidienne plane, destiné aux
classes de collège. Le système est constitué
d'un résolveur pédagogique qui détient l'expertise
géométrique et d'un tuteur qui guide et corrige l'élèe
tout au long de la résolution du problème. Il utilise
plusieurs types de connaissances : des connaissances sur la géométrie,
des connaissances sur l'élève et des connaissances pédagogiques.
Cet article présente un exemple d'interaction élève/tuteur,
décrit la modélisation des connaissances adoptées
et présente les expérimentations du système réalisées
au collège.
ABSTRACT. The goal of Mentoniezh (geometry, in Breton
language) project is to develop an Intelligent Tutor System for proving
in elimentary plane geometry. The system is made of a pedagogical
solver, which has the geometric expertise, and a tutor, which guides
and corrects the pupil all along the resolution process. The system
uses several knowledge types : geometrical knowledge, knowledge on
pupils and pedagogical knowledge. This paper presents a sample interaction
pupil/tutor, describes the chosen knowledge modelling, and reports
on experiments in schools.
MOTS-CLES : Tuteurs intelligents, demonstrations, géométrie
KEYWORDS : Intelligent Tutoring Systems, proof writing,
geometry
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Volume 3, n°3 - 1996
Delphine Renié, Thierry
Chanier
ÉLÉONORE : quelle place pour la collaboration dans un
environnement d'apprentissage du français langue seconde?
ÉLÉONORE : what scope for collaboration in a French
as a second language learning environment?
Résumé.
Ces dernières années, la communauté de chercheurs
s'intéressant à l'apprentissage assisté par ordinateur
a commencé à prendre en compte un type d'apprentissage
différent comme alternative aux modes traditionnels : l'apprentissage
collaboratif. Nous cherchons à savoir si la collaboration pourrait
être bénéfique pour un environnement d'apprentissage
d'une langue seconde. Pour cela, nous faisons référence
à plusieurs domaines de recherche tels que la Linguistique
Appliquée, la Psychologie de l'Education, l'Intelligence Artificielle
et Education. A partir de là nous proposons une application
de l'apprentissage collaboratif à un domaine particulier de
la langue seconde : les interrogatives du français dans leur
dimension pragmatique.
ABSTRACT In the last few years, the community working
on Computer Assisted Learning has started considering a different
type of learning as an alternative to traditional ones : collaborative
learning. We are addressing the question of defining how collaboration
could be beneficial to a computer environment for seconde language
learning. In order to answer that question, we refer to various research
fields, such as Applied linguistics, Psychology of Education, Artificial
Intelligence and Education. From thereon we propose an application
of collaborative learning to one particular domain of the second language
: interrogative sentences in French in their pragmatic dimension.
MOTS-CLÉS. collaboration, interaction, acquisition
de la pragmatique, acquisition d'une langue seconde, apprentissage
des langues assisté par ordinateur.
KEY-WORDS. collaboration, interaction, learning of pragmatics, second
language acquisition, computer-assisted language learning.
Anne Lapujade, Christian Ernst
Un panorama des systèmes d'aide à la conception de logiciels
éducatifs.
An overview of courseware computer assisted design tools
Résumé.
Cette article présente les différents types de systèmes
d'aide à la conception de logiciels éducatifs qui font
actuellement l'objet de travaux de recherche. Pour présenter
ces systèmes, nous proposons une typologie issue du génie
logiciel qui s'articule autour de la notion de processus de développement
de logiciels. Cette typologie distingue trois catégories de
systèmes par rapport à leur couverture des phases du
processus de développement de logiciels éducatifs :
des outils qui permettent d'effectuer une tâche particulière
au sein d'une phase, des ateliers qui intègrent, pour une même
application, plusieurs outils permettant de réaliser entièrement
une phase et des environnements qui permettent d'intégrer plusieurs
phases du processus de développement. Pour chaque catégorie,
nous présentons plusieurs systèmes.
ABSTRACT.This article presents different kinds of courseware
computer assited designed tools that is possible to meet at a research
level. In this presentation, we propose a typology drawn from software
engineering articulated around the concept of design process. This
typology makes a distinction between three kinds of systems ; tools
making a particular task in one step of the design process, workbenches
integrating tools to perform a step of the design process and environments
integrating several design process steps. We present several systems
associated with each kind of system.
MOTS-CLÉS : système d'aide à la
conception, système de formation, processus de développement.
KEYWORDS : computer aided design system, training system, design process
Gabriel Michel, Jean-Claude Sperandio
L'analogie dans l'apprentissage de la programmation.
Analogy in learning how to program
Résumé.
L'apprentissage de la programmation aboutit parfois à des échecs,
particulièrement dans des filières universitaires dites
non-scientifiques. Après une analyse du recours aux analogies
en apprentissage, nous présentons une expérience d'utilisation
d'analogies multiples dans le cadre de l'introduction de la programmation.
Celles-ci ont été conçues dans le but de donner
aux étudiants une bonne représentation du dispositif
informatique. Les résultats de cette démarche sont analysés.
ABSTRACT. Learning to program does not always end successfully,
in particular for the non-scientific faculties of universities. After
having taken an analysis of the use of analogies in teaching, we present
here a practical experiment of multiple analogies in a programming
course for novices. This analogies were conceived in order to give
the students a representation of the device. The results of this process
are analyzed on the following pages.
MOTS-CLÉS : analogie, analogies multiples, apprentissage
de la programmation.
KEYWORDS : analogy, multiple analogies, learning to program.
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Volume 3, n°4 - 1996
Guy Gouardères, Martial Vivet
Editorial
Yves Cartonnet, Alain Durey
Une assistance multimédia interactive pour les séances
de travaux pratiques? Evaluation.
An interactive multimedia assistance for pratical work teaching?
Evaluation.
Résumé.
Ce travail part du constat que la structure d'enseignement par les
travaux pratiques (T.P.) est généralisé à
toutes les formations de sciences et technologies industrielles (STI).
Une difficulté est que le professeur ne peut pas s'occuper
de sept ou neuf binôme en même temps en début de
séance. Cette recherche veut donc mesurer l'efficacité
de trois protocoles d'enseignements différents: démonstration
du professeur, polycopié, ou Assistance Multimédia Interactive
(AMNI) du point de vue des apprentissages opératoires. Les
résultats sont les suivants. Premièrement, nous avons
élaboré une méthode d'analyse des structures
temporelles des séances de T.P. par vidéos et actigrammes.
Deuxièmement, les protocoles s'ordonnent ainsi : celui avec
démonstration permet aux étudiants de réaliser
19 mesures en deux heures, celui avec l'AMNI 15 et celui avec polycopié
8,5. Ces différences sont significatives statistiquement. Troisièmement,
nous avons défini les spécifications des AMNI, deux
prototypes ont été réalisés et sont actuellement
utilisés en Licence de Technologie-Mécanique.
Xavier Dubourg
Outils de conception en EIAO, un exemple de mise en œuvre : la conception
de Repères.
Conception tools for interactive learning environment.
Résumé.
Cet article traite de la conception au sein d'une équipe pluridisciplinaire
d'Environnement Interactifs d'Apprentissage avec Ordinateurs (EIAO).
Nous avons centré notre travail dans le cadre d'une problématique
d'usage sur la modélisation et la gestion de l'interaction
élève-machine dans les EIAO. Après avoir explicité
cette problématique, et montré la nécessité
de nouveaux outils pluridisciplinaires de conception, nous présentons
l'outil conceptuel de la "situation d'interaction" ainsi qu'un exemple
de situation issu du projet Repères.
Stephane Leman, Pierre Marcenac,
Sylvain Giroux
Un modèle multi-agents de l'apprenant.
A student model with a multi-agent approach.
Résumé.
Notre objectif est de construire un modèle de l'apprenant avec
ue approche multi-agents. Les connaissances de l'apprenant sont représentées
par plusieurs niveaux de granularité. A chaque type de connaissance
correspond un type d'agent. La description interne, l'organisation
dans des graphes de raisonnement, ainsi que la modification dynamique
de ces agents au cours de la résolution des problèmes
par l'apprenant sont décrits dans la première partie
de cette article. Par ailleurs, lorsque l'apprenant effectue un raisonnement
plus complexe, mettant en jeu plusieurs agents, ce raisonnement est
reconnu comme un sous-ensemble d'un raisonnement expert et est modélisé
dans le système par un agent complexe. L'algoritme d'expertisation
permettant cette reconnaissance et cette modélisation des raisonnements
est détaillé dans la seconde partie de cette article.