Contributions de l’Action Spécifique
« Conception d’une Plate-forme pour la recherche en
EIAH » à l’ingénierie des Environnements
Informatiques pour l’Apprentissage Humain
COLLECTIF AS Plate-forme pour la recherche en
EIAH*
*Jean-Michel
Adam (CLIPS – Grenoble), Marie-Noëlle Bessagnet (LIUPPA – Pau),
Amel Bouzeghoub (INT – Evry), Pierre-André Caron (TRIGONE –
Lille), Thibault Carron (SysCom – Chambery), Christophe Choquet (LIUM
– Le Mans), Bertrand David (ICTT – Lyon), Alain Derycke (TRIGONE
– Lille), Sébastien George (ICTT – Lyon), Sébastien
Iksal (LIUM – Le Mans), Jean-Marc Labat (LIP6 – Paris), Pierre
Laforcade (LIUM – Le Mans), Xavier le Pallec (TRIGONE – Lille),
Claire Lecocq (INT – Evry), Vanda Luengo (CLIPS – Grenoble), Thierry
Nodenot (LIUPPA – Pau), Lahcen Oubahssi (CRIP5 – Paris), Yvan Peter
(TRIGONE – Lille), Issam Rebaï (CRIP5 – Paris), Marilyne
Rosselle (SaSo – Amiens), Thomas Vantroys (TRIGONE –
Lille).
Ce
travail a été mené dans le cadre de l’Action
Spécifique « Conception d’une plate-forme pour la recherche en
EIAH » du département STIC du CNRS.
1. Présentation et contexte général de
l’action spécifique
L’Action
Spécifique « Conception d’une Plate-forme pour la
Recherche en EIAH » (ASPF) est
l’une des trois actions spécifiques initiées par le
RTP39, " Apprentissage, Éducation,
Formation ". L’analyse des divers problèmes
d’ingénierie des EIAH (cf. section 2)
a permis de définir et cibler un certain nombre d’objectifs pour
cette action :
- identifier et promouvoir les savoirs et savoir-faire en
ingénierie informatique qui peuvent contribuer à une meilleure
maîtrise des développements sur la durée (choix
technologiques, réutilisation des applicatifs issus des prototypes
développés dans le cadre de thèses, ...) ;
- identifier et promouvoir les bonnes pratiques en matière
d’ingénierie des EIAH afin
d’anticiper 1/ les problèmes liés à
l’exploitation de plates-formes de formation à distance, 2/ la
nécessaire maintenance d’un EIAH tant
du point de vue de son utilité (modèles pédagogiques,
didactiques, domaines de connaissances, ...) que de son Interface
Homme-Machine ;
- identifier et promouvoir les conditions de passage à
l’expérimentation dite "écologiquement valide" (en situation
de classe) et plus encore le passage à large échelle (prise en
compte de la disponibilité, de la qualité du service, de la
portabilité sur différentes plates-formes technologiques).
L’objet de l’ASPF est donc d’amorcer une mutualisation des
outils, des concepts, de définir des cadres de travail standard et des
bonnes pratiques permettant une meilleure réutilisation des
résultats de la recherche. Les travaux s’appuient sur les
résultats de l’AS "Fondements théoriques et
méthodologiques de la conception des EIAH" pilotée par P.
Tchounikine qui a été la première que le RTP a
lancée et qui a permis d’identifier et mieux définir les
principes communs de la discipline, fondements que l’on trouve dans
(Tchounikine et al., 2004).
Le travail collectif, qui s’est déroulé entre mars 2003
et février 2005, a impliqué les 8 équipes de recherches
partenaires de l’action spécifique, soit 21 enseignants-chercheurs
et quelques doctorants effectuant des recherches dans le champ des
EIAH. Dans la mesure où il s’agit de
fournir les bases d’un support à la communauté de recherche
EIAH, c'est-à-dire offrir des outils et des
environnements informatiques utiles aux chercheurs, ce travail avait
été préparé, en termes de confrontations aux
besoins, dans le cadre de deux ateliers thématiques ouverts au cours de
l’année 2002, notamment lors des 2e assises nationales
du GDR Information, Interaction, Intelligence tenues à Nancy en
décembre 2002
(Le Maitre, 2002).
Cela a donné lieu à des premières rétroactions par
rapport à des scénarios d’usages anticipés.
S’agissant d’un financement léger, il n’était
pas question que les équipes concernées se lancent dans une
activité de recherche lourde et spécifique qui impliquerait des
développements de prototypes. Les moyens ont été
utilisés pour mutualiser les connaissances de chacun, par
l’échange de documents produits spécifiquement pour
répondre au plan de travail initial et aux objectifs de l’action,
et par la tenue de 9 réunions de travail.
Enfin il faut signaler que certaines équipes, de l’action
décrite ici, sont membres actifs du Réseau d’Excellence
Kaléidoscope
(Kaléidoscope, 2005),
retenu par la commission européenne dans la thématique
Technology Enhanced Learning du programme TELEARN IST. Il y a donc eu un
recouvrement entre les travaux de l’ASPF et ceux de Kaléidoscope
puisque l’action transverse Shared Virtual laboratory (SVL) de
Kaléidoscope vise elle aussi à développer une plateforme
technologique de services pour la communauté de recherche
(européenne) en EIAH.
Dans le cadre des travaux de l’ASPF, il
avait été convenu de mener le travail selon trois axes :
i) Un travail collectif sur les scénarios d’usage. Il
s’agit de déterminer les besoins potentiels de la communauté de recherche en EIAH en matière de support
à ses activités de recherche et ceci quelle que soit
l’appartenance disciplinaire.
ii) Un travail en sous-groupe sur les aspects technologiques et le
référencement des composants logiciels. Ce travail comprenant une
étude des composants logiciels en ingénierie informatique, les
liens avec les standards spécifiques des EIAH (par exemple
LOM), ainsi qu’une proposition de portail
type communauté de développement Open Source avec un
référentiel complété par des
métadonnées spécialisées pour les composants EIAH.
iii) Un travail en sous-groupe sur les diverses approches en
modélisation des EIAH : extension du formalisme UML par les profils, utilisation du potentiel de la
méta-modélisation, formalisme et outillage MOF appliqué aux EIAH. Pour comparer ces approches, ainsi que celles
venant des propositions de standardisation de formalismes visant à
modéliser des situations pédagogiques avec des EIAH comme IMS-LD,
nous avons développé des scénarios pédagogiques
de référence obtenus par hybridation de scénarios
proposés et modélisés par des équipes de
l’ASPF. L’objectif à moyen terme
est la création d’une banque de scénarios
pédagogiques de référence illustrant une grande
variété de types et d’usages
d’EIAH, pouvant conduire à une
meilleure comparaison, voire à un "benchmarking" des futures
propositions relatives à la modélisation des EIAH.
Nous commencerons par décrire les difficultés
d’ingénierie des EIAH exhibées dans le cadre de l’AS
avant de faire le bilan dans la section suivante des actions de recherche qui
ont été menées. En conclusion, nous reviendrons de
manière globale sur l’impact et les retombées que cette AS a
eues sur le fonctionnement de la communauté.
2. Les difficultés d’ingénierie des EIAH abordées
dans le cadre de l’Action Spécifique
Les EIAH sont des
environnements informatiques qui posent de nombreux problèmes aux
équipes pluridisciplinaires en charge de les concevoir et de les mettre
en œuvre
(Balacheff, 2004),
(Downes, 2002),
(Tchounikine, 2002),
(Linard, 2003),
(Wiley, 2003).
Dans les sections qui suivent, nous examinons ces problèmes selon deux
points de vue complémentaires : le premier a trait aux
environnements supports utilisés pour implémenter les
EIAH, le second porte sur les problèmes de
conception spécifiques posés par les
EIAH.
2.1. Des verrous liés aux caractéristiques des environnements
supports utilisés
Les environnements supports qui ont été
considérés dans le cadre de nos travaux désignent ici une
plate-forme logicielle (parfois un langage de programmation, plus souvent un
CMS pour Content Management System) permettant
à des développeurs (informaticiens, enseignants)
d’implémenter et maintenir un EIAH
tant du point de vue des fonctions offertes aux usagers (apprenants, tuteurs)
que des contenus et activités proposés lors de
l’exploitation de l’EIAH. De
manière générale, la communauté
EIAH n’arrive pas à capitaliser
dans les environnements supports les fonctionnalités que l’on
trouve dans les meilleurs prototypes de recherche. Face à la
diversité et la complexité des technologies à mettre en
œuvre pour implémenter un environnement support de formation
à distance (aspects réseau, aspects bases de données et de
connaissances, aspects d'Interfaces Homme-Machine, ...) :
- la plupart des équipes développent d’abord un
prototype pour valider un point particulier de leurs recherches, les
fonctionnalités intégrées dans ce prototype ayant pour but
de constater la faisabilité ou d'évaluer le potentiel d’un
développement. Mais les chercheurs se contentent souvent de ces premiers
résultats car la programmation des mêmes fonctionnalités
pour un environnement support donné imposerait une refonte technologique
complète du prototype pour tenir compte des contraintes
d’exploitation imposées (montée en charge, interfaces,
contraintes technologiques, ...). Bien des fonctionnalités
implantées dans les prototypes de recherche ne sont donc jamais
re-développées compte tenu des coûts de développement
et de la faible valeur ajoutée de ce travail pour le chercheur.
- d’autres équipes s’appuient sur un
environnement support de référence (Explora (Paquette et al., 2000),
TecfaSeed
(Schneider, 2003),
Formid
(Guéraud et al., 2004),
Cartable électronique (Chabert et al., 2005)...)
qu’ils essaient de faire évoluer en fonction des besoins ;
seules les équipes structurées disposant des ressources humaines
et savoir-faire technologiques en terme de réseaux, bases de
données, génie logiciel, ... peuvent faire un tel choix. Cette
orientation est de toute façon risquée car le potentiel
d’évolution repose sur les fonctionnalités de base de
l’environnement support de référence (donc des choix
technologiques initiaux) : comme pour les prototypes, faire migrer des
fonctionnalités développées d’un environnement
support de référence vers un autre peut nécessiter des
développements très lourds ; surtout si ces environnements ne
sont pas programmés avec pour souci principal de pouvoir suivre
l’évolution technologique.
La capitalisation reste donc limitée faute d’un vecteur
permettant d’assurer des développements plus conséquents et
avec une meilleure diffusion soit par une phase
« d’industrialisation » soit par le biais de
communautés "open source". Ceci est très dommageable car cela
contribue à laisser croire aux utilisateurs potentiels (enseignants,
responsables de formation) que les savoir-faire actuels se limitent encore
à des fonctionnalités de tutorat et autres exerciseurs disponibles
dans des systèmes comme WebCT ou Blackboard.
La communauté EIAH rencontre aussi des
difficultés pour évaluer les dispositifs d’apprentissage
conçus à partir de ces environnements supports ainsi que les
apprentissages réalisés. Les environnements d'apprentissage
que nous développons dans le cadre de nos recherches sont des produits
souvent inaboutis qui ne sont pas acceptables par les enseignants car la partie
back-office permettant de paramétrer les
EIAH développés en fonction des
besoins (adaptation à une classe donnée, choix des traces à
recueillir, ...) n’est pas suffisamment finalisée et conviviale. Le
coût de mise en œuvre de ce back-office est important mais les
dégâts dus à son absence le sont également : faute
d'être en mesure de mettre entre les mains des enseignants des outils
finalisés, nous manquons souvent cruellement de retours d'usage sur les
environnements d'apprentissage que nous construisons, tout
particulièrement sur ceux qui laissent une part de liberté
importante aux acteurs impliqués.
2.2. Des verrous liés aux principes d’ingénierie
utilisés
Les deux verrous précédents ne sont malheureusement que la face
émergée de problèmes d’ingénierie plus
profonds qui tiennent pour une bonne part à l’incapacité
relative de notre communauté à maîtriser la
complexité intrinsèque d’un
EIAH ainsi que la diversité des acteurs
à impliquer dans l’ingénierie d’un tel
système : la communauté EIAH
a des difficultés pour identifier, mettre en œuvre et faire savoir
les bonnes pratiques en matière d’ingénierie.
L’ingénierie de situations d’apprentissage pose des
problèmes en tant que telle puisque ces situations s’articulent
autour de différents pôles : le savoir – les formateurs
– les apprenants – les instruments mis au service de
l’activité d’apprentissage. Ces différents pôles
de la situation d’apprentissage sont pour l’instant peu pris en
compte de manière globale, les travaux visant souvent à
approfondir un de ces pôles plutôt que de proposer des
méthodes et des outils pour établir des ponts entre ces
différents points de vue sur un EIAH.
Une autre difficulté nous semble venir de l'incapacité de la
communauté à intégrer dans ses pratiques le
caractère évolutif des spécifications en
EIAH. Nous continuons à essayer de
capitaliser et de faire évoluer le code des prototypes que nous
développons alors que l'enjeu nous semble d'abord la capitalisation et
l’évolution sans rupture des spécifications et
modèles de ces mêmes prototypes :
- partager et échanger des modèles
représentatifs de telles spécifications nous semble aussi
important et plus efficace que s'approprier le code de telle ou telle
fonctionnalité d'un prototype de recherche pour essayer de
l'intégrer dans un autre ;
- mettre en place des procédures pour évaluer la
qualité de ces modèles, proposer des principes
méthodologiques pour mettre en œuvre des applications exploitant ces
modèles, proposer des exemples d'implémentations réussies
sur la base de ces modèles, ... constituent également des pistes
pour identifier et disséminer les bonnes pratiques
d'ingénierie.
Enfin, la conception d’un EIAH est un
travail transdisciplinaire
(Tchounikine et al., 2004)
mais les langages que nous utilisons pour décrire et raisonner sur un tel
système sont souvent centrés sur une discipline. Nous manquons
donc d’un cadre d’analyse, de méthodes et de
langages :
- permettant aux divers acteurs impliqués dans
l’ingénierie des EIAH de partager la
sémantique des modèles et de croiser les points de vue
représentés par ces modèles (facilitant ainsi le dialogue
entre acteurs et la contextualisation des modèles) ;
- rendant possible l’opérationnalisation des
modèles produits à la fois côté front-Office
(apprenants et tuteurs) et côté back-Office (enseignants,
spécialistes du domaine, concepteurs).
L’Action Spécifique "Conception d’une Plate-forme pour la
recherche en EIAH" nous a permis d’engager des travaux visant à
lever ces verrous.
3. Bilan des actions de recherche
3.1. Scénarios d’usage et identification des besoins
Le travail effectué sur les scénarios
d’usage avait pour objectif d’identifier les besoins
spécifiques de la communauté de recherche en
EIAH afin d’amorcer la spécification
d’une plate-forme de mutualisation des travaux et d’animation de
communauté. La stratégie adoptée a été
d’organiser une première confrontation avec la communauté
lors de réunions du GDR I3, puis de travailler au sein de
l’ASPF à la production de
scénarios afin d’identifier les services indispensables. Une
deuxième phase devra être engagée quand une plate-forme
tangible sera accessible et utilisable afin de raffiner les besoins et de la
faire évoluer. Nous avons défini une dizaine de scénarios
qui nous ont permis d’identifier quatre grandes catégories
d’usage :
- Concevoir des EIAH : surtout autour des
activités de modélisation ;
- Développer des logiciels EIAH : publier des
composants et souscrire pour être informé des nouveaux composants,
disposer d’outils de recherche et d’indexation, offrir des moyens de
communication, d'échange et de travail collaboratif pour faciliter la
gestion de projet de développement;
- Expérimenter un dispositif pédagogique avec
EIAH : instrumenter, capturer et analyser des traces d’usage,
déposer, indexer et rechercher pour réutiliser les
traces ;
- Informer / Communiquer afin de créer les conditions
d’émergence d’une véritable communauté de
pratique, utilisant le potentiel des environnements informatiques pour les
communautés virtuelles.
Ces catégories d’usages doivent être supportées par
une plate-forme afin d’amorcer et favoriser une mise en commun et un
partage de ressources réutilisables.
3.2. Technologies et bonnes pratiques
Cette action de recherche s’est décomposée en deux axes
de réflexion : un axe sur l’utilisation des technologies et
les bonnes pratiques afin d’assurer au mieux la réutilisation et
donc la diffusion des développements réalisés dans le cadre
des travaux de recherche ; un deuxième axe qui prolonge
l’étude des scénarios d’usage et dont l’objectif
est de définir les spécifications d’une plate-forme apte
à supporter les fonctionnalités identifiées.
3.2.1. Une utilisation des technologies pour la réutilisation
Les travaux menés sur cet axe portaient sur un état de
l’art des pratiques et apports du génie logiciel, notamment les
modèles de composants et les architectures orientées services,
ainsi que leur utilisation dans le cadre des EIAH. Différents
développements réalisés par les partenaires de l’ASPF
ont servi de supports afin d’en tirer des enseignements :
- Le moteur de Workflow COW
(Vantroys et Peter, 2003) du laboratoire TRIGONE et son intégration dans un environnement
support ;
- L’application de suivi d’activités REFLET du
LIUM (Després et Coffinet, 2004),
son intégration dans les environnements support et comment elle pourrait
évoluer vers un véritable composant ;
- L’intégration des plates-formes FORMID et BAGHERA du
CLIPS (Ouazib, 2003) ;
- L’atelier d’intégration d’outils pour
l’apprentissage de la géométrie proposé dans la
thèse de Maryline Rosselle (Rosselle, 2001).
Ce travail a permis de revenir sur les dimensions de
l’intégration de composants éducatifs définies dans
(Rosselle, 2001).
L’étude de chaque dimension permet de définir les
propriétés des composants permettant d’intégrer
facilement ces derniers. Sept propriétés ont été
recensées dont trois ont été proposées par
(Ritter et Koedinger, 1996).
Le composant doit :
- permettre qu'on observe certains de ses états (il est inspectable);
- fournir les traces intelligibles de l'interaction avec
l’utilisateur (il est traçable);
- permettre une certaine forme de prise de contrôle, notamment
pouvoir activer ou désactiver certaines fonctionnalités et
permettre de collecter uniquement les interactions jugées utiles (il est scriptable);
- pouvoir être décrit afin d'être retrouvé
et d'accéder à ses fonctionnalités (il est indexable);
- pouvoir exporter son interface graphique ou permettre son
adaptation ou sa reprogrammation (il est interface-exportable ou
malléable);
- permettre d'accéder indépendamment à ses
différentes fonctionnalités (il a des fonctionnalités
indépendantes);
- assurer la communication au format adéquat des
données (il utilise des formats normalisés).
L’ensemble de ces propriétés contribue à faciliter
l’intégration. Il constitue une liste de recommandations pour
favoriser la communication et la coopération inter-logicielle. Le
problème de l’indexation qui est crucial pour retrouver les
composants existants a été abordé à travers les
travaux du CRIP5 sur l’indexation de composants pédagogiques
(Rebaï et Labat, 2004).
3.2.2. Un portail pour la communauté de recherche en EIAH
Offrir à la communauté EIAH les services identifiés
à travers les scénarios d’usage suppose une plate-forme
ouverte permettant d’agréger les services disponibles et d’en
créer de nouveaux en fonction des besoins. Cette plate-forme peut prendre
la forme d’un portail tel que représenté en figure 1 qui
offre un ensemble de services et de contenus.
Après une étude des portails de développement
collaboratif existants (type Sourceforge), l’outil LibreSource
(LibreSource, 2005)
a été sélectionné. C’est une plate-forme de
travail et de développement collaboratif issue d’un projet RNTL en
2003. En effet, ce type de plate-forme offre des moyens de communication
classiques (forums, news...) mais permet aussi de gérer des projets
distribués de développement et de mettre à disposition le
code source (ou tout autre type d’artefact tel que des traces
d’expérimentation) ainsi que les produits finis. LibreSource est
extensible et propose une gestion des informations de type Wiki qui est
facilement abordable ce qui explique notre choix. Pour des raisons internes au
consortium LibreSource, cette plate-forme n’a finalement été
rendue disponible qu’en juin 2005 bien qu’une version
intermédiaire pour évaluation ait été rendue
disponible auparavant. Ceci explique que le portail de l’ASPF n’ait
pas encore été mis en place.
Figure 1 : services et contenu d’un portail
pour la communauté EIAH
4. Scénarios d’apprentissage et ingénierie des
modèles
L’intégration des technologies dans les
activités d’enseignement et d’apprentissage amène
souvent les concepteurs à se confronter à de nombreux
problèmes :
- des problèmes techniques (formation et suivi des
étudiants, mise à disposition du matériel,
développement de produits multimédias),
- des problèmes organisationnels (participation des
apprenants et des formateurs),
- des problèmes de motivation (participation des apprenants
aux activités prévues),
- des problèmes de régulation (révision
d’éléments du scénario en cours
d’activité),
- des problèmes d’adaptation (changement de rôle
des formateurs),
et
- des problèmes institutionnels (reconnaissance de
l’activité, financement, disponibilité du personnel
administratif, technique ou pédagogique).
La communauté de recherche française en
EIAH se préoccupe depuis longtemps de ces
problématiques, sans pour autant être en mesure de capitaliser les
travaux et les résultats. L’ingénierie dirigée par
les modèles a été proposée par la communauté
Génie Logiciel à la fin des années quatre-vingt dix (Model
Driven Architecture de l’OMG, AS MDA, ...)
pour répondre à des problématiques comparables. Un des axes
de recherche émergents en EIAH consiste
à examiner en quoi les solutions proposées par la
communauté GL sont applicables à nos problématiques et
surtout quelles seraient les spécificités/apports d’une
ingénierie des EIAH dirigée par les
modèles.
L’Action Spécifique « Conception d’une
plate-forme pour la recherche en EIAH » nous a tout d’abord
donné l’opportunité de dresser le bilan des activités
menées par les différents partenaires. Dans un deuxième
temps, nous avons pu situer les objectifs des différents travaux par
rapport à un référentiel unique présenté
figure 2.
Figure 2 : référentiel des travaux
en ingénierie des modèles
Comme indiqué sur cette figure, quatre partenaires de l’AS ont
des approches complémentaires construites sur l’ingénierie
dirigée par les modèles. Dans les prochains paragraphes, nous
résumons les quatre approches avant de mettre l’accent sur les
perspectives dégagées par l’AS.
4.1. Travaux exploitant des modèles de niveau CIM et PIM
Le LIUM et le LIUPPA font porter leurs efforts sur la proposition de
modèles de conception à niveau connaissance
(CIM). Au niveau CIM
(Computer Independent Model), les langages d’expression (et les
modèles produits) doivent être compréhensibles (et
manipulables) par une équipe pluridisciplinaire de concepteurs. Parmi les
langages ciblés au niveau PIM (Platform
Independent Model), on trouve le langage IMS-LD
(LIUM et LIUPPA) mais aussi d’autres langages (Use Cases pour le LIUM,
langages de description de composants logiciels pour le LIUPPA) :
- Le LIUPPA a choisi de proposer un langage (de niveau
CIM), le langage CPM
(Laforcade, 2004),
ciblant la conception de situations-problèmes coopératives. Le
langage proposé est une spécialisation
d’UML (un profil) permettant de
décrire les aspects structurels, cognitifs et sociaux de ces situations
pédagogiques. Les modèles prescriptifs obtenus font l’objet
de transformations automatiques en modèles computationnels
(IMS-LD).
- Le LIUM, dans son projet REDiM
(Corbière et Choquet, 2004),
a choisi de proposer aux concepteurs de scénariser avec un langage
computationnel (IMS-LD, Use Cases) tout en
permettant l’adaptation et l’enrichissement du langage. Cette
approche permet la définition d’un modèle (de niveau CIM) adapté pour chaque situation
pédagogique cible. La négociation du langage et de
l’instance se fait en s’aidant de retours d’usages,
modélisés dans le langage computationnel utilisé.
4.2. Travaux exploitant des modèles de niveau PIM et PSM
Les travaux des laboratoires Trigone, Syscom et Clips font porter leurs
efforts sur l’opérationnalisation des modèles
computationnels (de niveau PIM). Les dispositifs
cibles (PSM) sont des plates-formes de formation
à distance (à ce jour : cartable électronique pour
Syscom – Clips ; Ganesha et Claroline pour Trigone) :
- L’environnement Bricoles (Trigone) propose à la FOAD une étape PSM supplémentaire. L’enseignant y
importe son scénario pédagogique (en IMS-LD) qui est souvent peu détaillé
(manque de compétence, temps). Le modèle est transformé en
une version dédiée à la plate-forme cible, modèle
que l’enseignant peut affiner et compléter de manière plus
intuitive. GenDep déploie ensuite automatiquement ces modèles PSM
(Caron et al., 2005).
- Le projet ScéClasse (Ferraris et al., 2005),
réunissant des équipes des laboratoires SYSCOM et CLIPS,
s’est intéressé à l’opérationnalisation
de situations d’apprentissage collaboratives. La démarche a conduit
à la définition d’un modèle conceptuel de niveau PIM, le modèle LDL (Learning Design Language), par croisement du
modèle de participation, modèle territorial fondé
sur la notion d’espaces de groupes, avec IMS-LD. La transformation de
LDL vers un modèle de niveau PSM : le LDI (Learning Design Infrastructure), s’est faite manuellement dans le cadre
de ce projet, mais son automatisation est aujourd’hui à
l’étude.
5. Scénarios de référence
Le travail de l’ASPF a également
été de recenser et fournir aux chercheurs en
EIAH des scénarios pédagogiques de
référence pour tester et valider
leurs modèles ou/et outils. Une telle démarche qui consiste
à regrouper un référentiel de situations est classiquement
utilisée dans d’autres domaines,
(Kutter et Petitcolas, 1999).
Cette démarche offre deux avantages principaux : le premier consiste
à offrir au chercheur qui veut tester l’outil qu’il a
produit, un cadre d’expérimentation concret issu de situations
réelles et donc qui ne se révèle pas ad hoc. Le
second concerne les différents chercheurs de la communauté
EIAH en tant qu’utilisateurs, le benchmarking
leur permet de confronter plus facilement les outils ou les modèles
produits par d’autres en étudiant leurs applications à des
cas concrets connus et partagés par tous. Le « best
practices » d’IMS-LD
(IMS, 2005)
décrit par exemple dix scénarios pédagogiques choisis pour
illustrer une grande variété de situation pédagogique et
permettant aux utilisateurs d'évaluer les possibilités du langage.
Mais comment être sûr de l'indépendance des scénarios
choisis vis-à-vis du langage ? Établir un benchmark de
situations pédagogiques permet de suggérer un ensemble de
scénarios indépendants des outils et des langages. Il offrirait
également dans un deuxième temps un autre intérêt
pour la communauté, il pourrait permettre d’envisager plus
facilement des approches descriptives. Ce travail préalable participe en
effet à la cristallisation des critères de description, en offrant
de recenser naturellement les éléments à utiliser pour le
benchmark. Enfin, à un plus haut niveau, il permet de distinguer les
différents objets utilisant les benchmarks, facilitant à terme
leur dénombrement et leur catégorisation.
5.1. Difficultés rencontrées
Des descriptions de situations d’apprentissage ont été
collectées sous forme de scénarios. La description de
scénario suscite de nombreuses questions auxquelles il est difficile de
répondre : quelle granularité peut-on adopter ? Quels
sont les éléments du scénario qu’il faut
décrire (les dépendances de données, les outils
utilisés, l’orchestration des activités, les
différents rôles ?). Enfin, quel langage de description est il
possible d’utiliser. Le choix d’un tel langage soulève une
difficulté scientifique complémentaire dans la mesure où il
est nécessaire de s’interroger sur sa neutralité et sa
capacité à décrire toutes les situations envisageables. Ces
difficultés scientifiques sont liées dans la mesure où
chaque nouveau scénario met à l'épreuve le langage de
description choisi et permet ainsi de l'améliorer.
5.2. Démarche
Dans un premier temps, une description textuelle des scénarios par
leurs auteurs a été privilégiée. Ceux-ci ont ensuite
été exprimés lorsque cela était possible en
IMS-LD, dans le double souci de choisir un standard
émergeant et de favoriser leur transformation en données
informatiques. Concernant la complétude de cette démarche, un
élément de solution a consisté à tenter
d’établir une taxinomie des scénarios recensés, ce
type de travail a déjà été mené dans le
domaine des EIAH pour la caractérisation des
plates-formes pédagogiques
(EDUTOOLS, 2005),
ou des logiciels éducatifs
(De Vries, 2001).
La typologie établie s’appuie sur la caractérisation des
différentes théories pédagogiques qu’ils adressent
(béhaviorisme, constructivisme, socioconstructivisme, cognitivisme...)
bien qu’une telle solution se heurte alors aux multiples
références théoriques qui peuvent être sous jacentes
à un scénario
(Basque, 1999).
Sur d’autres axes d’analyse, une typologie des scénarios peut
être établie selon le type de situations d’apprentissage
qu’ils décrivent. (simulateur, teletp, hypermedia, cscl,
micromonde, exerciciel,...) ou la nature de la connaissance impliquée
(gestuelle, comportementale, sociale, procédurale, cognitive,
factuelle...).
Du point de vue du langage de description, l’adoption du standard
IMS-LD pour décrire les scénarios
pédagogiques en focalisant la description sur les activités
menées plutôt que sur les processus
(MISA, MOT) ou sur les
objets pédagogiques (DUBLIN CORE, LOM,
SCORM, AICC) a permis
de susciter de nouvelles interrogations qui sont à la base d’un
essai de taxinomie. Cette taxinomie est fondée sur des critères
permanents (degré de formalisation, de réification) ainsi que sur
des critères pouvant varier durant la durée de vie du
scénario (finalité, granularité, personnalisation,
contrainte)
(Pernin et Lejeune, 2004).
6. Conclusion
La motivation première de cette Action
Spécifique était d’étudier et de proposer des
solutions permettant d’améliorer la diffusion et la
réutilisation des résultats de la recherche au sein de la
communauté de recherche en EIAH. Les travaux réalisés par
les huit équipes de recherche couvrent plusieurs aspects :
- une meilleure compréhension des apports du génie
logiciel de façon à avoir des composants ou services
réutilisables, des outils d’indexation et de recherche permettant
de retrouver facilement les artefacts existants ;
- la définition d’une plate-forme
d’échange, de communication et de support aux projets
collaboratifs ;
- un bilan des apports de l’ingénierie de
modèles et de la modélisation en EIAH et un état des
travaux existants dans la communauté française en EIAH ;
- des scénarios de référence permettant
à la communauté de partager des "cas d’école"
permettant de comparer des modélisations ou de mettre en place des
situations "standards" dans le cadre de l’expérimentation
d’un prototype afin de faciliter les comparaisons avec d’autres
travaux.
Concernant l’ingénierie de modèles, les diverses
réunions et travaux conduits au titre de l’AS nous ont
amenés à délimiter un cadre intégrateur pour mettre
en synergie les résultats obtenus par les différents partenaires
avant l’AS. Ce premier résultat nous permet de valider une
hypothèse de travail à l’origine du dépôt de
l’AS auprès du CNRS : la communauté française en
EIAH a les savoir-faire pour initier une
communauté de pratique en ingénierie dirigée par les
modèles. Cette communauté se donne comme objectif d’offrir
un ensemble d’outils de transformation de modèles capables
d’exploiter des formalismes compréhensibles par les concepteurs
tout en assurant l’opérationnalisation et
l’interopérabilité des modèles produits.
Le travail concernant les scénarios de référence reste
encore très exploratoire. Une base de scénarios de
références a été produite par l'AS pour permettre un
benchmarking de situations pédagogiques. Nous désirons dans
l'avenir présenter des exemples d’expression d’un même
scénario au travers de plusieurs langages de modélisation, nous
permettant ainsi de montrer les différents points de vue que l’on
peut avoir d’un même scénario en s’appuyant pour les
catégoriser sur une typologie que nous avons commencé à
définir.
En terme d’animation de communauté et de diffusion des travaux
engagés, les propositions et travaux des partenaires dans le cadre de
l’AS ont constitué le matériau de base à partir
duquel nous avons défini les contenus de la troisième école
thématique sur les EIAH :
"Modèles, Architectures Logicielles et Normes pour le
Développement et l’intégration des
EIAH" du 1er au 6 juillet 2005. Nos
résultats ont en particulier été utilisés pour les
cours et ateliers portant sur la scénarisation pédagogique ainsi
que sur l’ingénierie dirigée par les modèles. Les
échanges qui ont eu lieu durant l’école avec les
participants ont confirmé l’intérêt de la
communauté pour cette problématique et pour les outils que nous
leur avons fait manipuler.
Les différents documents produits dans le cadre de cette AS seront
rendus disponibles à terme à travers un portail communautaire.
Indéniablement, une dynamique d’échanges et de collaboration
est issue de cette ASPF. Il restera alors à maintenir un travail
d’animation de communauté afin de développer l’usage
de ce portail et suivant les possibilités de financement, la
définition et la réalisation de services correspondant à
des besoins émergeants suite à l’usage de la
plate-forme.
Il est dommage de constater que malgré les efforts entrepris, avec le
soutien initial du CNRS, par la communauté scientifique EIAH pour se
structurer et s’outiller collectivement, il n’y a pas de la part des
tutelles nationales de soutien à l’opérationnalisation des
propositions faites dans cette Action Spécifique. Les laboratoires
impliqués continuent leurs actions dans ce domaine dans le cadre du
Réseau Européen d’Excellence Kaléidoscope, mais ils
risquent assez vite d’y être dépassés par
d’autres laboratoires étrangers mieux soutenus à leurs
niveaux nationaux, dans des programmes souvent très ambitieux et
richement dotés, comme le JISC en Grande Bretagne. Cela est
préjudiciable notamment si l’on veut bien considérer que la
mise en place d’une véritable infrastructure pour la recherche et
l’expérimentation en EIAH bénéficierait
également aux initiatives comme les Universités
Numériques Thématiques dont il faut préserver
le caractère innovant et qui elles aussi réclament une
mutualisation des moyens de conception et d’évaluation.
BIBLIOGRAPHIE
BALACHEFF, N. (2004). Conceptions de l'apprenant
et design des EIAH, Conférence invitée de la Seconde Ecole
thématique sur les EIAH "Processus cognitifs et technologies pour
l'apprentissage", Autrans (France).
BASQUE J. (1999). L’influence du béhaviorisme, du
cognitivisme et du constructivisme sur le désign pédagogique,
Communication au XIIe colloque du Conseil interinstitutionnel pour le
progrès de la technologie éducative, Montréal,
Québec, 29 octobre 1999. http://www.teluq.uquebec.ca/~jbasque
consulté en mars 2005.
CARON A., DERYCKE A., LE PALLEC X. (2005). The Bricoles project: support
socially informed design of learning environment. Poster, 12th International
Conference on Artificial Intelligence in Education (AIED 2005), 18-22 juillet
2005, Amsterdam.
CHABERT G., MARTY J.-C., CARON B., CARRON T., VIGNOLLET L., FERRARIS C.
(2005) The Electronic Schoolbag: a CSCW workspace. In : AI & Society: The
Journal of Human-Centred Systems and Machine Intelligence
CORBIERE A., CHOQUET C., (2004) Re-engineering Method for Multimedia Systems
in Education, In : IEEE 6th International Symposium on Multimedia Software
Engineering, 13-15 December 2004, Miami, Florida, USA, p 80-88.
DESPRES, C., COFFINET, T. (2004). Reflet, un miroir sur la formation.
"ACTES DU COLLOQUE TICE 2004 - « Sessions Recherche »
Université de Technologie de Compiègne". Compiègne :
Université de Technologie de Compiègne. 19-24.
DE VRIES, E. (2001). Les logiciels d'apprentissage : panoplie ou
éventail ? Revue Française de Pédagogie, 137,
105-116.
DOWNES, S. (2002). Problems and issues in Online Learning
LearningPlace : Online Learning Magazine.
http://www.edutools.info/
consulté en mars 2005.
FERRARIS C., LEJEUNE A., VIGNOLLET L., DAVID J.P., Modélisation de
scénarios pédagogiques collaboratifs, EIAH 2005, Montpellier,
mai 2005, pp 285-296
GUERAUD, V., ADAM J.-M., PERNIN J.-P., CALVARY G, DAVID JP. (2004).
L'exploitation d'Objets Pédagogiques Interactifs à distance :
le projet FORMID, Revue STICEF : Sciences et Technologies de l'Information
et de la Communication pour l'Education et la Formation.
http://www.imsglobal.org/learningdesign/ldv1p0/imsld_bestv1p0.html
consulté en mars 2005.
http://www.noe-kaleidoscope.org/pub/svl/
consulté en mars 2005
KUTTER M, PETITCOLAS F.A.P. (1999). A fair benchmark for image
watermarking systems. In: Electronic Imaging '99 Security and Watermarking
of Multimedia Contents: 25-27 Jan. 1999; Sans Jose, CA, USA: The International
Society for Optical Engineering; 1999.
LAFORCADE P. (2004)., Modélisation et
méta-modélisation UML pour la conception et la mise en œuvre
de situations-problèmes cooperatives, Doctorat de
l’Université de Pau et des Pays de l’Adour, http://www.univ-pau.fr/~laforcad/publications/Pierre_Laforcade-These.pdf
LE MAITRE, ed. (2002) Actes des 2e Assises Nationales du GDR I3, Nancy
décembre 2002, Jacques Le Maitre (editeur), CEPADUES-Editions,
Toulouse.
http://www.libresource.org consulté en
mars 2005.
LINARD, M. (2003). Autoformation, éthique et technologies : enjeux
et paradoxes de l'autonomie, Editions Hermès, pp 241-263.
OUAZIB (2003), Construction, expérimentation et évaluation
des situations d'apprentissage à distance dans une plate-forme
multi-agents, appliquée à un simulateur de processeur, rapport
de DEA, Environnements Informatiques d’Apprentissage Humain et Didactique
(EIAH-D), Université Joseph FOURIER- Grenoble1
PAQUETTE, DE LA TEJA G., I., et al. (2000). Explor@ : An Open Virtual
Campus. EDMEDIA'2000, Montréal (Québec).
PERNIN J-P., LEJEUNE A., (2004). Dispositifs d'apprentissage instrumentes
par les technologies : vers une ingénierie centrée sur les
scénarios, colloque TICE 2004, Compiègne, octobre 2004 http://archive-edutice.ccsd.cnrs.fr/docs/00/02/75/99/PDF/Pernin_Lejeune.pdf
consulté mars 2005
REBAI I., LABAT J.-M., (2004). Des métadonnées pour la
description des composants logiciels pédagogiques, TICE 2004.
RITTER, S. and KOEDINGER, K. (1996) Towards lightweight tutor agents.
ITS'96 Workshop on Architectures and Methods for Designing
Cost-Effective and Reusable ITSs, Montreal, June 10th.
ROSSELLE, M. (2001). Conception d'un atelier d'expérimentation de
logiciels éducatifs – Application en géométrie.
Thèse de doctorat, Université Henri Poincaré, Nancy I.
SCHNEIDER, D. (2003). Conception et implémentation de
scénarios pédagogiques riches avec des portails
communautaires, Second colloque de Guéret, Les communautés
virtuelles éducatives.
TCHOUNIKINE, P. (2002). Pour une Ingénierie des Environnements
Informatiques pour l'Apprentissage Humain, Revue Information Interaction
Intelligence (www.revue-i3.org) volume 2(n°1): 59-93.
TCHOUNIKINE, P., BAKER M, BALACHEFF N, BARON M, DERYCKE A, GUIN D, NICAUD
J-F, RABARDEL P (2004). Platon-1 : quelques dimensions pour l'analyse des
travaux de recherche en conception d'EIAH, Rapport de l'AS 51 du RTP39
intitulée "Fondements théoriques et méthodologiques de la
conception des EIAH", STIC-CNRS.
VANTROYS T., PETER Y. (2003), COW, a Flexible Platform for the Enactment
of Learning Scenarios, 9th Conference Groupware (CRIWG 2003),
Springer-Verlag LNCS 2806 France, 2003
WILEY, D. (2003). Learning Objects: difficulties and Opportunities, http://opencontent.org/docs/lo_do.pdf.
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