La problématique générale de nos travaux relève de la conception et de l’ingénierie des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain (EIAH). Elle est plus particulièrement centrée sur les interactions apprenant(s)- machine(s) et sur la prise en compte de modèles de connaissances pour faciliter ces interactions. Nous référant à l’apprentissage par l’action et à l’apprentissage situé, nous cherchons à concevoir des environnements, destinés principalement à l’enseignement supérieur et à la formation professionnelle, qui mettent les apprenants en situation et facilitent leur activité et leur autonomie. Notre objectif est que les apprenants puissent ainsi construire leurs connaissances dans l’interaction non seulement avec des objets porteurs de connaissance non formalisée, mais aussi avec des inscriptions de connaissances formalisées.
Adoptant une démarche pluridisciplinaire, nous nous inspirons de domaines connexes tels que l’interaction homme-machine ou l’ingénierie des connaissances. Nous nous référons notamment aux paradigmes de l’interaction instrumentale et de l’interaction située pour proposer des environnements qui prennent en compte leur contexte d’usage, et nous cherchons à déterminer les artefacts, les objets et les actions susceptibles de permettre aux apprenants de réaliser des tâches qui aient un sens pour eux.
Nous nous focalisons par ailleurs sur les connaissances à intégrer dans ces environnements pour faciliter les interactions. La modélisation des connaissances est basée sur des ontologies, pour lesquelles nous distinguons quatre utilisations principales : aide à la structuration et à la capitalisation des connaissances, représentation explicite de connaissances, support pour les interactions entre humains et enfin support pour le raisonnement.
Notre explorons plus particulièrement les liens entre interaction et connaissance. Nous proposons d’exploiter les ontologies en tant qu’inscriptions explicites de connaissance pour faciliter les interactions et l’apprentissage. Les ontologies permettent non seulement d’exploiter des relations de spécialisation entre concepts qui sont fondamentales pour l’apprentissage, mais aussi de naviguer dans un ensemble de ressources et de faciliter le filtrage d’informations.
Nous nous intéressons enfin à l’intégration et à l’exploitation de connaissances (symboliques et non symboliques) dans des environnements virtuels, que nous appelons alors environnements virtuels informés. Nous explorons les nouvelles modalités d’interaction que la réalité virtuelle autorise avec ces connaissances et leur représentation. Enfin, nous décrivons des modèles et formalismes pour la conception et la scénarisation des activités dans des environnements virtuels pour l’apprentissage.
Les travaux présentés s’appuient sur différents projets et domaines allant de la formation initiale à la formation professionnelle en milieu industriel. Ils concernent l’apprentissage des mathématiques, la formation à la conception collaborative et la formation au management des risques industriels.