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LO18 Printemps 2007 1 Aide à lévaluation et la conception dhypermédias adaptatifs pour le eLearning PhilippeTrigano UMR CNRS 6599 Heudiasyc, Université.

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2 LO18 Printemps Aide à lévaluation et la conception dhypermédias adaptatifs pour le eLearning PhilippeTrigano UMR CNRS 6599 Heudiasyc, Université de Technologie de Compiègne, France

3 LO18 Printemps Plan de lexposé Problématique eLearning et Self Regulated Learning Normes et standards LOM, SCORM, IMS LD LCMS et Design Pédagogique (Learning Design) Projet CEPIAH IMS LD netUniversité

4 LO18 Printemps A propos du eLearning Nombreux avantages Edition Suppression de lédition papier Facilité de mise à jour Nouvelle alternative pédagogique Disponibilité à distance Compléments de cours Interactivité Mais aussi des inconvénients Nécessité dune ingénierie pédagogique Scénarisation Problèmes informatiques Un apprentissage difficile Isolement de lapprenant Plus difficile à suivre quun cours classique, abandons fréquents Nécessité dune auto régulation de lapprentissage

5 LO18 Printemps Self Regulated Learning Une boucle de trois étapes dans lapprentissage Planification (planning) Suivi (monitoring) Evaluation (Assessment) Quatre aspects à prendre en compte Cognitifs Motivationnel Emotionnel Social

6 LO18 Printemps Meilleure prise en compte de lapprenant Nécessité dune adaptation (pour diminuer léchec) Contenu Aspects cognitifs Multimédia : sonore, textuel, images.. (type dinterface) Aspects motivationnels et émotionnels Ambiance : jeux, exemples, animations, compagnon Aspects émotionnels et motivationnels Travail Collaboratif : pédagogie par projets Aspects sociaux Doù limportance des hypermédia adaptatifs

7 LO18 Printemps Adaptation des scénarios pédagogiques Scénario classique avec un présentation des concepts théoriques et résolution dexercices avec solutions Scénario de type « résolution dexercice » dans le cadre dun travail individuel et/ou collaboratif, avec progression Scénario de type « apprentissage par projet » dans le cadre dun travail collaboratif et/ou individuel (Nelson, 1999) Scénario de type « apprentissage par projet basé sur la pédagogie active » (Nelson, 1999) Scénario de type « apprentissage par modélisation et résolution de problèmes » inspirée de lapproche « cognitive apprenticeship » (Palincsar et Brown, 1998)

8 LO18 Printemps Adaptation aux préférences cérébrales (Ned Hermann) Faits Références Statistiques Scientifiques Bleu Futur Impact sur la vie (environnement) Créatifs Jaune Vert Organisation Structuration Séquences Rouge Relations Témoignages Aspects sociaux Expériences

9 LO18 Printemps eLearning => Adaptative Learning Adaptation des contenus Hypermédia dynamiques adaptatifs Modélisation des contenus et modélisation du domaine Scénarisation pédagogique adaptative (dynamicité, tests & propriétés) Adaptation des modes dapprentissage (scénarios adaptatifs) Cognitiviste Théorie, exercices… Constructiviste Action, simulations, jeux, bases de cas, par lexemple… Socio-constructiviste Projets en groupes, recherche dinformation nécessaire pour le projet Adaptation des IHM Textuel, auditif, kinesthésique, visuel (images & vidéos)… Adaptation des canaux de diffusion : Ubiquitous Learning Sorties multi-supports : textes (pdf), PréAO, Web Mobile Learning Ordinateur fixe, ordinateur portatif, PDA, Téléphone portable

10 LO18 Printemps eLearning Normes et Spécifications Exemple du chemin de fer : Au début, les voies étaient de tailles diverses Certaines pouvaient être employés par quelques trains, mais pas par d'autres Conséquences : inefficacité, plus grand coût et un manque d'Interopérabilité Exemples des prises électriques : les normes au Royaume Uni diffèrent des normes européennes

11 LO18 Printemps Pourquoi avons-nous besoin des normes dans le eLearning ? La description technique du support de cours pour être interprétée par la machine Laccessibilité aux informations (contenus pédagogiques) Linteropérabilité des contenus éducatifs (partage de documents) Les normes dans le eLearning sont conçues pour:

12 LO18 Printemps Qui développe des normes ? 1995 Dublin Core Metadata Initiative Création dune première base dun système de descripteurs de documents (15 catégories générales: type, créateur, sujet, date…) 1996 ARIADNE (Projet européen, financé par lUE et lOffice fédéral suisse pour léducation et la science) But: développement doutil et des ressources pédagogiques interactives (simulateurs, générateur des questionnaires, etc.) 1997 IEEE LTSC (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Learning Technologies Standard Committee Utilisation des spécifications du projet ARIADNE, base pour la LOM 1997 Instructional Management System (IMS) Description des objets constituant les systèmes denseignement 1997 ADL (Advanced Distributed Learning) Projet pour la description des ressources dapprentissage électronique (Spécifications du SCORM, intègrent celles de lIMS et ARIADNE)

13 LO18 Printemps Qui développe des normes et des spécifications pour le eLearning ? IEEE & Learning Technology Standards Committee (LTSC) Définition dun modèle d'objet d'apprentissage (LOM) dans lequel on prévoit la syntaxe et la sémantique des métadonnées pour la description complète d'un objet pédagogique « Learning Object Metadata » : toute entité, numérique ou non, que l'on peut utiliser, réutiliser ou invoquer lors d'un apprentissage soutenu par la technologie Limites : focalisation exclusive sur les contenus sans prise en considération de la démarche pédagogique qui lui est associée

14 LO18 Printemps Exemples des spécifications et normes Learning Object Model Description de lobjet pédagogique selon 9 catégories Général l'identifiant de l'objet, son titre, sa description, la liste des langues utilisées, une liste de mots clés, niveau de granularité dune ressource (de 1 à 4, 1 désignant un cours entier). Cycle de vie l'historique et l'état courant de l'objet pédagogique (draft, final...), les personnes qui l'ont modifié, à quelle date, leur rôle Metametadata cet ensemble décrit le schéma ou la spécification utilisée (metadatascheme).

15 LO18 Printemps Exemples des spécifications et normes Learning Object Model Description de lobjet pédagogique selon 9 catégories Informations techniques exigences techniques en terme de navigateur (type, version), type des données ou format; Pedagogical définir les conditions d'utilisation de la ressource, savoir quel est son type (exercice, figure,..), à qui s'adresse la ressource (apprenant, enseignant, auteur...) Droits, annotation, relation (relations avec d'autres OP) Classification définition du type de ressource discipline, prérequis, objectifs pédagogiques, niveau de compétence

16 LO18 Printemps SCORM (1) SCORM (Shareable Content Object Reference Model) Synthétiser différents systèmes présents (IMS, LOM) dans un but simple : en faire un standard « rentable », cest à dire facilement utilisable et permettant la réutilisation des ressources. Le modèle SCORM propose trois choses: Découper le « cours » en grains: le contenu nest pas vu comme monobloc mais comme un ensemble de plusieurs Unités dApprentissage; Décrire chaque cours, mais aussi chaque grain, par un ensemble de données clairement identifiées. Faire communiquer le contenu produit avec une plate-forme e-learning SCORM informe sur la manière dont les grains sagencent entre eux, et quelles ressources (média ou liens) ils utilisent.

17 LO18 Printemps SCORM (2) Les principales informations demandées par SCORM: Des informations générales de la ressource (titre, langue, description, mot clé, structure,..) Des données techniques (format, taille de fichier …) Des données pédagogiques (type de ressources, dinteractivité, difficulté, …) Des données relatives à la protection des droits Les relations entre cette ressource et dautres Des informations sur lexistence dannotations portées sur chaque ressources

18 LO18 Printemps IMS Question & Tests Interoperability Favoriser léchange des différents types dexercices et de tests dévaluation et/ou dauto-évaluation Enregistrer les résultats des tests dans des bases de données spécialement conçues pour ce type dapplications SCORM (Shareable Content Object Reference Model) Favoriser lenchaînement séquentiel des éléments de contenus pédagogiques Utilisation de lXML Vision simple de point de vue pédagogie, sans prise en compte des rôles des acteurs et de linteractivité entre ces rôles LOM (Learning Object Metadata) Favoriser la description des ressources pédagogiques

19 LO18 Printemps IMS Learning Design Décrire et mettre en application des activités d'apprentissage basées sur différentes pédagogies Coordonner les apprenants et les rôles multiples dans un modèle multi- apprenants, ou, alternativement, soutien les activités d'un seul apprenant Coordonner l'utilisation du contenu avec des services de collaboration Soutient les multiples modèles de distribution, y compris « lapprentissage hybride »

20 LO18 Printemps La dynamique du LD Analogie script / acteur / pièce de théâtre La fin d'un acte fournit un point où il est possible de synchroniser les rôles pendant la pièce, de sorte que tous les participants commencent un nouvel ensemble d'activités en même temps Acte : comprend une ou plusieurs rôles, qui se réalisent « sur scène » en même temps Partition : se réfère au rôle et à l'activité élémentaire qui doit s'exécuter dans l'acte. Effectivement elle assigne une activité élémentaire à un rôle, analogue au scripte que le rôle doit jouer dans l'acte

21 LO18 Printemps Les parties principales du LD Activité élémentaire comprend une description d'activité et normalement une indication vers un « environnement » peut avoir ses propres objectifs et/ou pré-requis d'apprentissage Structures dactivités qui peuvent être assemblées en une séquence ou en une sélection Environnements font référence aux ressources et aux services utilisés par des activités élémentaires

22 LO18 Printemps LMS & LCMS Learning Management Systems & Learning Content Management Systems plateformes libres : Dokeos / Claroline Moodle Ganesha Spiral / Ulysse / Scenari Produits commerciaux WebCT Blackboard Outil de prototypage netUniversité

23 LO18 Printemps Design Pédagogique le projet CEPIAH Aide à la Conception Guide interactif accessible sur le web Aide à lÉvaluation Modèles Pédagogiques de sites web Public visé Enseignants ayant quelques compétences informatiques Concepteurs de sites web souhaitant tenir compte de : lergonomie, lIHM, la scénarisation pédagogique, la gestion de projet multimédia éducatif

24 LO18 Printemps Aide à la Conception page accueil des thèmes accès aux différents parties du site

25 LO18 Printemps Aide à lÉvaluation lien vers le critère de la partie Cours synthèse dune question du questionnaire le résultat de lévaluation

26 LO18 Printemps Modèles Prédéfinis

27 LO18 Printemps Evaluation sur le terrain Entretiens avec des enseignants à lUTC Objectifs Connaître leur pratique denseignement Leur avis à légard des logiciels pour le développement des applications web Observations Sentiment de réticence Manque de compétences techniques Manque de temps pour le développement

28 LO18 Printemps Vers netUniversité Nouvelle direction de recherche Faire évoluer les fonctionnalités du guide CEPIAH netUniversité – Un environnement daide à la conception des cours en ligne – Basé sur la génération dynamique des structures de cours Public visé Enseignants sans compétence en informatique

29 LO18 Printemps Contexte et Problématique Proposer un outil qui permet à lenseignant de : générer de structures de cours, éditer le contenu et administrer les cours Choisir un standard de représentation des contenus pédagogiques Étude bibliographique, analyse de sites web éducatifs et entretiens avec les enseignants Déterminer des types de scénarios pédagogiques Déterminer des types dinterface graphique de sites web

30 LO18 Printemps netUniversité: cadre de conception Générateur de cours online Édition & Administration Navigateur Base de cours Étudiant Professeur Utilisation de lIMS LD pour la représentation des contenus pédagogiques

31 LO18 Printemps La dynamique du LD SCENARIO Acte 1 Acte 2 Acte 3 Acte 4 Acte 5 Partition 1 Partition 2 Partition 3 Partition 4 Rôle Activité Description de lactivité méthode composants Environnement Objets dapprentissage Services dapprentissage

32 LO18 Printemps Trois niveaux de représentation C B A Niveau A: -Contient le noyau de la conception pédagogique d'IMS (les personnes, les activités élémentaires et les ressources) et leur coordination grâce aux éléments méthode, scénario, acte. - Ceci prévoit simplement une série d'activités d'apprentissage ordonnées temporellement pour être exécutées par des apprenants, en utilisant les objets et/ou les services d'apprentissage.

33 LO18 Printemps C B A Le niveau B - Un plus grand contrôle et une plus grande complexité avec l'utilisation de propriétés et de conditions - Les conditions permettent de décider de lévolution dun scénario pédagogique à un moment donné. Par lévaluation dune expression on peut décider, en fonction de son résultat, quel parcours suivra le scénario Le niveau C intègre le niveau B en ajoutant les notifications Dynamicité

34 LO18 Printemps R3< 10 10< R3<15 Exercice 4 Synthèse 2 Leçon 2 Exercice 3 R3>15 Chapitre 2 R1< 10 10< R1<15 R1>15 Leçon 1 Exercice 1 Exercice 2 Synthèse 1 R2>10 R2<10

35 LO18 Printemps Structure de netUniversité Réponses aux deux questionnaires Générateur de structures de sites web éducatifs Base de connaissances Questionnaire IHM Questionnaire pédagogique Enseignant Fichier XML IHM Fichier XML IMS LD Structure de site web éducatif

36 LO18 Printemps Scénario classique avec une présentation des concepts théoriques et résolution dexercices avec solutions Types de scénarios déterminés Scénario de type « résolution dexercice » dans le cadre dun travail individuel et/ou collaboratif, avec progression Scénario de type « travail par projet » dans le cadre dun travail collaboratif et/ou individuel Ceci nous a aidé à concevoir les questions du questionnaire pédagogique pour la génération des structures de cours Questionnaire Pédagogique

37 LO18 Printemps Questionnaires : démarche de conception Questionnaire Pédagogique (3)

38 LO18 Printemps NetUniversité (1) Portail Web: administration, conception et affichage de cours online

39 LO18 Printemps NetUniversité (2) Éditeur de contenu pour les cours générés

40 LO18 Printemps Editeur dexercices QTI interactifs Lien vers léditeur QTI NetUniversité (3)

41 LO18 Printemps Editeur QTI Divers types dexercices Edition des réponses fauses Edition de la Réponse juste Options pour choisir les types dexercices

42 LO18 Printemps netUniversité Editeur Graphique pour modifier les structures des cours

43 LO18 Printemps Conclusions et Perspectives Travail en cours Tester et corriger la première version du NetUniversité Intégration des outils de communications Expérimentation avec les enseignants et étudiants Exportation XML

44 LO18 Printemps Valorisation Plusieurs projets dexpérimentation en vrai grandeur VANUPIETS : VAlorisation de NetUniversité pour des Polycopiés Interactifs dans lEnseignemenT Supérieur Cours sur la conduite de projet informatique o Université Picardie Jules Vernes (Amiens) o Université du Littoral (Calais) o Université de Technologie de Compiègne eDALGO : elearning et Didactique de lALGOrithmique Cours sur les bases de lalgorithmique et de la programmation o Institut des Hautes Etudes Commerciales à Carthage (Tunisie) o Institut National dInformatique à Alger (Algérie) o Université Technique de Craiova (Roumanie) o Université de technologie de Compiègne (France)

45 LO18 Printemps fin Merci de votre attention


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