Université de Technologie de Compiègne, France Aide à l’évaluation et la conception d’hypermédias adaptatifs pour le eLearning PhilippeTrigano UMR CNRS 6599 Heudiasyc, Université de Technologie de Compiègne, France

Plan de l’exposé Problématique eLearning et Self Regulated Learning Normes et standards LOM, SCORM, IMS LD LCMS et Design Pédagogique (Learning Design) Projet CEPIAH IMS LD netUniversité

A propos du eLearning Nombreux avantages Edition Suppression de l’édition papier Facilité de mise à jour Nouvelle alternative pédagogique Disponibilité à distance Compléments de cours Interactivité Mais aussi des inconvénients Nécessité d’une ingénierie pédagogique Scénarisation Problèmes informatiques Un apprentissage difficile Isolement de l’apprenant Plus difficile à suivre qu’un cours classique, abandons fréquents Nécessité d’une auto régulation de l’apprentissage

Self Regulated Learning Une boucle de trois étapes dans l’apprentissage Planification (planning) Suivi (monitoring) Evaluation (Assessment) Quatre aspects à prendre en compte Cognitifs Motivationnel Emotionnel Social

Meilleure prise en compte de l’apprenant Nécessité d’une adaptation (pour diminuer l’échec) Contenu Aspects cognitifs Multimédia : sonore, textuel, images.. (type d’interface) Aspects motivationnels et émotionnels Ambiance : jeux, exemples, animations, compagnon Aspects émotionnels et motivationnels Travail Collaboratif : pédagogie par projets Aspects sociaux D’où l’importance des hypermédia adaptatifs

Adaptation des scénarios pédagogiques Scénario classique avec un présentation des concepts théoriques et résolution d’exercices avec solutions Scénario de type « résolution d’exercice » dans le cadre d’un travail individuel et/ou collaboratif, avec progression Scénario de type « apprentissage par projet » dans le cadre d’un 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 l’approche « cognitive apprenticeship » (Palincsar et Brown, 1998)

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

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 d’apprentissage (scénarios adaptatifs) Cognitiviste Théorie, exercices… Constructiviste Action, simulations, jeux, bases de cas, par l’exemple… Socio-constructiviste Projets en groupes, recherche d’information 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

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

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

Qui développe des normes ? 1995 Dublin Core Metadata Initiative Création d’une première base d’un système de descripteurs de documents (15 catégories générales: type, créateur, sujet, date…) 1996 ARIADNE (Projet européen, financé par l’UE et l’Office fédéral suisse pour l’éducation et la science) But: développement d’outil 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 d’enseignement 1997 ADL (Advanced Distributed Learning) Projet pour la description des ressources d’apprentissage électronique (Spécifications du SCORM, intègrent celles de l’IMS et ARIADNE)

Qui développe des normes et des spécifications pour le eLearning ? IEEE & Learning Technology Standards Committee (LTSC) Définition d’un 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

Exemples des spécifications et normes Learning Object Model Description de l’objet 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 d’une 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).

Exemples des spécifications et normes Learning Object Model Description de l’objet 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

SCORM (1) SCORM (Shareable Content Object Reference Model) Synthétiser différents systèmes présents (IMS, LOM) dans un but simple : en faire un standard « rentable », c’est à dire facilement utilisable et permettant la réutilisation des ressources. Le modèle SCORM propose trois choses: Découper le « cours » en grains: le contenu n’est pas vu comme monobloc mais comme un ensemble de plusieurs Unités d’Apprentissage; 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 s’agencent entre eux, et quelles ressources (média ou liens) ils utilisent.

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, d’interactivité, difficulté, …) Des données relatives à la protection des droits Les relations entre cette ressource et d’autres Des informations sur l’existence d’annotations portées sur chaque ressources

LOM (Learning Object Metadata) Favoriser la description des ressources pédagogiques SCORM (Shareable Content Object Reference Model) Favoriser l’enchaînement séquentiel des éléments de contenus pédagogiques Utilisation de l’XML Vision simple de point de vue pédagogie, sans prise en compte des rôles des acteurs et de l’interactivité entre ces rôles IMS Question & Tests Interoperability Favoriser l’échange des différents types d’exercices et de tests d’évaluation et/ou d’auto-évaluation Enregistrer les résultats des tests dans des bases de données spécialement conçues pour ce type d’applications

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 « l‘apprentissage hybride »

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

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 d’activités qui peuvent être assemblées en une séquence ou en une sélection  Environnements font référence  aux ressources et aux services utilisés par des activités élémentaires

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

Design Pédagogique le projet CEPIAH Guide interactif accessible sur le web Aide à la Conception Aide à l’Évaluation Modèles Pédagogiques de sites web Public visé Enseignants ayant quelques compétences informatiques Concepteurs de sites web souhaitant tenir compte de : l’ergonomie, l’IHM, la scénarisation pédagogique, la gestion de projet multimédia éducatif

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

Aide à l’Évaluation synthèse d’une question du questionnaire le résultat de l’évaluation lien vers le critère de la partie Cours

Modèles Prédéfinis

Evaluation sur le terrain Entretiens avec des enseignants à l’UTC Objectifs Connaître leur pratique d’enseignement Leur avis à l’égard des logiciels pour le développement des applications web Observations Sentiment de réticence Manque de compétences techniques Manque de temps pour le développement

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

Contexte et Problématique Proposer un outil qui permet à l’enseignant de : générer de structures de cours, éditer le contenu et administrer les cours Étude bibliographique, analyse de sites web éducatifs et entretiens avec les enseignants Déterminer des types de scénarios pédagogiques Déterminer des types d’interface graphique de sites web Choisir un standard de représentation des contenus pédagogiques

netUniversité: cadre de conception Générateur de cours online Professeur Base de cours Édition & Administration Étudiant Navigateur Utilisation de l’IMS LD pour la représentation des contenus pédagogiques

La dynamique du LD méthode SCENARIO composants Acte 1 Acte 2 Acte 3 Partition 1 Partition 2 Partition 3 Partition 4 Rôle Activité Environnement Objets d’apprentissage Services d’apprentissage Description de l’activité composants

Trois niveaux de représentation 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. C B A

Dynamicité 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 l’évolution d’un scénario pédagogique à un moment donné. Par l’évaluation d’une expression on peut décider, en fonction de son résultat, quel parcours suivra le scénario C B A Le niveau C intègre le niveau B en ajoutant les notifications

Leçon 1 Leçon 2 Exercice 1 Exercice 3 Synthèse 1 Synthèse 2 Exercice 2 Chapitre 2 R1< 10 10< R1<15 R1>15 Leçon 1 Exercice 1 Exercice 2 Synthèse 1 R2>10 R2<10

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

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

Questionnaires : démarche de conception Questionnaire Pédagogique (3)

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

NetUniversité (2) Éditeur de contenu pour les cours générés

NetUniversité (3) Editeur d’exercices QTI interactifs Lien vers l’éditeur QTI

Editeur QTI Divers types d’exercices Options pour choisir les types d’exercices Edition de la Réponse juste Edition des réponses fauses

netUniversité Editeur Graphique pour modifier les structures des cours

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

Valorisation Plusieurs projets d’expérimentation en vrai grandeur VANUPIETS : VAlorisation de NetUniversité pour des Polycopiés Interactifs dans l’EnseignemenT Supérieur Cours sur la conduite de projet informatique Université Picardie Jules Vernes (Amiens) Université du Littoral (Calais) Université de Technologie de Compiègne eDALGO : elearning et Didactique de l’ALGOrithmique Cours sur les bases de l’algorithmique et de la programmation Institut des Hautes Etudes Commerciales à Carthage (Tunisie) Institut National d’Informatique à Alger (Algérie) Université Technique de Craiova (Roumanie) Université de technologie de Compiègne (France)

Merci de votre attention fin Merci de votre attention