Thierry Nodenot IUT de Bayonne Laboratoire LIUPPA - Equipe Idée

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DR

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bre

2005

Contribution à l’Ingénierie Dirigée par les Modèles en EIAH : le cas des situations problèmes coopératives

Thierry Nodenot

IUT de Bayonne

Laboratoire LIUPPA - Equipe Idée

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Idée

Plan de l’exposé

Objet des travaux

Descriptif des activités menées

Bilan et perspectives des travaux

Tableaux synthétiques de mon activité scientifique

Conclusion et remerciements

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Idée

Public-cible Pouvoir intégrer les enseignants de terrain dans le processus de

conception

Théorie privilégiée Rester proche des séquences d’enseignement mises en place

dans les classes : Théorie Empirique de l’Apprentissage (Develay, 93) et apprentissage à base de situations-problèmes coopératives

EIAH préconisés Des systèmes support à la performance développés à partir de

plates-formes de FOAD

Verrous identifiés Difficultés pour capitaliser et diffuser les bonnes pratiques en

matière d’ingénierie des EIAH

Approche proposée S’appuyer sur les langages, modèles et outils du Génie Logiciel

pour intégrer les utilisateurs dans la boucle d’ingénierie

Part

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- O

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en

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Partie 1- Objet des travaux menés

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Idée

Public-cible Les enseignants doivent pouvoir évaluer la

pertinence des modèles de conception décrivant une situation d’apprentissage

Les enseignants doivent disposer d’outils leur permettant de s’approprier et d’adapter une situation d’apprentissage au cas particulier de leur classe

Des langages et outils de conception permettant d’aboutir à des modèles acceptables par les enseignants

Part

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Idée

Théorie privilégiée

Des méthodes actives d’apprentissage

complétées par des situations plus classiques d’enseignement

IN TE R AC TIO N

M O TIVATIO N

E nvi r o nne m e nt(affe c t i f, s o c i al )

B utsP r o je tsTr avauxC o nnai s s anc e s

IN F O R M ATIO N S P R O D U C TIO N SAC TIVITE S

P r o bl è m eR e s s o ur c e sC o nte xte

R e c he rc he d e se ns

Pa r tic ip a tion, C onfronta tion, C oop é ra tion

Apprentissages à base de situations problèmes coopératives (Develay, 93)

Part

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Idée

EIAH préconisés

Des systèmes supports à la performance basés sur des plateformes de FOAD …

Des services logiciels à contextualiser en fonction des besoins apparus lors de la conception

dont les services de base sont étendus pour pouvoir offrir aux apprenants des activités-support à la résolution de situations problèmes

Part

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Idée

Verrous scientifiques identifiés

Verrou n°1

La communauté EIAH n’arrive pas à capitaliser dans les environnements supports les fonctionnalités que l’on trouve dans les meilleurs prototypes de recherche

Verrou n°2

La communauté EIAH a des difficultés pour évaluer les dispositifs d’apprentissage conçus à partir de ces environnements supports ainsi que les apprentissages réalisés

Part

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La communauté EIAH a des difficultés pour identifier, mettre en œuvre et faire savoir les bonnes pratiques d’ingénierie

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Idée

Approche proposée

S’appuyer sur les langages, modèles et outils du Génie Logiciel pour faire avancer la connaissance (communication des résultats, partage et réutilisation) dans le domaine des EIAH.

Examiner en quoi l’Ingénierie Dirigée par les Modèles fournit les bases théoriques et l'outillage pour favoriser l'interdisciplinarité nécessaire à la conception des EIAH

Part

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Faciliter l’élaboration de modèles pour la conception et la mise en œuvre de situations-problèmes coopératives sur des plates-formes de formation ouverte et à distance

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Idée

Partie 2- Descriptif des activités menées

Actions de recherche menées

Axe 1 : Modélisation des situations-problèmes (ou PBLS)

Axe 2 : Environnements-supports pour la modélisation et la mise en œuvre des situations-problèmes

Principaux résultats obtenus

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Idée

Axe 1 : Modélisation des PBLS (1)Part

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Peut-on spécifier aussi précisément que possible la pédagogie intégrée dans une situation d’apprentissage ou un EIAH ?

Quelle analyse faire des propositions de langages de modélisation éducative existants (IMS-LD, MOT) ?

Peut–on amener un enseignant à spécifier une situation d’apprentissage de manière plus précise ?

Peut-on faciliter la compréhension par un enseignant de spécifications pédagogiques exprimées dans un langage d’informaticien ?

Etude et proposition de langages (scénarisation pédagogique)

Proposition de principes méthodologiques (guidage, aide au concepteur)

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Idée

Axe 1 : Modélisation des PBLS (2)

Une approche ontologique pour la modélisation des situations-problèmes :• Matrice disciplinaire• Représentations des apprenants• Objets d’apprentissage • Notation et modèle de représentation des connaissances

Ph a s e de co n ce pt io n péda g o g iqu e

Ev a lu a t io n

E tap e d 'ex p r es s io nin it ia le d es b es o in s

E tap e d 'an a ly s ee t c o n c ep tio n

Eta pe de co n ce pt io na v a n cée

G ra ph e sco n ce ptu e ls

L a n g a g en a tu re l

Ph a s e d'im plé-m e n ta t io n

La thèse de C. MarquesuzaàUn cadre méthodologique pour la modélisation des situations-problèmes• Cycle de vie du logiciel éducatif • Processus de spécification pédagogique• Mécanismes de prototypage

Limites d’une approche ontologique pour la prise en compte de la dynamique des apprentissages

Part

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Idée


Un langage support pour la modélisation des situations-problèmes coopératives dédié à la phase de conception : • indépendant des plates-formes• sous la forme d’un profil UML

Des modèles et mécanismes pour relier :• les besoins nés de la conception• aux fonctionnalités fournies par la plate- forme choisie

Ph a s e de co n ce pt io n

Ev a lu a t io n

Ph a s e d'im plé-m e n ta t io n

E tap e d 'ex p r es s io nin it ia le d es b es o in s

E tap e d 'an a ly s ee t c o n c ep tio n

E tap e d e c o n c ep tio nav an c ée

EM L

O n to lo g ie sédu ca t iv e s

M éta -do n n ée s

UM LL a n g a g en a tu re l

I M S -L D

La thèse de P. Laforcade

Part

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Axe 1 : Modélisation des PBLS (4)Part

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O rg a n is a t io n dutra v a il

Eta pe

* + étap e

+ ac tiv ité

+ p ar en t*

+ s u b w o r k

*

0 . .1

*+ en C o llab o ra tio n Av ec

A ct iv it épéda g o g iqu e

*+ c o n tr a in t

+ r es p ec te

1 . .* 1 . .*

+ c o n c ern e

1

*+ r éalis e

+ as s ig n ée

R ô le

r o leT y p e : R o leT y p e

R e s s o u rce

+ r es p o n s ab le*

1 + p r o p r ié ta ir e

A cte u r* 1 . .*

+ jo u e

< < en u m era tio n > >R ô le Ty pe

Ap p ren an tT u teu r

D o cu m e n t C o n n a is s a n ceO u t il

+ p r o d u ite + p r o d u it

* *+ u tilis ée

**+ u tilis e

L a n g a g e

+ u tilis e

*

*

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Thèse de C. Marquesuzaà(1995-1998)

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Idée



Eta pe

* + étap e

+ ac tiv ité

+ p ar en t*

+ s u b w o r k

*

0 . .1

*+ en C o llab o r a tio n Av ec


*+ c o n tr a in t

+ r es p ec te

1 . .* 1 . .*

+ c o n c er n e

1

*+ r éa lis e

+ as s ig n ée

R ô le


R e s s o u rce



A cte u r* 1 . .*

+ jo u e

< < en u m er a tio n > >R ô le Ty pe

Ap p r en an tT u teu r



* *+ u tilis ée

**+ u tilis e

L a n g a g e

+ u tilis e

*

*

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Thèse de P. Laforcade(2001-2004)

Le langage CPM

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Idée

Axe 1 : Positionnement du langage CPM (1)


Eta pe

* + étap e

+ ac tiv ité

+ p ar en t*

+ s u b w o r k

*

0 . .1

*+ en C o llab o r a tio n Av ec


*+ c o n tr a in t

+ r es p ec te

1 . .* 1 . .*

+ c o n c er n e

1

*+ r éa lis e

+ as s ig n ée

R ô le


R e s s o u rce



A cte u r* 1 . .*

+ jo u e

< < en u m er a tio n > >R ô le Ty pe

Ap p r en an tT u teu r



* *+ u tilis ée

**+ u tilis e

L a n g a g e

+ u tilis e

*

*

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Part

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Modèle conceptuel de CPM (LIUPPA)

DARE GroupWare SPEM IMS-LD

Aspects sociaux

Rôles/activitésCollaborationDroits/outils

Aspectsstructurels

Décomposition interneComposition externe

Aspects pédagogiques

Règles/contraintesPré-requis/objectifsRessources/outils

Étude de structures d’organisation pour l’activité

MOT

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Idée

M0

M1

M2

M3

Le réel « perçu », run-time instances

Méta-méta-modèle

Méta-modèle

Modèle

Axe 1 : Modélisation des PBLS avec CPM (1)

Part

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MOF

UML

conforme à

Le langage CPM

Méta-modèleCPM

conforme à

Syntaxe abstraite (concepts et relations) :

Méta-modèle CPM

équivalentProfil CPM

spécialise

Syntaxe concrète (notation) : Profil CPM

Sémantique : Description et règles (contraintes OCL)

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Part

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Le Méta-modèle CPM

<<metamodel>>CPM_Foundation

<<metamodel>>

CPM_BasicElements

<<metamodel>>

CPM_SocialPackage<<metamodel>>

CPM_PedagogicalPackage

<<metamodel>>

CPM_StructuralPackage

CPM_Extensions

Sous-ensemble d’UML 1.4Sous-ensemble d’UML 1.4<<use>>

->Détails

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Part

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UseCases::ActorActivityGraphs::Partition

Core::OperationActivityGraphs::ActionStateActivityGraphs::SubactivityStateUseCases::UseCaseCore::Classifier


Méta-classe

oui

oui

Contrainte Icône

Activity

Role

LearningPhase

Stéréotype

UseCases::ActorActivityGraphs::Partition



Méta-classe

oui

oui

Contrainte Icône

Activity

Role

LearningPhase

Stéréotype

Classe alternative

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Part

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Mise à l’essai sur la situation-problème coopérative Smash : cf. la thèse de Pierre Laforcade (acte 3) et mon manuscrit d’HDR (acte 2)

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Idée

Axe 2 : Environnements-supports (1)Part

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Au service des concepteurs Peut-on développer des outils permettant aux concepteurs

d’exploiter les langages de modélisation (étudiés dans l’axe 1) sur des cas concrets ?

Au service des apprenants Peut-on mettre en œuvre des apprentissages

constructivistes à partir des services qu’offrent les plates-formes de FOAD ?

Peut-on utiliser des spécifications pédagogiques pour spécialiser des composants logiciels d’une plate-forme de FOAD ?

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Idée

Axe 2 : Environnements-supports (2)

Au service des concepteurs Environnement auteur basé sur

Hardy+Clips Environnement auteur basé sur

CPM

Au service des apprenants Projet Télés Numériques Composant Tableau Blanc

contextualisé pour la situation Smash

Part

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-> Vers résultats

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Axe 2 : Environnements-supports (3)Part

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Outillage de CPM avec un AGL existant : Objecteering

Objectifs Implémenter le langage CPM


Objectifs Implémenter le langage CPM Vérifier l’élaboration de modèles conformes au langage

CPM


Objectifs Implémenter le langage CPM Vérifier l’élaboration de modèles conformes au

langage CPM Prototyper un système-auteur adapté à l’ingénieur

pédagogique

Extrait du profil implanté dans Objecteering Profile Builder

Élaboration de modèles avec Objecteering Modeler

Ajout d’éléments Onglet de propriétés

Recherche guidée d’informationsVérification des modèles(contraintes syntaxiques)

Projection vers d’autres langages

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Axe 2 : Environnements-supports (4)

Composant tableau blanc contextualisé pour la situation Smash

<<component>>Chat

IManager

IChat

<<CPL>>Question/Réponse_S

IDemande

IRépond

<<component>>Chat

IManager

IChat

<<CPL>>Question/Réponse_S

IDemande

IRépond

Part

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RESULTATS SCIENTIFIQUES

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20052004

Outils et applicatifs

Publications significatives

années

Recrutementà l'IUT de Bayonne

(Dept GEA)

Création duLIUPPA

WCC'92ICCAL'92 WCCE'95 BCS'97 STICEFWWW'04

HICSS'05AIED'03ICCI'03

EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM

Tableau Blanc contextualisable

JEMH

Thèse C. Marquesuzaà

Environnement de spécification

pédagogique

Environnement auteur CPM

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Publications significatives et résultats obtenus

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1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20052004



années


(Dept GEA)

Création duLIUPPA



EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM


JEMH



pédagogique



WCC’92 : MAGE : a methodological framework for the cooperative development of educational software, IFIP Word Computer Congress’92 for Research and Practice (Publication Elsevier, ISBN 0-444-89750-X)

ICCAL’92 : A methodology for cooperative developments of educational software, Fourth International Conference on Computers and Learning (Publication Springer, ISBN 3-540-55578-1)

Cadre méthodologique pour intégrer les compétences des enseignants et des informaticiens dans le

développement de logiciels éducatifs

Utilisation du langage «Spec» comme support à la conception pédagogique et

informatique

Part

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années


(Dept GEA)

Création duLIUPPA



EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM


JEMH



pédagogique


WCCE’95 : What if the pedagogues specified Educational Software ?, IFIP Word Conference on Computers in Education (Publication Elsevier, ISBN 0-412-62670-5)

Focalisation des travaux sur la spécification des

situations-problèmes

Principes méthodologiques pour permettre à

l’enseignant d’être acteur durant la phase de

spécification

Part

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années


(Dept GEA)

Création duLIUPPA



EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM


JEMH



pédagogique


JEMH : Instructional Design and Formal Specification : a step through Courseware Engineering, Journal of Educational Multimedia and Hypermedia (Publication AACE, ISSN 1055-8896)

Langages à base de graphes conceptuels pour la spécification de logiciels

éducatifs

Principes méthodologiques pour la phase de

spécification

Part

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années


(Dept GEA)

Création duLIUPPA



EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM


JEMH



pédagogique


BCS’97 : The role of CASE tools in the process of specifying educational software, 5th Annual Conference on Information System Methodologies, British Computer Society, (ISBN 1-85233-068)

Description de l’outil de spécification développé avec HARDY et CLIPS

Premiers retours d’usage sur cet outil de spécification

Part

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années


(Dept GEA)

Création duLIUPPA



EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM


JEMH



pédagogique


EJC’2002 : Information modelling within a Net-Learning Environment , 12th Conference on Information Modelling and Knowledge Bases (Publication IOS Press, ISBN 1-58603-318-2)

Principes d’application d’UML à la spécification de

situations-problèmes

Apports de différentes vues UML (vues

dynamiques) pour décrire une situation

d’apprentissage

Part

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années


(Dept GEA)

Création duLIUPPA



EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM


JEMH



pédagogique


AIED’2003 : Knowledge Modelling of Co-operative Learning Situations: Towards a UML profile, 11th International Conference on Artificial Intelligence in Education (Publication IOS Press, ISBN 1-58603-356-5)

ICCI’2003 : Profiling Co-operative Problem-Based Learning Situations, Second IEEE International Conference on Cognitive Informatics (ISBN 0-7695-1986-5)

Proposition du méta-modèle CPM et du modèle

conceptuel sur lequel il s’appuie

Orientations prises pour la construction du profil CPM

Part

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années


(Dept GEA)

Création duLIUPPA



EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM


JEMH



pédagogique


WWW’2004 : Model based Engineering of Learning Situations for Adaptive Web Based Educational Systems, ACM 13th International World Wide Web Conference (ISBN 1-58113-912-8)

Présentation du profil CPM

Exemples de modèles pédagogiques réalisés avec

le profil CPM

Part

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années


(Dept GEA)

Création duLIUPPA



EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM


JEMH



pédagogique


HICSS’2005 : Model driven development of cooperative Problem-Based Learning Situations. Implementing tools for teachers and learners from pedagogical models, 38th annual Hawai International Conference on System Sciences, IEEE Computer Society (ISBN 0-7695-2268-8)

Contextualisation de composants logiciels à partir de modélisations

pédagogiques exprimées avec le profil CPM

Part

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années


(Dept GEA)

Création duLIUPPA



EJC'2002

Thèse P. Laforcade

Profil CPM


JEMH



pédagogique


STICEF’2005 : Un langage de modélisation pédagogique basé sur UML, revue nationale de la communauté EIAH, publication ATIEF (ISSN : 1764-7223)

Synthèse (29 pages) présentant le profil CPM et

les outils développés autour de ce profil

Comparaison CPM / IMS-LD

Exemples de transformations CPM –> IMS-LD

Part

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34

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Idée

Partie 3- Bilan et perspectives des travaux

Bilan des travaux menés

Perspectives à court et moyen terme

Les orientations de travail basées sur le profil CPM

Les orientations visant à produire des modèles pour réguler les apprentissages

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Lab

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Idée

Une contribution à l’ingénierie dirigée par les modèles en EIAH

Thèse E. Villiot–Leclercq

Projet REDIM

Part

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pers

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des

travaux

Outils du Cartable Electronique, Oscar, QuizPACK, NavEx,

joinProject, vquiz, ePBL…

U n m o d è le ab s tra it d éc riva n tle co n te x te d 'ex écu tio nE tap e d e fu s io n : m is e en re la tio n

d es m o d è le s éd u c a tifs avecleu r co n te x te d 'ex écu tio n

M o d è le s d e las itu a tio n n o nco n te x tu a lis é s

M o d è le s co m p u ta tio n n e ls ce n tré ss u r l'im p lém en ta tio n d e las itu a tio n d 'ap p re n tis s age

P ha s e d e p ro to ty p a gera p id e e t é v a lu a tio n p a r

le s u tilis a te u rs fina u x

Projet BricolesThèse P.A.

Caron

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Idée

T h é o rie

M o d è le

C h am pe x p é rim e n tal

Aju s tem en tm u tu el

P r éd ic tio n / T r an s f o r m atio n

S élec tio nAb s tr ac tio n

R af f in em en t d ér iv a tio n

Volet pédagogique

Classe

SituationSmash

Théorie Empirique deL’Apprentissage

Plate-forme de FOAD

Volet informatique

Modèles dePlate-forme

Langages semi-formels

Profil CPMModèles de Situations problèmes coopératives

D’après (Baker, 2000)

EIAH ?

Synthèse et limites de la propositionPart

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travaux

Détails ?

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Part

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des

travaux

Perspectives à court et moyen terme (1)

Les orientations de travail basées sur le profil CPM Des modèles indépendants de l’AGL Objecteering

•Des outils capables d’exploiter la représentation XMI des modèles CPM (éditeurs, transformations automatiques du type CPM-> IMS-LD, …)

•Pour aller vers une chaîne de traitements aboutissant à la reconfiguration d’une plate-forme de FOAD

Des extensions pour tisser un modèle d’ingénierie des connaissances avec le profil CPM•Du point de vue des processus didactiques

En impliquant les praticiens (cf. ErTé e-Praxis et projet CAUSA)cf. le modèle cK¢ proposé au Leibniz : (Balacheff, 95), (Webber,

2003)

•Du point de vue techniquecf. le profil UML proposé dans (Abdullah et al., 2004)

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Idée

Produire des modèles permettant de réguler les apprentissages Nécessité de disposer d’un modèle formel du domaine :

Documents géo-situés

Documents en tant que point de départ de l’activité de conception pédagogique

Outiller les documents et les activités pour permettre la régulation des apprentissages sur une plate-forme de FOAD

Part

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des

travaux

Perspectives à court et moyen terme (2)

Thèse de Pierre Loustau

Projet LIUPPA-IDEE

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Idée

Partie 4 - Bilan synthétique de mon activité

Centres d’intérêt de mes recherches

Projets et responsabilités liés à la recherche

Activités d’encadrement de la recherche

Activités administratives

Activités d’enseignement : Par type d’enseignement Par niveau (L, M, D)

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Idée

Projets et responsabilités Part

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Idée

Activités d’encadrement Part

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Idée

Activités administrativesPart

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Idée

Centres d’intérêt de mes recherchesPart

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Idée

Conclusion et remerciements

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Idée

Annexe 1 : Vers des EIAH acceptables …

Une analyse sur trois dimensions (Pohl, 94)

Agrément

Spécification

Langage de Représentation informel semi-formel formel

opaque

complète

Résultat accepté

Entrée Initiale

Vue commune

Vues personnelles

Trace du processus

Thierry Nodenot IUT de Bayonne Laboratoire LIUPPA - Equipe Idée

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Transcript of Thierry Nodenot IUT de Bayonne Laboratoire LIUPPA - Equipe Idée