Génération dynamique de documents
hypermédias adaptatifs dans un
environnement numérique de travail
Amel Behaz* — Mahieddine Djoudi**
* Faculté des Sciences, Université de Batna (05000) Algérie
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** Laboratoire SIC et ERTe IRMA
Bat. SP2MI Teleport 2, bd Marie et pierre Curie BP 30179
86962 Futuroscope Chasseneuil Cedex – France
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RÉSUMÉ. Dans les systèmes hypermédia le renforcement de l’intérêt de l’apprenant requiert la
production, l’édition et la diffusion de divers types de documents pédagogiques (cours, exercices,
corrigés, etc.). Dans le cadre de notre travail, nous avons élaboré un modèle de Documents et
Activités Pédagogiques qui décrit l’ensemble des paramètres et fonctionnalités à intégrer au sein
des contenus pédagogiques supportant différentes activités. Sur la base de ce modèle, nous avons
conçu et réalisé un environnement numérique de travail MEDYNA de type hypermédia adaptatif
dynamique aidant à la rédaction de documents destinés à l’enseignement à distance. Le système
prend en compte les paramètres et éléments du modèle proposé. Il permet ensuite la génération
dynamique des contenus adaptatifs à l’apprenant. A cet égard, nous exploitons la puissance de
XML pour la mise en oeuvre de notre système.
ABSTRACT. In the hypermedia systems the reinforcement of the learner interest requires the
production, edition and diffusion of various type of teaching documents (courses, exercises, etc).
The aim of our work, is the elaboration of a model of documents and teaching activities. This model
describes parameters and functionalities to integrate in pedagogical contexts witch supports
different activities. Based on this model, we conceived and carried out a dynamic adaptive
hypermedia environment called MEDYNA, witch helps us to draft documents for e-learning. The
system takes into account parameters and elements of the proposed model. It allows the dynamic
generation of adaptive context to the learner. We exploited the XML technology for the
implementation of our system.
MOTS-CLÉS : Hypermédias adaptatifs dynamiques, Ressources pédagogiques, XML, Méta
données, Normalisation, Document Virtuel Personnalisable, Unité d’apprentissage élémentaire.
KEYWORDS: Dynamic Adaptive Hypermedia, Teaching Resources, XML, ****data,
Standardization, Adaptive Virtual Document, Elementary Unit of Training.
Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
Revue ARIMA pages 25 à 53
1. Introduction
La problématique de la mise en oeuvre d’un environnement numérique de travail
(ENT) pour l’enseignement médiatisé s’est constamment affinée surtout avec
l’explosion de l’Internet et le développement de la technologie du Web. Ces dernières
décennies, les Technologies d'Information et de Communication (TIC) constituent des
ressources appréciables pour réaliser des applications à caractère pédagogique et
permettant de mettre à la disposition des enseignants des outils efficaces pour répondre
aux exigences des apprenants et à leurs attentes.
La convergence de ces technologies vers l'encodage numérique, la mise sur réseau
en continu des nouvelles connaissances à transmettre dans le domaine éducatif ont
permis aux apprenants d’accéder rapidement à une masse presque infinie d'informations
diversifiées et récentes nécessaires à leur formation. Cependant, construire un document
pédagogique en ligne demande un investissement important et continu (si l’on veut que
les cours proposés puissent évoluer). Bien que de nos jours, beaucoup d’outils soient
disponibles pour faciliter la construction des documents, il semble que ces outils ne
tirent pas assez partie des avancés des TIC.
Un ENT désigne un dispositif global fournissant à un usager un point d’accès à
travers les réseaux à l’ensemble des ressources et des services numériques en rapport
avec son activité. Les ENT vont offrir à l’usager différents services en fonction de son
profil (apprenant, enseignant, direction, personnel, etc.). En plus des services de base
(identification, courrier électronique, forum de discussion, agenda, publication Web,
etc.), un ENT regroupe d’autres services applicatifs pour l’enseignement avec l’accès
aux ressources pédagogiques comme les services documentaires (conception,
production et diffusion des documents) services d’apprentissages (personnalisation,
adaptation, orientation et guidage). Le déploiement de ses services applicatifs pose
cependant des problèmes de cohérence fonctionnelle, technique et organisationnelle.
C’est dans ce contexte que se situe notre travail de recherche qui a pour objectif de
définir un ENT de type hypermédia dynamique adapté de l’enseignement médiatisé. Cet
espace de travail doit être suffisamment modulaire pour ne pas imposer une pédagogie
des usagers ou une organisation. Il doit être également adaptable à l’apprenant qui
constitue le principal centre d’intérêt le principal acteur, car c’est le savoir actualisé qui
va constamment vers l’apprenant. Cette démarche requiert cependant des efforts pour la
production, le rassemblement, l’édition et la diffusion de différents types de documents
(cours, illustrations, bibliographies, exercices, corrigés, etc.). La forme de ce type de
documents et leur structure ne sont généralement pas adaptées à une exploitation
pédagogique directement par l’apprenant. En effet, dans un objectif de formation, il
convient entre autre, d'intégrer la gestion du niveau de l’apprenant, de vérifier
l'acquisition des connaissances, de personnaliser avec des exemples la formation, etc.…
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Revue ARIMA
Il serait donc plus intéressant d’offrir selon les spécificités des apprenants, des contenus
personnalisés et des parcours plus adaptés, afin de maîtriser effectivement la gestion des
connaissances à transmettre. Notre démarche rejoint l’avis des experts du domaine
recommandant de centrer davantage les efforts autour du contenu.
Dans cet article, nous commençons par décrire le document pédagogique, ses
caractéristiques et ses structures ainsi que l’émergence du document virtuel
personnalisé. Nous donnons une vue d’ensemble sur l’évolution des systèmes
hypermédias adaptatifs. Nous présentons ensuite notre approche de modélisation d’un
document pédagogique adapté ainsi que ses structures logique et sémantique et nous
explicitons le modèle de l’apprenant préconisé. Sur la base de ce modèle, nous avons
conçu et réalisé un environnement numérique de travail MEDYNA de type
hyperMEdia aDaptatif dYNAmique destiné à l’enseignant pour la rédaction de
documents pédagogiques et la génération dynamique des contenus adaptés.
2. Document Pédagogique
A l’ère du web et du multimédia, la notion de document pédagogique devient
difficile à identifier. En effet ces documents ne sont plus seulement textuels, plusieurs
média (texte, image, son, vidéo …) de base sont aujourd’hui utilisés. Nous savons très
bien l’apport du multimédia, dans le cadre éducatif et ses bénéfices au transfert de la
connaissance et du savoir. Plus on stimule les sens des apprenants, et on capte leur
attention, plus l’information est compréhensible. D’un autre coté, une information
multimédia est souvent plus facile à mémoriser qu’une information mono média.
Par ailleurs, la qualité de l’enseignement peut être améliorée si la composante
hypertexte est ajoutée dans la structuration de ces documents [19]. Nous savons aussi,
que les hypertextes aident beaucoup l’apprenant à mieux représenter la connaissance
[16] et favorisent l’initiative de l’apprenant, puisque ce dernier doit interagir avec le
système et devient donc actif dans le processus d’apprentissage. Cependant, les
documents multimédias sont non seulement caractérisés par des contenus de nature
diverse mais aussi par l’organisation de ces contenus. Or La médiatisation de
l’enseignement et de l’apprentissage nécessaire en enseignement à distance et en
formation en ligne passe par l’application rigoureuse d’une notion centrale en
pédagogie : la modularisation de l’apprentissage.
En effet, l’apprentissage en enseignement à distance (EAD) ne peut être réalisé de
façon linéaire et globale mais plutôt, par agencement cohérent de petites activités
d’apprentissage, par rapport à des objectifs à atteindre. Ces petites activités doivent être
précises et imbriquées les unes par rapport aux autres, sur lesquelles il est possible de
construire sans cesse de nouvelles connaissances. Cela revient à dire qu’en EAD,
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Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
l’apprentissage se fait grâce à un ensemble de petits cours imbriqués formant un tout,
arbitrairement défini comme un cours. Cette approche est souvent appelée la «
granulation » des apprentissages. Elle vise à segmenter les apprentissages à acquérir en
petites unités cohérentes (éléments textuels, graphiques, des images, des sons et des
vidéos) qui, une fois réorganisées, formeront un tout cohérent plus structurant que
l’ensemble des unités prises individuellement. La difficulté est comment peut-on définir
le niveau adéquat de granularité de ces unités élémentaires?
En effet, différentes caractéristiques, parfois contradictoires peuvent être
considérées pour établir une définition d’un document pédagogique. La définition la
plus utilisée est la suivante [20]: « Un document pédagogique est un regroupement
d’objets reliés entre eux par des relations de différentes nature (logique, spatiale,
hypertexte et temporelle) ». Nous allons donc définir ces objets pédagogiques, ainsi que
la manière de les représenter au sein de ces documents afin de permettre la portabilité et
le traitement par des applications variées. L’IEEE, (Institute of Electrical and
Electronics Engineers) définit un «objet pédagogique» comme une entité numérique ou
non, qui peut être utilisée, réutilisée ou référencée dans toute activité liée à
l’enseignement ou à l’apprentissage [4]. On entend ici par «activité», les systèmes
d'enseignement assistés par ordinateur, les environnements interactifs d'apprentissage,
les systèmes tuteurs intelligents, les systèmes hypermédias adaptatifs et les
environnements d'apprentissage collaboratif.
Par ailleurs, le document est non seulement défini par un contenu mais aussi par des
traitements qu’il est possible d’y appliquer (rédaction, lecture, navigation, ajout
d’annotation, etc.) et aussi par des acteurs qui peuvent agir sur le document. Il en
découle une difficulté pour la mise en place de modèles généraux pour intégrer
différents besoins de traitements des documents pédagogiques. C’est donc un travail de
modélisation qu’il faut effectuer pour représenter, structurer, indexer et rechercher des
informations au sein de ces documents. De part la nature hypermédia du document
pédagogique, nous nous sommes orienté sur les stratégies d’adaptation utilisées dans ce
type de document. Nous allons voir aussi qu’en fonction des systèmes les objets
pédagogiques sont variables.
3. Les hypermédias adaptatifs
Les systèmes hypermédias adaptatifs ont considérablement évolué et ont ouvert un
nouvel axe de recherche dans le domaine de l’enseignement médiatisé. Parmi ces
systèmes on retrouve les systèmes hypermédias adaptatifs et les systèmes hypermédias
adaptatifs dynamiques :
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Revue ARIMA
3.1. Systèmes hypermédias adaptatifs
Dans un cadre éducatif, un hypermédia adaptatif va permettre de mieux guider
l’apprenant dans son apprentissage, or nous avons vu qu’un hypermédia est composé de
pages et de liens. De ce fait, nous devons modifier aussi bien le contenu des pages que
les liens entre ces dernières. Selon Brusilovsky [5] ils sont de deux sortes, ceux qui
adaptent le contenu présenté à l’apprenant (adaptative presentation)et ceux qui adaptent
les liens présentés à l’apprenant (adaptative navigation support).
3.1.1. Adaptation du contenu
L’objectif est d’adapter le contenu des pages de l’hypermédia en fonction des
caractéristiques, des volontés et des buts de l’apprenant. Ainsi, les apprenants qui
accèdent à une même page, mais en ayant des profils différents, doivent visualiser en
fait des pages différentes. Parmi les systèmes qui adaptent le contenu présenté se
distingue trois types :
- Ceux qui adaptent le texte par une adaptation des fragments : par sélection,
filtrage, l’ordonnancement des fragments ;
- Ceux qui choisissent le média le plus approprié ;
- Ceux qui adaptent le mode de présentation.
Pour l’instant, très peu de systèmes effectuent une adaptation du contenu, et
lorsqu’ils le font, l’adaptation n’a souvent lieu qu’au niveau des données textuelles.
3.1.2. Adaptation des liens
L’objectif est d’aider l’utilisateur à se repérer dans l’hyperespace ou à l’obliger à
utiliser certains liens plutôt que d’autres. Différentes techniques ont été développées au
fil des années, entre autres, le guidage direct, l’ordonnancement des liens, le masquage
des liens, l’annotation des liens ou encore les cartes adaptatives [5] et [6].
- Guidage direct : Technique basée sur l’ajout d’un lien hypertexte, nommé souvent
« suivant » (ou next en anglais), qui permet d’accéder à la meilleure page, c’est-à-dire
celle qui est en adéquation avec les objectifs et/ou capacités de compréhension de
l’utilisateur. On peut utiliser cette technique en laissant les autres hyper liens existants
au préalable ou en les supprimant. Dans ce dernier cas, l’hypertexte perd beaucoup de
ses capacités d’exploration, puisque le système devient totalement linéaire (il conserve
toutefois son aspect dynamique). En fait, pour être réellement efficace, cette technique
doit être utilisée conjointement avec au moins une des techniques suivantes.
- Ordonnancement des liens : Comme son nom l’indique, est une technique qui
propose d’afficher les liens hypertextes suivant un ordre définissant l’intérêt ou
l’importance des pages cibles. Cette technique ne peut pas être utilisée dans tous les
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cas. En effet, on ne peut pas l’utiliser avec des liens contextuels, c’est-à-dire des liens
qui se trouvent au sein de phrases. En fait, on ne peut l’appliquer que sur des liens qui
appartiennent à un index ou alors à une carte décrivant l’hyperespace du système.
L’intérêt de cette technique est très controversé. Certaines études ont en effet montré
que l’instabilité d’une liste de liens pour une page donnée pouvait désorienter
l’apprenant. Et a contrario d’autres études ont montré qu’elle pouvait réduire les temps
de navigation des hypermédia surtout ceux axés sur la recherche d’informations.
- Masquage des liens : Cette technique consiste à supprimer les liens hypertextes
dont les pages cibles sont soit en inadéquation avec le modèle de l’utilisateur (trop
simples ou trop compliquées), soit en inadéquation avec les objectifs de l’utilisateur.
Facile à mettre en oeuvre, puisqu’il suffit, avant d’envoyer la page à l’utilisateur,
d’enlever les liens non désirés, cette technique permet de réduire la taille de
l’hyperespace pour l’utilisateur. Elle s’applique de plus sur tous les types de liens,
contextuels ou non, avec des activateurs très divers (texte, bouton, icône, image, etc.).
Tout comme les techniques que nous avons vues précédemment, cette technique a aussi
un défaut. La suppression de liens hypertextes peut en effet entraîner chez l’utilisateur,
et surtout chez l’apprenant une mauvaise représentation mentale des tenants et
aboutissants de chaque page, donc de chaque notion si dans un système on assimile une
notion et une page).
- Annotation des liens : Cette technique part du principe que l’utilisateur doit savoir
o ù il va avant d’activer un lien. Il faut donc adjoindre à chaque lien des explications sur
la page cible ou alors définir une syntaxe ou un codage particulier (par exemple telle
icône pour dire que c’est une aide, telle couleur pour dire qu’il s’agit d’un exemple,
etc.). A la différence des commentaires que l’on peut ajouter à nos liens et images de
pages html (qui apparaissent sous forme de bulle ou en bas de nos navigateurs), les
annotations de liens, pour être efficaces, doivent être fonction de l’utilisateur. Cette
technique, assez simple à mettre en oeuvre, peut être utilisée pour tous les types de
liens, et ne semble pas avoir d’effets de bord néfastes.
- Cartes adaptatives : Les cartes (map en anglais) permettent de présenter à
l’utilisateur, l’organisation de l’hyperespace, à l’aide de liens, soit sous forme textuelle
(dans ce cas nous avons souvent une présentation hiérarchique de l’hyperespace), soit
sous forme graphique Dès lors, il est possible de présenter à l’utilisateur une
organisation plus ou moins simplifiée en fonction de son profil.
Les différents types de systèmes hypermédias adaptatifs se caractérisent par la
relation qu’ils entretiennent avec l’apprenant pour lui présenter la connaissance. Ces
systèmes permettent aux apprenants d’être guidés dans leur apprentissage et aux
enseignants de mieux structurer leurs documents pédagogiques. Ainsi les apprenants
sont constamment guidés sans contraindre leur liberté de navigation et les enseignants
peuvent mieux organiser les connaissances afin de les présenter aux apprenants. En
dépit de l’évolution importante réalisée par ces systèmes, il subsiste encore plusieurs
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problèmes. En effet, bien que l’adaptation des liens semble facile, l’adaptation des
contenus en revanche reste à ces débuts encore. Il est plus facile de cacher des liens ou
de les annoter, mais plus difficile de remplacer une partie d’une page ou de modifier sa
structure.
3.2. Systèmes hypermédias adaptatifs dynamiques
L’objectif principal des ces systèmes est d’améliorer la qualité d’adaptation. Ils sont
particulièrement caractérisés par le fait d’offrir un hypermédia virtuel. Le système dans
ce cas n’est pas constitué de pages et de liens prédéfinis. Ces derniers sont construits
dynamiquement et doivent adapter leur offre de formation de manière dynamique, en
fonction des règles pédagogiques et des réactions des apprenants. Ces systèmes donnent
un moyen d'accès intuitif et non-linéaire à l'information et facilitent la navigation.
Comme l’a remarqué Delestre [11]. Ils sont généralement constitués de trois
composants essentiels à savoir :
- Modèle du domaine : Une des principales caractéristiques de ce modèle est sa
compétence en termes de capacité de représentation des connaissances. Il permet de
définir des fragments d’information en spécifiant leur taille, type, media, contenu,
indexation, mécanismes de filtrage, organisation, assemblage afin de suivre l’apprenant.
- Modèle apprenant : Le modèle apprenant ou utilisateur est le noyau de tout
système adaptatif. Il a pour but de représenter “le plus fidèlement” possible
l’utilisateur du système. Le modèle apprenant permet d’adapter le contenu, la
présentation d’un cours document ainsi que la navigation. Il constitue un modèle
individuel puisqu’il permet de gérer des informations individuelles.
- Générateur de cours : ce moteur a pour but de générer un document personnalisé à
partir de l’espace d’informations du modèle utilisateur. Ce composant est en mesure
de créer des pages qui vont être présentées à l’apprenant en appliquant des règles de
structuration et de présentation.
Ces systèmes souffrent d’une limite assez importante, en l’occurrence leur
complexité due d’une part, aux différents traitements de sélection et de combinaisons
(assemblage) effectués sur les données. Et d’autre part à la manière de caractériser les
objets pédagogiques impliqués. Le principal attrait de ce type de systèmes est d’assurer
une meilleure adaptation aussi bien au niveau contenu qu’au niveau lien. Ceci permet
de fournir un Document Virtuel Personnalisable (DVP), concept émergé avec le
développement de ces systèmes. Le DVP est généré à partir d’une composition de
fragments de contenu (texte, image ou son) en utilisant des programmes et en
définissant des liens vers d’autres fragments ou documents. Le document virtuel est dit
dynamique car il est généré dynamiquement de manière à répondre instantanément à un
besoin particulier de l’apprenant.
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Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
Iksal [13] définit un document virtuel adaptatif personnalisable comme un document
composé d’un ensemble de fragments d’informations, ainsi que d’un moteur de
composition sémantique permettant la sélection des fragments pertinents, leur
assemblage. Autrement dit, leur organisation en fonction d’une spécification de l’auteur
et/ou de l’objectif du lecteur et finalement d’adapter certains aspects visibles du
document fournis au lecteur.
De ce fait, la génération automatique de document personnalisable sur le Web
repose sur deux éléments, un système de recherche d’information (sélection de
fragments) et un système d’organisation de l’information (assemblage de ces
fragments). Le processus de sélection des fragments et l’organisation de ceux –ci
s’appuient généralement d’une part, sur la caractérisation de ces fragments et leur
indexation, d’autre part sur les critères d’adaptation. Or le document virtuel
personnalisable en tant que support pédagogique est un document où on a plusieurs
types d’adaptabilités. Orientés vers les intérêts du lecteur (apprenant) ou de l’auteur
(enseignant). Ces deux stratégies sont définies comme suit, soit par :
- L’auteur : Le système adapte le document dont la structure et le contenu sont
définis par l’auteur, il est nécessaire de respecter les contraintes de ce dernier, ce qui
assure la cohérence narrative du document pédagogique. Afin de pouvoir retrouver ces
fragments, il faut lors de l’intégration des fragments leur associer des méta données. La
structure narrative consiste en un graphe composé d’un ensemble de fragments et de
relations sémantiques. L’utilisation d’un modèle de domaine par exemple peut servir de
guide de navigation au sein du document.
- Le lecteur : Le système compose automatiquement un document virtuel adaptable
en fonction des contraintes liées aux objectifs de l’apprenant. Une sorte d’un modèle de
tâches à réaliser. Dans ce cas, le système recherche les fragments d’information
permettant d’atteindre ces objectifs, ces préférences ou son niveau de connaissance.
Pour cela, il dispose de pré requis situés dans l’indexation des pages (méta données) et
des règles pédagogiques [21]. Le but donc est de composer un document personnalisé à
un instant donné en fonction des caractéristiques de l’apprenant.
4. Objectifs de la démarche
L’environnement numérique de travail MEDYNA que nous avons élaboré est un
hypermédia adaptatif dynamique, puisqu’il utilise la composante multimédia dans la
conception des documents pédagogiques. De même qu’il prend en compte, aussi bien
une adaptation tant au niveau des liens, qu’au niveau contenu, tout en utilisant le réseau
mondial Internet pour transmettre ces documents. L’objectif principal que nous voulons
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Revue ARIMA
atteindre est de proposer une solution qui permettra d’améliorer la qualité des
documents pédagogiques en ligne, d’aider l’enseignant à créer son cours et d’offrir un
apprentissage sur mesure aux apprenants. Notre système permettra aux enseignants de :
- Gérer des contenus pédagogiques indépendamment de leur format ; Editer, à partir
d’un contenu unique, différents types de documents ;
- Constituer de nouveaux contenus à partir de fragments de contenus existants pour
une adaptation au profil des apprenants.
Du coté apprenant, notre système permettra de :
- Devenir actif dans la phase d’apprentissage, le dialogue entre le système et
l’apprenant, puisque différents outils lui seront proposés. Cette phase
interactive se réalise soit par des tests de type QCM obligeant l’apprenant à y
répondre soit par la spécification des types de média préférés, Ou bien encore,
l’apprenant aura la possibilité de répondre à un exercice avant de voir la
réponse, de prendre des notes de cours
- Construire ses propres cours en personnalisant les contenus proposés.
Pour concevoir et réaliser une architecture logicielle de l’environnement MEDYNA,
nous devons suivre les étapes suivantes :
- Dans un premier temps il faudrait définir un ensemble de méta données pour
décrire nos objets pédagogiques, cet ensemble doit être partageable et
reconnaissable entre les créateurs et les utilisateurs d’ou le choix d’une norme. Cet
ensemble aura la possibilité d’évolution et d’extension afin qu’il soit adapté à de
nouveaux besoins. Certes l’utilisation de méta données n’est pas nouvelle, car
ajouter une information sémantique aux documents permet d’obtenir une description
plus précise et plus utile ce qui va améliorer l’efficacité dans la recherche d’une
part, et accroître le nombre d’utilisateurs d’autre part si bien sur cet ensemble est
normalisé.
- Dans un deuxième temps, il faudrait définir une structure logique commune à
plusieurs domaines (informatique, électronique, physique, géographie ….). Nous
savons qu’à l’heure actuelle, il n’existe pas encore de standard pour caractériser la
structure logique des documents pédagogiques. Autrement dit un standard qui
permettrait de décrire de façon unique n’importe quel cours, ou exercice avec les
mises en pages différenciées et des contenus différents.
- Dans un troisième temps, nous devons définir un modèle d’environnement
d’apprentissage personnalisé. Sachant que nos documents hypermédias ne sont pas
associés à une seule activité, mais au contraire sont conçus pour être réutilisés dans
différentes activités. Nous devons donc insister sur leur modélisation et sur les
processus, qui exécutés en chaîne, permettront de présenter dynamiquement une
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activité adéquate grâce au profil de l’apprenant, ainsi qu’une génération
automatique d’un document virtuel personnalisé.
Il est question d’élaborer une méthodologie de conception de documents
pédagogiques par un contenu orienté vers l’enseignement à distance. Nous visons
particulièrement à structurer et adapter l’information diffusée conformément au profil
de l’apprenant. L’idée de base est l’intégration de paramètres au sein même du contenu
pédagogique produit et de rajouter des informations de nature sémantique. Nous
espérons obtenir ainsi une description plus détaillée et précise qui soit susceptible
d’afficher de manière personnalisée les documents à chaque apprenant. Nous exploitons
à cette fin le langage XML et les outils intégrés autour de cette technologie pour
l’implémentation de notre approche.
5. Conception d’un modèle de document pédagogique
Un document pédagogique dans notre cas est un module d’enseignement sur lequel
un apprenant va effectuer différentes activités pédagogiques. Il s’inscrit dans une
démarche pédagogique précise qui suivant le niveau d’étude (enseignement supérieur)
peut être plus ou moins spécifiée par des lois du ministère de l’éducation, mais c’est
toujours finalement l’enseignant, qui par ces acquis et sa compétence dans le domaine
spécifie précisément cette démarche. Le module d’enseignement est rattaché le plus
souvent à un champ d’enseignement appelé matière (domaine).
Nous avons fragmenté le contenu du document conformément aux activités et
objectifs pédagogiques correspondants [9]. Pour cela il était nécessaire de spécifier les
paramètres décrivant ces fragments et fournir ainsi des fonctionnalités facilitant la
recherche, le filtrage et la construction (assemblage) du contenu. Ces fonctionnalités
constituent les fondements requis pour le développement d’un mécanisme de support
d’apprentissage personnalisé. Notre travail nous a amené à construire un modèle
MODAP (MOdélisation des Documents et Activités Pédagogiques) [2] générique
permettant la production de différents types de documents, ainsi chaque enseignant
pourra conserver sa vision spécifique de rédaction. Le document peut être analysé à
différents niveaux [8] : sémantique, logique et physique. Cette décomposition va nous
permettre de traiter séparément chaque partie et prévoir pour chacune d’elles une
structure adaptative.
5.1. Niveau logique
Sachant que notre modèle se veut inter professoral et même interdisciplinaire, il
fallait définir une structure qui soit la plus générale possible, commune à plusieurs
domaines d’enseignements. Afin de respecter les méthodes de travail de chacun, nous
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distinguons plusieurs types de documents qui correspondent aux différentes activités.
Nous avons retenu pour un module d’enseignement spécifique celles qui sont les plus
pertinentes, à savoir : le Cours, Travaux Dirigés (TD) et Travaux Pratiques (TP). Les
différents types d’activités pédagogiques mises à disposition vont assurer Une
simplification de la tâche de production des documents par les enseignants
(généralement non informaticiens). Ces activités vont aider La création de contenus
pédagogiques de qualité, améliorant une forme d’adaptation automatique selon
l’objectif d’apprentissage recherché, assimilation d’un cours, ou résolution d’une série
de travaux dirigés, ou bien encore traitement de cas particuliers en travaux pratiques.
5.1.1. Le cours
Pour nous, le cours est un regroupement d’objets pédagogiques. Un objet est une
entité numérique ou non qui peut être utiliser ou réutiliser dans tout système
d’apprentissage. Nous définissons deux sortes d’objets, un objet atomique qui est une
unité d’information la plus élémentaire non décomposable par exemple une conclusion,
un théorème…, un objet abstrait est composé d’un ou plusieurs objets abstraits ou
atomiques et de plusieurs organisations logiques hypertextes physiques , exemple une
partie d’un cours est composée de chapitres, le chapitre est composé d’une introduction
définition et conclusion, donc le chapitre et la partie sont des objets abstraits.
L’ensemble des objets constitue l’espace d’information associé au document
pédagogique.
Nous proposons une granularité assez fine du cours afin qu’il puisse constituer une
source effective aux diverses activités proposées aux apprenants [2]. Nous affirmons
que si le contenu est fragmenté en petites unités, ces unités seront plus partageables
entre les acteurs du système donc plus réutilisables ce qui va augmenter et favoriser
énormément l’adaptation aux apprenants. Nous avons donc jugé intéressant de
décomposer aussi les unités d’apprentissage en plusieurs fragments de contenus
appelées : Unités d’aPprentissage Elémentaire (UPE) qui peuvent être : une
Introduction, un Théorème, une Formule, une Illustration, une Définition, une
Conclusion, un Exemple, une Explication, etc., ces UPEs sont les objets pédagogiques
atomiques (Fig. 1).
5.1.2. Travaux dirigés et travaux pratiques
Les UPEs pour activité de type TD peuvent être des questionnaires à choix multiple
(QCM), des exercices, une simulation, etc. Nous avons associé différentes unités
d’apprentissage élémentaires correspondantes aux différents modes d’évaluation, ainsi
pour le pronostic nous utilisons les notions de QCM, pour le diagnostic des exercices
ou des simulations et un examen final pour l’inventaire. L’idéal est de créer des
activités adaptatives ou la séquence des questions s’adapte au profil de l’apprenant, par
exemple nous avons proposé des QCM et des exercices de difficulté différentes
associés aux concepts d’un même thème. Par exemple, si l’apprenant a revu par deux
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fois ou plus le même concept, un QCM de difficulté supérieur lui sera proposé. En plus
il serait intéressant de lier chaque exercice à la partie du cours correspondante afin que
l’apprenant puisse consulter le point de cours référant à la question qu’il vient de traiter.
Pour les activités de type TP, les UPEs peuvent être une Etude de Cas, un Projet,
etc. Cet ensemble d’UPE constitue des ressources pédagogiques de base gérées par le
système. Il s’agit en fin de compte d’objets multimédias stockés sous forme de fichiers
texte, vidéo, image, etc., qui peuvent intervenir dans différentes activités.
N’importe quel thème du cours (chapitre, UPE, etc.), TD ou TP doit être au moins
définis par un titre, une description et un objectif. Le titre correspond à l’identification
du thème, La description permet de renseigner le type du thème et l’objectif.
5.2. Niveau sémantique
Les unités d’apprentissage sont reliées entre elles par 3 types de relations (Fig.1) :
- Relation de Composition : Qui indique que l’apprentissage d’une unité
d’apprentissage A s’effectue via l’apprentissage séquentiel d’une succession d’Unités
d’aPprentissage Elémentaires Ai.
- Relation de pré requis obligatoire : l’apprenant n’a le droit de passer à l’unité
suivante que s’il passe avec succès le test d’évaluation de l’unité courante.
- Relation de pré requis facultatif : L’unité cible va l’aider dans l’assimilation de
l’unité courante.
Aussi, il fallait définir un ensemble de méta données pour décrire ces UPEs, cet
ensemble doit être partageable et reconnaissable entre les créateurs et les utilisateurs .
LOM (learning object ****data) est issu des travaux IMS et ARIADNE cette norme
converge vers un standard unique et générale applicable à un très grand nombre de
situations éducatives. Cette norme spécifie la syntaxe et la sémantique des méta donnés
pédagogiques et définit les attributs nécessaires pour une description complète des
objets pédagogiques afin de pouvoir les gérer et les rechercher.
LOM est plus complet [15], il permet de décrire tout ce qui caractérise un objet
pédagogique, neuf catégories de descripteurs sont prises en compte [12] à savoir une
description du contenu que des objectifs visés, du public ou de la configuration
matérielle nécessaire. Pour ces raisons nous avons repris la normalisation de LOM,
mais aux besoins de notre application et pour faciliter l’analyse nous avons défini un
sous-ensemble de vocabulaire. Après avoir typé les UPEs (Introduction, Théorème,
Définition, Conclusion, etc.) et décrit leur format (texte, image, vidéo, etc.), nous avons
aussi intégré d’autres informations de nature sémantique (Fig. 2) pouvant faciliter la
caractérisation de ces UPEs. A titre d’exemple, nous pouvons citer le niveau de
difficulté, ou le temps d’apprentissage nécessaire. Tous ces éléments intégrés dans les
36 Amel Behaz, Mahieddine Djoudi
Revue ARIMA
UPEs vont servir à l’adaptation. En effet on peut sélectionner ces différentes UPEs
selon leur niveau de difficulté, leur type ou format et prévoir en conséquence des
contenus pédagogiques personnalisés.
Figure 1. Primitives de représentation du modèle MODAP
Figure 2. Primitives de représentation du concept UPE
6. Architecture de l’environnement MEDYNA
L’architecture de notre environnement, selon le modèle MODAP [2]est composée
d’un ensemble d’outils conviviaux, faciles à utiliser, selon les usagers qui manipulent le
Génération dynamique de documents hypermédias adaptatifs 37
Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
système à savoir les enseignants auteurs de ces documents qui les rédigent, et les
apprenants qui les utilisent (consultation) en vue d’un apprentissage. Les enseignants
trouvent donc un moyen de diffuser, à grande échelle, leur savoir. Les apprenants quant
à eux, trouvent un nouveau moyen (autre que le livre), pour se documenter, s’auto
former et s’auto évaluer. Notre système assure les grandes fonctions de tout tutorial
intelligent. L’aspect intelligent dans notre système se traduit par la génération
automatique et par l’adaptation des contenus selon les spécificités caractérisant les
apprenants. La figure 3 illustre explicitement l’architecture logicielle de notre
environnement. Celui-ci incorpore tous les composants généralement rencontrés dans
l’architecture des systèmes auteurs [15],[18],[14] il est composé de quatre modules :
Un « module éditeur » permettant l’édition de documents pédagogiques XML
indépendamment du domaine d’enseignement respectant bien sure une DTD générique
proposée ;
Un « modèle apprenant » qui contient les connaissances acquises par l’apprenant
sur la matière à enseigner ;
Un module « générateur de contenus » permettant la sélection et le filtrage de
contenu parmi le niveau de base, il permet aussi de planifier toutes les activités
d’enseignement durant une session d’apprentissage ;
Et une « interface » permettant de dialoguer soit avec l’auteur de document en
mode enseignant ou bien avec l’apprenant en mode apprenant.
Figure 3. Architecture logicielle de l’environnement
38 Amel Behaz, Mahieddine Djoudi
Revue ARIMA
Dans ce qui suit nous allons expliciter chaque module.
6.1. Module éditeur
L’auteur (enseignant) bénéficiera donc d’un outil pour rédiger les contenus de ses
documents XML, respectant nos structures. Actuellement, il n’existe pas réellement
d’outil générique pour construire tout type de document, l’éditeur que nous proposons
doit assurer des fonctionnalités de base rapprochant le plus possible des qualités
essentielles d’un bon éditeur, en plus des fonctions d’édition de textes, il permet :
- D’utiliser un format générique basé sur une DTD ;
- La saisie et la maintenance du modèle de domaine (la matière à enseigner, les
ressources d’information, paramètres proposés par l’enseignant, méta données) ;
- Lier le document générique avec une autre présentation par exemple générer un
ensemble de diapositives à partir du document de base, nous avons pensé à inclure la
sémantique des diapositives dans le document générique ;
- Implémenter des fonctionnalités d’édition pour travailler sur le document par
exemple des styles pour modifier la structure du document dans l’éditeur, le
copier/coller, la recherche et le remplacement, la navigation à travers le document, etc.
L’unicité du document source est une caractéristique fondamentale de notre éditeur
améliorant le processus de mise à jour et de présentation. Ainsi s’il y’a lieu d’apporter
des modifications ou d’éventuelles corrections aux apprenants, nous pouvons modifier
uniquement le document de base. Ceci constitue une solution satisfaisante pour
simplifier le maintien en bon état et les mises à jour des documents pédagogiques ce qui
va accroître leur utilité. Il est indispensable de disposer d’un outil permettant de valider
les éléments autorisés dans la structuration des documents pédagogiques. Nous avons
développé une DTD générique (Fig. 4) qui permet d’éditer différents types de
documents. Cette DTD a été voulue volontairement simple et assez générale et n’est pas
spécifique à des domaines particuliers. Nous donnons ici une partie de la DTD
proposée.
Génération dynamique de documents hypermédias adaptatifs 39
Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
Figure 4. DTD associée à la structure générale du document
La figure 5 spécifie une structure particulière permettant la description précise des
UPEs. La figure 6 propose la DTD associée à l’activité exercice. A l’aide de l’outil
d’édition les enseignants peuvent intégrer tous les paramètres et attributs lors de la
création de leurs documents pédagogiques. Ces attributs serviront de base à
l’adaptation : ainsi nous pourrons filtrer ces UPEs en fonction de leur niveau de
difficulté, de leur type ou sous type.
40 Amel Behaz, Mahieddine Djoudi
Revue ARIMA
Figue 5. DTD associée à l’UPE
Figue 6. DTD d’UPE type « Exercice »
Nous avons proposé un vocabulaire non exhaustif pour traiter et produire différents
types de documents pédagogiques. Ces DTDs sont utilisées pour valider l’éditeur que
nous avons construit. Le rajout d’une sous DTD peut se faire de diverses façons, une
solution consiste à utiliser les espaces de noms, s’il n’ y a un risque de conflit entre les
noms et des éléments.
6. 2. Modèle apprenant
Pour qu’un système d’apprentissage soit « intelligent », il faut qu’il soit capable de
s’adapter à l’apprenant qui se trouve devant la machine. Ceci ne peut être atteint que
par la connaissance du modèle de l’apprenant. L’ensemble des connaissances aidera à
définir les caractéristiques des apprenants de façon à ce qu’il soit plus facile d’adapter
Génération dynamique de documents hypermédias adaptatifs 41
Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
les contenus en fonction de leur profil d’apprentissage, de surveiller leur progression,
de fournir un encadrement administratif et cognitif adapté, etc.
Si on reprend la métaphore du choix d’un cours ou d’un ouvrage éducatif, ce choix
est fonction :
- De la présentation du cours : son organisation (structure), les média utilisés,
- Du contexte d’apprentissage de l’apprenant, si pour une compréhension ou pour la
préparation d’un examen, l’expérience montre que les étudiants tentent de chercher les
ouvrages rédigés par un enseignant donné (dans ce cas la sélection se fera par rapport
aux enseignants),
- Du sujet d’étude (sélection par rapport au domaine ou du module).
Nous avons donc décidé d’organiser les connaissances intrinsèques au modèle
apprenant en quatre catégories en plus de son identité (nom, age,…) :
- Capacité : l’état des connaissances (débutant, moyen, avancé) Lors de la phase
d’initialisation, les apprenants ont tous le même niveau de connaissances (débutant).
L’évolution du niveau de connaissance de l’apprenant durant une session
d’apprentissage est induite par une méthode d’évaluation. La présentation d’une partie
ou d’un chapitre d’un document est toujours suivie d’un test ou exercice. L’apprenant
n’est alors acheminé vers la partie ou le chapitre suivant que s’il réussit ce test. Aussi,
des évaluations de pré requis sont effectuées avant la présentation des UPEs.
- Objectifs : tâches ou activités à réaliser. Cette catégorie définie les objectifs
pédagogiques de l’état courant. Ces objectifs vont avoir une influence sur le
comportement du système. Soit que l’apprenant est concerné par l’aspect information
de la matière, dans ce cas une exploration libre du document sans aucun guidage est
prévue par le système. Soit que l’apprenant est concerné par l’aspect formation, il a
besoin d’être guidé et évalué dans son apprentissage, dans ce cas le système doit être
capable de lui prodiguer cette aide.
- Préférences : Vont permettre à l’apprenant de spécifier les types de média
préférés. Ainsi il a possibilité de définir un classement sur les types physiques de média
pour la présentation des contenus (texte, image, vidéo,…). Il serait donc intéressant de
présenter un même contenu suivant différentes formes comme l’a recommandé
Dufresne [10].
- Son passé : garder trace de l’état de son historique. Mémorisation de la navigation
et des éléments lus dans les documents, information sur la session courante de
l’apprenant.
Tous ces attributs peuvent évoluer pour enrichir plus le modèle apprenant selon son
comportement ou interaction avec notre système. Le modèle apprenant est un modèle
individuel puisqu’il permet de gérer des informations individuelles. Un apprenant
42 Amel Behaz, Mahieddine Djoudi
Revue ARIMA
désirant suivre un module pédagogique à travers notre système d’apprentissage doit
pouvoir le choisir conformément aux compétences qu’il souhaite acquérir. Une fois le
cours choisi, des activités pédagogiques sont demandées à travers la visualisation de
contenus personnalisés selon les préférences de l’apprenant.
6.3. Module générateur de contenu
Ce module décrit comment peut-on retrouver les contenus parmi le niveau de base
(sélection) et comment les assembler pour les présenter à l’apprenant. La génération
d’un contenu est en fonction du modèle de l’apprenant et du document XML de base
créer par un enseignant. Ma génération démarre lorsque l’apprenant décide d’activer un
cours qu’il voudrait suivre, qui est propre à un enseignant, ou lorsqu’il clique sur un
lien hypertexte qui l’amène vers un autre concept du même cours ou d’un autre cours.
Le GC récupère la liste des éléments de la structure du cours choisit. Ensuite, pour
chaque élément de cette structure le GC récupère l’ensemble des UPEs associées à cet
élément. Pour cela, nous avons pensé à utiliser deux sortes de filtres le premier permet
d’extraire un sous ensemble d’UPEs ayant le même niveau de difficulté et le deuxième
filtre permet d’effectuer le même genre d’extraction mais pour un type physique
donné. L’utilisation successive de ces deux filtres permet d’extraire la meilleure UPE
possible qui est en adéquation avec les capacités et les préférences de l’apprenant. Une
fois que le GC a construit le contenu d’une page, il faut déterminer les liens hypertextes
permettant à l’apprenant d’accéder à d’autres concepts en rapport avec la page
courante. Nous prenons en considération les relations définies par l’enseignant auteur
du document. Lorsque l’apprenant clique sur un lien, il requiert le contenu d’une page
décrite par une URL. En général, l’url spécifie une page dynamique dont le contenu est
calculé et peut donc dépendre de nombreux facteurs. En effet, ceci permet de réaliser
quelques effets de transformations appréciées pédagogiquement comme le masquage,
insertion de liens ou ajout d’annotation. De ce fait, nous pouvons affirmer qu’une
adaptation tant au niveau contenu, qu’au niveau liens est réalisée.
6.4. Module d’interface
La dernière composante du système est un ensemble de menus déroulants. Elle est
composée d’une interface mode enseignant permettant à l’auteur de choisir une
fonctionnalité de l’éditeur afin de produire un document XML de base. Une autre
Interface mode apprenant permettant à ce dernier en fonction de ses besoins de suivre
un apprentissage progressif et adaptatif. La conception de cette interface est basée sur
deux concepts fondamentaux. Le premier concerne la rapidité de réagir aux actions des
apprenants et le second vise à réduire au mieux leurs charges cognitives. Par
conséquent, nous avons évité de surcharger l’écran afin de simplifier la tâche aux
Génération dynamique de documents hypermédias adaptatifs 43
Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
apprenants. Particulièrement, ceux qui ne sont pas habitués à utiliser les
environnements informatiques.
7. Implémentation et mise en oeuvre
Le système est développé en Java (JDK 1.4.1) sur une plate-forme Windows XP.
Nous avons construit un éditeur Java pour XML se basant sur l’utilisation de DOM
(Document Object Model) et SAX (Simple Api for XML), où l’enseignant trouvera un
ensemble de fonctionnalités, pour l’édition de ses documents pédagogiques. En ce qui
concerne l’adaptation du générateur de contenus, nous avons opté pour la solution des
pages dynamiques. Avec un modèle de données au niveau du serveur. Notre démarche
nous a conduit à utiliser Tomcat, un générateur de servlets java, JSP (Java Server
page). Pour valider nos propositions un prototype est développé autour de XML et Java,
destiné aux étudiants et enseignants de la communauté universitaire.
7.1. Production des documents
L’outil éditeur du prototype propose à l’enseignant de créer un nouveau document
pédagogique en choisissant un domaine particulier ou bien encore de visualiser les
documents des autres enseignants existants. Dans le cas d’un nouveau document la
saisie des informations signalétiques est une étape indispensable dans le processus
d’édition (fig. 7) ce qui permettra plus tard la recherche du document en cas de
modification ou de consultation. L’enseignant doit spécifier les prés requis sous forme
de liens hypertextes. Ensuite, une table de matière est générée automatiquement
permettant à l’enseignant de choisir les éléments à intégrer pour la structuration de son
document personnel. Des boites de dialogues sont alors affichées séquentiellement pour
permettre à l’enseignant de réaliser des opérations de traitement de texte nécessaires sur
les différentes UPEs, spécifier le type de média proposé, le niveau de difficulté (Fig. 8)
ou l’objectif pédagogique adopté, toutes ces informations sont des méta données
associées aux unités d’apprentissages incorporées au document. L’édition d’un cours,
d’un TD ou d’un TP se fera par la manipulation des différentes fonctions existantes
dans la barre de menus déroulants.
44 Amel Behaz, Mahieddine Djoudi
Revue ARIMA
Figure 7. Création d’un nouveau document
Figure 8. Edition d’une UPE de type « Conclusion »
Génération dynamique de documents hypermédias adaptatifs 45
Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
Figure 9. Création d’un TD
7.2. Génération dynamique de contenus
Les servlets autrement dit JSP permettent de créer des programmes en Java des
pages actives dont le contenu est calculé lorsque la page est demandée. Ce calcul peut
s’appuyer sur toutes les données recueillies auprès de l’apprenant et peut donc s’adapter
aux préférences qu’il a pu exprimer, à sa progressions, à ses résultats d’évaluations, etc.
L’adresse où se trouve le document XML est transmise au serveur pour être exploitée à
travers un filtrage, permettant de sélectionner les UPEs qui sont en adéquation avec les
besoins et préférences des apprenants. On appliquera ensuite au fur et à mesure sur tous
les contenus sélectionnés certaines transformations surtout pour les liens. Par exemple,
le système masque les liens hypertextes dont les pages cibles sont en inadéquation avec
le modèle de l’apprenant (trop compliqués ou trop simples). Ainsi nous réduisons au
maximum le nombre de liens hypertextes qui vont être affichés.
Nous proposons donc quatre types de servlets, le premier se nome loggin détermine
le type d’utilisateur et crée la page d’accès aux fonctions du système. Le second se
nome MenuModule affiche dynamiquement le menu présentant les différents modules
enseignés, le troisième se nome GeneModule génère, au sein du module sélectionné,
une table de matière et son contenu en choisissant les UPEs correspondantes selon les
activités d’apprentissage. Par exemple pour l’activité TD les exercices de niveau de
l’apprenant sont affichés. Le quatrième servlet se nome EvalModule génère les
résultats des évaluations. IL est en charge de la correction des tests d’évaluation, il
affiche donc les résultats de l’apprenant en cours. Les traitements de présentation
concernant la mise en forme des pages XML sont réalisés par des feuilles de styles. A
46 Amel Behaz, Mahieddine Djoudi
Revue ARIMA
chaque document XML généré est associée une feuille de style XSL permettant la
représentation du document en HTML sur le navigateur de l’apprenant (par exemple
Explore 5, supportant XML).
L’outil propose à l’apprenant une série d’onglets lui permettant de spécifier ses
choix. Cela passe par le choix d’un module d’enseignement (visualisation des cours
disponibles), ou d’un enseignant (visualisation de l’ensemble des enseignants inscrits
dans le système), ou bien de ses préférences au sujet du type physique des médias des
UPEs. L’apprenant aura la liberté de navigation dans le document tout en l’acheminant
vers des parties adéquates à ses capacités. Des tests associés à chaque fin de partie ou
chapitre obligent l’apprenant à y répondre. La page visualisée est divisée en deux
parties (Fig. 10). La partie de gauche présente le plan du cours de façon hiérarchique,
sur la partie de droite on peut visualiser le contenu de la partie qui est active et qui est
en adéquation avec le modèle de l’apprenant. L’application de la feuille de style XSL et
selon un formatage désiré (CSS) sur le fichier XML choisi, produira un fichier HTML.
Ces pages sont le support sur lequel l’apprenant va pratiquer ses activités
d’apprentissage.
Figure 10. Cours généré de niveau débutant
Nous remarquons dans les figures (Fig. 10) et (Fig. 11) une génération dynamique
d’un même cours « The ******** SQL » présenté à des apprenants de profils
différents. Le système oblige un apprenant de niveau de connaissances débutant de
commencer son apprentissage à partir du chapitre 1 (Fig. 10). Par contre, un autre
apprenant de niveau avancé peut commencer son cours à partir du chapitre 2 (Fig. 11).
L’évaluation de l’apprenant en cours d’apprentissage se fait à travers la génération de
tests. Si l’apprenant active un lien hypertexte, alors il y’a mise à jour du générateur de
Génération dynamique de documents hypermédias adaptatifs 47
Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
cours et du modèle de l’apprenant. La création des feuilles de styles XSL nous a permis
de définir une manière d’adapter, de filtrer et de présenter chaque contenu.
Figure 11. Cours généré de niveau avancé
Nous affirmons que c’est en utilisant des outils sophistiqués, construits à partir des
nouveaux standard émergeants comme XML, la programmation Java et la technologie
des servlets, qu’un système d’apprentissage peut distribuer une information dont le
contenu final et la présentation sont adaptés dynamiquement et en temps réel aux
demandes et au profil des apprenants. Seule, l’utilisation de ces outils permet une
adaptation qui dépasse la simple présentation.
8. Eléments de comparaison
Nous remarquons que depuis quelques années, c’est la production de cours
multimédias en ligne à grande échelle qui est le centre d’intérêt de beaucoup de
recherches, alors qu’au début on s’est efforcé de produire des systèmes les plus
intelligents possibles. En effet, la majorité des cours dispensés sur le Web ont pour but
essentiel la transmission d’un savoir et non un savoir-faire. De ce fait, le principal
objectif de tout système ou environnement d’apprentissage est la définition d’un modèle
de documents pédagogiques hypermédias dont les caractéristiques essentielles sont la
structuration et l’adaptation des objets pédagogiques impliqués.
Nous pensons aussi qu’un enseignant désireux de proposer un cours doit
essentiellement se préoccuper des compétences et des connaissances à faire acquérir,
ainsi du contenu qu’il va construire à ses apprenants, il ne doit pas être expert en
création de pages Web, ni en programmation java. Mais pour l’instant les systèmes qui
permettent de construire des cours en ligne ont les limites suivantes :
48 Amel Behaz, Mahieddine Djoudi
Revue ARIMA
- Ils ont souvent la faiblesse de ne fournir aux enseignants que des outils de
construction de cours par agencement de média sans leur fournir d’outils de
modélisation de ces cours. Ainsi, ils les incitent à ne suivre aucune méthodologie et la
construction des cours devient alors lourde et entraîne une perte de temps énorme.
- Les cours construits par les enseignants sont relativement statiques. Une fois
construits, il y’a peu de chance pour qu’ils évoluent de manière régulière.
- Quelque soit l’apprenant qui se trouve devant la machine, les cours proposés sont
les mêmes. Dans certains systèmes comme ARIADNE (Alliance of Remote
Instructional Authoring and Distribution Networks for Europe) [1] et CDE (Course
Designer Environment)[18], les cours ne sont adaptables que par les enseignants, ce
sont leurs choix qui déterminent les caractéristiques des cours construits, les apprenants
n’ont aucune influence.
- A part EduML (EDucational Markup ********) [3] et qui utilise le langage XML
permettent d’ajouter aux documents des informations de nature sémantique et de
séparer le contenu de la mise en page, les autres systèmes n’offrent pas cette possibilité.
Ceci freine beaucoup la réactualisation et la réutilisation des documents. WebCt [23] a
contourné cette difficulté et permet aux enseignants de créer et de maintenir des cours
numérisés en ligne sous divers formats de sortie (documents imprimés, en ligne ou
transparents). Mais il dépend soit d’un type de matériel, soit d’un type de logiciel
privé.
- Nous remarquons au passage que le système Métadyne [11] offre des services plus
améliorés, en effet les cours multimédia en ligne sont adaptables par les enseignants et
adaptés par les apprenants. Mais l’association d’une sémantique aux documents est
pour l’instant absente.
- Enfin, la plupart des interfaces sont en effet décrites à l’aide du langage HTML qui
n’est pas très adapté à la description d’interfaces utilisateurs interactives, ce qui limite
encore plus les capacités d’interaction entre les utilisateurs et le système. Le projet
EduML tente de surmonter ces difficultés.
Notre travail se distingue des autres travaux de la communauté scientifique
hypermédia adaptatifs pour l’enseignement par les fonctionnalités offertes aux
différents acteurs du système et par l’architecture logicielle que nous avons adoptée.
Tout d’abord, le système impose aux enseignants de suivre une certaine
méthodologie pour construire leurs documents. Cette démarche pédagogique va
améliorer la structure des documents produits par notre DTD. Afin de respecter les
méthodes de travail de chacun, l’ordre de construction des documents n’est pas imposé.
La démarche de création proposée permet d’opter pour la démarche descendante
(création de partie, chapitre, UPE) ou opter pour la démarche ascendante (création de
UPE, chapitre, partie). Ceci permet le respect des rythmes et méthodes de travail de
chaque enseignant. Ensuite, le système offre aux apprenants la possibilité d’être actifs
Génération dynamique de documents hypermédias adaptatifs 49
Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
dans la phase d’apprentissage, dialogue entre le système et l’apprenant pour que ce
dernier puisse ramener la matière à son rythme, à sa compréhension et pour que le
système puisse le guider et l’appuyer dans sa démarche.
Enfin l’architecture logicielle que nous avons adoptée, reprend l’architecture
globale des hypermédias adaptatifs dynamiques en améliorant les caractéristiques du
modèle du domaine, du modèle apprenant et du générateur dynamique de contenu.
Nous avons proposé un système auteur sur le Web qui supporte un enseignement
interactif et adaptatif, génère des contenus personnalisés en ligne et qui aide l’apprenant
à trouver la connaissance pertinente en utilisant un système de filtrage cognitif.
Ce prototype est encore à un stade expérimental au niveau de notre département.
Nous confirmons l’importance du nombre des UPEs impliqués dans les documents pour
pouvoir prétendre avoir un système qui s’adapte réellement à l’apprenant. Or la
production de ces UPEs n’est pas des plus triviale, et coûte énormément cher en terme
de temps et d’efforts. Mais un atout important est la finesse des descriptions des unités
d’apprentissage en UPEs. Nous affirmons encore que si le contenu est fragmenté en
petites unités, elles seront plus partageables et réutilisables, ce qui va constituer une
source effective favorisant beaucoup l’adaptation. Par ailleurs, pour que l'adaptabilité
soit gérée facilement, nous avons incorporé dans ces documents toutes les descriptions
susceptibles de produire dynamiquement des documents de meilleure qualité et d’une
plus grande utilité.
9. Conclusion et perspectives
Nous avons présenté dans cet article, une nouvelle approche de modélisation et
d’adaptation des documents pédagogiques hypermédias. Sur la base du modèle proposé,
nous avons élaboré une architecture logicielle d’un environnement adaptatif dynamique
MEDYNA permettant la réalisation de différentes activités pédagogiques, du moment
que plusieurs profils d’apprenants sont détectés et intégrés dans le système, et plusieurs
formes de présentations des contenus sont définies. Nous avons proposé une
granulation assez fine du document afin qu’il puisse constituer une source effective aux
diverses activités proposées aux apprenants.
Nous sommes conscients que notre travail est loin d’être fini et qu’il est appelé à
évoluer dans un futur proche. Les étapes suivantes sont pour nous décisives afin de
pouvoir affronter l’évolution des besoins des enseignants et des apprenants. Pour
l’enrichissement du modèle apprenant, nous pensons intégrer dans l’enchaînement des
activités suivies par un apprenant des aspects de style d’apprentissage. Ce dernier,
influe sur le choix des activités proposées, leurs présentations. Par exemple, un
apprenant logique préfère un cours bien structuré théorie puis les exercices. Un
apprenant intuitif préfère un cours flexible, il commence d’abord par une série
50 Amel Behaz, Mahieddine Djoudi
Revue ARIMA
d’exercices puis la théorie, donc une navigation rapide. Un apprenant introverti préfère
un environnement tranquille, aime le travail personnel. Un apprenant extroverti préfère
le travail en groupe et les échanges avec d’autres apprenants. Il serait donc plus
intéressant de prévoir pour chacune de ces catégories des activités différentes et des
contenus plus adaptatifs.
Les UPEs peuvent être partagées par les enseignants afin de pouvoir les incorporer
dans leurs documents, ce qui favorisera encore plus leur réutilisation. Il serait
intéressant d’intégrer à notre système un outil de recherche efficace des UPEs
pertinentes et appropriées selon des critères sémantiques fixés par les enseignants.
Aujourd’hui, grâce aux technologies des réseaux et aux collecticiels, des rencontres
virtuelles sont rendues possibles, permettant à plusieurs participants de travailler
ensemble de manière synchrone ou asynchrone pour réaliser des tâches communes,
comme par exemple l’édition coopérative de documents ou l’apprentissage
collaboratif. En effet, le document généré par notre DTD peut être facilement
partageable et échangeable entre différents enseignants dans le processus d’édition ou
bien encore entre apprenants dans le processus d’apprentissage. Nous pensons dans un
futur proche, enrichir notre système par des fonctionnalités afin de lui permettre
d’avoir cette nouvelle dimension coopérative.
Pour rompre l’isolement de l’apprenant et utiliser les facilités du Web, nous
proposons une approche de collaboration qui consiste à utiliser les connaissances du
système sur différents apprenants (stockées dans leurs modèles d’apprenant) pour
former un groupe de travail. Par exemple les apprenants qui ont des objectifs
d’enseignements similaires sont identifiés par le système, regroupés et proposés à celui
qui sollicite de la collaboration.
10. Bibliographie
[1] ARIADNE, https://ariadne-eu.org, Visité en novembre 2004.
[2] Behaz A., Djoudi M., « Modélisation et adaptation des documents pédagogiques hypermédias
en enseignement à distance » 7ème Colloque Africain sur la Recherche en Informatique
(CARI’04), Hammamet, Tunisie, 22-27 novembre 2004.
[3] Bourda Y., Helier M. « EduML : un langage pour la description des ressources
pédagogiques », NTICF98, Rouen, novembre 1998.
[4] Bourda Y. Helier M. « Métadonnées et XML : Application aux objets pédagogiques ».
Conférence TICE 2000, Troyes, octobre 2000.
[5] Brusilovsky P. « Adaptive hypermedia », in User Modeling and User-Adapted Interaction, pp
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Génération dynamique de documents hypermédias adaptatifs 51
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[6] Bursilovsky P., « Methods and Techniques of Adaptive Hypermedia », In User Modeling and
User-Adapted Interaction 6 (2-3), pp 87-129, Kluwer Academic Publishers, 1996.
[7] Brusilovsky, P., Eklund, J., and Schwarz, E., « Web-based education for all: A tool for
developing adaptive courseware », Computer Networks and ISDN Systems, 30, 1-7, pp 291-
300, 1998.
[8] Christophides V. « Electronic Document Management Systems », UCH/FORTH
https://www.ics.forth.gr/~christop/, 1998.
[9] David J.P. « Modélisation d’activités pédagogiques avec le langage XML », Journées EIAO
2001, Environnements Interactifs d'Apprentissage avec Ordinateur, Paris, 25-27 avril 2001.
[10] Dufresne A., « Modèles et outils pour définir le soutien dans les environnements
hypermédias. Explora Graph », Revue Sciences et Techniques Educatives, Edition Hermès,
Paris, 2001.
[11] Delestre N. « ****DYNE, un Hypermédia Adaptatif Dynamique pour l'Enseignement »,
Thèse de l'Université de Rouen, Soutenue le 20 Janvier 2000.
[12] Draft for Learning Object ****data (LOM 6.1), LTSC-IEEE LOM Working Group, 2001
https://ltsc.ieee.org/wg12/
[13] Iskal S., Garlatti S. « Spécification déclarative des documents virtuels personnalisables » In:
Actes de DVP 2002, Brest (France), p. 127-140 10-11 Juillet 2002.
[14] Moulin C. « Documents pédagogiques adaptatifs dans un environnement d’apprentissage
distribué », TICE 2000, Troyes, octobre 2000.
[15] Mc Murray E. « Des normes pour les technologies de la formation », Publications du
domaine IT de l'EPFL, Suisse, FI-4-00 du 9 mai 2000.
[16] Nanard J., Nanard M., « Hypertext Design Environments and the Hypertext Design
Process’’, Communications of the ACM, 38(8), pp. 49-56, August, 1995.
[17] Queinnec C. Giroire H., « Pages dynamiques par filtrage : Mise en oeuvre sur un cédérom à
but pédagogique », In Environnements Interactifs d'Apprentissage avec l'Ordinateur,
EIAO2001, pp. 190-191, Hermès.
[18] Rekik Y.A.; Vanoirbeek C., « Course Designer Environment: Authoring Environment for
Interactive Courses with a Shared Course Components Library », Proceedings of the 5th
International Conference on Computer Aided Engineering Education (CAEE'99), pp 296-303,
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[19] Réty J.-H., « Spécification de structures de liens hypertextuels adaptatives », in H2PTM’01,
Hermès, 2001.
[20] Roisin C., «Documents structurés multimédia », Habilitation à diriger les recherches Institut
National Polytechnique de Grenoble, septembre 1999.
52 Amel Behaz, Mahieddine Djoudi
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[21] Tazi S., Altawki Y., « Création de documents virtuels, Cas des supports de cours »,
Workshop sur les Documents Virtuels Personnalisables, Journées IHM’99, Montpellier,
1999.
[22] Vassileva, A., « Dynamic Courseware Generation on the WWW», 8th World Conference of
the AIED Society, Kobe, Japan, August 1997.
[23] WebCT, Web Course Tool, https://www.webct.com/, Visité en novembre 2004.
11. Biographie
Amel Behaz est chargée de cours en informatique à la faculté des sciences de
l’université de Batna en Algérie. Elle prépare une thèse de doctorat en informatique. Ses
thèmes de recherches sont l’enseignement à distance, le document numérique
pédagogique, systèmes hypermédias adaptatifs dynamiques. Elle dirige des mémoires
d’ingénieurs en Informatique à l’université de Batna.
Mahieddine Djoudi est maître de conférences en informatique à l'université de Poitiers
(France). Son laboratoire de rattachement est le SIC (Signal Image et Communications).
Il est également membre de l'équipe Ingénierie des Ressources Médiatiques pour
l'Apprentissage (IRMA). Ses thèmes de recherche sont l'enseignement à distance, le
travail coopératif et l'usage de l'Internet. Il dirige des thèses de doctorat et de magister
en Informatique en Algérie.
Génération dynamique de documents hypermédias adaptatifs 53
Novembre 2005, Numéro spécial CARI’04
( تقرير عن مشاركة سيئة )، و الموجودة أسفل كل مشاركة .
2011-05-01, 11:06
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