E-learning : vers des ressources pédagogiques réutilisables et adaptables

1. E-learning : vers des ressources pédagogiques réutilisables et adaptables Bruno DEFUDE Groupe des Écoles des Télécommunications Institut National des Télécommunications Projet SIMBAD http://www-inf.int-evry.fr/~defude JTEA mai 2006

2. Plan de la présentation • Introduction • Elearning • Synchrone vs asynchrone • Individuel vs collectif • Vers m-learning et p-learning • Ressources réutilisables et adaptables • Problématique et approche • Standards et normes de méta-données • Modélisation sémantique • Modes d’apprentissage et adaptation des ressources • Conclusion et perspectives de recherche JTEA mai 2006

3. Introduction JTEA mai 2006

4. Elearning : définition • E-learning most often means an approach to facilitate and enhance learning through the use of devices based on computer and communications technology. Such devices would include personal computers, CDROMs, Digital Television, P.D.A.s and Mobile Phones. Communications technology enables the use of the Internet, email, discussion forums, and collaborative software. en.wikipedia.org/wiki/Elearning JTEA mai 2006

5. Elearning : ce que ce n’est pas • Un document mis sous forme numérique et accédé à distance (site web par exemple) JTEA mai 2006

6. EIAH «Un Environnement Informatique pour l’Apprentissage Humain (EIAH) est un environnement informatique conçu dans le but de favoriser l’apprentissage humain, c’est-à-dire la construction de connaissances chez un apprenant. Ce type d’environnement mobilise des agents humains (élève, enseignant, tuteur) et artificiels (agents informatiques, qui peuvent eux aussi tenir différents rôles) et leur offre des situations d’interaction, localement ou à travers les réseaux informatiques, ainsi que des conditions d’accès à des ressources formatives (humaines et/oumédiatisées), ici encore locales ou distribuées » • Extrait de Platon-1: quelques dimensions pour l’analyse des travaux de recherche en conception d’EIAH, P.Tchounikine et al. JTEA mai 2006

7. Synchrone vs asynchrone • Approche asynchrone • Mise en ligne de contenus (cours, exercices, quizz, …) éventuellement scénarisés (notion de parcours) • Emails, forum, blogs, … • Approche synchrone • Classes virtuelles • Vidéo-conférences • chat JTEA mai 2006

8. Individuel vs collectif • Individuel • Document numérique, site web, simulateurs • Email • Chat • Collectif • Forums, wikis, blogs, … • Vidéo-conférence multi-point • Classes virtuelles JTEA mai 2006

9. Flashmeeting (www.flashmeeting.com) JTEA mai 2006

10. Thématiques de recherche Systèmes à base de connaissances Systèmes répartis Bases de données ontologie interopérabilité modélisation SIG document e-learning environnement Applications JTEA mai 2006

11. Environnements numériques de contenus pédagogiques JTEA mai 2006

12. Vision centralisée enseignant produit, assemble présentation (adaptation?) sélection Répertoire d’objets pédagogiques apprenant collecte de traces JTEA mai 2006

13. Exemples • INT : cours.int-evry.fr/index.php • MIT : ocw.mit.edu • La plupart des universités JTEA mai 2006

14. Vision décentralisée enseignant produit, assemble sélection Broker apprenant présentation (adaptation?) collecte de traces JTEA mai 2006

15. Exemples de brokers • Educanext : www.educanext.org • Ariadne knowledge pool : ariadne-eu.org • Merlot : www.merlot.org • MSDNAA : www.msdnaa.net/curriculum JTEA mai 2006

16. Educanext portal JTEA mai 2006

17. Problèmes des brokers • Juridiques • Comment se répartissent les droits entre l’enseignant-auteur et l’institution • Simple intermédiaire • Pas de collecte de traces globales • Passage d’un système d’authentification à un autre • Tout le problème du global vs local JTEA mai 2006

18. Plate-forme de contenus pédagogiques JTEA mai 2006

19. Les outils • Éditeurs • Word, PowerPoint, Flash… • Les outils d’assemblage • Mise au format SCORM par exemple • Système de gestion de contenu : LCMS • Référentiel d’objets pédagogiques • Assemblage, recherche… • Système de gestion de la formation : LMS • Gestion administrative des acteurs (apprenant, formateurs) • Accès aux cours • Suivi, analyse des résultats… • Moodle, ganesha, … JTEA mai 2006

20. CMS : les principes JTEA mai 2006

21. Gestion de contenu JTEA mai 2006

22. LMS : les principes JTEA mai 2006

23. Gestion du contenu de formation • Combine les fonctionnalités de CMS et de LMS • Met en avant la notion de ressource pédagogique réutilisable • Des méta-données permettent de les retrouver • On peut les combiner • On peut les adapter (à l’apprenant, etc) JTEA mai 2006

24. LCMS : les principes JTEA mai 2006

25. Besoin : indexer les ressources d’apprentissage JTEA mai 2006

26. Besoin : suivre l’activité d’un apprenant à distance JTEA mai 2006

27. Besoin : modéliser des situations d’apprentissage JTEA mai 2006

28. Réponses à ces besoins • Métadonnées et langages d'indexation • Dublin Core, Learning Object Metadata • Protocoles de suivi d'activité • AICC • SCORM • Langage de description de parcours et de modélisation pédagogique • IMS SS • EML puis IMS LD JTEA mai 2006

29. Langages d’indexation : méta-données • Définition : Données qui permettent de décrire d'autres données (exemple : un document) • Pour tout document : The Dublin Core • Pour un objet d'apprentissage : LOM (Learning Object Metadata) • Faciliter la recherche, l'évaluation, l'acquisition et l'utilisation de ressources pédagogiques • Faciliter le partage et l'échange des ressources pédagogiques entre différents environnements • Créer des catalogues et inventaires prenant en compte la diversité des cultures et des langues • Assurer l'interopérabilité JTEA mai 2006

30. Dublin Core JTEA mai 2006

31. LOM (1) • 9 catégories comprenant au total 45 éléments décrivant un objet • Généralités (8) • Cycle de vie (3) • Méta-métadonnées (4) • Informations techniques (7) • Informations pédagogiques (11) • Droits (3) • Relations (2) • Commentaires (3) • Classification (4). JTEA mai 2006

32. LOM (2) JTEA mai 2006

33. Modèle structuration sous jacent de LOM JTEA mai 2006

34. SCORM • Proposé par le consortium ADL (initiative US Department of Defense), prolongement des travaux d'AICC (Avionique) • Centrée (1) sur les contenus et (2) sur les technologies web • Complète le standard LOM en proposant un modèle permettant: • L'agrégation des ressources de bas niveau en entités de plus haut niveau • Les suivi de l'activité de l'apprenant depuis un Learning Management System • Deux recommandations : • Content Aggregation Model (modèle d'agrégation de contenu) • Runtime Environment (environnement d'exécution) JTEA mai 2006

35. SCORM : vue d’ensemble JTEA mai 2006

36. SCORM Proposition : the Content Aggregation Model JTEA mai 2006

37. SCORM Proposition : the ContentAggregation Model and Metadata JTEA mai 2006

38. IMS-LD • Spécification d’IMS basée sur le langage de modélisation pédagogique EML (Educational Modelling Language) de l’OUNL. • Objectif = développer un environnement de modélisation d’unités d’apprentissage : • Supportant la diversité, l’innovation et les différentes approches pédagogiques • Promouvant l’échange et l’interopérabilité des “matériels pédagogiques” • Permettant de décrire des situations mono ou multi utilisateurs, individuelles ou collectives, en présentiel ou à distance JTEA mai 2006

39. Spécification IMS-LD • IMS LD décrit les composantes d’une unité d’apprentissage (cours, module, leçon, séquence) : • éléments de contenu pédagogique manipulés ou produits • acteurs de l’unité d’apprentissage : apprenants et encadrants • outils et services nécessaires • scénarios pédagogiques planifiant le déroulement de la situation d’apprentissage • en se basant sur un méta langage de modélisation JTEA mai 2006

40. Processus de modélisation JTEA mai 2006

41. Structure XML décrivant une situation d’apprentissage JTEA mai 2006

42. Origine et articulation des normes JTEA mai 2006

43. Des objets pédagogiques aux connaissances avec le web sémantique JTEA mai 2006

44. Web of Knowledge Proof, Logic and Ontology Languages Shared terms/terminology Machine-Machine communication 2010 Resource Description Framework eXtensible Markup Language Self-Describing Documents 2000 HyperText Markup Language HyperText Transfer Protocol Foundation of the Current Web 1990 Berners-Lee, Hendler; Nature, 2001 Evolution du Web DATA/PROGRAMS DOCUMENTS JTEA mai 2006

45. La pile du web sémantique Ontology & Description Logic OWL RDFS (RDF Schema) Defining Taxonomies RDF Relating Statements XML Syntax Layer HTTP WWW Protocol JTEA mai 2006

46. SIMBAD • Problématique et approche • Modélisation sémantique • Modèle de domaine • Modèle des apprenants • Modèle des ressources pédagogiques • Modes d’apprentissage et adaptation des ressources aux apprenants • Bilan • Évolution JTEA mai 2006

47. Apprenant Auteur Administrateur Problématique ressources pédagogiques Utilisateurs Rechercher/NaviguerAdapter Ajouter/ Composer Classifier/ Vérifier Fonctions Données Ressources pédagogiques JTEA mai 2006

48. Apprenant Auteur Administrateur Notre approche Utilisateurs Rechercher/NaviguerAdapter Ajouter/ Composer Classifier/ Vérifier Fonctions Règles d’adaptation Modèle de Domaine Apprenant Ressource Méta-données Règles de composition Données Ressources pédagogiques JTEA mai 2006

49. Modélisation sémantique JTEA mai 2006

50. Spécifique/Générique Rhétorique Modèle de domaine Modèle de Domaine Apprenant Ressource Méta-données Informatique Programmation Bases de Données étend BD Relationnelle Objet BD Relationnelle P. Procédurale P. OO contraste Algèbre Relationnelle Calcul Relationnel JTEA mai 2006