Flash informatique 2004 - no spécial été - Technologies de formation: l'âge de la maturité by EPFL

Technologies de formation: l'âge de la maturité 31 août 2004

Table des matières

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L’âge de la maturité Pierre Dillenbourg, CRAFT - EPFL

Vers l’intégration des technologies dans l’enseignement Patrick Jermann & Fabien Girardin, CRAFT - EPFL

Intégrer l’e-learning dans l’enseignement supérieur Martina Dittler & Jacqueline Henn, Université de Bâle

e-learning: tour d’horizon et perspectives au sein de l’EIVD Sven Ringger & Etienne Anken, e-teach sàrl & Institut SYSIN de l’EIVD Lausanne

Construire un cours postgrade intégrant les technologies de la formation Philippe Thalmann & Sandra Rihs, Section d’Architecture, ENAC - EPFL

wiTeach, un enseignement interactif en phase de Test Eytan Zysman, Laboratoire d’Electronique Générale, STI - EPFL & Zeno Crivelli, CRAFT - EPFL

Concours de nouvelles

Nouvelleecole.com Barbara Fournier, Service Presse & Information - EPFL

Une expérience pilote e-learning à l’EIVD Daniel Rappo, Ecole d’Ingénieurs du Canton de Vaud

Spéciﬁcations et standards e-learning Etienne Anken, e-teach sàrl & Institut SYSIN de l’EIVD

Vous produisez des évaluations en ligne? Sven Ringger, e-teach sàrl & Institut SYSIN de l’EIVD Lausanne

e-learning en chimie organique: séances d’exercices en-ligne Luc Patiny, Institut des Sciences et Ingénierie Chimiques, SB - EPFL

i-structures, le projet Olivier Burdet et Jean-Luc Zanella, Laboratoire de Construction en Béton, ENAC - EPFL

Enseignement de la cristallographie assisté par ordinateur Gervais Chapuis & Nicolas Schoeni, Laboratoire de Cristallographie, SB - EPFL

Flexibiliser la formation Cas des Laboratoires d’automatique Denis Gillet & Yassin Rekik, Laboratoire d’Automatique, STI - EFPL

Technologies de formation: l’âge de la maturité

L’âge de la maturité Pierre Dillenbourg, CRAFT - EPFL pierre. dillenbourg@epﬂ.ch

En 1999

le Flash Informatique consacrait un numéro spécial au e-learning. Cinq ans plus tard, quoi de neuf? Ce numéro souligne la maturité à laquelle accède progressivement l’e-learning. Cette maturité se manifeste tant au niveau des expériences et des environnements décrits dans ce numéro spécial qu’au niveau de la politique de l’EPFL en matière de technologies de formation. A côté des projets financés par le CEPF et le Campus Virtuel Suisse, on trouve une multitude de réalisations plus modestes, mais néanmoins très utiles pour l’enseignement. Le mot clé de cette maturité est l’intégration de l’e-learning parmi les autres activités du cours: exposés, expériences, lectures, exercices, projets, ... Le matériel on-line est une des ressources variées avec lesquelles l’enseignant compose le scénario de son enseignement. Les étudiants mordent à l’hameçon lorsqu’ils perçoivent la pertinence du travail à l’ordinateur par rapport aux autres activités du cours et à l’évaluation. L’avènement du projet Poséidon (http://poseidon.epfl.ch/), qui vise à ce que chaque étudiant possède un laptop, devrait favoriser cette intégration. Plus besoin de réserver une salle de PC plusieurs mois à l’avance ni de perdre un temps précieux en déplacement: à tout moment, l’enseignant peut interrompre son cours et demander par exemple aux étudiants de trouver les valeurs critiques de certains paramètres dans une simulation. Le financement des projets pédagogiques à l’EPFL suit la même évolution: le Fonds d’Innovation pour la FOrmation n’est pas un fonds destiné au e-learning mais à tout projet contribuant à la mise en œuvre d’une pédagogie active. Les projets sélectionnés en mars 2004 et ceux qui seront sélectionnés en septembre prochain seront présentés lors d’une journée prévue en décembre 2004. Mais, bien entendu, il n’est pas nécessaire d’obtenir un financement spécifique pour transformer son enseignement. Le CRAFT est à disposition de tous les enseignants de l’EPFL pour les aider à concevoir ou réaliser leurs projets pédagogiques, avec ou sans technologies. N’hésitez pas à nous contacter. ■

Flash informatique Les articles ne reﬂètent que l’opinion de leurs auteurs. Toute reproduction, même partielle, n’est autorisée qu’avec l’accord de la rédaction et des auteurs.

Abonnement à la version électronique du FI en envoyant un courrier à: fi-subscribe@listes.epfl.ch Rédacteurs en chef: Pierre Dillenbourg & Patrick Jermann, fi@epfl.ch Mise en page & graphisme: Appoline Raposo de Barbosa Comité de rédaction: Omar Abou Khaled, Jean-Daniel Bonjour, Nicolas Bouche, Milan Crvcanin, Jacqueline Dousson, Jean-Damien Humair, Pierre Kuonen, Jacques Menu, Maciej Macowicz, Daniel Rappo, François Roulet, Christophe Salzmann & Jacques Virchaux Impression: Atelier de Reprographie EPFL Tirage: 4000 exemplaires Adresse Web: dit.epfl.ch/FI-spip/ Téléphone: +4121 69 32246 & 32247 Adresse: Domaine IT EPFL, CP 121, CH-1015 Lausanne

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Vers l’intégration des technologies dans l’enseignement patrick.jermann@epﬂ.ch

Patrick Jermann & Fabien Girardin, CRAFT - EPFL

L’objectif

fabien.girardin@epﬂ.ch

de notre contribution est de donner une vue d’ensemble de l’utilisation des technologies de formation à l’EPFL, d’illustrer la politique de notre école dans ce domaine par quelques exemples et d’esquisser quelques directions pour les développements futurs. Notre équipe, le CRAFT (Centre de Recherche et d’Appui à la Formation et ses Technologies), est chargée entre autres de coordonner et soutenir les projets d’utilisation des technologies de formation dans l’enseignement. Nos activités incluent le conseil dans la déﬁnition des projets, la participation à la conception pédagogique et ergonomique des environnements, le support technique au développement et à la maintenance, l’évaluation des environnements publiés et l’accueil des collaborateurs de projets.

Des étudiants plus actifs ... L’enseignement et l’apprentissage se trouvent au centre de nos préoccupations. La politique de formation de l’EPFL met l’accent sur la nécessité de rendre l’étudiant plus actif dans sa formation: confronter l’étudiant à des problèmes; l’inciter à chercher l’information; susciter un sens critique face à l’information et solliciter le travail en équipe. Dans cette perspective, l’objectif d’un environnement de formation n’est pas de mettre à disposition un contenu encyclopédique mais de fournir les ressources et les formes d’interaction qui permettent de mettre en œuvre les activités de formation prévues dans le cours (problèmes, projets, lectures, exercices, ...). Pour illustrer ce que nous entendons par activité et formes d’interaction, voici un exemple qui n’a pas recours aux technologies. L’exemple est authentique et s’est déroulé lors d’une séance de révision concernant trois méthodes de calcul utilisées dans le domaine de la gestion des stocks. L’enseignant a d’abord demandé aux groupes d’étudiants existants (pour les travaux pratiques) de choisir une des méthodes de calcul et de l’évaluer par rapport à un cas concret. Après une vingtaine de minutes, l’enseignant crée de nouveaux groupes composés de représentants de chaque méthode. Les étudiants discutent pendant un quart d’heure des avantages et inconvénients de chaque méthode et retournent ensuite dans leur groupe initial pour faire le point. Finalement, l’enseignant propose une synthèse sous la forme d’une discussion avec la classe. Il demande à chaque groupe quelles sont les conditions pour lesquelles sa méthode fonctionne le mieux, quand elle ne s’applique pas, etc. Cette approche pédagogique s’appelle en fait puzzle (jigsaw en anglais) et fait partie des classiques en matière de pédagogie (Aronson, 1978). Non seulement l’étudiant doit appliquer une méthode à un cas concret, mais surtout il doit convaincre les équipes des avantages et inconvénients d’une solution comme il devra le faire lorsqu’il travaillera en entreprise. Simplement dit, si l’étudiant écoute l’enseignant présenter des méthodes au tableau, il mémorise des informations inertes; si l’étudiant explique, évalue et présente les méthodes lui-même, il construit des connaissances. Une approche équivalente peut être implémentée électroniquement avec un investissement technique minimal, en utilisant par exemple un groupe de discussion USENET (http://ditwww.epfl.ch/SIC/SA/News/) ou un weblog (http://blogs.epfl.ch). La prolifération actuelle des plates-formes d’e-learning (voir http://www.edutools.info/) laisse penser que l’usage des technologies dans l’enseignement est une affaire de tout ou rien. Au contraire: la mise en place des technologies de formation ne constitue pas un but en soi. Le pourcentage de recours aux technologies peut varier de 0% à 100% selon le cours. Ce qui importe, c’est que l’usage soit pertinent par rapport aux objectifs de formation et au public-cible afin de mettre en œuvre un enseignement efficace. Concrètement, il ne s’agit pas pour nous de remplacer l’enseignement traditionnel, les cours, les séances d’exercices et les travaux pratiques par de l’enseignement à distance, où les étudiants absorbent de l’information diffusée par une plate-forme e-learning. Il s’agit plutôt d’exploiter les technologies pour augmenter l’efficacité de l’apprentissage. La mise à disposition de ressources en ligne reste avantageuse pour des raisons d’efficience, mais elle ne remplace pas un cours. Les ressources sont les briques de base que l’enseignant utilise pour construire des activités d’apprentissage. Ces activités peuvent d’ailleurs se dérouler avec ou sans l’utilisation de technologies.

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Vers l’intégration des technologies dans l’enseignement

Trois types d’environnements

ﬁg. 1 Panorama des technologies de formation à l’EPFL

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Au fil de nos rencontres avec les équipes de l’EPFL nous avons identifié trois types d’environnements (voir fig. 1) que nous sommes en train de documenter (http://craftsrv1.epfl.ch/learntech/): les supports de cours interactifs, les simulations et les environnements communautaires. Chaque type d’environnement encourage une palette spécifique d’activités d’apprentissage. Ces catégories ne sont bien entendu pas mutuellement exclusives: certains environnements proposent, comme nous le verrons, une combinaison des différentes activités. Les supports de cours interactifs permettent avant tout de documenter et illustrer le contenu d’un cours, ou d’une leçon. Les systèmes de gestion de l’apprentissage (LMS: Learning Management System) sont en plein essor comme en attestent les articles de S. Ringger et D. Rappo. Ils offrent un certain nombre d’avantages en comparaison avec un polycopié sur papier. Récemment, c’est surtout l’adoption de standards pour la description du contenu comme SCORM (http://www.adlnet.org/) ou la description de la structure des cours comme IMS-LD (http://www. imsglobal.org/learningdesign/index. cfm) qui a occupé le devant de la scène. Ces standards permettent de produire du contenu indépendamment de la plate-forme qui servira à le présenter. Parmi les autres fonctionnalités offertes par ces environnements, l’évaluation de questionnaires à choix multiples (QCM) permet à certains systèmes d’offrir un parcours personnalisé dans l’ensemble des ressources électroniques à disposition. Ainsi, à la fin de chaque chapitre, l’étudiant teste ses connaissances en répondant à un questionnaire et se fait guider vers un nouveau chapitre selon ses progrès ou ses lacunes. Cette flexibilité est associée à un coût supplémentaire lors de la création du contenu. Plutôt que de produire une autoroute à travers le domaine, le concepteur du cours doit penser à définir des détours pour les étudiants qui rencontrent des difficultés et des raccourcis pour les étudiants qui ont de la facilité. L’enregistrement du parcours des étudiants et de leurs résultats aux questionnaires permet à l’enseignant d’évaluer quelles parties du cours sont facilement assimilées et quelles parties posent problème. Un autre avantage du support électronique par rapport au papier est que les figures (schéma, illustration) apparaissent en couleur et peuvent être remplacées par des éléments interactifs, comme des simulations (applets Java, animations Flash) ou des films et des séquences sonores. Par exemple, pour comprendre la différence entre une onde sinusoïdale, en dents de scie, ou carrée, rien ne vaut de les écouter. La contribution de L. Patiny dans ce numéro illustre bien les avantages offerts par l’informatisation des séances d’exercices. Non seulement la correction d’un grand nombre de copies est facilitée par le système, mais surtout, les étudiants peuvent utiliser un éditeur de formules chimiques pour construire leurs réponses. Les simulations sont le deuxième type d’environnement que nous avons identifié. Les simulations permettent d’expérimenter avec des processus complexes, dont le comportement n’est souvent pas descriptible analytiquement. Elles permettent aussi de comprendre certains phénomènes contre-intuitifs ou tout simplement dangereux ou difficiles d’accès. Avec les simulations, l’accent est mis sur la capacité des étudiants à résoudre des problèmes plutôt que sur l’acquisition des notions de base d’un domaine. Il existe rarement une solution unique pour un problème simulé, et l’exploration de l’espace des solutions est précieuse pour l’apprentissage. Une simulation peut avantageusement compléter un exposé dans un amphithéâtre. Avec l’équipement progressif des étudiants en ordinateurs portables (http://poseidon.epfl.ch), ceux-ci pourront fixer eux-mêmes les paramètres de la simulation pendant le cours ou pendant les séances d’exercices. Les simulations sont en quelque sorte le pendant informatisé des travaux pratiques. Des exemples concrets sont présentés dans ce numéro dans les contributions de O. Burdet & J.-L. Zanella ainsi que de G. Chapuis & N. Schœni. Les possibilités offertes par le contrôle à distance de dispositifs expérimentaux (voir les articles de D. Gillet & Y. Rekik ainsi que S.Ringger & E. Anken) sont similaires à celles offertes par les simulations. Grâce à un tel système, l’étudiant peut agir sur un dispositif physique réel à travers une interface informatique. La grande flexibilité d’usage (indépendante du lieu et du temps) est un avantage important des systèmes de télémanipulation. Le système de commande joue dans ce type d’environnement le rôle de garde-fou tout en donnant accès au phénomène réel, un avantage important par rapport aux simulations.

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Vers l’intégration des technologies dans l’enseignement Finalement, les environnements communautaires offrent une large palette d’outils de collaboration, accessibles par un portail central. Ces systèmes permettent aux utilisateurs d’échanger des fichiers, de discuter de façon synchrone (chat, instant messaging, etc.) ou asynchrone (news, forums, weblogs, etc.). Ces environnements sont particulièrement bien adaptés à des activités de type séminaire, qui reposent sur l’échange d’informations et d’expériences. En soi, ces environnements sont proches des outils de travail en groupe, aussi appelés groupwares (pour suivre les développements en cours à l’EPFL: http://blogs.epfl.ch/collaboratif). En plus des fonctionnalités de discussion qui existent depuis longtemps sur l’Internet, ces environnements offrent des informations sur le profil et l’activité de leurs utilisateurs. L’expérience rapportée par P. Thalmann & S. Rihs dans ce numéro illustre bien le potentiel de ce type d’environnement pour la formation postgrade. Nous avons de notre côté étendu les fonctionnalités d’un environnement communautaire mis à disposition par l’équipe du KIS (Knowledge and Information Services, http//:kis.epfl.ch) avec un module de gestion de projets pédagogiques (http://teamframes.epfl.ch). L’objectif du système est d’aider les groupes de travail et les enseignants à gérer leurs projets. Teamframes permet de visualiser les phases d’un projet et les dates butoir sous la forme d’un graphique de Gantt interactif (voir fig. 2). Le système permet aux étudiants de déposer des documents sur un fig. 2 Visualisation d’un projet dans teamframes

serveur et d’utiliser un weblog dédié au projet. Les enseignants peuvent donner leur feedback sur les documents, assigner des notes pour chaque phase. Le système leur signale de surcroît les groupes qui sont en retard ou qui attendent un feedback. Le système a été utilisé dans plusieurs cours, notamment le cours SHS (Sciences Humaines et Sociales, http://shs.epﬂ.ch/) de 2ème année en management de la technologie (dirigé par le Prof. M. Finger), le cours de conception mécanique (dirigé par le Prof. J. Giovanola) ainsi que pour le suivi des projets de semestre et de diplôme du LENI (dirigé par le Prof. D. Favrat). Il ne s’agit pas de promouvoir un type de système aux dépens d’un autre. Nous plaidons plutôt en faveur de la complémentarité et de l’intégration des différentes approches.

Vers l’intégration Il y a cinq ans, la flexibilité était le maître-mot pour l’usage des technologies (qu’on appelait encore nouvelles). Les apprenants pourraient apprendre n’importe quand et n’importe où, à leur convenance et selon leur style personnel. Les projets du Campus Virtuel Suisse ont suivi cette philosophie, certains avec succès. Entre temps, l’apparition du blended learning a redonné de l’importance à l’enseignement en face à face. L’idée du blended learning consiste en effet à mettre côte à côte des périodes de formation en ligne à distance et des périodes de contact. Aujourd’hui, la tendance est à l’intégration. S’agit-il d’une nouvelle mode passagère, faut-il jeter tout l’ancien ? Nous ne le pensons pas. L’intégration des technologies dans l’enseignement est en fait un signe de maturité. Elle se traduit par la disparition progressive des technologies de formation comme un mode d’enseignement à part. Les technologies sont un des moyens (au même titre que le tableau noir, une démonstration dans l’auditoire ou une visite d’entreprise) à la disposition de l’enseignant pour former ses étudiants. Les modalités du concours pour le Fonds d’Innovation pour la FOrmation (FIFO: http://vpf.epfl.ch/page41347.html) sont en accord avec cette position. L’innovation pédagogique y est définie indépendamment de l’utilisation de technologies. La création du projet Poséidon (http://poseidon.epfl.ch), l’apparition de machines hybrides (entre téléphone, PDA et mini-laptop) et l’accès sans fil au réseau, nous font penser que d’ici quelques années, les ordinateurs seront réellement devenus les crayons de nos étudiants. Leur intégration dans l’enseignement présentiel permettra aux enseignants d’en faire usage sans que cela nécessite un déplacement vers une salle spéciale, sans interruption du

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Vers l’intégration des technologies dans l’enseignement flux d’enseignement. Les activités possibles vont d’un simple vote électronique pour capter l’attention des étudiants avant une explication (de combien la pression va augmenter si je baisse la température?), vers la possibilité de poser des questions au professeur par SMS (voir par exemple la contribution de E. Zysman & Z. Crivelli), jusqu’à l’utilisation de simulations pendant le cours. La palette d’activités est large ... Une autre piste d’intégration consiste à enrichir les supports de cours avec des simulations. Plutôt que de se baser sur les réponses à un QCM, ces systèmes pourraient utiliser l’activité de résolution de problèmes des étudiants pour les guider dans leur parcours. De même, les résultats des séances de simulation (ou d’exercices) sont souvent perdus pour les étudiants et les enseignants. L’utilisation dans le cours des résultats obtenus par les étudiants avec une simulation permet d’ancrer la présentation d’une théorie dans la pratique. L’organisation de débats à partir de ces mêmes données est un autre exemple d’intégration. Comme exemple de cette approche notre équipe a réalisé un laboratoire virtuel de biologie (BILL: Biological Instruments Learning Lab) pour le cours de biologie cellulaire donné par W. Pralong. Les étudiants sont confrontés à une question de biologie. Par exemple, Comment pourrait-on faire pour démontrer le cheminement intracellulaire d’une protéine secrétée?. Les étudiants tentent de répondre à la question en observant les résultats obtenus par un certain nombre de techniques et d’instruments (par exemple, le cryodécapage ou la microscopie optique). Pour chaque instrument, les étudiants évaluent l’utilité de l’instrument pour répondre à la question (de indispensable à inutile) et justifient leur opinion par un court commentaire (voir fig. 3). Des questions de réflexion et des resfig. 3 BILL: Biological Instruments Learning Lab

sources en ligne viennent compléter l’activité des étudiants. Au moment du cours, l’enseignant utilise un résumé graphique des réponses et de la stratégie des étudiants pour présenter la théorie ou un principe méthodologique. Les étudiants sont encouragés à imprimer leurs commentaires et leurs réponses aux questions de réflexion et à les amener au cours. En résumé, les trois types d’environnements que nous avons identifiés reflètent les types d’enseignement que les étudiants reçoivent dans notre école. Les supports de cours correspondent aux cours ex-cathedra, les simulations correspondent aux exercices et travaux pratiques et les environnements de travail collaboratif correspondent aux séminaires et nombreux projets de semestre et de diplôme. L’activité des étudiants peut être encouragée en décloisonnant et en intégrant les styles d’enseignement et les technologies qui leur sont traditionnellement associés.

Références ❚ ❚ ❚ ❚ ❚ ❚ ❚

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Technologies de formation à l’EPFL: http://craftsrv1.epfl.ch/learntech/ Le projet laptop de l’EPFL: http://poseidon.epfl.ch/ Le projet en cours de services collaboratifs: http://blogs.epfl.ch/collaboratif Gestionnaire de projets pédagogiques: http://teamframes.epfl.ch/ Biological Instruments Learning Lab: http://craftsrv1.epfl.ch/bill/ Fond d’Innovation pour la FOrmation: http://vpf.epfl.ch/page41347.html Aronson, E. (1978) - The Jigsaw Classroom. Beverly Hills, CA: Sage. ■

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Intégrer l’e-learning dans l’enseignement supérieur martina. dittler@unibas.ch

Martina Dittler & Jacqueline Henn, Université de Bâle (traduit de l’allemand par Ursule Mayor, DABS - EPFL & Patrick Jermann, CRAFT - EPFL)

On prête

jacqueline. henn@unibas.ch

un grand potentiel de modernisation au e-learning pour la formation de base et de la formation continue. En tant que mesure isolée, l’e-learning ne peut toutefois pas répondre à ces attentes. Le succès pérenne de l’e-learning dépend de son intégration aux niveaux stratégique, didactique et organisationnel. Dans cette contribution, nous faisons état de nos expériences en la matière en utilisant le projet Campus Virtuel Suisse Financial Markets comme exemple de l’intégration de l’offre e-learning dans le cursus de l’Université de Bâle.

Le niveau stratégique A l’Université de Bâle, le terme e-learning est utilisé pour désigner des formes d’apprentissage et d’enseignement qui sont soutenues par l’utilisation d’ordinateurs et d’Internet. L’e-learning ne correspond donc pas uniquement à de l’enseignement et de l’apprentissage virtuel, mais inclut différents degrés d’utilisation pédagogique des nouveaux médias dans l’enseignement supérieur. Sur la base de cette déﬁnition et du plan stratégique pour la modernisation de l’enseignement, l’Université de Bâle a formulé les lignes directrices suivantes pour l’introduction de l’e-learning: ❚ l’e-learning est intégré au processus global de modernisation de l’enseignement au même titre que d’autres mesures de modernisation (par exemple le processus de Bologne). ❚ l’e-learning est un domaine de la pédagogie universitaire, c’est-à-dire que ce sont les scénarios e-learning avec une claire plus-value didactique plutôt que les possibilités techniques qui occupent le devant de la scène. ❚ l’Université de Bâle veut moderniser l’enseignement présentiel. L’e-learning n’est pas utilisé pour virtualiser l’Université.

Le niveau didactique Les Scénarios bâlois d’e-learning furent développés sur la base de ces réflexions (voir fig. 1). fig. 1 Scénarios bâlois d’e-learning

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Intégrer l’e-learning dans l’enseignement supérieur Concept d’enrichissement: entrent dans cette catégorie, toutes les manifestations présentielles qui sont enrichies par des éléments multimédias pour faciliter l’accès des apprenants à l’information. Les enseignants peuvent par exemple utiliser des bases de données d’images, des animations, des simulations, etc. comme compléments à une présentation Power Point dans leur enseignement présentiel. Cette catégorie comprend également le matériel d’apprentissage et les exercices qui sont proposés aux apprenants sur la toile en tant que compléments facultatifs (par exemple des transparents, des scripts, etc.). Concept intégratif: ce terme recouvre les formes d’enseignement dans lesquelles les manifestations en présence et l’apprentissage autonome ont une importance égale et dont les méthodes d’enseignement et d’apprentissage sont complémentaires. Ceci signifie que l’apprentissage autonome assisté par ordinateur, par exemple avec des logiciels d’enseignement assisté par ordinateur, des modules en ligne, des systèmes d’information ou encore l’utilisation d’outils de coopération, est un composant obligatoire de l’enseignement. L’objectif de l’intégration est de réduire les phases de présence, ou encore de les focaliser sur des thèmes et des méthodes spécifiques (par exemple par la discussion sur des aspects particuliers du domaine). Le concept intégratif comprend toujours un tutorat des apprenants pendant les phases d’apprentissage autonome. Ce qui distingue le concept intégratif de l’enrichissement, est que le contenu de l’enseignement présentiel doit toujours être adapté. En d’autres termes, il s’agit de créer un concept global qui intègre enseignement présentiel et e-learning. Concept d’enseignement virtuel: il s’agit de manifestations entièrement ou partiellement virtuelles (par exemple des séminaires virtuels) qui se caractérisent par un petit nombre de phases de présence (souvent en début et en fin de cursus). Les Scénarios bâlois d’e-learning (voir fig. 1) sont orientés en fonction des différentes formes d’organisation ainsi qu’en fonction des différentes méthodes d’enseignement et d’apprentissage dans l’enseignement supérieur. Le but de cette classification est de faciliter la mise en pratique des lignes directrices de l’Université de Bâle par des scénarios didactiques concrets qui illustrent l’utilisation de l’e-learning dans une Université présentielle. L’Université de Bâle met la priorité sur le concept intégratif parce qu’il présente le plus grand potentiel d’amélioration pour l’enseignement présentiel (voir Financial Markets). L’offre e-learning est actuellement utilisée dans environ 80 enseignements de l’Université de Bâle et touche environ 2500 étudiants. De nombreux projets e-learning internes complètent les projets du Campus Virtuel Suisse [1] (CVS).

Financial Markets ﬁg. 2 Page d’accueil de

Financial Markets

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Intégrer l’e-learning dans l’enseignement supérieur Le cours Financial Markets (http://www.financial-markets.ch) est un exemple d’utilisation réussie de l’e-learning à l’Université de Bâle. Financial Markets a été développé dans le cadre du CVS et est actuellement utilisé comme concept intégratif et comme enseignement virtuel. Le cours a été développé sous la direction du Prof. H. Zimmermann de l’Université de Bâle, en collaboration avec l’Université de Zürich (Prof. R. Gibson) et l’Université de Lausanne (Prof. A. Ziegler). Il couvre les domaines de la théorie des portefeuilles, les modèles de Asset Pricing, Investment Management et produits dérivés. L’objectif était de couvrir tout un domaine thématique plutôt qu’un cours isolé. C’est une des raisons pour le choix d’une architecture modulaire. L’autre raison pour ce choix est que les enseignants et apprenants peuvent ainsi choisir eux-mêmes les domaines et le niveau de détail qu’ils souhaitent étudier. Les modules de Financial Markets sont intégrés selon une structure uniforme à la plate-forme WebCT. La première page contient une introduction au thème, une définition claire des objectifs d’apprentissage et des lectures en format pdf. Les pages suivantes contiennent des devoirs de lecture (qui concernent soit les fichiers pdf soit un ouvrage de référence), des activités comme des questionnaires à choix multiples, des exercices Excel, des simulations, des animations ou encore des thèmes de discussion qui peuvent être débattus dans le forum. L’offre est complétée par une synthèse. A la fin du module, les apprenants ont accès à des références et un quiz qui leur permet de contrôler leur compréhension des concepts centraux. Pourquoi un thème comme la théorie des marchés financiers est-il prédestiné au e-learning ? Les technologies de l’information jouent depuis longtemps un rôle prépondérant dans ce domaine. La théorie des portefeuilles développée par Markowitz dans les années 50 n’a été implémentée que dix ans plus tard avec l’apparition d’ordinateurs assez puissants. L’utilisation des ordinateurs a été renforcée par le développement de la théorie des prix à option dans les années septante. De même, il est difficile, voire impossible d’apprendre le modèle de Capital Asset Pricing et les procédures de tests qui lui sont associées sans l’assistance d’un ordinateur. C’est pourquoi il est important que les étudiants en théorie des marchés financiers soient en mesure de résoudre des problèmes mathématiques, statistiques et économétriques à l’aide des nouvelles technologies dès le début de leurs études.

Utilisation à l’Université Actuellement, le cours Financial Markets est utilisé dans les universités de Bâle, Berne, Lausanne et Zurich, ainsi que dans la formation continue. L’Université de Bâle avait déjà démarré avec le premier projet pilote au cours du semestre d’hiver 2001/02 et depuis le semestre d’hiver 2002/03, le Financial Markets est totalement intégré dans le cursus. Dans le cours de licence Théorie du marché des portefeuilles et des capitaux (env. 100-120 étudiants) conçu pour les étudiants de 3e année, un tiers de l’enseignement présentiel est remplacé par le cours e-learning. L’architecture modulaire de Financial Markets permet, à partir de certaines parties du cours présentiel traditionnel, d’élaborer d’autres modules individuels à l’aide d’exemples concrets. Dans ces phases d’e-learning, les étudiants travaillent de façon indépendante sur des thèmes choisis, aidés par des assistants au moyen de forums de discussions ou d’e-mails. Des discussions approfondies sur ces thèmes ont ensuite lieu dans le cours présentiel suivant. Le cours semestriel entier (y compris l’e-learning) est évalué avec un crédit de 9 points. Dans le semestre d’été également, un concept semblable est appliqué au cours Théorie des prix d’options et dérivés.

Utilisation dans la formation continue Depuis le semestre d’hiver 2003/04, le cours Financial Markets est également offert, dans le programme de formation continue des Universités de Zurich et de Bâle, sous forme d’un cours purement e-learning (Concept d’enseignement virtuel). Du fait que seule l’introduction est présentielle, un bon encadrement en ligne des participants est particulièrement important. Si une réponse rapide aux questions spéciﬁques et le soutien des groupes de discussion sont du ressort de l’assistant en ligne, il est cependant tout aussi important de motiver les étudiants.

Evaluation et leçons apprises Le cours Financial Markets est régulièrement évalué par les étudiants quant à ses aspects techniques, son contenu, son succès didactique et d’apprentissage et son utilité. Le feed-back est très positif. Les étudiants apprécient particulièrement les nombreux exercices interactifs ainsi que les documents pdf. La fine correspondance entre l’e-learning et les cours présentiels s’est avérée être déterminante pour le succès de l’approche intégrative. Dans le scénario virtuel, en formation continue, un bon concept d’encadrement et des travaux en groupe sont fondamentaux pour maintenir le taux d’abandon à un niveau minimal. La solitude de l’étudiant devant son écran peut être réduite grâce à son intégration dans un groupe de discussion. L’encadrement comprend aussi la définition de règles valables aussi bien pour le coach que pour les étudiants. Parmi ces règles figurent la disponibilité de l’assistant, la rapidité des réponses aux questions et des corrections de travaux, le dynamisme de leur collaboration et de leur comportement dans les forums de discussion. Il est également important, pour pouvoir

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Intégrer l’e-learning dans l’enseignement supérieur accéder à des cours d’e-learning, de pouvoir naviguer aisément et dans un environnement fiable. Les problèmes éventuels seront évités grâce à un cours d’introduction présentiel approprié. L’intégration réussie des offres d’e-learning, comme l’est le Financial Markets, dépend, d’un point de vue didactique, de divers aspects à différents niveaux: ainsi, tout d’abord, les conditions d’introduction d’e-learning doivent être définies par les règlements d’études, les cursus ainsi que d’autres directives institutionnelles (macroplan), c’est à dire que les types d’enseignement et d’examen, ainsi que l’attribution de crédits devront tenir compte des contenus et des règlements prévus. D’autre part, l’offre e-learning doit absolument avoir une certaine importance dans le cursus. Sur le plan de l’enseignement semestriel (meso-plan), il vaut la peine de planifier formellement l’intégration de l’offre e-learning dans l’enseignement présentiel. Pour garantir que les parties présentielle et d’e-learning assument réellement, et d’une manière pédagogiquement appropriée, des tâches spécifiques dans l’enseignement et les processus d’apprentissage, il faut examiner la question suivante: où la mise en œuvre de médias et de technologies nouvelles offre-t-elle une réelle plus-value pédagogique ? Pour cela, il faut que les enseignants prennent en commun des décisions concrètes sur le plan didactique: c’est à dire qu’il faut que les buts, contenus et contrôles de qualité de l’enseignement concordent (cohérence didactique) et il faut décider quels contenus et objectifs de l’enseignement seront le mieux atteints par l’e-learning et par les cours présentiels. Sur le plan des cours individuels (micro-plan), il s’agit – last but not least – de réaliser concrètement le processus d’enseignement et d’apprentissage grâce à l’interaction des étudiants entre eux et avec les enseignants et à l’intégration directe de l’offre d’e-learning. Il y aura aussi lieu, dans ce contexte, de s’assurer que les enseignants et les étudiants comprennent bien leur rôle respectif et de vérifier leur compétence dans l’utilisation des médias et leurs préférences en matière d’enseignement et d’apprentissage. Une attention particulière devra en outre être portée au pilotage et à la structuration appropriée du processus d’enseignement et d’apprentissage. Enfin, l’encadrement des étudiants ainsi que leur motivation par les enseignants et les assistants jouera un rôle décisif. Finalement, des évaluations régulières, telles qu’elles sont effectuées pour Financial Markets, sont nécessaires pour une intégration péréenne des offres d’e-learning dans l’enseignement. Ce n’est qu’ainsi que l’on pourra garantir l’optimisation permanente des offres d’e-learning ainsi que des cours d’accompagnement.

Le niveau organisationnel Les mesures à prendre pour l’intégration stratégique de l’e-learning ne se limitent pas seulement au renouvellement didactique de l’apprentissage. Il faut également organiser des structures de soutien durables qui offrent l’infrastructure nécessaire et mettent à disposition des enseignants des offres appropriées de conseil et de formation. Le support de l’e-learning à l’Université de Bâle est le réseau de compétences LearnTechNet (LTN). Il comprend les domaines Ressort Lehre (section enseignement), le New Media Center, le centre de calcul universitaire, la bibliothèque universitaire, le centre de langues et le centre d’études médicales. Le LTN accompagne l’introduction de l’e-learning dans les domaines de la didactique, de l’évaluation, du développement des médias, de la technique et de la gestion de projets, par des conseils et des informations; il offre des formations pour enseignants, des collaborateurs de projets et des étudiants et prépare l’infrastructure nécessaire à ces groupes-cibles. L’offre est accessible à tous les intéressés sur le portail LTN (http://ltn.unibas.ch).

Bilan Toutes les mesures pour l’e-learning à l’Université de Bâle doivent être considérées dans le cadre du processus de modernisation de l’ensemble des universités et ont pour but d’offrir aux enseignants aussi bien qu’aux étudiants un enseignement et un apprentissage plus attractifs et plus efﬁcaces. Avec les mesures décrites – stratégie globale en vue de la modernisation de l’enseignement, planiﬁcation didactique explicite et intégration dans le cursus et dans le support organisationnel – l’université de Bâle implémente avec succès son projet d’intégration d’e-learning dans l’enseignement supérieur.

Référence [1]

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Le Campus Virtuel Suisse est un programme de la confédération pour l’encouragement de la société de l’information suisse. Cinquante projets E-Learning universitaires ont été encouragés dans le cadre du programme d’impulsion (2000-2003). L’Université de Bâle a participé à cette phase avec 20 projets (6 projets comme Leading House, 14 projets partenaires). L’Université de Bâle participe au programme de consolidation (2004-2007) avec la direction de trois projets et 9 projets partenaires. ■

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e-learning: tour d’horizon et perspectives au sein de l’EIVD ringger@e-teach.ch

Sven Ringger & Etienne Anken, e-teach sàrl & Institut SYSIN de l’EIVD Lausanne

Cet

etienne.anken@eivd.ch

article se propose de faire un tour d’horizon des démarches d’e-learning entreprises au sein de l’Ecole d’ingénieurs du Canton de Vaud (EIVD), en complément d’informations publiées par ailleurs dans ce numéro. Qu’il s’agisse de projets de recherche ou plus simplement de démarches individuelles de la part d’enseignants, les initiatives sont nombreuses. Cela démontre une adoption de plus en plus large des nouveaux médias en tant qu’outils d’enseignement à part entière. Les réﬂexions abordées au niveau de la HES-SO sont également présentées en quelques lignes, ceci aﬁn de comprendre de quelle façon l’e-learning est envisagé dans le contexte académique des hautes écoles, actuellement.

Introduction «L’e-learning définit tout dispositif de formation qui utilise un réseau local, étendu ou Internet pour diffuser, interagir ou communiquer. Ce qui inclut l’enseignement à distance, en environnement distribué (autre que l’enseignement par correspondance classique), l’accès à des ressources par téléchargement ou en consultation sur le Net. Il peut faire intervenir des outils synchrones ou de l’asynchrone, des systèmes tutorés, des systèmes à base d’autoformation, ou une combinaison des éléments évoqués.» [1] Qu’il recouvre dans son application une partie ou l’ensemble des éléments énumérés ci-dessus, l’e-learning influence de toute évidence le paradigme éducatif. En effet, les bouleversements engendrés par Internet en termes de communication et d’échanges poussent les nouveaux médias à devenir des vecteurs importants dans le monde de la formation. Actuellement, les contextes technologique (bande passante, outils performants et conviviaux...) et humain - les étudiants de nos écoles ont grandi avec les médias électroniques et sont réceptifs à ce type d’appropriation du savoir - sont prêts pour une utilisation accrue de l’e-learning dans l’enseignement académique. Toutes les hautes écoles ont reconnu cette tendance et expérimentent activement les multiples possibilités d’utilisation de la formation en ligne. Parfois avec succès, parfois avec pour résultat des frustrations parmi les acteurs du système (enseignants, étudiants, ressources techniques, administratives, etc.). A l’EIVD aussi, de nombreuses expériences ont été, sont, ou vont être menées dans les divers départements de l’école, que ce soit de façon concertée ou individuelle. Toutes les démarches que cet article mentionne (de façon non exhaustive), démontrent que les possibilités offertes par l’e-learning sont adoptées par une part grandissante du corps enseignant et qu’elles seront sans aucun doute de plus en plus utilisées dans le futur proche. La direction de la HES-SO a pris des mesures en ce domaine et a chargé une commission e-learning de réfléchir à une stratégie commune à adopter. Cette commission est composée de représentants ayant tous une expérience concrète d’e-learning et provenant des diverses écoles de la HES-SO. S’il est entendu que le potentiel d’utilisation d’e-learning est vaste et peut adresser des populations diverses (étudiants réguliers, en cours d’emploi, géographiquement éloignés ou incapables de se déplacer, etc.), la commission recommande une utilisation des nouveaux médias dans un cadre de complément à la formation traditionnelle. Pour cela, elle propose de mettre l’accent spécifiquement sur les formations de base et de mise à niveau, ce qui à son sens augmentera l’efficacité de la formation traditionnelle. D’autre part, une attention toute particulière doit être apportée au format de description du contenu pédagogique afin que ce dernier soit interchangeable et transposable dans des environnements technologiques hétérogènes mais néanmoins normalisés. Des normes précises existent en ce sens (SCORM, AICC, etc.) et c’est un aspect que la commission a inclus dans ses recommandations. L’EIVD est bien armée pour en tenir compte car, d’une part un projet de recherche en cours se consacre totalement à cet aspect d’e-learning – les résultats seront exploitables par le corps enseignant – et d’autre part la plate-forme déployée et proposée aux enseignants (e-campus) supporte d’ores et déjà le contenu pédagogique normalisé (SCORM 1.2).

L’e-learning à l’EIVD Qu’il s’agisse de projets de recherche appliquée, de démarches concertées entre enseignants au sein d’un département ou réalisées de façon individuelle, toutes les initiatives recensées à l’EIVD ont pour objectif de vouloir tirer parti de l’un ou de l’autre avantage attendu d’e-learning: logistique de distribution, rythme d’avancement

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e-learning: tour d’horizon et perspectives au sein de l’EIVD individuel, indépendance et ﬂexibilité (où je veux, quand je veux, ce que je veux,...), corrections automatisées ou interactivité asynchrone entre enseignants et étudiants (forums de discussions par exemple). Toutes n’utilisent pas les mêmes outils ni les mêmes méthodologies, mais elles ont en commun l’utilisation d’Internet pour la diffusion du savoir qu’elles contiennent. Sans être exhaustif, le recensement ci-dessous est une bonne indication de l’intérêt que suscite l’utilisation des nouveaux médias au sein du corps enseignant de notre école.

Les démarches individuelles Reconnaissant les avantages à diffuser à leurs élèves leurs contenus pédagogiques en ligne, de nombreux enseignants diffusent d’ores et déjà leurs supports de cours par le biais d’Internet. S’il s’agit là de l’approche la plus simple de l’e-learning, car c’est en réalité plutôt une mise à disposition de ressources au lieu d’être un véritable transfert de savoir, la démarche reste intéressante car elle offre aux auteurs des avantages logistiques (mises à jour diffusées facilement), de fond (intégration de ressources externes) et de forme (recours à des contenus multimédias). Les vecteurs utilisés sont d’une manière générale des sites Web avec parfois l’utilisation d’outils interactifs de communication (forums de discussions) ou d’animation (applets, simulations, vidéos, etc.). Ces diverses démarches qui sont pour la majorité librement consultables sont en principe atteignables par le site de l’EIVD dans la rubrique cours en ligne [2]. Les domaines d’enseignement concernés sont multiples, ils touchent entre autres les langues, l’informatique, les technologies, les branches scientiﬁques ou encore le civisme. Cette multiplicité démontre à notre sens que les outils actuellement disponibles sur le marché pour publier du contenu Web sont réellement exploitables par un large public sans besoin de connaissances techniques particulières.

Les démarches départementales D’autres initiatives sont le fruit de démarches concertées au sein de départements de l’école ou en relation avec des entités partenaires. Eduswiss [3] par exemple, poursuit une démarche où la plate-forme d’e-learning WebCT [4] est proposée aux enseignants. Parmi ceux-ci, certains de l’EIVD ont eu l’occasion d’en expérimenter l’utilisation avec leurs étudiants. D’autres expériences menées par le département comem+ font appel à des produits externes de formation en ligne, utilisés en classe pour l’apprentissage de la gestion de projet [5], ou en auto-formation pour la mise à niveau [6]. Relevons également la démarche entreprise au sein de l’Institut d’Informatique Appliquée visant à recenser au sein d’une base de données Oracle l’ensemble des documents pédagogiques des enseignants.

Les projets de recherche tirant parti de l’e-learning ﬁg. 1 télé-manipulation de systèmes automatisés

A notre connaissance, deux projets de recherche ont à ce jour intégré une dimension de formation en ligne à leurs travaux. Il s’agit pour l’un du projet mené par l’Institut Suisse de Soudure [7] dont l’objectif est la mise sur pied d’une formation complète de soudure sur le plan européen, avec certains modules traités en ligne. Le deuxième projet est celui de l’Institut d’Automatisation Industrielle [8] qui propose la télé-manipulation de systèmes automatisés. Dans ce cas, les compléments didactiques de chacune des expériences manipulables sont diffusés par le biais de l’e-learning. Les deux travaux mentionnés exploitent la technologie développée dans le cadre du projet décrit ci-dessous.

Le projet e-teach - télé-enseignement interactif [9] Initié dès 1996 par l’EIVD dans le cadre d’un projet CTI et en collaboration avec des partenaires industriels (Banque Cantonale Vaudoise, Edipresse SA, iware SA et Publigroupe SA), le projet e-teach - télé-enseignement interactif a depuis servi de base à de multiples expériences d’e-learning au sein de l’EIVD. Il a notamment permis de développer une plate-forme technique permettant à partir d’un serveur Web la distribution et la gestion de contenus didactiques ainsi que le suivi des apprenants en ligne. L’e-learning apportant à l’enseignement assisté par ordinateur une dimension de mise en réseau des acteurs et d’échanges interactifs sociaux, des outils d’échanges tels que des forums de discussion font partie intégrante des outils réalisés. Finalement, le projet a également donné l’occasion d’expérimenter concrètement la formation en ligne avec l’aide d’enseignants dans de multiples

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e-learning: tour d’horizon et perspectives au sein de l’EIVD contextes, dont bien sûr celui de l’EIVD, mais aussi en milieu industriel auprès des partenaires économiques du projet. Les recherches menées initialement ont été poursuivies à l’EIVD dans le cadre de deux projets, aujourd’hui terminés, soutenus par la HES-SO. Ces derniers ont permis de modéliser les expériences acquises, et sur cette base là, ont rendu possible la création d’outils sophistiqués pour le suivi des étudiants ainsi que de logiciels auteurs destinés aux enseignants pour la création de contenus interactifs. L’ensemble de ces outils est intégré dans la plateforme d’e-learning réalisée. A ce jour, les technologies et les méthodologies développées dans le cadre des projets successifs sont exploitées au sein de l’EIVD. Ainsi, la plate-forme (e-teachServer) est actuellement la base technologique du site e-campus (site e-learning de l’EIVD), du projet SWI et de la plate-forme didactique déployée par l’Institut d’Automatisation Industrielle. A noter aussi que l’Etat de Vaud l’utilise pour la formation de ses collaborateurs [10], idem pour l’ERACOM (ancienne ERAG) qui l’exploite pour ses apprentis [11]. Quant à l’expérience acquise, elle est mise à disposition des enseignants dans le cadre du déploiement d’e-campus.

e-campus [12]

ﬁg. 2 Page d’accueil d’e-campus, le site d’e-learning de l’EIVD

ﬁg. 3 Exemple d’un cours de mathématiques disponible sur e-campus (analyse de fonction)

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Lorsque il a été mis sur pied par l’institut Sysin voilà trois ans, e-campus devait être un terrain d’expérimentation pour les travaux réalisés dans le cadre du projet e-teach - télé-enseignement interactif. Ce site de formation en ligne a ainsi permis à plusieurs professeurs, essentiellement du département comem+ à Lausanne, de mettre en ligne des cours et de les distribuer à leurs étudiants dans divers contextes et de différentes façons. Les cours à proprement parler ont des objectifs variés, certains s’approchent plus du support de cours électronique diffusé à une population ciblée (accès par mot de passe), d’autres sont utilisés par leurs auteurs en complément à leurs cours présentiels. Dans ces derniers cas de ﬁgure, il s’agit principalement d’exercices interactifs auto-corrigés (QCM, etc.), de simulations ou encore de recueil de ressources, par exemple des références de sites Internet. Dans sa récente refonte, e-campus ambitionne de dépasser le stade de l’expérimentation et de s’inscrire dans un cadre académique où il est plutôt question d’utiliser ces nouvelles méthodes de diffusion du savoir en complément à l’enseignement traditionnel (donc comme une aide complémentaire au service des enseignants et des étudiants). E-campus a pour objectif d’offrir à tous les enseignants de l’EIVD intéressés un ensemble d’outils leur permettant de gérer leurs contenus en ligne, de créer des exercices interactifs et bien entendu de suivre et d’évaluer les activités en ligne de leurs classes d’étudiants. Tel que déployé actuellement, e-campus est en mesure de répondre aux recommandations faites par la commission d’e-learning à la HES-SO, notamment par son adéquation aux normes de contenus pédagogiques qui sont supportées par la technologie utilisée.

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L’enjeu des normes de description de contenu pédagogique

ﬁg. 4 Communication entre un objet de formation et une plate-forme d’elearning

D’une manière générale, l’e-learning a tout à gagner en utilisant l’approche sémantique XML pour gérer son contenu. A terme nous voyons une convergence des concepts d’e-learning, CMS (content management system) et KMS (knowledge management system), ce qui permettra de gérer au mieux la formation, les connaissances, l’information et les données, en facilitant un accès ciblé en fonction des divers proﬁls de chacun. L’aboutissement d’une telle démarche étant la création d’une structure sémantique des contenus, avec à la clef une possible standardisation. Cette tendance de la formation en ligne ne peut qu’être grandissante, et cela pour diverses raisons dont la principale est économique. En effet, créer du contenu pédagogique interactif est coûteux et n’est rentable, économiquement parlant, que lorsqu’une large population peut être concernée par ces contenus. Il est donc primordial, et la description du contenu selon des standards y répond, que le contenu puisse être transposable dans divers environnements techniques et réutilisables dans des cursus de formation modulables. D’autre part, il ne s’agit pas toujours de créer de nouveaux contenus de formation lorsque ce dernier doit adresser le transfert de connaissances de base (par exemple des cours de bureautique de base). La solution peut résider dans l’acquisition de contenus existants souvent à un prix imbattable en comparaison à une réalisation maison. Lors d’une telle acquisition, les normes jouent un rôle primordial puisque si le système le supporte, la communication entre les contenus et la plate-forme utilisée se fera de façon transparente et sans qu’aucune adaptation soit nécessaire. Nous entendons par communication les transferts existants entre les différents composants, tel que par exemple l’inscription du score obtenu sur tel ou tel exercice par tel ou tel étudiant.

Contenu versus contenant Si les diverses normes existantes cohabitent plus ou moins heureusement (SCORM, AICC, Ariadne, IMS...), toutes offrent des modèles de contenants, mais aucune n’offre de modèle pour le contenu des données lui-même. Cela signiﬁe que ces normes donnent des directives pour commenter (à l’aide de méta-données) et agréger du contenu, mais pas pour le rédiger. Ce dernier peut donc se présenter sous toutes les formes auditives ou visuelles envisageables (son, animation, vidéo, document texte, ...). Le projet de recherche actuellement en cours [13] à l’institut SYSIN vise précisément à conceptualiser une structure sémantique XML pour les contenus de formation, puis à développer un prototype d’aide à la création de contenu basé sur cette structure. Il faut savoir que cette structure est à notre sens la pierre angulaire sur lesquelles pourront s’appuyer les fonctionnalités de CMS et KMS des plates-formes d’e-learning du futur, dont e-teachServer.

Références [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13]

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Source: le collectif de Chasseneuil, mars 2000 http://www.eivd.ch/php/at_cours.php http://www.edol.ch http://www.webct.com Sauter Training & Simulation - http://www.sts.ch iProgress - http://www.iprogress.com http://www.swi.ch http://193.134.216.178/telemanip/ http://www.eivd.ch/php/ra_projets_detail.php?id=5 http://www.eformation.vd.ch http://erateach.eracom-vd.ch http://e-campus.eivd.ch http://www.syms.ch ■

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philippe. thalmann@epﬂ.ch

Construire un cours postgrade intégrant les technologies de la formation Philippe Thalmann & Sandra Rihs, Section d’Architecture, ENAC - EPFL

sandra.rihs@epﬂ.ch

Le moteur

pour la création du cours postgrade en économie et management de la construction (EMC) était le manque de formation académique dans ce domaine constaté par le Comité Européen des Economistes de la Construction. La décision de faire un tel enseignement avec les technologies de la formation a été soutenue par le Conseil des Ecoles Polytechniques Fédérales, qui a donné son accord pour ﬁnancer six projets NLT (New Learning Technologies) à l’EPFL, dont le cours EMC. Il a fallu une année pour déﬁnir le scénario pédagogique, choisir un outil informatique en conséquence et constituer la documentation qui allait remplir la bibliothèque virtuelle. Le cours a été lancé en novembre 2001. Depuis, il en est à sa troisième édition.

Quelles sont les caractéristiques du cours? Le cours est constitué de neuf sessions réparties sur une année, correspondant à autant de phases dans la réalisation d’un projet de construction. Chaque session commence avec un séminaire d’introduction à la phase de projet et aux méthodes à utiliser pour les prestations typiques de mandataire. La session dure ensuite trois à quatre semaines pendant lesquelles les participants travaillent en groupe à distance. Elle se termine par un séminaire de présentation des travaux des groupes. Pour chaque phase de réalisation du projet de construction, les participants définissent les objectifs des intervenants, les indicateurs de résultat, les procédures, les prestations et l’organisation en général du travail permettant de réaliser cette phase avec succès. Ils le font pour un cas concret tiré de leur expérience professionnelle, ce qui crée un lien fort entre la formation et la profession, un atout pour consolider le savoir. C’est également un élément de motivation apprécié par les participants. Pour permettre une collaboration efficace entre participants et enseignants la plate-forme Manixa a été choisie. Celle-ci permet aux participants de créer et gérer leurs travaux directement sur un site Internet et facilite le suivi aux enseignants. Les deux systèmes proposés sont Manixa et Inteach (distribués par Inextenso). ❚ Inteach regroupe les informations du cours comme le calendrier, la structure et le règlement, permet aux participants d’échanger des informations à travers des forums thématiques et donne accès à la bibliothèque virtuelle contenant la documentation. ❚ Maxina est utilisé par les participants pour définir, lier et travailler sur les différentes phases du projet de construction. C’est un logiciel qui a été créé pour améliorer les processus d’entreprise, mais qui impose une rigueur dans la démarche, ce qui facilite la structuration du travail demandé aux participants. Sur le plan pratique, Manixa fonctionne un peu comme Jahia en permettant à chaque membre d’un groupe d’intervenir directement sur le site Web attribué au groupe.

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Construire un cours postgrade intégrant les technologies de la formation Ce qui est avant tout indispensable pour le bon fonctionnement du cours de postformation, surtout d’un cours organisé en grande partie à distance, c’est un scénario pédagogique bien ficelé et la création de rapports humains. Il est indispensable de commencer par quelques journées en présentiel dont le but premier est de former et souder les groupes. Cela permet ensuite aux groupes de collaborer en n’utilisant pratiquement plus qu’Internet. Il faut également beaucoup travailler sur la motivation, nos participants risquant autrement de se détourner du cours sous les assauts de leurs obligations professionnelles. Le travail en groupe, les présentations périodiques et l’utilisation de cas pratiques personnels font énormément pour la motivation. Un grand défi du cours était d’établir un système d’évaluation performant. Actuellement, les prestations des participants sont jugées à deux niveaux: d’une part, l’évaluation se fait sur les travaux qui sont sur leurs sites Web et d’autre part sur la présentation à la fin de chaque session. Le fait de contrôler l’acquisition du savoir par une présentation donne une cohérence à la démarche. Les participants sont donc continuellement évalués durant le cours et n’ont pas d’examens finaux, ce qui est particulièrement important pour maintenir un rythme et motiver les participants pour un travail qui se fait à distance. En même temps, les participants peuvent grandement améliorer leurs techniques de présentation, ce qui est aussi précieux sur un plan professionnel. Les grands avantages pour une formation postgrade intégrant les technologies de l’enseignement sont la flexibilité, la transparence et la durabilité. ❚ La flexibilité: l’outil permet aux participants de travailler quand ils le souhaitent et où ils veulent; il permet également aux enseignants de vérifier à leur convenance l’avancement du travail. ❚ La transparence: pratiquement tout le travail effectué par les participants se trouve sur un site Internet; il est donc accessible à tout moment aux enseignants. ❚ La durabilité: les travaux réalisés et les discussions dans les forums sont conservés sur le serveur du cours; il reste ainsi notamment une trace des échanges entre les participants et les enseignants. Quand à la fin du cours les participants nous disent avoir acquis le savoir de dix ans d’expérience professionnelle, cela confirme la démarche entreprise par l’équipe du cours postgrade EMC et tous ceux qui les ont soutenus.

Références ❚ ❚ ❚

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http://emc.epﬂ.ch http://www.inextenso.com http://jahia.epﬂ.ch ■

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wiTeach, un enseignement interactif en phase de Test eytan.zysman@epﬂ.ch

Eytan Zysman, Laboratoire d’Electronique Générale, STI - EPFL & Zeno Crivelli, CRAFT - EPFL

Résumé zeno.crivelli@epﬂ.ch

Cet article fait référence à une parution dans le FI 2 de mars 2004 (http://dit.epﬂ.ch/publications-spip/article. php3?id_article=483). Le concept technique avait été présenté ainsi que la justiﬁcation de son exploitation. Contrairement à la phase précédente où seul l’aspect technique du concept avait été validé, il nous manquait une évaluation grandeur nature avec un public correctement ciblé (les élèves) dans un contexte crédible (un cours). C’est l’objet de l’expérience que nous relatons. D’autre part, ce document introduit une nouvelle vision de l’architecture de l’application, extrêmement modulaire, ce qui représente un critère important dans la recherche de partenariat, et dans l’optique d’une déclinaison en plusieurs produits complémentaires. Après avoir rappelé les objectifs et les principales fonctionnalités, nous proposons: ❚ une vision architecturale plus précise, ❚ l’évaluation de l’usage du produit en classe, ❚ quelques graphiques, générés avec les résultats des élèves, constituant une aide au diagnostic.

L’objectif L’idée du projet a germé suite à l’observation, traditionnelle, de la participation des élèves dans les grandes structures (universités ou écoles d’ingénieurs). L’interaction entre élèves et enseignants reste très limitée et les raisons profondes de cette situation mériteraient une analyse psycho-sociologique. Compte tenu du nombre d’élèves, l’enseignant est mal équipé pour évaluer le degré de compréhension et de satisfaction de sa classe. Les évaluations qu’il soumet sont souvent trop tardives et se traduisent par une proportion d’échecs non négligeable. Si l’on observe les vecteurs d’information et de communication dont disposent les enseignants et les élèves, on constate que: ❚ Les enseignants ont pris l’habitude de créer des transparents qu’ils projettent (au grand dam des fabricants de tableau noir), parfois directement depuis leurs ordinateurs portables branchés aux beamers des salles équipées. ❚ Les élèves disposent souvent d’une palette d’appareils mobiles (PDA, Pocket PC, ordinateur portable, téléphone cellulaire), parfois plusieurs. Cette combinaison est à l’origine de l’idée de wiTeach dont le concept entend améliorer l’interaction entre les partenaires. L’évolution des technologies de communication sans fil, leur ergonomie qui s’améliore constamment, la possibilité de charger des applications diverses, constituent un environnement flexible, portable par essence, et exploitable dans toutes les classes. fig. 1 L’idée de base. Une communication sans-fil bidirectionnelle entre l’unité centrale du formateur et les appareils portables des étudiants

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wiTeach, un enseignement interactif en phase de Test

Rappel des fonctionnalités Les objectifs pédagogiques peuvent se résumer en quelques mots clés. Temps réel: la manifestation d’un intervenant (enseignant ou élève) doit refléter la situation de l’instant et non pas être perçue en différé. ❚ Simultanéité: il est important d’évaluer à la fois une situation collective, et une situation individuelle. Ceci n’est envisageable que grâce à la simultanéité des manifestations. ❚ Et bien sûr interaction: c’est la forme que doit prendre la manifestation pour satisfaire les deux points précédents. Une forme évidente d’interaction se manifeste lors de questions qui devraient toujours être posées à chaud. Dans le cas contraire, une question est souvent trop tardive ou supposerait un effort important pour trouver une réponse par soi-même. wiTeach a avant tout été conçu pour permettre aux deux partenaires (élève et enseignant) de communiquer à chaud. Dans le sens élève vers enseignant: les élèves peuvent indiquer instantanément et de manière simultanée, leur état durant le cours. Ceci permet à l’enseignant de fixer en temps réel le baromètre de la classe. En disposant d’un peu plus de temps, l’élève peut, rédiger une question spécifique qu’il soumet à l’enseignant ou voter pour une question déjà proposée afin d’augmenter son impact. Enfin, la possibilité de se manifester lors des sessions d’exercices ou de laboratoires avec une prise en charge respectueuse de la chronologie des manifestations grâce à une gestion de liste (même si les élèves sont peu visibles). ❚

ﬁg. 2 L’environnement complet de wiTeach

Dans le sens enseignant vers élève: l’enseignant propose aux élèves des questionnaires sous forme de QCM aﬁn d’obtenir des réponses dans un délai très bref, lui permettant d’établir quasi instantanément le niveau de la classe. Chaque élève reçoit lors de l’évaluation du QCM, une analyse personnalisée de ses résultats.

L’architecture vision 1 Le paragraphe précédent a mis en évidence un concept pédagogique basé sur 5 fonctionnalités qui ont effectivement été implémentées dans la première version de wiTeach. En réalité la figure 2 montre davantage de fonctionnalités liées à la présence d’un site pour observer les résultats des tests et l’identification des enseignants habilités à exploiter wiTeach, ainsi que l’usage d’un appareil cellulaire comme souris intelligente, ce qui libère l’enseignant qui ne doit plus sélectionner les fonctionnalités sur son ordinateur. Ce système est très hétérogène et a dû exploiter des langages très variés (PHP, Java, XML,....) et adaptés à la richesse des plates-formes et des structures de données spécifiques.

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wiTeach, un enseignement interactif en phase de Test A première vue, on dispose d’une collection d’objets (au sens programmation orientée objets) spécifiques à la plate-forme, au mode de communication, à la nature des fonctions réalisées et au mode de visualisation et acquisition des informations. La répartition des objets, liée aux noms des plates-formes, porte des noms suffisamment explicites: 1) wiTeach_admin: l’application tournant sur le laptop de l’enseignant qui lui permet de gérer les données échangées avec les appareils portables des différents étudiants présents dans la classe. 2) wiTeach_midlet: l’application qui permet aux étudiants d’interagir avec wiTeach depuis leur appareil portable (téléphone mobile, Palm, PocketPC ou autre). Dans le cas d’un téléphone mobile, la connexion avec le serveur se fera via GPRS, tandis que dans le cas d’un PDA on utilisera une connexion Wi-Fi. 3) wiTeach_server: le serveur qui va gérer la communication et le flux des données entre le groupe des étudiants (wiTeach midlet) et le formateur (wiTeach admin). C’est le cœur non-visible de wiTeach. 4) wiTeach_site: permet au formateur de personnaliser différentes informations spécifiques à son cours (modifier le nom du cours, le mode du cours, limiter le nombre de participants à un cours, générer une clef aléatoire à durée limitée qui devra être spécifiée par les étudiants, etc.). 5) wiTeach_database: la base de données qui intervient comme support à wiTeach_server pour lui permettre de gérér le multi-cours: le serveur reste ainsi une entité unique du système étant capable de gérer plusieurs copies de wiTeach_admin en communication avec une multitude de wiTeach_midlets. wiTeach_database stocke aussi les différents paramètres modifiés depuis wiTeach_site. 6) wiTeach_controller: l’outil qui permet à l’enseignant de télécommander l’application wiTeach_admim à distance, via bluetooth, depuis son téléphone mobile. fig. 3 Modularisation de wiTeach

La répartition présentée ci-contre est en fait bâtie sur une approche modulaire. Chaque module représentant un groupe d’objets provenant des différentes plates-formes mais participant à un but commun.

L’architecture vision 2 En plongeant dans les entrailles de wiTeach, nous constatons que l’architecture est bâtie sur une collection de modules que nous allons appeler triolets. Pour mieux cerner le problème, nous proposons la métaphore de la construction automobile qui peut s’exprimer à deux niveaux: 1) Le niveau des fonctionnalités d’un véhicule. Un véhicule est une collection de fonctionnalités (moteur, sièges, glaces, chauffage,...) qui sont très modulaires et adaptables sur plusieurs véhicules de la même marque ou de marques différentes (nous ne citerons aucun nom pour ne pas faire de pub). On peut considérer qu’une fonctionnalité est souvent un triolet car il y a trois phases supposant l’acquisition d’un phénomène ou d’une commande, l’analyse de cette acquisition, enﬁn l’effet qu’elle produit. 2) Le niveau de l’assemblage du véhicule. On construit une X, une Y avec un assemblage de fonctionnalités de base.

wiTeach est lui aussi soumis à la même approche:

ﬁg. 4 Le triolet de base

1) Une série de composants (ou modules) a été développée, chacun d’eux impliquant systématiquement une communication à trois (une source d’information, un intermédiaire - serveur, et une destination), et représentant une fonctionnalité spéciﬁque. Source et destination peuvent permuter selon que l’enseignant sollicite les élèves et réciproquement. Cette combinaison s’appelle aussi un triolet que nous représentons ci-dessous: 2) wiTeach est un assemblage de composants, puisque nous avons (dans la version 1.0) 5 composants totalement indépendants. Ils représentent respectivement, le baromètre de la classe, des questions spéciﬁques posées par les élèves, la votation pour des questions déjà posées, des questions à choix multiples et la gestion d’une liste d’attente en exercices ou laboratoire. Il faut mettre l’accent sur le fait que chaque composant est autonome, qu’il est possible d’enrichir l’application ou au contraire de retirer certains composants.

Conclusion Nous disposons d’une collection de composants qui ont donné lieu à un assemblage appelé wiTeach. Cet assemblage n’est pas unique et pourrait s’adapter à des contextes différents du monde pédagogique.

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wiTeach, un enseignement interactif en phase de Test ﬁg. 5 Gestion d’une collection de modules

Toute application présente ou future sera donc basée sur quelques mécanismes liant des triolets, et d’un ensemble de fonctionnalités sollicitées dans cette collection. Chaque triolet a une implication sur l’interface proposée aux élèves, celle de l’enseignant, les fonctionnalités du serveur. Un inventaire des différents composants est disponible (créateurs et exploitants) permettant ainsi à de futurs utilisateurs de choisir la fonctionnalité qui les intéresse, ou d’immerger de nouveaux composants pour des applications en devenir. Dans la réalité, ces mécanismes sont transparents pour l’utilisateur qui dispose d’une interface graphique digne de ce nom (ﬁg. 6).

ﬁg 6: Exemples d’interfaces proposées à l’enseignant et aux élèves

Le test du produit Il faut d’abord signaler que ce test n’aurait pas pu être effectué sans le prêt d’une centaine d’appareils cellulaires SPV100 par Orange qui a répondu immédiatement et avec enthousiasme à l’expérience que nous comptions mener. Il était souhaitable pour cette première expérience que tous les élèves soient dans les mêmes conditions, et 93 élèves ont pu utiliser ce matériel. L’organisation du test mérite des commentaires. Mettre en œuvre un tel test grandeur nature demande une organisation que nous qualifierons d’héroïque. Huit personnes ont été impliquées pour un volume total d’une centaine d’heures, pour déballer les 100 appareils, les charger, les configurer, les identifier (carte SIM + appareil + liste de ce qui a été distribué), les stocker,... les distribuer, les récupérer. C’est évidemment un effort qui n’est pas à renouveler, mais qui est incontournable pour une première expérience. Le test qui a eu lieu le 14 juin (dernière semaine de cours) a donc impliqué 93 personnes ce qui est très honorable à l’approche des examens. Huitante-quatre ont bien voulu répondre au questionnaire (qu’il fallait remplir sur papier). Les résultats obtenus sont décrits ci-dessous: Nature des questions Jugement sur le concept

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Propositions apporte indéniablement un grand plus

Apporte un plus

N’apporte rien Fait perdre du temps

Jugement sur l’aspect considéré comme important l’interactivité

Excellente

Bonne

Moyenne

faible

Performance de l’environnement

très rapide

assez rapide

moyen

lent

Maniabilité

très simple

assez simple

moyennement simple

trop compliqué

fait perdre du temps

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wiTeach, un enseignement interactif en phase de Test Presque tous les élèves ont émis des commentaires (parfois plusieurs), ce qui marque leur intérêt pour cette expérience. Ces remarques sont majoritairement enthousiastes, malgré quelques interventions franchement négatives. Les remarques ont été classées en 5 catégories: ❚ Les fonctionnalités proposées: généralement les élèves évoquent des défauts sur les questions à choix multiples (absence de proposition: ne sait pas répondre) ou sur la manière de classer les questions (regrouper les questions majoritairement sélectionnées et les questions les plus récentes afin que celles-ci ne soient pas systématiquement en queue de liste). Ces commentaires sont significatifs car ils montrent l’implication des élèves, l’usage du produit semblant acquis. ❚ Les aspects purement techniques: généralement, les élèves évoquent certaines lenteurs, voire des problèmes dus à de mauvaises manipulations et qui expulsent l’utilisateur du domaine courant. ❚ L’aspect économique: la plupart auraient aimé garder l’appareil et n’accepteraient pas d’investir dans un appareil cher, même avec des performances bien supérieures. ❚ Des préoccupations d’ordre social ou de santé publique: certains s’inquiètent de la quantité d’ondes émises en même temps, d’autres aimeraient que la pédagogie ne soit pas tributaire d’artifices technologiques qui n’aident pas à résoudre les problèmes relationnels qui selon eux sont les plus graves. ❚ L’expérience proprement dite: des critiques très constructives ont été émises sur l’expérience. Compte tenu de la date de remise des appareils et de l’urgence de la situation, les élèves n’ont pas manqué de regretter leur manque de préparation (apprendre cet environnement le jour même est un peu déroutant pour certains) afin de mieux s’immerger dans l’esprit du système. Les objectifs n’ont pas été exposés lors des séances précédentes, et l’accent sur l’aspect interactif n’a pas été suffisamment mis en évidence. Davantage de questions auraient pu être posées. L’intervention d’un organe spécialisé dans ce type d’évaluation serait la bienvenue dans le futur. Nous terminerons l’évocation du test par deux situations anecdotiques: ❚ le serveur a lâché à la toute dernière question (nous attribuons cette défaillance à la librairie XML-RPC limitée au nombre de connexions simultanées); ❚ un élève ayant comparé sa réponse fausse à la réponse correcte qui fut projetée au tableau, a posé une question sur la question. Cette manifestation a déclenché une saine émotion, car c’est typiquement le type de situation que wiTeach prétend promouvoir.

L’aide au diagnostic Cette partie est nouvelle par rapport à la version proposée en mars. Il ne s’agissait pas d’immerger des compétences particulières en matière d’investigation, mais de montrer que l’environnement était en mesure de communiquer une compilation des résultats que nous pouvions présenter de manière personnalisée et orientée selon nos besoins. Il est évidemment très important de disposer d’éléments à chaud pour mettre en évidence un problème et pouvoir le résoudre. Pourtant certaines situations méritent que l’on s’y penche avec plus de recul, pour mettre en évidence des problèmes individuels et collectifs (certains problèmes ne peuvent pas être gérés dans l’instant). Il faut disposer d’éléments d’analyse objectifs. La répétitivité de certaines informations, leur volume et le fait que ces informations soient disponibles car mémorisées dans la base de données du serveur permettent de produire des résultats qui vont affiner le diagnostic de l’enseignant. La forme joue ici un rôle non négligeable pour optimiser le confort et l’objectivité de l’analyse. Nous proposons ci-dessous un échantillon de données correspondant à un QCM. Chaque réponse d’étudiant est arrivée sur le serveur à un moment donné (temps du serveur) et la réponse est évidemment correcte ou pas. De cette masse de réponses, il sera possible d’évaluer: La courbe 1 offre une vision globale avec discrimination des résultats par question. Sous chaque question figure aussi sa nature. En effet le degré de difficulté n’est pas le même selon que la question est de type développement analytique, compréhension de phénomène, ou compréhension et exploitation de concept, voire une combinaison. Dans le diagnostic, une indication de cette nature permet de mieux interpréter les résultats obtenus. La courbe 2 exprime l’évolution du rendement (qui diminue dans cet exemple). Ici le diagnostic doit être complété. En effet, cette diminution peut avoir plusieurs origines indépendantes ou combinées. Est-ce la fatigue qui se fait sentir, les élèves ayant du temps à disposition prennent-ils plus de temps pour répondre, il y a des pics et des creux, qui traduisent le niveau de difficulté des questions (le nombre de questions sans réponse conforte cette idée). La courbe 3 est complémentaire à la 2, on distingue le cumul des questions et leurs qualités avec un infléchissement de la classe. L’enseignant disposant de ces données peut solliciter la classe pour interpréter la nature des difficultés. Les mêmes questions, évoquées plus haut, peuvent être complétées (longueur du questionnaire, lacunes du cours pour certaines questions, temps imparti) et proposées aux élèves. Les élèves doivent (et en principe le font car c’est leur

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wiTeach, un enseignement interactif en phase de Test ﬁg 7 Différents graphes permettant d’afﬁner le diagnostic d’une situation

intérêt) répondre honnêtement, puisqu’il il n’y a aucune conséquence individuelle (questionnaire non noté). Le développement de l’aide au diagnostic a été assuré par MM. Fabien Leyral et Abdesselem Benyoussef, durant le stage qu’ils ont effectué dans le cadre du programme High-Tech.

Les perspectives Le projet wiTeach a été imaginé pour pallier certaines carences dans le domaine de la pédagogie. Il a été développé dans le cadre d’un diplôme et suscite aujourd’hui un intérêt certain en matière de nouveaux besoins et donc de développement et de partenariat. ❚ Le développement de wiTeach 2.0 est déjà bien entamé avec l’intégration d’une couche graphique plus élaborée. ❚ Une réﬂexion sur wiTeach 3.0 est effectué pour l’intégration d’une couche de diagnostic adaptée et performante intelligente de diagnostic. ❚ Le domaine d’application devrait aussi s’élargir dans le futur. Concernant les personnes impliquées: ❚ Zeno travaille maintenant au CRAFT avec lequel nous espérons une fructueuse collaboration pour générer de nouveaux concepts; ❚ deux nouvelles personnes sont impliquées dans wiTeach pour un nouveau travail de diplôme et un stage dans le cadre d’une convention entre le programme High-Tech et nous-mêmes. La technologie a déjà été testée en groupe de travail mais les seuls tests comportementaux avec un public correctement ciblé se sont limités à l’unique expérience (mais à marquer d’une pierre blanche) du 14 juin 2004. Pour valider le concept, il nous faut un public important et du matériel disponible: nous avons donc commencé par étudier la faisabilité d’un partenariat plus durable avec Orange. ■

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Concours de nouvelles http://www.memsa.ch/

Barbara Fournier & Thierry Jacquat, directeur de MEM Informatique SA

Laissez vous guider et séduire par Minuit, la chèvre de Natu Heza dans la nouvelle que Barbara Fournier a proposée pour le concours de nouvelles 2004: nouvelleecole.com. La chèvre Minuit n’a pas seulement séduit le jury, elle a permis à son auteur de gagner le prix de mille francs offert par la maison MEM informatique SA, cette année. Pour gagner le prix, il a fallu aussi respecter le réglement du concours qui exigeait, entre autres, que la nouvelle soit inspirée du tableau de Albert Anker - Das Schulexamen et qu’elle donne un rôle prédominant Albert Anker Das Schulexamen 1862 103x175cm Kunstmuseum Bern huile sur toile

au technologies de formation, thème du numéro spécial été. Vous trouverez le réglement au complet à l’adresse: http://dit.epﬂ.ch/publications-spip/article.php3?id_article=498. Nous vous recommandons la lecture de nouvelleecole.com en page suivante. D’autres nouvelles ont retenu l’attention du jury, entre elles celle de Nathalie Pichard: Le dernier examen, que nous partageons avec vous sur le Web à l’adresse: http://dit.epﬂ.ch/publications-spip/article.php3?id_article=697. Merci à tous les candidats qui se sont prêtés à ce concours et nous donnons rendez-vous à l’année prochaine à tous ceux qui voudront bien tenter leur chance encore une fois ou pour la première fois. ■

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Nouvelleecole.com Barbara Fournier, Service Presse & Information - EPFL barbara. fournier@epﬂ.ch

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Natu Heza! Natu Heza! Réveille-toi! Oui, Minuit, salut! Viens, monte sur mon dos et allons nous promener! D’accord, mais vite! Sinon Papa va s’énerver. Natu Heza a encore le visage chiffonné de sommeil, mais il dévale l’escalier en pyjama. En bas l’attend, petit sourire en coin, sa meilleure copine d’enfance, la chèvre Minuit. Il l’enfourche comme un petit cheval et les voilà déjà sur les sentiers du jardin à demi engloutis sous les bosquets d’hortensias bleus, lourds de la pluie de l’aube. – Minuit, répète s’il te plaît ce que tu dois faire pendant mon absence. – D’accord! Je dois surveiller l’Etna, ici, et contrôler le débit du Mississippi, là-bas. Mais qu’est-ce que je fais avec notre tunnel souterrain? – Rien pour l’instant. On verra à mon retour. Tout ce que je te demande c’est de bien garder l’entrée! Minuit fait un gracieux mouvement de cornes. – Tu peux compter sur moi! Je me méfierai surtout de Leon! Leon, qui dans la vie est un hérisson, porte - il faut le dire - le plus grand intérêt à ce trou que Natu Heza a commencé à creuser dans le jardin, un endroit idéal pour se mettre au chaud l’hiver surtout si le tunnel mène droit au Brésil comme c’est indiqué à l’entrée. Natu Heza jette un dernier coup d’œil sur son volcan de trois pieds dont il est particulièrement fier depuis qu’il a réussi sa mise à feu grâce à un système pyrotechnique assez élaboré. Un spectacle vraiment magnifique! Puis il se dirige avec Minuit vers son fleuve Mississippi et suit des yeux la progression d’une coccinelle le long de la berge. Natu Heza revient en silence vers sa grande maison. Il caresse la tête de sa chèvre et l’embrasse entre les deux oreilles. – Maintenant, Minuit, commence ma plus grande aventure! Les pupilles rectangulaires de la chèvre brillent de l’éclat des adieux. Elle pose la tête dans sa main et doucement lui murmure: – Tu affronteras le monde. Courage pour la lutte! Au fond de la cour, le père regonfle le pneu du vieux vélo. Minuit souffle à Natu Heza d’aller s’habiller. Quand il enlève son pyjama bleu, tout mouillé de rosée, Natu se plante devant le miroir de sa chambre et répète très fort en pointant son doigt vers le petit garçon nu qui lui fait face en souriant: – Maintenant commence ma plus grande aventure! – Natu Heza, tu viens? crie le père depuis la cour. C’est l’heure! ****** <Natu Heza> Je suis tombé amoureux de ce nouveau jeu que tu viens d’inventer... <Minuit> Alors je suis très fière! <Natu Heza> Il est magnifique ce jeu, mais il faut avoir un peu de patience avec le partenaire... parce qu’on a une attente particulière par rapport au conte et vient l’autre qui change tout... Mais c’est justement ça la beauté du jeu... créer quelque chose que ni un ni l’autre ne pourrait créer tout seul... <Minuit> Oui j’y ai pensé.... et cela m’a fascinée.... en fait c’est un nouveau bébé! ****** Minuit, c’est bizarre ici. Pourquoi les fenêtres sont toujours fermées? Pourquoi toute la classe regarde dans la même direction? Pourquoi on n’a pas des yeux dans le dos? Pourquoi le tableau est tellement triste qu’il est toujours noir? Pourquoi faut-il répéter des phrases? Je déteste répéter des phrases! Reviens, Natu Heza! Enfourche-moi et partons découvrir le monde! ****** Pourquoi est-ce que la maîtresse ne nous raconte jamais d’histoire? J’adore les histoires! Pourquoi on ne peut jamais danser ici, Minuit? Ni rire? Ni jouer? Pourquoi est-ce qu’on doit tous lire le même livre? Pourquoi est-ce qu’il n’y a pas d’images, ni de dialogues dans ce livre? Natu Heza, sauve-toi! Les livres qui se ressemblent tous sont des livres morts. ******

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Nouvelleecole.com Pourquoi je ne peux pas épouser Plume de Miel? Pourquoi est-ce que j’ai tout le temps envie de dormir? Pourquoi on ne sort jamais en bateau? Pourquoi est-ce que je ne peux pas m’envoler tout de suite avec mon petit ballon à air chaud? Viens, prends-moi, Natu Heza, je déteste ton école mais j’adore le voyage! ****** Hein? Comment? C’est à moi? Qu’est-ce que je dois faire? Réciter Perrette et le pot au lait? Oui d’accord, mais attendez, je préfère vous raconter l’histoire. Voilà c’est une jolie laitière qui vient de traire sa chèvre, Minuit, en chantant. Non? ce n’est pas ça? Mais si! laissez-moi finir! le poème? mais oui, je vous raconte le poème! Non? alors je ne sais pas! je ne veux pas! Laissez-moi... ****** <Natu Heza> Tu sais, en fait cela, c’est presque la réalité que j’ai vécue, dans une école à la Anker. Si j’avais fui l’école et que j’étais parti à la découverte des îles, j’aurais déjà fait dix fois le tour du monde sur mon petit bateau «Estrela d’Alva»... <Natu Heza> Le seul devoir que nous avons dans cette vie, Minuit, c’est de réaliser nos rêves les plus fous! <Minuit> jolie profession de foi, je l’ai faite mienne! ****** – Monsieur, l’affaire est grave. Votre fils ne peut pas s’adapter à l’école. Il est renvoyé. Il donne un très mauvais exemple à ses petits camarades, et sa maîtresse, Mademoiselle Ficelle, est au bord des larmes. Il fait toujours systématiquement tout autre chose que ce qu’elle lui demande. C’est insupportable! ****** Mon fils s’est enfui. Personne ne sait où il est parti. Peut-être que je n’aurais jamais dû l’envoyer dans cette maudite école, mais aucun enfant ne peut vivre sans aller à l’école... Ma pauvre Minuit, tu as perdu ton chevalier errant. Est-ce qu’on va le retrouver, notre petit? Dis? ****** – Bonjour Madame, est-ce que vous avez encore des places dans votre belle nouvelle école? demande Natu Heza à une grande dame dans un tailleur impeccable qui tient un guichet au rez-de-chaussée d’un gratte-ciel en verre bleu. – Mais d’où viens-tu mon garçon? – De l’ancienne école. J’ai beaucoup marché pour arriver jusqu’ici. – Et pourquoi n’es-tu pas resté là-bas? – Parce que j’étais malheureux et aussi... parce que... parce que... – Parce que quoi? – Parce que j’ai été expulsé, dit Natu Heza, d’une voix atone. – Il n’y a pas de place pour toi ici. Nous n’acceptons pas les petits cancres, seulement les... – Le portable de la dame sonne. Elle fouille nerveusement dans son sac. Natu Heza recule. Il recule lentement... Il sait qu’il va retrouver sur la chaussée le soleil dur et blanc qui l’a assourdi toute la journée en jouant de la cymbale sur les baies des hauts bâtiments, dans ces avenues sans nom, sans nombre, sans fin. La dame au tailleur impeccable l’a déjà oublié. Il profite de l’inattention d’un vieux nettoyeur qui vient de poser son aspirateur contre une porte de secours pour s’engouffrer dans l’escalier. Natu Heza monte quatre à quatre dix étages. Vingt. Cinquante. Monter, monter encore. Quatre-vingt-trois. Cent un. Monter toujours. Natu Heza ne sent plus son corps, il a tout oublié. Il ne sait même plus s’il respire encore. Deux cent-vingt. Deux cent-vingtsept. Une porte rouge sang arrête net sa course. Il tire sur la poignée. Encore neuf marches à gravir. Une nouvelle porte rouge plus foncé à ouvrir et le voici sur une terrasse qui s’élance comme un plongeoir au milieu du ciel. ****** – Au secours, regardez! Florisbelle a crié si fort que toute la classe a sursauté. Les enfants se précipitent à la fenêtre avec leurs professeurs. Devant leurs yeux tombe doucement, comme une feuille d’automne au vent, un petit garçon très souriant. Une fraction de seconde, Natu Heza a croisé le regard de Florisbelle. Juste au-dessous de ses cils, il a aperçu la silhouette de ce bateau qu’elle a imaginé et conçu par simulation sur son ordinateur avec une autre élève, qui vit au bout du monde.

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Nouvelleecole.com Quelques étages plus bas, Natu Heza a compris que les professeurs ici sont plus nombreux que les élèves et que tout le monde s’amuse à inventer, à découvrir. Les enfants ont des correspondants dans le monde entier via le réseau Internet avec lesquels ils déchiffrent chaque jour de nouvelles énigmes. Les problèmes sont devenus des jeux. Le monde virtuel, une grande fenêtre qui s’ouvre toute grande sur le monde réel. Le bateau dessiné par Florisbelle est déjà en construction quelque part, au bord d’une mer joyeuse, et bientôt concepteurs et constructeurs en herbe partiront ensemble sur les traces d’Homère dont les enfants ont reconstitué les voyages en accédant à de précieuses archives, heureusement mises en ligne. Natu Heza continue de tomber... Sur la façade du gratte-ciel se découpe sur l’écran à plasma «nouvelleecole.com» avec la liste de tous les cours virtuels auxquels chacun, où qu’il soit dans le monde, peut participer. Le regard de Natu Heza se brouille. Pourquoi la dame ne lui a pas dit cela? Natu Heza entend battre la Toile comme une aile d’oiseau, mais déjà le ciel s’éloigne. La terre sue le sel. Déjà les brins d’herbes se soulèvent et déferlent. Déjà... ****** – Natu Heza! Natu Heza! Dépêche-toi!, crie une voix d’homme. L’enfant ouvre les yeux, regarde sa chèvre et lui demande: – Minuit, est-ce que tu sais voler? La chèvre ne répond rien. Un peu titubant, Natu Heza se lève et quitte la berge de son cher Mississippi où demeure, à peine perceptible, comme la trace d’un rêve, l’empreinte de son corps De la cour vient encore une fois l’appel paternel: – Cours t’habiller Natu Heza! Pas question d’être en retard pour ton premier jour d’école! Fin <Minuit> <Natu Heza> <Minuit> <Natu Heza> <Natu Heza> <Minuit> <Natu Heza> <Minuit> <Natu Heza> <Minuit> <Natu Heza> <Minuit> <Natu Heza> <Natu Heza> <Minuit> <Natu Heza> <Minuit> <Natu Heza> <Minuit>

Je me demandais si tout à la fin on ne pourrait pas faire une acrobatie qui montrerait que cette histoire est le résultat des nouvelles technologies. Cela c’est une idée très osée... donc elle me plaît et beaucoup... Reste à la trouver! Quand j’ai décrit dans mon synopsis la nouvellecole.com vue du haut, pendant ma chute, j’ai voulu conserver au mot «technologie» le sens de mon dictionnaire personnel... Technologie signifie CONNAISSANCE et non machineries... ou techniques... Oui, Chéri,..c’est tout à fait juste C’est ça, pour moi une nouvelle école... pas forcément celle qui applique des nouveaux gadgets. Les principes nouveaux, ce sont les principes éternels... mais tu viens de citer un gadget très important, l’ordinateur-Internet... Oui, mais réfléchissons à la chute de notre histoire... L’ordinateur-Internet rend possible ce que nous venons de faire: l’écriture d’un conte à deux cerveaux par deux êtres humains qui ne se connaissent pas et qui vivent sur des continents différents... Toi et moi. Oui... une écriture bicéphale qui met en pratique la plus belle idée des technologies de la formation: le savoir partagé et interactif! En fait, c’est une imitation du processus de génération créé par l’auteur de toutes choses... C’est un conte généré de forme sexuelle... Ce qui serait fou.... c’est si l’on reprenait carrément un extrait de cette conversation virtuelle pour finir?! Encore une idée audacieuse... Chérie! J’ai eu une idée! Oui! Pour réaliser la folie que tu viens de nous proposer, on pourrait raconter l’histoire sous cette forme.... S’il te plaît, fermons cette fenêtre et ouvrons-en une autre! Oui et faisons une pause de cinq minutes de gym pour nous dérouiller les jambes! D’accord!

[Sun May 30 17:41:17 GMT-03:00 2004] Minuit dejó la conversación privada.

Conte inédit de Pablo Moralès

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Une expérience pilote e-learning à l’EIVD daniel.rappo@eivd.ch

Daniel Rappo, Ecole d’Ingénieurs du Canton de Vaud

MAN’04,

un nouveau mouvement en réponse aux tendances égalitaires? Pas du tout, quoique... L’acronyme désigne simplement un projet de Mise A Niveau, réalisé courant 2004, auprès des étudiantes et étudiants de 1ère année de la ﬁlière ingénieurie des médias de l’EIVD (Ecole d’ingénieurs du Canton de Vaud).

Facteurs génériques Cette expérience pilote part d’un triple constat: ❚ Les rythmes d’apprentissage diffèrent sensiblement d’un individu à l’autre et, plus ennuyeux, malgré des processus d’admission réadaptés, les connaissances préalables s’avèrent extrêmement variables. ❚ Le nombre de périodes consacrées à l’enseignement présentiel baisse progressivement. En réponse à cette diminution absolue du temps d’encadrement, il s’agit de développer le travail personnel, de tendre vers une forme d’individualisation, ou plutôt d’autonomisation de l’apprentissage. ❚ Enfin, les classes traditionnelles se muent en groupes à géométrie variable (spécialisations, orientations, options, appuis, cours de langues, stages, échanges, etc.). La réalisation de cette inexorable convergence vers une individualisation des cursus serait évidente si l’incontournable critère économique ne venait pas tirer sans cesse la sonnette d’alarme: compétitivité des écoles, rationalisation des coûts, réduction des subventions, difficultés financières. Le décor est ainsi planté. Sans entrer dans les polémiques ambiantes, genre transmettre la connaissance c’est bien, l’acquérir c’est mieux ou encore oui aux cours modulaires, non à l’enseignement standardisé, voici quelques éléments de réponse aux 3 constats susmentionnés. Dans l’ordre: ❚ La variabilité des rythmes d’apprentissage et des niveaux de qualification exige un enseignement personnalisé. ❚ Il est préférable de suivre un programme de formation exécuté sur un ordinateur personnel, plutôt que de fréquenter une salle de classe dépourvue d’enseignant. ❚ Quelques dizaines de francs par cours pour quelques milliers de conseils personnalisés valent probablement mieux que l’inverse.

Facteurs spécifiques D’autre part et dès 2003, la HES-SO (Haute Ecole Spécialisée de Suisse Occidentale) s’est dotée d’une commission e-learning et a conclu en fin d’année que les technologies de la formation pourraient faire l’objet d’un effort particulier quant à la planification de cours de mise à niveau. Depuis 1996, en tant que partenaire de la société e-teach Sàrl, l’EIVD dispose de sa propre plate-forme de formation à distance (e-teachServer®). Cette dernière accueille des contenus pédagogiques maison depuis quelques années (http://e-campus.eivd.ch) qui offrent certains exemples en accès public. Début 2004 intervient un tournant historique: e-teachServer® fait l’objet d’une démarche de certification auprès d’ADL (Advanced Distributed Learning); une initiative favorisant l’interopérabilité des environnements d’apprentissage et sponsorisée par le Secrétariat de la Défense étasunien (http://www.adlnet.org). La plate-forme est désormais officiellement compatible avec la norme SCORM 1.2 (Sharable Content Object Reference Model) qui permet le partage de contenus grâce à un modèle de données défini en association avec un environnement d’exécutables. Dès lors, n’importe quel contenu pédagogique conforme à la norme peut venir alimenter la plate-forme qui supporte, entre autres, le traitement de l’ensemble des données requises pour une évaluation, du commencement de l’épreuve à l’analyse des scores. Pour des questions d’économies d’échelle, l’expérience pilote de mise à niveau dont il est ici question se devait de se consacrer à une problématique largement partagée au sein de la HES-SO: mathématiques de base ou sciences de l’ingénieur, cours de langue, communication, comptabilité, etc. C’est finalement la bureautique qui l’a emporté.

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Une expérience pilote e-learning à l’EIVD Après une rapide analyse du marché et suite à deux déploiements réussis auprès de la Banque Cantonale Vaudoise et du Centre d’Education Permanente de l’Etat de Vaud (http://www.cep.vd.ch) c’est l’offre de la société iProgress, éditeur français spécialisé dans la fourniture de contenus pédagogiques e-learning (http://www.iprogress. com), qui a été retenue.

Déroulement du projet De là, il a suffi d’intégrer les modules de formation à la plate-forme, et de renseigner le système de gestion des utilisateurs en vue des inscriptions, pour que l’expérience puisse enfin démarrer. D’une manière générale, les contenus pédagogiques d’iProgress, qui tirent pleinement parti de SCORM, sont utilisables à travers 5 étapes: 1. L’apprenant sélectionne les modules qu’il souhaite parcourir (Word, Excel, Powerpoint, Outlook, XP, etc.) 2. Pour chacun des modules, l’étudiant peut préciser ses besoins, soit fixer le niveau de compétences qu’il souhaite atteindre. 3. Les compétences initiales font l’objet d’un diagnostic (en simulation), fonction du besoin exprimé précédemment. 4. Le diagnostic effectué, un bilan automatisé renvoie à un parcours de formation personnalisé. 5. L’apprenant parcourt son tutorial interactif à l’issue duquel une nouvelle évaluation vient confirmer les progrès réalisés. Pour l’occasion, les étapes 1 et 2 ont été fixées par avance. Un accès aux diagnostics Word et PowerPoint a été ouvert en faveur des 70 étudiants de 1ère année de la filière ingénieurie des médias. Afin de conserver une référence externe aux solutions proposées par iProgress, soit dans le but de pouvoir disposer d’une mesure susceptible de confirmer ou d’infirmer les résultats des diagnostics, un questionnaire généraliste relatif à l’exploitation de Windows XP a été élaboré en interne. Ce dernier mettait en œuvre des outils connus et éprouvés, rendus disponibles de longue date par e-teach Server®.

Conclusions L’issue fut très convaincante, avec une corrélation parfaite entre les résultats des évaluations XP, Word et PowerPoint. D’ailleurs, 25% des participants ont pu constater qu’ils avaient de sérieuses lacunes par rapport au niveau que nous leur avions préalablement fixé. Ces derniers peuvent suivre désormais leur parcours de formation personnalisé. A ce jour le projet n’est pas terminé; tous les bilans finaux n’ont pas été rendus et la part d’accompagnement nécessaire ou optimale (ateliers blended learning) n’a pas encore été déterminée en regard d’une situation plus traditionnelle. Cela dit, il n’est pas exagéré d’anticiper le succès de cette expérience, que l’on espère fondatrice. En effet, l’établissement progressif d’une politique de soutien à l’égalité des chances en matière de mise à niveau peut désormais se concrétiser moyennant le recours aux technologies de la formation. Du côté des promoteurs du projet MAN’04, une action doit être entreprise, tendant à favoriser l’extension de l’expérience à l’entier de l’EIVD, puis de la HES-SO. De même, d’autres produits pédagogiques doivent être évalués dans la perspective d’étoffer l’offre. Du côté des étudiants en difficulté, l’accueil est favorable. Il est à relever qu’au-delà de la possibilité d’atteindre le niveau requis, il s’agit d’une véritable occasion de surpasser les camarades dont le niveau aurait été jugé satisfaisant. Evidemment, même si l’expérience s’est avérée économiquement très efficace, l’égalité des chances a un prix que l’on ne peut ignorer: l’effort supposé hypothèque la participation aux traditionnelles LAN parties et diminue probablement la fréquentation des bars à la mode. Cela dit, rien ne nous empêche d’envisager un MAN’08 où l’on jouerait StarOfficeCraft au cybercafé du coin ;-) ■

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Technologies de formation: l’âge de la maturité

Spéciﬁcations et standards e-learning etienne.anken@eivd.ch

Etienne Anken, e-teach sàrl [1] & Institut SYSIN de l’EIVD

Introduction Cet article propose une sensibilisation aux processus de normalisation dans les domaines de la formation à distance. Il en expose les enjeux majeurs et présente les principaux acteurs du marché. Le phénomène commence d’ailleurs à prendre de l’ampleur dès lors que les entreprises ont compris qu’en adoptant les normes en vigueur elles pourraient rationaliser leurs coûts de formation, tout en optant pour une diffusion des connaissances rapide, voir instantanée, quelle que soit la localisation géographique de son personnel. L’accroissement de la disponibilité des accès à haut débit à l’Internet, doublé de l’amélioration continue des performances des ordinateurs de bureau, ne font qu’accompagner le mouvement. De même, par la reconnaissance progressive de segments de consommation qui afﬁchent des exigences similaires en termes de formation (la bureautique pour les secrétaires, par exemple), les besoins de partage inter-entreprises se font toujours plus ressentir. De là, l’enjeu majeur consiste à pouvoir disposer de contenus pédagogiques indépendants du système d’exploitation, du logiciel, du matériel, du contexte, de la présentation.

Des objectifs évidents de rationalisation Une entreprise qui souhaite mettre des cours de formation continue à disposition de ses employés sur son Extranet devrait en principe acquérir: ❚ Un LMS (Learning Management System ou système de gestion de contenu d’apprentissage), soit une plateforme (serveur) e-learning utile à la gestion des apprenants, des contenus pédagogiques et des formations au sens large (e.g. organisation de l’offre, inscriptions, définition de parcours individualisés, suivi, etc.). ❚ Du contenu de formation, soit la matière première susceptible d’alimenter le LMS et servant de base aux cours qui seront offerts aux apprenants. Lorsqu’il n’est pas carrément question de faire développer du contenu sur mesure (pour une machine spécifique ou un service particulier), il existe bon nombre de sociétés qui disposent d’une offre dans de très nombreux domaines, plus ou moins spécialisés (bureautique, industriel, bancaire, etc.). Par ailleurs et en toute indépendance, on recense volontiers plusieurs centaines d’éditeurs de LMS [2]. Or, quel(s) que soi(en)t le(s) fournisseur(s) impliqué(s), c’est bien grâce aux normes qu’une plate-forme quelconque pourra communiquer avec des contenus qui lui sont a priori étrangers. On parlera alors d’interopérabilité entre plate-forme et contenus, et les avantages attendus sont évidents: du moment que le contenu est indépendant de la plate-forme, on peut non seulement changer facilement de plate-forme, mais encore échanger du contenu hétéroclite. Le contenu étant une denrée extrêmement coûteuse à la production, les objectifs de durabilité et/ou d’archivage à des fins de réutilisation, recouvrent autant de tendances normatives complémentaires dignes d’intérêt (cf. Elaine McMurray, Des normes pour les technologies de la formation [3]). Enfin, la majorité des contenus disponibles, même normés, sont encore trop spécifiquement liés à leur mise en forme. Une piste pour la recherche à venir consiste à concevoir des structures sémantiques orientées sur la création de contenu, dont la granularité des éléments serait suffisamment fine et pertinente pour permettre l’élaboration de parcours pédagogiques ciblés tout en évacuant la problématique de la présentation.

Vers une typologie selon la fonction A l’heure actuelle et d’un point de vue purement opérationnel, les normes interviennent principalement à 4 niveaux dans un système e-learning:

1. Création de contenu de formation Les normes utiles à la création du contenu de formation lui-même sont encore rares, pour ne pas dire inexistantes. Ceci est dû entre autres au fait que les valeurs intrinsèques d’un cours sont difﬁciles à codiﬁer. On imagine

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Technologies de formation: l’âge de la maturité

Spécifications et standards e-learning volontiers que l’importance sémantique des éléments constitutifs d’une formation peut varier fortement d’un contexte à l’autre, d’une culture à l’autre. De là, on se contente de combiner diverses formes de communication (son, texte, image, forum synchrone ou non, etc.), en y ajoutant une bonne dose de créativité, pour conclure à des contenus attractifs et à haute valeur éducative pour l’apprenant. La tendance à penser que, si chacun devait se baser sur la même norme pour créer du contenu de formation ce dernier risquerait de devenir terne et lassant, est encore largement répandue: il faudrait disposer d’outils génériques, probablement difficiles à imposer auprès des créateurs, déjà rompus à leurs environnements logiciels favoris. Il est toutefois possible, utile, intéressant, et pédagogiquement profitable, d’envisager le développement d’une norme associée à la production. Il s’agirait d’une part, de tenir compte de la problématique de l’identité visuelle de l’entité qui souhaite dispenser une formation (en proposant du contenu indépendant du média de présentation). D’autre part, il faudra décrire les processus d’apprentissage, les mécanismes utiles à la compréhension, en termes d’assemblage d’unités sémantiques significatives (exercice, exemple, règle, démonstration, etc.) tant du point de vue de l’enseignant (méthode, contexte) que de celui de l’enseigné (niveau de connaissances, rythme d’apprentissage, etc.). Cela dit, il existe au moins une norme touchant des aspects particuliers de la création de contenu de formation: les questionnaires. Il s’agit de la norme IMS Question & Test Interoperability [4], dont le but est d’offrir un schéma XML permettant de concevoir des questionnaires de tous types. Ces derniers peuvent contenir des questions textuelles, des questions à choix multiples, des images réactives, etc. Cette norme propose donc un moyen de représenter de manière générique un questionnaire mais n’impose nullement sa mise en forme finale. Il est donc tout à fait envisageable, à partir d’un questionnaire normalisé, de le représenter en HTML, d’en générer du contenu Flash ou encore de l’exploiter dans un processus étendu de polypublishing crossmedia: multiplication des versions (longue, courte, payante, gratuite, niveau de base, avancé, etc.), multiplication des supports (Web, CD, polycopié, presse, etc.), sans oublier la plus value apportée par les possibilités de personnalisation de l’habillage, en vertu de l’indépendance des traitements associés à la forme et au fond.

2. Description du contenu de formation à l’aide de méta-données Une fois créé, le contenu de formation doit être décrit. Cet aspect est le plus avancé dans les normes traitant d’e-learning. Il est donc particulièrement intéressant de se donner les moyens de savoir ce que contient un contenu de formation, indépendamment de son format. Par exemple pour le trier, le catégoriser, l’indexer ou encore proposer des outils de recherche permettant de le retrouver facilement au sein de toute une collection de contenus. Le meilleur moyen pour parvenir à décrire ce contenu, pour en délimiter les contours, consiste à y attacher des informations sous la forme de méta-données structurées. Par exemple: ❚ l’auteur du contenu ❚ les mots clés qui le catégorisent ❚ le public cible auquel il s’adresse ❚ la durée nécessaire pour le parcourir ❚ etc. ﬁg. 1

Plusieurs normes proposent à l’heure actuelle des modèles de méta-données. Avec l’avènement du XML, celles-ci ont tendance à être décrites dans ce format. La figure 1 représente cette situation. A chaque élément de contenu (fichier HTML, Flash, applet, ...) est rajouté un fichier XML de méta-données.

3. Création de paquetages de distribution du contenu de formation La description du contenu de formation n’est qu’une étape dans la construction d’un cursus e-learning. En effet, si l’on désire construire un cours complet, on aura inévitablement besoin de regrouper plusieurs objets de

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Spécifications et standards e-learning contenu pour y parvenir. Imaginons un cours qui commence par une introduction textuelle, suivie d’exemples animés et/ou statiques et se terminant par un questionnaire interactif. Tous ces éléments constitutifs du cours peuvent être considérés comme des objets de contenu indépendants les uns des autres, n’ayant pas encore de liens explicites entre eux. Ils devront donc être regroupés et ordonnés afin d’être présentés à l’apprenant dans un ordre logique. Pour cela, d’autres normes existent, semblables à celles présentées précédemment, basées par exemple sur du XML. Le fichier contenant la structure du cours ainsi que la liste des objets de contenu nécessaires à son bon déroulement se nomme le manifest (voir fig. 2). Afin de rendre cet ensemble de fichiers facilement transmissible, il est prévu de les regrouper sous forme de paquetages, dans des fichiers Zip par exemple. Les aspects présentés jusque là traitaient du contenu et de la manière de le formater. On se plaçait donc du côté du fournisseur de contenu de formation normalisé. fig. 2

Il est maintenant temps de s’intéresser à l’autre enjeu majeur d’un projet e-learning qui est la plate-forme informatique sur laquelle ce contenu devra fonctionner. En effet, à quoi bon s’évertuer à créer du contenu respectant une certaine norme si la plate-forme de destination n’est pas capable de l’interpréter correctement? La plupart des plates-formes e-learning proposent une compatibilité plus ou moins avancée avec les normes actuellement en vigueur. Les produits qui sont compatibles (ou mieux encore certiﬁés) avec une certaine norme permettront d’importer des paquetages tels que décrits ci-dessus de manière totalement automatisée. Une société connaissant les normes supportées par sa plate-forme e-learning pourra donc sans autre acquérir et facilement intégrer du contenu de formation conforme à la norme. ﬁg. 3

4. Dialogue entre le contenu de formation et le serveur e-learning Le contenu est décrit, il a été organisé et regroupé sous forme de paquetages et finalement intégré dans une plate-forme e-learning. Ces 3 étapes permettent déjà d’avoir du contenu opérationnel et présentable à des apprenants. Dans l’exemple ci-dessus, notre cours se terminait par un questionnaire interactif. Il pourrait dès lors être très utile de transmettre les résultats de ce questionnaire à la plate-forme, afin qu’ils soient stockés et réutilisables par la suite (par un professeur par exemple, pour calculer des moyennes). Le contenu normalisé ne pouvant pas connaître la structure interne de toutes les plates-formes e-learning du marché, il ne peut donc pas lui-même aller y stocker des données. Pour remédier à ce problème, un modèle d’API (Application Programming Interface) a été créé. Le principe est le suivant: la plate-forme met à disposition du contenu une API qui permet à celui-ci d’établir le dialogue à l’aide de fonctions normalisées. Cette API peut être réalisée de diverses manières: fonctions Javascript, applet Java, etc. Il existe sur Internet divers exemples de fichiers Javascript permettant de dialoguer avec une telle API. Ainsi, les créateurs de contenu n’ont qu’à intégrer ce fichier

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Technologies de formation: l’âge de la maturité

Spéciﬁcations et standards e-learning ﬁg. 4

dans leur contenu et connaître le nom des fonctions qui leur sont mises à disposition. Il n’ont aucunement à se soucier du reste (dialogue contenu - API, communication HTTP, etc.). La ﬁgure 4 montre bien l’interaction entre le contenu (dans ce cas un questionnaire) et l’API, tous deux se trouvant sur le poste client, ainsi qu’entre l’API et le serveur Web. Cette API ne sert pas qu’à enregistrer des scores. Elle permet également au contenu de stocker des données temporaires (récupérables au prochain afﬁchage de la page), d’archiver le temps passé sur la page, de récupérer le nom de l’apprenant, etc.

Une constellation d’acteurs

ﬁg. 5

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Toutes les notions présentées jusqu’ici se basent sur des normes existantes, certaines d’entre elles ayant déjà été citées en exemple. La première initiative à mentionner est celle de l’AICC (Aviation Industry CBT Committee) [5], active aux Etats-Unis depuis 1988 dans le but de formaliser la formation informatique au sein de l’industrie aéronautique. Elle traite à ce jour toute la chaîne de production e-learning, de la création de contenu à son intégration dans une plate-forme e-learning, en passant par le dialogue client - serveur. Deux autres initiatives très connues, IMS et SCORM, ont basé leur travail sur les spécifications AICC. 1. IMS Global Learning Consortium [6] représente un vaste ensemble de spécifications se basant sur le langage XML. Ces dernières touchent divers domaines comme la création de méta-données pour du contenu de formation, la collecte d’informations sur les apprenants, la création de questionnaires, etc. Les exemples présentés dans cet article se basent d’ailleurs grandement sur ces spécifications. 2. SCORM (Sharable Content Object Reference Model) [7] est développé par ADL (Advanced Distributed Learning), une initiative du secrétariat de la défense étasunien, qui propose diverses spécifications XML reprises des travaux d’IMS. De fait, ces 2 initiatives sont tout à fait complémentaires. Alors qu’IMS ne propose que des spécifications touchant la mise en forme XML de données relatives à la formation à distance, SCORM s’intéresse également au dialogue établi entre le contenu de formation et le serveur e-learning. C’est ainsi que SCORM met à disposition le modèle complet permettant de réaliser une API telle que présentée plus haut. Ce modèle permet une implémentation concrète de la spécification AICC nommée Guidelines For Interoperability. SCORM propose encore toute une série de programmes de tests permettant de certifier qu’un produit (plate-forme ou contenu) est compatible avec les normes en vigueur. L’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) [8] est également très influent dans le domaine. Via son comité des normes pour les technologies d’apprentissage, il jouit d’une position centrale, collabore activement avec les diverses initiatives afin d’accroître l’interopérabilité, et leur assure une portée internationale en œuvrant à la mise sur pied de standards ISO [9] (Cf. schéma ci-contre). L’Institut poursuit diverses phases de validation des spécifications SCORM, et a déjà reconnu l’API, le modèle de données qui lui est associé, tout comme le LOM d’IMS (Learning Object Metadata: les méta-données associées aux contenus).

Technologies de formation: l’âge de la maturité

Spéciﬁcations et standards e-learning Il existe bien d’autres initiatives plus ou moins complémentaires ou imbriquées, comme celles de Dublin Core [10], d’Ariadne [11] ou de Prometeus [12] pour ne citer qu’elles. Toutefois, IMS et SCORM semblent être les plus en vue à l’heure actuelle. La Suisse et le monde académique n’échappent pas au phénomène, comme en témoignait l’EPFZ au début de l’année en accueillant la 1ère foire internationale d’ADL International Plugfest 1 [13], une véritable promotion pour SCORM. La manifestation a drainé des visiteurs et présentateurs en provenance du monde entier, offrant ainsi un moment privilégié de partage de connaissances et de savoir-faire.

Processus de standardisation Après avoir parcouru ces quelques initiatives et brièvement dépeint l’activité des principaux acteurs, il peut être éclairant de résumer le déroulement d’un processus de standardisation. En 3 étapes: ❚ Tout d’abord, divers organismes (e.g. IMS) collaborent afin de développer des spécifications répondant à des besoins précis (émis par leurs membres ou par des entreprises par exemple). Celles-ci sont établies dans le but d’être adoptées le plus largement possible par les acteurs du marché. ❚ C’est alors que divers produits commerciaux commencent à intégrer ces spécifications. Des programmes pilotes servent en parallèle à déterminer si elles sont bien utiles et effectives. Le cas échéant, d’autres acteurs (e.g. SCORM) développent des batteries de tests permettant de valider la conformité de produits par rapport à ces nouvelles spécifications. ❚ Enfin, une fois leur robustesse démontrée, les spécifications peuvent être proposées afin d’être élevées au rang de standard. Elles pourront dès lors être reconnues par des institutions comme IEEE ou ISO, véritables références en matière de standards internationaux.

Pour aller plus loin... Cet article synthétise rapidement le paysage complexe des normes associées au e-learning, tant du point de vue des créateurs de contenu que de celui des fournisseurs de plate-formes. De là, le domaine et ses acteurs n’en débordent pas moins d’activité et l’on peut parier sans trop se risquer que la recherche de consensus, pour les mois et les années à venir, nous réserve encore de belles perspectives d’évolution. Pour une analyse approfondie, nous ne pouvons guère faire mieux que renvoyer le lecteur intéressé aux quelques références listées ci-dessous. Elles ne prétendent pas à l’exhaustivité mais représentent assurément une excellente entrée en matière.

Références [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] ❚ ❚

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e-teach sàrl, spin-off de l’EIVD spécialisée dans les services et technologies e-learning, http://www.e-teach.ch http://thot.cursus.edu FI 4/2000, http://dit.epﬂ.ch/publications-spip/article.php3?id_article=658 http://www.imsglobal.org/question http://www.aicc.org http://www.imsglobal.org http://www.adlnet.org IEEE: http://www.ieee.org et son comité e-learning (Learning Technology Standards Committee): http://ltsc.ieee.org ISO: http://www.iso.org et son sous-comité e-learning: http://jtc1sc36.org Dublin Core: http://www.dublincore.org Ariadne: http://www.ariadne-eu.org Prometeus: http://www.prometeus.org Présentations Plugfest 2004: http://www.adlnet.org/index.cfm?fuseaction=rcbrowse Making Sense of Learning Speciﬁcations & Standards: A Decision Maker’s Guide to their Adoption: http://www.masie.com/standards/s3_2nd_edition.pdf e-learning Interoperability Standards, White Paper publié par SUN: http://www.sun.com/ products-n-solutions/edu/whitepapers/pdf/e-learning_Interoperability_Standards_wp.pdf ■

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Vous produisez des évaluations en ligne? ringger@e-teach.ch

Sven Ringger, e-teach sàrl & Institut SYSIN de l’EIVD Lausanne

Alors

pensez à long terme et aux spécifications IMS/QTI (IMS Global Learning Consortium / Question & Test Interoperability)! D’autant plus qu’un lecteur universel et gratuit, supportant la norme SCORM en natif ..., vous y aidera ! Vous êtes-vous déjà posé la question de savoir si les questionnaires (QCM) en ligne que vous avez soigneusement créés seront toujours utilisables dans quelques années, ou s’ils sont bloqués ad æternam dans un format propriétaire ? Que se passera-t-il si vous souhaitez changer le programme qui les affiche en ligne ou si vos quiz doivent être exploités dans le cadre d’un système central de votre institution ? Techniquement parlant, l’enseignant qui souhaite publier un quiz sur le Web n’a que l’embarras du choix quant aux outils logiciels à utiliser pour sa réalisation. Malheureusement, l’utilisation de cette large palette fig. 1 Principe de fonctionnement du lecteur Q-Player™

débouche sur une problématique importante, à savoir la pérennité du questionnaire et la possibilité de l’intégrer dans un environnement (LMS - Learning Management System) quelconque. En effet, qui dit quiz, dit également sauvegarde des résultats et exploitation de ces derniers par l’enseignant. Cela suppose donc une interaction avec ce que l’on appelle communément une plate-forme e-learning. Pour que cette interaction soit facilement réalisable, de nombreux fournisseurs de plates-formes se conforment à des normes d’interopérabilité, en particulier SCORM qui est actuellement incontournable (cf. l’article d’Etienne Anken en page 30). D’autre part, ne faudrait-il pas séparer le fond (les questions, les réponses à choix etc.) de la forme (représentation graphique, affichage) ? Evidemment, cela fait totalement sens, ne serait-ce que pour garantir l’évolutivité du quiz dès lors que de nouveaux outils de mise en forme des questions sont disponibles. Peut-être aussi que l’auteur du quiz souhaitera générer une version papier de son QCM à partir des mêmes sources. Pour toutes ces raisons et pour bien d’autres encore, l’IMS Global Learning Consortium propose une spécification de description concernant les exercices interactifs. Il s’agit des spécifications IMS QTI basées sur un schéma XML public. Quelques autres bonnes raisons pour s’appuyer sur les spécifications IMS QTI lorsqu’on rédige un questionnaire en ligne: ❚ Lorsque vous choisissez un logiciel pour créer et représenter vos tests en ligne, il est important de garder à l’esprit qu’il n’est pas éternel et que vous souhaiterez peut-être un jour changer de programme. ❚ Si vous pensez exporter vos questions et vos tests vers d’autres outils, il vous sera nécessaire d’utiliser des logiciels respectant des spécifications communes. ❚ Vous créez une base de données de questions ? Alors vous êtes certainement intéressé à ce qu’un maximum d’outils puisse exploiter ces questions. ❚ Votre institution exploite une plate-forme e-learning ? alors vous tendrez à ce que vos tests soient exploitables par cet environnement (LMS).

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Technologies de formation: l’âge de la maturité

Vous produisez des évaluations en ligne ?

IMS QTI d’accord, mais avec quels outils? Concrètement, l’auteur de tests devrait en théorie maîtriser plusieurs étapes de la mise en ligne d’un quiz: 1. La création des questions et toutes les formes que celles-ci peuvent prendre (QCM, texte à trou, drag&drop, listes déroulantes,...). A ce jour, de nombreux logiciels permettent la génération de fichiers selon les spécifications IMS/QTI. Le site IMS en référence d’ailleurs la majorité [1]. A noter qu’un test IMS/QTI est physiquement un fichier XML, il est donc en théorie possible de le réaliser à l’aide d’un simple éditeur de texte (ce qui nécessite toutefois une bonne connaissance des spécifications en question). 2. La création ou l’édition d’une interface d’affichage des questions. Certains outils auteurs proposent sous forme de templates des solutions plus ou moins élégantes pour afficher les tests et pour naviguer au sein des questions. Si l’auteur veut toutefois créer lui-même une interface, ce sera un travail fastidieux pour lui s’il ne maîtrise pas des technologies ou des programmes tels que DHTML, Flash, Authorware, etc. 3. La programmation du test afin que ce dernier sache communiquer les scores de chaque apprenant à une plateforme centrale. Les LMS supportant habituellement la norme SCORM, les auteurs devront s’occuper des aspects de la communication de leur quiz avec le LMS, ce qui peut être assez fastidieux pour des non initiés. fig. 2 Exemple de l’interprétation d’un exercice drag&drop décrit selon IMS/QTI et affiché par Q-player™

La bonne nouvelle est qu’il existe des outils couvrant l’une ou l’autre des étapes ci-dessus, parfois l’ensemble. Une autre bonne nouvelle est qu’il en existe des gratuits ! L’un d’eux, que nous présentons brièvement ci-dessous, Q-Player™, permet l’interprétation de tout test décrit selon IMS/QTI à l’aide d’un lecteur programmé en Flash. Cette dernière technologie est ici utilisée pour obtenir une représentation graphique de haut niveau, mais cela ne nécessite aucune connaissance de Flash de la part de l’auteur du test (ni d’ailleurs du logiciel auteur de Macromedia). L’auteur se contente de rédiger son test en XML selon les spécifications IMS/QTI. De plus, avec ce lecteur, plus besoin de s’occuper de SCORM, il s’en charge automatiquement. Vous avez ainsi la garantie que votre test sera lisible dans n’importe quel environnement conforme à SCORM 1.2 ou 2004. Vous vous demandez pourquoi il est gratuit... la société éditrice (e-teach), spin-off de l’EIVD, collabore depuis de nombreuses années avec le monde académique et en particulier avec la HES-SO. Dans ce cadre, elle a décidé de faire bénéficier gratuitement toute école ou institution académique de son lecteur Q-Player™ conforme IMS/ QTI. Pour plus d’infos, un message à info@e-teach.ch suffit. Un round d’essai est possible à l’adresse suivante: http://www.e-teach.ch/qplayer.

Références [1] [2] [3] [4]

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IMS Global Learning Consortium: http://www.imsglobal.org/ IMS, spéciﬁcations QTI: http://www.imsglobal.org/question/ ADLnet, normes SCORM: http://www.adlnet.org éditeur du lecteur Q-Player™: http://www.e-teach.ch ■

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e-learning en chimie organique: séances d’exercices en-ligne luc.patiny@epﬂ.ch

Luc Patiny, Institut des Sciences et Ingénierie Chimiques, SB - EPFL

Préambule Lors de la création du cours de chimie organique pour la nouvelle faculté des Sciences de la Vie, nous avons cherché un outil qui permettrait aux étudiants de faire des exercices en-ligne directement avec un navigateur Internet. L’idée était que chaque étudiant puisse travailler d’où il veut, quand il veut, avec le système d’exploitation qu’il veut (MacOS, Windows, Linux) et de lui permettre ainsi d’évoluer à son propre rythme. Parallèlement à cette grande souplesse, des séances d’exercices seraient organisées durant lesquelles des assistants pourraient consacrer plus de temps aux étudiants en difﬁculté. Aﬁn de garantir une certaine pérennité au projet nous voulions également que cet outil soit gratuit, open-source et que le serveur puisse être installé sous Redhat Linux. Après quelques recherches sur Internet, un outil nous a rapidement paru intéressant: Moodle.

Moodle

ﬁg. 1 Afﬁchage d’un cours avec les différentes activités par semaine

ﬁg. 2 L’utilisation d’une applet permet de dessiner directement la structure d’un produit chimique et de générer un code canonique

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Moodle [1] est un logiciel open-source (licence GPL) de production de cours en-ligne sur Internet écrit en PHP et utilisant MySQL comme base de données. Il peut donc être utilisé et modifié gratuitement à condition que le nouveau code soit restitué au projet. Il comporte différents modules de base qui vont permettre entre autres de mettre à disposition des ressources (pdf du cours, liens vers d’autres sites Web), de définir des devoirs, de faire un sondage, d’installer des forums de discussion, d’organiser des questionnaires (exercices en-ligne), etc. L’ensemble de ces fonctionnalités, aussi bien au niveau de l’administration (création de forums, d’exercices, etc.) que de l’utilisation par les étudiants, se fait directement au départ d’un navigateur Internet. Chaque étudiant crée son login personnel (on peut également utiliser LDAP pour l’authentification) et va pouvoir visualiser le cours qui l’intéresse. Dans la zone centrale de l’écran (fig. 1) il va voir les différentes activités qui lui sont proposées. Parmi les différentes fonctionnalités de Moodle, nous nous sommes particulièrement intéressés aux exercices en-ligne. L’étudiant va visualiser sur son écran d’ordinateur un questionnaire auquel il devra répondre. Après avoir soumis son questionnaire il connaîtra directement quelles réponses sont correctes ou fausses (le nombre d’essais et l’affichage de la réponse sont configurables). Dans certains cas un commentaire (feed-back) sera affiché pour, par exemple, le guider si la réponse est incorrecte. Nous avons dans un temps très limité adapté cet outil à nos besoins

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e-learning en chimie organique: séances d’exercices en-ligne spéciﬁques en chimie organique et principalement à la nécessité de pouvoir dessiner des structures chimiques. Une solution temporaire a été trouvée avec l’utilisation de l’applet java JME de Novartis écrite par Peter Ertl et qui est capable de créer un code canonique (code unique) correspondant à la structure chimique dessinée. En cliquant sur un lien une nouvelle fenêtre contenant cette applet apparaît dans laquelle l’étudiant peut dessiner la structure d’un produit chimique et copier le code canonique pour le coller dans le questionnaire (ﬁg. 2). Les séances d’exercices dirigées se déroulent dans une salle informatique (80 PC pour 126 étudiants) et les étudiants réalisent les exercices de la semaine à leur rythme. Ce genre d’approche pédagogique permet de rendre les étudiants beaucoup plus actifs. Ils ne se contentent pas de recopier des exercices et ne peuvent pas se dire qu’ils étudieront cela plus tard. En effet, l’étudiant ne connaît la réponse correcte que s’il la trouve ! De plus, comme les corrections sont réalisées automatiquement, ces séances d’exercices peuvent être réalisées avec un nombre limité d’assistants qui auront plus de temps pour répondre individuellement aux questions des étudiants. Le stockage des réponses des étudiants permet également à l’enseignant de connaître à tout moment non seulement les problèmes éventuels liés à certaines questions mais également le niveau actuel des étudiants.

Observations ﬁg. 3 Activité des étudiants en fonction de leur localisation (exercices dans la salle INF2), à l’EPFL (wireless ou ailleurs que INF2) ou hors de l’EPFL

Dans l’ensemble nous n’avons pas eu de problèmes techniques en utilisant cet outil. Les étudiants ont très rapidement compris le principe et heureusement nous avons consacré tout notre temps à aider les étudiants en chimie et non en informatique. Pour ce cours de chimie organique nous avons créé environ 300 questions groupées en 50 questionnaires. Durant l’année les 126 étudiants ont soumis environ 120.000 réponses. L’activité des étudiants a pu être mesurée grâce à l’analyse du fichier log. Nous constatons que 46% de l’activité se fait lors des séances d’exercices organisées, 16% de l’activité se fait soit dans d’autres salles informatiques, soit via le réseau sans fil de l’EPFL et finalement plus d’un tiers de l’activité se fait en-dehors de l’EPFL (fig. 3). Nous constatons également que le travail en dehors de l’EPFL se fait principalement le dimanche et de préférence entre 11h du matin et minuit... il reste même une certaine activité à 3h du matin ... (fig. 4).

ﬁg. 4 Activité en fonction du jour de la semaine (gauche). Activité en fonction de l’heure du jour (droite)

Moodle, l’outil idéal ? Certaines limitations non critiques sont apparues lors de l’utilisation de Moodle, mais l’avantage d’être opensource est que nous pouvons améliorer le programme et certaines adaptations sont actuellement en cours. Un premier point est une meilleure intégration d’une applet dans les questionnaires de chimie permettant à l’enseignant de créer l’exercice en dessinant la question directement dans un navigateur et à l’étudiant de ne pas devoir ouvrir une nouvelle fenêtre et copier la réponse. Ce concept d’utilisation d’une applet qui va générer un code canonique (unique) en fonction des opérations effectuées est très général. Il permet via la communication entre javascript et java (connue sous le nom de LiveConnect) d’envoyer le résultat d’un formulaire HTML habituel qui est ensuite vériﬁé automatiquement. Ce principe pourrait être appliqué à d’autres domaines tels que les mathématiques où l’étudiant dessinerait une intégrale dans une applet et cette applet génèrerait un code unique correspondant à ce qui est dessiné.

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e-learning en chimie organique: séances d’exercices en-ligne Une autre limitation concerne l’analyse du ﬁchier log. Actuellement il n’est pas possible de déterminer facilement quand les étudiants travaillent, d’où ils travaillent, une corrélation entre leur activité et leur résultat, etc. Des développements permettant de répondre à ces questions sont actuellement en cours et permettront de mieux localiser les matières du cours qui ne sont pas bien comprises ainsi que le comportement de l’étudiant. Finalement, un des types de question doit être répondu par une réponse courte. Ceci pose certains problèmes car la réponse doit être exactement celle souhaitée, y compris pour les espaces. Nous souhaitons ici ajouter un ﬁltre GREP permettant de comparer la réponse sans tenir compte des espaces par exemple. Ceci est particulièrement utile pour des questions de nomenclature de molécules chimiques (IUPAC).

Evaluation par les étudiants A la fin du cours nous avons demandé une évaluation par le CRAFT qui montre un grand intérêt par les étudiants pour les exercices sur ordinateur. L’informatique reste actuellement une activité ludique. Néanmoins, je voudrais insister ici sur les points négatifs qui sont apparus et certaines améliorations envisageables. 1. But de l’exercice. Il n’est pas toujours possible dans la salle d’exercice de faire une démonstration sur la façon de résoudre un problème et l’étudiant est un peu perdu lorsqu’il voit le questionnaire car le rapprochement entre l’exercice et la théorie n’est pas évident. Une solution serait donc de donner durant le cours théorique un exemple de résolution de problème en utilisant le même environnement (se connecter au système Moodle pour montrer comment on résout un problème similaire à ceux de la séance d’exercice). 2. Travail individuel. Etant donné que chaque étudiant possède un login personnel, ils ne veulent pas travailler par groupe de 2 et bien que nous ayons 80 ordinateurs pour 126 étudiants ils se sont plaints du manque d’ordinateurs. Ce problème pourrait être résolu soit en créant des exercices conçus pour le travail en groupe, ce qui permettrait un échange constructif entre les étudiants, soit dans le futur lorsque chaque étudiant aura son ordinateur portable connecté au réseau sans fil. 3. Trop d’exercices, trop difficiles. Nous voulions mettre suffisamment d’exercices pour que les meilleurs étudiants ne quittent pas la salle après 30 minutes, mais pour cette raison certains étudiants plus faibles ont trouvé la tâche insurmontable. Afin d’éviter le découragement des étudiants, il est nécessaire de clairement classer les exercices: exercices nécessaires, souhaitables, optionnels. Il faut également insister sur le fait qu’il n’est pas nécessaire de résoudre tous les exercices. 4. Manque d’assistants. Le manque d’assistants (4 personnes pour 126 étudiants) trouve son origine dans notre souhait de suivre les étudiants individuellement. Moodle peut cependant nous aider dans cet objectif. Primo, présenter un exemple d’exercice durant le cours théorique pour que dès le début des séances d’exercices l’étudiant soit opérationnel. Secundo, ajouter un maximum de feed-back pertinents pour les erreurs habituelles permettant à l’étudiant de trouver la réponse par lui-même. Ceci est difficile à mettre en place la première année car nous ne connaissions pas exactement les réponses fausses que les étudiants soumettent en général. Tertio, nous avons décidé de ne pas donner la réponse correcte aux étudiants mais simplement d’indiquer si leur proposition est juste ou fausse ce qui a l’avantage de motiver les étudiants mais après un moment ils veulent connaître la bonne réponse. Un forum de discussion entre étudiants devrait permettre de limiter les questions. On pourrait même imaginer que chaque question possède directement un lien vers un forum de discussion spécifique.

Conclusions En conclusion nous pouvons dire que cette expérience nous a appris beaucoup et que dans l’ensemble nous n’avons pas rencontré de problème particulier. Moodle, produit gratuit et open source, nous a paru une solution viable à long terme. Les étudiants apprécient les exercices en-ligne mais ce nouveau mode d’apprentissage nécessite néanmoins un suivi et des adaptations au cas par cas.

Références [1]

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http://www.moodle.org ■

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i-structures, le projet Olivier Burdet et Jean-Luc Zanella, Laboratoire de Construction en Béton, ENAC - EPFL olivier.burdet@epﬂ.ch

jean-luc.zanella@epﬂ.ch

Bâtisseurs, architectes et ingénieurs La construction est une activité qui a de tout temps fait partie des activités humaines importantes. C’est d’ailleurs, avec l’art, une des traces les plus anciennes qu’une civilisation laisse, et qui permet de se rendre compte de l’étendue qu’elle avait atteinte. Les plus anciennes constructions connues datent de plusieurs millénaires avant J.-C. Au cours des âges, l’art de bâtir s’est transmis de génération en génération, presque sans qu’en subsistent des traces écrites. Ce n’est qu’à partir de la Renaissance que les connaissances mathématiques et scientifiques du comportement des structures ont permis une compréhension formelle de leur fonctionnement. Cependant, la responsabilité de bâtir est restée entre les mains d’une seule et même personne, le bâtisseur, souvent identifié comme l’architecte, mais dont les compétences recouvraient l’ensemble de la construction. C’est au cours de la Révolution Industrielle que s’est produite la séparation entre les deux figures principales de la construction de l’ère moderne: l’architecte et l’ingénieur. Depuis, cette séparation n’a fait que croître, tant la somme de connaissances et techniques à maîtriser a augmenté tant pour les architectes que pour les ingénieurs. A l’heure actuelle, il serait illusoire de vouloir réunir ces deux professions, car rares seraient ceux qui pourraient dominer un tel ensemble de connaissances.

Un nouvelle approche pédagogique

ﬁg. 1 Cours en classe

C’est dans ce contexte que, lors de la création de la faculté d’architecture (Accademia di Architettura) de la nouvelle Université de la Suisse Italienne (USI), l’approche choisie par Aurelio Muttoni, qui en a été le premier professeur de structures, a été de favoriser pour les étudiants architectes une compréhension globale du comportement des structures, accompagnée d’une culture étendue des types de structures classiques et contemporains. En allégeant le bagage scientifique et mathématique au profit de méthodes de calcul graphique développées au XIe siècle, le cours se concentre sur les aspects principaux du fonctionnement des structures: flux des forces, transmission des charges aux appuis, dimensions principales. Loin d’être une simplification abusive de la théorie, cette approche permet au moyen d’outils simples de comprendre le mode de fonctionnement de tous les types de structures, d’en estimer les dimensions principales et favorise ainsi le contact ultérieur entre l’architecte et l’ingénieur. Depuis sa création en 1996, ce cours a connu un grand succès auprès des étudiants, tant grâce à l’enthousiasme de l’enseignant et de ses assistants que par la richesse de son approche, dans laquelle des essais sur maquettes, une résolution graphique et une intégration dans le monde de structures réelles se mêlent efficacement. Les structures conçues par les étudiants architectes lors des semestres ultérieurs de leurs études reflètent à la fois toute la liberté du créateur et la compréhension du mode de fonctionnement des structures qu’ils imaginent [2].

Le projet i-structures Le projet i-structures a été proposé dans le cadre du second appel du Campus Virtuel, en décembre 2000. Il a été accepté au cours du printemps 2001 et a ofﬁciellement débuté le 1er juillet 2001 pour se conclure le 31 décembre 2003. Il fait partie des cinquante projets de toute la Suisse et de tous les domaines de l’enseignement supérieur qui ont été sélectionnés lors des deux premières phases du Campus Virtuel. Parmi les conditions pour être accepté dans ce programme, il était nécessaire que le projet rassemble des enseignants de plusieurs hautes écoles en Suisse. Dans le cas de ce projet, c’est tout le territoire national qui est couvert, puisque, outre l’EPFL (ENAC - IS-BETON, Prof. Aurelio Muttoni) comme leader, les partenaires sont la faculté d’architecture de l’Université de la Suisse Italienne (USI) à Mendrisio (Accademia, Prof. Massimo Laffranchi), l’Institut de statique et de construction (IBK, Prof. Edoardo Anderheggen) de l’EPFZ, la Faculté de communica-

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i-structures, le projet tion de l’USI (USI-COM, Profs. Edo Poglia et Jean-François Perret), et la HES du Tessin, section informatique (SUPSI, Prof. Federico Flückiger). Ces partenaires ont tous apporté des contributions importantes au projet, mais la diversité des cultures académiques et des approches a rendu la gestion de ce projet plus délicate. L’équipe EPFL était composée des personnes suivantes: ❚ Prof. Dr Aurelio Muttoni, chef de projet ❚ Dr Olivier Burdet, coordinateur ❚ Eric Tonicello, responsable de l’environnement PHP et des exercices ❚ Jean-Luc Zanella, responsable des bases de données et de l’authentiﬁcation.

Les idées-forces L’idée fondamentale lors du démarrage du projet a été de transcrire dans un environnement informatisé les propriétés novatrices du cours de structures du Prof. Muttoni, en renforçant les aspects les plus novateurs et en allégeant certains aspects trop lourds ou répétitifs par l’utilisation de programmes informatiques pour la résolution graphique des structures. La résolution numérique des problèmes par la méthode des éléments finis devait permettre d’offrir une solution simple au problème non résolu dans le cadre du cours du calcul des déformations et des structures complexes. L’environnement envisagé dès le départ devait permettre une navigation simple, intuitive et refléter la nature fortement consécutive du cours, représentée par le parcours des structures, qui donne, de gauche à droite, tout le menu du cours. fig. 2 Le parcours des structures

Structures funiculaires à poussée compensée

En ce qui concerne le développement, la maintenance et la pérennité du cours, il était dès le début clair que les moyens considérables à disposition dans la phase supportée par le Campus Virtuel ne dureraient pas éternellement, et qu’en conséquence il était nécessaire que l’encadrement normalement disponible pour le cours soit à même de le modifier, de le corriger et d’en gérer tous les aspects sans faire appel à des moyens extérieurs coûteux. Le nom i-structures rappelle bien entendu les structures, qui en sont le sujet principal. Le préfixe i a plusieurs significations, qui ont renforcé ce choix: intuition, innovation, Internet, interactivité.

Composantes du projet La réalisation des idées-forces a conduit à entreprendre presque simultanément plusieurs chantiers: définition de l’interface graphique et de navigation, environnement de rédaction du contenu, applets de calcul graphique et de calcul par éléments finis, environnement de sauvegarde des fichiers sur le serveur. D’autres composantes sont venues s’ajouter par la suite: contenu du cours proprement dit, gestion des renvois et du glossaire, sauvegarde des exercices et tests ainsi que les statistiques de suivi de l’utilisation. Une analyse préliminaire des environnements standards d’enseignement en ligne nous a rapidement convaincus que l’état de ces outils (en fin 2001) ne permettrait pas un développement simple, efficace et flexible du contenu, tout en permettant de le réorganiser ultérieurement. C’est pourquoi une solution maison, comprenant un nombre minimal de fonctions, a été développée. Il ne s’agit pas à proprement parler d’une plate-forme, mais plutôt d’un environnement de développement évolutif, supporté par une série de scripts exécutés sur le serveur. Le but de ces scripts était de faciliter la mise en œuvre des fonctions de base du cours, tout en permettant l’insertion simple de fonctions particulières: questionnaires au milieu du texte, renvoi automatique à une partie quelconque du cours, ouverture d’applets avec les paramètres de l’utilisateur, etc.

Environnement de rédaction Dès le début du projet, il était clair que les auteurs du contenu (les professeurs, les assistants) devaient être au centre de l’activité de création du contenu, et ce non seulement lors de la création initiale, mais également lors des modiﬁcations ultérieures. Ces considérations étaient particulièrement importantes dans le cas du projet i-structures, puisque, dès le départ, il était nécessaire de créer un cours en deux langues en parallèle, avec une partie de la rédaction en français à traduire en italien et le restant à traduire d’italien en français. Ce processus a conduit et conduit toujours à des modiﬁcations successives du contenu. C’est pourquoi il aurait été très compliqué et coûteux de faire en plus appel à une tierce personne pour effectuer le codage des pages du cours.

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i-structures, le projet La solution qui a été choisie était donc de rédiger les pages du cours en utilisant un logiciel que tout le monde sait utiliser, et qui se prête particulièrement bien à la rédaction de textes: Microsoft Word. S’ils sont bien construits, les documents Word possèdent une structure forte, qui reflète précisément l’intention de l’auteur: les styles de paragraphe définissent la fonction d’un morceau de texte, alors que l’auteur a la possibilité d’utiliser des mises en formes particulières pour le texte: gras, italique, indice ou exposant, caractères grecs, etc. L’insertion de caractères spéciaux, de symboles, d’équations, de tableaux et de figures est naturelle et simple. Malheureusement, chacun sait que la fonction Enregistrer en tant que page Web de Word donne des résultats inutilisables, puisque les auteurs de cette fonction ont semble-t-il voulu recréer sur le Web une image exacte de l’image imprimée depuis Word. Or ce n’est évidemment pas ce qui est recherché pour un cours en ligne: le format pdf convient bien mieux! Par contre, sachant que l’information nécessaire au codage HTML est effectivement déjà présente dans la structure du fichier Word, il suffit de la récupérer et de créer automatiquement les fichiers HTML correspondants. Cette fonctionnalité a été créée dans Word lui-même: au lieu d’appeler la fonction standard d’enregistrement HTML, une fonction spéciale a été développée en Visual Basic pour Applications (VBA). Son utilisation est simple, le code HTML résultant est sobre et compact et la création de fichiers capables de générer l’ensemble du cours i-structures en Microsoft Word facilite la mise à jour du cours, ainsi que sa traduction en d’autres langues. L’exemple de code en VBA donné en fin de cet article est une version simplifiée de celui qui nous utilisons. Il est capable de générer une page HTML à partir d’un fichier Word quelconque. Pour garder ce code le plus simple possible, il ne reconnaît que quelques styles: Titre 1, Titre 2, Titre 3, Equation (centré) et HTML (récrit le contenu du paragraphe sans modification). Tous les autres styles sont considérés comme contenant du texte normal. Ce code permet la transformation des images et autres objets insérés dans le document Word (comme objets in-line, entourés de carrés noirs dans Word et non comme objets flottants, entourés de carrés blancs). Par contre, l’identification et la traduction en HTML des mises en forme (italique, gras, souligné, couleur) ne sont pas incluses, de même que la gestion des caractères spéciaux (grec, indices, exposants) ou des tableaux. L’extension de ce code pour le transformer en un environnement complètement fonctionnel, incluant ces fonctionnalités ainsi que des commandes pour la gestion de la navigation et le découpage en plusieurs pages est laissée au soin du lecteur. L’effort de programmation pour cela n’est pas énorme. Il s’est avéré à l’usage qu’un nombre restreint de styles permet la création des tous les contenus nécessaires au cours, y compris les questionnaires et les exercices en ligne. Lorsque le besoin se fait sentir d’ajouter une extension supplémentaire, généralement par l’inclusion d’un nouveau style, son implémentation ne pose pas de problème particulier, vu la modularité du code et la proximité entre le texte de base d’une part et le résultat au format HTML d’autre part.

Publication des pages Web Une fois le contenu du cours traduit en HTML, il faut encore le publier sur le Web. Dans la mesure où les auteurs du cours ont pour but principal la rédaction du contenu, et non pas la mise en page ou la navigation dans le site, ces tâches sont réservées à l’environnement de publication Web. Essentiellement, il s’agit de quelques balises insérées automatiquement lors de la création du code HTML, qui appellent de courts scripts en PHP qui ont pour fonction de créer l’interface graphique, le système de navigation et les utilitaires de renvois, glossaires, commentaires, etc. Cet environnement a été conçu dans la même optique que celui de rédaction: une fois le cours en fonction, il est possible d’ajouter ou de modiﬁer des pages sans faire appel à un programmeur: l’environnement sait reconnaître ces nouvelles pages et créer les liens dont elles ont besoin. Les renvois à d’autres pages du cours, proches ou lointaines, se fait avec une syntaxe unique, et n’exige pas, tout comme l’appel au glossaire, de traduire ces liens: ils peuvent être repris tels quels d’une autre langue, et ils fonctionnent correctement dans la nouvelle langue de traduction. Cette fonctionnalité est particulièrement intéressante en cas de traduction du cours par une personne qui n’est pas familière avec le contenu: il lui sufﬁt de laisser intacts dans Word les liens et autres particularités du codage, et celui-ci fonctionnera dès la traduction. En pratique, il s’est avéré que de petites corrections sont parfois nécessaires, mais d’une ampleur faible par rapport au résultat obtenu.

Applets Le cours de structures de Mendrisio avait montré deux limites particulièrement contraignantes pour l’enseignant et les étudiants: l’utilisation de la statique graphique, qui est plus simple et plus intuitive que la statique analytique des ingénieurs, permet certes de résoudre facilement les problèmes posés, mais cette résolution prend passablement de temps. Au début du cours, alors que les étudiants apprennent eux-mêmes à maîtriser cette méthode, ce n’est pas un vrai désavantage. Plus tard, quand cet apprentissage est terminé, il reste cependant toujours nécessaire de passer par la résolution graphique pour obtenir les résultats. Le temps pris par ces résolutions est alors plutôt stérile. De plus, la résolution de variantes d’une conﬁguration déjà étudiée n’est possible que moyennant une nouvelle résolution complète, ce qui accentue encore le côté répétitif de cette approche et limite la liberté d’exploration de l’enseignant et des étudiants.

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i-structures, le projet ﬁg. 3 Utilisation simultanée de l’applet i-Cremona et d’une maquette lors du cours en classe

Un autre désavantage de cette approche est que les résultats obtenus par la statique graphique concernent les efforts dans les structures et ne donnent pas d’indications sur les déformations qu’elles induisent. Ceci est un désavantage, car la conception des structures nécessite que leur comportement en service soit également satisfaisant, notamment avec des déformations faibles. C’est pourquoi il a été décidé dès la conception du projet i-structures que des applets spécialisés de haut niveau seraient nécessaires pour d’une part faciliter la résolution des problèmes par la méthode de la statique graphique, et d’autre part pour permettre un calcul complet et exact de toutes sortes de structures par la méthode des éléments finis. Pour être efficaces, ces applets devaient à la fois être légères pour permettre leur téléchargement depuis le serveur et inclure des fonctionnalités sophistiquées, comme l’identification des utilisateurs ainsi que le stockage et la récupération des données sur un serveur central. Evidemment, étant donné la nature même de la statique graphique, ces programmes devaient offrir une interface graphique complète pour être fidèles à la méthode elle-même. L’utilisation d’applets offre les avantages que tous les utilisateurs utilisent toujours la dernière version du programme, que leur identification peut être contrôlée lors de chaque accès et que les données stockées sur le serveur sont disponibles depuis toute machine connectée à Internet, sans nécessiter un moyen manuel de transfert des données (disquette, CD, clé de données). L’aspect de moindre performance des applets par rapport aux programmes a été considéré, mais le taux de croissance des performances des machines rend cette question secondaire, dans la mesure où la performance actuelle des applets est déjà suffisante. Finalement, les applets offrent en outre l’avantage de pouvoir être paramétrées pour être appelées directement depuis une des pages du cours ou des exercices avec un jeu de paramètres prédéfini par l’auteur d’une leçon. A l’usage, cette manière de faire s’est avérée très efficace pour les exercices, en limitant au maximum les problèmes d’accès aux données pour les élèves. En l’état actuel, le cours i-structures dispose de deux applets Java, dont la versatilité permet de couvrir l’essentiel du contenu du cours. Ce faible nombre limite l’effort à fournir par les étudiants pour connaître le fonctionnement de ces programmes et leur permet de se concentrer sur leur application aux cas rencontrés lors de l’étude.

Navigateur L’intérêt d’utiliser des applets Java plutôt que des composants ActiveX du monde Windows s’est vite révélé essentiel lorsque le cours de structures a reçu comme salle d’exercices les salles informatiques de la Coupole, équipées de stations de travail Sun. L’utilisation de ces machines, une fois les étudiants familiarisés avec leur mode de fonctionnement, n’a posé aucun problème de fonctionnalité ou de performance. Le navigateur utilisé sur ces machines est Mozilla. Sur PC ou Mac, les navigateurs classiques permettent de naviguer sans problème sur le site. Pour permettre l’authentiﬁcation, l’activation des cookies est nécessaire; pour l’utilisation des applets, une machine virtuelle Java récente (> 1.4.0 est requise); pour la navigation, l’activation de JavaScript est conseillée, mais pas indispensable.

i-Cremona ﬁg. 4 Exemple d’application de l’applet i-Cremona

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L’applet i-Cremona, nommée d’après le mathématicien Cremona qui en ﬁn du XIXe siècle a développé cette construction graphique pour la résolution des systèmes de treillis, permet la résolution graphique de systèmes comprenant plusieurs forces. La possibilité de résoudre simplement une série de problèmes avec des paramètres presque identiques permet à l’étudiant d’explorer de multiples solutions et d’en dériver une compréhension profonde du mode de fonctionnement des structures.

Technologies de formation: l’âge de la maturité

i-structures, le projet La possibilité d’utiliser un dessin ou une photographie de la structure à investiguer comme arrière-plan pour la résolution permet d’inclure des exemples réels dans l’enseignement, sans avoir à faire recours à des données trop simpliﬁées qui cesseraient d’être stimulantes.

i-Static ﬁg. 5 Exemple d’utilisation de l’applet i-Static

L’applet i-Static représente un encore plus grand défi: mettre à disposition à l’intérieur d’une applet un programme de calcul par éléments finis de niveau presque professionnel, apte à calculer des systèmes complexes, en fait bien plus complexes que ceux que rencontrent normalement des étudiants de première année. L’idée est qu’une fois familiarisés avec cet outil, les étudiants continueront à l’utiliser pour comprendre le fonctionnement de structures simples ou compliquées qu’ils rencontreront au cours de leurs études. Ce programme n’a nullement le but de se substituer aux programmes professionnels de calcul des structures, tels que ceux utilisés par les ingénieurs, mais plutôt de servir de complément à une première approche conceptuelle, aussi bien pour l’architecte que pour l’ingénieur, avec le seul but de valider ou d’infirmer la possibilité pratique de réaliser ce qui vient d’être conçu.

Infrastructure informatique L’infrastructure informatique est souvent un des composants essentiels d’un projet d’enseignement par Internet. En fait, à entendre les remarques des utilisateurs, c’est souvent également une des sources principales de problèmes. C’est pourquoi le projet i-structures a d’emblée été conçu pour éviter autant que possible ces problèmes, en adoptant une structure et des moyens de publication simples et universellement disponibles. Pour permettre une opération ne nécessitant pas l’intervention de spécialistes, l’essentiel de l’intelligence de l’environnement réside dans les quelques scripts qui réalisent la mise en page et les fonctionnalités spéciales du cours. Les auteurs ou le responsable du site ne doivent pas connaître dans le détail le fonctionnement de ces scripts, mais simplement respecter un certain nombre de règles simples dans les noms des ﬁchiers et leur disposition.

Authentification fig. 6 Authentifications par le système GASPAR par mois

L’authentification est un point important de tout système d’enseignement en ligne, particulièrement lorsqu’il s’agit de suivre l’avancement des étudiants dans leurs exercices et lors des examens. Pour les étudiants de l’EPFL, c’est le système d’authentification GASPAR qui a été utilisé. L’avantage de ce système est d’être utilisé de manière générale pour l’identification des étudiants, ce qui leur évite d’avoir à mémoriser un mot de passe supplémentaire. En pratique, cet avantage s’est avéré moins déterminant que prévu dans la mesure où, en début de premier semestre surtout, les étudiants ne sont pas encore familiarisés avec GASPAR. A l’usage, ce choix s’est cependant avéré positif, avec très peu de problèmes d’authentification. Plus de 20’000 connexions utilisant GASPAR ont été effectuées par les 300 étudiants au long des neuf mois du cours.

Navigation La navigation dans le site a été conçue de façon à donner le plus de liberté possible aux étudiants: les pages n’utilisent pas de cadres (sauf en de rares exceptions) et il est possible de placer une ou l’autre page dans ses Favoris pour y accéder rapidement. Il est en tout temps possible d’accéder directement à n’importe quelle page du cours. Cela nécessite au plus 4 ou 5 clics, souvent seulement un ou deux. La navigation peut se faire de manière consécutive au moyen de ﬂèches de navigation en haut et en bas de chaque page, au moyen de la table des matière générale ou de l’index de chaque leçon, ou encore au moyen d’un lien placé dans l’une ou l’autre page par son auteur.

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i-structures, le projet Dans tous les cas, il est possible de naviguer en arrière pour retrouver une des pages précédentes. Dans la mesure où la navigation s’appuie sur les mécanismes standard du Web, ces opérations sont aussi rapides que le navigateur utilisé le permet.

Glossaire Le glossaire est un outil important du cours i-structures. Parce que les étudiants viennent de milieux divers, ils n’ont pas nécessairement le même niveau de connaissance du vocabulaire technique. Le glossaire permet aux étudiants de trouver rapidement le sens de mots qu’ils ignorent ou ne comprennent pas précisément. Les auteurs du cours peuvent, de manière similaire à un appel de lien distant, signaler une définition du glossaire pour un mot ou un groupe de mots donnés, avec l’effet que ce mot apparaîtra en évidence dans le texte, avec une petite fenêtre donnant sa définition lorsqu’on y passe la souris. Un clic sur le mot permet d’en voir la définition dans le glossaire et de chercher d’autres mots.

Matériel et environnement ﬁg. 7 Pages accédées par mois

Le nombre total de pages délivrées par le serveur i-structures au cours des neuf mois sur lesquels s’est déroulé le cours est d’environ 800’000 (sans compter les images), avec un maximum d’environ 40’000 pages par jour en période d’examen. Le serveur utilisé est actuellement un serveur Dell monoprocesseur Xeon 3.06 GHz, avec 1 GB de mémoire. Le serveur Web est IIS 6.0, les scripts sont en PHP 4.26 et les données sont stockées dans une base MS SQL Server. Ce système a une capacité amplement suffisante pour les cours de Lausanne et de Mendrisio. Il faut noter que le premier tiers du cours environ s’est déroulé en utilisant un serveur PIII 1.0 GHz avec 512 MB de mémoire, qui était suffisant, même s’il était extrêmement sollicité. Dans la figure 7, la part attribuée au monde (adresses IP hors des adresses des partenaires du projet) est à comptabiliser pour l’essentiel comme des accès au site par des étudiants de l’EPFL depuis leur domicile.

Scénario pédagogique et organisation Dans la mesure où le cours de Lausanne était entièrement nouveau, et que l’environnement de cours n’avait pu être testé que partiellement, notamment en ce qui concernait la pleine charge induite par plus de 300 étudiants, l’approche suivie a été de proposer un enseignement ex cathedra similaire à celui qui est proposé à Mendrisio: un cours classique faisant appel à de nombreuses maquettes et démonstrations en classe. L’enseignant faisait de plus largement appel aux ressources de i-structures: applets, contenu en ligne, etc. Les exercices avaient lieu en ligne dans des salles informatiques qui leur sont réservées lors de la semaine. Il était bien entendu possible dès le début de faire ces exercices à un autre moment ou depuis un ordinateur quelconque, par exemple à la maison. Dans une phase ultérieure, qui a commencé d’être appliquée au second semestre, il est prévu de remplacer certaines leçons ex cathedra par des leçons purement en ligne, où les étudiants étudient la matière de manière autonome.

Exercices et examens ﬁg. 8 Rendu des feuilles à la ﬁn du test

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Le fonctionnement des exercices, qui sont obligatoires mais ne comptent pas pour l’établissement de la note finale, a donné satisfaction, même si la période initiale a donné lieu à des réglages tant dans les aspects informatiques que dans les procédures de communication avec les étudiants. Les deux tests intermédiaires qui font office d’examen ont eu lieu selon le même modèle, mais avec une structure plus contraignante pour l’identification des étudiants. Malgré le grand nombre d’opérations nécessaires pour cela, le système utilisé a donné toute satisfaction et n’a pas pris un temps exagéré. L’avantage des questionnaires en ligne est que toutes les questions de format choix multiples ou nu-

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i-structures, le projet mériques peuvent être corrigées automatiquement, ce qui allège considérablement la tâche des correcteurs qui ne doivent plus corriger que les quelques questions dans lesquelles il est demandé à l’étudiant de produire un dessin ou de développer un thème. L’efﬁcacité de cette méthode a permis de sensiblement réduire le temps consacré à la correction des exercices et examens, au proﬁt d’une augmentation du temps d’assistanat proprement dit.

Durabilité, pérennité, modiﬁcations Comme il a été dit, la durabilité, la pérennité et la possibilité de procéder en tout temps à des modiﬁcations de contenu et même de structure du cours étaient à la base de l’approche qui a été suivie. Ces buts ont effectivement été atteints, de telle sorte que la maintenance du projet est simple et ne doit pas nécessairement faire appel à des spécialistes du Web ou de la programmation, mais peut être pour l’essentiel effectuée par les auteurs eux-mêmes, c’est-à-dire par les enseignants et leurs assistants. Les quelques moyens supplémentaires nécessaires sont aisément disponibles au sein du laboratoire IS-BETON. Il s’agira essentiellement d’assurer le passage d’une année académique à l’autre, avec l’archivage des comptes et des données des étudiants de l’année précédente, ainsi que des exercices. Le projet i-stuctures a obtenu un soutien de la part du Campus Virtuel Suisse pour la phase de consolidation 2004-2006. Ce soutien permettra de consolider les aspects du cours qui nécessitent encore un soutien trop intense, comme la gestion des exercices et l’utilisation des applets, de façon que le cours puisse fonctionner, par la suite, avec les moyens normaux d’un cours.

Conclusions Le projet i-structures a été l’occasion pour un grand nombre de personnes dont la plupart n’avaient aucune expérience de l’enseignement en ligne d’affronter et de résoudre les problèmes liés à la création d’un contenu destiné à être utilisé de manière autonome. La taille du projet, tant par le nombre de personnes impliquées que par le nombre d’étudiants concernés a nécessité des réﬂexions très approfondies tant sur le comment que sur le pourquoi d’un tel cours. Dans l’ensemble, les résultats sont satisfaisants et correspondent aux attentes initiales [1]. La réponse des étudiants à ce mode d’enseignement a en général été positive, même si certains ont exprimé des craintes quant à l’utilisation de l’informatique. L’équipe de l’IS-BETON se réjouit d’avoir pu mettre en place le nouveau cours de structures de l’ENAC et vous invite à visiter le site à la page http://i-structures.epﬂ.ch. Les utilisateurs EPFL peuvent utiliser directement leur compte GASPAR, les autres peuvent se créer un compte automatiquement en suivant les indications données en cliquant sur login depuis l’entrée du site.

Bibliographie et liens Web [1] [2] [3] [4]

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Burdet O., Laffranchi M., Transposing multimedia into a virtual course, 4th International Conference on New Educational Environments, 1.3/11-14, Lugano, Switzerland, English, 2002. Muttoni A., L’art des structures; Une introduction au fonctionnement des structures en architecture, Presse Polytechnique et Universitaires Romandes, 271 p., Lausanne, Switzerland, 2004. Site i-structures: http://i-structures.epﬂ.ch, et http://i-structures.epﬂ.ch/Articles/articles_f.php pour les articles concernant le projet. Site Campus Virtuel Suisse: http://www.virtualcampus.ch/

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i-structures, le projet

Code Visual Basic d’une macro transformant un fichier Word en HTML Option Explicit '(c) 2004 Olivier Burdet: autorisation d’utiliser et de modifier ce code pourvu ' que cette notice reste présente avec le nouveau code ' Merci de vos remarques à olivier.burdet@epfl.ch Sub toHTML()

'Routine principale effectuant la traduction de Word en HTML

Dim i As Integer, sHTML As String, texteBrut As String, leStyle As String Dim numImages As Integer, tmp As String, nomFichOut As String Dim racineNomsImages As String, Titre As String Titre = "" With ActiveDocument 'traite le document actif dans Word racineNomsImages = Left(.Name, InStrRev(.Name, ".") - 1) sHTML = "" ' contient tout le fichier HTML For i = 1 To .Paragraphs.Count 'boucle sur tous les paragraphes du document leStyle = LCase(.Paragraphs(i).Style) ' le style de paragraphe est central tmp = traiterPara(.Paragraphs(i), numImages, racineNomsImages, texteBrut) ' traiterPara fait en fait toute la traduction en HTML, sauf les styles If Len(tmp) > 0 Then If leStyle = "titre 0" Then 'style spécial pour le titre de la page If Titre = "" Then Titre = tmp tmp = "<h1>" & tmp & "</h1>" & vbCrLf ElseIf leStyle = "titre 1" Then tmp = "<h1>" & tmp & "</h1>" & vbCrLf ElseIf leStyle = "titre 2" Then tmp = "<h2>" & tmp & "</h2>" & vbCrLf ElseIf leStyle = "titre 3" Then tmp = "<h3>" & tmp & "</h3>" & vbCrLf ElseIf leStyle = "equation" Then 'les équations sont centrées tmp = "<p align=""center"">" & tmp & "</p>" & vbCrLf ElseIf leStyle = "figure" Then 'les figures aussi tmp = "<p align=""center"">" & tmp & "</p>" & vbCrLf ElseIf leStyle = "légende figure" Then ' les légendes de figures en italique tmp = "<p align=""center""><i>" & tmp & "</i></p>" & vbCrLf ElseIf leStyle = "html" Then ' on ne fait rien, on respecte ! tmp = Replace(Replace(texteBrut, """<", """&lt;"), ">""", "&gt;""") 'un peu brutal pour "escaper" les balises Else ' on pourrait ajouter ici d’autres styles à formatter différemment tmp = "<p>" & tmp & "</p>" & vbCrLf ' les autres styles sont du texte End If sHTML = sHTML & tmp & vbCrLf End If Next End With sHTML = "<html>" & vbCrLf & "<head>" & vbCrLf & "<title>" & Titre & "</title>" & vbCrLf _ & "</head>" & vbCrLf & "<body>" & vbCrLf & sHTML sHTML = sHTML & "</body>" & vbCrLf & "</html>" nomFichOut = Left(ActiveDocument.FullName, InStrRev(ActiveDocument.FullName, ".")) & "htm" ecrireFichier sHTML, nomFichOut 'on écrit tout le fichier d’un coup Shell "CMD /C """ & nomFichOut & """", vbHide ' on appelle la page web pour la visualiser End Sub Function traiterPara(lePar As Paragraph, numImages As Integer, racImages As String, _ texteBrut As String) 'c’est là que la traduction se fait Dim Dim Dim Dim

i, n As Integer, parRange() As Long, numRange As Long txtRange As Range, imgRange As Range nomImage As String s As String numRange = 0 With lePar ' on se prépare à séparer le paragraphe ReDim parRange(1, numRange) ' entre texte et images parRange(0, numRange) = .Range.Start parRange(1, numRange) = .Range.End End With n = lePar.Range.InlineShapes.Count For i = 1 To n

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' boucle sur les images

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i-structures, le projet numRange = numRange + 1 ReDim Preserve parRange(1, numRange) ' on stocke la position du texte entre les With lePar.Range.InlineShapes(i) ' images parRange(1, numRange) = parRange(1, numRange - 1) parRange(1, numRange - 1) = .Range.Start parRange(0, numRange) = .Range.End End With Next s = "" For i = 0 To n ' boucle sur toutes les images: ' on commence par un bout de texte Set txtRange = ActiveDocument.Range(Start:=parRange(0, i), End:=parRange(1, i)) texteBrut = txtRange.Text If Len(texteBrut) > 0 Then If Right(texteBrut, 1) = Chr(13) Then texteBrut = Left(txtRange.Text, Len(txtRange.Text) - 1) End If End If s = s & texteBrut ' c’est ici qu’il faudrait traiter gras, italique, grec, etc. If i < n Then numImages = numImages + 1 ' maintenant, on traite une image ActiveDocument.Range(Start:=parRange(1, i), End:=parRange(0, i + 1)).Select nomImage = sauverImage(racImages & Right("0" & numImages, 2)) s = s & vbCrLf & "<img src=""" & nomImage & """ border=""0"" align=""absmiddle"">" _ & vbCrLf End If Next ' et on continue... If Len(s) > 1 Then ' finalement, on nettoie un peu le résultat If Right(s, 2) = vbCrLf Then traiterPara = Left(s, Len(s) - 2) Else traiterPara = s End If Else traiterPara = "" End If End Function Function sauverImage(nomDesire As String) ' sauve une image "inline" au format GIF ou JPG Dim nomFichHTML Dim nom As String, nomRep As String, nomRepSup As String, nomImage As String, ext As String Dim fs As Object, fol As Object, f As Object nomFichHTML = ActiveDocument.Path & "\temp.htm" Selection.Copy Documents.Add DocumentType:=wdNewBlankDocument Selection.Paste ' on copie l’image dans un nouveau fichier Word ' et on le sauve en utilisant... Save as HTML ! ActiveDocument.SaveAs FileName:=nomFichHTML, FileFormat:=wdFormatHTML, _ Password:="", AddToRecentFiles:=False, _ SaveNativePictureFormat:=False, SaveFormsData:=False, SaveAsAOCELetter:=False nom = ActiveDocument.FullName nomRepSup = ActiveDocument.Path nomRep = Left(nomFichHTML, InStrRev(nomFichHTML, ".") - 1) _ & Application.DefaultWebOptions.FolderSuffix ActiveWindow.Close Set fs = CreateObject("Scripting.FileSystemObject") fs.deletefile nom, True Set fol = fs.getfolder(nomRep) For Each f In fol.Files ext = LCase(Mid(f.Name, InStrRev(f.Name, ".") + 1)) If ext = "gif" Or ext = "jpg" Then nomImage = f.Name End If Next nomDesire = nomDesire & LCase(Mid(nomImage, InStrRev(nomImage, "."))) 'on renomme l’image fs.copyfile nomRep & "\" & nomImage, nomRepSup & "\" & nomDesire fs.deletefolder nomRep ' et on fait le ménage sauverImage = nomDesire End Function Sub ecrireFichier(s As String, nomFich As String) 'écrit un fichier texte contenant "s" Const nFich = 1 Open nomFich For Output As #nFich Print #nFich, s Close nFich End Sub ■

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Enseignement de la cristallographie assisté par ordinateur gervais.chapuis@epﬂ.ch

Gervais Chapuis & Nicolas Schoeni, Laboratoire de Cristallographie, SB - EPFL

Introduction nicolas.schoeni@epﬂ.ch

La cristallographie est la science qui se consacre à l’étude de la structure de la matière à l’échelle atomique. Contrairement à ce que l’on pourrait déduire du nom, cette science ne se limite pas à l’étude de structures cristallines mais à tout type de matière qui possède une organisation quelconque. Par sa nature, c’est une science interdisciplinaire qui couvre un large spectre de spécialités qui va de la physique aux sciences des matériaux, de la chimie aux sciences de la vie. A l’EPFL, cette branche est enseignée au niveau bachelor aux étudiants de physique et des matériaux. Pour les étudiants de chimie, cet enseignement est donné au niveau master. Ces différents cours se basent essentiellement sur deux piliers: le phénomène de la diffraction et le concept de symétrie. A cela s’ajoute la capacité de comprendre et de visualiser les architectures de structures atomiques dans l’espace. L’évolution de l’enseignement de la cristallographie qui a été introduit vers les années 1970 à l’EPFL s’est faite en parallèle avec le développement et la généralisation de la micro-informatique. Initialement, les modèles de structures cristallines que l’on peut encore admirer derrière quelques vitrines étaient systématiquement utilisés comme support de cours ou d’exercices aﬁn de faciliter l’apprentissage de nouveaux concepts aux étudiants. La vision de l’espace était enseignée par l’utilisation de rétroprojecteurs à double foyer, ce qui permettait à l’étudiant de découvrir la vision stéréoscopique en se munissant de lunettes polarisantes. Aujourd’hui, après trente ans de développement de moyens informatiques, il s’avère que l’ensemble des supports de cours utilisés auparavant a été substitué par l’utilisation d’un ordinateur portable associé à un projecteur multimédia. Dans cet article, nous allons présenter un certain nombre d’aides sous forme de logiciels que nous avons développés au cours des années pour faciliter la tâche des étudiants dans l’apprentissage des notions de base de la cristallographie.

Les concepts de base Les nouveaux moyens que nous mettons à la disposition de l’étudiant ne représentent d’aucune manière une alternative destinée à plus ou moins long terme à substituer l’enseignement de base. Par contre, nous souhaitons mettre à la disposition des étudiants des outils qui leur permettent d’approfondir les notions nouvelles qui ont été introduites dans le cours. Les outils peuvent d’une part être utilisés par l’enseignant lors de sa présentation et d’autre part par l’étudiant au cours de sa préparation. Ces conditions ne peuvent être satisfaites que dans la mesure où ces outils sont accessibles en permanence et indépendamment du lieu où se trouve l’étudiant. De plus, il faut éviter toute contrainte imposée à l’enseignant ou à l’étudiant sur le type d’ordinateur par lequel il accède à ces outils. Pour satisfaire ces exigences, nous avons opté pour le développement de modules interactifs en langage Java, accessibles sur le Web à l’aide d’un browser courant. Ces modules interactifs appelés applets peuvent être téléchargés et exécutés quelle que soit la plate-forme d’accès de l’utilisateur. Des interpréteurs du langage Java existent pratiquement sur toutes les plates-formes couramment utilisées.

Exemples de modules La découverte de la symétrie d’un objet ou d’une forme cristalline revient à trouver les transformations de l’objet qui le laissent invariant, c’est-à-dire inchangé: un hexagone auquel on fait subir une rotation de 60° autour de son centre ne peut être distingué de l’hexagone avant la rotation. On dit que la rotation de 60° est une opération de symétrie de l’hexagone. Il existe d’autres opérations de symétrie qui ne sont pas réalisables par un déplacement: la réﬂexion par exemple ne peut être effectuée que virtuellement et non pas physiquement comme la rotation. On ne peut transformer une main gauche en main droite ! L’avantage de l’utilisation de méthodes assistées par ordinateur est qu’elles permettent d’effectuer virtuellement des opérations qui ne peuvent l’être physiquement (on parle d’opérations de deuxième espèce), ce qui représente un avantage majeur. En simulant un objet virtuel

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Technologies de formation: l’âge de la maturité

Enseignement de la cristallographie assisté par ordinateur sur l’écran, l’étudiant pourra se familiariser avec les concepts de symétrie en découvrant toutes les opérations qui laissent un objet inchangé grâce à l’intermédiaire d’une interface aussi conviviale et aussi simple que possible. L’extension des notions de symétrie à l’échelle de la structure atomique représente un degré de difficulté supplémentaire. Aux notions de base décrites plus haut s’ajoute un concept complémentaire basé sur la notion de périodicité spatiale, c’est-à-dire la répétition systématique d’un motif dans les trois dimensions de l’espace. Afin de faciliter l’assimilation de ces notions, nous avons développé l’applet Escher Web Sketch [1]. Cette application fig. 1 Interface de l’applet Escher Web Sketch

permet à l’étudiant de se familiariser avec les notions de la symétrie des structures cristallines. Elle est toutefois limitée à deux dimensions pour des raisons didactiques. L’applet permet non seulement de simuler toute structure cristalline à deux dimensions mais aussi de créer à l’écran des décorations périodiques, ce qui accroît encore l’attractivité du module de simulation. La ﬁgure 1 présente l’interface de l’application qui permet en un clin d’œil de créer non seulement toute structure cristalline à deux dimensions mais aussi d’exercer sa fantaisie en exploitant pleinement les règles de la symétrie des structures périodiques également à deux dimensions. Le phénomène de la diffraction représente l’autre pilier sur lequel s’appuie l’étude de la matière à l’échelle atomique. La diffraction est un phénomène ondulatoire qui a pour propriété de réorienter les rayons X dans différentes directions de l’espace suite à l’interaction avec la matière. Ici également, la présentation des concepts est grandement facilitée par l’utilisation de différentes applets interactives. Des notions aussi abstraites qu’espace réciproque, notion fondamentale pour comprendre les phénomènes de diffraction, peuvent être assimilées d’une manière plus aisée par l’étudiant, grâce à l’utilisation des modules interactifs.

Intégration des modules interactifs dans un cours Jusqu’à ce jour, quelques modules couvrant les aspects de diffraction et de symétrie ont été développés dans notre laboratoire [2]. A cela s’ajoutent d’autres modules directement accessibles sur le Web [3, 4]. La figure 2 illustre par exemple le principe de la synthèse de Fourier par l’intermédiaire duquel la structure cristalline peut être déduite à partir des données expérimentales [5]. Tous ces modules, indépendamment de leur provenance, peuvent facilement s’intégrer dans un cours ex cathedra. L’accès à Internet par câble ou par connexion sans fil ainsi que la présence de projecteurs multimédias, disponibles dans la majeure partie des auditoires de l’EPFL, donne à l’enseignant tous les moyens nécessaires lui permettant d’illustrer certains aspects du cours à l’aide de simulations et cela dès qu’il le juge utile. Depuis plus d’une année, les capacités du réseau académique actuel en Suisse et à l’étranger sont telles que les accès à Internet sont pratiquement toujours disponibles et à une vitesse largement suffisante. La possibilité d’illustrer par simulation des concepts relativement abstraits dès leur introduction dans le cours semble être particulièrement appréciée par les étudiants. De plus, l’enseignant est en mesure de choisir l’applet la plus adaptée pour répondre aux questions éventuelles de l’étudiant. On peut signaler ici qu’une partie des modules que nous avons développés a été suggérée indirectement par les étudiants puisqu’ils ont été conçus pour répondre à leurs questions! Un avantage non négligeable pour l’étudiant est que hors du cours également, l’étudiant

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Enseignement de la cristallographie assisté par ordinateur ﬁg. 2 Interface permettant d’illustrer le principe de la synthèse de Fourier pour l’obtention de la densité électronique à partir de mesures expérimentales

pourra toujours accéder aux mêmes applets et reproduire les simulations qui ont été présentées par l’enseignant. La seule condition requise, et qui ne devrait pas poser de problème, est qu’il ait accès à Internet.

Maintenance des applets Comme tout logiciel, les applets doivent aussi être maintenues aﬁn d’éviter des problèmes inhérents à l’évolution du support matériel et des systèmes d’exploitation. Bien que le langage Java soit standardisé, des adaptations mineures sont nécessaires. Si l’applet a été développée dans le cadre d’un projet limité temporairement, le développeur aura très vraisemblablement changé de fonction au moment où des modiﬁcations devront être apportées. Il est donc important que ces considérations soient prises en compte dès la conception des modules interactifs. Cependant, vu que l’enseignement du langage Java se répand de plus en plus dans l’enseignement universitaire, on peut espérer que le problème de la maintenance pourra être mieux maîtrisé dans le futur.

Environnement de support didactique et projets futurs Les modules que nous avons décrits plus haut ne s’enchaînent logiquement que par l’intermédiaire de l’enseignant. Leur utilité est donc limitée en partie par le support de cours, ce qui induit quelques restrictions quant à leur emploi. Il serait donc très souhaitable d’inclure l’ensemble des applets dans un cadre didactique qui permettrait à l’utilisateur d’avoir tout d’abord une vision d’ensemble sur les modules disponibles et d’autre part de bénéﬁcier d’une structure qui guiderait l’apprentissage et favoriserait son développement logique en introduisant les nouvelles notions par étapes successives. Dans le futur, nous souhaitons nous consacrer non seulement au développement d’autres modules complémentaires et utiles à l’enseignement mais aussi à l’élaboration d’un cadre didactique donnant une unité à l’ensemble des modules dédiés à l’enseignement de la cristallographie.

Références [1] [2] [3] [4] [5]

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http://marie.epfl.ch/escher/ http://lcr.epfl.ch/ http://jcrystal.com/steffenweber/java.html http://www.eserc.stonybrook.edu/ProjectJava/Bragg/ http://www.ysbl.york.ac.uk/~cowtan/sfapplet/sfintro.html ■

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Flexibiliser la formation Cas des Laboratoires d’automatique denis.gillet@epﬂ.ch

Denis Gillet & Yassin Rekik, Laboratoire d’Automatique, STI - EFPL

Formation ﬂexible: déﬁnition et motivations

yassin.rekik@epﬂ.ch

Afin de s’adapter aux défis actuels de la société et de l’économie, les établissements universitaires sont amenés à repenser les modalités de formation pour favoriser une plus grande participation des étudiant(e)s. Vu la croissance des effectifs et la limitation des moyens d’encadrement, une telle évolution conduit à relever simultanément des challenges pédagogiques, technologiques et organisationnels. La formation flexible est la réponse qui a été adoptée pour soutenir cette évolution dans la formation en automatique. Dans une perspective pédagogique, la formation flexible consiste à fournir aux étudiant(e)s un accès étendu aux ressources d’apprentissage en supprimant les contraintes classiques de temps et de lieu. Cette disponibilité accrue des ressources (souvent réalisée grâce à l’exploitation d’Internet et des technologies Web) offre aux étudiant(e)s la possibilité de développer à la fois leurs capacités d’autonomie et de collaboration. La formation flexible est aussi appelée bimodale, les activités d’apprentissage pouvant être réalisées sur le campus ou à distance. D’un point de vue technologique, il s’agit de fournir les moyens permettant de concrétiser ce concept de formation flexible. Ainsi, il faut exploiter de manière adéquate les infrastructures et les systèmes d’information et de communication. D’un point de vue organisationnel, la mise en œuvre d’une formation flexible ne peut se réaliser sans une adaptation des programmes d’études et des formes d’enseignement. Il s’agit pour chaque cours, d’optimiser en particulier la répartition entre les activités présentielles et à distance, synchrones et asynchrones et individuelles ou de groupe. Dans la formation des ingénieurs, le travail expérimental réalisé en laboratoire ou par simulation est un ingrédient essentiel. C’est également lui qui est intrinsèquement basé sur la participation et qui présente les plus fortes contraintes logistiques. Par conséquent, une approche de formation flexible présente dans ce contexte un grand potentiel de valeur ajoutée. Cet article résume les résultats associés à la mise en œuvre d’une démarche flexible dans les travaux pratiques d’automatique. La première partie de l’article décrit l’environnement d’expérimentation à distance développé dans le cadre du projet eMersion. La deuxième partie présente les options de déploiement et les choix pédagogiques, logistiques et organisationnels qui ont permis la réussite de ce projet.

Cockpit: environnement intégré pour l’expérimentation ﬂexible ﬁg. 1 Interface d’un Cockpit

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Flexibiliser la formation: Cas des Laboratoires d’automatique L’objectif du projet eMersion était de déployer un ensemble de ressources d’expérimentation flexible dans trois domaines pilotes qui sont l’automatique, la biomécanique et la mécanique des fluides. Pour atteindre cet objectif, l’équipe de projet a commencé son travail par une spécification d’outils standards adaptés à la formation pratique offerte à l’EPFL en 3ème ou 4ème année. Cette spécification a résulté d’interviews avec les acteurs concernés, professeur(e)s, assistant(e)s et étudiant(e)s, ainsi que de l’observation de cours de référence par des pédagogues. Cette étape s’est avérée essentielle pour garantir l’efficacité des outils développés, faciliter leur intégration dans le processus de formation, et favoriser leur acceptation par tous les acteurs mentionnés. Ceci a également permis de développer des outils génériques capables d’être exploités dans d’autres domaines de l’ingénierie. Sur la base de cette spécification, un environnement intégré pour l’expérimentation Web a été réalisé. Cet environnement, appelé Cockpit, offre toutes les composantes nécessaires pour la conduite efficace d’une activité d’expérimentation dédiée à la formation. Le Cockpit est à la fois une métaphore et une interface. La métaphore est celle d’un environnement dans lequel l’étudiant est plongé et d’où il part à l’exploration de son objet d’expérimentation. L’interface du Cockpit est constituée de fenêtres définissant des zones ou des consoles (voir fig. 1).

ﬁg. 2 eJournal - Interface destinée aux étudiants

ﬁg. 3 eJournal - Interface destinée aux assistants

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Flexibiliser la formation: Cas des Laboratoires d’automatique ﬁg. 4 Entraînement électrique

ﬁg. 5 Canal aérothermique

Quatre principales consoles ont été définies ❚ La console d’expérimentation constitue la composante essentielle de l’environnement et permet l’accès aux ressources d’expérimentation. Cette console offre généralement des interfaces Web pour exploiter à distance des outils de simulation (des scripts Mathematica ou Matlab, des codes de simulation spécifiques, etc.) et/ou pour manipuler en temps réel des dispositifs physiques (télémanipulation). ❚ La console Boîte à outils donne accès à des outils pour l’analyse et le traitement de résultats expérimentaux. Elle intègre le logiciel SysQuake remote de Calerga qui émule le langage de scripts de Matlab et offre des fonctionnalités graphiques interactives évoluées. ❚ La console Journal de laboratoire (eJournal) a été conçue comme une version électronique étendue du cahier de laboratoire traditionnel dans lequel les étudiant(e)s prennent leurs notes et reportent leurs observations. Elle permet de stocker, partager et commenter les documents produits dans des activités individuelles ou en groupe (documents préparatoires, résultats expérimentaux, paramètres de configuration, etc.). Elle est aussi utilisée comme un canal de communication entre les étudiant(e)s et les assistant(e)s en permettant la soumission de documents, l’envoi de questions, le signalement de l’avancement et l’insertion de commentaires (voir figs 2 et 3). ❚ La console de Navigation permet d’accéder à des informations additionnelles relatives à l’expérience en cours: le protocole du laboratoire qui donne la liste des étapes à suivre pour réaliser l’expérience, des rappels théoriques en relation avec les sujets traités, une description des ressources d’expérimentation utilisées, une liste bibliographique et, éventuellement, des liens vers des documents ou/et des ressources annexes. Depuis sa première version, finalisée à la fin de l’année 2000, le Cockpit a été utilisé pour le déploiement de plusieurs modules expérimentaux. Dans le domaine de l’automatique, il a permis de déployer 7 modules différents permettant la manipulation à distance et en temps réel d’un entraînement électrique et d’un canal aérothermique (voir figs 4 et 5). Dans le domaine de la biomécanique, il a permis de déployer 5 modules de simulation distincts exploitant Mathematica. Enfin, en mécanique des fluides, il a permis de déployer 7 modules de simulation exploitant une soufflerie virtuelle.

Scénario flexible pour les Laboratoires d’automatique La mise en œuvre d’un scénario de formation flexible implique une adaptation des modalités d’apprentissage. Il est important de repenser la structure, la présentation et l’organisation de l’information (objectifs, information, étapes). Il est aussi nécessaire de rompre avec les contraintes de lieu et de temps en proposant des solutions combinées (séances classiques en présentiel et travail à distance, support direct et support en ligne, etc.). Enfin, il est important de réorganiser la structure de la formation pour assurer un répartition ad hoc des rôles entre tous les intervenants qui soit compatible avec les modalités choisies. Des scénarios pédagogiques qui prennent en compte tous les éléments mentionnés précédemment ont été établis et évalués progressivement entre 2000 et 2004 dans le cadre des Laboratoires d’automatique. Chaque travail de laboratoire a été réorganisé en modules de deux heures afin de répondre aux besoins et aux contraintes de différentes sections (électricité, génie mécanique et microtechnique). Une session préliminaire commune est organisée pour tous les étudiant(e)s au début de chaque semestre. Durant cette séance, les objectifs pédagogiques des différents modules sont clairement énoncés et les dispositifs expérimentaux sont présentés. Ensuite, les étudiants sont initiés à l’utilisation de l’environnement d’expérimentation, ainsi qu’aux outils de communication synchrones et asynchrones mis à leur disposition. Une discussion sur la liberté, mais aussi sur les responsabilités nouvelles associées à une approche flexible a également lieu. Tous les modules expérimentaux proposés comprennent deux étapes successives: le prélab et le travail de laboratoire. Le prélab ne nécessite pas l’accès aux dispositifs réels d’expérimentation. Son but est d’inciter les étudiant(e)s à réaliser le travail préparatoire nécessaire à la bonne conduite de l’expérience concernée. Une fois le prélab finalisé sous forme d’un rapport succinct, ce dernier doit être soumis à un assistant chargé de sa validation. Aucune date limite n’est imposée pour la réalisation des modules, seul leur ordre doit être respecté. Un labo-test a lieu à la fin du semestre. À terme, il devrait pouvoir être réalisé sur demande lorsque tous les modules requis sont finalisés. Pour que la formation flexible constitue une réelle valeur ajoutée, le choix entre une conduite des activités

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Flexibiliser la formation: Cas des Laboratoires d’automatique d’expérimentation en présentiel ou à distance doit toujours être possible et la transition entre ces deux modalités facilitée. L’assistance traditionnelle fournie à heures ﬁxes dans le laboratoire a donc été redistribuée. Un support présentiel est toujours disponible. Il est toutefois offert sous forme de tranches horaires raccourcies mais plus fréquentes. Un support en ligne est également accessible par email ou via le eJournal. Ce support est différencié pour les questions d’ordre techniques et celles liées à la matière étudiée. Comme indiqué précédemment, la validation des documents préparatoires est traitée pas un assistant attitré.

Les leçons de cette expérience Le déploiement d’un scénario flexible pour les Laboratoires d’automatique s’est fait de manière progressive. Après un déploiement partiel limité à une dizaine d’étudiants volontaires durant les premiers semestres (20002001), puis un déploiement complet destiné à l’ensemble d’une section (2001-2003), les trois sections concernées par cet enseignement (environ 160 étudiants) disposent maintenant d’un accès flexible aux ressources de laboratoire. Cette continuité et cette progression nous ont permis d’atteindre des résultats très satisfaisants dans le cadre du projet eMersion. Elles nous ont aussi permis de tirer de nombreux enseignements dont les principaux sont: 1. La difficulté d’implantation d’un scénario de formation flexible: comparé à un scénario de formation à distance où les étudiants n’ont pas la possibilité de travailler sur le campus, un scénario de formation flexible présente un challenge supplémentaire. En effet, le choix existant entre apprentissage en présentiel ou à distance met les ressources en concurrence. Seules les ressources en ligne qui présentent une réelle valeur ajoutée sont ainsi exploitées et peuvent soutenir un changement dans les habitudes de formation. 2. La nécessité d’une stratégie de déploiement global: un scénario d’éducation flexible ne peut vraiment montrer ses avantages que dans le cadre d’un déploiement à grande échelle, c’est-à-dire, au moins dans le cadre du plan d’études complet d’une volée. En effet, flexibiliser deux heures d’apprentissage dans un horaire qui comprend une vingtaines d’autres heures fixes limite fortement le bénéfice que peuvent en retirer les étudiant(e)s. Pour surmonter cet obstacle, il est impératif de s’orienter vers des initiatives collectives (sections, filières de master, etc.) qui présentent un plus grand potentiel qu’un cours isolé. 3. La nécessité de professionnaliser le déploiement de l’e-learning: dans la majorité des projets d’e-learning, le déploiement de ressources novatrices d’apprentissage est souvent caractérisé par un amateurisme qui limite leur exploitation et leur acceptation par les différents intervenants, tels les professeur(e)s, assistant(e)s et étudiant(e)s). Professionnaliser le déploiement dans le domaine d’e-learning consiste d’abord à soigner l’ergonomie et l’interfaçage des ressources (participation de graphistes et d’ergonomes lors du développement). Il s’agit ensuite d’assurer la disponibilité et la fiabilité des ressources déployées pour instaurer un climat de confiance nécessaire à leur acceptation (sauvegardes régulières pour assurer la sécurité et la pérénité des données, installation de serveurs de relève (clones) pour assurer la reprise du fonctionnement en cas de pannes, maintien d’une permanence technique, etc.). Enfin, le dernier aspect relatif à la professionnalisation du déploiement consiste à dépasser les actions individuelles pour s’orienter vers une fédéralisation des ressources (portails communs, librairies de ressources, mécanismes d’échange, etc.) afin de réellement capitaliser sur la richesse et la variété des contenus et des services disponibles en ligne.

Pour terminer C’est grâce à l’initiative du Conseil des Écoles Polytechniques Fédérales et au support ﬁnancier obtenu dans le cadre de son programme de Nouvelles Technologies Éducatives que l’expérience présentée a été menée à bien. La durée relativement longue de cette expérience (3 ans) a permis d’itérer continûment, mais en focalisant sur des adaptations incrémentales, entre les phases de conception, de développement, de déploiement et d’évaluation. Une telle approche est la seule applicable lorsque le terrain d’expérimentation des rénovations pédagogiques et des ressources d’e-learning est un enseignement obligatoire offert au plan d’études de plusieurs sections. Les résultats obtenus dans le cadre du projet eMersion ont permis de consolider le positionnement de l’EPFL parmi les principaux acteurs internationaux de l’e-learning, en particulier en raison du nombre d’étudiants touchés et de l’aboutissement des solutions déployés. Notre groupe a ainsi été sollicité pour participer au réseau d’excellence européen ProLearn ﬁnancé par le 6ème programme cadre de l’Union Européenne (http://www.prolearnproject.org). L’environnement Web eMersion a été choisi dans le cadre de ce réseau pour servir de plate-forme d’intégration des services offerts par les différents partenaires impliqués dans le développement de ressources d’expérimentation en ligne. ■

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ISSN 1420-7192