Modélisation des acteurs d un système de suivi des apprenants dans une formation à distance

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1 1 ère Edition du Workshop International sur les Approches Pédagogiques & E-Learning 1 Modélisation des acteurs d un système de suivi des apprenants dans une formation à distance Sanae CHEHBI Faculté des Sciences, Université Moulay Ismail chehbi.sanae@gmail.com Rachid ELOUAHBI Laboratoire d informatique faculté des Sciences, Université Moulay Ismail elouahbi@yahoo.fr Fatima EL KHOUKHI Equipe Modélisation Informatique Appliquée aux Sciences Humaines (MIASH), Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Université Moulay Ismail el_khoukhi_fatima@yahoo.fr Youssef ELOUAHBY Faculté des Sciences, Université Moulay Ismail Résumé La formation à distance est devenue le système éducatif le plus populaire utilisé dans le monde, les apprenants peuvent facilement accéder à l information sans contraintes de temps ou d espace et la formation est adaptée aux profils cognitifs de chaque apprenant. La formation à distance combine entre l individualisation des unités de cours selon chaque apprenant et la collaboration entre les apprenants eux-mêmes et le tuteur. Or, dans la formation à distance l enseignant n a plus le contact direct avec l apprenant qui lui permet d évaluer son évolution. D où l importance d intégrer le suivi des apprenants dans les plateformes de formation à distance et mettre en valeur l espace dédié au tuteur, vu le rôle efficient que joue le tuteur dans l accompagnement des apprenants dans leurs parcours pédagogiques. Ce papier est consacré à la modélisation des acteurs de l apprentissage pour en déduire les tâches du tuteur qui seront automatisées. Pour cela, nous définissons la notion de trace d activités dans une formation à distance et nous nous intéressons, en particulier, à l exploitation de ces traces recueillies dans le but de remédier au manque de rétroaction entre les apprenants et le tuteur. Mots clés Formation à distance; Parcours pédagogique; Suivi; Modélisation. I. INTRODUCTION L évolution permanente des besoins de formation, vers plus d efficacité, plus de flexibilité et moins de coûts, a favorisé l émergence d outils pédagogiques et informatiques dont l objectif est en quelque sorte d industrialiser la formation. Cette évolution concerne aussi bien la formation en entreprise que la formation académique. A l idée d introduire les supports informatiques dans la formation, la formation à distance a associé d une part la notion de réseau, donc celle de distance et des notions d interaction communicante, que ce soit entre l apprenant et l enseignant (ou tuteur), ou entre les apprenants eux-mêmes et d autre part les échanges et la collaboration à distance. La formation à distance promet au monde de la formation professionnelle continue, un fort dynamisme et s impose comme un outil incontournable de formation, c est une meilleure solution pour donner à l apprenant plus de choix dans les méthodes, les moyens et les formes d apprentissage, ainsi qu il permet l augmentation du niveau d acquisition du savoir. L émergence de l idée du tutorat est liée aux résultats accumulés dans le domaine de la formation à distance. Au départ, l e-formation était considérée comme une activité solitaire de l apprenant. Cette formation en libre-service devait pouvoir être acquise par soi-même, avec l aide de la machine. L expérience a montré que les apprenants ont malgré tout besoin d être suivis, à la fois parce qu ils peuvent avoir des questions, ou buter sur des problèmes que l outil informatique ne peut résoudre, mais aussi et surtout pour des questions de motivation. L effort demandé à l apprenant subsiste en effet, et peut même être plus grand que dans un cours classique. Notre travail a pour objectif de modéliser les acteurs d un système de suivi dans la formation à distance et de définir les rôles de chaque acteur et les différentes communications possibles entre eux, pour déterminer les tâches du tuteur à automatiser. Le papier est structuré comme suit, la section II est une présentation de la formation à distance. La section III donne une idée sur la problématique à traiter dans cet article. La section IV présente le suivi des apprenants et la finalité du recueil de traces. La section V contient une brève présentation des travaux déjà existants qui traitent le tutorat. La section VI est dédiée à une modélisation UML de notre proposition.

2 1 ère Edition du Workshop International sur les Approches Pédagogiques & E-Learning 2 La dernière section conclue la proposition et présente les perspectives de notre solution et les différentes pistes que nous pouvons adopter pour élaborer le système de suivi. II. FORMATION A DISTANCE L'Union européenne [1] définit la formation en ligne comme étant «l utilisation des nouvelles technologies de l information et la communication dans l éducation pour faciliter d une part l accès à des ressources et à des services, d autre part les échanges et la collaboration à distance». Ce qui en fait une meilleure solution pour donner à l apprenant plus de choix dans les méthodes, les moyens et les formes d apprentissage, ainsi qu il permet l augmentation du niveau d acquisition du savoir et l amélioration de la qualité de la formation. Malgré les nombreux avantages de la formation à distance, on cite quelques limites telles que le manque de contact humain, l absence d implication et la nécessité d'une grande motivation et une discipline rigoureuse de travail, ce qui engendre chez la plupart des apprenants une proportion importante d abandon. La personnalisation de l'enseignement et des évaluations ainsi que l adaptation du parcours pédagogique ont souvent été considérées comme un élément clé dans le soutien de l'apprentissage à distance. III. PROBLEMATIQUE Au début de cet article, nous nous sommes intéressés à présenter la formation à distance pour passer à l activité de suivi et de tutorat. Toutefois, plusieurs systèmes de formation à distance existants ne disposent pas d outils de suivi pertinents et encore moins d interfaces dédiées. La place du tuteur n apparaît qu en second lieu, ce qui ne lui permet pas de visualiser et d assister les apprenants dans leurs parcours pédagogiques, vu le nombre minimale de traces recueillies et d indicateurs déduits. L étape initiale de notre recherche était la présentation des acteurs du système et la définition des tâches de chacun. Une partie des tâches du tuteur, étant l acteur principal de notre travail, va être automatisée pour permettre le suivi de l avancement des apprenants et l évaluation leur évolution automatiquement. IV. LE SUIVI DE L APPRENANT Que ce soit en "classe" ou dans le cadre de "formations à distance", capter l'attention de l'apprenant représente un défi majeur. Dans le cadre de la formation à distance, l enseignant n a plus le contact direct avec ses apprenants pour voir de leurs questions et interactions, si le cours est bien assimilé. Il n est pas non plus en mesure de savoir si le rythme du cours est adapté au niveau des apprenants. Aussi, il ne peut pas utiliser des exemples concrets de la vie courante, car la culture de chaque apprenant est différente de celles des autres. C est la raison pour laquelle, il est nécessaire de rassembler un ensemble d'informations sur l apprenant, afin que l enseignant puisse leurs donner un cours personnalisé pour chacun et c est selon leurs profils, faire le suivi de leurs parcours pédagogiques et leurs assurer l amélioration de l apprentissage. Le suivi des apprenants permet de refléter l'évolution des interactions entre les acteurs de la plateforme d apprentissage, mesurer la qualité de la formation, mettre en évidence le type de raisonnement des apprenants et caractériser les connaissances spécifiques construites par chacun. Pour assurer une bonne qualité de l'apprentissage, le contenu d'enseignement devrait être modifié, mis à jour et bien structuré. Mais étant donné le grand nombre de cours, le processus de mise à jour devient très difficile et fatigant, outre le tuteur peut passer beaucoup de temps dans la recherche du contenu qui doit être changé [2]. V. REVUE DE LITTERATURE Plusieurs travaux de recherche ont traité le suivi des apprenants avec une diversité des visions, perspectives et outils utilisés. Manal Ben Sassi et Mona Laroussi [3] ont proposé une modélisation standardisée des traces numériques pour remédier au problème de non-portabilité des traces numériques d une plateforme de formation à une autre. Nabila Bousbia [4] a traité dans son sujet de thèse l analyse des traces de navigation des apprenants dans une perspective de détection automatique des styles d apprentissage, qui est donc relié à la fois à un ensemble de conduites stratégies dans la manière de gérer et d organiser l information ainsi qu à la manière de mettre en œuvre ces conduites et stratégies. Elle présente aussi quelques modèles de styles d apprentissage. J.C.R. Tseng et al. [5] ont mis en œuvre une approche innovante de l apprentissage adaptatif basée sur deux principales sources de personnalisation de l information, qui est le comportement d apprentissage et le style personnel d apprentissage. Pradeepa Thomas et al. [6] ont travaillé sur le suivi des apprenants dans les jeux sérieux en utilisant les réseaux de Petri et ontologies. Philippe Teutsch et Jean-François Bourdet [7] présentent les résultats d un travail de réflexion pluridisciplinaire sur la visualisation de trajets de formation : une typologie des différentes dimensions à prendre en considération (scénario, participants, calendrier) et différents outils de suivi conçus pour le tutorat en ligne. Chacun d entre eux contribue à la représentation de l activité en ligne sous forme de bilans : trajet réalisé à l intérieur d un parcours de formation (Croisières), caractéristiques de la participation individuelle dans une activité collective (Tacsi), composition par le tuteur de vues à partir de la combinaison des trois dimensions de référence. Amina Zaghbib et al. [8] ont dégagé les composantes caractérisant un système tuteur coach pour assurer un accompagnement au changement des acteurs de la R&D. Basé sur l architecture d un coach virtuel, qui est composée de 4 modèles conceptuels (le modèle du domaine, le modèle de l apprenant, le modèle pédagogique, le modèle d interface), ils ont défini le modèle du domaine formalisant l ensemble des concepts relatifs à la méthodologie métier. Sur cette base, ils ont réalisé un prototype comportant le dispositif de travail ainsi qu un compagnon qui soutien principalement l évolution cognitive en utilisant un mode de communication affectif. Ilham Oumaira et al. [9] ont proposé un système SYSAT, qui est un système multi-agents d analyse automatique des interactions, ayant pour objectif de réutiliser les indicateurs

3 1 ère Edition du Workshop International sur les Approches Pédagogiques & E-Learning 3 (sociaux, cognitifs, affectifs ) au sein d un système adaptatif et ouvert en vue d assister le tuteur dans le suivi des apprenants et des groupes. L évaluation des interactions par le tuteur repose sur les résultats fournis par les indicateurs d analyse automatique des interactions. La figure 1 illustre le diagramme de package qui montre le rôle de chaque acteur dans la formation et dans l analyse des traces : VI. MODELISATION UML DU SYSTEME PROPOSE La modélisation UML que nous présentons montre les différents acteurs du système d apprentissage ainsi que les rôles qu ils peuvent accomplir. Egalement, elle donne des diagrammes commentés qui présentent les cas d utilisation. L objectif de ce papier est de mettre en évidence les parties du tutorat qui pourront être automatisées et remplacées par un système intelligent qui accomplira le rôle de suivi et d accompagnement des apprenants, ce qui nécessite la connaissance des rôles de chaque acteur. Tous les acteurs des systèmes de formations à distance interviennent d une manière explicite ou implicite dans le séquencement du cours. Ces acteurs sont les utilisateurs de ce système. Dans notre système, nous identifions quatre acteurs personnifiés [10] : Auteur : D une part il est le responsable de la production des unités de cours. D autre part, il rédige les contraintes et les scénarios du séquencement pédagogique entre les différents éléments de cours. Finalement, il communique avec le tuteur et tient en compte les interactions des apprenants avec les cours pour mettre à jour la formation. Apprenant : Il est l acteur principal de la formation. Toutes les tâches des autres acteurs ont, bien entendu, comme objectif d améliorer l apprentissage de l apprenant. Cet acteur suit le parcours pédagogique proposé par l auteur suivant ses caractéristiques modélisées par le profil afin d accéder à la partie du cours la plus adaptée pédagogiquement. Il contrôle sa progression par des auto-évaluations et communique avec les autres apprenants inscrits dans sa classe. Il reçoit aussi les remarques et les suggestions du tuteur comme soutien dans sa progression pédagogique. Tuteur : Il est le responsable du processus d assistance et de la conduite pédagogique dans la classe virtuelle. C est lui l évaluateur des travaux réalisés par les apprenants, il est tuteur des équipes ou des groupes. Il répond aux questions, donne des illustrations ou autres tâches qui peuvent s ajouter selon le type de cours. Il suit le séquencement pédagogique de l apprenant et peut intervenir pour améliorer le séquencement proposé par l auteur. Chercheur : Son rôle est d exploiter les traces pour la reconstitution du système de formation à distance. Figure 1 : Diagramme de package Le diagramme de package est explicité par le diagramme de cas d utilisation présenté dans la figure 2, il présente les trois acteurs principaux du système à savoir : l auteur, le tuteur et l apprenant, les utilisations du système et les différentes communications possibles entre les acteurs.

4 1 ère Edition du Workshop International sur les Approches Pédagogiques & E-Learning 4 Figure 2 : Diagramme de cas d'utilisation La figure 3 présente le diagramme de séquences des trois acteurs principaux et des deux éléments du système à savoir l élément de cours et la formation. Il présente le scénario des utilisations du système et les différentes communications possibles entre les acteurs. Figure 3 : Diagramme de séquences La figure 4 montre le diagramme d activité de l acteur principal en interaction avec le système. Il présente les différentes méthodes d accès de l apprenant au cours.

5 1 ère Edition du Workshop International sur les Approches Pédagogiques & E-Learning 5 dans la mise en place de cet événement scientifique, aussi le comité scientifique qui va évaluer notre papier. Figure 4 : Diagramme d activité Vu que le rôle du tuteur est primordial dans le suivi des apprenants durant la formation, il est préférable d automatiser une partie de ses rôles. D où la proposition d un système de suivi qui va rassembler un ensemble d informations sur des parcours pédagogiques des apprenants virtuels, pour en construire une base théorique sur laquelle il va se baser en analysant leurs comportements et détectant les problèmes qui peuvent se produire pour guider les apprenants et leurs corriger les parcours de formation et apporter des améliorations sur le parcours si nécessaire. REFERENCES [1] La formation en ligne [2] Fatiha ElGhibari, Rachid ElOuahbi, fatima ElKhoukhi, Sanae Chehbi, Imane Kamsa, Intelligent e-learning system model for maintenance of updates courses, Information Technology Based Higher Education and Training (ITHET), 2015 International Conference, DOI /ITHET [3] Manel Ben Sassi et Mona Laroussi. Vers une modélisation standardisée des traces des apprenants. frantice.net, n 5, [4] Nabila Bousbia, Analyse des traces de navigation des apprenants dans un environnement de formation dans une perspective de détection automatique des styles d apprentissage, thèse de doctorat de l université Pierre et Marie Curie (France) et l Ecole Nationale Supérieure d informatique (Algérie), [5] J.C.R. Tseng, Hui-Chun Chu, Gwo-Jen Hwang et Chin-Chung Tsai. Development of an adaptive learning system with two sources of personalization information. Computers & Education 51, pp , [6] Pradeepa Thomas, Amel Yessad et Jean-Marc Labat. Réseaux de Petri et ontologies : des outils pour le suivi de l apprenant dans les jeux sérieux, CA Conférence EIAH, [7] Philippe Teutsch et Jean-François Bourdet, Conception pluridisciplinaire d outils de visualisation pour le tuteur TSI, Technical and Computer Science, Computer special issue at the interface of human and social activity. 29/2010, pp , [8] Amina Zaghbib, Christine Michel et Patrick Prévôt, Etude et conception d un système tuteur coach pour l apprentissage et l accompagnement au changement à distance, Environnements Informatiques pour l'apprentissage Humain Conférence EIAH'2009 "Enseigner et apprendre à l'ère du numérique : regards croisés entre concepteurs et utilisateurs", Juin [9] Ilham Oumaira, Rochdi Messoussi et Raja Touahni Mise en expérimentation d un système d assistance au tuteur basé sur la réutilisation des indicateurs d analyse automatique des interactions, Revue Africaine de la Recherche en Informatique et Mathématiques Appliquées ARIMA, vol. 14, pp , [10] Sanae Chehbi, Rachid ElOuahbi, Fatima El Khoukhi Modélisation et mise en oeuvre du suivi des apprenants dans un système de formation à distance, en cours de publication suite aux actes du colloque international TICE et pédagogie active, VII. CONCLUSION Nous avons commencé ce papier par une présentation de la formation à distance. Nous avons ensuite passé au recueil des traces et les finalités de son exploitation. Puis, nous avons fait un survol des travaux déjà existants dans le domaine. Finalement, nous avons réalisé une première version de la modélisation des acteurs et leurs interactions au sein du système à travers les diagrammes UML et nous projetons la réalisation d une première version du système dont nous présentons en détails l approche de résolution et les tests de validation de la solution. REMERCIEMENTS Nous tenons à remercier vivement les membres du laboratoire d informatique du centre d études doctorales de la faculté des Sciences université Moulay Ismail et le comité d organisation du workshop pour les efforts qu ils vont investir