Enseigner le génie-logiciel avec le Portefeuille d Expérience et de Compétence en licence d informatique

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1 Actes du Colloque international francophone «Expérience 2012» Expérience et Professionnalisation dans les champs de la formation, de l éducation et du travail ; état des lieux et nouveaux enjeux Lille (France) 26, 27, 28 septembre 2012 Enseigner le génie-logiciel avec le Portefeuille d Expérience et de Compétence en licence d informatique Fabienne Viallet, Toulouse 3*-IUT et UMR EFTS**, MCF fabienne.viallet@univ-tlse3.fr Nelly Capelle, Toulouse 3*, Ingénieur d Etudes SCUIO-IP nelly.capelle@univ-tlse3.fr *Université Paul Sabatier Toulouse 3 118, route de Narbonne Toulouse cedex 9 ** Enseignement Formation Travail Savoirs (EFTS) École Interne de l'université Toulouse 2 118, route de Narbonne Toulouse cedex 4 Résumé Dans cet article nous décrivons une expérience qui a été menée en L2 informatique à l université de Toulouse dans le cadre du projet tuteuré. Pour acquérir les fondements du génie logiciel, à savoir comprendre les enjeux de la création d un logiciel ad-hoc, les enseignants d informatique encadrant le projet tuteuré, une responsable Portefeuille d Expériences et de Compétences (PEC) et une enseignante chercheuse en didactique de l informatique, ont construit collectivement une démarche ad-hoc permettant aux étudiants de découvrir les compétences disciplinaires et transversales qu ils mettent en œuvre durant les différentes étapes du projet. Ainsi, le projet est vécu par les étudiants comme une expérience dont ils peuvent tirer profit, en identifiant notamment au travers des erreurs commises, l ensemble des savoirs engagés et de compétences mises en œuvre. Du point de vue enseignant, cette expérience leur a leur permis d identifier les stratégies des étudiants dans l élaboration du projet, d approcher la manière dont ils s approprient leur formation et de mieux guider leurs apprentissages. Du point du vue des savoirs, les enseignants et les étudiants ont pu mener une réflexion sur les enjeux du génie-logiciel et les étudiants ont pu accéder à l exigence métacognitive de cet enseignement. Mots clés Compétences Enseignement supérieur - Enseignement de l informatique - Génielogiciel

2 Problématique L enseignement de l informatique repose sur la pratique de la programmation. Dans la progression pédagogique, l exercice débute par l écriture, individuelle ou en binôme, de petits programmes mettant en œuvre les concepts enseignés en algorithmique. Puis se poursuit par l écriture en groupe d au moins deux personnes, de programmes plus complexes en termes de problèmes à résoudre, qui nécessite l utilisation de stratégies de développement enseignées en génie logiciel. Cependant, comme le signalent Bavota et al. (2012), l enseignement du génie logiciel s avère problématique : «One of the main challenges when teaching software engineering within undergraduates course is providing the students with meaningful experiences they will find useful when they enter the labor market». En effet il est malaisé de sensibiliser les étudiants à des difficultés qu ils n ont encore jamais rencontrées et il est quasiment impossible de construire des situations pédagogiques pertinentes suffisamment complexes au cours desquelles les étudiants pourraient découvrir les règles du génie logiciel. La solution pédagogique communément admise est la pédagogie par projet qui permet de «simulate a reallife approach to development scenario giving to the students the possibility to deal with issues arising from typical project situations, such as working in a team, organizing the division of work, and coping with time pressure and strict deadline» (Bavota et al., 2012). Ainsi, en L2 informatique à l Université Paul Sabatier (UPS), l enseignement du génie-logiciel repose sur un projet tuteuré à réaliser en groupe, en suivant une démarche issue du cours. Bien que le projet tuteuré soit associé au cours de génie logiciel et impose aux étudiants le suivi strict d une démarche de développement de projet éprouvée, les enseignants constatent que peu de liens sont faits avec les problématiques du génie logiciel. Les étudiants restent essentiellement focalisés sur le résultat produit, à savoir le programme réalisé. Lorsque celui-ci ne tourne pas, ils se considèrent en échec et ne cherchent pas à savoir pourquoi. Et lorsqu il tourne à peu près et répond au problème posé, ils considèrent qu ils ont réussi l épreuve et ils n essayent pas d analyser leur démarche. L exigence cognitive imposée aux étudiants dans cet exercice (résoudre le problème en créant un logiciel ad-hoc) se double d une seconde exigence métacognitive, à savoir comprendre les enjeux de la résolution de problème, que le projet tuteuré ne permet pas d aborder. Le projet tuteuré étant réalisé en autonomie par les étudiants en binôme, il constitue pourtant une première expérience en programmation, susceptible d illustrer les concepts enseignés en cours et de les initier à une démarche

3 professionnelle de développement de logiciel. Travailler sur cette expérience peut leur permettre de prendre conscience de différents éléments mis en jeu : les différentes phases du développement du projet, le cheminement cognitif entrepris, l engagement dans le travail en binôme ainsi que le repérage des difficultés rencontrées et des solutions adoptées. C est pourquoi, l équipe enseignante qui encadre les projets tuteurés à l UPS en L2, a souhaité s associer à la démarche Portefeuille d Expériences et de Compétences (PEC) pour permettre aux étudiants de travailler cette expérience. Champ de la recherche La démarche PEC a été initiée en 2008 par quatre universités : Grenoble 1, Toulouse 1, Toulouse 3 et Poitiers. Elle a été soutenue par une expérimentation de 4 années dans le cadre de l appel à projet au Haut-Commissariat à la Jeunesse (HCJ). Son objectif est d aider les étudiants d université à valoriser les compétences acquises au travers de leurs expériences, dans et hors de la formation. Cette démarche PEC peut être adossée à quatre références théoriques (Aubret et al., 2012) : La première s inspire de l approche «complexe» (Morin, 1990) de la construction des savoirs : le PEC fait référence à ce rapport complexe du sujet en apprentissage nécessitant du sens, de l expérimentation, des boucles de rétroaction co-construites et la confrontation avec la réalité pour construire et s approprier autant un savoir qu un savoir-faire. La seconde repose sur l approche socioconstructiviste, en référence à Vygostki (1934/1985) en ce sens que l apprentissage ne se fait pas en étant seul mais par une co-construction socialisée où les échanges entre pairs, entre novices et experts, permettent cette appropriation de savoirs et savoir-faire nouveaux La troisième renvoie à la définition de la notion de compétence (Crahay, 2006) : le choix s est porté sur l'approche constructiviste du savoir et de la compétence qui implique une dialectique perpétuelle entre pensée et action, entre savoirs et expériences. Le PEC s'inscrit totalement dans cette démarche lorsqu'on y parle "compétences". la quatrième s'appuie sur les travaux portant sur la clinique de l'activité que l'on retrouve dans les pratiques de co-construction et d'autoconfrontation présentes dans les travaux dirigés de la démarche PEC. Quant aux activités menant à la valorisation de l'expérience par sa mise en perspective et au

4 sentiment d'auto-efficacité qui est travaillé dans les trois espaces du PEC, nous pouvons les lier aux travaux de Bandura (1977). La démarche PEC est supportée par une plateforme numérique1 spécifiquement conçue pour l Université et adaptée au besoin de l étudiant tout au long du LMD. Elle l aide à prendre conscience des compétences développées tout au long de son parcours dans toutes ses expériences, dans et hors le champ de sa formation et à les valoriser. Elle lui permet de construire un sentiment de compétence, une prise de confiance et un sentiment d efficacité qui le prépare à évoluer dans un contexte économique de plus en plus complexe et mondialisé. Mais cette démarche permet aussi d intégrer la démarche expériences / compétences à l offre de formation. C est le cas du projet tuteuré en L2 informatique à l UPS. Dans la section suivante, nous décrivons comment elle a été intégrée dans le déroulement du projet. Cadre méthodologique La mise en œuvre du PEC pour le projet tuteuré en licence d informatique a été conçue collectivement par les enseignants d informatique encadrant le projet tuteuré, une responsable PEC et une enseignante chercheuse en didactique de l informatique. Avant sa mise en œuvre en L2 informatique, une formation à la démarche PEC a été délivrée à tous les enseignants impliqués. Cette formation a débuté par une description du déroulement du projet tuteuré, s est poursuivie par une identification de tous les savoirs (enseignés ou non) mis en jeu et s est terminée par une mise en perspective des compétences susceptibles d être mobilisées par les étudiants. L adaptation de la démarche PEC au projet tuteuré telle qu elle a été construite, comprend trois éléments : l élaboration d un carnet de bord, le rendu d une fiche PEC et une séance de bilan/ retour d expérience. Dans le projet tuteuré, les étudiants rendent, à chaque étape du développement du projet (spécification, conception et codage), un ensemble de documents décrivant leur solution sous forme de dossier, rapport ou code source. L idée est de compléter ces dépôts de documents par un carnet de bord dans lequel les étudiants décrivent : 1. l organisation du projet : objectifs visés, planning prévisionnel, contraintes, difficultés techniques envisagées, organisation temporelle, auto- 1

5 évaluation, recherches documentaires, auto-formation et échéancier de préférence sous forme graphique 2. le déroulement du projet en détaillant chaque quinzaine les activités à réaliser, les activités réellement réalisées, les résultats obtenus, les difficultés rencontrées et les solutions envisagées. 3. Les liens qui associent leur travail avec l enseignement: connaissances issues de la formation, connaissances acquises en auto-formation, ressources utiles, ressources manquantes, méthode envisagée de recherche de ressources et conseils du tuteur. De plus, le carnet de bord donne aux étudiants des informations concernant les objectifs pédagogiques du projet, le rôle de ce carnet de bord, les modalités d évaluation détaillées et la définition des termes activité et sous-activités. A l issue du projet, les étudiants rendent la fiche PEC. Elle décrit le bilan de l expérience vécue par l étudiant. Elle est élaborée à partir du carnet de bord complet. La fiche PEC «travaux personnels» est adaptée aux travaux réalisés en autonomie dans l expérience de formation : elle convient donc bien au projet tuteuré. Elle permet à l étudiant d analyser son expérience de projet et de décrire les activités réalisées pour approcher la notion de compétence : cette notion est toujours liée à une situation concrète et à un niveau estimé sur l échelle NAME (Notion, Application, Maitrise, Expertise). Les compétences «transversales», transversales à toute expérience, sont listées dans des rubriques plus larges : analyse et résolution de problèmes, gestion de projet, travail en équipe, Enfin la fiche fait le lien entre l expérience et le projet personnel et professionnel. La séance de bilan/retour d expérience est organisée le jour de la présentation du projet devant le tuteur et un des membres du groupe de pilotage extérieur à la formation. Elle a pour but de mettre en commun les réflexions individuelles menées durant l élaboration du carnet de bord et de la fiche PEC et d institutionnaliser les savoirs. Le principe consiste à entamer une courte discussion avec les étudiants concernant leurs impressions sur le projet et l élaboration du carnet de bord ; il s agit ensuite de proposer un travail par petits groupes à partir de quelques carnets de bords anonymés afin de déterminer les liens existants entre le projet et la formation et d identifier les compétences disciplinaires et transversales mises en œuvre. Ensuite, une restitution en grand groupe des travaux de chaque petit groupe est organisée. L enseignant veille à ce que les propositions soumises au groupe soient toutes étayées par l expérience vécue des étudiants. Il conduit le groupe à élaborer un tableau synthétique

6 présentant les savoirs identifiés et les compétences mobilisées. Il montre ensuite aux étudiants l importance d adopter une posture réflexive permettant de relativiser et mettre en perspective le résultat brut du projet, à savoir le logiciel développé. Cette partie de l adaptation du PEC s inscrit dans la démarche socioconstructiviste prônée et permet, au travers de la confrontation des carnets de bords et des fiches PEC, une co-construction des enjeux de savoir. Corpus L analyse des données de cette expérience PEC repose sur différents éléments : 1. Le tableau de bord des étudiants réalisé individuellement 2. La fiche PEC de chaque étudiant 3. Le compte rendu de l étape de bilan/retour d expérience de chaque groupe sous forme de feuilles de tableau papier. 4. Les entretiens informels avec les étudiants 5. Les comptes rendus des réunions avec les enseignants Résultats Du point de vue étudiant, les résultats montrent un investissement certain dans l élaboration du carnet de bord et de la fiche PEC. Les retours positifs concernent la perception d un engagement dans une démarche de type professionnel et la possibilité de prévoir et d anticiper les différentes phases du projet. Les retours négatifs concernent le temps passé dans l écriture de ces documents. L étape de bilan/retour d expérience en groupe leur a permis d identifier et de recenser les différentes activités en termes de compétences acquises et de faire le lien entre les enseignements et la pratique de programmation. Du point de vue des enseignants, cette démarche leur a permis de visualiser les stratégies des étudiants dans l élaboration du projet. Ainsi, ils sont à même d identifier les difficultés que rencontrent les étudiants et peuvent intervenir avant qu ils ne «s enferrent». C est aussi un moyen d approcher la manière dont les étudiants s approprient leur formation et de mieux guider les apprentissages. Du point du vue du savoir, lors de l étape de bilan/retour d expérience en groupe, les étudiants ont mis en évidence un ensemble important des savoirs qu ils ont utilisés. Les bilans au tableau montrent un panorama assez complet des notions enseignées et mobilisées : la programmation, les techniques de production

7 de logiciel, l algorithmique et la gestion du système d exploitation. Les savoirs acquis en autoformation, comme l utilisation de bibliothèques graphiques (n curse) ou l anglais de spécialité, ont également été identifiés. Enfin, la réflexion sur les enjeux du génie-logiciel ayant été conduite, les étudiants ont pu accéder à l exigence métacognitive de cet enseignement. Conclusion Les enseignants s étant appropriés cette démarche, ils ont renouvelé l expérimentation l année suivante ( ) et l ont inscrite dans l habilitation du diplôme afin de la pérenniser. Cette année, ils ont adapté le carnet de bord afin de le rendre plus opérationnel : ajout d un diagramme de Gantt, reformulation de certaines questions ambigües, etc Le contenu du cours a également été enrichi. Il donne accès à de nouvelles ressources en génie logiciel : cours de l enseignant et canevas des dossiers à rendre. D un point de vue pédagogique, cette expérience ouvre la réflexion sur le rapport à l erreur : généralement, les étudiants sont habitués à dénier les difficultés rencontrées. Pendant le déroulement du projet, ils repoussent au maximum la prise en compte des problèmes rencontrés, jusqu à aboutir parfois à un projet qui ne fonctionne pas. Cette démarche leur permet de changer et faire évoluer leur regard sur le travail effectué, de prendre en compte plus tôt aléas et difficultés, de mieux intégrer une démarche de gestion de projet et d identifier les compétences à mettre en œuvre. Le travail sur l expérience telle qu elle a été pratiquée ici, montre également sa capacité à permettre aux étudiants à donner du sens à leur formation. En effet, au cours de l étape de bilan/retour d expérience, les étudiants ont pu comprendre l importance de l auto-formation, compétence essentielle au développement de projets informatiques. Le choix pédagogique des enseignants de ne pas les former à l utilisation de bibliothèques, était ressenti comme un manque dans la formation. L expérimentation PEC leur a permis de percevoir autrement ce travail de recherche en autonomie : comme une compétence indispensable d un futur cadre informaticien. Enfin, dans une perspective de recherche, ces travaux pourraient se poursuivre en conduisant des observations in-situ des séances de bilan/retour d expérience pour observer comment les savoirs sont co-construits entre les enseignants et les étudiants (Sensevy, 2008). Une mesure du sentiment d auto-

8 efficacité des étudiants (Bandura, 1977), voire des enseignants, pourrait également être menée. Bibliographie Bandura, A. (1977). Social learning theory. N.J. Englewood Cliffs : Prentice-Hall. Bavota G., De Lucia A., Fasano, F., Olivetto R., Zottoli C. (2012). Teaching Software Engineering and Software Project Management: An Integrated and Practical Approach. ICSE Zurich. Swizerland. 2-9 juin Aubret J., Biarnès J., Danvers F., Faudé J.P., Gasté D. et Rose J. (2012). Le Portefeuille d Expériences et de Compétences : de l université à la vie active. CEREQ : Marseille, septembre 2012, ISBN : , ISSN : Crahay, M. (2006). Dangers, incertitudes et incomplétudes de la logique de la compétence. Revue Française de Pédagogie, 154. Morin, E. (1990). Introduction à la pensée complexe. Paris : Le Seuil. Sensevy, G. (2008). Didactique comparée et générale. In A. Van Zanten (Ed.) in Dictionnaire de l éducation. Paris : PUF/Quadrige, pp Vygostki, L. S. (1934/1985). Pensée et langage. Paris : Editions Sociales.