SWAD: Gestion de l enseignement sur le web et le téléphone portable

SWAD: Gestion de l enseignement sur le web et le téléphone portable A. CAÑAS Centre d Enseignements Virtuels. Université de Grenade. acanas@ugr.es Résumé Dans cet article nous présentons SWAD (Sistema Web de Apoyo a la Docencia, Système web d appui à l enseignement), une plateforme de gestion de l enseignement développée à l Université de Grenade (UGR). Très utilisée depuis 2005, cette plateforme est disponible comme logiciel libre et a été traduite en 8 langues. SWAD regroupe dans un outil web diverses fonctions d appui à l apprentissage, à l enseignement et à la gestion de données d étudiants et enseignants. De plus, certaines fonctions sont disponibles dans une application pour les appareils mobiles. Mots-clés: SWAD, SWADroid, iswad, Systèmes de gestion de l apprentissage, Virtual Learning Environment, e-learning, b-learning, téléformation, apprentissage virtuel. 1. Introducction L utilisation de portails web d appui à l apprentissage, à 169

l enseignement et à la gestion de données des étudiants d une institution facilite le travail des enseignants. Ces portails permettent en effet aux enseignants d accomplir des tâches d aide à l enseignement et à la gestion comme la diffusion de documents ou la consultation de données de l étudiant. Ils favorisent également l autonomie et l auto-apprentissage de l étudiant, qui peut désormais utiliser ces services à tout moment et en tout lieu. Au cours de ces dix dernières années, on a pu constater une augmentation du nombre d utilisateurs de plateformes e-learning et b-learning libres ou propriétaires, qui regroupent les fonctions nécessaires pour le support d une infrastructure complète de téléformation au travers d internet. L exemple le plus connu parmi les plateformes propriétaires est Blackboard, alors que Moodle, ILIAS et dokeos sont les plus utilisées des plateformes de logiciel libre. En général, ces systèmes permettent de créer des formations ou des cours qui peuvent être développés et gérés par l enseignant, sans qu il ait besoin de connaissances très techniques. Ces systèmes présentent des désavantages comme le coût des licences (souvent très élevé), le haut niveau de rendement exigé par la plupart des plateformes d institutions avec un grand volume de cours et d usagers et la difficulté d adaptation aux besoins et aux particularités de chaque organisme. Divers centres d enseignement utilisent donc comme alternative leurs propres systèmes, conçus sur mesure pour leurs besoins spécifiques comme AulaWeb à l Université Polytechnique de Madrid (García-Beltrán 2008), par exemple. C est ainsi que SWAD est né et s est développé (Cañas 2007): un outil spécifique propre à l Université de Grenade (UGR) adopté en 2008 par le Centre d Enseignements Virtuels pour soutenir les cours présentiels de l UGR. Avec le temps, les fonctions de SWAD se sont généralisées et émancipées d une institution en particulier, aboutissant à un outil paramétrable pour toute institution d enseignement. En janvier 2010, son code source a été libéré de sorte que SWAD puisse être installé dans d autres universités ou institutions. Aujourd hui l usage de SWAD n est plus limité à l Université de Grenade (http://swad.ugr.es/). SWAD est utilisé dans la cadre du projet OpenSWAD (http:// openswad.org/) depuis avril 2012 et à l Université Nationale d Asunción depuis juillet 2012 (Paraguay) (http://www.cevuna. una.py/swad). 2. Objectifs Lors du développement de SWAD différents objectifs étaient sur la table. Ces objectifs peuvent être analysés du point de vue des usagers potentiels de l application: Pour les enseignants et d autres administrateurs de la plateforme, la priorité était de pouvoir réaliser la plupart des tâches de gestion liées à un cours et aux étudiants au travers d internet, ainsi que d améliorer le tutorat et la communication en dehors des salles de cours. Pour les étudiants, le but était d améliorer l accès aux matériels et à l information de cours, d offrir la possibilité d autoévaluation à distance et d élargir la palette des moyens de communication aussi bien étudiants/enseignants qu étudiants/étudiant. Un autre critère fondamental lors du développement de SWAD a été l utilisabilité. L accent a été mis sur la facilité d apprentissage et d utilisation pour les étudiants et les enseignants, de même que sur l économie de temps et l amélioration de la qualité de diverses tâches propres à 170 171

l enseignement. 3. Résumé des outils et des fonctionnalités La plateforme SWAD vise à atteindre les objectifs précédents par le biais des fonctionnalités mentionnées ci-dessous, classifiées en 8 groupes (onglets dans l interface web): a. Onglet «Plateforme». Administration d institutions, diplomations ou cours avec les options suivantes: recherche de cours et d enseignants, cours de l usager identifié, pays, institutions d un pays, centres d une institution, offre académique des centres, cours des formations, cours sollicités en attente d activation, types de diplômes, sites (campus), jours fériés, départements, nom de domaines admis pour notifications, liens institutionnels et compléments. b. Onglet «Cours». Information et documentation du cours, avec les options suivantes: paramétrage du cours, introduction, plan de cours, contenus théoriques et pratiques, dépôt/téléchargement de documents (notes de cours, diapositives, transparents, problèmes, etc. sans éditeur pour la création HTML) (Figure 1), zones communes de stockage, calendrier académique, horaire du cours, bibliographie, FAQ (questions fréquentes) et liens. c. Onglet «Évaluation». Évaluation des étudiants avec les options suivantes: information sur le système d évaluation, gestion des activités, remise des activités et des travaux, QCM d autoévaluation, convocation d examens, consultation personnalisée des résultats et fiche de l étudiant pour le cours en question. Figure 1. Deux exemples d écrans de la plateforme SWAD à l UGR: à gauche le téléchargement d un document PDF, à droite une liste de messages reçus. 172 173

d. Onglet «Inscription». Administration des étudiants et des enseignants, avec les options suivantes: gestion des groupes, inscription dans les groupes, inscription et élimination d utilisateurs, changement de mot de passe et changement de la photo d autres utilisateurs. e. Onglet Utilisateurs. Information sur les étudiants et les enseignants, avec les options suivantes: liste des utilisateurs en ligne, listes et fiches des étudiants, édition des champs des fiches personnalisées, contrôle des présences, listes et fiches des enseignants, horaires des permanences et liste des administrateurs. f. Onglet «Messages». Communication entre utilisateurs, avec les options suivantes: notifications d événements aux utilisateurs, avis, messagerie web interne (Figure 1), envoi de courrier électronique, forums de discussions et chat. g. Onglet «Statistiques». Statistiques et contrôle des visites, avec les options suivantes: utilisation du système, statistiques du nombre d étudiants par diplômes représentés via les photos de profil, indicateurs de cours, statistiques d accès au cours (consultation par utilisateur, date, heure, action, liste des accès détaillés, etc.), statistiques globales des accès (consultation par utilisateur, date, heure, action, formation, cours, etc.), clics en temps réel et enquêtes pour les utilisateurs. h. Onglet «Profil». Information personnelle de l utilisateur identifié, avec les options suivantes: connexion et déconnexion, changement de rôle, modification de mot de passe et du nom d utilisateur, fiche de coordonnées, mise à jour de photo, édition de l horaire des permanences, «mallette» personnelle (disque dur virtuel) et actions les plus fréquentes de l utilisateur. Une description plus détaillée de ces outils et fonctionnalités avec des captures d écran est disponible sur http://swad. es/tool/. 4. Histoire et utilisation de SWAD à l Université de Grenade. SWAD voit le jour en septembre 1999; il s agit d une version de la plateforme bien plus simple que la version actuelle. Pendant les années académiques 1999-2000, 2001-2002 et 2002-2003 SWAD est utilisé comme tableau d affichage numérique pour deux cours du diplôme en Ingénierie informatique. En 2003-2004, les fonctions et la diffusion de SWAD s élargissent, dans le cadre du Projet d innovation pédagogique Plateforme SWAD (Système web d aide à l enseignement). En 2005, ce projet obtient la Mention d honneur de l innovation pédagogique de l UGR. Dans cette première phase du projet, SWAD est offert gratuitement à la communauté universitaire de Grenade et est adopté par un petit nombre de cours du Département d Architecture et Technologie d Ordinateurs, dans différentes formations d Ingénierie informatique et électronique. En 2004-2005 et 2005-2006, un deuxième Projet d innovation pédagogique, dénommé «Amplification de la plateforme de téléformation SWAD» est mis en route. Cette phase permet d élargir à nouveau ses fonctions et de répandre considérablement son utilisation au sein de l UGR: 500 enseignants, plus de 23000 étudiants, plus de 450 cours dans presque toutes les formations offertes à l UGR, certains programmes de doctorat, masters et cours de formation continue. En 2006-2007 et 2007-2008 naît le troisième Projet 174 175

d innovation pédagogique, «Nouvelles ressources dans la plateforme SWAD pour l innovation pédagogique dans l Espace Européen de l Enseignement Supérieur (EEES)». Ci, il s agit cette fois de répondre aux besoins et aux propositions des utilisateurs de SWAD, principalement des questions liées à l utilisation de la plateforme dans des projets pilotes de l EEES, ainsi qu à des demandes constantes pour incorporer à la plateforme de nouveaux enseignants et de nouveaux cours. L amélioration des services offerts tout au long de ces années se reflète dans le nombre des différentes actions disponibles pour les utilisateurs: 103 actions à la fin du premier projet, 294 à la fin du deuxième et 515 à la fin du troisième. L augmentation du nombre d utilisateurs et de cours peut être observée à l aide des chiffres collectés à la fin de chaque projet: 15 cours, 12 enseignants et 822 étudiants à la fin du premier; 453 cours, 519 enseignants et 25 179 étudiants à la fin du deuxième; et 1 193 cours, 1 196 enseignants et 40 722 à la fin du troisième projet. Depuis février 2008 jusqu à présent, la plateforme SWAD a été intégrée au Centre d Enseignements Virtuels de l UGR en tant que plateforme de soutien à l enseignement présentiel. Cependant, depuis le début de l année académique 2009-2010, SWAD fait aussi partie des outils de PRADO (Plataforma de Recursos de Apoyo a la Docencia, Plateforme des ressources d aide à l enseignement). PRADO est un système d authentification unique qui permet l accès au Tableau d affichage numérique (également développé à l UGR) et à SWAD pour ce qui concerne le soutien à l enseignement présentiel. De même, PRADO donne accès à la plateforme Moodle utilisée dans les modalités d enseignement semi-présentiel et virtuel et, par conséquent, aux données officielles des cours et des étudiants depuis cette plateforme. Au moment de la rédaction de cet article (21 octobre 2012) SWAD héberge 272 formations (de premier et deuxième cycle), soit 5 625 cours au total. On trouve des enseignants dans 4 826 de ces cours et des étudiants dans 3 567. De plus, 80 414 étudiants et 2 712 enseignants sont inscrits dans, au moins, un cours de la plateforme. En moyenne, chaque étudiant est inscrit dans 3,13 cours, 3,22 dans le cas des enseignants. Sur la plateforme, il y a également 287 869 documents déposés (y compris les travaux des étudiants) qui occupent environ 402 GiB. Finalement, les 68 807 fichiers des disques durs virtuels personnels occupent 180 GiB. Environ 1 214 036 messages ont été envoyés et 11 937 809 copies de ces messages ont été reçues. Il existe 1 011 forums avec 7 121 discussions et 56 423 messages. Les Figures 2 et 3 montrent la croissance du nombre des utilisateurs. Pour en savoir plus, d autres graphiques et statistiques sont disponibles sur http://swad.ugr.es/stat/. Figure 2. Nombre des différents utilisateurs qui ont accédé chaque semaine à SWAD dans l UGR depuis 2005. 176 177

SWAD est libre sous licence Générale Publique GNU Affero, version 3. Par conséquent, il peut être utilisé dans d autres universités ou centres d enseignements. Le code source est disponible sur http://swad.es/source/. La presque totalité de la plateforme est implémentée comme un seul programme qui utilise la spécification CGI, exception faite du traitement de photos, du chat, de l identification depuis un service externe à SWAD et des applications mobiles. À chaque fois qu un usager clique un bouton ou un lien sur la plateforme, ce programme s exécute sur un serveur puis consulte la base de données, réalise le traitement de l action opérée et génère enfin le code XHTML qui est envoyé à l usager. Le module a été programmé en ANSI C (137 000 lignes de code) et utilise une base de données MySQL. Le traitement des photos est réalisé par un module différent écrit en C++ et OpenCV, qui reconnaît les visages humains présents sur la photo grâce à un classificateur en cascade à partir de l algorithme AdaBoost (Calandria 2007). Le chat est aussi un module indépendant; le serveur est programmé en C++ et le client en Java. Figure 3. Nombre d étudiants et d enseignants qui ont utilisé SWAD tout au long de chaque année académique. 5. Implémentation Figure 4. Application mobile SWADroid sur une tablette et sur un téléphone portable avec Android. Quant aux applications pour les appareils mobiles, SWA- Droid est disponible pour les dispositifs Android depuis 2011 (Boyero 2011) (Figura 4). De même, iswad est actuellement à l essai pour les dispositifs ios. Ces applications peuvent être 178 179

installées sur le téléphone portable et elles communiquent avec le serveur via les fonctions du service web de SWAD. Pour le moment, elles permettent la consultation de notifications, l envoi de messages et d avis, la réalisation d examens d autoévaluation,les inscriptions dans les groupes, le contrôle des présences et le téléchargement de documents. 6. Infrastructure requise 6G SAS 7200 rpm, en RAID 5, pour les fichiers des cours et les disques personnels des utilisateurs. Ce serveur supporte le chargement d entre 200 000 et 300 000 pages, avec des pics de 1 200 pages par minute (soit 20 pages par seconde). Pour des institutions plus petites ou avec un niveau faible d utilisation de SWAD, comme c est le cas de l Université National d Asunción, un serveur bas de gamme est suffisant. Plus de détails sont disponibles sur http://swad.ugr.es/server/. 7. Conclusions Figure 5. Serveur de SWAD à l UGR. La caractéristique la plus remarquable de SWAD est sa faible consommation de ressources hardware, en comparaison avec d autres plateformes. Ainsi, une institution d enseignement aussi grande que l UGR est dotée d un seul serveur de quelque milliers d euros au lieu d un cluster à plusieurs nœuds de dizaines de milliers d euros. L UGR utilise donc un serveur avec les caractéristiques suivantes: 2 processeurs Intel Xeon E5540, 24 GiB de mémoire RAM, 4 disques de 146 GB SAS 15000 rpm, en RAID 1+0 pour le système d exploitation et la base de données; et 4 disques de 500 GB SWAD constitue un complément de l enseignement traditionnel et est très bien perçu par les enseignants comme par les étudiants. Plusieurs publications (Bueno 2009, Cañas 2007, Cañas 2010, Correa 2011, López 2007, López-Morales 2011, Ocaña 2007, Ocaña 2007, Salicetti 2010) analysent l utilisation de la plateforme et montrent que les étudiants utilisent souvent beaucoup des services offerts, notamment le téléchargement de documents de cours, la consultation des résultats et la messagerie internet. En outre, il a été constaté que les étudiants et les enseignants n ont guère besoin d instructions pour son utilisation. L image d un cours s améliore quand il s incorpore à SWAD, sans que cela ne suppose pas un grand effort pour l enseignant. Depuis 2008, SWAD est l un des trois outils de PRADO, la plateforme de ressources d aide à l enseignement de l UGR. Libre depuis 2010, il peut être utilisé dans n importe quelle institution académique. Contrairement à d autres outils utilisés à de tels fins, SWAD n exige pas de grandes infrastructures et même pour les grandes universités un seul serveur est suffisant. En somme, SWAD est un outil efficace et très utile comme 180 181

complément de l enseignement présentiel, dont l implantation ne demande pas de grands investissements. Références Boyero, J. M., (2011) SWADroid: Cliente Android para la plataforma de educación SWAD. Proyecto fin de carrera de Ing. Informática. Director: Cañas, A. Univ. de Granada, junio 2011. http://www.slideshare.net/marown/ memoria-proyecto-fin-de-carrera-swadroid Bueno, T. A., Cámara, F., López, G. (2009). Implantación de la Plataforma de Apoyo a la Docencia en la Facultad de Farmacia de Granada. Edusfarm, Núm. 5, 2009. - Calandria, D. J., Cañas, A., Díaz, A. F. (2007). Detección de rostros humanos mediante SVM y generación de fotografías de tipo carné. Actas del Simposio de Inteligencia Computacional SICO 2007 (celebrado dentro del CEDI 2007), Thomson, 2007. Cañas, A., Calandria, D. J., Ortigosa, E. M., Ros, E., Díaz, A. F. (2007). SWAD: Web System for Education Support. In Fernández-Manjón, B., Sánchez, J. M., Gómez- Pulido, J. A., Vega, M. A., Bravo-Rodríguez, J. (Eds.): Computers And Education: E-learning - from Theory to Practice, Ch. 12, pp. 133-142, ISBN 978-1-4020-4913-2, Springer, 2007. - Cañas, A., Ocaña, F. A. (2010). SWAD en los estudios de Farmacia. Revista ARS Pharmaceutica, Año 2010, Vol. 51, supl. 2, pp. 1-17, ISSN: 0004-2927 Correa, M., Cambil, J. (2011). Estudio docente del Sistema Web de Apoyo a la Docencia en alumnado del Máster de Educación Secundaria. Revista Scientia, 2011, 16(2), pp. 95-107, ISSN: 1989-7375 García-Beltrán, A., Martínez, R. (2008) Una década de experiencias de la plataforma AulaWeb, II Jornada Internacional UPM sobre Innovación Educativa y Convergencia Europea 2008 (INECE2008), Madrid, 9-11 de diciembre de 2008. López, G.; Ibáñez, S.; Bueno, T. A. (2007). Docencia en Planificación y Gestión Farmacéutica: Plataforma Virtual SWAD. IV Encuentro Prof. CC. Salud y XI Jornadas Docencia Medicina. Educación Médica. Vol. 10, supl. 1, mayo 2007. ISSN 1575-1813 López-Morales, M., Celma-Vicente, M., Cano-Caballero, M. D., Quero-Rufián, A., Rodríguez-López, M. A. (2011). Docencia universitaria semipresencial. Experiencia en el uso de la plataforma virtual SWAD. Revista Educación Médica, 2011; 14 (4), pp. 229-234. Ocaña, F., Valderrama, M. J., Ocaña, F. M., Rodríguez, P. (2007). Una ayuda para el profesor y el alumno en la asignatura de Matemática aplicada a Farmacia : SWAD. II Jornadas de Innovación Docente: Innovar para el ECTS. Granada, mayo-junio de 2007. Ocaña, F. M., Ocaña, F., Valderrama, M. J., Escabias, M., Rodríguez, P. (2007). La plataforma SWAD como ayuda para el profesor y el alumno en la asignatura Estadística Asistida por Ordenador de la Dip. en RR.LL. Jornadas de Innovación Docente Universitaria en el marco del EEES. Granada, 18 y 19 de junio de 2007. Salicetti, A., Romero, C. (2010). La plataforma de apoyo a la docencia como opción metodológica para el aprendizaje de competencias. Revista Educación, vol. 34, núm. 1, pp. 83-100, 2010. Universidad de Costa Rica. ISSN: 0379-7082. 182 183