THÈSES 1999 : RÉSUMÉS
merci de signaler tout changement de coordonnées

---

Nicolas Van Labeke

Prise en compte de l'usager enseignant dans la conception des EIAO. Illustration dans Calques 3D

Thèse de l'Université Henri Poincaré - Nancy I - 17 décembre 1999
LORIA

Cette thèse a pour thème la conception d'Environnements Interactifs d'Apprentissage avec Ordinateur (EIAO). L'une des difficultés de ce domaine est que les solutions proposées sont rarement acceptées par les enseignants car non conformes à leur propre conception pédagogique de l'enseignement à dispenser. L'objectif du travail est donc de prendre en compte les souhaits des enseignants dès la conception du produit, en identifiant et catégorisant les différents besoins pédagogiques, pour pouvoir offrir à l'enseignant "prescripteur" (celui qui utilise le logiciel) un environnement ouvert où il pourra choisir la configuration adaptée à sa pédagogie. Le champ d'application que nous avons choisi est celui de l'enseignement de la géométrie dans l'espace, via la réalisation d'un logiciel de type micromonde, Calques 3D. Afin d'atteindre les objectifs fixés, nous avons collaboré, lors de la conception du logiciel, avec deux groupes d'enseignants "auteurs" qui ont enrichi la maquette par leurs approches variées. Pour en favoriser le développement, nous avons mis en place un formalisme, les "contextes d'utilisation de logiciels pédagogiques", permettant aux enseignants auteurs d'exprimer leurs choix de présentation des connaissances et les activités qu'ils souhaitent mettre en place autour de ces connaissances. Ce formalisme nous a permis en retour d'extraire les informations pertinentes à implanter et de choisir les représentations internes adéquates. Ces documents ont ainsi servi de support à la négociation entre enseignants auteurs et informaticiens pour l'obtention d'un accord sur les connaissances géométriques embarquées dans le logiciels et leurs présentations externes à l'interface.

mél

Retour liste

---

Nicolas Grégori

Étude clinique d'une situation de conception de produit. Vers une pragmatique de la conception

Thèse en psychologie sociale de l'Université Nancy II - 9 décembre 1999 

Comprendre comment l'activité de conception s'organise lorsqu'elle engage un collectif de concepteur est un enjeu majeur. C'est en effet cette forme de travail qui est de plus en plus sollicitée dans les entreprises. Il faut pouvoir construire des outils d'aide à la conception ou, à tout le moins, pouvoir conseiller les entreprises en termes d'organisation de travail. Réaliser une étude clinique de cette activité doit donc avoir pour objectif de mettre au jour les mécanismes interactionnels qui la gouvernent. C'est dans cette perspective que nous avons réalisé cette étude. La conception distribuée de produit y est décrite comme un accomplissement cognitif et social, c'est-à-dire comme une activité qui est réalisée par et prend forme dans la communication. C'est pourquoi nous proposons de l'observer en recourant à un outil d'analyse interlocutoire qui en restitue les dimensions socio-cognitives.

Nos résultats principaux portent sur le fait que la conception est une transaction, c'est-à-dire que les aspects sociaux sont immédiatement présents, qu'ils sont constitutifs de cette activité, et que l'organisation de l'interaction recèle quelques particularités. Ainsi, la conception est constituée de ruptures représentationnelles qui transforment les registres d'actions potentiels du produit en cours de développement. Nous montrons également que les objets intermédiaires produits au cours de l'activité de conception sont déterminants à la fois dans la coordination des actions mais également en ce qu'ils constituent des acteurs cognitifs de la conception. Ces résultats théoriques ouvrent une perspective pratique qui nous amène au développement d'une pragmatique de la conception. 

mél

Retour liste

---

Alain Chaptal

La question de l'efficacité des technologies d'information et de communication dans l'enseignement scolaire
Analyse critique et communicationnelle des modèles américain et français

Thèse de l'Université Paris X Nanterre - 8 décembre 1999
CNDP

Jusqu'ici, l'histoire des technologies éducatives se caractérisait par une succession de cycles ne débouchant que sur des usages limités. La question de leur efficacité était mal posée. D'une part, elle prenait racine dans une conception industrielle totalement dépassée. D'autre part, elle s'était essentiellement efforcée d'apporter une preuve comparative purement quantitative, que la complexité et l'imbrication des facteurs rendait illusoire. Aujourd'hui, elle s'efface devant la nécessité, pour le système éducatif, de s'adapter, comme il l'a toujours fait, aux changements de la société.
L'enjeu est important car, contrairement aux cycles précédents, les outils de la pédagogie sont désormais aussi ceux grâce auxquels la société crée ses richesses. Or, fait radicalement nouveau, ces technologies sont devenues, grâce à l'unification numérique, des technologies de maîtrise personnelle de l'information. Elles permettent l'adaptation des ressources aux besoins spécifiques de chaque enseignant et s'adaptent à tous les styles pédagogiques, créant les conditions d'un saut qualitatif au niveau des pratiques.
Si une masse critique d'équipements autorisant la banalisation des pratiques semble en voie de constitution, la situation demeure toutefois encore fragile, incertaine. Les risques de retour en arrière existent si les usages ne se développent pas rapidement. Ce sont d'abord les enseignants qu'il faut convaincre, en n'oubliant pas qu'ils sont d'ores et déjà soumis à des contraintes fortes dans leur action quotidienne.
Le changement ne pourra être que progressif. Il ne semble pas réaliste d'exiger des enseignants une "double innovation", changeant simultanément de rôle et d'outils. Par contre, des services et dispositifs facilitateurs, accompagnant les enseignants dans cette évolution, apparaissent nécessaires, selon une démarche globale d'ingénierie éducative. A ces conditions, le temps des technologies éducatives paraît enfin venu.

mél

Retour liste

---

Paulo Pavel

GD.Visu@l : Environnement Distribué Interactif pour l'Apprentissage Humain de la Géométrie Descriptive

Thèse en informatique de l'Université du Maine - 5 novembre 1999
LIUM

Ce travail de thèse est centré sur la conception et la construction des environnements distribués interactifs d'apprentissage humain (EDIAH). Son domaine d'application est la géométrie descriptive. Il comprend une partie centrée sur la conception et la réalisation d'une architecture distribuée multi-agent, en vue d'un enseignement à distance conduisant à un système générique indépendant du domaine d'enseignement choisi. Il intègre également un ensemble de situations d'apprentissage utilisant notamment des ressources de géométrie dynamique. GD.Visu@l, le produit développé, prend en compte :
· l'ensemble des difficultés rencontrées par les étudiants dans l'apprentissage de la GD, ce qui nous a conduit à analyser le développement de l'habileté de visualisation spatiale des apprenants pour l'appliquer dans les diverses situations d'apprentissage.
· les exigences de l'enseignement formel de la discipline géométrie descriptive, ce qui nous a conduit à incorporer l'enseignement à distance dans la conception du système en plus de respecter, dans la transposition informatique, le "curriculum scolaire" de la discipline géométrie descriptive.
Trois voies ont particulièrement été explorées : 1. les paradigmes de conception, 2. les recherches sur le domaine d'application (GD), 3. la pluridisciplinarité. Trois prototypes ont été implémentés. D'abord une maquette pour tester les idées initiales, puis un vrai prototype d'EIAO distribué. Le troisième prototype a prolongé le précédent, en conservant le même modèle mais en incorporant le système multi-agents ainsi que les fonctionnalités adaptatives à l'apprenant, la persistance, l'interface du précepteur... Ce dernier prototype a été testé, en partie évalué et devrait être utilisé.
Les apports de cette thèse sont multiples.
Tout d'abord, l'architecture distribuée, supportée par un SMA générique, est utilisable dans d'autres domaines, et plus spécifiquement ce qui concerne le paradigme de l'AgentVolant, responsable pour la persistance et communication client/serveur.
L'importance du contexte de représentation du savoir de référence est bien mis en évidence alors qu'il est trop souvent mésestimé.
Dans le domaine de l'enseignement à distance, la modélisation de l'intervention et la création du concept d'objet d'intervention sont génériques.
La méthode de description des situations d'apprentissage, activités et exercices est une contribution à la gestion du travail pluridisciplinaire en EIAO.
Enfin, une méthode de conception émerge, caractérisée par la définition d'un cycle de vie spécifique à la conception de didacticiels, incorporant les étapes de la recherche et l'analyse didactique en plus des étapes classiques en génie logiciel.

Retour liste

---

Valérie Bellynck

Introduction d'une vue textuelle synchronisée avec la vue géométrique primaire dans Cabri-II

Thèse en informatique de l'Université de Grenoble - 29 octobre 1999
LEIBNIZ

Cabri-géomètre est un logiciel qui permet l'exploration de figures géométriques par manipulation directe des objets géométriques qui les constituent. Ce logiciel plonge l'utilisateur dans un micromonde intelligent et constitue ainsi un environnement d'apprentissage pour la géométrie. Les utilisateurs peuvent construire des figures géométriques, explorer le champ des animations et déformations de la construction, élaborer de nouveaux outils avec des macro-constructions, et spécialiser leur environnement pour des tâches spécifiques en y intégrant éventuellement leurs outils personnels. Le logiciel offre des possibilités de programmation par démonstration, mais les utilisateurs ont souvent besoin de manipuler la structure logique du programme construit pour le mettre au point et le maîtriser.
Le choix d'une forme particulière pour présenter ce programme tient compte des spécificités du domaine de la géométrie dynamique et de la diversité des utilisateurs. Dans notre travail de prototypage, nous avons spécifié et implémenté un support textuel, mais laissé ouverte la possibilité de le compléter par un graphe. Le profil des utilisateurs a été pris en compte pour définir la forme de ce texte : en effet, la formalisation d'un langage de programmation sous-jacent aux constructions visuelles directes ne doit pas constituer une contrainte, et la familiarisation avec ce langage (moyen de communication entre l'utilisateur et le logiciel) doit se faire de façon inconsciente. Ces exigences ont abouti à l'intégration dans Cabri-II d'une vue textuelle des figures, équivalente à la vue graphique, dynamique autant que la figure (dans ce sens que le programme se construit en même temps que la figure), et où l'ubiquité des objets dans les vues synchrones permet un apprentissage implicite du langage de Cabri-programmation. La " qualité dynamique " de la géométrie dans la figure est traduite par la " qualité formelle " du langage induit, et les manipulations de l'interface sont transcrites en des animations du texte.
La démarche consistant à partir d'une programmation visuelle pour l'expliciter en une programmation textuelle est nouvelle, pose des problèmes spécifiques intéressants, et pourrait assez rapidement être complétée, puis être appliquée avec profit à d'autres environnements analogues.

mél

Retour liste

---

Thierry Selva

Ressources et activités pédagogiques dans un environnement informatique d'aide à l'apprentissage lexical du français langue seconde

Thèse en automatique et informatique de l'Université de Besançon - 29 octobre 1999
KULeuven - Instituut Levende Talen

La nature même du média informatique tend à privilégier l 'autonomie de l'apprenant lors de l'apprentissage d'une langue étrangère. L'examen des environnements lexicaux existants montre que l'autonomie passe par l'incorporation de ressources lexicales en tant que matériaux d'apprentissage et outils d'aide. La partie centrale de ce travail a été de concevoir les ressources adaptées à cet apprentissage et la manière dont celles-ci s'articulent. L'environnement ALEXIA se compose d'un corpus de textes, d'un dictionnaire comme outil d'aide, d'un dictionnaire personnalisé et d'un module d'activités lexicales. Le corpus, constitué de textes récents comprenant plusieurs niveaux de langue, est centré sur un domaine du français courant maîtrisé par tout natif (travail, emploi, chômage).
La modélisation de la base de données lexicales s'appuie sur les résultats des recherches en psycholinguistique, montrant que le lexique mental semble être composé de mots reliés entre eux par des liens de nature sémantique et contextuelle. L'interface pour visualiser ces données tient compte des problèmes d'accès lexicaux et tire parti des possibilités du support informatique pour la présentation des différentes informations nécessaires aux apprenants.
Corpus et dictionnaire servent de matériaux pour la génération d'activités lexicales : à base de concordances, elles mettent en jeu les relations sémantiques du dictionnaire. Pour cela, il est nécessaire d'effectuer au préalable un étiquetage morpho-syntaxique et sémantique du corpus. Un système d'aide donne des indications pour permettre à l'apprenant de résoudre les exercices et renforce ainsi le rôle pédagogique de l'environnement. Le dictionnaire personnalisé permet d'organiser les mots sélectionnés par l'apprenant dans les textes lors de lectures. Le travail de catégorisation effectué renforce les liens du lexique mental et favorise ainsi la rétention.

mél

Retour liste

---

Kalina Yacef

Vers un Assistant Tutoriel Intelligent pour les opérateurs de systèmes complexes et dynamiques

Thèse de l'Université René Descartes - Paris V - 26 octobre 1999
Basser Department of Computer Science

Les travaux décrits dans cette thèse visent à offrir un Assistant Tutoriel Intelligent pour aider la formation opérationnelle d'opérateurs de systèmes complexes et dynamiques. Ce type de formation, qui a fait l'objet de peu de travaux d'Enseignement Intelligemment Assisté par Ordinateur, vise à développer les compétences opérationnelles de l'élève, c'est-à-dire ses aptitudes à gérer de manière sûre et efficace toute situation ou problème, quelle que soit la charge de travail. Le domaine d'application de ces travaux est le contrôle aérien.
Le système proposé ici diffère des Tuteurs Intelligents classiques, généralement autonomes, dans le sens qu'il conserve l'instructeur : il a pour but d'assister celui-ci dans ses tâches les plus laborieuses tout en lui conservant ses relations privilégiées avec l'élève ainsi que son rôle principal et primordial de pédagogue. La problématique est d'évaluer l'acquisition des compétences opérationnelles de l'apprenant sans recourir à un modèle expert complet du domaine. En effet, les solutions expertes sont rarement uniques : deux experts peuvent avoir deux comportements différents face à une situation identique, sans que l'un soit meilleur que l'autre.
La solution apportée consiste à proposer un modèle de développement de compétences opérationnelles (MOST), qui prend en compte les mécanismes d'apprentissage de ces compétences et qui compense l'indisponibilité d'un modèle complet de l'expert. Les mécanismes d'apprentissage identifiés sont la construction de patterns situationnels et l'atteinte d'un certain degré d'automaticité. Le modèle MOST met en oeuvre les tâches ciblées, leur pratique dans des situations et charges de travail diverses et les performances des résultats obtenus. À partir de ces principes, nous décrivons en détail l'évaluation de l'apprenant et la génération d'objectifs pédagogiques en vue de concevoir des exercices individualisés à l'élève.

mél

Retour liste

---

Gloria Cortes Buitrago

Simulations et contrôle pédagogique : architectures logicielles réutilisables

Thèse en informatique de l'Université Joseph Fourier - Grenoble I - 15 octobre 1999

Cette thèse porte sur les environnements permettant aux formateurs de développer des simulations pédagogiques.
La première partie présente un état de l'art de ces environnements, au regard des différentes tâches identifiées par le modèle MARS (Modèle, Associations, Représentation, Scénario). Elle montre notamment l'intérêt d'une séparation nette entre la simulation proprement dite et le contrôle pédagogique, ce qui permet d'utiliser différentes approches pédagogiques sur une simulation. Cette étude théorique est complétée par une expérimentation que nous avons menée avec des enseignants, dans le cadre du projet européen ARIADNE, sur l'outil OASIS créé par l'équipe ARCADE sur la base du modèle MARS. Ces travaux montrent que les outils existants facilitent les tâches de l'auteur, mais que la distance cognitive entre ses abstractions et les abstractions proposées par les outils est encore trop grande.
Partant de ce constat, l'idéal (utopique) serait d'offrir un outil adaptable au domaine particulier de l'auteur. Adoptant un point de vue génie logiciel, nous proposons dans la deuxième partie de cette thèse une solution permettant à un développeur de construire rapidement des outils adaptés. Cette solution s'appuie sur des techniques de réutilisation basées sur les architectures, les frameworks et les patrons. Nous présentons un framework que nous avons développé sur la base du modèle MARS. Nous avons utilisé ce framework pour construire une version d'OASIS, ainsi que l'outil FENIX dédié à la réalisation de simulations basées sur des modèles mathématiques simples.
La troisième partie concerne la mise en úuvre effective de la séparation entre simulation et contrôle pédagogique préconisée plus haut. Nous proposons ARGOS, une architecture de communication entre simulations et outils de contrôle pédagogique. Un sous-ensemble d'ARGOS a servi à l'élaboration d'un prototype pour le contrôle pédagogique de simulations à distance.

Retour liste

---

Luc Richard

Un Système multi-agents pour la modélisation d'Environnements Interactifs d'Apprentissage avec Ordinateur basés sur la simulation. Application à la formation de personnels de maintenance aéronautique

Thèse en informatique de l'Université Paul Sabatier - Toulouse III - 30 mars 1999
CRM Project Manager - ING Ferri

Nos travaux de thèse se situent dans la problématique générale de conception des systèmes socio-techniques. Relevant de cette catégorie de systèmes, les Environnements Interactifs d'Apprentissage avec Ordinateur (EIAO) sont caractérisés par la multiplicité des expertises nécessaires à leur conception.
Dans ce cadre, nos recherches se sont focalisées sur l'étude des spécificités des environnements interactifs d'apprentissage avec ordinateur basés sur la simulation. Ce type d'environnement d'apprentissage, particulièrement adapté aux besoins de la formation en entreprise, en milieu industriel, nous a amenés à privilégier le point de vue spécifique de la formation en entreprise.
Dans cette optique de conception d'environnements d'apprentissage basés sur la simulation, l'étude des systèmes existants nous a montré l'incapacité des architectures informatiques couramment utilisées à prendre en compte efficacement les situations cognitives dynamiques. Afin de remédier à ces difficultés actuelles, et sous forme d'hypothèse de travail, nous avons étudié les apports potentiels des architectures multi-agents.
Ainsi, l'idée est de proposer un système multi-agents pour la modélisation des EIAO basés sur la simulation. En effet, une telle architecture est mieux à même d'organiser structurellement la répartition des différentes expertises sur les différents agents (agents spécialisés), tout en offrant le fonctionnement parallèle distribué (agents autonomes) nécessaire à l'évolution en temps réel du domaine simulé.
Ces travaux ont été menés en collaboration avec l'équipe de conception et de prototypage du projet CMOS (simulateur des opérations de maintenance réalisables à partir du cockpit) d'Airbus Training (Airbus Industrie, Toulouse Blagnac). L'objectif de ce projet est de construire un outil informatique pour la formation des personnels de maintenance aéronautique aux procédures de vérification et de dépannage d'un avion de ligne. Ainsi, l'architecture multi-agents proposée a pu être implantée lors de la réalisation d'une application industrielle de grande taille, permettant sa validation en conditions réelles.

mél

Retour liste