e-TI
la revue �lectronique des technologies de l'information
Pr�c�dent Bas de page Suivant Signaler cette page Version imprimable



Num�ro 2 > R&D

Article

Conception et r�alisation d? un environnement virtuel d'apprentissage collaboratif, orient� m�taphore spatiale, coupl� avec un syst�me observateur d?usage.


Najib Elkamoun, Universit� Chouaib Doukkali, Facult� des sciences, UFR t�l�communication et r�seaux, BP 20. 24000 Eljajida. Maroc.
Mohammed Bousmah, elkamoun@ucd.ac.ma.
Abdelhak Aqqal, Universit� Chouaib Doukkali, Facult� des sciences, UFR t�l�communication et r�seaux, BP 20. 24000 Eljajida. Maroc.
Abdelghafour Berraissoul, Universit� Chouaib Doukkali, Facult� des sciences, UFR t�l�communication et r�seaux, BP 20. 24000 Eljajida. Maroc.

Date de publication : 17 avril 2006

R�sum�

Dans cet article, nous traitons de la conception d'un environnement virtuel d'apprentissage collaboratif, orient� vers la m�taphore spatiale et coupl� avec un syst�me multi-agents. Ce dernier est charg� de recueillir les donn�es li�es � l'interaction des diff�rents acteurs avec les diff�rentes fonctionnalit�s de l'environnement. Nous montrons que cette approche multi-agents d'un observateur d'usages de campus virtuel permet le suivi et le reporting (la r�vision) d'une session de formation ouverte et � distance.

Abstract

The objective of the research presented in this article is to describe the design of a virtual environment for collaborative learning based on a (work) space metaphor coupled with a multi-agent system (MAS). �This MAS monitor serves to extract the relevant data related to the interaction of the various actors with the various functionalities of the environment at different levels of abstractions. We will show that the multi-agents vision of this system allows the visualisation and the reporting for describing a collaborative distance learning sessions.


Table des mati�res

Texte int�gral

Avec la r�forme de l?enseignement sup�rieur au Maroc � partir de l?an 2000, les �tablissements universitaires ont �t� amen�s � relever plusieurs d�fis, � repenser les modalit�s de la formation pour favoriser une plus grande participation des �tudiants et � promouvoir des pratiques p�dagogiques innovantes. Vu la croissance des effectifs et les moyens d?encadrement limit�s, une telle �volution conduit � relever simultan�ment des challenges p�dagogiques, technologiques et organisationnels. L?universit� marocaine doit conduire des projets en mati�re de formation � l?aide des nouvelles technologies. Ces nouveaux mod�les de formation offrent plus de possibilit�s d'acc�s �dans le temps et dans l'espace. Cependant, des r�ponses doivent �tre trouv�es pour de nombreuses questions techniques, p�dagogiques, organisationnelles et �conomiques avant de mettre en place de tels dispositifs. Pour cela, il est n�cessaire de mettre en ?uvre des projets pilotes forts, de les �valuer par des exp�rimentations, de formuler des propositions de r�ponses, et ensuite de diffuser les r�sultats � l?ensemble des universit�s. �

Dans cet article, nous traitons de la conception, de la r�alisation et de l?exp�rimentation d'un environnement virtuel d'apprentissage collaboratif, orient� vers la m�taphore spatiale, coupl� avec un syst�me multi-agents (SMA). Ce dernier est charg� de recueillir les donn�es li�es � l'interaction des diff�rents acteurs avec les diff�rentes fonctionnalit�s de l'environnement. Ce dispositif est consid�r� par notre universit� comme un projet pilote.

Un campus virtuel est un environnement d'apprentissage en ligne fond� sur le concept du client-serveur et sur les technologies de l?internet. Il regroupe les outils et les ressources n�cessaires au soutien des diff�rents acteurs intervenant dans le syst�me de FOAD (Formation ouverte � distance). Pour se distinguer d'un simple site Web, un campus virtuel doit se pr�senter comme un dispositif int�grateur de plusieurs outils et de plusieurs fonctionnalit�s. Une autre caract�ristique du campus virtuel est d?�tre organis� conceptuellement et structurellement � partir de la m�taphore du campus r�el. Fondamentalement, la m�taphore est un cadre cognitif de r�f�rence et d'interpr�tation. Elle permet la projection d'un concept plus familier et plus concret, tel que la source (ici le campus r�el), sur un concept qui l'est moins, tel que la cible (ici le campus virtuel), d?apr�s Koff et Johnson (1980). Un utilisateur pourra donc investir un monde nouveau avec un cadre de r�f�rence cognitif d�j� �tabli. L'organisation du campus virtuel est repr�sent�e en diff�rents espaces (figure 1). On affecte � chaque espace�un nom �vocateur, des fonctionnalit�s, des ressources p�dagogiques, des outils technologiques ? dont les acteurs qui fr�quentent cet espace ont besoin pour r�aliser leurs activit�s d'apprentissage? et un observateur d'usage. Un espace n'est pas ouvert � quiconque et n�cessite de la part �d'un acteur de s?inscrire.

Figure 1. Organisation du campus virtuel en espaces.

Avec ces hypoth�ses, nous avons con�u et r�alis� un dispositif de formation � distance � travers lequel l?organisation p�dagogique de la formation DESS (dipl�me d?�tudes sup�rieures sp�cialis�es) a �t� repens�e. Ce dispositif a �t� mis au point par notre �quipe de recherche en 2002, et utilis� depuis comme appui � une formation pr�sentielle dans le domaine des t�l�communications et des r�seaux (DESS T�l�communications et R�seaux) (Elkamoun et al., 2003). Le dispositif est spatialis� pour rester en harmonie avec les principes de la r�alit� virtuelle. Sa structure est arborescente et permet de mettre en place les articulations entre les espaces ainsi que leur hi�rarchisation. On trouve sur cette plate-forme les principaux outils de la formation � distance et du travail collaboratif (messagerie, forum, chat, zone de d�p�t de documents p�dagogiques, etc.) et les outils d'organisation (agenda partag�, planning) (Faerber, 2001). La figure 2 pr�sente l?espace des activit�s collaboratives selon le point de vue du tuteur.

Figure 2 : Exemple d?un espace d?activit� de la plate-forme (vue tuteur).

A partir du mod�le de campus virtuel mis au point (cf ci-dessus) et de l?approche centr�e sur les r�les et les comp�tences, nous pouvons sp�cifier les agents qui vont construire le syst�me observateur d?usage. Ce processus s?inscrit dans une d�marche it�rative de conception. Les r�sultats pr�sent�s ci-dessous proviennent de la plus r�cente it�ration. Nous pr�sentons dans la figure 3, une vue d?ensemble du syst�me observateur d?usage pour un espace i bien d�termin�.

Figure 3�: Vue d?ensemble du syst�me observateur d?usage pour un espace.

Le sch�ma de la figure 4 montre la hi�rarchie des agents de notre syst�me observateur d?usage. Le syst�me est construit � partir de plusieurs agents superviseurs des espaces, c?est-�-dire�: l?espace public, l?espace de groupe, l?espace de l?�quipe et l?espace individuel. Chaque agent superviseur d?un espace communique � son tour avec quatre agents, � savoir�: l?agent superviseur des acteurs, l?agent superviseur des activit�s, l?agent superviseur des ressources et l?agent superviseur des outils. Chacun de ces agents peut superviser d?autres agents de hi�rarchie inf�rieure. Par exemple, l?agent superviseur des outils supervise l?agent courriel, l?agent forum, l?agent chat, l?agent document et l?agent agenda. Enfin, la communication avec l?utilisateur doit �tre assur�e par un agent d?interface graphique.

Figure 4�: Hi�rarchie des agents du syst�me observateur d?usage.

Les sp�cifications des agents constituant le syst�me observateur�sont les suivantes :�

  • l?agent interface graphique (GUI Agent) assure la communication entre l?homme et la machine via une interface graphique simple et conviviale�;

  • l?agent superviseur d?espace (public, groupe,��quipe, individuel) est le point d?acc�s � l?espace dont il est observateur. Il interroge les agents de hi�rarchie inf�rieure pour un bilan d?usage d?une p�riode donn�e�;

  • l?agent superviseur des acteurs supervise l?ensemble des actions men�es par un acteur tout en fournissant une appr�ciation globale sur son comportement au cours d?une session de formation�;

  • l?agent superviseur des activit�s indique le degr� de respect et le taux de r�ussite d?une activit�;

  • l?agent superviseur des outils �fournit des statistiques concernant l?utilisation des outils d?un espace�;

  • l?agent superviseur des ressources donne des informations sur l?utilisation des ressources d?un espace.

Pour la conception de notre syst�me, nous avons choisi la m�thodologie MaSE (Multiagent System Engineering) d�crite par Deloach (2001). Cette m�thodologie comporte sept �tapes regroup�es en deux phases : une phase d?analyse (objectifs, cas d?utilisation, r�les) et une phase de conception (classes, interaction, agents et syst�me). L?objectif de cette m�thodologie MaSE est d?aider le concepteur � analyser et � concevoir un syst�me multi-agents � partir d?un cahier des charges initial. Ce choix est justifi� par : (1) la vision simple, modeste et pragmatique que donne la m�thodologie MaSE � la d�finition d?un agent et par la suite au syst�me multi-agents�; (2) l?automatisation du processus d?agentification�; (3) la disponibilit� de la documentation.

En ce qui concerne l?impl�mentation, et apr�s avoir �tudi� les plates-formes les plus connues de d�veloppement du SMA (JADE, Zeus, Madkit, AgentBuilder, etc.), JADE, Java Agent Development Framework, �a �t� choisie (Rimassa et al., 1999). JADE est une plate-forme de construction d'applications � partir de syst�mes multi-agents open source, bien document�e, mise � jour p�riodiquement et, de plus, conforme � la norme FIPA.

La plupart des universit�s du monde, en 2005, �tudient comment introduire l?enseignement � distance dans leurs formations actuellement dispens�es en pr�sentiel. Dans le cas de l?universit� marocaine, depuis 2003, nous avons con�u et exp�riment� une m�thodologie de formation mixte combinant une formation en pr�sentiel (cours, travaux dirig�s et travaux pratiques) avec la formation � distance appel�e ��distanciel�� organis�e dans notre dispositif de FOAD (formation ouverte � distance). Cette exp�rience se situe dans le cadre de la formation initiale, o� 27 �tudiants pr�parent un DESS en T�l�communications et R�seaux (promotion 2002-2004). La formation � distance s?est d�roul� sur six semaines et est constitu� de trois activit�s.

Activit� 1�

La premi�re activit� correspond au choix collectif d'un nom pour la promotion DESS T�l�communications et R�seaux 2002-2004. Les objectifs se rapportant � cette activit� sont : r�aliser une recherche et une synth�se sur l'histoire des r�seaux de t�l�communication, identifier les personnes marquantes dans cette histoire et ayant contribu� au d�veloppement des t�l�communications et r�seaux et faire le choix d�finitif d'un nom pour la promotion, par consensus ou par vote. La conception et l?architecture p�dagogique de cette activit� sont d�finies � partir d?une analyse de la m�thodologie cl@p (Michinov et al., 2003). L?originalit� de cette m�thode consiste essentiellement dans le fait qu?elle insiste sur la n�cessit� de bien sc�nariser les activit�s en ligne tout en rendant l?apprenant acteur principal de sa formation.

Activit� 2

L'objectif de la deuxi�me activit� est de dresser un panorama des technologies de r�seaux � �haut d�bit et de leur architecture (services et protocoles). Les apprenants sont invit�s � suivre un cours multim�dia, � r�pondre � des questionnaires de type QCM et � r�aliser des exercices interactifs fond�s sur la simulation. Le cours propos� est accompagn� d?une bibliographie importante mais cibl�e afin d?habituer l?apprenant � se documenter, � s?informer et � apprendre par lui-m�me. Les allers-retours r�p�t�s des apprenants entre le cours, les ressources du Web, la bibliographie et les exercices d?application ont pour but de faciliter l?apprentissage des concepts propos�s.

Activit� 3

Lors de cette troisi�me activit�, les �tudiants r�alisent une �tude comparative des diff�rentes solutions ��r�seaux haut d�bit��, en d�gageant pour chacune d?elles le principe de fonctionnement, le mat�riel n�cessaire, le co�t, les avantages, les inconv�nients et le domaine d?utilisation. Les apprenants ont r�alis� cette activit� d?apprentissage par �quipe dans un d�lai donn� et avec l'assistance du tuteur. L?objectif principal de cette activit� est de rendre les apprenants actifs, ils d�passent le stade d?acquisition et de compr�hension des informations et deviennent aptes � l?analyse, la synth�se et la confrontation de connaissances.

Le bilan tr�s partiel propos� dans ce paragraphe s'appuie sur des donn�es recueillies pendant la phase de la formation � distance. Deux sources d?informations ont �t� utilis�es�:

  • l?observateur d?usage, que nous avons d�velopp�, qui est charg� de recueillir les donn�es li�es � l'interaction des diff�rents acteurs avec les diff�rentes fonctionnalit�s de l'environnement pendant la phase de la formation�;

  • une grille d?�valuation, compl�t�e par les �tudiants � la fin de la formation et destin�e � mesurer leurs attitudes et leurs perceptions au cours de cette exp�rimentation.

Toutes les interactions entre les acteurs et l'environnement sont disponibles � des fins d'analyse � l?issue de la session de formation. La figure 5 pr�sente un exemple de r�sultats fournis par le syst�me ��observateur d?usage��. Elle dresse l?ensemble des actions men�es par un utilisateur durant la session de la formation � distance o� chaque �v�nement est dat� et comment�. Nous disposons ainsi des informations sur les connexions aux diff�rents espaces, sur les activit�s r�alis�es et les communications effectu�es par chaque apprenant et par l?�quipe. Ces statistiques d'interaction nous ont permis d'appr�cier la vie du groupe, la productivit� des apprenants et le niveau de r�alisation des activit�s p�dagogiques.

Figure 5�: Ensemble des actions men�es par un utilisateur durant l?activit� r�seaux

Une premi�re lecture des grilles d'�valuation nous a permis �galement d'analyser les opinions exprim�es par les apprenants sur la formation mixte. Le bilan global de cette exp�rience est globalement positif. Les apprenants sont tr�s satisfaits de cette exp�rience. Ils estiment que la formation mixte pr�sente des avantages par rapport � une formation classique (souplesse, diversit� des m�thodes d?apprentissage, simulation et travail collaboratif). Les activit�s p�dagogiques propos�es dans le sc�nario d?apprentissage ont �t� tr�s appr�ci�es, notamment le travail en �quipe dans le cadre du s�minaire virtuel. Quant au choix p�dagogique, les mises en situation sont adapt�es aux besoins du public cible. L?un des attraits majeurs signal� par les participants est l?interactivit� du cours, en particulier la simulation. Les apprenants estiment �galement que les ressources fournies et les liens vers les sites ext�rieurs sont de bonne qualit� et pertinents. Des critiques ont n�anmoins �t� faites sur le fond et sur la forme. A la lumi�re de ces remarques, nous avons pr�sent� une analyse critique de notre dispositif et propos� des am�liorations.

Dans cet article, nous avons trait� de la conception, la r�alisation et l?exp�rimentation d'un environnement virtuel d'apprentissage collaboratif, fond� sur une m�taphore spatiale et coupl� avec un syst�me multi-agents (SMA). Bien que notre exp�rience soit une illustration d?un cas d?usage et qu'elle ne soit pas g�n�ralisable, elle t�moigne de l'importance de la pr�sence d?un syst�me ��observateur d?usage�� dans les plates-formes de formation � distance. La vocation principale de l?observateur est de fournir aux diff�rents acteurs responsables de cette formation (tuteurs, concepteur, administrateur, etc.) un ensemble d?informations, tr�s utiles au bon d�roulement d?une session de FOAD, � son audit et � son �valuation.



Bibliographie

Deloach, S., (2001). Analysis and Design using MaSE and agentTool. The 12th Midwest Artificial Intelligence and Cognitive Science Conference. Miami University, Oxford, Ohio,� March 31 ? April, p.7

Elkamoun, N., Berraissoul, A., Bousmah, M., Dahbi, A., Elfahli O., (2003). Conception, realization and implementation of a device for distance continuing education in telecommunication and networking, �4th International Conference on Information Technology Based Higher Education and Training ITHET03, Marrakech: 7-9 juillet.

Faerber, R. (2001). Une m�taphore spatiale et des outils int�gr�s pour des apprentissages coop�ratifs � distance : ACOLAD. actes du colloque JRES 2001. Lyon�:10 ? 15 d�cembre, ���p. 197-204.

Koff, G., Johnson, M., (1980). Les m�taphores dans la vie quotidienne. The Univ. Of organisation. Chicago, Chicago. (trad. par de Fornel M. 1985. Les Editions de Minuit.)

Michinov �N., Primois C., Gravey M., (2003). Sc�narisation et accompagnement d?une action de formation collaborative � distance�: une illustration de la m�thodologie cl@p, �revue ISDM (InfoComm Sciences for Decision Making) ISDM n�10 (Sp�cial Colloque TICE) - Octobre 2003. https://www.isdm.org

Rimassa G., Bellifemine F., Poggi A., (1999). JADE - A FIPA Compliant Agent Framework. PMAA`99, Londres�: Avril 1999, p. 97-108.

Pour citer cet article


Najib Elkamoun, Mohammed Bousmah, Abdelhak Aqqal et Abdelghafour Berraissoul. �Conception et r�alisation d? un environnement virtuel d'apprentissage collaboratif, orient� m�taphore spatiale, coupl� avec un syst�me observateur d?usage.�. e-TI - la revue �lectronique des technologies d'information, Num�ro 2, 17 avril 2006, https://www.revue-eti.netdocument.php?id=852.




Revue �lectronique internationale
publi�e par SIR de l'Ecole Mohammadia d'Ing�nieurs(Maroc)
en partenariat avec l'ENSIAS (Maroc), Cnam(France), ENIT(Tunisie) et Khawarizmi'c(Maroc)
avec le soutien de l'Agence universitaire de la Francophonie.

Ecole Nationale Sup�rieure d'Informatique et d'Analyse des Syst�mes���� Conservatoire National des Arts et M�tiers���� Ecole Nationale d'Ing�nieurs de Tunis���� Ecole Mohammadia d'Ing�nieurs���� laboratoire de Systèmes d'Information répartis���� Agence Universitaire de la Francophonie���� khawarizm'ic����
ISSN 1114-8802