Spécification et conception de services d'analyse de l'utilisation d'un environnement informatique pour l'apprentissage humain

Notre travail de recherche s inscrit dans le cadre du projet de recherche REDiM (Réingénierie des EIAH Dirigée par les Modèles) qui porte sur la réingénierie d'un scénario pédagogique. Il se focalise plus précisément sur l'analyse de traces collectées en session par un EIAH pour fournir à l'enseignant des indicateurs calculés.Dans notre contexte de travail, UTL (Usage Tracking Language) permet de définir des indicateurs sous une forme proche des patrons de conception. Il a été conçu pour répondre aux questions de capitalisation et de réutilisation. Par contre, UTL ne disposait initialement pas de moyens pour spécifier formellement la façon de calculer l indicateur à partir des traces collectées. De plus, les approches par développement ad hoc d indicateurs ne permettent pas de modéliser de façon formelle la méthode de calcul. En général, les patrons de conception se limitent à la description, ils ne peuvent donc pas être automatisés. Des descriptions textuelles dans UTL pour produire un indicateur à partir des traces ne permettent pas de générer automatiquement les valeurs d un indicateur.Notre principal objectif de recherche a donc été de définir des modèles, des méthodes et des outils pour la formalisation et l automatisation du calcul d indicateurs. Pour cela, nous avons élaboré une nouvelle version d UTL qui intègre un langage de combinaison de données nommé DCL4UTL, qui permet de modéliser des indicateurs sous une forme capitalisable, automatisable et réutilisable afin de fournir des indicateurs signifiants à l enseignant/concepteur. Ces indicateurs peuvent être calculés en temps réel ou après une session, respectivement dans un contexte de tutorat ou de réingénierie du scénario pédagogique.L'originalité de notre approche réside dans le fait que cette version permet non seulement de capitaliser des savoir-faire sur les techniques d'analyse d'usage d'un EIAH, mais aussi, avec le langage DCL4UTL (1) de décrire formellement dans une forme générique des méthodes de modélisation et de calcul d indicateurs à partir des traces collectées par un EIAH, (2) d intégrer des fonctions externes (qui proviennent d autres outils d analyse), et (3) de créer des données intermédiaires paramétrées facilitant la modélisation et la réutilisation de la méthode de calcul d indicateurs. Nous avons également développé un outil d analyse pour calculer les indicateurs modélisés.Cette version est le résultat d'une étude théorique et d une analyse de l état de l art, mais aussi de travaux exploratoires sur la modélisation d indicateurs et l analyse de traces. L approche et le langage ont été validés par plusieurs expérimentations avec plusieurs EIAH existants.The research topic of this thesis is a part of the REDIM (model driven re-engineering) research project. It focuses specifically on the analysis of tracks collected during the learning session by a TEL (Technology Enhanced Learning) system in order to provide teachers indicators calculated.In our work environment, UTL (Usage Tracking Language) allows users to define the indicators in a form close to the design patterns. It was designed to response capitalization and reuse questions. However, UTL did not initially have any means to formally specify how to calculate indicators based on tracks collected. In general, design patterns are limited to the description, they cannot be automated. In addition, textual descriptions in UTL to produce indicators from tracks do not allow generating automatically an indicator s values.Our main research objective was therefore to define models, methods and tools for formalizing and automating the calculation of indicators. We propose an extension for UTL named DCL4UTL (Data Combination Language for UTL) to model indicators in a capitalizable, automatable and reusable form to provide meaningful indicators to teachers/designers. With this new version, the indicators can be calculated in real-time or after a learning session in the context of tutoring actions or the reengineering of learning scenarios, respectively.The originality of our approach (DCL4UTL) lies in the fact that this version not only capitalize know-how on analysis techniques of the use an TEL system, but also (1) formally describe models and calculation methods of indicators from tracks collected by a TEL system, (2) integrate external functions (from other analysis tools), and (3) create parameterized intermediate data facilitating the modeling and reuse of indicators calculation method. We have also developed an analysis tool to calculate modeled indicators. Our approach and language have been validated by several experiments with several existent TEL systems.LE MANS-BU Sciences (721812109) / SudocSudocFranceF