Série III : la troisième série permet de tester :
M ODELE DE R EFERENCE
4.3.3 Modèle pédagogique
Le modèle pédagogique comprend les connaissances permettant de proposer une expertise pédagogique. Il permet de déterminer les exercices ou problèmes à exécuter et de choisir s’il faut aider le formé ou non.
Comme nous l’avons vu, il est difficile de structurer une expertise de domaine. Et il est encore plus difficile de structurer une expertise pour la transférer dans ce domaine [Lem, 96].
Pour structurer l’expertise pédagogique, le modèle pédagogique de HAL est basé sur deux types de paramètres : les paramètres correspondant au type d’intervention et les paramètres d’intervention pédagogique.
4.3.3.1 Paramètres correspondant au type d’intervention
Le type d’intervention corresponde aux paramètres d’initialisation de session (hors ligne). Elles peuvent être spécifiées, par le formateur, à l’initialisation du système ou pendant que le formé exécute le scénario (Annexe G.1. 3). Elles se décomposent en quatre paramètres :
§ Mode de contrôle. En mode libre, HAL conseille le formateur sur les stratégies pédagogiques et leurs mises en œ uvre. En mode semi-automatique, HAL intervient automatiquement (le formateur pouvant invalider les décisions de HAL si nécessaire) .
§ Méthode pédagogique. La méthode pédagogique correspond aux choix du groupe de stratégies pédagogiques (Chapitre 3.6.3.2). La méthode pédagogique peut être explicative ou active.
§ Stratégies générales. Ces stratégies générales s’appliquent dans les cas où le formé adopte les comportements adéquats. Le formateur peut vouloir l'encourager pour le motiver. Et/ou il peut vouloir perturber le formé pour tester sa confiance. Un agent perturbateur dans un STI a été implémenté par PICHE et al [PFA, 98]. Des études sur cet agent montrent le potentiel de type de stratégie. Néanmoins cette fonctionnalité n’est pas encore implémentée dans HAL.
§ Niveaux cognitifs. Ces niveaux permettent de savoir si les erreurs sur ces tâches sont acceptables. Ils correspondent au modèle SRK de RASMUSSEN ([Ras, 83], Annexe A). Ce modèle est constitué de trois niveaux correspondant à différents niveaux de processus d'apprentissage. Le premier niveau est basé sur les connaissances (K, découverte), le second est basé sur les règles (R, actions contrôlées par des règles) et le dernier est basé sur les savoir-faire (S, automatismes). Ces niveaux, de performance cognitive souhaitée, correspondent à des seuils. Ils permettent de sélectionner les stratégies pédagogiques et d'intervenir plus ou moins rapidement en cas d'erreur. Par exemple, si l'erreur est acceptable (niveau K), HAL peut aider le formé à trouver la solution rapidement.
Pour résumer, les paramètres correspondant au type d’intervention du modèle pédagogique sont : § Mode de contrôle : Libre, semi-automatique.
§ Méthode pédagogique : Méthode explicative, méthode active. § Stratégie générale : Encourager et/ou perturber le formé.
§ Niveaux cognitifs : Seuils de déclenchement pour les interventions de HAL.
4.3.3.2 Paramètres d’intervention pédagogique
Les paramètres d’intervention correspondent aux choix pédagogiques de HAL au cours de la session (en ligne), i.e. les solutions pédagogiques à apporter pour aider le formé. Ils peuvent être spécifiés, par le formateur et/ou le programmeur, lors de la préparation “logicielle” du scénario (Chapitre 4.5.2.4). Ces paramètres sont implémentés pour chaque tâche, sous-tâche et chaque comportement prévu du formé (adéquat ou non). Il s’agit des stratégies pédagogiques et des assistances pédagogiques (Chapitre 3.6.3).
Les stratégies pédagogiques peuvent être classifiées selon deux niveaux. Le premier niveau correspond au niveau stratégique. Il consiste à organiser les différentes sessions à long terme. Le second niveau correspond au niveau tactique. Il consiste à organiser les connaissances du formé au cours d’une session, i.e. au moment même de la résolution des problèmes.
Un outil pédagogique permettant la gestion de stratégies pédagogiques à long terme a été réalisé par M. JOAB & al [JAT, 98]. Cet outil est composé d’un logiciel de création et de supervision d’exercices de simulation et d’un gestionnaire de cursus de formation.
Dans notre application, comme nous l’avons déjà expliqué, il n’est pas possible de conserver des informations personnelles sur l’état des connaissances des formés à long terme. Il est donc difficile de proposer des stratégies pédagogiques personnalisées à long terme. HAL se contente seulement de proposer des scénarios de base et des interventions pédagogiques en fonction des caractéristiques individuelles du formé (Chapitre 4.3.1). HAL se focalise donc essentiellement sur l’apport de stratégies pédagogiques tactiques.
Les stratégies pédagogiques tactiques, proposées par HAL, se basent sur les stratégies décrites au Chapitre 3.6.3.2. Ces stratégies peuvent être réparties en deux groupes. Les premières consistent à modifier le scénario et les secondes à guider le formé. Les stratégies pédagogiques permettant de guider le formé sont réparties selon deux méthodes pédagogiques : méthode active et la méthode explicative (Chapitre 3.6.3.2).
Les différentes stratégies implémentées dans HAL sont résumées dans le tableau ci-dessous :
Modification du scénario Guidage du formé
Méthode active Méthode explicative
Introduire des problèmes (pannes, brouillard, pièges)
Laisser faire le formé Suggérer ou Montrer où trouver la Connaissance théorique ou sur le terrain
Ne pas générer de problèmes Faire à la place du formé Suggérer ou Montrer l’Ecart entre ce que les formés doivent faire et ce qu’ils ont fait InHiber les problèmes Dire ce qu’il faut faire EXpliquer
Faire Refaire au formé Montrer la Conséquence des erreurs Tableau 10 : Stratégies pédagogiques tactiques implémentées dans HAL
Ces stratégies sont toutes les mêmes pour chaque comportement attendu ou problématique de chaque tâche
Ces stratégies peuvent être représentées par différents types d’assistances pédagogiques et différents niveaux de réalisme précédemment décrits au Chapitre 3.6.3.3.
Pour chaque comportement attendu ou problématique de chaque tâche, les assistances pédagogiques et les niveaux de réalisme associés de toutes les stratégies pédagogiques sont décrits (Tableau 11). Toutes ces assistances et tous ces niveaux de réalisme pour chaque occurrence sont décrites en détail dans [Rig, 00b], un exemple est décrit en Annexe F.
Tâche : T
Connaissances conceptuelles
Connaissance 1 Erreur A Expliquer Modélisation Montrer la conséquence Dégradation
Animation Suggérer connaissance Enrichissement Etc.
Erreur B Expliquer Animation
Montrer la conséquence Décentrage Suggérer connaissance Modification Etc.
Connaissance 2 Connaissances procédurales
Connaissance 1 Erreur A Expliquer Enrichissement Montrer la conséquence Mécanismes
Cachés Suggérer connaissance Simplification Etc.
Erreur B Expliquer Restriction Montrer la conséquence Décentrage Suggérer connaissance Enrichissement Etc.
Connaissance 2
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¥
Le modèle pédagogique dans HAL est composé de paramètres correspondant au type d’intervention et de paramètres d’intervention pédagogique (Figure 54).MODELE DU FORME MODELE PEDAGOGIQUE
Type d’intervention Mode de contrôle Méthode pédagogique Stratégie générale Niveaux cognitifs Interventions pédagogiques Stratégies pédagogiques Assistances pédagogiques Niveaux de réalisme MODULE DE DIAGNOSTIC FORMATEUR HAL FORME EV MODELE DE REFERENCE ’ ’
Figure 54 : Modèle générale de HAL et modèle pédagogique
4.4
Fonctionnement
Grâce à une architecture générale entre HAL et l’EV et grâce à une architecture spécifique de HAL, les comportements du formé peuvent être observés à partir de plans construits initialement. Ainsi, au cours de l’exécution d’un scénario par un formé, HAL reconnaît ces plans en construisant le modèle du formé et en le comparant au modèle de référence. A partir de cette comparaison, HAL détermine les solutions pédagogiques adéquates.