Cadre architectural pour le développement d'une application d'apprentissage mobile destinée à un établissement d'enseignement

Cadre architectural pour le développement d’une

application d’apprentissage mobile destinée à un

établissement d’enseignement

Cadre architectural pour le développement d’une

application d’apprentissage mobile destinée à un

établissement d’enseignement

Mémoire

Imen Sallem

Sous la direction de:

Résumé

L’évolution des technologies mobiles ainsi que la diversité des appareils mobiles et leurs ca-ractéristiques, ont favorisé leur exploitation dans le domaine de l’éducation. En effet, il existe plusieurs applications d’apprentissage mobiles à des fins didactiques, offrant une multitude de fonctionnalités. Ces fonctionnalités traduisent des besoins pédagogiques pour l’apprenant et l’enseignant.

Cependant, suite à une revue de littérature et à notre connaissance, il n’existe pas de sup-port à la conception des applications mobiles destinées à l’enseignement et à l’apprentissage, permettant de mettre en œuvre les fonctionnalités dont les membres d’un établissement d’en-seignement ont besoin.

Comme solution, ce mémoire propose un cadre architectural pour le développement d’une ap-plication d’apprentissage mobile en éducation. Plus spécifiquement, une revue de littérature a permis de révéler un ensemble de fonctionnalités qui définissent différents scénarios pédago-giques. Ces fonctionnalités ont été classifiées, spécifiées et formalisées suivant un langage de modélisation. En s’appuyant sur ce travail de formalisation, un modèle d’architecture géné-rique a été proposé. Ce modèle a été conçu de façon modulaire, ce qui est avantageux dans le cas d’ajout de nouvelles fonctionnalités, le modèle pourrait facilement évoluer. En outre, le modèle proposé pourrait servir de guide pour des développeurs qui désirent implémenter des applications d’apprentissage mobiles éducationnelles. Le modèle architectural a été va-lidé par le développement d’un prototype. Ce prototype a permis d’effectuer une vérification fonctionnelle des différentes fonctionnalités.

Pour la suite de ce mémoire, d’autres travaux peuvent être réalisés pour compléter les résultats obtenus. Une application pourrait être développée afin de faire tester notre proposition par des enseignants et des étudiants. L’intégration de l’application mobile développée dans un système existant, au sein d’un établissement d’enseignement tel une université, pourrait également être envisagée. On pourrait aussi envisager d’étudier et d’analyser la manière dont les apprenants utilisent l’application.

Abstract

The evolution of mobile technologies as well as the diversity of mobile devices and their characteristics have increased the use of these devices in educational field. As a matter of fact, there is numerous mobile learning applications for didactic purposes, which offer a large set of functionalities. These functionalities respond to pedagogical needs for both the student and the teacher.

However, after a literature review and at our best knowledge, there is no support for the design of mobile applications for teaching and learning, which implement the functionalities that members in educational institution need.

As a solution, this master thesis proposes a design framework for the development of a mobile learning application. More specifically, a literature review revealed a set of functionalities that defines different pedagogical scenarios. These functionalities have been classified, specified and formalized using a modeling language. Having this formalisation, a generic architectural model has been proposed. This model has been designed in modules which will facilitate the adding of new functionalities so the model will easily evolve. Therefore, the proposed model could serve as a guide for developers who wish to implement educational mobile learning applications. The design model has been validated by the development of a prototype. This prototype served as a functional check of the different functionalities.

Further work can be done to complete the results obtained. An application could be developed to test our proposition by teachers and students. The integration of the developed application into an existing system within an educational institution such as an university, could be possible. Consideration could also be given to studying and analyzing how learners use the application.

Table des matières

Résumé iii

Abstract iv

Table des matières v

Liste des figures vii

Remerciements x

1 Introduction 1

2 État de l’art 3

2.1 Définition de l’apprentissage mobile. . . 3

2.1.1 Caractéristiques des appareils mobiles . . . 5

2.1.2 Concepts clés favorisant la motivation des étudiants . . . 6

2.2 Fonctionnalités pour le soutien pédagogique . . . 8

2.2.1 Soutien à l’apprentissage. . . 8

2.2.2 Soutien à l’enseignement . . . 11

2.2.3 Aspects administratifs . . . 13

2.3 Quelle architecture pour une application d’apprentissage mobile en éducation ? 14 2.4 Conclusion . . . 16

3 Modélisation et conception d’une application mobile destinée à un éta-blissement d’enseignement 17 3.1 Modélisation de l’application mobile envisagée. . . 17

3.1.1 Prise de notes. . . 18

3.1.2 Communication. . . 19

3.1.3 Gestion de contenu d’un cours . . . 20

3.1.4 Évaluation . . . 21

3.1.5 Administration . . . 22

3.2 Conception de l’application mobile envisagée . . . 23

3.2.1 Architecture. . . 24

3.2.2 Spécification des modules . . . 25

3.3 Conclusion . . . 30

4 Réalisation d’un prototype 31 4.1 Aperçu général et choix technologiques . . . 31

4.1.1 Ionic . . . 32

4.1.2 Meteor. . . 33

4.2 Présentation des interfaces du prototype . . . 34

4.2.1 Gestion de contenu . . . 36

4.2.2 Gestion de la prise de notes . . . 37

4.2.3 Évaluation . . . 38 4.2.4 Communication. . . 40 4.2.5 Notification . . . 41 4.2.6 Gestion administrative . . . 42 4.3 Discussion . . . 47 4.4 Conclusion . . . 49 Conclusion 50 Bibliographie 52

Liste des figures

3.1 Prise de notes . . . 19

3.2 Communication privée et en groupe . . . 20

3.3 Gestion de contenu d’un cours. . . 21

3.4 Évaluation. . . 22 3.5 Administration . . . 23 3.6 Aperçu général . . . 24 4.1 Page de connexion . . . 35 4.2 Saisie . . . 35 4.3 Menu . . . 35 4.4 Mes cours . . . 35

4.5 Inscription aux cours . . . 36

4.6 Description d’un cours . . . 36

4.7 Éléments d’un cours . . . 37

4.8 Détail d’un élément . . . 37

4.9 Ajout d’un élément . . . 37

4.10 Liste des notes . . . 38

4.11 Note . . . 38

4.12 Ajout photo . . . 38

4.13 Ajout stylet . . . 38

4.14 Ajout audio . . . 38

4.15 Liste d’évaluations . . . 39

4.16 Description d’une évaluation. . . 39

4.17 Choix multiple . . . 39

4.18 Choix unique . . . 39

4.19 Réponse exacte . . . 39

4.20 Résultat de l’évaluation . . . 40

4.21 Liste des contacts . . . 41

4.22 Contenu d’une conversation d’un contact. . . 41

4.23 Contenu d’une conversation en groupe . . . 41

4.24 Notification d’un nouveau message . . . 42

4.25 Menu de la liste des cours . . . 42

4.26 Liste des cours . . . 43

4.27 Ajout d’un cours . . . 43

4.28 Édition d’un cours . . . 44

4.29 Suppression d’un cours . . . 44

4.31 Affectation d’un utilisateur . . . 45

4.32 Menu de la liste des utilisateurs . . . 46

4.33 Ajout d’un utilisateur . . . 46

Les grands travaux ne sont pas réalisés par la force, mais à force de persévérance.

Remerciements

Je commence par adresser mes remerciements les plus sincères et chaleureux à madame Lau-rence Capus qui, en tant que ma directrice de recherche, s’est toujours montrée à l’écoute et à l’inspiration. Ses conseils prodigieux et ses directives insistantes pour améliorer la qualité de ce mémoire m’ont été vraiment précieux. Je lui serai éternellement reconnaissante !

J’exprime ma gratitude aux membres du jury qui ont accepté d’évaluer ce travail.

Je remercie également tous les professeurs et professionnels du département d’informatique et de génie logiciel, qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de cette œuvre. Je remer-cie aussi les membres du laboratoire ERICAE pour leurs encouragements et leur bienveillance. Des remerciements spéciaux s’adressent à mes chères amies Marwa et Fatma, pour leur amitié et leur soutien.

J’aimerais aussi remercier toute ma famille, et spécialement mes très chers parents Monia et Taoufik, pour leur soutien moral et leurs encouragements malgré la distance qui nous sépare. Ils ont tant sacrifié pour moi et ce sont eux qui m’ont appris à être persévérante et ambitieuse. J’espère qu’ils trouveront à travers ce mémoire, le témoignage de mon amour et ma gratitude. J’adresse mes remerciements les plus chaleureux à mon conjoint, Mohamed Zied, pour son amour, son soutien inestimable et ses encouragements, pour que je puisse mener à bien ce mémoire. Merci de m’avoir accompagné tout au long de ce parcours !

Et pour terminer, j’espère que mon petit fils d’amour Ahmed puisse trouver un jour le fruit de sa patience et de sa compréhension. Il a été ma source de bonheur et d’inspiration. Je t’aime tant mon grand !

Chapitre 1

Introduction

L’apprentissage mobile est un domaine en plein essor. L’utilisation massive des appareils mo-biles ainsi que leurs caractéristiques favorisent énormément leur exploitation en éducation. Les apprenants et les enseignants utilisent différents types d’appareils mobiles, tels que les téléphones portables et les tablettes afin de promouvoir et d’enrichir l’expérience éducative à travers divers contextes.

En faisant une revue de littérature sur l’exploitation des technologies mobiles en éducation, nous avons remarqué l’existence de plusieurs applications d’apprentissage mobile qui peuvent être utiles dans un établissement d’enseignement. Ces applications offrent divers types de fonctionnalités en exploitant les potentiels des technologies mobiles pour enrichir l’expérience d’apprentissage et d’enseignement, ainsi que réaliser les objectifs pédagogiques visés.

Cependant, il existe un écart entre les applications d’apprentissage mobile développées et les besoins pédagogiques en terme de fonctionnalités qui peuvent être fournies par ces applications. Plus précisément, nous constatons l’absence de formalisme pour ces fonctionnalités, ainsi que l’absence d’architectures générales permettant un développement aisé et donnant lieu à des applications qui respectent non seulement les besoins technologiques et informatiques, mais aussi les exigences pédagogiques et les besoins éducatifs.

À travers le présent travail, nous nous sommes fixée comme objectif la mise à disposition des développeurs spécialisés en technologies mobiles et en applications éducationnelles, un sup-port à la conception des applications d’apprentissage mobile. Pour se faire, une étude des applications d’apprentissage mobile en éducation est faite afin de dégager les différentes fonc-tionnalités offertes par ces applications, et qui peuvent être utiles pour différents utilisateurs au sein d’un établissement d’enseignement. Nous déterminons par la suite la spécification de ces fonctionnalités, pour finalement proposer notre modèle architectural de l’application

mo-bile envisagée. Ce modèle a été validé par le développement d’un prototype grâce à certaines technologies web et mobiles. Nous avons pu effectuer la vérification fonctionnelle de ce proto-type en testant les fonctionnalités offertes à l’utilisateur via l’interface.

Ce mémoire est donc structuré de la façon suivante. Le deuxième chapitre correspond à l’état de l’art, au cours duquel nous avons présenté quelques définitions de l’apprentissage mobile sur le plan technologique et pédagogique. Nous avons déterminé les différentes fonctionnalités existantes pour les applications d’apprentissage mobile en éducation. Ces fonctionnalités ont été classées selon certains aspects. Au niveau du chapitre suivant, nous décrivons la modéli-sation de ces fonctionnalités pour finir par proposer le modèle d’architecture générale pour l’application d’apprentissage mobile envisagée. Le quatrième chapitre est dédié au développe-ment d’un prototype pour valider le modèle architectural proposé. Ce chapitre se termine par une discussion des résultats obtenus suivie par la proposition de quelques améliorations. Nous achevons le présent mémoire par une conclusion générale.

Chapitre 2

État de l’art

Dans toutes les sphères d’activité, on essaie toujours de suivre l’évolution technologique, et le monde de l’éducation ne peut y échapper. Ces dernières décennies, un nouveau mode d’ap-prentissage devient de plus en plus répandu suite à l’évolution des technologies mobiles. Plus précisément, on parle de l’apprentissage mobile. Dans cette partie, nous nous sommes intéres-sée à dresser une revue de littérature des travaux qui se sont spécialisés dans ce domaine afin de répondre aux questions :

— Qu’est-ce que l’apprentissage mobile ?

— Qu’est ce qui caractérise l’apprentissage mobile ?

— Quelles sont les fonctionnalités offertes par les applications mobiles dans un contexte d’éducation ?

Ainsi, à travers ce chapitre nous commençons, dans une première partie, par définir l’appren-tissage mobile. Dans une deuxième partie, nous présentons les fonctionnalités des applications mobiles. Ces fonctionnalités sont classées en deux grandes catégories à savoir les fonctionna-lités pour le soutien pédagogique et les fonctionnafonctionna-lités à aspect administratif.

2.1

Définition de l’apprentissage mobile

De nombreux chercheurs, qui se sont penchés sur le domaine de l’apprentissage mobile, ont défini ce concept relativement nouveau. Ces définitions sont faites selon deux aspects à savoir technologique et pédagogique.

D’un point de vue technologique, on peut considérer l’apprentissage mobile en tant qu’un ap-prentissage qui a lieu à l’aide des appareils mobiles [42]. De leur part, Colazzo et al. [12] ont proposé une définition de l’apprentissage mobile dans un processus d’éducation. Il s’agit de n’importe quelle activité d’apprentissage et d’enseignement réalisable à travers des appareils mobiles, ou dans des locaux où l’équipement mobile est disponible. Plus tard, Traxler [48] a proposé sa propre définition pour l’apprentissage mobile, soit n’importe quelle disposition éducative où les technologies dominantes sont des appareils portatifs.

Pour définir l’apprentissage mobile selon une perspective pédagogique, l’emphase est mise sur l’apprenant, plutôt que sur les appareils mobiles physiques. L’apprentissage mobile est alors l’expérience et l’opportunité offertes par l’évolution des technologies pédagogiques pour fa-voriser la création de la connaissance, la satisfaction de la curiosité et la collaboration entre les apprenants. Un tel apprentissage est acquis n’importe quand et n’importe où suite à la demande de l’apprenant [33].

Une autre définition qui a été attribuée à l’apprentissage mobile selon la même perspective est qu’il s’agit de tout type d’apprentissage qui a eu lieu lorsque l’apprenant ne se trouve pas à une place fixe ou prédéterminée, ou bien c’est l’apprentissage qui a eu lieu lorsque l’apprenant bénéficie des opportunités offertes par les technologies mobiles [38].

Nous présentons également deux définitions récentes de l’apprentissage mobile selon un rapport portant sur ce sujet dans le domaine de l’éducation. Ces définitions mettent en évidence les perspectives cruciales d’un tel type d’apprentissage dans l’amélioration de l’éducation formelle d’une part, et l’amélioration de l’expérience de l’apprenant en tant qu’un élément central de l’apprentissage mobile d’une autre part. La première définition de l’apprentissage mobile est alors la collaboration entre les technologies portables et les réseaux mobiles,afin de faciliter, soutenir, améliorer et étendre la portée de l’enseignement et de l’apprentissage. La deuxième définition caractérise l’apprentissage mobile par le fait qu’il est hautement situé, personnel, collaboratif et à long terme, autrement dit, c’est l’apprentissage qui est vraiment centré sur l’apprenant [39].

Dans le cadre de notre travail, nous prenons en considération à la fois l’aspect technologique et pédagogique de l’apprentissage mobile. L’aspect technologique est traduit par le fait que les fonctionnalités à spécifier et à formaliser sont offertes sur des appareils mobiles. Quant à l’aspect pédagogique, c’est l’apprenant, en tant qu’un utilisateur de l’application mobile envi-sagée, qui doit pouvoir bénéficier pleinement des différentes fonctionnalités offertes.

Après avoir défini l’apprentissage mobile, il est important de citer ses avantages, ainsi on peut montrer aux spécialistes du domaine de l’éducation les raisons pour lesquelles on peut s’en servir pour compléter les méthodes d’apprentissage traditionnelles. En effet, selon Malone et al. [29], une pré-condition nécessaire pour l’implication de l’étudiant dans le processus d’ap-prentissage est la motivation. Et vu leurs caractéristiques, les appareils mobiles présentent une source de motivation inestimable. Commençons tout d’abord par déterminer leurs caractéris-tiques majeures pour arriver à expliquer les concepts clés de la motivation dans un contexte d’apprentissage basé sur les technologies mobiles.

2.1.1 Caractéristiques des appareils mobiles

L’utilisation des appareils mobiles devient de plus en plus irréfutable, et on peut citer des exemples de ces appareils. Premièrement,on trouve les téléphones intelligents qui incluent l’iPhone d’Apple, les téléphones Android, Blackberry et les téléphones Windows. Ensuite, on a les tablettes qui incluent l’iPad d’Apple par exemple. Cette tablette présente plusieurs similarités avec les téléphones intelligents sauf qu’il ne permet pas d’effectuer des appels té-léphoniques. Un autre type de tablettes est constitué des ordinateurs portables pourvus d’un écran tactile. Les caractéristiques de ces appareils prouvent leur utilisation fréquente dans un contexte d’apprentissage. Nous allons donc expliquer certaines d’entre elles.

La connectivité

La connectivité continue des appareils mobiles permet de garder les liens de communication entre étudiants ainsi qu’entre l’enseignant et les étudiants. Ces liens s’établissent via par exemple l’envoi de messages ou bien les appels audio et vidéo. Ainsi, les appareils mobiles per-mettent à l’étudiant de demeurer connecté non seulement avec les données et les ressources, mais aussi avec d’autres personnes dans un contexte d’apprentissage, et ceci est toujours pos-sible n’importe où et n’importe quand, ce qui peut présenter une opportunité dans le domaine de l’éducation.

De plus, les composants réseau dont disposent les appareils mobiles tels que Bluetooth et Wi-Fi simplifient énormément le travail de groupes et la collaboration. Une étude récente ‘ECAR’ a montré que 78% des étudiants considèrent que le Wi-Fi est extrêmement important pour leur réussite académique [8].

La familiarité

La prolifération des appareils mobiles a un impact positif pour le domaine de l’éducation, car les étudiants sont de plus en plus familiarisés avec ces appareils chez eux et dans leur vie personnelle. Ceci allège la tâche de l’enseignant qui n’est plus obligé de passer beaucoup de temps pour expliquer les fonctionnalités de base des appareils mobiles. Selon une enquête qui

a été faite sur un échantillon représentatif d’étudiants dans des établissements d’enseignement supérieur aux États-Unis et à d’autres pays tels que le Canada, la France, le Hong Kong, L’Italie, la Finlande et le Maroc, 86% de ces étudiants possèdent des téléphones intelligents en 2014 par rapport à 76% en 2013, et 47% de ces étudiants possèdent une tablette en 2014 par rapport à 31% en 2013 [8].

La personnalisation

La variété et la localisation des applications dans un appareil mobile sont uniques pour chaque utilisateur selon ses préférences, ses intérêts et ses besoins, ce qui rend ces appareils personna-lisables. Cette caractéristique est intéressante dans le domaine de l’éducation pour l’étudiant et également pour l’enseignant. Par exemple, la prise de notes diffère d’un étudiant à l’autre. Les concepts à vérifier et à expliquer pour un étudiant donné ne sont pas les mêmes pour un autre. Par conséquent, les appareils mobiles personnalisés sont idéals pour supporter ces diffé-rences individuelles. De son coté, l’enseignant peut bénéficier de cette caractéristique. Il peut par exemple demander à chaque étudiant d’effectuer différents travaux dans le but d’offrir un niveau approprié de défi pour chacun.

La portabilité

Les appareils mobiles sont portables dans le sens où on peut transférer ce qu’on a appris en classe à l’extérieur et vice versa. Les technologies mobiles ont intégré le monde réel dans la salle de classe et elles ont intégré la salle de classe dans le monde réel [46]. Grâce aux appareils mobiles, les étudiants peuvent en se déplaçant travailler leurs devoirs, communiquer avec les membres de leurs groupes ou leurs enseignants, lire un roman ou un article donné. La portabi-lité est alors une caractéristique fondamentale dans un monde hyper connecté puisqu’on peut être multitâche tout en permettant une bonne gestion de son temps.

Toutes ces principales caractéristiques des appareils mobiles que nous venons d’expliquer jus-tifient pleinement leur adaptation dans le domaine de l’éducation. Ces appareils demeurent une source inestimable de motivation pour les étudiants. Dans la partie suivante, nous expli-quons certains concepts qui expriment la motivation chez les étudiants et qui sont notamment favorisés par l’utilisation des appareils mobiles.

2.1.2 Concepts clés favorisant la motivation des étudiants

L’efficacité de ce que peut apprendre un étudiant ainsi que comment il l’apprend est lié à son niveau de motivation [29]. Looi et al. [27] ont défini certains aspects liés à l’utilisation des appareils mobiles et qui assurent la réussite d’un système d’apprentissage mobile. Nous présentons ci-dessous ces aspects.

Le contrôle : la technologie mobile permet aux étudiants de personnaliser leur expérience d’apprentissage selon différentes manières plus variées et plus innovatrices. Par exemple, un étudiant, qui veut prendre des notes pendant la séance d’un cours, peut le faire de différentes manières grâce aux fonctionnalités présentes dans son appareil mobile. Ceci par contre n’est pas possible dans le cas d’utilisation d’outils d’apprentissage traditionnels.

La curiosité sensorielle : le multimédia et les capacités interactives fournies par les appa-reils mobiles permettent aux enseignants de créer des environnements d’apprentissage multidi-mensionnels et des styles d’apprentissage variés ( visuel, auditif, etc). Ceci stimule énormément l’attention de l’étudiant et l’aide à développer l’acuité des sens au sein de ce nouveau mode d’apprentissage.

La curiosité de cognition : l’apprentissage mobile est un apprentissage n’importe où et n’importe quand. L’étudiant peut lui même diriger son processus d’apprentissage, il n’a plus besoin d’être dans une classe pour enrichir ses connaissances. Ainsi, la technologie mobile aide l’étudiant à satisfaire sa curiosité cognitive.

La coopération : L’utilisation des appareils mobiles et en particulier les tablettes aident à franchir des barrières qui peuvent être présentes avec les méthodes d’apprentissage tradi-tionnelles telle que la timidité de l’étudiant. Ils incitent les étudiants à s’engager dans les différentes activités indépendamment de leur niveau et de leur capacité d’apprentissage.

Bien que l’apprentissage mobile présente des avantages pour notamment stimuler la motivation de l’apprenant, certains auteurs ont fait apparaître quelques limites. En effet, les appareils mo-biles n’ont pas été conçus spécialement pour l’éducation [49]. Par exemple, certains caractères physiques des appareils mobiles, tels que la petite taille de l’écran avec des capacités d’entrée limitées, réduisent la facilité d’utilisation des appareils mobiles [30]. Les caractéristiques de conception des appareils mobiles présentent également un défi à l’apprentissage. Par exemple, l’iPad 1 a été considéré comme outil de consommation plutôt qu’un outil productif ou créatif [24]. De plus, il peut y avoir des problèmes liés au réseau du point de vue du débit, de la capacité et de la sécurité [10,49].

Après avoir défini l’apprentissage mobile selon les aspects technologique et pédagogique, puis présenté les principales caractéristiques des appareils mobiles pour montrer l’importance de leur utilisation dans le domaine de l’éducation, nous décrivons les principales fonctionnalités des applications d’apprentissage mobile qui sont utiles au sein d’un établissement

d’enseigne-ment.

Ces fonctionnalités, que nous avons pu dégager de notre revue de littérature, seront classées en deux grandes catégories à savoir : les fonctionnalités des applications mobiles pour le soutien pédagogique et celles à aspect administratif.

2.2

Fonctionnalités pour le soutien pédagogique

L’interêt majeur des applications mobiles est qu’elles offrent des fonctionnalités permettant d’améliorer la qualité de l’apprentissage en soutenant l’enseignant dans ses tâches éducatives et en favorisant un environnement d’apprentissage plus adéquat aux besoins des étudiants. Dans cette partie, nous nous intéressons à détailler ces fonctionnalités tout en citant quelques exemples d’applications mobiles ou d’utilisations qui illustrent ces fonctionnalités.

2.2.1 Soutien à l’apprentissage

À partir de notre revue de littérature, nous avons relevé six fonctionnalités pertinentes pour les tâches de l’apprenant durant l’apprentissage : la prise de notes, la présentation de documents, la lecture de documents, l’évaluation, l’interaction et la collaboration, et l’exploration. Nous les détaillons ci-dessous.

Prise de notes

La prise de notes implique de «griffonner» des concepts clés. Ces concepts présentent un point de référence pour l’apprenant, lui permettant d’obtenir des informations complémentaires ou de partager ses idées avec les autres. L’avantage principal de la prise de notes est qu’elle permet à l’apprenant de développer sa compréhension [28]. Beaucoup d’étudiants ont rapporté utiliser l’iPad comme appareil mobile pour la prise de notes textuelles ou vocales durant leurs séances de cours [2,11]. Pour se faire, ils se servent alors de certaines applications telles que Evernote, Poplet, inClass. Ils peuvent également dicter leurs notes à l’appareil qui les retranscrit dans un logiciel via par exemple l’application Dragon Dictation. La prise de notes peut être faite par exemple sur un assistant personnel numérique PDA [47]. En effet, cet appareil mobile présente des caractéristiques favorables à cette fonctionnalité et facilite énormément cette tâche [52]. Présentation de documents

L’apprenant peut se servir des appareils mobiles pour créer des diapositives numériques. Ces dernières, peuvent contenir du texte, des graphiques, des fichiers audio et vidéo, des liens web et des animations. Le développement d’une série de diapositives numériques peut être assuré par le biais d’un logiciel de présentation tel que Powerpoint de la compagnie Microsoft [28]. D’autres applications mobiles permettent aux étudiants de faire des présentations avec divers

formats de contenu (texte, audio, image fixe, image interactive, etc), par exemple Keynote [36, 19]. L’utilisation d’un appareil mobile tel que l’Ipad pour faire des présentations rend la séance du cours plus motivante. En effet, les diapositives ne sont plus statiques, elles sont plus spontanées et elles permettent aux étudiants de faire des annotations, d’enregistrer des formules, des graphes, ce qui permet toujours une meilleure révision [31].

Lecture de documents

L’accès aux notes de cours ou à des présentations se fait souvent en ligne, que ce soit avant ou après la séance du cours ou une séance de laboratoire. Le contenu à lire peut être aussi des lectures supplémentaires ou du matériel de préparation à la séance du cours [28]. Un exemple d’application permettant aux étudiants de télécharger, stocker et lire des livres est l’application iBooks de l’iPad. Un exemple d’utilisation de cette application est celui des étudiants en école primaire qui s’en servent pour lire des romans que ce soit individuellement ou en binôme. Ils peuvent également télécharger et consulter les manuels des cours en format PDF [19]. Un moyen d’encourager les étudiants à la lecture est l’utilisation des blogues. Ces derniers permettent de consulter du matériel d’apprentissage et des documents professionnels [18]. Évaluation

L’évaluation peut être faite sur différentes gammes de dispositifs mobiles tels que les ordi-nateurs portables, les tablettes et les téléphones intelligents. L’objectif étant de faciliter les examens à travers différents contextes tout en tenant compte du type d’apprentissage mo-bile correspondant. L’évaluation momo-bile présente certaines caractéristiques. En effet, elle est personnalisée, centrée sur l’apprenant, omniprésente, située et sensible au contexte [6]. Parmi les pratiques de l’évaluation mobile, on peut citer : les systèmes de réponse en classe, l’auto-évaluation, l’évaluation par les pairs et l’évaluation collaborative [6]. Une expérience a été menée avec des PDA, en développant un système de participation d’évaluation mobile. Les étudiants ont pu utiliser ce système pour évaluer des présentations et pour s’auto-évaluer éga-lement. Ils ont montré une motivation accrue, ce qui a abouti à des réalisations améliorées. La procédure d’évaluation était flexible et pratique, ce qui leurs a permis de gagner du temps [9]. L’étudiant peut donc participer à l’avancement du processus d’apprentissage en évaluant ses propres travaux. Dans ce contexte, citons l’exemple de WAPEDUC qui est une plateforme mo-bile implémentée en France. Elle a été principalement destinée aux étudiants qui se préparent pour passer leurs examens du baccalauréat. La plateforme inclut des problèmes à résoudre, des quizz, des conseils et des questions interactives [15].

Interaction et collaboration

L’interaction est considérée comme étant une boucle complète de messages provenant de l’ap-prenant et y retournant. Le participant réciproque peut être un enseignant ou un autre

appre-nant. La boucle se produit indépendamment de la technologie ou des moyens de communication [32]. De nombreux chercheurs ont montré les avantages de l’interaction en classe. D’une part, à travers les interactions entre l’étudiant et l’enseignant, la motivation et l’intérêt de l’étudiant sont bien stimulés et maintenus [41]. D’autre part, une des principales forces de l’interaction étudiant-enseignant est qu’elle permet de bien situer les concepts que les étudiants développent à partir du contenu dans leur contexte, leur permettant ainsi de développer des structures cog-nitives [26]. En outre, l’interaction permet aux apprenants de construire leur environnement d’apprentissage et d’influencer son processus, ce qui favorise un apprentissage actif [22]. Quand à la collaboration, on peut définir un environnement d’apprentissage collaboratif par un environnement qui combine les éléments sociaux et les éléments de construction du pro-cessus d’apprentissage tout en se servant des technologies intégrées pour supporter ces deux éléments [25].

Une application mobile permettant d’assurer l’interaction est le service de messagerie courte SMS, qui peut être utilisée en classe mais aussi à l’extérieur d’une classe. En effet, plusieurs chercheurs ont prouvé que le SMS est un domaine à explorer davantage dans l’éducation, en particulier pour les discussions en classe [7], l’apprentissage du vocabulaire d’une langue [21], et le soutien à l’apprentissage [34]. Il existe également d’autres applications mobiles qui fa-vorisent l’interaction et la collaboration telles que FaceTime. À travers cette application, les étudiants chez eux peuvent présenter des projets à une audience virtuelle afin de pratiquer la communication orale. Ils peuvent également participer à des débats en direct avec leurs camarades de classe [33]. Il existe des expériences qui ont été faites dans des universités pour montrer l’importance d’utiliser des appareils mobiles en classe afin de favoriser un environne-ment d’apprentissage interactif et collaboratif durant les activités et les discussions en classe [44]. Les médias sociaux présentent également des outils favorisant la discussion et la commu-nication en classe. Dans ce contexte une expérience a été faite à l’université de Northbrook. Lors de cette expérience, les étudiants ont assisté à une discussion sur Twitter faite simulta-nément avec une présentation en classe. Les étudiants ont même pu communiquer avec des chercheurs via cet outil de réseautage social. l’expérience s’est avérée plus motivante qu’une simple lecture et discussion d’articles [17].

Exploration

Une des caractéristiques importante des appareils mobiles est la connectivité. En effet, elle permet aux étudiants d’accéder à des ressources en lignes en naviguant sur Internet. L’appre-nant peut utiliser son PC et transférer les résultats de ses recherches sur son PDA ou sur son téléphone intelligent. Il peut également accéder directement à Internet à partir de son appareil mobile via le réseau sans fil par exemple. Ainsi, il peut recevoir des nouvelles informations

à propos d’un sujet qui l’intéresse de façon rapide [1]. Un exemple montrant l’importance d’utiliser les appareils mobiles pour l’exploration et la recherche est celui d’Indiana University. En effet, un étudiant en journalisme a affirmé que l’utilisation du site web mobile de la bi-bliothèque de l’université lui a facilité la découverte de nouvelles informations diversifiées [44]. Selon un rapport du fabricant d’Ericsson mobile, les études ont montré qu’en 2015, 80% des personnes qui accèdent à Internet le feront à partir de leurs appareils mobiles, et ceci sera un évènement plus remarquable probablement dans le domaine de l’éducation puisque le nombre des appareils mobiles va dépasser celui des ordinateurs [40].

2.2.2 Soutien à l’enseignement

À ce niveau, nous nous plaçons du côté enseignant pour relever les fonctionnalités pertinentes pour les tâches qu’il accomplit durant l’enseignement. Ces fonctionnalités que nous détaillons en suivant sont l’évaluation, la diffusion et gestion de contenu, la collaboration et interaction, et la correction des travaux et attribution des notes.

Évaluation

L’enseignant peut évaluer ses étudiants à travers l’utilisation de quizz. Ces derniers sont consi-dérés comme un moyen idéal pour illustrer et modéliser les concepts les plus difficiles présents dans un cours. Ainsi, l’enseignant fournit à ses étudiants l’occasion de pratiquer et répéter les activités jusqu’à la connaissance et la maîtrise des nouveaux concepts. De plus, les quizz fournissent souvent à l’enseignant des commentaires utiles de la part de ses étudiants afin d’améliorer leur expérience d’apprentissage [28]. Un exemple d’application mobile permettant à l’enseignant d’évaluer ses étudiants est Socrative [51]. Cette application permet de créer des questions à choix multiples, des questions vrai ou faux et aussi des questions à courtes réponses. L’enseignant qui veut utiliser cette application doit créer un compte et assigner un numéro via lequel les étudiants peuvent se connecter. Avant de quitter une session, les étudiants peuvent laisser des commentaires qui seront utiles avec les réponses pour que l’enseignant puisse évaluer leurs travaux et leur compréhension [51].

Diffusion et gestion du contenu

La matière à enseigner peut se présenter sous différentes formes. Par exemple, on remarque l’utilisation fréquente de la baladodiffusion vidéo. Il s’agit de communiquer via un matériel visuel ce qui aide à simuler les sens de l’apprenant. En outre, c’est un moyen pour contextualiser des concepts abstraits [20]. Parmi les expériences de mise à disposition de baladodiffusion, on a un premier exemple de l’université Duke aux États-Unis. Cette université a offert en août 2004 à plus de 1600 nouveaux étudiants des Ipod. L’appareil mobile a été utilisé pour différents buts tels que la diffusion du contenu de cours et l’enregistrement des leçons et des discussions en classe [5]. Un deuxième exemple à citer dans ce contexte est celui de l’université

de Standford qui a rendu disponible certains événements tels que les conférences et les lectures audio par le biais de logiciels de baladodiffusion gratuits [18]. La création de documents sous différentes formes (document texte modifiable ou non, fiche de calcul, diapositive) est assurée via l’utilisation de certaines applications telle que Documents To Go [14]. Les documents au format PDF créés peuvent être lus, modifiés, annotés à travers l’application iAnnote disponible sur Ipad. Les enseignants peuvent créer des vidéos pour eux-mêmes lorsqu’ils sont en train de présenter une leçon ou qu’ils enregistrent une capture d’écran lorsqu’il écrivent sur le tableau, en utilisant par exemple les applications mobiles telles que : ShowMe, Knowmia Teach et Educreations [33]. L’utilisation de l’Ipad lors d’une présentation en classe est un autre exemple qui montre le rôle des appareils mobiles pour faciliter les tâches de l’enseignant. En effet, l’enseignant peut se déplacer aisément en classe, cliquer sur des liens, accéder à des sites web, démarrer des vidéos tout au long de la présentation. Ceci est possible via l’application Splashtop Remote Desktop qui est disponible sur Ipad. L’application permet également de visualiser le contenu de l’Ipad sur le projecteur afin d’encourager l’apprentissage en direct [23].

Collaboration et interaction

Certaines applications mobiles assurent la collaboration et l’interaction entre les enseignants eux-mêmes ou entre les enseignants et les étudiants. Parmi ces applications, on a l’applica-tion Edmodo, qui permet à l’enseignant de collaborer avec ses étudiants sur des projets et de partager des informations à travers un réseau de communication privé [43]. Une autre forme d’interaction est la participation des étudiants en classe. Sean Russel, un enseignant du deuxième niveau à une école primaire de Brentwood à Los Angeles, a utilisé l’application GoSoapbox durant une lecture video. Cette application a permis aux étudiants de poser des questions en utilisant leurs Ipod [33]. Il existe également des plateformes de discussion telle que Padlet qui fournit aux étudiants un espace de discussion collaboratif en ligne. Ces plateformes sont bénéfiques pour les étudiants mais aussi les enseignants. En effet, l’étudiant peut gérer lui-même son niveau de compréhension. Pour l’enseignant, il peut évaluer le déroulement du cours à travers les questions posées en découvrant les parties qui ne sont pas encore claires ou mal comprises [33].

Correction des travaux et attribution des notes

Grace aux appareils mobiles, les étudiants peuvent envoyer leurs travaux de façon électronique sous format pdf sur Ipad par exemple, ainsi, l’enseignant peut se servir d’une application mobile pour les corriger sans avoir besoin de les imprimer. Il peut donc les annoter, insérer des images, il peut même enregistrer des séquences audio. Enfin, la note affectée peut être retournée à l’étudiant par un courriel directement à partir de l’application utilisée [31]. Un projet a été élaboré à l’Open University pour un cours de physique. Ce projet permet aux enseignants d’utiliser une tablette afin de corriger les travaux des étudiants par la saisie manuscrite et

l’annotation y compris des équations et des diagrammes. Ceci est réalisé à travers certaines applications telles que PDF Creator et PDF Annotator [16]. Les enseignants peuvent également envoyer à leurs étudiants des notes, des remarques, des félicitations pour une mission bien réussie via des SMS [37].

2.2.3 Aspects administratifs

Différentes tâches administratives peuvent être accomplies via des applications mobiles dans le domaine de l’éducation. Nous pouvons en décrire trois qui ont déjà fait l’objet d’expérimen-tations : la localisation des points d’intérêt de l’établissement d’enseignement, la gestion de la liste des présences et des absences, et le gestion des horaires des cours et des examens et la publication des résultats des tests.

Localisation des points d’intérêt de l’établissement d’enseignement

L’exemple à citer pour cette fonctionnalité est celui de l’Université Massey, qui est une univer-sité publique de la nouvelle Zélande construite sur un grand terrain. Le développement d’une application mobile s’est avéré crucial pour localiser les différents lieux des activités d’appren-tissage en raison de la grande distance séparant les différentes zones de l’université [45]. En effet, les cours comprennent des conférences, des tutoriels et/ou des séances de laboratoires. Les conférences se déroulent dans des théâtres, alors que les tutoriels et les séances de labo-ratoire se déroulent dans une autre zone du campus. À ce propos, un système nommé Mobile Learning Organiser (MLO) a été développé sur un téléphone PDA avec un appareil GPS. Ainsi, les étudiants peuvent se déplacer entre les différentes zones et assister à temps à leurs séances de cours. Ils peuvent par exemple sélectionner leur prochaine destination à partir du calendrier du cours ce qui permet d’afficher sur leurs appareils mobiles le chemin qu’ils doivent emprunter pour y parvenir.

Gestion de la liste des présences et des absences

Dans un environment d’apprentissage où l’enseignant se sert de son appareil mobile, il peut éviter les méthodes traditionnelles pour vérifier la liste des présences en se servant de certaines applications mobiles telles que Attendance [33]. Cette application permet principalement aux enseignants d’enregistrer les présences, ainsi ils peuvent garder une trace de la fréquentation de leurs classes, elle est aussi utile pour les réunions.

Gestion des horaires des cours et des examens et publication des résultats des tests

Différents projets qui se basent sur la technologie mobile ont été implémentés afin d’assu-rer la communication entre les enseignants, l’administration et les étudiants. Par exemple en France on trouve UNIVMOBILE [15]. Les principaux objectifs de ce projet étaient de fournir

des applications mobiles pour des téléphones intelligents afin de permettre aux étudiants de connaitre tout ce qui concerne la vie universitaire. Ce projet inclut des modules qui permettent aux étudiants de recevoir des messages de la part des enseignants et de l’administration, de consulter les horaires des cours et les dates d’examens et de recevoir les résultats des tests.

Un autre exemple d’application mobile qui présente un support administratif est MOBILE OXFORD au Royaume-Uni [15]. Il s’agit d’une application qui permet aux étudiants d’ac-céder à la plateforme d’apprentissage ainsi qu’aux podcasts des cours de l’université. C’est une application qui permet également de supporter certaines tâches administratives telles que la consultation des horaires des cours, la localisation des livres à la bibliothèque, l’accès aux horaires des bus et la consultation des cartes et des listes des restaurants du campus de l’uni-versité.

Suite à l’identification des différentes fonctionnalités offertes par des applications d’apprentis-sage mobile dans un contexte d’éducation, nous essayons de répondre à une question primor-diale pour notre sujet de recherche : existe-t-il des travaux qui ont proposé une architecture générale pour des applications d’apprentissage mobile en éducation regroupant ces différentes fonctionnalités ?

2.3

Quelle architecture pour une application d’apprentissage

mobile en éducation ?

le problème qui se présente à ce niveau revient à se demander comment s’y prendre si on veut construire une application d’apprentissage mobile au sein d’un établissement d’enseignement. On peut bien évidemment se définir un cahier des charges et développer sa propre application. Dans ce cas, on doit passer par toutes les étapes du processus de développement. Une autre façon de faire plus rapide est de se baser sur des applications d’apprentissage mobile existantes ou ayant fait l’objet de publications, et notamment en reprenant les architectures qui y sont proposées. Mais nous pensons qu’il est important de proposer une architecture générale, dans le sens où elle offre tous les services dont les différents utilisateurs ont besoin, et générique par le fait que cette architecture est exploitable dans différents contextes d’enseignement et d’apprentissage.

Pour pouvoir répondre à la question posée dans cette section, nous avons d’abord effectué une revue de littérature. Nous avons ainsi dégagé certains éléments architecturaux pour des applications d’apprentissage mobile que nous présentons ci-dessous.

Plusieurs travaux comme Basaeed et al. [4] ont proposé une architecture pour des applications d’apprentissage mobile dans un contexte d’éducation. L’architecture proposée par ces auteurs, vise principalement à traiter le principe de contextualisation, en définissant ses composants et leurs fonctionnalités. Certes, cette architecture définie peut servir dans un contexte d’appren-tissage mobile en éducation, toutefois elle ne peut pas être directement utilisée pour répondre aux vrais besoins des différents acteurs présents dans un scénario d’apprentissage et d’ensei-gnement.

Un autre exemple d’architecture est celle de Alzaabi et al [3]. Ce modèle d’architecture vise à développer un système d’apprentissage mobile qui exploite les ressources web existantes dans le but de générer un matériel d’apprentissage bien adapté au contexte de l’apprenant. Nous constatons donc que l’objectif de ce travail est différent du nôtre, puisque nous cherchons plutôt à prendre les fonctionnalités présentes dans un scénario d’apprentissage comme point de départ afin de définir une architecture d’apprentissage mobile en éducation.

De leur part, Trifonova et Ronchetti [50] ont proposé une architecture générale qui vise à supporter la mobilité dans un scénario d’apprentissage. Une telle architecture, permet à des utilisateurs équipés d’un appareil mobile d’avoir accès au contenu pédagogique et à d’autres services. Pour arriver à proposer leur propre architecture, ces chercheurs ont pris comme point de départ les fonctionnalités offertes dans un système d’apprentissage électronique, et ont essayé d’adapter et d’étendre ces fonctionnalités afin de fournir des services par un système d’apprentissage mobile. L’architecture était composée de trois principales parties : un adap-tateur mobile, un système de gestion d’apprentissage électronique et un système de gestion d’apprentissage mobile. Dans le cadre de notre travail, cette architecture est considérée comme étant non utilisable puisque son objectif principal était de faire une adaptation entre un sys-tème d’apprentissage électronique et un syssys-tème d’apprentissage mobile.

Un autre travail qui a été proposé dans la même optique de recherche est celui de Mohanna [35]. Ce travail vise principalement à proposer un modèle générique pour la construction d’un système d’apprentissage mobile, tout en respectant les exigences pédagogiques et en tirant profit des capacités offertes par les technologies informatiques et sans fil. Cependant, ce tra-vail ne montre pas comment passer du modèle établi à la conception.

Le dernier exemple retenu est celui de Filho et al. [13]. Ce travail propose une architecture relativement complète basée sur un ensemble de services tels que la communication, la do-cumentation, la personnalisation et la création de contenu. D’après les auteurs, ces services ont été identifiés à partir de l’utilisation quotidienne de certaines applications

d’apprentis-sage mobile sans préciser quelles sont ces utilisations. Cette architecture pourra nous être utile pour la suite, mais nous préférons définir notre architecture à partir des fonctionnalités mises en évidence dans l’état de l’art car elles reposent sur des scénarios d’apprentissage précis.

À notre connaissance, aucune architecture ne se base vraiment sur les fonctionnalités mises en évidence et répondant au contexte et objectifs définis. C’est pourquoi nous proposerons une nouvelle modélisation de ces fonctionnalités pour pouvoir établir notre propre modèle architectural.

2.4

Conclusion

Nous concluons que l’apprentissage mobile est un nouveau mode d’apprentissage, qui est basé sur l’utilisation des appareils mobiles sur le plan technologique, mais qui a également un im-pact sur le plan pédagogique. Cet imim-pact se traduit par la valorisation de l’apprenant en tant qu’un élément principal dans ce mode d’apprentissage.

Suite à cette revue de littérature, nous pouvons constater l’importance de la technologie mo-bile dans le domaine de l’éducation, notamment les diverses applications qu’elle rend possible. Ceci est prouvé non seulement par la diversité des caractéristiques des appareils mobiles telles que la connectivité et la personnalisation, mais aussi par la variété des fonctionnalités offertes par les applications d’apprentissage mobile et qui sont très utiles autant pour l’enseignant que pour l’apprenant. Cependant, il n’existe pas de support adapté à la conception de ces applica-tions mobiles destinées à l’apprentissage et à l’enseignement, permettant de mettre en œuvre les fonctionnalités relatives aux besoins des membres d’un établissement d’enseignement que nous avons identifiés.

Le présent travail vise alors à déterminer la spécification des fonctionnalités dont dispose une application d’apprentissage mobile et à définir un cadre architectural pour le développement d’une telle application afin de tirer profit pédagogiquement et technologiquement des techno-logies mobiles pour l’éducation.

Chapitre 3

Modélisation et conception d’une

application mobile destinée à un

établissement d’enseignement

Dans le chapitre précédent, nous avons dégagé les différentes fonctionnalités offertes par une application d’apprentissage mobile. Ces fonctionnalités ont été classées en deux grandes caté-gories : les fonctionnalités pour le soutien pédagogique et les fonctionnalités d’aspect adminis-tratif.

Au niveau du présent chapitre, nous modélisons et concevons les fonctionnalités qui seront offertes par notre application d’apprentissage mobile. Le but est de spécifier et formaliser ces fonctionnalités afin de garantir un développement aisé de l’application mobile envisagée. Pour la modélisation de l’application mobile envisagée, nous nous servons du langage de mo-délisation UML. Les différentes fonctionnalités seront alors spécifiées par des diagrammes de cas d’utilisation. Un cas d’utilisation représente une séquence d’actions au sein d’un système, en interaction avec les utilisateurs du système. Ces derniers sont nommés des acteurs. Nous utilisons le logiciel yEd pour la présentation graphique des différents diagrammes de cas d’uti-lisation.

3.1

Modélisation de l’application mobile envisagée

En nous basant sur l’ensemble de fonctionnalités d’une application d’apprentissage mobile dégagées au niveau de l’état de l’art, nous présentons une modélisation des principales fonc-tionnalités. Les utilisateurs, qui peuvent se servir d’une telle application dans le cadre d’un établissement d’enseignement, sont l’enseignant, l’apprenant et l’administrateur.

Dans le chapitre précédent, nous avons classé les fonctionnalités en deux grandes catégories : des fonctionnalités pour le soutien pédagogique et d’autres qui sont d’aspect administratif. Au niveau de ce chapitre, il y a des fonctionnalités qui n’ont pas été modélisées et d’autres qui ont été regroupées. De façon plus précise, dans la catégorie des fonctionnalités pour le soutien à l’apprentissage, l’exploration, la lecture des documents et la présentation n’ont pas été modélisées puisqu’il existe déjà des applications satisfaisant ces besoins, déjà disponibles par défaut sur les appareils mobiles.

De même pour les fonctionnalités qui sont d’aspect administratif, nous ne les spécifions pas car il existe déjà des systèmes informatisés permettant de traiter ces fonctionnalités dans des établissements d’enseignement. Toutefois, nous proposons de spécifier d’autres fonctionnalités d’administration ( la gestion des utilisateurs et la gestion des cours), que nous jugeons in-dispensables aux autres fonctionnalités de l’application. Par exemple, notre application doit disposer d’une liste d’utilisateurs pour la communication. Pour la gestion des cours, cette fonctionnalité est impérieuse puisque le reste des fonctionnalités comme la communication, la prise de notes, l’évaluation et la gestion de contenu sont effectuées par rapport à un cours donné.

Les fonctionnalités qui appartiennent aux deux sous-catégories, soutien à l’apprentissage et soutien à l’enseignement : la communication, l’évaluation et la correction des travaux et attri-bution des notes, seront regroupées et spécifiées par un seul cas d’utilisation. Ces fonctionna-lités sont identiques quelque soit la sous-catégorie étudiée.

Les fonctionnalités qui seront spécifiées chacune à part par un cas d’utilisation sont la prise de notes pour le soutien à l’apprentissage et la diffusion et la gestion de contenu d’un cours pour le soutien à l’enseignement.

3.1.1 Prise de notes

L’apprenant doit pouvoir prendre des notes, les gérer et avoir la possibilité de les partager. Toutes ces tâches débutent par une authentification obligatoire à laquelle l’apprenant saisit son identifiant et son mot de passe. Pour la prise des notes, le système doit proposer à l’apprenant trois façons de faire :

— l’étudiant peut utiliser le clavier afin de saisir du texte ;

— l’étudiant peut utiliser le stylet pour écrire du texte ou faire des dessins et des graphiques ; — l’étudiant peut faire un enregistrement audio.

Pour la gestion des notes, l’apprenant peut consulter ses notes tout en ayant la possibilité de les modifier ou de les supprimer selon ses besoins. Enfin, l’apprenant peut partager ses notes,

soit en public ou bien avec un groupe ou un utilisateur donné.

La figure3.1correspond au diagramme de cas d’utilisation de la fonctionnalité «prise de notes» spécifiant les explications précédentes.

Figure 3.1 – Prise de notes

3.1.2 Communication

Une application mobile favorise énormément la communication entre l’enseignant et l’étudiant ou entre les étudiants eux-mêmes. Dans notre cadre, cette communication peut être établie entre deux contacts en privé ou en groupe. Dans le premier cas, l’utilisateur peut choisir la personne avec laquelle il veut clavarder. Dans le cas d’une conversation de groupe, la commu-nication peut être gérée par un étudiant ou un enseignant. Ce dernier a le privilège de créer

un groupe ou de le supprimer. Les deux types de communication peuvent se faire selon un mode synchrone ou asynchrone.

La figure 3.2 représente le cas d’utilisation spécifiant la fonctionnalité communication. Pour tout type d’utilisateur, la communication débute toujours par une authentification. Et pour les deux types de communication, privée et en groupe, l’utilisateur a la possibilité de :

— faire une session audio/vidéo ; — clavarder ;

— envoyer une image.

Figure 3.2 – Communication privée et en groupe

3.1.3 Gestion de contenu d’un cours

L’enseignant doit s’authentifier pour déposer un contenu pédagogique. Ce dernier peut être sous format de texte, d’image, de vidéo, d’un fichier audio ou d’un autre fichier. Pour l’étudiant,

il peut consulter ce contenu après s’être authentifié. Il peut également poser des questions aux-quelles l’enseignant peut répondre.

La figure 3.3correspond au cas d’utilisation spécifiant la fonctionnalité de gestion de contenu d’un cours.

Figure 3.3 – Gestion de contenu d’un cours

3.1.4 Évaluation

Après s’être authentifié, un enseignant peut créer une évaluation tout en ayant la possibilité de gérer son contenu en modifiant ou supprimant certaines questions. Il peut par la suite la publier pour que ses étudiants puissent répondre aux questions. La correction des évaluations peut être faite de manière synchrone ou asynchrone, et lorsqu’elle s’achève, chaque étudiant doit avoir la possibilité de consulter son résultat.

La figure 3.4représente le scénario correspondant aux différentes tâches effectuées par l’ensei-gnant et par l’étudiant après la création d’une évaluation.

Figure 3.4 – Évaluation

3.1.5 Administration

Un administrateur doit avoir la possibilité de créer un cours auquel il affecte un enseignant et des apprenants. Il doit définir également son horaire. La gestion des cours et des utilisateurs est une tâche spécifique à l’administrateur. En effet, il peut soit ajouter un cours, ou modifier les informations relatives à un cours ou le supprimer. L’administrateur peut ajouter un utili-sateur que ce soit un enseignant ou un étudiant, il peut également le supprimer. L’enseignant quant à lui peut consulter la liste de ses cours, tandis que l’étudiant a la possibilité d’effectuer la recherche d’un cours et de s’y inscrire au besoin.

La figure 3.5 illustre le scénario que nous venons d’expliquer principalement pour les tâches administratives.

fonctionna-Figure 3.5 – Administration

lités de cette application ont été spécifiées par des cas d’utilisation suivant le formalisme UML.

La prochaine section sera consacrée à la conception de l’application mobile envisagée. Nous proposerons donc le modèle architectural de notre application mobile, suivi d’une spécification détaillée pour chaque module de l’application.

3.2

Conception de l’application mobile envisagée

À travers cette section, nous allons concevoir notre application d’apprentissage mobile. Pour se faire, nous proposerons dans une première partie un modèle architectural de cette application. Ce modèle se base principalement sur un ensemble de modules qui supportent les fonctionna-lités dont un utilisateur aura besoin dans un établissement d’enseignement.

Dans une deuxième partie nous mettrons l’accent sur la spécification de chaque module de l’application en citant ses différentes fonctionnalités ainsi que ses interactions avec les différents modules de l’application.

3.2.1 Architecture

Avant de spécifier chaque module, nous commençons par présenter un aperçu général de l’ar-chitecture. Bien qu’elle repose sur la modélisation proposée à la section précédente, nous nous sommes également inspirée du modèle architectural proposé par [13], car plusieurs éléments peuvent être repris.

Il s’agit d’une architecture client/serveur dont la partie client se présente sous forme de termi-naux mobiles ou navigateurs web, et la partie serveur inclut tous les modules de l’application, ce qui est représenté par la figure 3.6

Figure 3.6 – Aperçu général

Le modèle architectural est composé de quatre parties principales : la partie client, la partie serveur, la base de données et une dernière partie consacrée aux services communs.

La partie client est présentée par une interface mobile et un navigateur web. La partie serveur contient huit modules qui sont les suivants : prise de notes, communication, notification, admi-nistration, ressources, interface web, gestion de contenu et évaluation. Les services communs comportent deux modules qui sont le module sécurité et le module présentant les rapports et statistiques. Ces deux derniers modules sont en interaction avec tous les autres modules de l’application.

Pour le module sécurité, il s’agit d’un module qui est considéré comme étant préalable aux autres modules de l’application, car il est indispensable de toujours s’assurer de l’identité de l’utilisateur courant et savoir s’il a le droit d’accéder à certaines données. À titre d’exemple, pour le module gestion de contenu d’un cours, seul l’enseignant peut éditer ou supprimer les éléments d’un cours. Un deuxième exemple où nous constatons l’importance du module sé-curité est lors d’une communication privée ou en groupe, nous devons toujours déterminer l’identité de l’utilisateur qui envoie un message.

Quant au module rapports et statistiques, il sert à collecter des données à partir des différents autres modules de l’application concernant certaines informations telles que le nombre d’uti-lisateurs, les heures ainsi que les lieux d’utilisation de l’application mobile.

Nous présentons sur la figure3.6les dépendances entre les différents modules. Ces dépendances seront expliquées dans la partie suivante au niveau de la spécification de chaque module.

Les modules stockent leurs données dans une base de données. Nous citons quelques exemples de données stockées pour certains modules :

— module gestion de contenu : la liste des cours, les éléments de chaque cours ; — module communication : la liste des groupes, la liste des messages ;

— module évaluation : la liste des questionnaires, les réponses des étudiants pour chaque questionnaire.

3.2.2 Spécification des modules

Plusieurs modules interagissent les uns avec les autres afin de rendre l’application fonctionnelle et répondre au mieux aux besoins des utilisateurs. Nous prenons donc soin de spécifier chaque module ainsi que ses interactions avec les différents modules de l’application.

Module de prise de notes

C’est le module responsable de fournir des outils aux apprenants, leur permettant de prendre des notes, de les partager et de les gérer en les modifiant ou en les supprimant. Ce module doit permettre d’ajouter une nouvelle note et de gérer les notes existantes.

Ce module interagit avec d’autres modules de l’application qui sont les suivants :

— le module ressources afin de permettre d’ajouter de contenu audio, vidéo, image ou d’autres fichiers ;

— le module communication pour le partage de notes ; — le module sécurité pour la gestion des notes privées ; — le module notification en cas de partage des notes ; — le module interface pour l’affichage.

Module de gestion de contenu

C’est le module qui permet à l’enseignant de déposer tout type de contenu éducatif (support de cours, bibliographie) sous différentes formes(texte, audio, vidéo, image). L’apprenant peut ensuite consulter ce contenu. Plus précisément le module doit permettre de :

— gérer le contenu d’un cours ;

— ajouter un nouveau contenu à un cours ; — visualiser le contenu d’un cours.

Ce module interagit avec d’autres modules de l’application qui sont les suivants : — le module ressources pour le dépôt du contenu d’un cours ;

— le module administration pour récupérer la liste des cours auxquels un utilisateur a le privilège d’accéder ;

— le module sécurité afin de déterminer l’identité de l’utilisateur connecté ; — le module notification au cas où un nouveau contenu est ajouté dans un cours ; — le module interface pour l’affichage.

Module administration

C’est le module qui traite les tâches administratives. Ces tâches sont principalement la gestion des cours et des utilisateurs ainsi que l’affectation d’un utilisateur à un cours. Le terme gestion inclut un ajout, une modification ou une suppression. Les fonctionnalités pour ce module sont alors les suivantes :

— la gestion d’un étudiant — la gestion d’un cours — la gestion d’un enseignant

— l’affectation d’un enseignant à un cours — l’affectation d’un étudiant à un cours

Ce module interagit avec le module interface pour récupérer ou afficher des informations. Un exemple de cette interaction est lorsqu’un étudiant veut consulter l’emploi du temps pour les cours aux quels il s’est inscrit. Une interaction est alors établie entre le module interface et le

module administration afin de récupérer la liste des cours ainsi que les horaires. Ces derniers sont affichés par la suite à l’étudiant via le module interface. L’affichage est effectué après avoir vérifié les droits d’accès de l’utilisateur connecté, et donc le module administration interagit évidemment avec le module sécurité.

Module communication

C’est le module responsable de définir le type de communication utilisée par l’environnement d’apprentissage (communication privée ou dans un groupe), ainsi que fournir des outils syn-chrones et asynsyn-chrones afin de soutenir la communication entre les différents utilisateurs de l’application mobile. Les fonctionnalités de ce module sont les suivantes :

— gérer une communication privée en direct : l’application permet à deux utilisateurs de communiquer. Il existe différentes façons de le faire. Ils peuvent par exemple clavarder, envoyer des images ou établir une session audio/ vidéo.

— gérer une communication dans un groupe : les possibilités de communication offertes sont les mêmes que celles présentes dans une communication privée, sauf que ce type de communication est établi entre plusieurs utilisateurs.

— gérer un indicateur de présence (optionnel, il peut être géré automatiquement ou ma-nuellement).

Ce module interagit avec d’autres modules qui sont les suivants :

— le module interface afin d’obtenir la liste des contacts (l’enseignant avec tous les étudiants inscrits dans un cours) ;

— le module ressources pour la saisie des messages ;

— le module sécurité pour la gestion des communications privées.

Module évaluation

Ce module permet principalement à l’enseignant de déposer des évaluations qui seront corrigées de façon automatique. L’étudiant a la possibilité de faire ces évaluations ainsi que consulter sa note pour une évaluation effectuée. Chaque évaluation contient des informations (nom, date de validité, description).

Pour se faire, le module doit permettre de :

— gérer une évaluation : un enseignant a la possibilité d’ajouter une nouvelle évaluation, la modifier ou la supprimer ;

— permettre à l’étudiant de faire l’évaluation : un étudiant peut accéder à la liste des éva-luations pour chaque cours auquel il est inscrit, et répond aux différents questionnaires ;

— corriger les réponses de manière automatique : dans le cas où l’enseignant fournit le corrigé d’une évaluation, le module pourrait être capable de corriger automatiquement les réponses pour chaque étudiant pour des questions à choix multiple ou des questions qui exigent une simple réponse à rédiger ;

— publier les résultats après l’achèvement d’une évaluation : suite à la correction auto-matique de tous les questionnaires d’une évaluation, un score est attribué pour chaque étudiant. Ce score représente la moyenne des réponses correctes par rapport au total des questions posées.

Ce module interagit avec d’autres modules qui sont les suivants :

— le module ressources pour l’ajout d’un nouvel énoncé (l’énoncé peut être sous la forme d’une image par exemple) ;

— le module interface pour l’accès à la liste des évaluations ;

— le module notification pour aviser les étudiants dans certains cas spécifiques, par exemple lorsqu’une évaluation est publiée.

Module notification

C’est le module qui est responsable d’aviser les étudiants et les enseignants des principaux évènements et des actualités relatifs à un cours donné. L’utilisateur peut gérer ses propres notifications. Certaines notifications sont automatiques, par exemple lors de la réception d’un nouveau message. Ce module doit alors avoir les fonctionnalités suivantes :

— ajouter une nouvelle notification par un utilisateur : l’utilisateur peut s’abonner à des notifications pour chaque module. Par exemple pour le module de gestion de contenu, un utilisateur peut être notifié suite à l’ajout d’un élément dans un cours ;

— envoyer une nouvelle notification : la notification peut être envoyée par courriel, dans ce cas le serveur va l’envoyer directement à l’utilisateur, ou bien mobile, il faut donc passer par un service externe (Apple, Android, Ionic) ;

— désactiver une notification : l’utilisateur peut désactiver n’importe quelle notification, surtout pour les notifications appliquées par défaut. Par exemple, lorsque l’utilisateur reçoit une notification pour chaque message reçu dans une conversation privée ou en groupe, il peut s’il désire désactiver ce type de notification.

Ce module interagit avec le module interface pour afficher la liste des notifications. Un uti-lisateur peut par exemple accéder à un menu préférences afin d’afficher la liste de toutes les notifications, ainsi il peut les activer ou les désactiver selon ses préférences.