Création automatisée de Scénarios de Formation pour l'enseignement d'activités métier dans un environnement informatique modulaire

par Yohan Duval

Thèse de doctorat en Image, Information, Hypermédia

Sous la direction de Jean-Pierre Jessel et de Jean-Yves Plantec.

Soutenue le 07-04-2017

à Toulouse, INSA , dans le cadre de Mathématiques Informatique Télécommunications de Toulouse , en partenariat avec Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (laboratoire) et de Institut de recherche en informatique de Toulouse / IRIT (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Jacques Bourdin.

Le jury était composé de Jean-Pierre Jessel, Jean-Yves Plantec, Veronique Gaildrat, Frederic Merienne, Axel Reymonet.

Les rapporteurs étaient Domitile Lourdeaux, Ronan Querrec.


  • Résumé

    Les travaux effectués durant cette thèse s'inscrivent dans une problématique assez commune de nos jours : proposer de nouvelles méthodes de formation afin de s'adapter à l'évolution des besoins de la société et aux nouvelles technologies disponibles. En particulier, notre étude se focalise sur le besoin de formation à des activités métier de divers domaines (médical, automobile, aéronautique, etc.) de plus en plus complexes. Alors qu'il existe à l'heure actuelle des outils adaptés pour l'enseignement d'activités impliquant des actions avec des objets du monde réel (jeux sérieux), et d'autres outils adaptés pour l'enseignement d'activités se déroulant intégralement dans une application informatique (tutoriels de logiciel), il n'existe pas d'outil permettant d'enseigner des activités mêlant ces deux types d'opération. Dans ce mémoire, nous décrivons donc tout d'abord les différents travaux menés afin de répondre à cette première problématique. Après avoir étudié les caractéristiques respectives des Jeux Sérieux et des tutoriels de logiciel, nous formalisons l'outil de formation que nous avons conçu afin d'homogénéiser l'utilisation de ces deux catégories d'application dans un seul et même environnement. Nous introduisons alors les notions d'Environnement de Formation et de Scénario de Formation, qui font respectivement la distinction entre l'environnement dans lequel évoluent les apprenants au fur et à mesure des leçons, et la description formelle des activités à réaliser ainsi que des éléments pédagogiques et ludiques qui leurs sont liés.Cependant, le développement d'un tel outil représente une tâche particulièrement ardue pour les formateurs qui ne possèdent souvent pas l'expertise informatique requise. Cette observation vient en contradiction avec le fait que ces mêmes formateurs doivent être impliqués dans le processus de développement, du fait qu'ils possèdent à la fois l'expertise métier et l'expertise pédagogique liées aux activités métier à enseigner. Ainsi, l'étude de méthodes et d'environnements permettant de faciliter la création de tels outils constitue un deuxième axe de recherche de notre thèse. Suite à l’analyse un ensemble de langages textuels et graphiques, nous proposons dans un premier temps un langage dédié permettant de décrire nos Scénarios de Formation. Nous introduisons dans un second temps la représentation associée qui, à l'aide de plusieurs entités graphiques aux formes et à l'utilité bien définies, permet aux formateurs de décrire des scénarios en adéquation avec leurs compétences. Enfin, nous présentons l'environnement auteur permettant de faciliter la tâche aux formateurs grâce à diverses fonctionnalités d'automatisation et de capitalisation. L'ensemble de ces concepts forme la méthodologie globale que nous proposons dans cette thèse afin de rendre accessible la création de scénarios de formation aux formateurs.Finalement, ces différents travaux sont illustrés au travers de plusieurs applications ayant été implémentées afin de mettre en application nos contributions dans le contexte industriel du diagnostic automobile. Nous présentons et évaluons alors l'outil de formation et l'environnement auteur correspondants qui, ensemble, garantissent un processus industriel complet et plausible, depuis la création d'un scénario de formation jusqu'à son exécution.

  • Titre traduit

    Automated Creation of Learning Scenarios for Professional Activities Training in a Modular Computing Environment


  • Résumé

    The work carried out during this PhD thesis is related to a common issue these days: offering new training methods to adapt to the evolution of our society and to the new available technologies. Our study focuses on the necessity of training professional activities which take place in various domains (health, automotive, aeronautics, etc.), and which are becoming more and more complex. Nowadays, there are tools that are adapted to the training of activities involving interactions with objects from the real word (serious games), and there are other tools that are suitable for training activities which only involve the use of one or several business software applications (software tutorials). However, there are no fitting tools for training activities which involve both types of operation. In this manuscript, we first describe the work we performed to bring an answer to this problematic. After having studied the respective features of serious games and software tutorials, we formalize the training tool that we have designed to homogenize the use of these two application categories in a unique computer environment. We then introduce two notions. The first one is the notion of Training Environment, which stands for the environment in which trainees will progress to accomplish the different lessons being available through the tool. In a complementary manner, we define the notion of Training Scenario, which precisely is the formal description of one lesson in the Training Environment, with all its components: activities to be performed, pedagogical elements, and playful elements.However, the implementation of such a tool is a very complex task for trainers which often do not have the required computing expertise. This observation comes in contradiction with the fact that these very trainers must be involved in the development process, because they are the ones who own the professional expertise and the pedagogical expertise associated with the activities to be trained. Thus, the study of methods and environments easing the creation of such tools represent a second research axis for this thesis. After having analyzed a set of textual and graphical languages, we first propose a Domain Specific Modeling Language allowing the description of our Training Scenarios. Second, we introduce the associated representation which, thanks to several graphical entities well-defined, allows trainers to describe their own scenarios in line with their skills and expertise. Last, we present the authoring tool that allows to ease the scenario description task for trainers, thanks to various features which aim at automating the process and promoting reutilization. These concepts shape the global methodology that we propose in this manuscript to make training scenarios creation in trainers reach.Finally, these works are illustrated through the implementation of various applications which aims at putting into practice our contributions in the industrial context of automotive diagnostic. We then present and evaluate the corresponding training tool and authoring tool which together assure a complete and plausible industrial process, from the training scenario description to its execution.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 07-04-2018

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2017 par INSA [diffusion/distribution] à Toulouse

Création automatisée de Scénarios de Formation pour l'enseignement d'activités métier dans un environnement informatique modulaire


Consulter en bibliothèque

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2017 par INSA [diffusion/distribution] à Toulouse

Informations

  • Sous le titre : Création automatisée de Scénarios de Formation pour l'enseignement d'activités métier dans un environnement informatique modulaire
  • Détails : 1 vol. ([2]-175 p.)
  • Annexes : Bibliographie p.149-154
La version de soutenance de cette thèse existe aussi sous forme papier.

Où se trouve cette thèse ?