Modèles d’activités pédagogiques et support de l’interaction pour l’apprentissage d’une langue – le système Sampras

L’étude et les travaux présentés dans ce mémoire s’inscrivent dans le cadre des recherches sur la conception des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain (EIAH). Nos travaux relèvent plus spécifiquement du domaine des environnements pour l’apprentissage des langues étrangères. Les recherches menées dans ce domaine sont multiples et recoupent de nombreux autres domaines allant de la didactique des langues à l’informatique en passant par les traitements automatiques de la langue (TAL) et le dialogue homme-machine (DHM). Ces recherches adoptent des approches pédagogiques différentes et se matérialisent au travers de logiciels hétéroclites quant aux contenus et aux choix en matière d’interaction. Notre approche concerne la conception d’environnements où une langue, le français langue étrangère (FLE) en l’occurrence, est mise en jeu au travers d’une interaction entre un apprenant et un agent conversationnel (que nous nommons partenaire) dans un micromonde. Nous nous basons sur des travaux en didactique des langues, en conception d’EIAH et en dialogue homme-machine.

Origines et cadre de nos travaux de recherche

Nos travaux se trouvent au confluent de deux thèmes de recherche au Laboratoire d’Informatique de l’Université du Maine (LIUM) : le thème dialogue homme machine et le thème ingénierie des EIAH. La thèse que nous présentons est clairement inscrite dans le second thème mais se sert des quêtes et résultats du premier. Le thème dialogue homme machine s’attache à développer des modélisations du dialogue, du langage employé dans le dialogue ou de la tâche à accomplir par l’utilisateur. Ces modélisations sont plus ou moins non dédiées, elles évitent de s’appuyer sur une planification figée et intègrent la dynamique du langage. Le thème ingénierie des EIAH se focalise sur l’élaboration d’un ensemble de connaissances permettant de fonder le processus de conception des EIAH. Nous exposons dans cette section les recherches de ces deux courants.

Travaux de recherche sur le dialogue homme/machine au LIUM 

Les travaux menés au LIUM concernant le dialogue homme-machine ont débuté sous l’impulsion de Daniel Luzzati et ont donné lieu à plusieurs thèses dont celles de Jérôme Lehuen et de Thierry Lemeunier. Les travaux de Daniel Luzzati opèrent le dépassement du modèle genevois de représentation formelle du dialogue en y intégrant une composante dynamique [Luzzati, 1995b]. Le dialogue est alors vu comme un processus se déroulant sur deux axes : un axe régissant et un axe incident. L’axe régissant représente le déroulement de l’activité à accomplir par l’utilisateur du système de dialogue et l’axe incident représente la résolution des problèmes interactifs (questions, clarifications) qui apparaissent. Le but est de repérer les phénomènes bloquants (c’est-à-dire qui empêchent l’activité de progresser) et de revenir le long de l’axe régissant (c’est-à-dire de continuer l’activité à accomplir). La thèse de Jérôme Lehuen visait à l’élaboration d’un modèle de dialogue dynamique et générique intégrant l’acquisition de sa propre compétence linguistique et à sa réification dans un prototype (nommé COALA). L’originalité de cette recherche était que le système informatique construisait son propre lexique et sa propre syntaxe en dialoguant avec les utilisateurs finaux [Lehuen, 1997]. La thèse de Thierry Lemeunier portait sur l’intentionnalité communicative dans le dialogue homme-machine en langue naturelle et proposait une contribution originale permettant au système informatique d’avoir ses propres intentions de communication avec ses utilisateurs finaux [Lemeunier, 2000]. À l’heure actuelle, ces chercheurs, sans quitter le champ du dialogue homme-machine, inscrivent désormais leurs recherches dans le courant de l’ingénierie des EIAH au sein des projets Dialects et Mepa. Dialects porte sur la conception d’un environnement d’apprentissage de la modélisation orientée objet en UML, où l’utilisateur-apprenant conçoit des modèles UML et s’il commet des erreurs de modélisation, des dialogues en langue naturelle prennent place pour remédier aux erreurs. Mepa, conduit par Jérôme Lehuen, a pour objectif principal, la conception et le développement de systèmes informatiques client-serveur qui permettent à des apprenants, à des tuteurs et à des agents virtuels, d’agir et d’interagir dans des espaces virtuels partagés, dans le cadre de scénarios pédagogiques.

Travaux de recherche sur la conception d’environnements informatiques pour l’apprentissage humain au LIUM 

Le LIUM s’est focalisé depuis sa création sur l’élaboration d’environnements informatiques pour l’apprentissage humain [Bruillard et al., 2000]. Il existe deux grands types d’environnements informatiques pour l’apprentissage humain : les environnements orientés « pédagogie » qui se focalisent sur l’organisation et l’enseignement de contenus bien identifiés et les environnements orientés «performance » qui mettent en place des situations d’apprentissage fondées sur la réalisation d’activités pédagogiques avec des contenus à apprendre dans l’interaction avec ces environnements [Tchounikine, 2002]. Les environnements créés au LIUM appartiennent principalement à la seconde catégorie. Nous trouvons des travaux sur l’instrumentation du tuteur et l’aide portée à l’autonomie d’un apprenant en FOAD (Formation ouverte et à distance), [Despres, 2001], [Coffinet Rasseneur, 2004], [Laperrousaz et al., 2005], [Gueye, 2005]. D’autres travaux se focalisent sur les apports des normes à la ré-ingénierie des EIAH [Barré et al., 2004], sur le support d’activités collaboratives à distance [Betbeder M-L et al., 2003], [Taurisson et al., 2005]. Les travaux, plus anciens, qui ont donné lieu à des réalisations informatiques et qui nous concernent le plus sont ceux autour de la conception des situations d’interaction dans les EIAH [Delozanne, 1992], [Dubourg, 1995]. D’un point de vue plus théorique, la réflexion entreprise au sein de la communauté française quant à une approche générale de la conception des EIAH aide à orienter et caractériser notre travail [Tchounikine et al., 2004].

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Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 PROBLÉMATIQUE
1.1 ORIGINES ET CADRE DE NOS TRAVAUX DE RECHERCHE
1.1.1 TRAVAUX DE RECHERCHE SUR LE DIALOGUE HOMME/MACHINE AU LIUM
1.1.2 TRAVAUX DE RECHERCHE SUR LA CONCEPTION D’ENVIRONNEMENTS INFORMATIQUES POUR L’APPRENTISSAGE HUMAIN AU LIUM
1.2 OBJECTIF DES RECHERCHES
1.3 ELEMENTS THEORIQUES : APPRENTISSAGE DES LANGUES ET CONCEPTION D’ENVIRONNEMENTS INFORMATIQUE D’APPRENTISSAGE DES LANGUES
1.3.1 APPRENTISSAGE DES LANGUES
1.3.1.1 Approche communicative
1.3.1.2 Acquisition d’une seconde langue
1.3.2 CONCEPTION DES EIAH LANGUES
1.3.2.1 Apprentissage des Langues Assisté par Ordinateur ?
1.3.2.2 Migration des théories des sciences humaines aux EIAH langues
1.4 ENVIRONNEMENTS INFORMATIQUES D’APPRENTISSAGE DES LANGUES
1.5 NOS PROPOSITIONS
1.6 METHODOLOGIE
1.6.1 DEMARCHE ET HISTORIQUE
1.6.2 MISES A L’ESSAI
1.7 SYNTHESE
CHAPITRE 2 MODÉLISATIONS
2.1 TACHE
2.1.1 TACHES PEDAGOGIQUES
2.1.1.1 Intention didactique
2.1.1.2 Tâches pédagogiques dans notre environnement
2.1.2 TACHE APPLICATIVE
2.1.2.1 Choix de la tâche applicative
2.1.2.2 Définition des éléments de l’interface du monde et constitution du lexique
2.1.2.3 Description de la tâche applicative
2.1.3 TACHE INTERACTIVE
2.1.3.1 Possibilités interactives dans le micromonde
2.1.3.2 Activité de compréhension
2.1.3.3 Activité de production
2.2 INTERACTION
2.2.1 DU CONCEPT D’INTERACTION DANS LES EIAH
2.2.1.1 Dialogue homme-machine et tuteurs intelligents
2.2.1.2 Dialogue homme-machine et apprentissage des langues
2.2.2 TYPES D’INTERACTION
2.2.2.1 Nature des échanges
2.2.2.2 Description des interactions
2.2.2.3 Types d’interaction au cours de l’activité de compréhension
2.2.2.4 Types d’interaction au cours de l’activité de production
2.2.3 MODELE D’INTERACTION
2.2.3.1 Représentation des échanges
2.2.3.2 Déroulement des échanges
2.3 LANGUE
2.3.1 TRAITEMENT AUTOMATIQUE DES LANGUES ET APPRENTISSAGE DES LANGUES ASSISTE PAR ORDINATEUR
2.3.2 ANALYSE ET GENERATION EN CONTEXTE
2.3.2.1 Rétroaction
2.3.2.2 Analyse
2.3.2.3 Génération de la réponse
2.3.3 LEXIQUE
2.3.4 UNE ANALYSE, SUPPORT A L’INTERACTION : COMMENT ?
2.3.4.1 Observation de l’énoncé
2.3.4.2 Comparaison des énoncés à la description de la tâche
2.3.4.3 Génération
2.4 SYNTHESE
CHAPITRE 3 L’ENVIRONNEMENT SAMPRAS
3.1 ARCHITECTURE
3.1.1 ARCHITECTURE DES SYSTEMES DE DIALOGUE
3.1.2 ARCHITECTURE DE SAMPRAS
3.2 ASPECTS LIES A L’INTERFACE
3.2.1 PARTIE GRAPHIQUE
3.2.1.1 Présentation
3.2.1.2 Fonctionnement
3.2.2 MODULE INTERFACE
3.2.2.1 Représenter le monde
3.2.2.2 Gérer les interventions du partenaire et de l’apprenant
3.3 ANALYSE
3.3.1 LES CONNAISSANCES LEXICALES
3.3.2 LE MODULE ANALYSE
3.3.2.1 Exploration de l’énoncé
3.3.2.2 Vérifications et manipulations
3.4 LA TACHE APPLICATIVE
3.4.1 REPRESENTER LA TACHE
3.4.2 GERER LA TACHE
3.5 MODULE GENERATION
3.5.1 RECHERCHE DE LA TACHE SANS INFLUENCE DES INTERACTIONS PRECEDENTES
3.5.2 RECHERCHE DE LA TACHE AVEC INFLUENCE D’INTERACTIONS PRECEDENTES
3.6 MODULE INTERACTION
3.6.1 DESCRIPTION
3.6.2 FONCTIONNEMENT
3.7 MISES A L’ESSAI
3.7.1 PREMIERES MISES A L’ESSAI, HIVER 2004-2005
3.7.1.1 Déroulement des mises à l’essai
3.7.1.2 Observations
3.7.2 DEUXIEMES MISES A L’ESSAI, HIVER 2005-2006
3.7.2.1 Déroulement des mises à l’essai
3.7.2.2 Observations
CONCLUSION

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