Rapport_TER_EGC1 - Département Informatique

TER
E-learning Evolutif
Rapport
Maîtrise d’informatique 2003/2004
Etudiants :
Albarelli Corinne
Behem Patrice
Guillot Jérôme
Joly Laetitia
Missonier Benoît
Rouch Emilie
Encadrants :
Pierre Crescenzo
Cathy Escazut
Michel Gautero
Maîtres de conférences en Informatique
Résumé
L’utilisation des NTIC (Nouvelles Technologies de l’Information et des
Communications) dans l’enseignement grandit d’année en année. Il existe déjà de nombreux
environnements mais ceux-ci ont en général un point faible : contrairement à l’enseignant qui
peut parfois s’adapter à l’étudiant, le site Web est inflexible.
L’objectif principal de ce projet est de modéliser le profil d’un étudiant (sa manière de
raisonner, sa compréhension d’un cours, sa vitesse de réflexion, …) et de mettre en place les
outils permettant de présenter à cet étudiant un cours adapté à son profil. Il y a donc plusieurs
aspects :
Déterminer ce qui entre dans le profil d’un étudiant.
Construire les outils permettant de faire évoluer ce profil en fonction du cheminement
suivi par l’étudiant.
Construire les outils permettant de présenter un cours différent à chaque étudiant en
fonction de son profil.

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Sommaire
Introduction ................................................................................................................................ 3
1 Cahier des charges .............................................................................................................. 4
1.1 Fournitures ................................................................................................................. 4
1.2 Organisation du projet ................................................................................................ 4
1.2.1 Processus ............................................................................................................ 4
1.2.2 Limites et interfaces ........................................................................................... 4
1.3 Gestion ....................................................................................................................... 5
1.3.1 Objectifs et priorités ........................................................................................... 5
1.3.2 Hypothèses, dépendances, contraintes ............................................................... 5
1.3.3 Gestion du risque ................................................................................................ 6
1.3.4 Moyens de contrôle ............................................................................................ 6
1.4 Fonctions du produit ................................................................................................... 6
1.4.1 Identification d’un étudiant ................................................................................ 6
1.4.2 Le système permet de choisir un cours .............................................................. 6
1.4.3 Le système propose des cours et des exercices aux étudiants ............................ 6
1.4.4 Evolution des différents paramètres ................................................................... 6
1.5 Architecture logicielle ................................................................................................ 7
2 Descriptif du travail réalisé ................................................................................................ 8
2.1 Introduction ................................................................................................................ 8
2.2 L’algorithme par colonies de fourmis ........................................................................ 8
2.3 L’Etudiant : un profil ................................................................................................ 13
2.4 Les cours .................................................................................................................. 14
2.5 De l’algorithme des fourmis au nôtre ....................................................................... 16
2.6 Passage à l’implémentation ...................................................................................... 19
2.7 L’application ............................................................................................................ 24
2.7.1 Structure de la base de données ........................................................................ 25
2.7.2 Architecture du site Web .................................................................................. 28
2.8 Les tests .................................................................................................................... 31
2.8.1 Les testeurs ....................................................................................................... 31
2.8.2 Les « robots étudiants » .................................................................................... 31
2.8.3 L’application de test ......................................................................................... 32
2.8.4 Tests et analyse des résultats ............................................................................ 33
2.8.5 Conclusion ........................................................................................................ 37
2.9 Les extensions possibles ........................................................................................... 37
3 Analyse de la réalisation .................................................................................................. 42
3.1 Planning .................................................................................................................... 42
3.2 Méthodes de travail .................................................................................................. 44
Références bibliographiques .................................................................................................... 47

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Introduction
Lors de nos recherches, nous avons trouvé de nombreux sites d'e-learning. En effet
cette méthode qui permet aux étudiants d'apprendre tout en restant chez eux intéresse de plus
en plus de monde. Cependant ces sites ont dans la plupart des cas un inconvénient majeur :
contrairement à l'enseignant qui peut parfois s'adapter à l'étudiant, le site Web est inflexible.
Toute fois il existe des sites d'e-learning qui tentent de s'adapter aux étudiants. C'est le cas de
Paraschool, qui est un site d'apprentissage français. Nous nous sommes donc inspirés de ce
dernier pour proposer un site qui s'adapte au profil de l'étudiant.
Le point de départ de notre projet est un algorithme (algorithme ACO) qui fut adapté
par une équipe de l'INRIA au site d'e-learning de Paraschool, qui présentait à l'origine des
cours rigides. En partant de cet algorithme, nous avons tenté de développer un site qui prend
en considération les résultats des étudiants précédents ainsi que les préférences de l'étudiant.
Dans un premier temps nous allons rappeler les points essentiels du cahier des charges.
Puis nous décrirons en détail le travail réalisé. Ensuite nous évoquerons notre planning et nos
méthodes de travail. Enfin nous conclurons sur la difficulté de paramétrer un algorithme et
l'expérience acquise grâce ce projet.

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1 Cahier des charges
1.1 Fournitures
Nous devons rendre un prototype de système (site + algorithme + autres éléments
utiles) qui démontre l'efficacité de l'adaptation.
1.2 Organisation du projet
1.2.1 Processus
Le modèle de développement utilisé est la modélisation en cascade :
 Analyse : étude de l’existant, étude de l’algorithme Ant Colony Optimisation
 Conception : modélisation d’un étudiant, de son profil, modélisation d’un cours,…
 Programmation : programmation de l’algorithme, du site Web, des briques logicielles
 Tests : mise en place de robots étudiants pour tester le bon fonctionnement de
l’algorithme
La documentation est effectuée tout au long du projet.
1.2.2 Limites et interfaces
Limites
 Le cours est statique : il est impossible pour un professeur de le modifier et de le faire
évoluer.
 Il est nécessaire d’avoir trois versions du même cours (une version entièrement
textuelle, une version avec des graphiques, et une dernière version avec des
animations).
 Nous avions pensé créer un « éditeur de cours » permettant aux professeurs de
proposer un cours de façon plus modulaire. Mais cela est apparu trop fastidieux par
rapport au temps qui nous est imparti, et nous avons abandonné cette idée.
Interfaces
La principale interface est celle avec le serveur Apache qui tournera chez le client, et
qui gèrera la base de données, grâce au logiciel MySql.

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1.3 Gestion
1.3.1 Objectifs et priorités
Objectifs
Nous devons fournir un site Web convivial permettant l’apprentissage personnalisé.
Le site doit pouvoir s’adapter à l’étudiant, c’est-à-dire que la présentation et le contenu seront
différents d’un étudiant à l’autre. Pour cela, nous allons modéliser le profil d’un étudiant à
savoir sa manière de raisonner, sa compréhension d’un cours ou encore sa vitesse de réflexion.
Nous mettrons ensuite en place les outils permettant de présenter à chaque étudiant un cours
adapté à son profil et de faire évoluer ce profil en fonction du cheminement suivi. Enfin, nous
construirons le site Web qui devra être convivial et simple d’utilisation.
Priorités
La tâche prioritaire est la mise en place de l’algorithme par colonies de fourmis (ou
ACO pour Ant Colony Optimisation) permettant de faire évoluer un cours en fonction du
cheminement de l’étudiant. Ensuite vient la réalisation d’un site convivial.
1.3.2 Hypothèses, dépendances, contraintes
Hypothèses
Le cours est statique, il ne pourra pas être complété ou modifié. Il est constitué de
plusieurs modules, chacun correspondant à une page Web. Chaque module du cours existe en
trois versions: une version composée uniquement de texte, une de graphiques et une troisième
d’animations. Après chaque module, une série d’exercices est proposée à l’étudiant et, en
fonction du résultat obtenu, le profil de ce dernier sera modifié.
Lors de la première utilisation du site Web, l’étudiant devra répondre à un
questionnaire permettant d’identifier ses préférences. Ces dernières permettront d’établir un
premier profil pour cet étudiant.
L’étudiant sera guidé tout au long de son apprentissage. Il choisira simplement un
niveau de départ en fonction de ses compétences, puis il sera orienté à travers le site grâce à
l’algorithme mis en place. S’il échoue aux exercices de fin de module, son niveau sera revu à
la baisse et des modules de niveaux inférieurs lui seront proposés, dans le cas contraire, il
pourra passer au niveau suivant.
Contraintes
 La principale contrainte est d’implémenter l’algorithme ACO fourni pour permettre
l’évolution du cours.
 Nous devons implémenter des « robots étudiants » afin de simuler différents
comportements d’étudiants.