A component-oriented tool for hierarchical modeling of instructional designs is developed. The motivation is to show that hierarchical representation of instructional designs is easier, better and more effective for modeling. Additionally a modeling language is developed to provide an effective, flexible and easy to use integration model in which all teaching components are discovered, defined and connected. In order to fulfill the above purposes an abstract notation is developed that is sufficiently general and adapting top-down hierarchic approach to represent Units of Learning (UoL), Operational Knowledge Units (OKU), Learning Objects (LO), and Learning Components (LC) with respect to the common structures found in different instructional models. COSEML, a top-down hierarchic, and component oriented modeling language has been used as a reference and the core concept in developing the Educational Component Oriented Modeling Language (ECOML). The high-level architecture of ECOML provides the means for designing instructional structures. It describes how LOs, UoLs, OKUs and LCs are sequenced in a certain context or knowledge domain. The resulting model can be reused in different contexts and across different educational platforms.

La question générale envisagée dans cette recherche est le développement d'une représentation de scénarios d'apprentissage adaptable et facile à utiliser sous la forme d'une table (considéré comme un artefact de facile manipulation par les enseignants), associée à un modèle informatique sous la forme d'en arbre (comme un moyen d'intégrer des services avancés). Cette représentation permet à des enseignants sans entraînement méthodologique et ayant des compétences technologiques de base d'éditer et mettre en œuvre des scénarios d'apprentissage à partir d'une interface graphique intuitive et flexible. Bien que cette thèse soit centrée sur des scénarios collaboratifs, l'approche basée sur un modèle table-arbre (nommé T2) que nous proposons présente un intérêt plus général. Dans une première phase, nous avons développé à partir de ce modèle un éditeur de scénarios d'apprentissage (nommé ediT2) proposant des notions de modélisation utilisées dans les scénarios collaboratifs. Dans une seconde phase, nous avons considéré des questions de généralisation à travers l'extension de l'implémentation initiale, de telle manière à permettre aux utilisateurs d'éditer les notions et leurs attributs. Nous avons examiné à travers des études et expériences comment des enseignants ont utilisé notre proposition en tenant en compte comme objectifs/critères d'évaluation: (1) son expressivité pédagogique, i.e., si des éditeurs basés sur tables peuvent représenter une large gamme de scénarios d'apprentissage ; (2) sa facilité et son intuitivité ; (3) son expressivité informatique, i.e., si l'approche permet l'implémentation de services demandant des manipulations informatiques complexes ; et (4) sa flexibilité informatique, i.e., s'il est facile d'adapter l'éditeur à des besoins locaux. / The general issue considered in this research is the development of an adaptable and easy-to-use representation of learning scenarios in the form of a table (considered as an artefact of easy manipulation by teachers) associated with a computational model as a tree (as a way to integrate advanced services). In this way, teachers with basic technological skills and without methodological training can edit and operationalize learning scenarios from flexible and friendly graphical interfaces. Although this thesis has its focus on CSCL scripts, the table-tree-based approach (named T2) presents a more general interest. In a first moment, we implemented from this model a learning scenario editor (named ediT2) using notions from CSCL scripts. In a second moment, we considered generalization issues through the extension of the initial implementation, in order to allow teachers to edit their own notions and respective attributes. We investigated from different studies and experiments how teachers used our proposal considering as objectives/evaluation criteria the following features: (1) pedagogical expressiveness (can table-based editors represent a wide range of learning scenarios?); (2) usability (do teachers find the editor easy to use and intuitive?); (3) computational expressiveness (does the approach allow implementation of advanced services?), and; (4) computational flexibility (is the editor easy to adapt to local needs?).