Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le domaine de la e-formation, et concernent la conception d'un environnement générique de téléTP en sciences de l'ingénierie, accompagné d'une méthodologie de mise à distance de dispositifs technologiques. Jusqu'alors la e-formation se limitait aux domaines où l'enseignement théorique prime sur l'enseignement pratique et les manipulations. Pour faire de la e-formation un outil viable et largement utilisé, les téléTP doivent y avoir une place centrale car ils répondent à un besoin reconnu d'activités pratiques dans les disciplines scientifiques et techniques. Cette intégration doit s'accompagner des mêmes facilités d'édition, d'utilisation et de réutilisabilité que les autres contenus, plus conceptuels (téléCours, téléTD, téléProjet, ...). Dans ce contexte, nous proposons un framework, nommé ICTT@Lab (generIC framework for remoTe and virTu@l Laboratory integration), s'intégrant dans une plate-forme d'e-formation aux côtés d'un LMS compatible avec la spécification IMS-LD et fournissant les services nécessaires et spécifiques à l'édition et à la réalisation de téléTP. En se basant sur des ontologies spécifiant composants et fonctionnalités classiques d'un dispositif technologique, les auteurs de scénarios peuvent désormais éditer leurs scénarios pédagogiques au format IMS-LD et les lier à une classe de dispositifs technologiques (réels ou virtuels). Ils les rendent ainsi compatibles avec n'importe quel dispositif associé à la même classe, autorisant de fait, la réutilisation de leur production sur d'autres plates-formes de téléTP. L'ensemble de cette architecture est accompagné d'une chaîne d'édition complète dédiée au téléTP. La sécurité du dispositif (point sensible à distance) donne lieu à une analyse AMDEC et une interprétation de cet aspect dans nos modèles. Une expérimentation située dans un plan d'expériences (Tagushi) a été réalisée sur un téléTP d'automatique.

L'évaluation est indissociable des activités d'apprentissage conduites par les enseignants ou menées par les élèves. Depuis longtemps et dans différentes disciplines (didactique, sciences de l'éducation, psychologie, docimologie), elle fait l'objet de travaux et de réflexions qui contribuent à en délimiter le champ et à préciser la nature des activités supports qui permettent de la mettre en œuvre. D'une manière générale, l'évaluation a pour objectifs la régulation et la vérification des apprentissages. Mais elle joue aussi un rôle important dans la sélection des élèves et leur insertion sociale lors de la mise en place des examens et des concours. Le choix des méthodes, des outils et des techniques dépend donc en grande partie des objectifs assignés par l'enseignement.<br /><br />Historiquement, les Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain (EIAH) utilisés dans le cadre scolaire ou dans celui de la formation continue ont toujours intégré sous des formes variées des moyens d'évaluer les utilisateurs en s'appuyant sur les méthodes, les outils et les techniques traditionnels de l'évaluation. Mais leur façon d'exprimer les résultats demeure spécifique à chaque EIAH, ce qui peut paraître naturel si on admet qu'un EIAH concerne généralement une discipline particulière et n'est utilisé la plupart du temps qu'individuellement, par l'élève ou par l'enseignant. <br /><br />Cependant, l'apparition des Espaces Numériques de Travail (ENT) remet cette situation en cause dans la mesure où les évaluations produites peuvent intéresser d'autres acteurs que l'enseignant ou l'élève et peuvent être utilisées par d'autres services présents au sein de l'ENT, en particulier les services de scolarité. Une des questions importantes que soulève l'intégration des EIAH au sein des ENT est donc celle de leur interopérabilité à travers les résultats qu'ils produisent. Cette question se pose dans des termes d'autant plus difficiles que l'intégration des EIAH dans les ENT se traduit généralement par la scénarisation de leur usage, en particulier à l'aide des langages de modélisation pédagogique. L'étude comparée des propositions faites récemment par les principales équipes travaillant sur ces questions au niveau international illustre clairement ces difficultés. <br /><br />Les recherches menées dans le cadre de cette thèse ont donc pour objet la définition d'un modèle de résultats produits par les EIAH qui puisse être utilisable dans le contexte des ENT. A partir d'un inventaire et d'une analyse approfondie des situations typiques d'évaluation reconnues par les différents spécialistes, ce modèle a été conçu en tenant compte des langages de modélisation pédagogique et en proposant de doter ces langages de propriétés utiles à la scénarisation et l'opérationnalisation des activités d'évaluation. Le langage cible sur lequel ces propriétés ont été proposées et implantées est LDL (Learning Design Language), langage utilisé principalement pour modéliser des activités pédagogiques coopératives.<br /><br />Enfin, une architecture a été conçue pour l'agrégation des résultats et leur archivage dans une base de traces favorisant leur réutilisation en vue d'une éventuelle adaptation des scénarios. Des exemples de scénarios d'évaluation réellement exécutables sur quelques ENT cibles servent de démonstrateurs aux travaux.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre des recherches pluridisciplinaires sur les Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain (EIAH) et vise plus particulièrement l'ingénierie des EIAH. Elle concerne plus précisément l'activité de conception de scénarios pédagogiques par des enseignants. Les constats motivant ce travail sont (1) la nécessité grandissante pour les enseignants de formaliser les scénarios décrivant les situations informatisées d'apprentissage, (2) la non-adéquation des langages de modélisation pédagogique (EML) à ce public de concepteurs, (3) le faible niveau de réutilisation des scénarios disponibles dans les banques de scénarios. La thèse vise donc à fournir aux enseignants-concepteurs de l'enseignement secondaire, des modèles, méthodes et outils pour la conception, l'adaptation, la réutilisation de scénarios et leur partage entre concepteurs. A cet effet, cette recherche s'appuie sur les travaux menés en ingénierie des systèmes d'information et notamment en ingénierie des besoins dirigée par les buts, sur les recherches en ingénierie des EIAH, et sur les travaux menés en Sciences de l'Education. Cette recherche met en œuvre une approche centrée sur les utilisateurs s'appuyant sur différentes études sur le terrain ainsi qu'une approche de co-conception avec les praticiens. Ces approches ont conduit à proposer le modèle ISiS de description de scénarios pédagogiques et l'environnement-auteur associé ScenEdit. Le modèle ISiS explicite les dimensions intentionnelles, stratégiques, tactiques et opérationnelles du processus de conception des scénarios pédagogiques. Ce modèle s'appuie sur le vocabulaire et les processus métiers d'une communauté d'enseignants, et se positionne en amont des langages de modélisation pédagogique dont il complète la description de scénarios. L'environnement ScenEdit réalisé permet aux praticiens d'expliciter les différentes dimensions associées au modèle ISiS et de rendre ainsi les scénarios produits plus facilement compréhensibles, adaptables et réutilisables par d'autres enseignants. Pour faciliter la conception par réutilisation et adaptation, l'environnement intègre, aux différents niveaux du modèle, divers patrons et gabarits issus de la littérature et/ou co-conçus avec les praticiens. Le modèle et l'environnement ont été expérimentés auprès de différents publics de praticiens et évalués notamment d'un point de vue utilité et utilisabilité. L'évaluation finale par un groupe de trois enseignants novices en scénarisation a permis d'établir l'utilité et l'utilisabilité du modèle ISiS et de l'environnement de conception ScenEdit. Les conclusions de ce travail ouvrent de nombreuses perspectives de recherche à court à et moyen terme.