Ce travail de thèse s’inscrit dans un projet de conception de plate-forme d’apprentissage financé par la société STDI, société spécialisée dans le développement d’applications numériques à vocation pédagogique. Ce projet s’est déroulé au CERV (Centre Européen de Réalité Virtuelle) avec pour vocation de s’appuyer sur l’apport offert par les technologies liées à la réalité virtuelle.Dans la continuité de plusieurs travaux préalablement réalisés au CERV, notre démarche scientifique s’est attachée à introduire l’analyse de l’activité humaine en situation réelle de formation dans les boucles de conception d’une plate-forme de formation collaborative. Ce travail d’analyse a pu être réalisé en collaboration avec le SDIS 56 dans le cadre de la formation pratique des chefs d’agrès chez les sapeurs-pompiers. Ce travail s’est articulé autour de trois objets de recherche soulevant chacun des enjeux scientifiques spécifiques : étudier la complexité de l’activité décisionnelle des chefs d’agrès en situation d’intervention ; la coordination des équipes en intervention ; et l’activité des formateurs dans des situations de formation à risques.En faisant des choix méthodologiques s’inspirant de l’approche naturaliste, nos différents niveaux d’analyse ont pu mettre en évidence plusieurs résultats. L’analyse individuelle souligne pour le chef d’agrès l’alternance décisionnelle entre analyse de la situation et mise en place de l’intervention ainsi que l’importance des processus d’anticipation et de planification. L’analyse collective met en évidence l’articulation en cours d’intervention des activités individuelles de construction de signification en fonction des objectifs personnels et de la configuration spatiale et fonctionnelle de l’équipe. Enfin, l’analyse de l’activité des formateurs permet de préciser leur rôle de gestionnaire des situations de simulation ainsi que celui de facilitateur au cours des débriefings permettant une construction de connaissance a posteriori.La prise en compte de nos différents résultats a permis une prise en considération globale de l’environnement virtuel de formation et a ouvert certaines pistes de développement des outils pédagogiques déjà existants. / This thesis is part of a project to design a learning platform funded by STDI, a company specialized in the development of digital applications for teaching purposes. This project took place at the CERV (European Center for Virtual Reality) with the aim of relying on technologies related to virtual reality.In continuity with several works previously carried out at the CERV, our scientific approach has focused on introducing the analysis of human activity into a real training situation in the design loops of a collaborative training platform. This work of analysis was carried out in collaboration with the SDIS 56 in the framework of the practical training of chiefs in a fire brigade. This work was based on three research subjects, each of which raised specific scientific issues : studying the complexity of the decision-making activity of the operators in the situation of intervention ; the coordination of the crew in intervention ; and the activity of trainers in situations of risk training.By making methodological choices inspired by the naturalistic approach, our different levels of analysis have revealed several results. The individual analysis emphasizes the decision-making alternation between analysis of the situation and implementation of the intervention, as well as the importance of the anticipation and planning processes. The collective analysis reveals the articulation during the intervention of the individual sense-making activities according to the personal objectives and the spatial and functional configuration of the team. Finally, the analysis of the activity of trainers make it possible to specify their role as simulations managers and that of facilitators during the debriefings allowing a construction of knowledge a posteriori.Taking into account our different results, we have considered the global nature of the virtual training environment and developed some ideas for the improvement of existing teaching tools.

Dans ce mémoire est présentée une synthèse d'une dizaine d'années de travaux de recherche. Tous ces travaux ont un point en commun : l'assistance et deux problématiques : l'interaction et la collaboration pour utiliser ou simuler des systèmes complexes. Ces systèmes complexes peuvent être soit artificiels (cas de la robotique/télérobotique et de télétravail collaboratif) ou bien issus du vivant (cas de la simulation en biologie moléculaire). Ma recherche a consisté à étudier à la fois deux domaines de recherche qui sont la Réalité Mixte (RM) et le Travail Collaboratif (TC). Dans le domaine de la RM, les recherches sont focalisées sur l'assistance à l'interaction 3D dans des environnements qui peuvent être réels-augmentés ou virtuels, utilisant ou simulant des systèmes complexes. Ces derniers peuvent être artificiels (cas de l'interaction-homme-robot distant en réalité augmentée) ou issus du vivant (cas de l'interaction-homme-molécule en réalité virtuelle). Dans le domaine du TC, les recherches sont centrées sur l'assistance à la collaboration des utilisateurs. Ces derniers peuvent être soit en situation de télétravail avec des systèmes complexes artificiels (cas de la téléopération de robots en réalité mixte) ou encore en situation de travail dans un environnement virtuel commun (complètement simulé par ordinateur). Dans le contexte de l'assistance à l'interaction 3D, une réflexion particulière est menée sur la façon dont on peut aider l'Homme à interagir (naviguer, sélectionner, manipuler et contrôler l'application) d'une manière efficace et crédible avec son environnement. Cette réflexion nous a conduits à proposer des modèles et des techniques logicielles pour l'assistance à l'interaction 3D en réalité mixte. Dans le contexte de l'assistance à la collaboration, une attention particulière est accordée à la manière dont on peut structurer, organiser, gérer et assister une activité de collaboration. Cela nous a permis de proposer des formalismes et des modèles permettant d'assister une activité de collaboration (communication, coordination et production). Ces recherches menées conjointement dans chacun des deux domaines ont favorisé l'émergence des fondements de l'interaction collaborative en réalité mixte. En effet, l'étude des collecticiels (logiciels de collaboration sous l'angle du travail collaboratif) fournit les concepts de base que doit respecter un système de collaboration. Alors que l'étude des interactions en réalité mixte propose quant à elle des métaphores/techniques d'interaction 3D et des interfaces sensorimotrices (auditive, visuelle et haptique) dans le but d'améliorer le sentiment d'immersion des utilisateurs. Ce couplage de concepts interdisciplinaires (interaction en RM & collaboration du point de vue du TC) est très intéressant du fait de leurs interdépendances. En effet, pour collaborer, on a besoin d'interagir et pour interagir ensemble on a besoin de collaborer. Notre démarche de recherche propose donc de tirer partie de la manière la plus efficace possible des avancées scientifiques et technologiques issues des deux domaines de recherche afin de proposer des modèles permettant la conception de nouveaux systèmes d'assistance à l'interaction collaborative en réalité mixte.

L'un des principaux reproches que l'on fait à l'informatique traditionnelle est que le monde numérique de l'ordinateur est trop déconnecté du monde réel dans lequel les utilisateurs évoluent. La Réalité Mixte (RM) s'intéresse aux systèmes interactifs dans lesquels des objets réels et des données informatiques sont mêlées de manière cohérente.<br />Dans notre état de l'art nous analysons de nombreuses applications et technologies qui ont été conçues depuis une dizaine d'années dans ce domaine de façon généralement indépendantes et autonomes. Il semble désormais possible de proposer des modèles unificateurs et des méthodologies de conception associées.<br />Les modèles traditionnels de l'Interaction Homme-Machine (IHM) et du Travail Collaboratif Assisté par Ordinateur (TCAO), comme nous le montrons, ne sont pas adaptés car ils sont conçus pour la modélisation du logiciel et ne prennent pas (ou peu) en compte les artefacts réels.<br />Nous proposons donc le modèle IRVO (Interacting with Real and Virtual Objects) qui cherche à formaliser l'interaction entre les utilisateurs et les objets réels et virtuels. Pour cela IRVO identifie les entités intervenant dans le système (les utilisateurs, les outils, les objets de la tâche et l'application informatique) et leurs relations. Son pouvoir d'expression nous permet de modéliser les applications de la littérature dans le but de les comprendre, les comparer et les classer. <br />Nous montrons également que IRVO est un support à la conception d'applications nouvelles : il peut être utilisé soit comme point de départ, soit en fin d'analyse pour aider le concepteur à vérifier un certain nombre de critères (complétude, cohérence, continuité, etc.). Nous étudions la liaison entre IRVO et les modèles classiques de l'IHM et du TCAO et plus spécifiquement avec les modèles AMF-C et Arch. Dans une démarche MBA (Model-Based Approach), IRVO prend naturellement la place aux côtés des modèles de tâches et de dialogues.

Les sciences humaines et le progrès social ne peuvent pas se poursuivre sans collaboration. Avec le développement rapide des technologies de l'information et la popularité des appareils intelligents, le travail collaboratif est beaucoup plus simple et plus fréquents que jamais. Les gens peuvent travailler ensemble sans tenir compte de leur emplacement/ location géographique ou de la limitation de temps. Les environnements de travail de collaboration basés sur le Web sont conçus et consacrés à supporter/soutenir le travail individuel et le travail en groupe dans divers domaines: la recherche, les affaires, l'éducation, etc. N'importe quelle activité dans un système d'information produit un ensemble de traces. Dans un contexte de travail collaboratif, de telles traces peuvent être très volumineuses et hétérogènes. Pour un Environnement de Travail Collaboratif (ETC) typique Basé sur le Web, les traces sont principalement produites par des activités collaboratives ou des interactions collaboratives et peuvent être enregistrées. Les traces modélisées ne représentent pas seulement la connaissance, mais aussi l'expérience acquise par les acteurs via leurs interactions mutuelles ou les interactions qu'ils ont avec le système. Avec la complexité croissante de la structure de groupe et les besoins fréquents de collaboration, les interactions existantes deviennent de plus en plus difficiles à saisir et à analyser. Or, pour leurs travaux futurs, les gens ont souvent besoin de récupérer des informations issues de leurs activités de collaboration précédentes. Cette thèse se concentre sur la définition, la modélisation et l'exploitation des différentes traces dans le contexte d'Environnement de Travail Collaboratif et en particulier aux Traces Collaboratives dans l'espace de travail partagé de groupe (ou l'espace de travail collaboratif). Un modèle de traces de collaboration qui peuvent efficacement enrichir l'expérience du groupe et aider à la collaboration de groupe est proposé et détaillé. Nous présentons ensuite et définissons un type de filtre complexe comme un moyen possible d'exploiter ces traces. Plusieurs scénarios de base d'exploitation des traces collaboratives sont présentés. Pour chacun d'entre eux, nous présentons leurs effets et les avantages procurés par ces effets dans l'environnement de travail collaboratif. En effet, un cadre de l'exploitation des traces général est introduit et nous expliquons mis en œuvre dans un ETC. Trois approches collaboratives générant des traces sont discutées à l'aide d'exemples: l'Analyse SWOT, l'intégration de modèle de maturité de la capacité (CMMI) et le Système de Recommandation de Groupe. Une expérimentation de ce modèle a été réalisée dans le cadre de la plate-forme collaborative E-MEMORAe2.0. Cette expérience montre que notre modèle de trace collaborative et le cadre d'exploitation proposé pour l'environnement de travail collaboratif peuvent faciliter à la fois le travail personnel et de groupe. Notre approche peut être appliquée comme un moyen générique pour traiter différents sujets et problèmes, qu'il s'agisse de collaboration ou de l'exploitation des traces laissées dans un ECT.

Prenant appui sur une méthodologie d'enquête, de conceptualisation et de développement itérative - la Théorie Ancrée - notre recherche sur l'instrumentation informatique des annotations et des pratiques d'écriture professionnelles nous a permis de développer des concepts, un modèle et un prototype informatique originaux pour le support de l'organisation des soins en cancérologie. Pour mener à bien ce travail itératif de modélisation, nous nous sommes inspirés des pratiques d'écriture des soignants que nous avons observées durant plusieurs années dans un hôpital en cancérologie. Cette étude qualitative a été complétée par un état de l'art pluridisciplinaire. Ce travail d'articulation entre différents domaines scientifiques, enquête et confrontation aux acteurs du terrain nous a permis de développer les concepts de pratique annotative et d'écriture heuristique considérés comme constitutifs du travail d'organisation des soins. Ces pratiques permettent aux soignants d'appréhender leurs environnements de travail complexes, et de gérer efficacement les dynamiques et les variétés de situations et de prise en charge des patients. La caractérisation de ces pratiques nous a permis de développer un modèle informatique simple, robuste et ouvert, mais surtout ancré dans le terrain de recherche et dans les pratiques soignantes. Ce prototype grâce notamment aux contextes d'affichage diversifiés des réseaux d'annotation qu'il autorise, grâce à sa flexibilité et son évolutivité, permet effectivement d'adresser la question du support du travail collectif d'organisation des soins en cancérologie, autant qu'il est prometteur pour d'autres contextes d'exploitation. / Our research about computerized equipment of annotations and professional writing practices has articulated Computer Sciences and Communication and Information Sciences in order for us to develop a software prototype for the support of organisation of care in oncology thanks to an empirical and longitudinal study. This articulation has relied on 4 years long of multimodal ethnography, a conceptualization based upon Grounded Theory rules, a model and a software development that we iteratively conduct simultaneously with this qualitative inquiry. This original combination of methodologies from different domains has been remarkably rich to help us build a specific point of view about oncology hospital organizations, and about the accomplishment of care work and about patients' management in these complex professional organizations. The modern medical and hospital rationalizations, including ICT and e-health tools, are in the confluence of various movements that impact upon several elements of hospital organizations, and upon medical and care practices. We focused our study on the situated writing practices of caregivers and specifically on the richness of the materiality of writings that led us to question notions such as information systems, collective and distributed production of knowledge, and the documentary production cycles for the organization of activity. We are making the hypothesis that annotations can be opportunely considered as constitutive elements in the production of "organizational texts" that are in the core of the support of the organization and the realization of collective and individual work. Caregivers rely on these "organizational texts" that they build, actualize and stabilize thanks to what we call the "annotative practice" that enables them to apprehend their complex environments of work, and to handle the dynamics and the variety of situations and to manage patients. We will show how the characterization of this "annotative practice" helped us to develop a simple, robust and open software model. We will detail the iterative process between inquiry, analysis, conceptualizations and developments that led us to stabilize our model and our web prototype that implement this annotative practice. We will conclude our work by showing that this prototype, thanks to the numerous context displays of annotations networks, thanks to its flexibility and evolutivity achieves the support of the collective organization of patients' care in oncology, as much as it seems to be relevant in other exploitation context of collective organization of work.

Cette thèse porte sur la mise en place du travail en équipe dans les écoles du premier degré. C’est une recherche descriptive qui s’appuie sur l’observation et la description du fonctionnement des équipes pédagogiques à travers les points de vue des acteurs de l’Éducation nationale, principalement à l’île saint Martin et en Guadeloupe. L’enjeu est d’étudier les impacts qu’apporteront différents éléments choisis sur la mise en œuvre du travail en équipe dans les écoles, comme il est préconisé par les textes officiels ministériels.Cette étude est basée sur le modèle d’Engeström. Elle s’appuie sur une dé- marche qualitative et privilégie l’usage de l’entretien semi- directif. Le corpus se compose de 80 entretiens, complétées par quatre enquêtes.Dans une première partie, la thèse se concentre sur le fonctionnement et l’organisation des directeurs d’école, chef d’orchestre dans une l’équipe pédagogique. Puis, ce sont les systèmes de formation initiale et continue des personnels de l’Éducation (directeurs, enseignants et inspecteurs) en France et dans le monde qi sont observés de près. Enfin, des observations du fonctionnement en équipes dans des zones, souvent difficiles, permettront de voir si l’implantation géographique des écoles favorise le fonctionnement en équipe des personnels qui y officient / This thesis focuses on the teamwork in first-degree’s schools. This is a descriptive research based on observation and description of teams organisation through the views of actors of national education, in St. Martin Island first and then in Guadeloupe. The challenge is to study the impacts that will bring various elements chosen on the implementation of the teamwork in schools, as it is recommended by the minsterial official texts.This study is based on the model of Engeström. It’s a qualitative approach and which favours the use of semi-directive interview. The corpus consists of 80 inter- views, supplemented by four surveys.In a first part, the thesis concentrates on the functioning and the organization of the headmasters in schools, as manager of the teaching team. The second part is based on the accurate analysis of the initial and continuous training system of personal of education (headmasters, teachers and inspectors) in France and in the world. The observations of the teamwork in difficult areas will show if the geographical location of schools promotes the organisation of the staff that officiates in those places.

Les projets de conception deviennent de plus en plus complexes et multidisciplinaires en termes d’organisation. Ces projets sont menés actuellement d’une manière collaborative. La connaissance coopérative (liée à la négociation et à l’organisation) produite dans ce type de projets est généralement perdue. Par ailleurs, la gestion des connaissances permet à une entreprise de réutiliser l’expérience afin d’améliorer l’apprentissage organisationnel. Plusieurs méthodologies sont définies pour recueillir les connaissances métier. Cependant, ces approches présentent des limites pour recueillir et modéliser les connaissances coopératives. Un acteur ne peut pas expliquer globalement l’activité coopérative sans préjugé. Comment réutiliser la connaissance coopérative des projets de conception devient un défi en gestion de connaissances. Dans ma thèse « Découverte des connaissances coopératives à partir des activités coopératives : application sur les projets de conception », le terme « «découverte des connaissances » est redéfinit selon la méthodologie de l’ingénierie des connaissances et la gestion des connaissances. La nature de la connaissance coopérative est étudiée, ensuite une nouvelle approche de classification est proposée afin de découvrir la connaissance coopérative dans les activités coopératives. Cette approche est également élaborée dans le contexte de projet de conception. Des tests sur des projets en ingénierie de logiciel, en éco-conception et en conception mécanique sont réalisés / Modern design projects tend to be more and more complex and multi-disciplinary in terms of both organization and process. Knowledge management enables a company to reuse its experience in order to improve organizational learning. Several knowledge engineering methods are defined to obtain expert knowledge. However, no knowledge approaches have succeeded to extract cooperative knowledge due to its particular features: cooperative knowledge is produced in cooperative activities; no single actor can claim to explain globally the cooperative activity with no personal bias. How can we reuse cooperative design project knowledge is the new challenge. In my thesis “knowledge discovery from cooperative activities, application on design projects”, the term “knowledge discovery” is redefined according to knowledge engineering approaches, and guided by the spirit of knowledge management. The nature of cooperative knowledge is studied and a novel approach of classification is proposed to discover knowledge from cooperative activities, and it is further elaborated in the context of design projects, examples on software engineering, eco-design and mechanical design are demonstrated

Le « knotworking » représente une forme innovante d’organisation du travail dans laquelle la collaboration prend place sous la forme d’épisodes en fonction des besoins de la situation. Cela implique de multiples défis pour soutenir la collaboration, dus à la nature épisodique, improvisée et inter-organisationnelle de cette collaboration. Notre objectif dans cette thèse est de relever ces défis, au travers d’un cas d’étude sur les pratiques collaboratives d’un groupe de professionnels de santé libéraux prenant en charge des patients à domicile. Nos résultats montrent : 1) La centralité des artefacts de coordination ; 2) comment la focalisation sur la qualité de vie des patients amène les acteurs de la prise en charge à traiter de problèmes au-delà du périmètre médical ; 3) que les acteurs de santé passent par différents rythmes de collaboration en fonction de l’évolution de la situation de leur patient. Ces résultats nous ont permis de définir des principes de conception et de développer l’application CARE (Classeur pour une Approche en Réseau Efficace), accessible sur une tablette et restant au domicile du patient. Les retours montrent le rôle potentiel des technologies pour motiver la participation de nouveaux acteurs de santé, et pour la mise en place d’un espace partagé pour les différents participants de la prise en charge. Notre travail contribue à la recherche en TCAO en mettant l’accent sur un nouveau modèle d’organisation du travail (knotworking) et en proposant la première étude de cas de conception d’un outil pour assister la collaboration dans ce contexte / The development of new modes of working raises new challenges for supporting collaboration. Knotworking represents an innovative way of organizing work where collaboration occurs in episodes depending on the requirement of the current situation. Supporting collaboration in knotworking presents multiple challenges due to the episodic, improvised, and cross-boundary nature of the collaboration. Our objective in this thesis is to tackle these challenges. Thus, we conducted a design case study investigating the collaborative practices of a group of self-employed care professionals organized as an association which take care of patients at home. The results show: 1) the centrality of the coordinative artifacts for sharing information and coordinating the work; 2) how focusing on patients’ quality of life leads care actors to address issues beyond the medical scope; 3) how the care actors experience different rhythms of collaboration depending on the patient’s situation. Based on these results, we defined some implications for design and developed the CARE application (Classeur pour une Approche en Réseau Efficace), which is accessible via a tablet and stays at the home of the patient. Feedback reveals the potential role of technologies in motivating the participation of new care actors, and in the creation of a shared place for diverse participants. Our work contributes to CSCW by bringing to focus a new model of organizing work named knotworking and by providing a first design case study aiming at supporting collaboration in this context

Le système de tags pour un système d’organisation des connaissances centralise et fournit les tags qui peuvent être utilisés pour classer, partager et rechercher des connaissances sur le web pour l’utilisation personnelle ou organisationnelle. Bien que les études précédentes aient pensé à améliorer le système de tags visuels en utilisant des icônes, il existe dans ce cas le problème de reconnaissance, de mémorisation et de désorientation. Notre recherche se consacre à la recherche d'une nouvelle approche pour améliorer la représentation des tags et surtout de leur structure, dans un système où les icônes bien structurées pourront améliorer l'efficacité de tagage en considérant la qualité et la rapidité. Ce système de tags iconiques s’organise sur un LVD (Langage Visuel Distinctif) lui-même basé sur le modèle Hypertopic pour la représentation de cartes de thèmes multipoints de vue développé par l’équipe Tech-CICO. Cette solution est proposée pour améliorer principalement l'interprétation sémiotique du sens de l’icone et renforcer la compréhension et l’usage de la structure de tags dans un système informatisé de partage des connaissances, notamment pour gérer et partager les tags iconiques sur une plate-forme collaborative / Tags systems for Knowledge Organization System centralize and provide the tags that can be employed in classifying, sharing and seeking knowledge on the web for personal or organizational use. However, an increased variety of vocabularies and languages cause connections between tags and documents marked by textual tags to become less and less distinctive, making the use and reuse of tags systems even harder. Although previous attempts have been made onto visual tags system by using icons, it caused the disorientation when users facing with plant of isolated symbols. Our research dedicates to searching a new approach to improve the representation of tags and their structure in a tags system, where well-structured icons enhance the tagging effectiveness by considering tagging quality and tagging speed. The LVD (Visual Distinctive Language)-based iconic tags system is proposed and presented in this thesis to bring amelioration mainly from semiotic interpretation of tag meaning and graphical code of tag structure. The arrangement of icons is as well another interesting topic that was deal with in our research to offers a more complete definition of iconic tags system. Apart from modeling and evaluating the LVD-based iconic tags system we have considered the way to build up such icon system in today’s cooperative knowledge sharing context and made it possible to manage and share iconic tags on a collaborative plate-form

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