Projet EDBA - Kaleidoscope

[pic] Projet pour une base d'exercices
liée à un environnement d'apprentissage
pour favoriser des développements mutuels
via une démarche participative Projet EDBA
-Exercises DataBase about Algorithms- Denis Bouhineau
Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG)
Université de Grenoble (Grenoble-I, Univ. J. Fourier)
Denis.Bouhineau@imag.fr Résumé. Prenant pour exemple les sites web d'exercices dans le
domaine des mathématiques, le projet EDBA a pour objectif, dans le
domaine de l'enseignement de l'informatique, de mettre en place une
base d'exercices d'algorithmique associée à un environnement de
programmation afin de permettre l'apprentissage de l'algorithmique.
Le projet EDBA prévoit l'adoption d'une démarche participative (Web
2.0) pour la constitution de la base d'exercices ainsi que
l'utilisation des technologies émergentes associées au Web 2.0
(AJAX).
Le développement est prévu en 3 phases. Lors de la première phase, la
définition d'un mini environnement de programmation est planifiée.
Associée à un scénario pédagogique simple de résolution d'exercices
d'algorithmique et à une modélisation élémentaire des exercices
d'algorithmique, l'application obtenue pourra s'intégrer à des
plateformes d'e-learning (type Moodle). La seconde phase prévoit
l'enrichissement de la notion d'exercice avec un début de
structuration de l'ensemble, pris en tant que tel, des exercices et
l'introduction de deux classes d'utilisateurs : les enseignants et
les étudiants, les premiers pouvant participer à l'enrichissement de
la base d'exercices, les seconds utilisant cette base pour progresser
dans leur maitrise de l'algorithmique. La troisième phase prévoit
l'introduction des aspects participatifs en dissolvant les deux
classes d'utilisateurs pour mener à une classe unique d'individus
ayant des expertises reflétant leur connaissance de l'algorithmique
et de l'organisation d'EDBA. Chaque expertise sera associée au terme
de cette phase à des droits et devoirs vis-à-vis de la gestion
collaborative d'EDBA.
Mots-clés : EIAH, AJAX, Web 2.0, Algorithmique, Exercice, Base de
données, Ressources pédagogiques, Démarche participative, Gestion
collaborative, E-Learning.
Abstract. Following the example of educational websites in
mathematics, the EDBA project aims, in the field of computer
education, to establish a database for algorithmic exercises
associated with a programming environment design for the learning of
algorithms. The EDBA project plans to adopt a participatory approach
(Web 2.0) for the development of the database of exercises and the
use of emerging technologies associated with Web 2.0 (AJAX).
The development is planned in 3 phases. During the first phase, the
definition of a tiny programming environment is scheduled. Combined
with a starting scenario plan for a resolution of exercise relying
onto an elementary model of the exercises, the resulting application
could be integrated with e-learning platforms (like Moodle). The
second phase involves enriching the concept of exercise with a
beginning of structure for the set of all exercises, taken as such,
and the introduction of two classes of users: teachers and students,
the first may participate in the enrichment of the database, the
latter using this database to improve their mastery of algorithms.
The third phase envisages the introduction of participatory aspects
by dissolving the two classes of users to complete a single class of
individuals with varied skills reflecting their knowledge of
algorithms and organization of EDBA. Each skill will be associated,
at the end of this phase, with rights and duties regarding the
collaborative management of EDBA.
Keywords: TEL, AJAX, Web 2.0, Algorithm, Exercise, Database,
Pedagogical resources, Participatory approach, Collaborative
management, E-Learning. Le projet EDBA, à destination de la communauté éducative -enseignants et
élèves- en informatique, a pour objectif de mettre en place une base
d'exercices d'algorithmique indépendante de la langue (Français, Anglais,
...) et des langages de programmation (ProLog, Caml, JavaScript, Ada, ASM,
C, ...) associée à un environnement de programmation offrant plusieurs
langues et langages pour apprendre l'algorithmique, la pratiquer,
l'enseigner, l'étudier dans ses aspects épistémologiques, didactiques,
cognitifs, culturels, ... et permettant l'enrichissement de la base
d'exercices elle-même, via des démarches participatives. En mathématiques, de nombreux projets de bases d'exercices pour
l'apprentissage et l'enseignement des mathématiques ont vu le jour ces
dernières années avec des succès significatifs :
. sur internet, depuis la banalisation des accès au web,
. en France, notamment, où la communauté éducative est forte et
structurée,
. faisant suite à une abondante littérature 'papier' pour la préparation
des examens et des concours,
. souvent avec des approches participatives et/ou collaboratives,
. souvent avec une possibilité donnée aux utilisateurs apprenant de
faire ces exercices et de voir leur réponse évaluée,
. parfois basés sur des plateformes web d'enseignement généralistes, le
plus souvent associés à des plateformes ad'hoc,
. ...
Citons en particulier :
. MathEnPoche [Lobato & Hache - 07, MathEnPoche], diffusé par
l'association Sésamath, avec plus de 1000 exercices,
. Wims [Xiao - 01, WIMS], à l'université de Nice, avec plus de 500
exercices ou familles d'exercices,
. LeActiveMath [Melis et al. - 01, ActiveMath], en Allemagne, avec plus
de 500 exercices et autant de définitions, théorèmes, illustrations,
. Matexo [Matexo], pour l'enseignement supérieur, avec plus de 300
exercices et ressources diverses,
. et d'autres encore : Cable, AIM, STACK ([Sangwin - 04] en Angleterre)
. ... En informatique, pour l'enseignement de l'algorithmique en particulier, à
ce jour, il n'y a pas d'équivalent. Des ressources sont cependant
disponibles, mais avec moins d'ampleur ou peu de structuration ou
d'organisation pédagogique, sémantique ou épistémologique et une
orientation qui est rarement tournée vers l'enseignement :
. Sans orientation pédagogique, indiquons :
o Wikipedia [Wikipedia], l'article « liste des algorithmes »
comporte, selon les langues, une centaine d'algorithmes (en
français), ou plus de 500 algorithmes (en anglais),
o Dictionary of Algorithms and Data Structures [DADS], du National
Institute of Standard and Technology du gouvernement américain,
comprend plus de 300 algorithmes,
o Sphere Online Judge [SPOJ] propose plus de 5000 problèmes
d'algorithmique à résoudre, issus de concours d'algorithmique et
de programmation,
o The Computer Language Benchmarks Game [ShootOut] fournit plus de
1000 programmes pour comparer les langages de programmation
o le Projet Euler [ProjectEuler] compte de l'ordre de 300
problèmes d'algorithmique à connotation mathématique,
o ...
. Plus spécifiquement pour l'enseignement de l'algorithmique, ou
l'apprentissage de la programmation avec, dans tous les cas, un
langage de programmation particulier, mentionnons :
o Ninety-Nine Prolog Problems [P99] avec une centaine de problèmes
d'algorithmique et des solutions en Prolog,
o Elm-Art [Elm-Art] avec une cinquantaine de problèmes
d'algorithmique en Lisp et une interface interactive permettant
de s'exercer et de voir ses solutions analysées,
o et d'autres encore pour Perl, Python, Ruby, Scheme (par ordre
alphabétique)
o ...
En France, il y a une dizaine d'années, il y a bien eu Spedago, soutenu par
Specif [Specif] société des personnels enseignants et chercheurs en
informatique, dont l'objectif était de constituer un centre de ressources
pédagogiques pour l'informatique et qui aurait pu devenir le centre de
ressources pédagogiques national en informatique ; mais aujourd'hui il est
difficile d'en retrouver une trace active et encore plus d'y accéder
[Spedago-lien inaccessible]. Le chapitre informatique de wikiversité peine
à se développer [Wikipedia] et manque l'objectif de la diversité des points
de vue et approches.
Sans chercher à apporter une réponse approfondie à la question, évoquons
quelques pistes de réponse pouvant être les explications de cette
différence, de la rareté de l'offre pédagogique en informatique comparée à
celle visible en mathématiques ?
Sur la diversité des langues & cultures et la diversité des langages &
paradigmes. Comme en mathématiques, se pose le problème de la diversité des
langues et des cultures. Dans le contexte de la recherche, ce problème peut
ne pas être important ; dans la vie réelle, il prend une autre ampleur,
c'est u