Memoire Online - Outil didactique pour l'apprentissage des techniques du système d'exploitation: gestion de la mémoire centrale de l'ordinateur

La stratégie didactique mise de l'avant s'inscrit dans le cadre des travaux mettant l'emphase sur les activités de mise en relation que l'apprenant réalise entre les conceptions scientifiques qu'il doit maîtriser et les conceptions préalables dont il dispose.

DEDICACE

REMERCIEMENTS

Nous remercions le Seigneur Tout Puissant à qui nous devons l'intelligence et la sagesse divine et pour toutes les grâces qu'il ne cesse d'accomplir dans notre vie.

Nous aimerons faire un geste d'autant plus agréable qu'il s'adresse à ceux qui d'une manière comme d'une autre ont contribué à l'accomplissement de ce travail et à notre formation dans le domaine de l'informatique et des réseaux.

Qu'il nous soit permis d'exprimer ici notre très profonde gratitude au Directeur de l'Institut Universitaire de Technologie FOTSO Victor (IUT-FV) de Bandjoun en la personne de Pr. FOGUE Médard.

Nous sommes très enchantés que Dr NKENLIFACK Marcellin Julius, Chef de département Informatique, et M. LIENOU Jean-Pierre, Enseignant aient mis leurs connaissances et leurs efforts à notre disposition ; nous leur adressons nos remerciements pour leur encadrement, leurs enseignements et leur disponibilité.

Nous remercions Dr MPAME Guilène, responsable du niveau Licence au sein du département Informatique, pour tous les efforts et sacrifices fournis pour la bonne marche des activités du niveau Licence du dit département.

A tous les enseignants de l'IUT-FV de Bandjoun pour la qualité des enseignements dispensés, nous exprimons notre gratitude.

Les remerciements vont également à tous nos amis et camarades de promotion avec lesquels nous avons partagés des moments de notre vie durant cette année de formation ainsi qu'à DJEUDJI TCHEMGOUM Gabin pour tout son amour et son soutien, à KONGNE NEMBOT Thierry et à SIEWE Armand Rostant pour l'encadrement, les encouragements et les conseils.

Nous adressons également nos remerciements à nos grands parents MATSING Odette et MOGUEM Marie, à ma nièce MATSING Francesca Daphnée, ainsi qu'à toute la communauté Bafoussam.

AVANT-PROPOS

L'Institut Universitaire de Technologie FOTSO Victor (IUT-FV) de BANDJOUN a vu le jour suite à la reforme universitaire de janvier 1993 et fait partie aujourd'hui des sept (07) établissements que compte l'université de DSCHANG. Au sein de cet institut sont formés des techniciens et des ingénieurs de travaux dans les quatre (04) cursus suivants:

Ø DUT (Diplôme Universitaire de Technologie) où l'admission se fait uniquement sur concours, les candidats ayant un baccalauréat ou un diplôme équivalent. La formation dure deux (02) ans et est ouverte pour les parcours:

ü Génie Mécanique et Productique, Option Maintenance Industrielle et Productique (MIP) ;

Ø BTS (Brevet de Technicien Supérieur) où l'entrée se fait sur étude de dossier puis entretien avec le candidat. La formation a également une durée de deux (02) ans et est ouverte pour les parcours:

ü Informatique et réseaux, Option Concepteur Développeur Réseaux et Internet ;

L'IUT dispose en plus d'une formation CISCO dont la durée dépend de l'option choisie, les options proposées étant:

La fin de la formation en licence informatique et réseau est matérialisée par la rédaction et la présentation d'un projet de fin d'études sous le tutorat des enseignants qualifiés dans le domaine sur lequel porte le dit projet. Il revient donc à l'étudiant de choisir un thème de projet de fin d'études parmi la multitude de thèmes proposés à leur attention par le chef de département informatique. Le thème par nous retenu porte sur la réalisation d'un OUTIL DIDACTIQUE POUR L'APPRENTISSAGE DES TECHNIQUES DU SYSTÈME D'EXPLOITATION : GESTION DE LA MÉMOIRE CENTRALE.

RESUME

Le présent rapport fait état de la réalisation d'un outil didactique pour l'apprentissage de la gestion de la mémoire centrale de l'ordinateur par le système d'exploitation. Ce didacticiel a été conçu afin de faciliter la compréhension du fonctionnement du système d'exploitation dans le cadre de la gestion de la mémoire centrale. Il a été question de développer des modules d'enseignement et d'évaluation de l'apprenant. Les outils utilisés dans le cadre de notre projet sont des outils offrant des facilités de maintenance et d'utilisation, essentiellement gratuits et libres pour la plupart. Afin d'enrichir les cours et de les rendre plus attrayant et interactifs, nous avons développé un simulateur en langage java dans lequel nous simulons les algorithmes de remplacement des pages (FIFO et LRU essentiellement). Une plateforme d'apprentissage en ligne sera configurée pour héberger notre didacticiel et l'ensemble sera accessible via un navigateur web.

ABSTRACT

This report notes the realization of a didactic tool for the training of the management of the computer central memory by the operating system. This educational software has been conceived in order to facilitate the understanding of the working of the operating system in the setting of the management of the central memory. It was about developing modules of teaching and assessment of the learner. The tools used in the setting of our project are tools offering easiness of maintenance and use, essentially free and open source for most of them. In order to make the courses more attractive and interactive, we developed java modules in which we simulate the replacement pages algorithms (FIFO and LRU essentially). A learning management system will be configured to shelter our educational software and the whole will be accessible through a web navigator.

SOMMAIRE

DEUXIÈME PARTIE : CONCEPTION DU DIDACTICIEL D'APPRENTISSAGE DE GESTION DE LA MC D'UN ORDINATEUR 13

TROISIÈME PARTIE : PUBLICATIONS DU DIDACTICIEL POUR UN LMS ET PERSPECTIVES D'AMÉLIORATION 27

Chapitre 7 : DIFFICULTÉS RENCONTRÉES ET PERSPECTIVES D'AMÉLIORATION DU PROJET 39

Tableaux et illustrations

LISTE DES ACRONYMES

ADL:	Advanced Distributed Learning
API :	Application Programming Interface
CMS :	Content Management System
FIFO :	First In First Out
HTML :	Hyper Text Markup Language
IDE :	Integrated Development Environment
IMS :	Instructional Management Systems Global Consortium ou Consortium pour les Systèmes de Gestion de Formations
JAR :	Java ARchive
JDK :	Java Development Kit
JRE :	Java Runtime Environment
LMS :	Learning Management System
LRU :	Least Recently Used
MC :	Mémoire Centrale
NFU :	Not Frequently Used
NRU :	Not Recently Used
SDK :	Software Development Kit
SE :	Système d'exploitation
SWF :	ShockWave Flash
TICE:	Technologies de l'Information et de la Communication pour l'Enseignement

CAHIER DE CHARGES

1. Présentation du travail à faire

Le travail qui nous a été demandé consiste à concevoir un outil didactique pour l'apprentissage des techniques du Système d'exploitation : Gestion de la mémoire centrale. Le principal aspect que devra intégrer le didacticiel est l'interactivité : l'apprenant devra être au centre de sa formation. L'enseignement par le didacticiel devra se faire à partir des cours et des exercices.

Ils devront faire ressortir du texte (très peu), des animations, des images et dessins et aussi des simulations Java. Le cours doit suivre une certaine hiérarchie avec à la base des pré-requis en élevant à chaque fois le niveau et la complexité. La complexité du cours devra s'accompagner des simulations, animations, images ou dessins.

Ils seront de deux types : les exercices sous forme de quizz et les exercices interactifs. Le passage au cours suivant se fera uniquement en fonction de l'évaluation faite sur le niveau de l'apprenant, si le niveau requis n'est pas atteint, l'apprenant devra recommencer le niveau.

2. Objectifs visés :

Ø Moderniser les enseignements en développant l'utilisation des outils numériques dans l'éducation ;

Ø Permettre des accès aux équipements et aux contenus numériques les plus innovants ;

Ø Donner une nouvelle dimension au métier de l'enseignant par l'accès à des moyens pédagogiques modernes et adaptés.

3. Outils nécessaires

Pour parvenir à la ma mise en oeuvre de ce didacticiel, nous utiliseront les outils suivants :

Ø Flash Player 8 pour la lecture des fichiers SWF générés par Adobe Captivate ;

Ø Virginie1.23 pour la création des fichiers audio personnalisés (ils seront crées à partir des fichiers texte) ;

Ø L'environnement de développement Eclipse pour le développement des simulations Java ;

4. Résultats attendus

Le didacticiel devra avoir un contenu attrayant, riche en enseignement et être interactif. Il devra aussi tourner sur un serveur et être accessible sur une plateforme ce qui suppose donc une conversion de l'ensemble des modules Java en Applet.

5. Modules à aborder dans le cours de gestion de la mémoire centrale

INTRODUCTION GENERALE

L'entrée des technologies informatiques dans l'enseignement a permis de découvrir une nouvelle méthode d'enseignement qui a un grand succès dans les établissements qui l'ont adoptée. On parle aujourd'hui de Technologie de l'information et de la Communication appliquée à l'Enseignement (T.I.C.E.) pour désigner cette nouvelle technologie. La dématérialisation des documents et le développement de la formation à distance ont entraîné une réflexion approfondie autour des outils de production de contenus permettant de répondre à ces besoins. Les observations faites en milieu universitaire montrent par ailleurs que l'uniformité dans la manière de développer des environnements pédagogiques en ligne renforce la visibilité de l'offre de formation, facilite la gestion documentaire de l'organisation et fournit aux étudiants des environnements propices à l'apprentissage. Les premiers systèmes d'enseignement assisté par ordinateur sont nés au début des années soixante. Ces derniers s'efforçaient de proposer toute une série d'activités. Les logiciels actuels offrent une interface graphique très sophistiquée, les manipulations directes (les interactions) y sont très importantes. L'enseignement assisté par ordinateur donne l'occasion aux apprenants d'utiliser un ordinateur afin d'acquérir de nouvelles connaissances ou d'approfondir la matière qu'ils ont déjà étudiée. Notre didacticiel permettra aux apprenants de comprendre les techniques de gestion de la mémoire centrale tout en leur proposant des exercices afin de tester leur niveau. L'accent sera mis sur la convivialité de l'environnement d'apprentissage par insertion des images, animations, simulations...

PREMIÈRE PARTIE LE DIDACTICIEL : CONCEPTS ET OUTILS

Dans cette première partie il sera question dans un premier temps de donner une brève présentation de notre didacticiel et de ses fonctionnalités attendues (Chapitre 1) et dans un second temps de donner un descriptif des outils de conception de notre didacticiel (Chapitre 2).

Chapitre 1 : CONCEPTS DU DIDACTICIEL

1. Pourquoi un didacticiel de gestion de la mémoire centrale?

[ABC] Le mot didacticiel est une contraction de «didactique» et «logiciel», extension de logiciel, progiciel, etc. Il s'agit d'un applicatif informatisé permettant la transmission ou l'appropriation de savoir ou de connaissance. Plusieurs types de didacticiels peuvent être mentionnés : les tutoriels, les exerciseurs, les hypermédias et les simulateurs pédagogiques.

Un didacticiel est donc un programme informatique relevant de l'enseignement assisté par ordinateur (EAO), c'est-à-dire un logiciel interactif destiné à l'apprentissage des savoirs (et plus rarement de savoir-faire) sur un thème ou un domaine donné incluant généralement un autocontrôle de connaissances.

Dans le cours de techniques du système d'exploitation, les connaissances formelles sur la gestion de la mémoire centrale sont enseignées en rapport avec la pédagogie dans le souci de bien les faire comprendre et assimiler par les étudiants. La didactique et la pédagogie concernent tous deux les processus d'acquisition et de transmission des connaissances. Si la première citée s'occupe surtout des contenus du savoir (des outils), la seconde s'intéresse aux relations entre élèves et enseignants.

L'outil didactique pour l'apprentissage de la gestion de la mémoire centrale permet d'entrevoir une attitude descriptive : cela consiste à rendre intelligible des situations d'apprentissage. L'élève pourra rapidement analyser les résultats obtenus et faire des parallèles avec la théorie.

[ENCA] Les études effectuées dans le domaine de la psychologie de l'apprentissage ont mis en évidence les avantages offerts par l'emploi de moyens audiovisuels dans l'enseignement. L'utilisation de moyens audiovisuels permet, en faisant simultanément appel à la perception visuelle et auditive, l'assimilation d'une quantité plus grande d'informations, que par un seul de ses sens. De nombreux pays, parmi lesquels figurent la France, le Canada, les États-Unis, ont commencé à exploiter les avantages de l'enseignement audiovisuel en développant une télévision éducative et des programmes spécialement conçus et adaptés à ce mode de transmission des connaissances.

1.1. Les enjeux d'un outil didactique

L'outil didactique est de plus en plus utilisé de nos jours dans les établissements d'enseignement primaire, secondaire et supérieur et permet entre autre :

Ø De moderniser les établissements scolaires en développant l'utilisation des outils numériques dans l'éducation ;

Ø De donner une nouvelle dimension au métier de l'enseignant par l'accès à des moyens pédagogiques modernes et adaptés ;

Ø De valoriser auprès des parents la place et le travail de l'élève au sein de l'établissement.

1.2. Les limites d'un outil didactique

[EIAO] Les systèmes d'EIAO (Enseignement Intelligent Assisté par Ordinateur) présentent des limites, ces limites ont été définies par Sleeman et Brown en 1982 :

Ø les stratégies tutoriels concernant la gestion du comportement de l'apprenant ne sont pas clairement définies ;

Ø l'interactivité système-élève est encore trop souvent dominée par les interventions du système.

2. Les axes de recherche en vue de la conception d'un outil didactique

[EIAO] La conception d'un outil didactique pour l'apprentissage suppose 04 axes de recherches : les contenus d'enseignement (modèle expert), les difficultés de l'élève (modèle de l'élève), les méthodes d'enseignement (modèle pédagogique) et l'interface utilisateur (composante non négligeable dans le processus d'apprentissage).

2.1. Le modèle expert

Ce modèle part du principe que tout concepteur doit être compétent dans le domaine enseigné et ainsi être capable de multiplier les points de vue. Clancey en 1983, avec le programme GUIDON définit les procédures de conception d'un système expert : « analyser le domaine de référence à partir de protocoles d'experts et de novices, construire un modèle expert qui tienne compte de toutes les nuances possibles de raisonnement et construire le module de l'enseignement ».

2.2. Le modèle de l'élève

Ce modèle tient compte des capacités de l'élève en proposant plusieurs niveaux d'exercices et élabore des feed-back appropriés pour chaque type d'erreur. Cependant, il faut reconnaître que chaque élève a une démarche qui lui est particulière, or l'expert ne peut fournir que des démarches générales, « l'idéal serait de tenir compte des différences de chacun ».

Self, en 1988, définit ainsi le modèle de l'élève à partir de six fonction : « correction de l'erreur, aide à l'élaboration d'une action à entreprendre quand l'erreur est due à une procédure incomplète, mise en oeuvre d'une stratégie globale pour proposer un nouveau plan d'actions, construction d'un diagnostic, prévision d'actions futures (fonction prédictive) et enfin évaluation du travail fourni par l'élève ».

2.3. Le modèle pédagogique

On dit du modèle pédagogique qu'il est « un ensemble de spécifications sur la manière dont le système doit construire ses interventions. Ce modèle interagit avec l'élève plus ou moins directement en sélectionnant les problèmes qu'il doit résoudre, en le guidant vers la solution, en critiquant ses performances, en lui fournissant une aide appropriée lorsque l'élève le lui demande, en lui montrant des exemples. Deux modèles se basent sur cette définition :

Ø Le modèle socratique : questionner l'élève sur ses erreurs pour les corriger ;

2.4. L'interface

L'interface graphique doit être très sophistiquée, les manipulations directes (les interactions) y seront très importantes, ainsi l'écran associé à la souris participera activement à la construction du savoir de l'apprenant.

Chapitre 2 : OUTILS DE CONCEPTION DU DIDACTICIEL ET PRISE EN MAIN

1. OpaleSup 3

1.1. Présentation

[PREOPA] OPALESup (OPen Academic LEarning) est une chaîne éditoriale SCENARI orientée vers la création de modules de formation académique, pouvant être utilisés en cours ou à distance. S'adressant aux universités et à l'enseignement supérieur, OpaleSup offre une solution pour la gestion et la publication multi support des contenus pédagogiques : polycopiés (formats Open Office et PDF), site web, diaporama, module compatible avec les normes SCORM 1.2 et SCORM 2004 pour une diffusion via une plateforme de formation (LMS tel que Claroline, Ganesha, Moodle, Dokeos et Syfadis).

Ø OpaleSup Starter, destinée aux enseignants souhaitant produire de manière autonome, sans formation préalable, leurs modules de formation ;

Ø OpaleSup Advanced, destinée aux enseignants exprimant des besoins avancés de production, gestion documentaire, réutilisation, publication et indexation des contenus. Cette chaîne s'adresse également aux cellules « TICE » des écoles et universités ayant besoin de solutions pour gérer la production et la publication de contenus académiques élaborés.

Ø Adapter les cours selon les besoins des étudiants par simple recombinaison des contenus et tout en évitant leur duplication ;

Ø Faciliter la maintenance de l'information grâce à une logique de publication multi support (une source unique de contenus, plusieurs supports de publication produits) ;

Ø Enrichir les contenus produits avec des ressources multimédia : vidéos, animations Flash, sons, images et schémas explicatifs ;

Ø Enrichir les cours avec des activités pédagogiques riches gérées automatiquement par Opale : question à choix unique, question à choix multiple, glisser-déposer, question fermée ou ouverte, texte à trous ;

Ø Créer des contenus de formation compatibles avec la norme SCORM 1.2 et 2004 et les diffuser via une plateforme (LMS) sous forme d'un ou plusieurs SCO selon le scénario pédagogique choisi ;

Ø Créer des contenus stockés dans un format pérenne XML indépendant du format de publication ;

Ø Apporter à tous les supports de formation une structure de présentation et une interface graphique / ergonomique homogènes ;

1.2. Prise en main

SCENARI s'appuie sur les technologies OpenOffice pour les publications papier (au format .odt) et la gestion de certains formats de fichiers (graphique .odg, tableau .ods et formules de mathématiques). Aussi, avant de manipuler l'application SCENARI, nous devons télécharger et installer la suite bureautique OpenOffice.

En fonction du profil utilisateur, plusieurs modes d'installation sont possibles :

Profil utilisateur "type"	Mode d'installation
Enseignant-chercheur, auteur, formateur	OpaleSupApp
Ingénieur pédagogique	WspPack OpaleSup + SCENARIchain
Cellule TICE, centre de formation	Déploiement en mode client / serveur

Cette application donnera accès aux deux niveaux de la chaîne éditoriale OpaleSup : OpaleSup Starter et OpaleSup Advanced (par défaut, nous avons accès à OpaleSup Starter).

2. HotPotatoes 6

2.1. Présentation

Au départ, nous nous sommes proposés d'utiliser plusieurs outils libres pour la conception des exercices mais après une étude de quelques uns, seul HotPotatoes a été retenu. Il a été retenu pour la conception de nos exercices parce qu'il propose une exportation SCORM et de plus il est directement compatible avec Dokeos LMS. D'autres outils tels que Netquiz Pro et Quiz Faber ont été étudié dans le cadre de ce projet mais nous les avons laissé tomber aussitôt car ils ne proposent pas d'exportation SCORM et ils ne proposent que des quiz contrairement à HotPotatoes qui propose cinq types différents d'exercices et un « broyeur » pour assembler le tout et en faire une séquence d'évaluation.

HotPotatoes est un logiciel auteur gratuit pour un usage non commercial ou pour un organisme éducatif, il permet l'élaboration d'exercices et de tests pédagogiques. Les exercices générés le sont au format Web, l'utilisateur pourra donc les visualiser simplement via un navigateur. Les tests peuvent revêtir diverses formes, ils sont générés par des modules différents du logiciel :

Sous licence commerciale; HotPotatoes n'est pas un « freeware ». Cependant il est gratuit pour les individus et les institutions éducatives à but non-lucratif à la condition sine qua none que le matériel produit à l'aide de HotPotatoes soit mis gratuitement à la disposition des utilisateurs.

Il permet également de gérer les liens entre les exercices générés à partir de son « broyeur ». Lien vers le site : http://web.uvic.ca/hrd/hotpot/ .

2.2. Prise en main

Ø Windows 98/ME/NT4/ 2000/XP/Vista ou Windows 7(Windows 95 n'est pas supporté), Mac OS X, Linux. L'utilisation du texte Unicode, 2000 ou plus est requise;

Ø Un navigateur web moderne (Firefox, Safari, Opera, Internet Explorer 6+, Netscape 7+, Mozilla 1.4+, etc.) ;

Ø Un accès à un serveur Web (si nous souhaitons diffuser nos exercices sur l'Internet) ou une connexion Internet pour télécharger nos exercices via le serveur www.hotpotatoes.net.

Pour installer HotPotatoes, il suffit d'ouvrir l'archive dans un répertoire et d'exécuter le fichier setup_hotpot_xxxx.exe (où le xxxx représente le numéro exact de la version).

3. SDK Eclipse Version 3.2.0

3.1. Présentation

Eclipse est une plateforme d'outils universelle, un environnement IDE ouvert et évolutif dont le but est de fournir une plateforme modulaire pour permettre de réaliser des développements informatiques.

3.2. Prise en main

Pour fonctionner, Eclipse nécessite un JDK. L'installation d'Eclipse consiste tout simplement à décompresser le fichier obtenu après téléchargement. Son lancement se fait par exécution du programme eclipse.exe. Après un premier écran d'attente, une boîte de dialogue s'ouvre demandant l'emplacement du répertoire de travail à utiliser (le « workspace »). Ce répertoire contiendra tous nos paramètres de configuration et généralement tous nos projets. La version 3 d'Eclipse propose des tutoriaux très intéressants.

4. Adobe Captivate 4

4.1. Présentation

Il s'agit d'un logiciel développé par Adobe qui permet de créer du contenu aussi réaliste qu'attrayant avec des fonctions interactives avancées pour l'apprentissage en ligne, des simulations logicielles et de scénario, des quiz, des tables de matières, des widgets, etc., sans avoir besoin de compétences en programmation ou multimédia. Il permet d'effectuer des captures d'écran dans le cas d'une démonstration ou une simulation logicielle. Il a été sélectionné parce qu'il offre des fonctionnalités intéressantes telles que l'édition faciles des diapositives, l'intégration de l'audio dans les l'importation des présentations réaliser à l'aide du logiciel Microsoft Powerpoint et la génération des documents au format SWF.

4.2. Prise en main

Ø Processeur Intel® Pentium® 4, Intel Centrino®, Intel Xeon® ou Intel Core™ Duo (ou processeur compatible) ;

Ø Microsoft® Windows® XP avec Service Pack 2 (Service Pack 3 recommandé) ou Windows Vista® Édition Familiale Premium, Édition Professionnel, Intégrale ou Entreprise avec Service Pack 1 (certifié pour Windows XP et Windows Vista 32 bits) ;

Ø 1,5 Go d'espace disponible sur le disque dur ; espace supplémentaire requis pendant l'installation (Adobe Captivate ne peut pas être installé sur des périphériques de stockage à mémoire flash) ;

5. Virginie 1.23

5.1. Présentation

Derrière ce prénom féminin se cache un logiciel de conversion de texte en fichier audio, c'est-à-dire qu'il permet à partir d'un fichier texte (extension .txt) d'obtenir un fichier audio qui n'est que la version vocale du texte qui se trouve dans le premier fichier : il s'agit de lire à voix haute ce qui est écrit dans un document texte. Ce logiciel propose dix (10) voix dans huit (8) langues différentes et nous a été utile dans la conception des démonstrations d'utilisation de notre simulateur de gestion de la mémoire centrale : la technique consiste à créer les fichiers audio après avoir créé des légendes de texte dans nos différentes diapositives de capture. En bref nous avons effectué des captures, nous y avons inséré du texte narratif et ensuite nous avons créé des fichiers audio à partir de ce texte.

5.2. Prise en main

Avant de se lancer dans la conversion des fichiers texte il faut d'abord configurer les paramètres de la synthèse qui permettront d'obtenir la qualité optimale pour nos fichiers audio en sortie. Ces paramètres sont la voix (homme ou femme), la vitesse de lecture, le volume, la hauteur de la voix et le niveau de ponctuation. A la modification de chaque paramètre, des tests doivent être effectués jusqu'à ce qu'on obtienne un niveau assez bon pour que les mots puissent s'entendre distinctement.

Après avoir configuré les paramètres de la synthèse il faut convertir les fichiers textes. Pour effectuer la conversion il faut sélectionner la fonction Convertir un fichier texte en MP3 et sélectionner ensuite le fichier texte à convertir.

DEUXIÈME PARTIE : CONCEPTION DU DIDACTICIEL D'APPRENTISSAGE DE GESTION DE LA MC D'UN ORDINATEUR

Il sera question tout au long de cette deuxième partie de concevoir notre didacticiel. Nous réaliserons tout d'abord les modules et objets que devra contenir notre didacticiel (Chapitre 3). Nous réaliserons ensuite les différents types d'exercices d'évaluation nécessaires (Chapitre 4).

Chapitre 3 : ÉLABORATION DES OBJETS ET MODULES NÉCESSAIRES

1. Modules de cours

La conception des cours se fera essentiellement sous OpaleSup ainsi que celles de quelques exercices.

Une chaîne éditoriale est un procédé technologique et méthodologique consistant à réaliser un modèle de document, à assister les tâches de création du contenu et à automatiser la mise en forme. Son atout premier est de réduire les coûts de production et de maintenance des contenus, et de mieux contrôler leur qualité. La structure d'un modèle OpaleSup est la suivante :

L'item de type « Module OPALE» correspond à l'item racine de notre module de cours. Il se compose d'une introduction, des objectifs, d'un corps, d'une conclusion et de références générales. Le corps des modules OpaleSup peut être constitué :

Des ressources multimédia peuvent être insérés : vidéos, animations Flash, son, images et schémas explicatifs.

1.1. Items de cours

Il s'agit des items de type « Cours expositif ». C'est dans les items de ce type que nous allons intégrer les cours relatifs aux techniques du système d'exploitation. Ces items offrent la possibilité d'ajouter une définition, un exemple, un rappel, des images, du texte, une remarque... Ils seront utilisés pour la construction de chaque partie de notre cours sur la gestion de la mémoire centrale.

1.2. Exemple de conception d'un module de cours

Tout d'abord, nous devons créer un atelier et le nommer « CoursDeTSE » ; dans cet atelier, nous créons un espace et nous le nommons « ConceptsFondamentaux ». C'est dans cet espace que nous allons créer notre module de cours et le nommer « Le _SE». Dans ce module de cours, il sera question de présenter brièvement le système d'exploitation en donnant par exemple ses caractéristiques, son rôle, sa place dans l'ordinateur. Ce cours aura pour titre « Le système d'exploitation » et c'est ce dernier qui sera visible après publication (il est à noter ici que les noms donnés aux items permettent uniquement d'identifier la ressource ; seuls les titres associés seront visible par l'utilisateur après publication). Ce cours sera enrichi par des images et des narrations : l'utilisateur pourra écouter la narration après un simple click sur le bouton Play du lecteur audio présent dans le cours.

L'intégration des images ou du son ou de toute autre ressource nécessite l'ajout d'un item du même type c'est-à-dire si nous voulons ajouter une image .GIF, nous faisons un glisser-déposer de cette image .GIF dans notre espace (toujours sous OpaleSup) à partir de l'explorateur Windows, nous lui donnons un titre et une taille, puis nous nous plaçons sur l'espace et nous cliquons sur « créer un item », nous choisissons l'item image GIF à laquelle nous donnons un nom ; l'item étant crée, il ne reste plus qu'à la placer dans notre cours à l'endroit indiqué.

1.3. Items d'exercice

Il s'agit ici des items de type « Exercice », « quiz », « Exercice interactif » et « activité d'évaluation ».

Pour le premier type, il s'agit d'un jeu de question-réponse parfois accompagné d'une mise en contexte et d'un indice. Ce type d'exercice permettra à l'apprenant de faire un rappel mémoire sur le module de cours qu'il a parcouru. Il s'agira de lire la question, d'y réfléchir et de dérouler la solution pour qu'elle s'affiche ; par conséquent l'apprenant ne sera pas noté sur ce type d'exercice.

Le type quiz quant-à lui intègre les questions à choix unique (QCU), les questions à choix multiples (QCM), les textes à trous, les questions fermés ...Il s'agit ici d'une évaluation des connaissances de l'apprenant et par conséquent son score sera calculé et affiché après un click sur le bouton réservé à cet effet. Le type « Exercice interactif » intègre un unique item de type quiz et par conséquent les résultats ici sont les mêmes que précédemment.

Le type « activité d'évaluation » intègre aussi le type « quiz » à la seule différence qu'ici l'intégration est multiple. Le terme « activité » ici signifie qu'il s'agira d'une suite plus ou moins longue d'exercices (un exercice par page) à laquelle il faudra apporter des réponses et le résultat final sera affiché après validation de la suite de réponse.

1.4. Exemple de conception d'un exercice

Concevoir des exercices n'est pas une activité facile. Pour y parvenir, nous nous sommes tout d'abord basé sur le niveau de l'enseignement : la difficulté augmente à chaque fois qu'on passe au chapitre suivant. Il a donc fallu concevoir des exercices qui serviront de transition d'un niveau facile à un niveau moins facile. Après avoir eu une idée sur le contenu de l'exercice d'évaluation générale après le cours sur les « concepts fondamentaux », nous avons crée l'item « activité d'évaluation » que nous avons nommés « activiteeval1 » et titrés « Test d'évaluation ». Nous y avons intégré des textes à trous et des QCM.

Pour les textes à trous, nous saisissons entièrement le paragraphe avant d'y ajouter les trous que l'apprenant devra remplir. L'ajout d'un trou se fait en sélectionnant le mot et en choisissant l'option TROU sous le menu qui s'affiche après un click sur le crayon ayant une barre jaune en dessous :

Pour les QCM, il suffit de saisir la question sous « Enoncé » et de donner la liste des propositions sous « Choix ». Pour chaque proposition il faudra indiquer si elle est juste en choisissant l'option « coché » ou fausse en choisissant l'option « non coché ».

2. Le module général

Il s'agit de l'item de type « Module OPALE» dans lequel il faudra organiser la disposition de chacun de nos items précédemment crées afin de constituer notre cours. Ce module a un entête dans Il faudra indiquer le titre, le type de licence d'utilisation, le copyright, l'auteur, l'éditeur, les objectifs pédagogiques, la langue, le pays, le niveau LMD... A la création de cet item, il contient automatiquement l'item « Activité de cours ». Nous ouvrons cet item afin de l'enrichir : nous lui donnons un titre, des objectifs, nous y intégrons nos différents items de cours réalisés puis une question de synthèse, des exercices, une activité d'évaluation et une conclusion.

2.1. Intégration des items de cours

Il s'agira ici d'intégrer les items de cours préalablement crées et enrichis au module général précédent. Après un clic sur la petite étoile maronne située en dessous des objectifs de l'activité, choisissons « Cours » puis double cliquons sur la petite feuille de cahier pour sélectionner l'item de cours à ajouter à cet emplacement ; recommençons cette tâche jusqu'à l'intégration de tous les cours relatifs à cette activité de cours.

2.2. Intégration des items d'exercice

La procédure ici est identique à la précédente la seule différence étant l'appellation des items utilisés. Pour ce cas, le module général est appelé « activité d'évaluation ». Après ouverture de ce module qui a été précédemment crée dans l'exemple de conception d'un exercice (section 1.4), cliquons sur la petite étoile maronne et choisissons « Quiz » ; double cliquons ensuite sur la petite feuille de cahier pour sélectionner l'item d'exercice à ajouter à cet emplacement ; recommençons cette tâche jusqu'à l'intégration de tous les exercices relatifs à cette activité d'évaluation.

3. Utilisation de HotPotatoes pour la conception des exercices

Ø L'ajustement de la configuration : directives pour l'étudiant, légendes pour les boutons de la navigation, et autres informations qui varient très peu entre les exercices ;

Ø Création des pages web : simple clic sur le bouton « créer page web » ou raccourci clavier « F6 ».

Le lancement de HotPotatoes propose cinq « patates » correspondant à cinq types différents d'exercice et un « mixeur » pour l'assemblage du tout. Pour créer un exercice, il faut tout d'abord cliquer sur la « patate » qui correspond à notre type d'exercice (JCloze pour les textes à trous, JQuiz pour les quizs, JMatch pour les associations, JCross pour les mots croisés et JMix pour les remises en ordre d'éléments). Il faudra ensuite entrée les questions, réponses et autres (étape 1), puis configurer la sortie (étape 2) et enfin générer et ouvrir la page web pour s'assurer qu'elle correspond à nos attentes.

La création d'une séquence d'évaluation se fait par simple clic sur le « broyeur » (« The Masher »). Il faudra ensuite importer tous les fichiers d'exercices à inclure et indiquer les liens entre eux (tout cela est très facile à faire sous HotPotatoes, pas besoin d'avoir de bonnes compétences en informatique pour y parvenir).

4. Conception des démonstrations d'utilisation du simulateur

Afin de faciliter la formation de l'apprenant à l'utilisation de notre simulateur, nous avons réalisé des démonstrations d'utilisation de celui-ci grâce à Adobe Captivate.

4.1. Capture des diapositives

Au démarrage d'adobe captivate, nous choisissons l'option « Simulation logicielle », une fenêtre apparait nous proposant soit de sélectionner l'application que l'on veut capturer, soit de définir la zone de l'écran que l'on veut capturer. Pour notre projet nous sélectionnons l'application SEGEMEC qui aura été lancé au préalable.

Un rectangle de sélection de couleur rouge apparait alors autour de notre simulateur, représentant la zone de capture d'écran. Le lancement des captures se fait en cliquant sur le bouton rouge qui se trouve au coin supérieur gauche du rectangle de sélection. Après ce clic, Adobe Captivate effectue automatiquement des captures et les place dans des diapositives distinctes. Ces captures sont déclenchées par des événements spécifiques tels que les clics de souris, des frappes au clavier ou des événements systèmes. Il est à noté ici que lorsqu'on enclenche l'enregistrement le rectangle de sélection est toujours présent, mais ne sont enregistrés que les actions s'effectuant dans son périmètre. Pour de meilleures captures, il faut effectuer les actions très lentement. A la fin des captures d'écran, utilisons la touche Fin du clavier pour stopper l'enregistrement ; apparaît alors une petite fenêtre dans Adobe Captivate qui nous invitant à insérer le nom du projet ainsi que son emplacement. Nous obtenons donc l'ensemble des diapositives :

4.2. Edition des diapositives

L'insertion des zones de texte par exemple a pour but d'expliquer les différentes actions exécutées par l'auteur. Les légendes de textes font partie des objets de base non interactifs d'Adobe Captivate. Lors des captures d'écran, Adobe Captivate en insère automatiquement à chaque événement qui déclenche une capture. Pour insérer une légende de texte il faut soit utiliser l'icône ou utiliser le raccourci clavier Ctrl+Shift+C.

Plusieurs options permettent de personnaliser la légende de texte, de la forme de la légende de texte en passant par la police de texte jusqu'aux coordonnées de sa position dans la diapositive.

Pour insérer un fichier audio, il faut utiliser la touche F6 du clavier et sélectionner le fichier audio correspondant au texte affiché. Après avoir inséré le fichier audio dans la diapositive il faut aligner tous les objets dans un ordre chronologique qui ait une certaine logique. Par exemple, il ne faudrait pas que le son ait une durée dans le temps plus longue que la légende de texte, il ne faudrait pas que la souris exécute une action avant que la voix ne vous explique comment le faire... Tout cela est paramétrable dans le plan de montage chronologique.

4.3. Publication du projet

Après avoir terminé l'édition de nos diapositives nous devons les enregistrer sous forme de projet Captivate. Cela se fait par Fichier > Enregistrer ou en utilisant le raccourci clavier Ctrl+S.

Pour vérifier avant publication si notre projet respecte nos exigences nous devons voir un aperçu de ce qu'il sera au final. Pour cela il faut utiliser le bouton Aperçu : ou alors utiliser les touches F3 et F4 selon qu'on veut avoir un aperçu d'une seul diapositive ou du projet entier. Si l'aperçu révèle des incohérences nous pouvons le fermer pour revenir au projet et effectuer les modifications nécessaires. Il est impératif d'utiliser l'aperçu pour réviser le projet car, les fichiers produits après publications ne seront pas éditables.

Lorsqu'on obtient un projet qui respecte nos exigences, nous devons le publier. Pour cela nous devons cliquer sur le bouton Publier : et choisir l'option de sortie HTML pour que notre démonstration puisse s'ouvrir dans un navigateur web.

A la fin de la publication, trois fichiers sont générés : un fichier html, un fichier swf et un fichier de script (extension .js).

Chapitre 4 : ÉLABORATION DE NOTRE SIMULATEUR

1. Présentation du simulateur

L'objectif de notre simulateur est de mettre en évidence l'évolution de la mémoire centrale à la suite de l'insertion d'une séquence de pages à l'intérieur des cadres mémoire. Le simulateur devra calculer le nombre de défaut de page et les mettre en évidence dans la mémoire afin que l'apprenant soit capable de bien les différencier des autres pages présentes en mémoire centrale.

Dans le cadre de ce simulateur de gestion de la mémoire centrale, seuls les algorithmes de remplacement FIFO (First In First Out ou PEPS : Premier Entré Premier Sorti) et LRU (Least Recently Used ou MRU : Moins Récemment Utilisé) ont été mis en évidence. Ce simulateur devra permettre à l'apprenant de mieux appréhender le fonctionnement des algorithmes de remplacement de page.

Dans le souci de bien transmettre le concept de ces deux algorithmes aux apprenant, nous avons rajouté à notre simulation un mode d'exécution dit « pas à pas » qui insère les pages une à une dans les cadres mémoire selon le rythme de l'apprenant.

SIGEMEC (SImulateur de GEstion de la MEmoire Centrale) a été réalisé sous l'environnement de développement java Éclipse SDK. A la fin de la réalisation de notre simulateur, nous avons crée l'archive JAR associée et c'est cet exécutable que nous avons ajouté à notre didacticiel afin de pallier au problème d'ouverture d'applet dans notre navigateur.

Une démonstration de SIGEMEC a été réalisée à partir d'Adobe CAPTIVATE pour les captures d'écran, et de Virginie pour l'ajout de l'audio. Cette démonstration sera intégrée au manuel d'utilisation de SIGEMEC.

2. Fonctionnement des algorithmes implémentés

2.1. L'algorithme FIFO

L'algorithme FIFO est le plus simple. La page victime sera celle qui fut la première chargée en mémoire. Nous avons deux critiques au sujet de cet algorithme :

Ø Ce n'est pas parce qu'une page est la plus ancienne en mémoire qu'elle est celle dont on se sert le moins ;

Ø L'algorithme n'est pas stable : quand le nombre de cadres augmente, le nombre de défauts de pages ne diminue pas nécessairement (on parle de l'anomalie de BELADY : L.A. BELADY a proposé en 1969 un exemple à 4 cadres montrant qu'on avait plus de défaut de pages qu'avec 3).

L'algorithme FIFO est facile à implémenter, mais pas optimale car il y a un risque d'évincer des pages qui sont fréquemment utilisées. Par conséquent, il peut amener à de fréquentes fautes de page à répétition.

Cet algorithme a été implémenté dans notre simulateur en utilisant une pile de taille égale au nombre de cadre mémoire. Cette pile est fréquemment mise à jour de façon à ce que la page la plus ancienne soit toujours au bas de la pile et la plus récente au sommet de pile.

2.2. L'algorithme LRU

Concernant l'algorithme LRU, on expulse la page dont l'utilisation est la plus reculée dans le temps. Pour cela, le SE indexe chaque page par le temps écoulé depuis sa dernière référence et il constitue une liste chaînée des pages par ordre décroissant de temps depuis la dernière référence.

L'algorithme est stable. Mais il nécessite une gestion coûteuse de la liste qui est modifiée à chaque accès à une page. Il s'agit cependant d'un algorithme souvent utilisé car très satisfaisant par ses résultats.

Ø L'utilisation des compteurs: à chaque entrée de la table des pages, on ajoute un compteur de temps qui est mis à jour à chaque accès à la page. Il faut rechercher sur l'ensemble de la table la victime. De plus, ces temps doivent être mis à jour quand on change de table de page (celle d'un autre processus ...). On ne peut utiliser le temps réel ... Dans le cadre de SIGEMEC, nous avons utilisé une matrice de taille n x m où n représente le nombre de cadres mémoire et m la taille de la séquence d'appel et à chaque accès à une page, on modifie les entrées de la matrice correspondantes ;

Ø L'utilisation d'une pile: à chaque fois que l'on accède à une page, la page est placée en sommet de pile. Le dessus est toujours la page la plus récemment utilisée et le fond de la pile la moins récemment utilisée.

Ø L'utilisation des masques : On utilise un octet associé à chaque page. Le système positionne à 1 le bit de poids fort à chaque accès à la page. Toutes les N millisecondes (click d'horloge) le système fait un décalage à droite de l'octet associé à chaque page. On obtient ainsi un historique de l'utilisation de la page. L'octet à 00000000 indique que la page n'a pas 'été utilisée depuis 8 cycles, 11111111 indique que la page a été utilisée pendant les 8 cycles. La page de masque 11000100 a été utilisée plus récemment que 01110111. Si l'on interprète ces octets comme des entiers non-signés, c'est la page ayant le plus petit octet qui a été utilisée le moins récemment (l'unicité des numéros n'étant pas assurée, la sélection entre numéros identiques se fait avec l'ordre FIFO).

3. Fonctionnement du simulateur

Lorsque le simulateur est lancé, on peut remarquer dans un premier temps deux cases d'entrée de données ainsi que la première colonne d'un tableau. Ensuite, à la droite, une boîte où l'on peut choisir l'algorithme de remplacement voulu. Ces quatre champs de données constituent les seules entrées de données nécessaires à la simulation. Lorsque ces informations sont remplies, la simulation est prête à débuter.

Longueur de la séquence d'appel: C'est la longueur de la séquence à entrer. Le tableau immédiatement à droite prendra la taille entrée dans ce champ.

Nombre de cadres mémoire : C'est le nombre de cadre que l'on désire inclure dans la simulation.

Le tableau : Ce tableau possède une colonne pour chaque temps de simulation. Le nombre de colonne du tableau varie en fonction du nombre entrée dans le champ « longueur de la séquence d'appel ». La case associée doit contenir le contenu du cadre à rechercher en mémoire.

Choix de l'algorithme: On doit ici spécifier l'algorithme à utiliser pour la simulation.

Une fois les informations bien entrées, deux options sont possibles quant au déroulement de la simulation. Les références aux pages peuvent être faites pas-à-pas ou encore d'un seul coup. La simulation pas-à-pas permet de bien suivre les étapes de simulation, contrairement à la simulation complète qui affiche directement le résultat. Par contre, peu importe le déroulement choisi, un retour en arrière est possible, par exemple, revenir en arrière pour modifier une référence et voir les différences dans les résultats.

A la fin de la simulation, au dessous du tableau de la séquence, on retrouve le résultat de la simulation. Tous les cadres mémoires sont décris dans le temps, en montrant leur contenu pour chaque étape de simulation. Les endroits où se produisent les défauts de page sont mis en évidence par une bordure rouge, tandis que les références complétées avec succès sont simplement mises en gras noir. Les défauts de page sont comptabilisés dans le bas de la page.

On remarque que la table de séquence devient grisée au fur et à mesure de l'avancement de la simulation (si elle est effectuée pas-à-pas). Il est possible de cliquer sur une des cases grisées pour revenir en arrière dans la simulation. Si une de ces cases est sélectionnée, la simulation revient à ce point et le nombre contenu dans la case devient bleu pour indiquer que la simulation est arrêtée à cet endroit. Les cases suivantes (non simulées) redeviennent blanches, et les cases précédentes restent inchangées (grisées).

TROISIÈME PARTIE : PUBLICATIONS DU DIDACTICIEL POUR UN LMS ET PERSPECTIVES D'AMÉLIORATION

Le didacticiel devant être disponible sur une plateforme et accessible par les utilisateurs via un navigateur Web, nous avons ressenti le besoin de concevoir une plateforme d'apprentissage en ligne. Dans ce chapitre, nous présenterons brièvement la plateforme d'apprentissage en ligne (Chapitre 5). Nous réaliserons ensuite la publication de notre didacticiel et nous présenterons son intégration dans notre plateforme (Chapitre 6) et nous clôturerons cette troisième partie avec les perspectives d'amélioration de ce projet et bien entendu les difficultés rencontrées durant la réalisation de ce projet (Chapitre 7).

Chapitre 5 : LA PLATEFORME D'APPRENTISSAGE EN LIGNE

1. Choix de la plateforme d'apprentissage en ligne

Ø Sécurité et maintenance : Avons-nous les moyens de gérer l'installation et la maintenance en interne ou préférons-nous recourir à un hébergement ?

Ø L'aspect fonctionnel : il existe des différences quant à la richesse des outils proposés et aux finesses de paramétrage de ces outils. Certaines plateformes intègrent un éditeur HTML, voire un éditeur d'équations, facilitant ainsi la création de contenu directement en ligne ; ou encore la possibilité de créer des parcours pédagogiques permettant une personnalisation de l'apprentissage ;

Ø L'administration : au fur et à mesure de l'accroissement du nombre de cours et d'utilisateurs dans ces cours, l'administration de la plateforme devient rapidement un élément crucial, nécessitant, selon le choix qui a été fait, des ressources matérielles et humaines parfois très variables. Certaines plateformes, par exemple, intègrent dans leur administration un moteur de requêtes alors que d'autres ne l'ont pas développé ;

Ø L'interopérabilité : Certains standards existent (SCORM, IMS) permettant la structuration des données en vue de leur importation/exportation. La prise en compte de ces standards n'est pas forcément effective dans toutes les plateformes. Dans notre cas la prise en compte du standard SCORM devra être effective;

Ø Ergonomie et facilités d'utilisation : Certaines plateformes, de par leur ergonomie, permettent une prise en main plus rapide par les enseignants et par les étudiants ;

2. Présentation de Dokeos

[DOKEOS] Dokeos est une plateforme d'apprentissage en ligne, aussi appelée Learning management system (LMS) sous licence GPL. C'est un fork ^1(*)de la version 1.4.2 de Claroline, créé en février 2004.Thomas De Praetere, co-créateur de Claroline, a envisagé une nouvelle orientation et a donc abandonné son premier projet ainsi que sa collaboration avec l'Université Catholique de Louvain pour créé Dokeos .

[MANUEL ADMIN] Dokeos fournit aux entreprises, écoles et administrations les outils dont elles ont besoin pour produire des cours, organiser la formation et assurer l'interaction et le suivi des stagiaires. D'une grande simplicité de mise en oeuvre et très intuitive pour ses utilisateurs (formateurs, stagiaires, auditeurs de la formation continue, etc.), Dokeos propose de nombreux outils destinés à organiser les apprentissages. Dokeos propose aussi une interface d'administration aussi simple que puissante, permettant de traiter individuellement ou par lots les utilisateurs, les formations, les classes ou sessions. La gestion de l'intégralité de la plate-forme est aussi accessible depuis l'interface d'administration. Outre cette simplicité d'utilisation, Dokeos présente l'avantage non négligeable d'être un logiciel libre, dont le code source est accessible et peut être modifié ou adapté pour des besoins plus spécifiques.

Au service de plus de 1.000.000 de personnes dans 20 pays et 34 langues, Dokeos se caractérise par sa simplicité d'utilisation et sa compatibilité avancée à la norme SCORM. On peut non seulement y importer des cours SCORM, mais aussi les produire, les éditer et les exporter.

[DVDLINUX] A la différence d'un LMS classique qui gère l'interaction de formation, Dokeos 1.8 intègre des fonctions d'authoring (produire des cours multimédia à l'aide de modèles, d'une galerie d'images, de personnages statiques ou animés), de reporting avancé (obtenir un suivi de la progression de l'apprenant, du temps passé dans les différents modules, des points obtenus, des réponses fournies aux exercices, de leurs opinions sur le cours, du temps total passé dans le système) et de vidéoconférence (réunion virtuelle et classe virtuelle). Elle importe des contenus SCORM en provenance des autres outils auteurs et exporte le reporting SCORM au format CSV pour Excel afin de fournir des rapports détaillés de suivi et ainsi contribuer à un meilleur coaching des apprenants en ligne.

2.1. Quelques caractéristiques de la plateforme Dokeos

Ø Elle présente de nombreuses caractéristiques partagées avec les autres plateformes de formation en ligne : forums, gestionnaire de ressources, tests et des outils clé en main (Enquêtes, Dokeos live, tracking, glossaires, annonces, formation, wiki, liens, sécurité...) ;

Ø Elle présente une interface très conviviale avec les formateurs, apprenants, superviseur, stagiaires et administrateurs ;

Ø La plateforme est multilingue, on peut changer à loisir la langue de la plate-forme. Plusieurs langues peuvent être utilisées simultanément dans les diverses formations d'une même plateforme ;

Ø Les outils de recherche et recherche avancée permettent de retrouver tous les utilisateurs qui satisfont à un ensemble de critères donnés. Pour une recherche basée sur des critères affinés, l'outil de recherche avancé propose plusieurs critères, il est ainsi aisé d'isoler les formateurs ou les stagiaires, à moins que vous souhaitiez les inclure dans la recherche ;

Ø Des rapports d'usage détaillés pour chaque apprenant permettent de superviser les efforts d'apprentissage et grâce à l'outil « Suivi », d'afficher différents indicateurs de tracking du portail sous la forme de bar graphs ;

Ø On peut développer de nouveaux modules facilement puisque Dokeos s'appuie sur PHP, le langage actuellement le plus utilisé pour le développement d'applications web ;

Ø Dokeos vise la simplicité et ses produits sont reconnus pour être les plus ergonomiques de leur catégorie ;

Ø Le logiciel Dokeos est mis à jour régulièrement. Chaque année sort une nouvelle version.

2.2. Points faibles de Dokeos ou installation

La plateforme est très complète et facile d'utilisation. Les quelques points négatifs répertoriés ci-dessous portent avant tout sur la politique de la société:

Ø Orientation commerciale : les versions payantes proposent des fonctionnalités supplémentaires et un support technique ;

Ø Omniprésence des logiciels privés comme références bureautiques (suite Microsoft...) ;

Plusieurs développeurs ont décidé de quitter la société, en procédant de la même manière que Thomas De Praetere en 2006. Ils ont créé une nouvelle plateforme et ont invité les membres de la communauté à les rejoindre.

3. Installation de Dokeos 1.8.6.1

3.1. Pré requis d'installation

Dokeos peut être installé sur Windows, Linux, Mac OS X et serveurs UNIX indifféremment. Dokeos est un LMS qui nécessite principalement Apache, MySQL et PHP5 (on parle donc de la trilogie AMP) pour fonctionner. Tous ceux-ci étant des logiciels libres et gratuits.

Pour faire fonctionner Dokeos sur notre serveur, nous avons besoin d'installer WAMP, LAMP ou MAMP:

Ø LAMP (AMP sur Linux), utilisation du gestionnaire de Paquet de votre distribution favorite (Synaptic, RPMFinder etc.) ;

Pour le serveur de base de données MySQL, nous aurons besoin d'un login et d'un mot de passe qui autorisent d'administrer et créer au moins une base de données. Par défaut, Dokeos créera une nouvelle base de données pour chaque cours créé. Dokeos peut aussi utiliser seulement une base de données, dans ce cas il faudra sélectionner cette option pendant l'installation.

3.2. Installation

Nous installerons Dokeos LMS sous Windows et nous utiliserons XAMPP pour l'ensemble Apache, MySQL et PHP5.

Nous devons ensuite dézipper le zip obtenu après téléchargement dans le répertoire htdocs de XAMPP(C:\xampp\htdocs\). Ouvrons ensuite notre navigateur web et saisissons l'adresse suivante http://localhost/dokeos-1.8.6.1/ pour une installation en local et suivons la procédure d'installation :

Ø Les pré requis : Pré requis serveur, paramètres recommandés et permissions sur les répertoires et fichiers ;

Ø Paramètres de MySQL : login et mot de passe MySQL, une ou plusieurs base de données Dokeos, ...

Ø Paramètres de configuration pour le fichier de configuration main/inc/conf/configuration.php : langue principale, login et mot de passe administrateur, nom du portail...

Un conseil de sécurité pour protéger notre site serait de mettre les fichiers main/inc/conf/configuration.php et main/install/index.php (pas leur répertoires) en lecture seule (CHMOD 444).

Chapitre 6 : PUBLICATIONS DU DIDACTICIEL

1. La norme SCORM (Sharable Content Object Reference Model)

1.1. Présentation de la norme

Le standard SCORM que l'on peut traduire par « Modèle de Référence d'Objets de Contenus Partagés », a été créé dans le cadre du projet ADL, il vise à améliorer l'interopérabilité des technologies et des formats de contenus, notamment pour l'apprentissage via le Web. Les objectifs principaux de SCORM sont de proposer un modèle de référence des solutions e-learning :

Ø Réutilisable, les contenus peuvent être échangés : ils doivent être «plugables» sur divers systèmes.

Pour se faire, SCORM spécifie une interface commune et des formats de données permettant de l'utiliser dans un autre environnement si nécessaire. SCORM fournit des recommandations issues des standards proposés par IMS, les trois éléments majeurs du modèle de référence sont:

Ø Les Métadonnées : SCORM référence les spécifications sur les métadonnées de l'IMS pour décrire les éléments dans le langage XML. Ainsi, SCORM et IMS sont en accord sur les modalités d'encodage des métadonnées.

Ø Environnement système et applicatifs : Définition d'un environnement système et d'applicatifs qui inclut le protocole spécifique de lancement de contenus exécutables basés sur le Web. Cette définition inclut également l'interface API commune aux contenus et au LMS. Elle porte, enfin, sur le modèle de données définissant les données échangées entre le LMS et les contenus exécutables, au niveau de l'environnement système.

Ø Format définissant la structure d'un cours : Une représentation de la structure d'un cours fondée sur le langage XML peut être utilisée pour définir tous les éléments d'un cours, aussi bien sa structure que les références externes nécessaires pour déplacer un cours d'un environnement LMS à un autre. Le format CSF (Course Structure Format) de SCORM et la spécification d'IMS se recoupent de façon significative.

1.2. L'agrégation de contenus selon SCORM

SCORM propose des modèles d'agrégation de contenus selon un schéma d'organisation des possibilités de parcours des objets d'apprentissage. Ce sont les schémas fournis par la spécification IMS qui définissent le langage de description des agrégations de contenus. Les cinq modèles d'agrégation des contenus sont les suivants :

La spécification IMS consiste à centraliser par défaut les informations au sein d'un fichier XML qui fournira, d'une part la syntaxe du langage pouvant être utilisé (à travers des DTD ou des Schémas XML) et d'autre part, les informations nécessaires à la reconnaissance et l'exploitation de contenus pédagogiques : description, structure, relation structure-ressources. L'utilisation de XML permet d'obtenir des standards relativement indépendants les uns par rapport aux autres malgré une bonne cohérence globale.

Le modèle SCORM d'agencement des contenus (SCORM Content Aggregation Model) contient des recommandations pour identifier et agencer les objets de contenus partageables en contenus d'apprentissage structurés à partir de sources réutilisables, partageables et interopérables. Il définit comment le contenu d'apprentissage peut être identifié et décrit, agencé dans un cours ou une portion de cours, transporté d'un système de gestion à un autre ou entre banques de connaissances en ligne. Le modèle inclut des spécifications pour un format de structuration de contenus et des métadonnées. Les trois niveaux de structures proposés par SCORM sont :

Ø l'objet de contenu partageable (SCO : Sharable Content Object), équivalent à l'A.U. (Assignable Unit) pour AICC, c'est l'unité de base, elle est constituée de ressources. Un SCO est pointé par un modèle d'agrégation ;

Ø la ressource (Asset), pouvant être indexée par des métadonnées. Une ressource est pointée par un SCO ou un modèle d'agrégation.

Le format SCORM permet d'avoir une cartographie hiérarchisée des ressources, des unités de contenu et des blocs. Cette cartographie peut être utilisée par la plateforme LMS pour identifier, grâce au bon usage des métadonnées, le contenu adéquat dans les banques de connaissances en ligne.

Le format SCORM contient également des informations relatives au pré requis (cours réussi, complété, parcouru, non réussi, pas abordé, incomplet). Le format de structuration des contenus SCORM (« Content Structure Format : CSF ») tiré d'AICC et compatible avec XML, fait référence au modèle d'information pour les métadonnées sur les ressources d'apprentissage d'IMS.

2. Publication pour Dokeos

L'importation de nos modules de cours nécessite une publication SCORM dans le cadre de notre projet, nous avons retenu le SCORM1.2 pour son ergonomie par rapport au SCORM2004. Concernant l'importation des exercices, Dokeos présente l'avantage de proposer directement un SCORM généré sous HotPotatoes ; il s'agira donc tout simplement de générer le module scorm associé à nos exercices réalisés sous HotPotatoes.

2.1. Le module Web

Sous OpaleSup, le module web est nécessaire pour publier le module scorm associé. La création du module web se fait par ajout d'un item de type « support web ». A cet item on intègre donc le module général de type « Module Opale » crée précédemment. Après sauvegarde, on choisit la publication de type scorm sous l'onglet Publication Web, cliquons ensuite sur générer, patientons, puis cliquons sur consulter. On réalise ainsi une première génération qui n'est pas suffisante.

2.2. La publication SCORM 1.2

Après la génération du module web, sous l'onglet Publication SCORM, cliquons sur générer dans le groupe Publication Mono SCO, patientons, puis cliquons sur Packaging SCORM1.2, donnons ensuite un code et un titre au module SCORM et cliquons sur Packager et patientons. A la fin du packaging, cliquons sur Télécharger pour récupérer le zip qui sera ensuite importé dans notre plateforme.

3. Configuration de la plateforme d'apprentissage

Nous allons nous intéresser essentiellement à la configuration des formations et des utilisateurs au sein de notre plateforme. Etant donné que nous avons six (6) thèmes de fin d'études relatifs à la conception d'un didacticiel d'apprentissage des techniques du système d'exploitation, nous créerons une formation pour chacun de ces thèmes de projet et nous enrichirons ces formations par la suite afin que notre plateforme puisse fournir un apprentissage complet sur les techniques du système d'exploitation.

3.1. Création des utilisateurs

Après la connexion en administrateur, cliquons sur l'onglet Administration puis sur Ajouter un utilisateur et remplissons ensuite le formulaire de création de l'utilisateur selon qu'il soit un apprenant, un formateur, un superviseur ou un administrateur de sessions de formation :

Nous cliquons ensuite sur Ajouter+ pour valider l'enregistrement de cet utilisateur et remplir un nouveau formulaire relatif à un autre utilisateur ou sur Ajouter pour valider l'enregistrement de cet utilisateur et fermer ce formulaire.

Pour chaque formation nous aurons un superviseur qui correspondra au concepteur du didacticiel et nous aurons ensuite des apprenants qui seront inscrits aux formations

3.2. Création des formations

Toujours étant connecté en administrateur, nous créons tout d'abord une catégorie pour toutes nos formations : onglet Administration, clic sur Catégories de formations, clic sur Ajouter une catégorie. Nous remplissons ensuite les champs nécessaires : Code = TSE, Nom = Techniques du Système d'Exploitation et cliquons enfin sur Ajouter ce dossier.

La création d'une formation passe par l'onglet Administration, clic sur Créer une formation, remplissage du formulaire de création d'une formation et enfin clic sur Créer formation pour valider l'enregistrement de la formation dans la base de données :

3.3. Importation des cours et exercices

La technique d'importation des cours à l'intérieur de nos formations est très simple : sous l'onglet Administration, cliquons sur Liste des formations puis choisissons une formation parmi les six précédemment crées ; dans notre cas il s'agira de la formation Gestion de la mémoire centrale. Cliquons ensuite sur Cours puis sur Import AICC et SCORM pour indiquer le paquet zippé à importer. Il faudra ensuite patienter pendant l'importation qui est lancée après un clic sur le bouton Importer.

La technique d'importation des exercices est tout aussi simple : Administration Liste des formations Gestion de la mémoire centrale Tests Import HotPotatoes.

Chapitre 7 : DIFFICULTÉS RENCONTRÉES ET PERSPECTIVES D'AMÉLIORATION DU PROJET

1. Difficultés rencontrées

Au cours de la réalisation de ce projet, nous avons rencontré de nombreuses difficultés et seules celles que nous avons jugées intéressantes ont été mentionnées ici.

1.1. L'ouverture de l'applet dans notre navigateur

Bien qu'ayant converti notre application java en applet, il ne nous a pas été possible de l'ouvrir dans un navigateur web.

Afin de contourner cette difficulté, nous avons crée l'archive JAR de toute l'application java et dans notre didacticiel, à l'endroit indiqué, nous avons mis un lien qui pointe sur ce fichier JAR. Un simple click sur ce lien permet d'ouvrir le simulateur à partir de Java(TM) Platform SE binary (il est dont nécessaire que java [JDK et JRE] soit installé sur le poste client pour que le simulateur puisse s'ouvrir).

1.2. L'ouverture des fichiers flash (fichiers swf) sous Eclipse

Le manuel d'utilisation ayant été réalisé grâce à Adobe Captivate, devrait en principe être accessible à partir du menu d'aide de notre simulateur. La publication de ce manuel sous Adobe captivate génère des fichiers contenant du flash ce qui ne nous a pas permis d'atteindre cet objectif car l'ouverture des fichiers flash sous Eclipse nécessite l'utilisation d'une API. Bon nombre de recherches ayant été faites à ce sujet, nous avons constaté que les API pouvant résoudre ce problème sont pour la plupart payantes (jflashplayer, jswiff, javaswf2...). Nous avons tout de même trouvé l'API open source Flagstone Transform swf qui permet de lire et créer les animations flash à partir de java. Compte-tenu du fait qu'il s'agisse d'un nouveau projet, nous n'avons pas pu trouver une documentation nous permettant de résoudre notre problème.

Afin de contourner ce problème, nous avons crée un fichier HTML du sommaire de notre manuel d'utilisation et avons ajouté l'ensemble des liens relatifs à chaque démonstration de l'utilisation du simulateur. Ce lien pointant sur le sommaire a été rajouté au didacticiel juste en dessous du lien relatif à l'ouverture du simulateur.

1.3. Affichage d'image après conversion en archive JAR

1.4. Importations HotPotatoes

Nous avons rencontrés quelques dysfonctionnements après l'importation des fichiers HotPotatoes sous Dokeos.

Le plus important de ces dysfonctionnement est qu'après importation de plusieurs exercices HotPotatoes pour le même cours, il n'est plus possible de supprimer ces fichiers après la suppression de l'un d'eux. En observant de plus près les répertoires sources de Dokeos relatifs à une formation donnée, nous avons constaté que la suppression de l'un des tests HotPotatoes vide complètement le répertoire HotPotatoes relatif à un cours de cette formation donnée. Ceci implique que lorsqu'on se rend compte qu'une erreur a été commise et qu'on ait besoin de supprimer ces fichiers pour la résoudre, ceux-ci n'existeront plus dans les répertoires Dokeos de ce cours pour cette formation après la suppression du premier fichier et la solution est de rendre ces tests visibles uniquement pour l'administrateur.

N'ayant pas pu résoudre ce problème, nous avons trouvé qu'il serait préférable de créer des tests directement sous Dokeos et pour cette raison, très peu d'exercices HotPotatoes ont été importés, la majorité ayant été faite directement sous Dokeos.

2. Perspectives d'amélioration du projet

2.1. Java et swf

L'amélioration de ce projet pourra porter entre autre sur l'intégration de nos démonstrations flash dans le manuel d'aide de notre simulateur par utilisation de Flagstone Transform swf ou d'une autre API.

2.2. Autres algorithmes de remplacement des pages

Il pourra aussi s'agir d'ajouter d'autres algorithmes de remplacement des pages à notre simulateur tels que l'algorithme Optimal, NRU (qui rappelons-le est très difficile à mettre en oeuvre), NFU...

2.3. Autres simulateurs pour la mémoire centrale

A la fin de la conception de SIGEMEC, nous avions pour nouvel objectif la conception d'un simulateur de translation des adresses virtuelles en adresses physique. Compte-tenu du peu de temps dont nous disposions pour réaliser ce nouveau simulateur, nous n'avons pas pu atteindre cet objectif.

Ce simulateur devrait permettre à l'utilisateur d'indiquer une adresse virtuelle et à partir du MMU, il pourra observer la conversion qui est faite pour obtenir l'adresse physique correspondante et charger ainsi un nombre fixe de programme en mémoire physique jusqu'à ce qu'elle soit pleine.

CONCLUSION GENERALE

Notre projet avait pour finalité la réalisation d'un outil didactique pour l'apprentissage de la gestion de la mémoire centrale et nous y sommes parvenus malgré les difficultés rencontrées. L'objectif était de mettre sur pied un outil didactique qui devrait être exploité par les apprenants en « Techniques du Système d'Exploitation » afin de faciliter leur formation.

La réalisation de ce projet nécessitait des compétences d'informaticien-programmeur et d'enseignant. Soulignons ici qu'être enseignant c'est être doté de trois compétences : être technicien (maitriser les savoirs à enseigner), être pédagogue (connaître les méthodes pour enseigner), savoir communiquer (être capable de faire passer le message). N'étant pas dotés de ces compétences, nous avons mené des recherches autour des TICE et nous avons trouvé ingénieux de centrer notre attention sur la convivialité, l'interaction, la simulation, tout en réduisant au maximum les textes.

L'organisation des axes de recherche, l'adoption des méthodes et le choix des présentations en sorties étaient cruciaux car consacrer l'essentiel du temps et des efforts à la réflexion proprement pédagogique, est une condition nécessaire, mais non suffisante, pour réaliser un didacticiel de qualité, qui ne sera pas abandonné peu après sa mise en circulation ; nous l'avons bien compris et appliqué et nous espérons que notre didacticiel sera à la hauteur des attentes.

BIBLIOGRAPHIE

3. [PREOPA] : http://www.framasoft.net/article4702.html, Opale - Création de cours et exerciseurs - Logiciels Libres - Framasoft, Présentation et fonctionnalités d'Opale, consulté le 05 Nov. 2010 à 17 :11

ANNEXES

GLOSSAIRE

Il s'agit d'une initiative lancée en 1997 par le DoD américain (Département de la Défense) et comportant de nombreux partenaires universitaires, industriels et représentants du gouvernement. Le but du projet est de permettre la création de bibliothèques de savoirs et de connaissances, où les objets d'apprentissage sont stockés et catalogués pour une distribution et un usage à grande échelle, ils doivent être facilement accessibles sur le Web, partageables et capables de s'adapter à la demande d'apprentissage des utilisateurs.

Communication où l'émission et la réception sont différées dans le temps. Exemples d'outils de communication asynchrone : courrier électronique, forums de discussion.

Les systèmes de gestion de contenu, ou SGC (de l'anglais Content Management Systems ou CMS), sont une famille de logiciels de conception et de mise à jour dynamique de site Web ou d'application multimédia partageant les fonctionnalités suivantes :

- Ils fournissent une chaîne de publication (workflow) offrant par exemple la possibilité de publier (mettre en ligne le contenu) des documents ;

- Ils permettent de séparer les opérations de gestion de la forme et du contenu ;

- Ils permettent de structurer le contenu (utilisation de FAQ, de document, de blog, forum de discussion, etc.) ;

L'apprentissage en ligne ou e-learning, étymologiquement l'apprentissage par des moyens électroniques, peut être caractérisé selon plusieurs points de vue : économique, organisationnel, pédagogique, technologique.

C'est une technologie qui trouve l'une de ses applications principales dans l'animation et l'interactivité des pages web.

Une formation ouverte et/ou à distance est un dispositif souple de formation organisé en fonction de besoins individuels ou collectifs (individus, entreprises, territoires). Elle comporte des apprentissages individualisés et l'accès à des ressources et compétences locales ou à distance. Elle n'est pas exécutée nécessairement sous le contrôle permanent d'un formateur.

Le consortium IMS Global Learning est une organisation dont l'objectif est de définir et de promouvoir des normes pour permettre l'interopérabilité dans les systèmes de formation à distance : QTI, IMS Content Packaging sont déjà utilisés pour définir des questionnaires d'évaluation et des contenus. IMS Learning Design est en cours de définition et sera utilisé pour définir les séquences pédagogiques du point de vue des activités.

LDAP est un protocole permettant l'interrogation et la modification des services d'annuaire. Ce protocole repose sur TCP/IP. Un annuaire LDAP respecte généralement le modèle X.500 édicté par l'UIT-T : c'est une structure arborescente dont chacun des noeuds est constitué d'attributs associés à leurs valeurs.

Un LMS est un système logiciel développé pour accompagner les enseignants dans leur gestion des cours d'éducation en ligne pour leurs étudiants. Les services offerts incluent généralement un contrôle d'accès, des outils de communication (synchrones et/ou asynchrones) et l'administration des groupes d'utilisateurs.

Un LCMS a toutes les capacités du LMS, auxquelles on doit ajouter la capacité de générer des contenus de formation nouveaux, à partir de d'objets d'apprentissages qui évoluent en quantité et en qualité.

Le podcasting ou baladodiffusion est un moyen gratuit de diffusion de fichiers audio ou vidéo sur internet que l'on nomme podcasts ou balados. Par l'entremise d'un abonnement aux flux RSS ou Atom, le podcasting permet aux utilisateurs d'automatiser le téléchargement d'émissions audio ou vidéo pour leur baladeur numérique ou leur ordinateur personnel en vue d'une écoute immédiate ou ultérieure.

Un portfolio, ou porte-folio, est un dossier personnel dans lequel les acquis de formation et les acquis de l'expérience d'une personne sont définis et démontrés en vue d'une reconnaissance par un établissement d'enseignement ou un employeur. En France, on emploie plutôt le terme portefeuille de compétences. Avec le développement de l'usage des technologies, on parle maintenant de portfolio numérique, de cyberfolio ou d'eportfolio. Le portfolio diffère du curriculum vitæ en ce sens que les renseignements qu'il contient sont articulés en fonction d'un objectif, par exemple une demande d'emploi, et qu'il doit aussi présenter des preuves des acquis de la personne.

Un questionnaire à choix multiples (ou QCM) est un questionnaire dans lequel sont proposées plusieurs réponses pour chaque question. Une ou plusieurs de ces réponses sont justes.

Un quiz est un jeu qui consiste en un questionnaire permettant de tester des connaissances générales ou spécifiques. Il peut se présenter sous forme de questionnaire à choix multiples ou de questionnaire simple, mais la différence majeure avec un autre test de connaissances est qu'on attend du participant une réponse non développée d'un où deux mots.

RSS désigne une famille de formats XML utilisés pour la syndication de contenu Web. Ce système est habituellement utilisé pour diffuser les mises à jour de sites dont le contenu change fréquemment, typiquement les sites d'information ou les blogs. L'utilisateur peut s'abonner aux flux, ce qui lui permet de consulter rapidement les dernières mises à jour sans avoir à se rendre sur le site.

SCENARI (Système de conception de Chaînes Éditoriales pour des contenus Numériques, Adaptables, Réutilisables et Interactifs)

SCENARI est une suite logicielle libre de conception et d'utilisation de chaînes éditoriales pour la création de documents multimédia (édition structurée et publication des documents).

SCORM est une suite de normes techniques qui permet aux systèmes d'apprentissage en ligne de trouver, importer, partager, réutiliser, et exporter les contenus d'apprentissage, de manière normalisée. Sur ce projet, ADL ne travaille pas seul, ainsi, les spécifications des organisations suivantes ont été intégrées à la norme SCORM :

- Alliance of Remote Instructional Authoring & Distribution Networks for Europe (ARIADNE);

- AeroSpace and Defense Industries Association of Europe (ASD)Technical Publication Specification Maintenance Group (TPSMG)

Le format SWF (prononcé "swiff") est le format le plus couramment utilisé par les films Shockwave Flash. Les fichiers SWF sont utilisés pour afficher des animations graphiques vectorielles, et sont largement utilisés pour la livraison de contenu multimédia et interactif sur le Web.

Modalité d'échange d'informations en direct (temps réel). Exemples : téléphone, visioconférence, IRC, Chat. Glossaire de la base de connaissance du Greco (Grenoble Universités Campus Ouvert) : http://greco.grenet.fr/webgreco/bases/glossaire/200s.php

TICE : Technologie de l'Information et de la Communication appliquée à l'Enseignement

Le tracking consiste à pouvoir suivre et mémoriser, via une plate-forme de formation ou une base de données, le cheminement et l'activité de l'apprenant dans son parcours de formation. Ce terme désigne le suivi des comportements et résultats des apprenants. Il comprend le suivi des modules effectués, le temps passé, le nombre de fois où l'apprenant a sollicité un tuteur, les résultats aux tests...

Un wiki est un système de gestion de contenu de site Web qui rend les pages Web librement et également modifiables par tous les visiteurs autorisés. On utilise les wikis pour faciliter l'écriture collaborative de documents avec un minimum de contraintes.

* ¹ Création d'un nouveau produit, d'après la version d'un logiciel existant, mais avec une évolution différente.