Les normes, standards et spécifications e-learning

By 9 March 2013

1.4 Les normes, standards et spécifications e-learning

Les spécifications des méthodes et techniques qui supportent la réalisation de l’e-learning sont généralement connues comme des « spécifications de la technologie de l’apprentissage » (Learning Technology Specifications) [HUM 04]. La principale caractéristique de ces spécifications est de promouvoir une unicité par rapport aux logiciels et au matériel informatique. Leur but principal est de contracter des accords pour assurer les « habilités » que tout système d’apprentissage doit accomplir : interopérabilité, réutilisabilité, géreabilité, découvreabilité, durabilité, adaptabilité, abordabilité [ELE 03 : 10-11].

Des organismes internationaux se sont intéressés à la normalisation et la standardisation de ces activités dans le domaine éducatif. Bien que ces deux notions soient souvent considérées comme synonymes, l’Association française de normalisation (AFNOR) établit une distinction entre standard, norme et spécification selon le domaine et l’échelle géographiques auxquels ces termes se réfèrent. Les normes sont nationales ou internationales. Le terme « norme » s’applique également aux règles qui régissent les professions. Les « standards » s’établissent à l’intérieur d’une entreprise. Ils servent à fixer les caractéristiques permettant de définir un élément de matériel ou de construction utilisé pour un projet donnée. Le terme « spécification » désigne les exigences techniques auxquelles doit répondre un produit, un processus ou un service. Ces exigences peuvent être indépendantes d’une norme [ARN 04 : 188].

Dans le domaine des TIC, quatre grandes organisations sont en charge de gérer les normes à l’échelle internationale [HUD 04] :
* l’ISO (International Standard Organisation) : institution de normalisation très généraliste du point de vue des métiers qu’elle couvre;
* le CEI (Comité électrotechnique international), de l’anglais IEC (International Electrotechnique Committee) qui rassemble des experts du matériel de l’industrie électrique et électrotechnique;
* l’UIT (Union internationale des télecommunications);
* le W3C (World Wide Web Consortium) qui est en charge d’élaborer les recommandations Web.

L’organisation hiérarchique de ces grandes institutions ou groupes d’experts se divise en comités (Technical Committee), sous-comités (Sub-Committee) puis en groupes de travail (Working Group). Au plan européen, le CEN (Comité européen de normalisation) accorde les actions nationales des organismes qui répondent en miroir à des groupes d’experts : l’AFNOR en France, présidé par Jacques Perriault, le BSI Group au Royaume-Uni, le DIN en Allemagne, etc.

Le comité technique JTC1 (Joint Technical Committee 1) a été créé par l’ISO et l’IEC en 1987 pour fédérer un ensemble de domaines de normalisation concernant les technologies de l’information. Il a publié plus de 1800 normes ISO et a notamment des liaisons internationales avec l’ONU, l’UNESCO, le CERN. C’est au sein du JTC1 que le sous-comité SC36 a vu le jour à Seoul en 1999 pour élaborer des normes pour l’e-learning. Il est constitué de 7 groupes de travail regroupant des chercheurs, des industriels et des utilisateurs qui décident par consensus les spécifications communes à moyen et long terme. Parmi les organisations internationales en liaison, le SC36 compte le LTSC de l’IEEE, IMS Global, l’AICC, Inforterm, et l’Agence universitaire de la francophonie (AUF).

En ce qui concerne les standards, les spécialistes des technologies éducatives se retrouvent dans une organisation centrale qui a le rôle essentiel de pôle de réflexion et de proposition en la matière, qui est l’IEEE (Institute of Electric and Electronics Engineers) [ARN 04 : 190]. Le comité, au sein de l’IEEE, en charge de développer les standards techniques accrédités, les recommandations pratiques et les guides pour l’utilisation de la technologie éducative, est le LTSC (Learning Technology Standards Committee). Le LTSC a été créé en 1998 et comprend 20 groupes de travail dont le WG 12, spécialisé en métadonnées (notamment LOM), et le WG 11, spécialisé en instruction assistée par ordinateur. Parmi les partenaires de l’IEEE LTSC, se trouvent l’ISO JTC1 SC 36, le CEN, l’IMS, l’AICC, l’ADL, ARIADNE et l’initiative Dublin Core.

À ce jour et malgré les efforts menés par ces institutions, il nous semble que le débat sur la normalisation et la standardisation a encore un long chemin à parcourir. La preuve en est l’inexistence d’une norme ISO pour l’e-learning. De fait, le seul standard existant est le LOM de l’IEEE qui s’est vue anéantie par les standards de facto comme l’AICC ou SCORM, selon le contexte.

Henri Hudrisier, après trois ans comme membre actif impliqué dans la normalisation au sein de l’AUF, indique qu’un des effets primordiaux de la normalisation est la baisse drastique des coûts pour des performances égales. Pour lui, « la convergence et le multimédia ont été ainsi directement conçus et développés par les normalisateurs de la même façon qu’ils définissent actuellement le cadre technonormatif qui permettra demain la mise en œuvre du e-sémantique » [HUD 04 : 209].

Pour atteindre cette fin, les spécifications s’appuient fortement sur la notion d’« objet pédagogique ». Nous allons à présent aborder cette notion pour ensuite décrire ses usages au sein des recommandations les plus représentatives aujourd’hui.

1.4.1 La notion de Learning Object

Le concept clé qui sous-tend les recommandations e-learning est la modularité des contenus. L’idée consiste à décomposer les contenus en « grains de connaissance » de façon à les rendre plus aisément partageables et ce tout en assurant la pérennité et la réutilisabilité des ressources.

En effet, si nous suivons le modèle d’un programme d’études, composé d’unités d’enseignement divisées à leur tour en modules, un « grain de connaissance » serait donc la pièce la plus élémentaire de cette structure, la brique de base qui, jointe à d’autres grains, donnera forme à un corpus organisé d’informations que l’étudiant utilisera pour construire son savoir.

Issu de l’approche de sciences informatiques, plus particulièrement de la programmation orientée objets, le terme anglais lié aux « grains de connaissance » est celui de Learning Objects (LO). Ce terme est aussi connu comme « pedagogical objects », « knowledge objects », « online learning materials », « pedagogical documents », ou encore « sharable content objects ». Les termes équivalents en français les plus répandus sont « objets pédagogiques » ou « objets de connaissances ». Pour des raisons pratiques, dans notre travail, nous ferons référence de manière indistincte à ces deux vocables pour signifier Learning Object.

Comme nous le verrons, chaque terme a eu sa propre définition et nombreux sont les auteurs qui offrent leur propre notion du concept. Mais en comparant celles-ci, nous constatons l’existence de certaines caractéristiques communes à tous les LOs :

* ce sont les pièces les plus élémentaires, en relation avec l’ensemble d’un module,;
* ils motivent leur utilisation et réutilisation;
* ils contiennent une information structurée et autonome qui favorise l’apprentissage et la pédagogie;
* ils ont un objectif explicite et un public ciblé;
* ils peuvent être protégés par des droits d’auteur;
* ils sont numériques et transportables sur le Web;
* ils sont recherchés et partagés grâce à leur métadonnées.

Quant aux définitions, celle à laquelle il est le plus fait référence est peut-être celle du Learning Technology Standards Committee (LTSC) de l’IEEE : « Les LO sont définis comme une entité quelconque, numérique ou non, laquelle peut être utilisée, réutilisée ou référencée lors de l’apprentissage basé sur des technologies. Exemples de technologies supportant l’apprentissage sont les systèmes d’instruction basés sur des ordinateurs, des environnements interactifs d’apprentissage, des systèmes d’instruction intelligents basés sur des ordinateurs, des systèmes d’apprentissage à distance, et des environnements d’apprentissage collaboratif. Exemples d’objets pédagogiques sont des contenus multimédias, des contenus insurrectionnels, des objectifs d’apprentissage, des logiciels d’instruction et des outils informatiques, et des personnes, des organisations ou des événements auxquels on fait référence lors d’un apprentissage supporté par une technologie » [IEE 01].

Contrairement à cette définition, David Wiley suggère : « Une ressource numérique quelconque pouvant être réutilisée pour supporter l’apprentissage » [WIL 00]. Pour Wiley, une telle proposition est suffisamment concrète pour définir un ensemble homogène de ressources numériques réutilisables. Pour sa part, Hummel (et al.) la considèrent trop ouverte et proposent : « Une ressource numérique, reproductible et localisable quelconque utilisée pour développer l’apprentissage ou pour supporter des activités pédagogiques, et disponible à d’autres pour son usage » [HUM 04].

Enfin, plutôt que de donner une nouvelle définition, nous adopterons celle qui a été présentée par le E-learning Consortium car il nous semble qu’elle représente de la meilleure façon nos objectifs de recherche : « Une information réutilisable et indépendante des médias, utilisée comme une brique modulaire pour la construction de contenu pédagogique. Les LO sont plus efficaces lorsqu’ils sont organisés selon un critère de classification basé sur leurs métadonnées et stockés dans un répertoire comme un LCMS » [ELE 03]. On soulignera que l’originalité de cette définition prend en compte l’attribut d’indépendance de média et le fait d’être organisé et classifié à l’aide des métadonnées.

L’adoption progressive des LOs dans le domaine de l’éducation a été cordonnée par des organismes internationaux visant à formuler des stratégies pour leur normalisation à plusieurs niveaux. Parmi ceux-ci : métadonnées, empaquetage, séquences de contenu, interopérabilité entre questions et tests, profils de l’étudiant et automatisation dans un environnement informatique. Étant donné la pluralité des organismes et consortiums internationaux, créés dans différents contextes et répondant à des besoins souvent très spécifiques, aucune norme n’est actuellement reconnue universellement. Le seul standard existant est le LOM (Learning Object Metadata) de l’IEEE qui, effectivement, se trouve à la base d’autres recommandations tel SCORM et qui peut être considéré comme l’un de principes à usage étendu.

Dans la section suivante, nous allons passer en revue les recommandations internationales les plus représentatives pour considérer de près leur contribution à l’adoption des LOs.

1.4.2 Les recommandations internationales

1.4.2.1 AICC (Aviation Industry Computer-Based Training Committee)

Considérée comme la spécification la plus ancienne, elle a été crée en 1988, son but est d’élaborer des standards pour le développement, le déploiement et l’évaluation de l’instruction assistée par ordinateur (Computer-Based Training) et sur le Web.

L’AICC est une organisation professionnelle aéronautique. Elle regroupe les grands constructeurs d’avions (Boeing, Airbus), des compagnies aériennes (Air Canada, Lufthansa), des fabricants d’ordinateurs et de logiciels (IBM, Honywell) et d’autres grands utilisateurs (Fedex). Même s’il est originalement un standard destiné aux pilotes et mécaniciens pour de l’ensemble de la branche aéronautique, aujourd’hui il s’est étendu dans le monde entier à d’autres industries.

L’AICC met l’accent sur le suivi des résultats obtenus sur une plateforme éducative. À travers la recommandation AGR-10, il est focalisé sur le contenu éducatif en distinguant trois composants de base : pré-requis, blocs de cours (modules), et niveaux de complexité. Un bloc de cours décrit la structure d’un cours basé sur trois éléments : les unités assignables (leçons), les blocs et les objectifs. Un bloc « encapsule » les unités assignables, tandis que les objectifs peuvent être des pré-requis.

Quant aux niveaux de complexité, l’AGR-10 distingue 3. Le premier décrit le contenu du cours et sa structure, le deuxième rajoute des pré-requis et des résultats simples. Le troisième niveau se décompose en deux : le Niveau 3a comprend l’utilisation d’expressions logiques pour définir les pré-requis et les résultats complexes, et le Niveau 3b ajoute des objectifs à la structure.

En raison d’une concentration exclusive sur la structure des cours, l’AICC ne prend pas en compte les processus d’apprentissage. De plus, la définition des fichiers et leur maintenance peut être compliqué de fait qu’un cours est considéré comme regroupement de fichiers.

1.4.2.2 IEEE LOM (Learning Object Metadata)

En juin 2002, la Commission de standards de technologie éducative (LTSC) de l’IEEE a approuvé le standard 1484.12.1 comme spécification pour la syntaxe et la sémantique des métadonnées nécessaires pour décrire, gérer, localiser et évaluer convenablement un LO.

Pour réaliser ce projet, le LOM comprend près de 80 éléments hiérarchisés dans 9 catégories dont seulement une vingtaine d’éléments sont considérés obligatoires. Pour chacun de ces éléments, le LOM définit également leur nom, leur description, leur taille, leur ordre, leur valeur d’espace, et leur type de donnée. Les catégories sont ainsi des éléments complexes. Par exemple, la catégorie « educational » comprend 11 éléments : interactivity type, learning resource type, interactivity level, semantic density, intended end user role, context, typical age range, difficulty, typical learning time, description, et language. La figure 1 montre de manière schématique les catégories et les éléments du premier niveau du LOM.

Schéma des catégories et éléments du LOM
Schéma des catégories et éléments du LOM

Le LOM s’est basé sur des spécifications produites par des organismes de standardisation tels qu’IMS et ARIADNE. Son implémentation se fait le plus souvent dans le cadre de profils d’application comme SCORM, Cancore, UK LOM Core.

Le LOM a aussi été l’objet de critiques. Berlanga et García ont observé le manque d’une perspective éducative [BER 04]. Michel Arnaud va plus loin en reprochant « le manque de définition de la notion d’objet pédagogique; un excès de généricité; l’incompatibilité avec des représentations structurées de l’information; la focalisation exclusive sur les contenus sans considération de la démarche pédagogique à leur associer; le manque de pertinence en termes d’indexation de certains champs qui sont difficiles à informer; et l’aspect déterministe de certaines listes de valeurs » [ARN 04 : 193].

1.4.2.3 SCORM (Sharable Content Object Reference Model)

SCORM est le résultat de travaux du ministère de la défense des États-Unis et de ses partenaires qui ont lancé en novembre 1997 l’initiative ADL (Advanced Distributed Learning) ayant comme intention d’assurer que toutes les branches de l’armée Américaine puissent utiliser, échanger, gérer, suivre et réutiliser leurs technologies éducatives.

SCORM fournit un modèle de référence à partir duquel une institution peut développer ses propres scénarios pédagogiques pour l’enseignement assisté par les TIC. Il offre un cadre bien documenté pour l’implémentation des pratiques d’interopérabilité, de réutilisabilité et de gestion.

Néanmoins, SCORM n’est pas un standard en lui-même, mais plutôt un modèle de référence qui aide à tester l’efficacité et la pertinence dans un contexte réel d’autres spécifications et standards. À ce propos, SCORM intègre les spécifications de l’AICC, IMS et IEEE pour former un ensemble cohérent utilisable; un modèle holistique qui définit des interrelations clés entre les standards.

Le modèle de SCORM est défini à travers une collection de quatre livre techniques : the Overview book, the Content Aggregation Model (CAM) book, the Sequencing and Navigation (SN) book, and the Run-Time Environment (RTE) book. Sa version courante est la deuxième édition 1.3 qui date de juillet 2004, la troisième est en cours d’évaluation, de février au mai 2006.

À l’heure actuelle, SCORM se présente comme le standard de facto pour plusieurs institutions éducatives et développeurs commerciaux. Les principaux problèmes pour son adoption sont le plus souvent liés à un manque de description propre à SCORM, en raison de sa dépendance à d’autres spécifications, et à la carence d’outils informatiques supportant l’ensemble de la recommandation.

1.4.2.4 IMS (Instructional Management Systems)

IMS a été initié en 1997 par le consortium à but non lucratif EDUCASE (autrefois EDUCOM), un organisme formé par diverses institutions aux États-Unis. Son nom officiel actuel est IMS Global Consortium, Inc. et son objectif est d’encourager l’adoption et l’utilisation de la technologie éducative au niveau mondial. Le consortium est actuellement un regroupement de 250 établissements éducatifs dont le MIT, l’université de Cambridge et l’Open University of the Netherlands, d’entreprises telles que Apple, IBM, Microsoft, d’agences gouvernementales telles que l’Industrie Canada et des sociétés de développement telles que Macromedia, Blackboard et WebCT.

IMS propose 6 spécifications pour les environnements d’apprentissage :
* métadonnées (Learning Resources Metadata Specification);
* empaquetage de contenu (Content Packaging Specification);
* conception d’évaluations (Question and Test Interoperability);
* profils de l’apprenant (Learner Information Package Specification);
* séquence de contenu (Simple Sequencing Specification);
* design de l’instruction (Learning Design specification).

Une spécification majeure de IMS concerne l’empaquetage du contenu qui aide à partager des ressources entre des EIAH, le IMS CP. Un « paquet de contenu » est le résultat de la production d’un fichier compressé sous format zip, jar ou cab qui représente le contenu d’un cours, une leçon, un module ou tout simplement une collection d’objets organisés. Cette organisation est établie à partir d’un document sous format XML, nommé imsmanifest.xml, dont la structuration est constituée de métadonnées, organisations, ressources et sous-manifestes. De cette organisation, la partie correspondant aux métadonnées est prise de l’IEEE LOM.

À l’intérieur de tout paquet, ou fichier zippé, on trouve le manifeste et les fichiers physiques (médias, documents de texte, présentations interactives, etc.) comme le montre de façon conceptuelle la figure 2.

Représentation conceptuelle d'un paquet de contenu
Représentation conceptuelle d’un paquet de contenu [IMS 05]

Grâce à l’adoption de IMS CP par SCORM, et son fort impact sur la conception des environnements informatiques, il est aujourd’hui courant de trouver des systèmes qui décompressent de manière automatique les paquets zippés en insérant les ressources dans le parcours de la plateforme. Néanmoins, il faut ajouter aussi que cette insertion ne s’effectue pas de la même façon sur tous les systèmes et que son implémentation pose toujours des inconvénients.

De manière générale, les efforts menés par l’IMS sont à nos jours les plus significatifs dans le domaine des recommandations grâce à la révision constante des spécifications, le regroupement rigoureux des catégories, la vaste documentation, les modèles d’exemples et d’applications, les outils développés, et la considération du contexte pédagogique inspiré du modèle EML (Educational Modeling Language). Les problèmes, par contre, se trouvent au niveau de son internationalisation (support d’autres langues que l’anglais) et la compatibilité entre ses versions.

Objet technique hypermédia : repenser la création de contenu éducatif sur le Web
Thèse pour obtenir le grade de Docteur – Discipline: Sciences de l’information et de la communication
Université De Paris VIII – VINCENNES-SAINT-DENIS – U.F.R. Langage Informatique Technologie