NaaS : réutilisation de micro-contenus pédagogiques

Ce projet est développé par l’équipe IDEA, pour toute information, contactez Bruno Ilponse ou Laurent Dairaine

Dans la perspective de susciter un engagement de la transformation digitale d’un établissement d’enseignement supérieur comme l’ISAE-SUPAERO, nous présentions dans l’article "Micro-contenus réutilisables : les ADN de l’ISAE-SUPAERO", l’objet numérique pédagogique intitulé "ADN" pour Aerospace Digital Nugget. Les ADN sont donc des micro-contenus réutilisables dans toute sorte de dispositifs pédagogiques numériques. Dans la perspective de mettre en œuvre les nuggets, leur réutilisation et cette intégration dynamique, nous proposons le développement du "NaaS" – Nuggets as a Service.

 NaaS : Nuggets as a Service

Le NaaS - Nugget as a Service - a pour objectif de faciliter la conception, le développement, le stockage et l’intégration des nuggets de manière performante et ergonomique. L’objectif est de favoriser un alignement de la production pédagogique numérique avec les besoins des acteurs économiques, à s’adapter aux nouvelles attentes des apprenants comme celles des employeurs, à rationaliser la production et la diffusion du digital learning, en facilitant leur mise en œuvre et en suscitant une capitalisation de contenus de qualité.

Le développement et l’usage de contenus pédagogiques numériques se heurte à de nombreux obstacles inhérents à la nature complexe de cette activité. En effet, de nombreuses compétences doivent être mobilisées dans ce cadre :

• Des compétences d’expertise qui sont à la base de la production de contenus pédagogiques pertinents.
• Des compétences d’ingénierie pédagogique spécifiques aux contenus en ligne afin que ceux-ci soient performants et accessibles dans des conditions optimales.
• Des compétences techniques pour déployer et maintenir en conditions opérationnelles les plateformes en ligne qui diffusent ce contenu aux apprenants.

La mobilisation de ces compétences représente un coût important pour les établissements d’enseignement supérieur. Ce coût constitue un frein majeur à la production et à l’utilisation de contenus pédagogiques et la réutilisation de ces contenus est un volet nécessaire à leur rentabilité en particulier lorsque le nombre potentiel d’apprenants pour un cas d’utilisation pédagogique n’est pas très important.

Le NaaS a pour objectif de répondre à cet enjeu. Il s’agit en particulier de réduire la barrière d’entrée des établissements à l’usage de contenus pédagogiques en ligne développant un support opérationnel répondant à 3 principaux objectifs :

• Permettre la réutilisation de contenus pédagogiques par le design d’un objet d’apprentissage appelée "Nugget". Il s’agit de micro-contenus produits par les établissements qui devront répondre à un cahier des charges permettant leur réutilisation. En particulier, ces nuggets seront calibrés pour une durée d’apprentissage inférieure à 30 minutes et devront être dénués d’éléments de contextualisation forts.
• Faciliter la production de contenu pédagogique. Le NaaS disposera d’un outil auteur simple qui facilitera la réalisation de contenus répondant aux exigences de réutilisation. En outre, une ingénierie pédagogique accompagnera le processus de production afin de converger le plus rapidement possible vers une production adaptée.
• Faciliter la diffusion et l’intégration en déployant le dispositif en mode SaaS - Software as a service, permettant ainsi aux établissements de se concentrer sur le contenu pédagogique et non sur les moyens de le diffuser.

 Exigences pour le NaaS

Le NaaS répond à l’ensemble d’exigences suivantes :

• le support à l’objet pédagogique intitulé « Nuggets » : les « digital learning nuggets » sont des objets pédagogiques élaborés, intégrant des apports multimédias interactifs de haute qualité. Ils concernent une notion de cours dans la perspective d’une capitalisation de savoir. Le contenu ainsi volontairement limité, et couvre un ou quelques acquis d’apprentissage (learning outcomes), en induisant une durée d’apprentissage limitée. Aucun facteur de contextualisation et aucune interaction sociale n’est présente directement dans les nuggets, ces dernières pouvant être déportées dans les plateformes appelantes, par exemple la plateforme pédagogique LMS de l’établissement ou la plateforme de microlearning.
• La qualité des contenus doit être maitrisée afin de rendre un service cohérent, prévisible sur la forme et favoriser la confiance des parties prenantes dans le dispositif. La maintenabilité des contenus doit être facilitée, notamment par la gestion de version en évitant des copies manuelles de données et des modifications de la même notion à plusieurs endroits
• Des contenus qualifiés en intégrant non seulement les données de base (p.ex., titre, auteur, temps d’apprentissage), mais également des acquis d’apprentissage ainsi que des prérequis et toutes les métadonnées nécessaires à leur manipulation informatisée (recherche, compositions, etc.).
• Des contenus « éditorialisés » : les contenus intégrables sont proposés par les établissements qui les réalisent en respectant un cahier charges techno-fonctionnel, fourni et mis en œuvre par le service NaaS. Un dispositif de revue peut être mis en œuvre afin d’optimiser la conformité des publications par rapport au cahier des charges et optimiser la réutilisabilité.
• Un cadrage technologique du contenu, répondant au cahier des charges des digital nuggets, notamment sur la consultation en ligne, adaptable (« Responsive design »), avec le format HTML5 et de la traçabilité standardisée. La technologie h5p répond à ces exigences et est aujourd’hui exclusivement utilisée pour la mise en œuvre des nuggets.
• Un service « En ligne » et accessible via le réseau Internet et qui ne nécessite aucune installation particulière pour être utilisée (hormis un navigateur web moderne), que ce soit au niveau des apprenants et des équipes pédagogiques pour la soumission de contenus depuis leur établissement. Le service doit nécessairement être robuste, performant, et dynamiquement évolutif afin de résister au facteur d’échelle.
• Un service numérique ouvert qui propose des API (Application Programming Interface) élaborées permettant une intégration dynamique des nuggets dans des plateformes externes, en exposant des services aux standards utilisés dans le monde académique ou industriel.
• Une intégration dynamique des nuggets dans les plateformes clientes, par exemple au travers d’une plateforme de microlearning facilitant la consommation directe des nuggets, sur des plateformes de formation à distance ou en accompagnement du présentiel instrumenté par les LMS d’établissement. La diffusion est confiée au NaaS, permettant une authentification des apprenants cohérente avec les plateformes clientes, et permettant de récupérer les résultats et les traces d’apprentissage
• Un service numérique produisant des traces d’apprentissage standardisées permettant aux parties prenantes (i.e., apprenants, établissements, université numérique, etc.) d’avoir accès à des informations sur l’expérience d’apprentissage et ainsi de construire des services à forte valeur pédagogiques. L’utilisation de standards du domaine facilite l’intégration des usages du NaaS aux autres plateformes pédagogiques au sein d’une plateforme de gestion de traces d’apprentissage.
• Le contrôle d’accès et la gestion des droits et de la rétribution doit être assuré sur les éléments de service et de contenus proposés afin de gérer finement l’accès selon les différentes parties prenantes (p.ex., auteurs, établissements, etc.)
• La sécurité, confidentialité, les données personnelles doivent être en cohérence avec les exigences des parties prenantes (y compris les industriels), les apprenants, les auteurs, mais également les contraintes imposées par les industriels accédant à la plateforme
• Un modèle économique : L’ensemble du dispositif doit être in fine associé à un modèle économique viable assurant une pérennité du système dans le temps

 Proof of Concept

Dans la perspective d’une meilleure compréhension de la proposition et d’une maitrise des risques de faisabilité, la proposition NaaS est mis en œuvre sur la base de la plateforme de l’ISAE-SUPAERO sous la forme d’un démonstrateur opérationnel (POC - Proof of Concept).

Les objectifs du POC sont donc d’illustrer de manière pratique et opérationnelle, la proposition NaaS avec des usages typiques. Il s’agit aussi de mettre en place rapidement un dispositif permettant d’accueillir le fruit des premiers micro-contenus, induisant la conception agile d’une ingénierie de production de de nuggets. La mise en œuvre de quelques nuggets dans le domaine aérospatial permet ainsi l’utilisation réaliste du NaaS. Plusieurs cas d’utilisation sont mis en oeuvre de manière simplifiée dans le cadre de ce POC : microlearning et intégration LMS Moodle.

Ce POC comprend ainsi :

• La conception et la mise en œuvre de quelques nuggets « aéronautiques » (ADN, Aerospace Digital Nuggets) utilisant des moyens pédagogiques variés intégrés dans un contenu exclusivement basé sur la technologie h5p.
• L’hébergement des nuggets dans un dépôt mis en œuvre par une instance Moodle (la plateforme actuelle de microlearning ISAE-SUPAERO), hébergée au sein du datacenter ISAE-SUPAERO ;
• Un accès aux nuggets du dépôt selon une présentation en microlearning avec moteur de recherche simple et nuage de mots clés mis en œuvre au sein de l’instance Moodle de dépôt.
• Un accès aux nuggets par une intégration dans un ou plusieurs LMS externes (p.ex., le LMS des formations initiales de l’ISAE-SUPAERO, la plateforme de formation continue, etc.), mis en œuvre par d’autres instances Moodle permettant d’intégrer les nuggets par le protocole LTI.
• La capture de traces d’apprentissage liées aux usages des nuggets par les apprenants, et leur centralisation au sein du LRS – Learning Record Store - de l’ISAE-SUPAERO. Cette fonction est réalisée en utilisant le standard xAPI et le LRS TraxLRS
• La visualisation des traces par un dispositif de tableau de bord démonstratif proposant une vision du parcours de l’apprenant ainsi que les usages des nuggets.

Le prototype opérationnel est accessible en ligne : https://micro-learning.isae-supaero.fr. La plupart des ADN proposées ne sont à ce stade pas ouvertes au public. Pour avoir une idée du contenu d’une ADN, consultez en particulier ceux avec le cadenas ouvert : voir p.ex., Airplane Component - ou Lagrange’parameters for/in Lagrange’s Equation.

 Perspectives

Si le POC est parfaitement opérationnel et utilisé au sein de l’ISAE-SUPAERO, il n’intègre pas toutes les fonctions souhaitées et n’est pas représentatif des technologies cibles permettant un déploiement à large échelle. En conséquence, nous engageons le développement un second POC s’appuyant sur les technologies cibles, notamment en termes de mise à l’échelle du dispositif. Les premières architectures sont illustrées dans le schéma suivant.

Au-delà du développement de l’entrepôt de nuggets NaaS et afin de répondre aux enjeux de l’apprentissage adaptatif, nous engageons également la production de plateformes utilisatrices du NaaS et de son dispositif de traces d’apprentissage standardisée.

Parmi ces plateformes, nous proposons en particulier le développement de dispositif de micro-learning afin de mettre en valeur les micro-contenus pédagogiques de la plateforme tout en développant un accompagnement de l’apprenant quant à leur consommation. L’exploitation des traces d’apprentissage par analyse statistique ouvrira des opportunités permettant de répondre aux enjeux évoqués en préambule. Les opportunités d’ores et déjà entrevues étant les suivantes :

• Proposer aux apprenants l’accès aux micro-contenus
• Leur proposer des suggestions en fonction de leur profil et celui d’apprenant proches pédagogiquement
• Leur permettre d’évaluer les nuggets par un dispositif simple d’évaluation