Cours de Théorie de l'information

1. Coordination du projet "Théorie de l'Information" du Campus Virtuel Suisse - cours destiné aux étudiants du Prof. F. Bavaud (Faculté de Lettres, UNIL), du Dr. J.-C. Chappelier (Laboratoire d'Intelligence Artificielle, EPFL) et du Prof. J. Kohlas (Département d'informatique, Univ. de Fribourg). Durée du projet: 2 ans. Première volée d'étudiants réguliers: automne 2002.

Le cours est accessible à l'adresse: http://www.unil.ch/infotheo . Environnement logiciel utilisé: WebCT. Code d'utilisateur et mot de passe: it13

2. Participation à l'évaluation formative dirigée par J. Viens (TECFA) pour le compte du Campus Virtuel Suisse: Présentation du projet au séminaire de Fribourg du 4 oct. 2002 (titre: "Apprentissage de l'abstraction et pédagogie active"), ainsi qu'au séminaire de Genève du 9 avril 2003, consacré à l'évaluation des cours en ligne.

3. Présentation du scénario pédagogique du projet lors de la journée "NTIC et enseignement" de l'EPFL, 12 juin 2002. Animation d'un atelier consacré à la gestion des projets NTIC.

Le dispositif pédagogique du projet Théorie de l'Information

Le cours de Théorie de l'information est l'un des 58 projets du programme Campus Virtuel Suisse 2000-2003. Il s'agit d'un cours destiné à des publics très différents:

des étudiants en géographie, linguistique et statistiques de la Faculté des Lettres de l'Université de Lausanne (3^ème année de licence),
de futurs ingénieurs en télécommunications de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (2^ème année),
des informaticiens de l'Université de Fribourg (Master).

Malgré leurs différences, ces trois groupes ont en commun l'étude des notions fondamentales de la Théorie de l'information, un ensemble de concepts mathématiques permettant de mesurer la diminution ou l'augmentation d'incertitude qu'apporte à une situation l'ajout d'un nouvel élément d'information. Tous ces étudiants pourront ensuite approfondir leurs connaissances de manière à en comprendre les applications spécifiques à leur domaine de spécialisation.

A cet effet, trois enseignants des Hautes Ecoles, les Prof. F. Bavaud (Unil), Dr. J.-C. Chappelier (Epfl) et Prof. J. Kohlas (Unifr), ont uni leurs efforts pour rédiger conjointement un nouveau cours. Ils ont également accepté de relever un défi: explorer les potentialités des nouvelles technologies dans l'enseignement des mathématiques de haut niveau.

Une telle exploration présentait plusieurs difficultés:

il n'y avait pas d'exemple disponible de cours de mathématiques de ce niveau dont auraient pu s'inspirer les enseignants,
le degré d'abstraction de cette matière impliquait un apprentissage très systématique se prêtant peu au débat d'idées ou à d'autres formes d'activités de communication,
le traitement graphique de matériel largement composé de formules mathématiques n'avait pas encore atteint la qualité et la facilité de production d'autres contenus.

Le travail de l'équipe a consisté à mettre en place un dispositif d'apprentissage pouvant être utilisé par chacun des trois enseignants en fonction de ses options pédagogiques personnelles, tout en apportant un soutien plus important aux étudiants les moins habitués aux subtilités du raisonnement mathématique.

Premier semestre: découverte de la matière

Pour les étudiants de l'Unil, le cours se compose de plusieurs modules, tous organisés de la même manière. Durant le semestre d'hiver, les étudiants ont pour tâche de découvrir par eux-mêmes les notions de base de la théorie de l'information, ainsi que son application dans leur domaine de prédilection.

Pour ce faire, ils disposent:

du texte imprimable des modules, augmenté de quelques démonstrations interactives,
de cartes conceptuelles permettant de visualiser l'organisation du contenu et d'en réviser les définitions principales,
de questions de contrôle auto-corrigées permettant de vérifier leur compréhension
de quelques problèmes, à résoudre seuls ou en groupe, ainsi que de leurs solutions
de l'aide d'un tuteur et du professeur, par l'intermédiaire d'un forum de questions et en face à face.

Durant cette période, les outils de communication ont pour but essentiel de récolter les questions et d'y répondre, dans l'objectif de construire des fichiers d'explications à l'usage des volées futures. Dès le début du 2^ème semestre, en revanche, ils servent à suivre et à partager le travail personnel des étudiants.

Deuxième semestre: construction et partage du savoir

La deuxième partie de l'année académique est consacrée à un travail individuel, qui prend soit la forme d'un projet soit celle d'un programme d'apprentissage menant à un examen oral ou écrit. Les étudiants utilisent alors l'espace virtuel pour déposer les versions successives de leurs travaux, qui peuvent être consultés par l'entier de la classe. Il leur est également demandé d'informer régulièrement les enseignants de la progression de leur apprentissage.

Le parti pris pédagogique qui a conduit au choix du *journal d'apprentissage* comme activité privilégiée pour le 2^ème semestre correspond à une réelle modification des pratiques dans l'enseignement des mathématiques. Elle répond au mandat attribué par le Campus Virtuel Suisse d'explorer non seulement les possibilités de présentation de contenus offertes par l'ordinateur, mais également l'intégration des nouvelles modalités de communication dans les pratiques quotidiennes d'apprentissage.

Des étudiants suivis de près.

Durant tout le cours. une attention particulière est portée aux stratégies d'étude mises en place par les étudiants, ainsi qu' à leur progression dans les contenus. S'ils semblent globalement apprécier la flexibilité et l'autonomie que leur offre ce cours, ils trouvent généralement difficile l'important travail de lecture qui leur est demandé.

Du point de vue de l'ingéniérie pédagogique, le scénario d'apprentissage du cours de Théorie de l'informatique s'appuie sur un dispositif technologique simple (distribution de contenus via Internet, classe virtuelle WebCT pour outils de communication et tests auto-corrigés, animations Flash et applets Java à interaction limitée). Le plus grand défi technique a été le traitement pour Internet de grandes quantités de textes à fort contenu mathématique, qui a exigé le développement d'un logiciel ad-hoc.

Ce cours a été donné pour la 1^ère fois en 2002-2003 (Unil). Une seconde volée a commencé à travailler en mars 2003 (Unifr). La 3^ème classe sera ouverte en automne 2003 (Epfl).