Les technologies numériques de la communication rendent possible une formation massive, de qualité et au moindre coût. Le e-learning est défini comme « l’utilisation des nouvelles technologies multimédias et de l’internet, pour améliorer la qualité de l’apprentissage en facilitant l’accès à des ressources et des services, ainsi que des échanges et la collaboration à distance » (Com, 2001). Il s’agit d’une stratégie de création d’un environnement pédagogique soit de type physique (centres de ressources) soit de type virtuel (plate-forme d’apprentissage).

L’ingénierie des documents peut être décomposée en trios activités principales : la modélisation, la production des documents et la spécification des traitements (Rekik, 2001). Nous nous intéressons dans cet article uniquement aux deux premières activités. Nous considérons en effet, que la problématique de réutilisation, relative aux traitements, relève du domaine du génie logiciel et non pas de l’ingénierie de document. La modélisation consiste à définir les structures génériques appropriées pour une application donnée. Tandis que la production des documents structurés peut être considérée comme une application particulière sur les documents.

Le premier travail (Rekik, 2001) propose, en vue de favoriser la réutilisation, trois mécanismes de modularité, de flexibilité et de dérivation qui sont associés aux deux activités de modélisation et de production. La modélisation modulaire des documents structurés offre des avantages considérables au niveau de la réutilisation. Les structures génériques modulaires permettent à la fois de :

L’approche d’aide à la rédaction proposée dans (Alaya, 1996) consiste à formaliser les éléments de connaissance qui peuvent être réutilisés dans la préparation de divers types de documents. Une base de connaissances est conçue pour faciliter la capitalisation et la réutilisation des connaissances dans un domaine donné. Le modèle de cette base de connaissances, qui constitue une extension du modèle REX (Retour d’Expérience) (Malvache, 1994), est structuré en trois niveaux :

Le tableau 1 dresse une étude comparative entre les deux travaux précités selon quatre critères : la connaissance réutilisable, la connaissance de réutilisation, la solution apportée et la méthodologie adoptée. Les deux travaux utilisent des connaissances réutilisables de nature différente : des fragments de documents et des modules de structures génériques pour le premier, et des éléments de connaissance pour le second. La connaissance de réutilisation est présente seulement dans le second modèle à travers les deux niveaux : lexical et de connaissances. Les deux travaux ne reposent pas sur un cadre méthodologique spécifique à la réutilisation. Le premier s’appuie sur la méthodologie issue de la documentation structurée alors que le second s’appuie sur la méthodologie des mémoires d’entreprise et plus particulièrement sur la méthode REX. La solution de la réutilisation, apportée dans le premier travail, réside dans la proposition des trois mécanismes de modularité, de flexibilité et de dérivation. La solution apportée dans le second travail réside dans la proposition d’un modèle de base de connaissances.

Comme toute approche qui se veut scientifique, la réutilisation doit faire usage de concepts bien définis et de modèles relativement bien explicités et formalisés. La terminologie concernant la réutilisation est loin d’être unique dans la littérature. L’approche méthodologique, que nous proposons dans cette section, constitue le cadre formel qui permet de définir la réutilisation en ingénierie de document. Elle permet de la mettre en lumière grâce à ses deux dimensions : statique, qui est relative aux objets manipulés, et dynamique, qui est relative aux activités et acteurs impliqués. Elle sera complétée, dans les sections 5 et 6, par la proposition de deux modèles sous-jacents. Le premier, baptisé ASARD, prend en charge la représentation, sous forme d’annotations, des connaissances de réutilisation. Le second, baptisé MCD et englobant le premier modèle, prend en charge la représentation en UML, des composants de documents.

Une représentation de la réutilisation en psychologie cognitive, provenant du raisonnement par analogie (Visser, 1999), est bien illustrée par la figure 1. Le problème pour lequel on fait appel à la réutilisation, est appelé « problème cible » et la solution qu’on veut construire est appelée « solution cible ». La solution qu’on recherche à réutiliser est la « solution source ». Cette dernière est associée à un « problème source » décrivant son contexte.

Nous commençons d’abord par l’instanciation (au sens objet) des concepts-clés de la réutilisation (problème cible, solution cible, problème source et solution source), décrits dans la section 3.1, dans le contexte de la réutilisation en ingénierie de document :

Dans cette dimension, nous décrivons le « produit-document », les briques de documents et les composants de documents.

Nous désignons par « produit-document » tout objet documentaire produit, ou à produire, durant l’activité de modélisation ou de production, en ingénierie de document. Ainsi, nous considérons comme étant un produit-document, un projet de document contenant son analyse ; une structure générique de document, conceptuelle ou balisée ; une structure spécifique de document, conceptuelle ou balisée ; un document structuré, conceptuel ou balisé ; et une feuille de style.

Dans notre approche les briques de document sont de type « briques de produits » contrairement aux « briques de processus » (Biggerstaff et al., 1987). Le premier type correspond aux briques de document autonomes adaptables. La réutilisation de ces derniers met en œuvre un processus de composition qui est généralement à la charge de l’auteur. Le second type correspond à des règles de transformation qu’il est possible d’instancier au moment de chaque utilisation. La réutilisation se traduit dans ce cas par un processus de génération. L’approche « documents virtuels » constitue un exemple de cette approche.

Toute brique de document doit respecter des critères de qualité, qui peuvent être scindés en trois classes :

Toutes les briques de documents doivent être qualifiées de manière homogène. La qualification est essentielle pour la classification et la recherche des briques de documents. Elle constitue un moyen d’assurer l’interopérabilité entre applications, si son usage est normalisé. Dans (Crampes et al., 1999), on considère un matériau pédagogique comme pouvant revêtir deux statuts. S’il n’a pas fait l’objet d’une description compatible avec la DTD Karina, il est dans l’état matériau pédagogique originel (MPO). Il faut qu’il soit qualifié par un enseignant auteur à l’aide de la DTD pour être considéré comme un matériau pédagogique qualifié (MPQ). Nous proposons, dans la section 4, un modèle général de qualification des briques de documents, basé sur trois formes distinctes de qualification.

La définition suivante est inspirée d’une autre définition, proposée pour les biens logiciels (Ezran et al., 1999), que nous avons adaptée au contexte de la réutilisation en ingénierie de document. Nous définissons un composant de document comme un ensemble de briques de documents, qui le représentent à différents niveaux d’abstraction (analyse de besoins, conception de la structure, conception du contenu, balisage et formatage) et qui peuvent être réutilisés d’un produit-document à l’autre. Nous proposons, dans la section 5, un modèle général de composant de document.

Nous abordons dans cette dimension les niveaux de maturité d’un processus de réutilisation ; les différentes possibilités d’intégration de la réutilisation en ingénierie de document ; les activités principales et les acteurs qui y sont impliqués. Ensuite, nous proposons un cycle de vie, relatif à l’ingénierie de document, spécifique à la réutilisation.

En vue de mesurer le processus de réutilisation en ingénierie de document, nous adoptons les cinq niveaux de maturité, utilisés par SEI (Software Engineering Institut) (log, 2000). Nous présentons ci-dessous la définition de chaque niveau de maturité avec un exemple lié au contexte d’ingénierie de document :

A partir du niveau de maturité « défini » (section 3.4.1), l’intégration du processus de réutilisation, en ingénierie de document, dans le cycle de modélisation ou de production, peut se faire selon deux approches opportunistic reuse ou systematic reuse (Wartik, 1992).

Il est usuel de distinguer, en génie logiciel, deux types d’activités de réutilisation complémentaires appelées l’ingénierie des composants réutilisables (design for reuse) et l’ingénierie de développement par réutilisation (design by reuse) (Fugini et al., 1992) (Mili et al., 1995). Dans le contexte de l’ingénierie de document, nous appelons ces deux types d’activités, respectivement authoring for reuse et authoring by reuse. Le premier type d’activité est concerné par la production de briques de documents réutilisables et met en œuvre des tâches pour leur identification, qualification, représentation et organisation. Le deuxième type d’activité est concerné par des problèmes de recherche et de sélection, d’adaptation et d’intégration de briques de document dans l’activité de modélisation ou de production, en vue de construire des produits-documents.

Nous distinguons, dans la réutilisation en ingénierie de document, trois catégories d’acteurs : les intervenants, les agis et les experts. On est inspiré de la classification des acteurs, impliqués dans un processus d’aide à la décision (Roy, 1985), où les hommes d’étude désignent les experts :

Les activités de modélisation et de production en ingénierie de document sont menées souvent, sans recours à une méthode précise (approche artisanale). Contrairement au génie logiciel, où l’on trouve des processus rigoureux et méthodiques (cycle en cascade ou en V). Nous proposons dans cette section un modèle de cycle de modélisation et de production en ingénierie de document, qui permet d’y introduire la réutilisation. Ce cycle est inspiré de celui en X proposé par (Hodgson, 1991), qui est spécifique au génie logiciel et qui permet d’introduire la réutilisation dans le cycle de développement en V.

L’activité de production et de modélisation, par réutilisation, repose sur l’expérience rédactionnelle et éditoriale partagée des auteurs experts et des auteurs réutilisateurs (section 3.4.4). Les premiers supposent que les termes utilisés ont le même sens pour eux et pour les seconds. Cette supposition est dangereuse à cause de l’ambiguïté inhérente aux langages naturels et parce qu’une terminologie standard n’existe pas. Ce qui se traduit souvent par des incompréhensions entre les uns et les autres. Le modèle ASARD (annotations structurées d’aide à la réutilisation des documents), qui constitue une extension et une généralisation de celui présenté dans (Chikh et al., 1999), permet de limiter ces problèmes de communication, en proposant un ensemble d’unités d’annotations structurées.

Le concept de métadonnées recouvre tout ce qui concerne « des données sur les données ». Accompagner un document de métadonnées est une façon d’enrichir sa sémantique (Quint, 2000). L’indexation est une condition nécessaire pour qu’une solution source soit réutilisable. La qualification par les métadonnées permet d’améliorer les possibilités de recherche traditionnelle, basée souvent sur une « indexation plein-texte en aveugle ». Elle suppose qu’au préalable aient été définies des métadonnées descriptives. Les métadonnées sont définies dans (Amous et al., 2001) comme des fiches descriptives utilisées pour organiser, rassembler, retrouver, conserver l’information et y fournir l’accès.

Une représentation sémantique par les ontologies permet de décrire de manière formelle le sens d’une brique de document. La méthode généralement utilisée consiste à faire référence aux concepts contenus dans une ontologie. Le principe d’utilisation d’ontologies pour décrire des fragments de connaissance est très répandu dans la communauté « intelligence artificielle » internationale (Gruber, 1993). Le projet Karina vise à fournir des outils pour permettre à un enseignant d’utiliser le réseau internet pour diffuser ses propres cours et pour utiliser des briques de cours provenant d’autres enseignants ou d’autres sources (Crampes et al., 1999). Il utilise une ontologie du domaine enseigné, désignée par une URI, pour décrire certaines valeurs associées à des éléments de description, comme par exemple la description conceptuelle d’un document ou bien ses prérequis.

Cette dernière forme de qualification vise uniquement à ouvrir un canal de communication, des auteurs experts vers les auteurs réutilisateurs, contenant des explications et des recommandations, concernant la réutilisation des briques de documents dans la construction de nouveaux produits-documents.

Dans cette section, nous présentons le modèle MCD (modèle de composant de document), qui est basé sur le travail initial proposé dans (Chikh, 2002). Pour plus de compréhension, nous proposons, dans la figure 6, une représentation en UML du modèle MCD. Ce modèle est composé de deux parties :

La connaissance réutilisable est représentée par l’ensemble des briques de documents. Elle est organisée selon une approche matérialisée (entrepôt). Contrairement à l’approche virtuelle (par médiateur), où les briques de document ne sont stockées que dans leurs sources d’origine, les briques sont effectivement extraites, intégrées et stockées dans un entrepôt (Bellahcene et al., 2001). Les requêtes des auteurs réutilisateurs sont traitées directement par l’entrepôt sans accéder aux sources. Les avantages d’une telle approche sont l’amélioration du temps de réponse des requêtes et la disponibilité permanente des briques de document.

La connaissance de réutilisation est représentée par l’ensemble des annotations d’aide à la réutilisation du modèle ASARD, qui sont associées aux briques de documents. Nous appelons catalogue un ensemble d’annotations d’aide à la réutilisation, associé à une seule bibliothèque. Un auteur réutilisateur doit pouvoir parcourir le catalogue afin de consulter la description des briques de documents.

Dans cette section nous montrons l’application de notre approche méthodologique de réutilisation (section 2) au e-learning. Il s’agit d’une aide à la construction de produits pédagogiques basée sur la réutilisation des briques pédagogiques.

Les tableaux 4 et 5 ci-dessous illustrent respectivement l’application de la dimension statique et de la dimension dynamique de notre approche. Ils rappellent, dans la première colonne, les éléments fondamentaux de notre approche et montrent, dans la seconde, leur application au e-learning. Les éléments pour lesquels cette application ne présente aucune particularité ne sont pas présentés.

Dans le domaine du e-learning, les travaux de normalisation les plus importants concernent les métadonnées pédagogiques. L’objectif de cette normalisation est de faciliter la réutilisation, la production des supports pédagogiques numériques étant difficile (Duval, 2001a). Nous substituons au schéma descriptif Dublin Core, décrit dans la section 4.1, le modèle LOM [6] (Learning Object Metada) pour qualifier les briques pédagogiques. Ce modèle est basé sur le travail initial du projet ARIADNE, qui avait proposé dès 1995 une recommandation pour les métadonnées pédagogiques (Duval et al., 2001b). Le modèle LOM offre un ensemble minimal de caractéristiques indispensables pour gérer les objets pédagogiques. Il considère qu’un objet pédagogique est « toute entité, sur un support numérique ou non (informatique), pouvant être utilisée pour l’apprentissage, l’enseignement ou la formation ». Le tableau 6 présente une synthèse des neuf catégories de descripteurs qui composent le modèle LOM.

La réutilisation en ingénierie de document, en général et en e-learning plus particulièrement, est un nouvel axe de recherche. Nous avons vu que l’état de l’art en la matière souffre essentiellement du manque de méthodologie. Nous avons défini dans cet article une approche méthodologique qui constitue le cadre formel et qui permet de définir la réutilisation en ingénierie de document et de l’aborder selon deux dimensions : statique et dynamique. La première est relative aux objets manipulés, et la seconde est relative aux activités et acteurs impliqués. Nous avons ensuite proposé deux modèles sous-jacents. Le premier, baptisé ASARD, prend en charge la représentation, sous forme d’annotations d’aide à la réutilisation, des connaissances de réutilisation. Le second, baptisé MCD et englobant le premier modèle, prend en charge la représentation en UML des composants de documents. Une application au e-learning est enfin réalisée, en vue d’illustrer cette nouvelle approche. Ce travail de recherche est une contribution à la définition future d’un environnement technique de réutilisation en ingénierie de document. Ce dernier sera composé essentiellement de deux modules. Le premier prendra en charge l’activité authoring for reuse et sera utilisé par les auteurs experts. Le second prendra en charge l’activité authoring by reuse et sera utilisé par les auteurs réutilisateurs. La réalisation d’un prototype de cet environnement permettra de valider l’approche méthodologique et les deux modèles 608 sous-jacents.