Rapport de stage

Introduction

Ce stage a consisté au développement d'un outil d'apprentissage des notions de virologie destiné aux étudiants en médecine de l'université de Genève. Ce travail a été sollicité par Laurent Roux, un collègue virologiste au département de Génétique et Microbiologie du Centre Médical Universitaire (C.M.U.). Etant réalisé dans la même institution pour laquelle je travaille, ce travail a pu se dérouler sur une période allant de septembre 1996 à mai 1997.
Ce développement est l'aboutissement d'un projet commun avec Grégoire Métral et mis en place durant le cours STAF16: réalisation d'un logiciel éducatif.

Origine et évolution du projet

L'enseignement de la médecine à Genève est en cours de réforme. Voici trois ans, la faculté de médecine a décidé d'introduire l'apprentissage par problèmes (APP). Cette méthode est basée sur l'utilisation de cas de patients comme contexte dans lequel l'étudiant acquiert des connaissances à la fois en sciences de base et cliniques ainsi qu'une capacité à résoudre des problèmes cliniques (problem solving skill). Un problème est discuté et analysé en petit groupe de 8 à 10 étudiants. Une fois les objectifs d'apprentissage formulés, les étudiants se répartissent le travail et chacun s'engage dans un travail individuel afin d'apporter une partie des connaissances nécessaires à la résolution du problème. Cette étape de travail individuel nécessite la mise à disposition de nombreux livres et documents. Dans ce cadre, l'outil d'apprentissage développé durant le stage devrait être une ressource supplémentaire et originale.

Traditionnellement, la virologie était enseignée dans un cours ex-cathedra et l'essentiel du cours était réuni dans un polycopié donné aux étudiants. Les cours ex-cathedra étant bannis de l'APP, les notions de virologie sont incorporées dans plusieurs unités d'enseignement. A l'origine, le commanditaire du travail demandait d'adapter une partie du manuscript pour une unité d'enseignement où le virus de la grippe était introduit. Il s'agissait de créer un hyperdocument dont le but était double:

En principe un document html mis sur le réseau Internet aurait satisfait ces conditions. Pourtant le concept du projet a beaucoup évolué. Cette évolution a suivit de près l'enseignement des modules STAF. Durant le premier semestre nous avions appris à créer des pages html et je me sentais tout à fait capable de faire un hyperdocument de virologie. Les enseignements du deuxième semestre, notamment STAF15 (Informatique et Transformation des Pratiques d'Enseignement) et STAF16 (Réalisation de Logiciels Educatifs), nous ont sensibilisé au fait que la connaissance s'aquiert plus efficacement par un traitement actif de l'apprenant. Cette prise de conscience et de nombreuses dicussions durant le cours STAF16 ont transformé le projet d'hyperdocument initial en un logiciel dit "place de marché".
Nous n'avons pas eu de peine à convaincre Laurent Roux du bien fondé de ce changement de concept. Au contraire, il a apprécié cette nouvelle vision de l'outil informatique dans l'enseignement, ceci d'autant plus que le logiciel proposé se rapprochait de la philosophie APP.

Ainsi, au terme de STAF16, je disposais d'une maquette à partir de laquelle j'ai développé VIROLAB durant mon stage.

VIROLAB

Concept

VIROLAB est un logiciel qui simule un laboratoire de biologie. Sur la base de dessins représentants différents virus, l'apprenant en choisit un. Sa tâche est de permettre à ce virus de se multiplier. Pour cela il devra obtenir des informations sur sa structure et choisir une lignée cellulaire qu'il infectera. Afin d'induire une réflexion, le processus de multiplication est interrompu plusieurs fois par des questions ou actions auquelles l'apprenant doit répondre pour poursuivre le processus. Lorsque la multiplication du virus est menée à terme, l'étudiant peut choisir un nouveau virus.

Suivant le concept "place de marché", ce laboratoire virtuel est constitué de plusieurs salles: un hall d'entré donnant sur un corridoir qui conduit à quatre salles latérales (voir figure 1). Ces salles sont:

  1. le laboratoire (Fig. 2) qui est équipé de plusieurs instruments permettant d'obtenir des informations sur la structure et composition du virus. Afin de créer une situation de problème, chaque virus est défectueux. C'est dans le congélateur de cette salle que l'étudiant devra venir choisir une ou plusieurs enzymes qu'il ajoutera au virus au moment voulu.
  2. la salle de culture (Fig. 3) qui permet de tester la fonctionalité du virus. L'étudiant y choisi le type cellulaire qu'il juge adéquat et l'infecte avec son virus. Si le choix est correcte, le processus commence.
  3. le bureau (Fig. 4) qui contient un journal de laboratoire. Chaque fois que l'étudiant obtient une information sur le virus choisi, celle-ci est automatiquement consignée dans ce journal. De même, chaque fois qu'une étape du processus de multiplication est passée, un résumé de cette étape est inscrite dans le journal.
  4. une bibliothèque (Fig. 5) qui contient des hyperdocuments de références. Ces documents sont consultables à n'importe quel moment. Un outil de recherche par mots est associé à toute la bibliothèque.

Finalement, le logiciel contient trois fonctionalités supplémentaires:

Figures:

Entre de VIROLAB
Fig. 1: l'entrée de VIROLAB 		laboratoire
Fig. 2: le laboratoire 		Salle de culture
Fig3: la salle de culture
le bureau
Fig 4: le bureau 		la bibliotheque
Fig. 5: la bibliothèque 		le glossaire
Fig. 6: le glossaire

Programmation

Ce logiciel a été réalisé avec Authorware. La maquette de STAF16 avait été faite avec la version 2.1 alors que le produit développé durant le stage a été réalisé avec la version 3.5. Cette dernière version de Authorware a grandement facilité la création des hyperdocuments de la bibliothèque ainsi que la navigation en général. Le développement s'est fait avec la version Macintosh à partir de laquelle deux versions PC (pour Window 3.1 et Window95) ont été transposées.
Pour chaque virus, Laurent Roux me fournissait, sous la forme d'un fichier Word, le contenu du document correspondant de la bibliothèque de VIROLAB. Ce fichier était le canevas sur lequel je me basais pour faire la partie enquête de VIROLAB.
Une fois le concept mis en place, les trois quart du temps de développement ont été utilisés pour la mise en page et la création de graphiques. La programmation Authorware a nécessité a peut près le quart du temps restant.

Conclusion

Ce logiciel éducatif est constitué actuellement de trois virus représentant trois familles importantes. L'architecture modulaire du programme permet d'intégrer facilement de nouveaux virus. Quatre familles supplémentaires devrait être ajoutées pour avoir un produit complet. Il est probable que je continuerai à le developper une fois le diplôme STAF terminé.

Ce stage m'a apporté trois éléments.
Premièrement j'ai appris à utiliser un outil de développement fantastique: AUTHORWARE. Sans une ligne de code, on arrive a créer un produit qui, s'il était habillé par un graphiste, n'est pas loin de ce que l'on voit dans les éduciels. Avec un véritable langage de programmation, il est probable que le rapport de temps, 3/4 pour la forme-contenu et 1/4 pour la programmation, ait été inversé. De plus le passage d'une version Mac à une version PC s'est fait sans trop de problèmes: le rêve de tout développeur.
Deuxièmement j'ai été mis en face de la difficulté de créer un dispositif qui permette d'acquérir des connaissances purement déclaratives sous une forme plus proche d'un savoir faire. Autrement dit, offrir une alternative à la simple lecture. La solution apportée à ce problème est le fruit de l'enseignement STAF: que tous mes tuteurs en soient ici remerciés.
Finalement le travail de négotiation du projet avec Laurent Roux fût enrichissant. D'un côté un enseignant qui veut faire passer, sans en perdre une miette, un contenu de polycopié et de l'autre un étudiant nourri de notions comme apprentissage en contexte, interactivité, coopération ... . Malgré ce scénario, il n'y a pas eu d'affrontement. Laurent s'est facilement laissé convaincre d'adopter une forme qui permette à l'apprenant de traiter activement l'information qui lui est fournie.

Pour ceux que cela intéresse, la version Mac packagée est télédéchargeable (8.5 MBytes). Il s'agit d'une archive StufIt BinHex que l'utilitaire StufIt Expander ouvrira. Cette archive contient 4 éléments:

Un double clic sur le fichier VIROLAB3.pkg lancera l'application.
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mardi 15 juillet 1997 Daniel Scherly