L'intégration des technologies de l'information dans la formation universitaire

Hubert Manseau Directeur

Service de l'informatique Université du Québec à Montréal

L'intégration des technologies de l'information dans la formation universitaire

Plan de la présentation

A. Introduction

1. APO vs informatique
2. Informatique vs TI
3. Formation vs environnement de formation
4. Propos de la conférence

B. Survol technologique

1. L'intégration voix-données-image
2. Le traitement de la voix
3. Le traitement des caractères
4. Le traitement de l'image
5. Les techniques de transmission
6. Les techniques de stockage
7. Les techniques d'affichage
8. L'unité de calcul

C. Tendances

1. Évolution fulgurante
2. Intégration
3. Miniaturisation
4. Ubiquité

D. Impact sur la formation

1. Les APO
2. Les laboratoires
3. La préparation des cours
4. La présentation des cours
5. L'encadrement des étudiants
6. La gestion de la formation

E. Conclusion

1. Les APO sont peu utilisées
2. Pourquoi pas les APO?
3. Le véritable impact des technologies de l'information

L'intégration des technologies de l'information dans la formation universitaire

A. Introduction

L'utilisation de l'informatique dans la formation universitaire est le plus souvent associée de façon réductrice aux seules APO (Applications pédagogiques de l'ordinateur).

Le terme même d'informatique est réducteur à un moment où l'ensemble des technologies de l'information sont de plus en plus intégrées.

D'autre part, le concept de formation doit aussi être précisé: est-il limité à l'acte d'enseigner ou couvre-t'il l'ensemble de l'activité de formation? On pense ici à la préparation de cours, à l'encadrement et même à la gestion de la formation.

Le propos de ma conférence est que si on se limite aux APO conventionnelles (tutoriels et didacticiels), l'intégration de l'informatique dans la formation universitaire est faible et risque de le demeurer, mais que si on regarde l'ensemble des technologies

de l'information et leur évolution, et la formation vue dans son ensemble, alors là, la pénétration est beaucoup plus forte et le phénomène ira s'accroissant.

Nous commencerons par faire un bref survol des technologies de l'information et tenterons d'en dégager les principales tendances d'évolution, avant d'évaluer leur impact sur la formation universitaire et de tirer notre conclusion.

B. Survol technologique

Il est toujours difficile de faire un survol technologique sans tomber rapidement dans les exemples, qui ont la qualité de faciliter la compréhension, mais le défaut de limiter la vision à des applications plus évidentes. Nous procéderons donc plutôt à un examen basé sur une typologie de la technologie.

1. L'intégration voix-données-image

Il est possible aujourd'hui de numériser la voix et l'image autant que les données, avec une restitution supérieure aux techniques analogiques.

Une fois numérisées, l'image et la voix, nous devrions plutôt dire le son, peuvent être stockées et transportées également sous cette forme. La voix demande un canal de 32 kilo-octets, vitesse considérée lente aujourd'hui en transmission de données. L'image fixe s'accommode bien de la vitesse de 1,5 méga-octets courante sur les réseaux locaux et la vitesse requise pour la transmission d'images animées est maintenant disponible même sur des grandes distances.

Il faut prévoir l'intégration de la voix, des données et de l'image, y compris de l'image animée dans notre vie au travail comme à la maison. On peut imaginer une encyclopédie incorporant des séquences de film, le visionnement de chefs d'oeuvre de musée dans son bureau avec, même, la possibilité d'ajouter une moustache!

2. Le traitement de la voix

Le développement des techniques de traitement de la voix s'accélère depuis quelques années. La synthèse vocale permet de restituer, de mieux en mieux, la voix à partir d'un texte écrit: l'usager peut même choisir le timbre et le sexe de la voix. D'un autre côté, la reconnaissance ne se limite plus à des vocabulaires de quelques mots ni à un seul locuteur.

Les conséquences de ce développement sont majeures. L'ordinateur pourra lire un livre à un aveugle ou donner des indications verbales à un conducteur. A l'inverse, il pourra se transformer en secrétaire en prenant la dictée et en reproduisant le texte sous forme écrite après correction orthographique! A-t'on pensé au recyclage de nos préposées au traitement de texte?

3. Le traitement des caractères

Les caractères écrits, imprimés ou manuscrits, constituent une forme particulière d'image. L'ordinateur, de plus en plus, les reconnaît et les interprète directement. Le document reçu par la poste peut être stocké et catalogué, et même interprété. Qu'on pense à l'impact sur le classement des documents dans un secrétariat!

La lecture de caractères manuscrits est déjà disponible sous forme limitée. Il n'y a pas, à notre avis, d'obstacle insurmontable pour passer à l'interprétation de l'écriture cursive. Avis donc aux réfractaires au clavier et au microphone, la plume sera aussi un jour une interface valable!

4. Le traitement de l'image

On a de nombreux exemples de traitement de l'image dans les logos animés des émissions de télévision. La guerre du Golfe nous a montré des possibilités plus troublantes. Un missile à basse altitude peut trouver sa route à grande vitesse en interprétant ce qu'il voit.

Les possibilités de traitement de l'image n'ont que commencé à modifier la façon de faire des productions audio-visuelles, à traiter les archives, à enseigner le design. On a déjà cependant réalisé des films mettant en vedette des stars d'autrefois par synthèse d'image et la télé-vidéo-conférence est une réalité qui permettra peut-être de faire des procès sans la présence physique de tous les intervenants.

5. Les techniques de transmission

L'implantation de la transmission numérique de la voix et de l'image a été retardée par les vitesses de transmission disponibles sur les médias en place. La fibre optique, le satellite et l'"ordinateur" sont en train de changer tout cela. Les techniques de compression permettent la transmission à de plus grandes vitesses sur les médias traditionnels. Résultat: un chercheur pourra transmettre les résultats d'une simulation graphique à un collègue d'une autre université tout en en discutant verbalement et de façon simultanée.

Le contrôle par ordinateur de cellules de transmission hertziennes (sans fil) permet le téléphone cellulaire, le fax cellulaire et même le micro-ordinateur cellulaire, bref le poste de travail complètement mobile. La même technique peut être envisagée dans un immeuble, modifiant notre perspective à long terme sur le câblage et plus trivialement sur l'adressage: l'adresse civique a-t'elle encore de l'importance si l'individu transporte son adresse électronique avec lui?

6. Les techniques de stockage

Les techniques de stockage de l'information (une fois numérisée) sont variées.

Ce qu'il importe de retenir, c'est que d'année en année, on range plus de données sur des surfaces de plus en plus petites et maniables. Le vidéo-disque contient aujourd'hui une encyclopédie complète, en permettant l'accès article par article, ou page par page. Quel serait l'impact si un film tenait dans le même espace avec le même type d'accès? Verra-t'on des films interactifs, comme certains jeux vidéo?

Dans le domaine plus traditionnel des données, on conserve déjà de plus en plus d'information active, même pour les dossiers historiques. Ainsi la facture impayée en 1971 n'est pas oubliée lors d'une tentative de réabonnement à un service public par exemple. Où s'arrêtera-t'on?

7. Les techniques d'affichage

Il importe de réaliser que l'écran couleur d'une station de travail informatique d'aujourd'hui peut avoir une résolution nettement supérieure à la télévision. Elle est même supérieure dans certains cas à celle proposée pour la télévision à haute définition.

L'affichage numérique permet d'autre part l'utilisation d'autres technologies que l'écran cathodique, comme le cristal liquide ou le plasma. Celles-ci sont déjà utilisées dans les écrans plats des micro-ordinateurs portatifs. [[??]] quand l'écran mural en couleurs et haute résolution pour la télévision? [[??]] quand l'écran qui tiendra dans la main et contiendra un livre au complet sur support magnétique?

Dans un autre ordre d'idées, l'affichage en trois dimensions se développe de son côté en laboratoire: on pourra littéralement se promener dans une ville. Le concept d'espace virtuel, où on permet à l'utilisateur de toucher un objet projeté dans l'espace est sans doute prometteur dans certaines applications pédagogiques. Verra-t'on des applications quotidiennes de ces technologies avant l'an 2000?

8. L'unité de calcul

Tous ces développements seraient impossibles sans l'évolution fulgurante du coeur d'un système informatique, l'unité de calcul. On a déjà souligné la puissance des nouvelles puces et surtout la rapidité de croissance de celles-ci. Nous ne pensons pas être au terme, d'autant que l'on explore déjà d'autres avenues (comme les réseaux de neurones).

Cette puissance peut également être répartie. Dans un ordinateur moderne, il y a en fait plusieurs ordinateurs: un qui contrôle l'écran, un les disques, etc. Elle peut aussi être multipliée par la conception d'ordinateurs à traitement en parallèle dont la capacité est encore plus en plus phénoménale pour le traitement des problèmes qui s'y prêtent.

D'autres points méritent d'être soulignés. Tout d'abord, il y a la miniaturisation qui permet de concevoir des appareils de plus en plus portatifs par le poids mais aussi la faible consommation en énergie. Elle permet, également, d'insérer un ou plusieurs ordinateurs dans à peu près toutes les "machines". Ainsi, il n'y a presque plus d'appareils scientifiques par exemple qui ne comprennent un ou plusieurs micro-processeurs. Mais c'est également vrai des caméras, des photocopieurs, des téléphones, bref de tous les appareils reliés au traitement de l'information.

C. Tendances

Le survol de la technologie permet de détecter certaines tendances de fond. Celles-ci peuvent se résumer à la rapidité d'évolution de la technologie (par exemple, la puissance des puces double à tous les dix-huit mois!) et à l'intégration de toutes les formes d'information (voix et son, données, image), tant au niveau transport que stockage et traitement. La miniaturisation constitue un autre phénomène, aux conséquences souvent mésestimées. Ces tendances entraîneront, selon nous, l'apparition d'un poste de travail de plus en plus puissant, polyvalent et portatif (et bientôt jetable?) et l'accessibilité de plus en plus grande à tous les types d'information sous forme numérique, sans contraintes géographiques (mais pas nécessairement sans contraintes légales!).

D. Impact sur la formation

1. Les APO

Les impacts de l'évolution de la technologie sur la formation universitaire sont majeurs. Il y a bien sûr des applications pédagogiques de l'ordinateur (APO) conventionnelles, les didacticiels, tutoriels et exerciseurs, qui s'appliquent cependant assez peu à l'environnement universitaire. Les capacités multimédia du nouveau poste de travail apportent bien sûr des possibilités intéressantes et accentuent la pénétration des APO. Il est certain que nos enseignants devront se mettre à l'heure des clips et du Nintendo.

2. Les laboratoires

L'impact des technologies de l'information sur la formation passe plus pour l'instant par les travaux pratiques des étudiants pour se familiariser à leurs futurs outils de travail informatisés. Et attention, ceci n'est pas réservé au secteur pur et dur des sciences. Les arts, les lettres et la pratique du droit n'y échappent plus, avec les banques de données informatiques et les outils d'analyse et de manipulation de texte. Dans un autre ordre d'idées, lorsque les vidéos seront numérisés, il nous faudra réfléchir s'il est plus rentable de laisser l'étudiant, en droit par exemple, les consulter dans un laboratoire de micro-informatique ou d'audio-visuel.

3. La préparation de cours

L'application la moins visible, mais la plus fréquente, et qui croîtra le plus selon nous, des techniques de l'information à la formation universitaire porte sur la préparation de cours. Les cours de niveau universitaire s'accommodent mal de

la répétition et doivent être renouvelés constamment pour être à la pointe des connaissances. [[??]] cette fin, le professeur utilise de plus en plus d'outils de consultation par télécommunication, de gestionnaires de bibliographie personnelle, de gestionnaires d'idées et d'outils de présentation pour préparer et mettre à jour ses cours plus rapidement.

4. La présentation de cours

Les notes, schémas, résumés préparés sur ordinateur sont souvent imprimés, reproduits sur acétates ou diapositives et utilisés en classe avec des moyens de projection conventionnels, comme je le fais aujourd'hui. J'aurais pu cependant, la technologie est déjà connue, projeter directement de mon ordinateur, ou encore utiliser un portatif convertible en acétate électronique. Le professeur Michel Guay à l'UQAM utilise déjà, quant à lui, des projections multimédias intégrées dans ses cours d'histoire.

5. L'encadrement des étudiants

Dans les tutoriels conventionnels, l'étudiant peut être guidé et évalué entièrement par le système. Mais on n'a pas besoin d'autant et si l'utilisation de lecteurs optiques pour lire des formulaires de réponse et automatiser la correction est ancienne et demeure une application standard, beaucoup de professeurs

utilisent maintenant leurs chiffriers pour noter et suivre l'évolution de leurs étudiants. Ils utilisent surtout de plus en plus le courrier électronique pour communiquer avec eux. [[??]] cet égard, la popularité de la messagerie vocale auprès des professeurs et chargés de cours à l'UQAM est exemplaire.

6. La gestion de la formation

On l'oublie souvent, mais la formation universitaire s'appuie également sur un certain nombre d'outils et de systèmes d'information. C'est la technologie qui permet à un étudiant de choisir librement des cours à partir d'un menu et de règles simples, et ce de chez lui, par opposition à s'inscrire en personne à un programme fermé où il ne contrôle même pas son horaire. Je viens de décrire le système d'inscription par téléphone de l'UQAM.

D'autres systèmes permettent à l'étudiant de consulter directement la banque de cours, où mieux, d'obtenir leur note. Je ne donne ces exemples que pour montrer que au-delà de la relation directe enseignant-enseigné comme telle, la formation universitaire constitue un environnement global, qui la conditionne. Et l'impact des technologies de l'information est, et sera de plus en plus, majeur sur cet environnement.

E. Conclusion

1. Les APO sont peu utilisées

Les APO, telles que perçues traditionnellement, et j'inclus même les nouvelles applications multimédias, ne "prennent" pas en milieu universitaire. Cela, malgré des efforts considérables (je pense entre autre au coûteux projet PLATO dans les années 70). [[??]] l'UQAM, les statistiques de nos laboratoires indiquent clairement que les APO ne sont utilisées qu'en formation des maîtres, et non pour les former eux, mais pour leur montrer à les utiliser avec leurs futurs élèves, au primaire et au secondaire..., et en enseignement des langues.

2. Pourquoi pas les APO?

Il y a à mon avis quatre raisons qui expliquent cet état de fait. Il faut tout d'abord réaliser que créer un cours sur ordinateur est aussi complexe que de réaliser un cours sur vidéo, si on vise une qualité comparable à ce que nos jeunes voient sans arrêt à la télévision ou dans les jeux vidéo. Il faut de 100 à 400 heures de travail pour réaliser une bonne heure de cours programmé et cela coûte de 100 000$ à 400 000$ pour produire un cours entièrement médiatisé.

[[??]] l'élément effort et coût, il faut rapprocher le fait que le cours de niveau universitaire ne peut pas, par définition, ne pas être renouvelé régulièrement, sauf certains cours d'introduction, où je range les applications d'enseignement des langues. Bref, on peut trouver acceptable d'investir les centaines d'heures requises pour créer un cours médiatisé, mais s'il faut recommencer tous les ans, on abandonne.

Vous me direz, et les américains eux? Bien sûr, même si on doit mettre sans arrêt un cours médiatisé à niveau, la taille d'un marché peut en justifier le développement. Les cours de langues sont presque tous faits d'ailleurs aux États-Unis, et en plus, ils sont quasi universels si livrés dans la langue à apprendre! Cependant, même si la production américaine est plus volumineuse en absolu, les tentatives de traduction de cours ont échouées à ce jour. Il y a le coût bien sûr, mais aussi la culture. La loi américaine n'est pas la loi française.

Il y a, enfin, l'absence quasi universelle d'incitatifs pour un professeur d'université à développer une APO. Partout, c'est la recherche qui prime dans leurs évaluations. Le "publish or perish" n'inclut pas les APO.

3. Le véritable impact des technologies de l'information

Le constat négatif sur les APO ne doit cependant être pris comme l'absence de pénétration des technologies de l'information dans la formation universitaire. Celle-ci est, je crois l'avoir montré, de plus en plus grande. Il y a déjà au moins un micro-ordinateur par professeur et un pour 20 étudiants (équivalents à temps complet) dans nos institutions, et plusieurs encouragent fortement l'acquisition individuelle. L'impact est tout simplement beaucoup plus global que ce que l'on rêvait dans les années 70, et le professeur, avec l'ordinateur, demeure toujours au centre de l'activité de formation universitaire.

NOTE

Cette présentation s'appuie sur deux autres conférences, l'une qui a été présentée à l'été 1991 à l'Université du Québec à Trois-Rivières, intitulée: "L'utilisation de l'informatique dans l'enseignement à l'UQAM", et la seconde, préparée avec le directeur du Service des télécommunications de l'UQAM, sur la "Planification stratégique des nouvelles technologies de l'information à l'UQAM", qui est présentée cette année dans divers colloques dans le domaine de la gestion universitaire et de la gestion des technologies.