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Personnalisation de contenu pour la construction des compétences dans les EIAH

Offre de thèse

Personnalisation de contenu pour la construction des compétences dans les EIAH

Date limite de candidature

03-07-2024

Date de début de contrat

01-09-2024

Directeur de thèse

EL MAWAS Nour

Encadrement

Codirection avec Germain Forestier (Université de Haute-Alsace) (https://germainforestier.info)

Type de contrat

ANR Financement d'Agences de financement de la recherche

école doctorale

HNFB - Humanités Nouvelles-Fernand Braudel

équipe

Pixel

contexte

Le candidat travaillera notamment sur les tâches suivantes : - Modélisation de l'apprenant. Les modèles de l'apprenant représentent les croyances du système sur les caractéristiques spécifiques de l'apprenant, pertinentes pour la pratique éducative [1], encodées en utilisant un ensemble spécifique de dimensions [2]. La modélisation de l'apprenant a pour but ultime de permettre l'adaptation et la personnalisation des environnements et des activités d'apprentissage [3] tout en tenant compte des besoins uniques et hétérogènes des apprenants. Le candidat commencera par un état de l'art sur les modèles d'apprenants. Ensuite, il identifiera et développera un modèle d'apprenant approprié. Personnalisation du parcours d'apprentissage. La personnalisation est le processus qui consiste à fournir un contenu pertinent en fonction des préférences ou du comportement de l'utilisateur [4]. Il s'agit du modèle explicite de l'utilisateur qui représente ses connaissances, ses objectifs, ses intérêts et d'autres caractéristiques qui permettent au système de faire la distinction entre les différents utilisateurs [5]. Les données des journaux de traces peuvent être considérées comme des séries temporelles, c'est pourquoi cette tâche commencera par l'examen des algorithmes d'apprentissage automatique existants [6] utilisés pour l'analyse des séries temporelles. L'objectif de la personnalisation du contenu est d'optimiser l'adéquation entre le contenu du cours et les compétences de l'apprenant, afin d'obtenir un résultat d'apprentissage optimal. Pour ce faire, le candidat doit prédire la réussite de l'étudiant dans chaque exercice et, sur cette base, il décidera quel sera le prochain exercice à proposer à l'apprenant. C'est pourquoi il doit étudier les travaux de recherche existants sur la prise de décision et les algorithmes de recherche optimale. Ensuite, il identifiera et adaptera ces algorithmes à nos données avant de les comparer et de choisir le meilleur pour nos besoins de prise de décision. Notre idée est de proposer un parcours d'apprentissage personnalisé pour chaque apprenant, mis à jour dynamiquement en fonction des comportements de chaque apprenant. - Personnalisation du niveau de difficulté. Nous considérons le niveau de difficulté comme une extension du parcours d'apprentissage de la personnalisation en prenant en compte la difficulté de l'exercice dans la personnalisation. Le niveau de difficulté d'une activité a un impact direct sur l'apprentissage et la motivation. Puisque notre objectif est d'aider les apprenants dans le processus d'apprentissage, il est important de prendre en compte le niveau de difficulté d'un exercice proposé à un apprenant. Dans cette tâche, le candidat basera la personnalisation sur les activités précédentes de l'apprenant et les exercices Quick-Pi. Il étendra l'algorithme précédent de personnalisation du parcours d'apprentissage pour prendre en compte les niveaux de difficulté des exercices. Nous pensons que la motivation des étudiants sera directement liée à l'exercice que nous proposons : nous voulons éviter les situations où les exercices choisis sont soit trop faciles pour l'apprenant, transformant la réponse aux exercices en une tâche ennuyeuse à compléter, soit trop difficiles, les frustrant.

spécialité

Sciences de l'information et de la communication

laboratoire

CREM - Centre de Recherche sur les Médiations

Mots clés

Apprentissage automatique, personnalisation du contenu, apprentissage assisté par la technologie

Détail de l'offre

L'objectif de cette bourse de doctorat est d'analyser les données des apprenants de la plateforme Quick-Pi (https://quick-pi.org/contenu.html) afin de personnaliser le contenu de la plateforme. Un contenu personnalisé consiste à proposer le prochain exercice à faire sur la plateforme où l'apprenant réussira et apprendra quelque chose (apprendre une nouvelle compétence ou approfondir une compétence existante). Cette personnalisation concernera le parcours d'apprentissage et le degré de difficulté proposés à un apprenant sur la plateforme Quick-Pi afin de soutenir son apprentissage. Elle s'appuiera sur une modélisation de l'apprentissage qui (1) met en évidence les compétences de l'étudiant, et (2) facilite l'orientation personnalisée des étudiants, en se concentrant sur le renforcement de leurs compétences sur des concepts inconnus ou moins familiers.

Keywords

Machine Learning, content personalization, Technology Enhanced Learning

Subject details

The goal of this PhD fellowship is to analyze learners' data from the Quick-Pi platform (https://quick-pi.org/contenu.html) in order to personalize the platform content. A personalized content concerns in proposing the next exercise to do on the platform where the learner will success and will learn something (learn a new skill or deepen an existent skill). This personalization will concern the learning path and the difficulty degree offered to a learner on the Quick-Pi platform in order to support his learning. It will base on learning modelling which: (1) highlights the student's skills, and (2) facilitates personalized guidance for students, focusing on strengthening their skills on unknown or less familiar concepts.

Profil du candidat

Profil du candidat
Le candidat doit répondre aux exigences suivantes :
- Master 2 ou diplôme d'ingénieur (ou équivalent) en informatique.
- De bonnes compétences en programmation Python sont obligatoires
- De bonnes compétences en apprentissage automatique sont requises
- Un intérêt, des connaissances et/ou une première expérience en Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain (EIAH) (apprentissage de la programmation en particulier).

Candidature
Pour plus d'informations ou pour postuler, les candidats doivent envoyer les documents suivants à nour.el-mawas@univ-lorraine.fr jusqu'au 3 juillet 2024 :
- UN CV
- Un dossier académique
- Une copie du mémoire de master
- Projets personnels (par exemple, github repo)
- Une lettre de motivation

Candidate profile

Profile of applicant
The candidate must fit the following requirements:
• Master 2 or Engineering degree (or equivalent) in Computer Science
• Good skills in Python programming are mandatory
• Good skills in Machine Learning are required
• Interest, knowledge and/or a first experience in Technology Enhanced Learning (learning programming in particular) will be appreciated

Application
For further information or for applying, candidates should send the following documents to nour.el-mawas@univ-lorraine.fr until the third of July 2024:
• A CV
• Academic records
• A copy of the master's thesis
• Personal projects (e.g. github repo)
• A motivation letter

Référence biblio

[1] L. Giannandrea, M. Sansoni, et al., “A literature review on intelligent tutoring systems and on student profiling,” Learning & Teaching with Media & Technology, vol. 287, pp. 287–294, 2013.
[2] J. Nakic, A. Granic, and V. Glavinic, “Anatomy of student models in adaptive learning systems: A systematic literature review of individual differences from 2001 to 2013,” Journal of Educational Computing Research, vol. 51, no. 4, pp. 459–489, 2015.
[3] N. El Mawas, J.-M. Gilliot, S. Garlatti, R. Euler, and S. Pascual, “As one size doesn't fit all, personalized massive open online courses are required,” in Computer Supported Education: 10th International Conference, CSEDU 2018, Funchal, Madeira, Portugal, March 15–17, 2018, Revised Selected Papers 10, pp. 470–488, Springer, 2019.
[4] H. Fan and M. S. Poole, “What is personalization? perspectives on the design and implementation of personalization in information systems,” Journal of Organizational Computing and Electronic Commerce, vol. 16, no. 3-4, pp. 179–202, 2006.
[5] P. Brusilovsky and M. T. Maybury, “From adaptive hypermedia to the adaptive web,” Communications of the ACM, vol. 45, no. 5, pp. 30–33, 2002.
[6] H. Ismail Fawaz, G. Forestier, J. Weber, L. Idoumghar, and P.-A. Muller, “Deep learning for time series classification: a review,” Data mining and knowledge discovery, vol. 33, no. 4, pp. 917–963, 2019.