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La technologie des cours en ligne ouverts et massifs
La vague d'enthousiasme pour l'éducation en ligne met au jour des problèmes informatiques difficiles et intéressants que Daphne Koller aimerait résoudre. Mais elle doit d'abord trouver le temps.
Abandons : Les chercheurs en intelligence artificielle Andrew Ng et Daphne Koller ont quitté le monde universitaire pour créer une entreprise de formation en ligne.
En janvier dernier, Koller et son collègue Andrew Ng ont quitté leurs postes de professeur au laboratoire d'intelligence artificielle de l'Université de Stanford pour créer Coursera, une startup d'éducation en ligne financée par capital-risque avec des bureaux à huit kilomètres du campus.
Depuis lors, la croissance de Coursera a été rapide et dévorante. La société a publié plus de 200 cours gratuits dispensés par des professeurs de 33 universités de premier plan, telles que l'Université de Pennsylvanie et Caltech. Plus de 1,5 million d'étudiants se sont inscrits et environ 70 000 nouveaux étudiants, l'équivalent de quatre ou cinq Stanford, s'inscrivent chaque semaine.
Koller, 44 ans, passe maintenant sa journée moyenne probablement dans un avion quelque part pour présenter Coursera aux administrateurs universitaires et aux professeurs. Les 10 derniers mois l'ont transformée d'un expert célèbre en statistiques en co-PDG d'un site Web éducatif vaste et complexe dont les plans de gagner de l'argent sont encore naissants.
En rentrant chez moi, je pense parfois que c'est la vie de quelqu'un d'autre, dit-elle. Elle appelle l'expérience surréaliste.
Jusqu'à présent, abattre les barrières payantes autour de l'enseignement supérieur a été la partie la plus simple. Ce qui est plus difficile, c'est de faire en sorte que les cours en ligne comme A History of the World Since 1300 et Algorithms I correspondent à la qualité de leurs équivalents en personne. Cela signifie courir pour mettre en place des forums en direct pour les discussions en classe, empêcher le site de planter au milieu de la cohue des étudiants et rechercher de toute urgence des moyens de rendre les cours plus interactifs et d'automatiser la notation autant que possible.
Compte tenu de ces défis techniques, ce n'est pas un hasard si bon nombre des personnes à l'origine des récents efforts visant à mettre en ligne des cours universitaires proviennent de laboratoires d'informatique. Un autre chercheur de Stanford, Sebastian Thrun, a démissionné pour créer la startup Udacity. Au MIT, l'ancien chef du département IA, Anant Agarwal, dirige désormais edX, une autre des organisations proposant des cours ouverts en ligne massifs, ou MOOC (voir La crise dans l'enseignement supérieur).
Nous avons vu l'opportunité et la technologie et avons eu la capacité de l'exploiter, dit Koller. Mais mettre des cours en ligne n'est qu'une partie de ce que les chercheurs en IA entendent avec les MOOC. En suivant les progrès de millions d'étudiants en ligne, il peut être possible de développer de nouvelles connaissances sur la façon dont les gens apprennent et d'adapter les cours à un niveau individuel. Ce que nous avons ici est un niveau de détail et une échelle de données sans précédent, dit-elle.
Koller est une doctorante de troisième génération qui a grandi à Jérusalem, où son père était un botaniste bien connu. Elle n'est pas étrangère à l'expérimentation de nouvelles formes d'enseignement : il y a plus d'une décennie, Stanford a commencé à diffuser l'un de ses cours pour les étudiants en formation pour adultes. Finalement, Koller a commencé à dire à tous ses étudiants de regarder les conférences à la maison. Tout d'un coup, l'idée m'est venue à l'esprit que cela n'avait pas de sens pour moi d'aller en classe chaque semaine pour enseigner le même cours que j'enseigne depuis 15 ans, les mêmes blagues en même temps , elle dit.
Assister aux cours est devenu facultatif, un temps d'interaction en tête-à-tête. Même ainsi, deux fois plus d'étudiants ont commencé à se présenter. En 2011, elle et Ng ont aidé Stanford à ouvrir trois cours en ligne au grand public. Cette année, ils ont levé 22 millions de dollars auprès d'investisseurs pour lancer Coursera et créer une plate-forme Web que toute école pourrait utiliser.
Comme sa technologie, le modèle économique de Coursera est un travail en cours. Une idée envisagée a été un site d'offres d'emploi pour mettre les employeurs en contact avec les étudiants qui ont suivi des cours Coursera spécifiques. Une autre consiste à faire payer les étudiants qui souhaitent obtenir un crédit officiel. En novembre, l'Université d'Antioch à Los Angeles a annoncé qu'elle commencerait à autoriser ses étudiants à suivre deux cours Coursera contre crédit, partageant les modestes revenus avec l'entreprise.
Les cours sur le site sont encore de qualité technique inégale. Un cours sur la mythologie grecque et romaine n'est guère plus qu'un professeur parlant sur fond vert contre des puces et des images de temples. Mais Koller pense que ce n'est que le début. En collectant une quantité sans précédent de données sur la façon dont les élèves apprennent et en les analysant automatiquement en temps réel, les éducateurs pourraient réaliser leurs rêves d'éducation personnalisée à grande échelle. L'objectif est de concevoir la personnalisation et d'identifier où quelqu'un est en difficulté et ce qui pourrait lui être utile, dit-elle.
Certaines des propres recherches universitaires de Koller, publiées en février, illustrent comment cela pourrait fonctionner. Elle et plusieurs collaborateurs ont appliqué des techniques d'apprentissage automatique pour étudier un cours d'introduction à la programmation. Les chercheurs ont créé des descriptions mathématiques des étudiants eux-mêmes, à la recherche de modèles qui expliqueraient leurs avancées et leurs revers. Une découverte : la réussite du cours était prédite par l'approche d'un étudiant pour résoudre les premiers devoirs, et non par des réponses bonnes ou mauvaises.
Jusqu'à présent, Koller a eu peu de temps pour poursuivre cette piste ou de nombreuses autres avenues de recherche potentielles, mais Coursera a commencé à se lancer dans le domaine des mégadonnées. Par exemple, les membres du personnel ont commencé à tester pour comparer différents styles de présentation vidéo, même jusqu'à la façon dont les couleurs sont affichées. En montrant différents formats à différents élèves et en suivant qui continue de regarder, ils espèrent découvrir lesquels réduisent la probabilité qu'un élève se désactive.
L'automatisation devient plus difficile, mais aussi plus importante, à mesure que Koller s'éloigne de son terrain familier des mathématiques et de l'informatique. Les questions à choix multiples, le code informatique et les problèmes mathématiques peuvent être notés par une machine. Mais qu'en est-il d'un essai, d'un dessin ou d'une question dont la bonne réponse pourrait être Obama, Barack Obama ou le président ?
Ce sont encore des problèmes difficiles pour l'informatique. Pour son nombre croissant de cours d'arts libéraux et de sciences sociales, Coursera a plutôt conçu un système de notation par les pairs, dans lequel un ordinateur assigne des camarades de classe pour qu'ils se donnent un retour d'information. Une classe populaire qui utilise ce système est la poésie américaine moderne et contemporaine, enseignée par le professeur Al Filreis de l'Université de Pennsylvanie. Il s'agit d'une discussion animée, organisée un peu comme une émission de radio téléphonique, avec des questions provenant des téléphones, des forums et de Twitter.
Environ 30 000 étudiants se sont inscrits, ce qui rend impossible l'enseignement individuel. D'après les forums de discussion en classe, il est clair que tout le monde n'est pas ravi de l'approche de notation par les pairs. Dans un autre cours, celui sur la mythologie grecque et romaine, la confusion a causé des retards et des changements à mi-parcours dans le système de notation.
Malgré de tels problèmes, dit Koller, ses conversations avec des partenaires universitaires potentiels deviennent de plus en plus faciles. L'apprentissage en ligne était autrefois synonyme d'usines à diplômes louches qui offraient un produit discutable. Maintenant, cela suggère quelque chose de bien meilleur et de plus sophistiqué sur le plan technologique. Il y a eu une énorme transition dans la pensée des gens, dit-elle.