Candyce : CArnets Numériques DYnamiques, Interactifs et collaboratifs pour l’Enseignement

Candyce : CArnets Numériques DYnamiques, Interactifs et collaboratifs pour l’Enseignement#

Nicolas M. Thiéry

LRI/LISN: Laboratoire Interdisciplinaire des Sciences du Numériques

Université Paris-Saclay

Binder

  • Prélude: Jupyter?

  • Candyce?
    volet «Infrastructure numérique» (5-10M€)
    du projet PEPR «Enseignement et Numérique»
    porté par Inria, CNRS, AMU, …

  • Rôle de Paris-Saclay ?

Jupyter?#

  • «Un écosystème de logiciels libres, de standards ouverts et de services pour le calcul interactif»

  • Multi-système: Python, Julia, C++, R, et des dizaines d’autres

Mais z’encore?

Un exemple concret: le carnet Jupyter (notebook)#

un petit calcul mathématique:

from sympy import *
x = symbols('x')

---------------------------------------------------------------------------
ModuleNotFoundError                       Traceback (most recent call last)
Cell In[1], line 1
----> 1 from sympy import *
      2 x = symbols('x')

ModuleNotFoundError: No module named 'sympy'

integrate(x/(x**2+2*x+1), x)

un peu d”exploration de données cartographiques:

from ipyleaflet import Map, Marker
center = (48.70180933810075, 362.16683685639214)
m = Map(center=center, zoom=15)
marker = Marker(location=center, draggable=True)
m.add_layer(marker);
m

Exemple de document interactif#

../_images/exemple-cours-graphe1.png ../_images/exemple-cours-graphe2.png

Adoption massive#

  • Des millions de scientifiques, dans l’académie et l’industrie …

  • Documenter des analyses de données «Litterate Computing»

  • Tous les acteurs du cloud (Google Cloud, AWS, Azure, …) ont leur service Jupyter

  • Prix de l’ACM 2017, avec UNIX, TCP/IP, Le World Wide Web …

Intérêt pour l’enseignement#

  • Rédaction de documents narratifs avec trame linéaire simple combinant:

    • cours et explications

    • exemples interactifs: calculs, mini-applications

    • exercices avec rétroaction immédiate

    • exercices avec correction assistée

    • synthèse

  • Favorise l”implication, l”appropriation, l”autonomie des étudiants

L’écosystème Jupyter: un outil multi-fonction#

Ce document combine quatre types d’activités:

  • La narration

  • La programmation

  • L’interaction

  • Le calcul

Usuellement soutenues par quatre types d’applications différentes

  • Document

  • Environnement de développement

  • Mini application

  • Calculette interactive

Une unique application pour permettre un continuum entre ces activités

L’hydravion: un mauvais bateau et un mauvais avion?#

  • Jupyter n’a pas vocation à remplacer les applications dédiées à l’une de ces activités
    mais à permettre de combiner ces activités

  • Jupyter n’est pas une ~~application~~
    mais un écosystème d’outils interopérables:

    • Entre eux

    • Avec une myriade de logiciels (scientifiques) libres

Rendre ces technologies accessibles à tous?#

Accessibité technique: les enseignants ne sont pas des développeurs!#

Certainement! Mais:

  • Jupyter rend floue la frontière entre utilisateur et développeur

  • À l’échelle d’une communauté
    avec des valeurs et des outils de collaboration et de partage:

    • un continuum de compétences

    • coproduction de resources

    • montée globale en compétence

Accessibilité pratique#

Comment mettre l’outil à la disposition de tous?

  • Technologies web

  • Logiciel libre

  • Mais: tout le monde n’a pas les logiciels sous la main

Accessibilité#

Candyce#

Objectifs#

  • Déployer une infrastructure nationale souveraine offrant un service Jupyter:

    • pour l’éducation au et par le numérique

    • pour les scolaires et l’enseignement supérieur

    • dans tous domaines pertinents

  • Contribuer à l’écosystème sous jacent: frugalité, accessibilité, collaboration, partage

  • Faciliter l’adoption: formations, création de ressources, …

État de l’art#

  • Service Cocalc

  • Services Jupyter offerts par tous les acteurs du cloud

  • nbhosting (plateforme derière MOOC Python, …)

  • Service Capytale académies de Paris, …

  • Service JupyterHub dans de nombreuses universités
    dont JupyterHub@Paris-Saclay (pilotage: bibi)

  • Plateforme de TP en ligne de Centrale Supélec (pilotage: Renaud Monnet)

Moyens#

5-10M€ sur 3-10 ans

Consortium#

  • INRIA

  • CNRS

  • AMU

  • Capytale et académies associées

  • QuantStack: PME spécialisée dans Jupyter et le logiciel scientifique libre

  • OVH (?)

  • Paris-Saclay!

Implication de Paris-Saclay dans Candyce?#

Rôle#

  • «Caution académique» et expertise
    Notamment suite à H2020 OpenDreamKit, CIP, …

  • Participation au pilotage

  • Utilisateurs précoces de la plateforme

  • Exploration de l’écosystème et expérimentation pédagogiques

  • Contributions logicielles

  • Production de matériel pédagogique?

  • Diffusion: formation de formateurs, accueil d’enseignants en résidence?

Ressources et personnes ressources:#

  • EC en Physique, Informatique, Mathématiques, Géosciences, STAPS? Bio?

  • Faculté d’Orsay, Centrale-Supélec, et certainement ailleurs

  • Learning Center?

Recrutements financés sur projet????#

  • Un ingénieur pédagogique: dév logiciel proche utilisateurs finaux ???

  • Un/deux formateurs et animateurs de communauté
    Dont coordination / gestion de projet

  • Un professeur invité: exploration, copilotage, … ???

  • ATER / enseignants pour permettre des congés pédagogiques