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Maple T.A. remet à niveau avec succès les compétences en mathématiques à l’Université Technique de Vienne

Publication: Mars 2015

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Après le lycée, nombreux sont les bacheliers à profiter de leur nouvelle liberté pour chercher du travail ou voyager avant d’entrer à l’université...
 

Après le lycée, nombreux sont les bacheliers à profiter de leur nouvelle liberté pour chercher du travail ou voyager avant d’entrer à l’université. Lorsqu’ils reprennent leurs études, ils se rendent souvent compte qu’ils ne possèdent pas de connaissances acquises au lycée suffisantes pour s’épanouir à l’université. Les professeurs de l’Université Technique de Vienne (UT de Vienne) se sont aperçu notamment que ces étudiants n’étaient pas préparés à reprendre leurs études de mathématiques là où ils les avaient laissées au lycée. En outre, les étudiants entrant à l’université étaient issus de différents horizons avec différents niveaux de connaissances.

A l’UT de Vienne, les cours de mathématiques de niveau universitaire sont essentiels aux programmes d’Ingénierie, d’Economie, d’Informatique, de Physique et d’Aménagement urbain et régional. La maîtrise des mathématiques du niveau secondaire est attendue de l’ensemble des étudiants de ces disciplines. Pour venir en aide aux étudiants ne possédant pas le niveau de compétences requis des bacheliers, le groupe de recherche du Professeur Breitenecker à l’UT de Vienne a mis sur pied un cours de rattrapage proposé lors des semaines précédant le début du semestre et visant à élever le niveau de compétences des étudiants en mathématiques. Ce cours optionnel couvrait les sujets les plus essentiels des programmes auxquels étaient inscrits les participants. Un examen complémentaire, au début du cours, identifiait les concepts réclamant une plus grande attention et orientait la direction du cours pour chaque étudiant.

Le cours se déroulant sur une courte période, les ressources n’étaient tout simplement pas disponibles pour la conception et la notation d’exercices pour un grand nombre de participants, sans parler de renvoyer les résultats à temps pour permettre un feedback efficace. Afin d’améliorer les performances du cours de rattrapage, il était indispensable de disposer d’un système d’évaluation en ligne doté d’une notation automatique susceptible de traiter les mathématiques. C’est là où, précisément, Maple T.A. est devenu un outil important pour l’UT de Vienne.

« A l’issue d’une longue période passée à tester différents environnements de logiciels commerciaux et ouverts, nous avons pris la décision d’opter pour Maple T.A. en raison de ses puissantes possibilités algébriques et de sa fonction de randomisation », souligne Andreas Körner. « La fonction de notation, avec en particulier le feedback automatique immédiat, était également importante. L’interface de programmation permettait d’adopter une routine d’évaluation en fonction d’algorithmes définis par l’utilisateur, contribuant à renforcer le caractère didactique des cours. Nous avons investi beaucoup de temps et d’effort dans la création d’exemples et d’exercices et, grâce à cela, nous avons maintenant un système d’évaluation performant, offrant aux étudiants toute la souplesse nécessaire pour faire leurs exercices et au personnel enseignant une administration harmonieuse des chargés de cours ».

Maple T.A. est un puissant système de tests et d’évaluation en ligne spécialement conçu pour les cours à contenu mathématique. Il offre parmi ses fonctions la notation mathématique standard, des tracés de graphiques sophistiqués, des questions de math à réponses libres, et l’évaluation intelligente grâce auxquels les enseignants peuvent réellement évaluer la compréhension par les étudiants des concepts à base de mathématiques. Etant spécifiquement conçu pour les cours à contenu mathématique, il est tout particulièrement adapté à l’enseignement des sciences, de la technologie, des sciences de l’ingénieur et des mathématiques. Maple T.A. est par ailleurs compatible avec pratiquement tous les systèmes de gestion de cours, à commencer par Blackboard®, MoodleTM et BrightspaceTM by D2LTM. Il s’intègre ainsi sans problème dans l’infrastructure de cours existante.

A l’issue de chaque session du cours de rattrapage à l’UT de Vienne, les étudiants pouvaient passer à Maple T.A. et mettre en pratique dans la foulée ce qu’ils avaient appris. Chaque fois qu’ils rencontraient des problèmes qu’ils étaient incapables de résoudre, les étudiants recevaient des indices et un feedback dans Maple T.A. les aidant à surmonter eux-mêmes les obstacles. Grâce à ce feedback, les étudiants pouvaient affiner leurs compétences et, finalement, maîtriser les concepts sans dépendre d’un professeur ou d’un assistant d’enseignement. «  Maple T.A. est un atout pour les enseignants et les étudiants, en particulier lors du cours de rattrapage », confie Stefanie Winkler. « De nombreux étudiants peuvent travailler en toute indépendance sans créer de charges administratives supplémentaires ».

La comparaison des résultats entre l’examen complémentaire effectué au début du cours de rattrapage et le test final révèlent une nette amélioration des notes obtenues par les étudiants. La majorité échouait au test de diagnostic au début du cours. En revanche, les résultats dénotaient à la fin du cours une évolution importante : la plupart des étudiants obtenaient 70% ou plus. Ces dernières années, les résultats aux exercices n’ont cessé de refléter la même tendance. « Depuis le début du cours en 2008, les notes obtenues aux exercices affichent année après année une progression constante des compétences en mathématiques des étudiants. L’utilisation de Maple T.A. dans notre cours de rattrapage s’est avérée très utile. Maple T.A. a permis de rapprocher les étudiants du niveau de mathématiques nécessaire pour poursuivre avec succès de leur parcours de formation », commente le Professeur Felix Breitenecker.

Après avoir été initialement proposés en 2008 aux étudiants en Ingénierie Electrique, les cours de recyclage se sont élargis à sept différents domaines d’études. Maple T.A. a aussi été adopté dans d’autres cours de l’UT de Vienne et les examens des étudiants sont désormais administrés en ligne à l’aide de Maple T.A. dans certains cours d’ingénierie.

Des questions développées par l’équipe de l’UT de Vienne, couvrant des matières mathématiques comme le Calcul intégral, les Fonctions linéaires, l’Analyse vectorielle, le Calcul différentiel ou encore la Trigonométrie, ont été ajoutées au Maple T.A. Cloud, à la disposition de tous les utilisateurs de Maple T.A.

http://www.maplesoft.com/

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