L’Institut Rose-Hulman de technologie utilise Maple pour améliorer la formation de deux mille étudiants

Le Dr Joshua Holden, Professeur de mathématiques à l’Institut Rose-Hulman de technologie, est le promoteur de ce qu’il appelle la « règle de quatre » dans l’enseignement des mathématiques. Il estime que les concepts mathématiques devraient s’exprimer à travers non seulement des formules, mais aussi des mots, des images et des tableaux. Il considère Maple™, le logiciel de calcul technique de Maplesoft, comme un puissant outil dans ses efforts visant à aider ses étudiants à mieux visualiser les mathématiques.

« Il est vraiment facile et utile de visualiser des concepts mathématiques dans Maple », confie le Dr Holden. « Je peux très vite réaliser des images 3D de concepts compliqués, ce qui serait impossible sans un tel outil. Grâce à Maple, je peux faire travailler les étudiants avec de grandes quantités de données en tableaux, - des données trop volumineuses pour des calculs à la main -, en leur faisant découvrir différents schémas et tendances. D’un côté, ils comprennent mieux les maths de cette manière et de l’autre, ils sont plus motivés et désireux d’apprendre davantage ».

2000 étudiants environ utilisent Maple dans le cadre de leur programme d’études à Rose-Hulman. Le programme d’ordinateurs portables de l’Institut garantit à tous les étudiants la mise à disposition d’un PC portable, ce qui leur facilite grandement le travail avec Maple, à tout moment et en tous lieux. Le Dr Holden apprécie grandement, lorsqu’il illustre un exemple avec Maple, que ses étudiants puissent en cours créer et expérimenter le même exemple avec Maple sur leur PC portable. Il estime que cette solution fait gagner du temps à la classe et rend les étudiants moins dépendants de l’enseignant.

Le Dr Holden apprécie tout particulièrement les outils Clickable Math™ de Maple. Les palettes, assistants interactifs, menus contextuels et tuteurs de Maple simplifient l’enseignement, l’apprentissage et la pratique des mathématiques. « Ces outils dans Maple aident les étudiants à explorer par eux-mêmes les mathématiques, et j’économise le temps que j’aurais autrement passé à leur apprendre les commandes de ces fonctions. Cela évite également les erreurs, même les plus infimes, qui peuvent prendre beaucoup de temps à résoudre », explique le Dr Holden. « Les étudiants ont la possibilité d’utiliser l’interface pilotée par des commandes dans Maple, mais ce n’est plus la manière dont ils interagissent avec l’informatique. Ils sont habitués à des commandes accessibles d’un simple clic ».

Dans son cours de calcul, le Dr Holden dispense à ses étudiants des activités autodirigées qu’ils complètent en utilisant Maple. Ces projets impliquent souvent des feuilles de travail Maple avec des séries de données volumineuses qu’il serait fastidieux d’effectuer à la main. Grâce à Maple et ses fonctions cliquables, dit-il, les étudiants peuvent rapidement se débarrasser de la partie ennuyeuse et passer à des aspects plus intéressants du problème. En fait, c’est l’interface conviviale et facile à utiliser de Maple que le Dr Holden considère être la plus grande force de Maple. « Maple fait tout pour raccourcir dans toute la mesure du possible la courbe d’apprentissage. C’est le plus gros avantage de Maple par rapport aux autres outils. Une autre prestation que j’aime beaucoup dans Maple, c’est sa capacité à associer de belles mathématiques à l’interactivité. Avec les autres outils, vous obtenez l’un ou l’autre ; mais pour les deux, c’est difficile. En revanche, avec Maple, je peux créer des documents sophistiqués avec des expressions mathématiques séduisantes dotées de propriétés interactives. Les expressions mathématiques se présentent exactement comme dans les manuels et c’est précisément ce qu’attendent les étudiants ».

Le Dr Holden fait également appel à Maple pour les illustrations dans le domaine des mathématiques et des arts plastiques. « J’écris des programmes avec des calculs sophistiqués dans Maple et les convertis en images graphiques d’une certaine valeur artistique », confie le Professeur Holden. « Les images constituent la meilleure façon de transmettre le message et Maple me permet de réaliser le graphique rapidement et facilement ».

Le Dr. Holden apprécie aussi Maple Cloud Document Exchange, qui facilite le partage des documents Maple. Il estime que c’est la meilleure façon de partager des documents Maple avec et entre les étudiants, à une époque où ils ont l’habitude des réseaux et des partages sur Internet.

Selon le Dr Holden, outre les avantages qu’il procure en termes d’enseignement et d’apprentissage, Maple aide à préparer les étudiants à la vie active. Il explique que les étudiants débarquent en cours avec le sentiment que les ordinateurs sont des jouets et que leur interaction avec des outils comme Maple et la découverte de ce qu’ils peuvent faire ou non avec de tels outils leur ouvrent de nouveaux horizons. Ils voient l’étendue et la profondeur des différentes ressources mises à leur disposition, et commencent à envisager des programmes de calcul sophistiqués à la mesure de la puissance des outils. « La technologie fait intégralement partie de l’identité et de la vie de l’étudiant, et l’utilisation d’outils comme Maple est un élément fondamental d’une expérience en classe réussie », conclut le Dr Holden.

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