Enseignants
Comment réussir vraiment un enseignement universitaire ? Comment concevoir les cours pour que les étudiants apprennent le plus possible à long terme ? Je donne ici quelques suggestions pratiques. J’aborde le sujet uniquement du point de vue d’une filière technique avec les éléments classiques : cours magistral (90 minutes), exercices en petits groupes (45 minutes) et travaux pratiques en laboratoire.
Qu’est-ce qui aide à apprendre à long terme ?
Notre enseignement devrait comporter les points suivants :
1. Un apprentissage actif des étudiants au lieu d’une écoute passive
2. La répétition des contenus précédents
3. Des étudiants qui s’expliquent mutuellement les contenus
4. L’application pratique
Il nous faut donc un enseignement qui exige ces points ou qui, au moins, les rend possibles.
Classe inversée (flipped classroom)
Laissez les étudiants apprendre les contenus théoriques à la maison. À la maison, chacun travaille à son rythme. Les connaissances peuvent être révisées à tout moment par la suite. Pour cela, vous mettez les contenus à disposition.
Beaucoup de collègues proposent des vidéos. Il s’agit souvent d’un cours filmé. Mon problème avec cela, c’est l’écoute passive. Si nous proposons des vidéos, alors seulement des vidéos courtes sur un seul sujet. À mon avis, des textes illustrés conviennent mieux, car l’étude des textes est un effort de l’étudiant, qui ne se contente pas d’écouter. Une bonne combinaison des deux supports est idéale, notamment en raison des différents types d’apprenants.
Utiliser des contenus externes est difficile, car leur étendue et leur niveau correspondent rarement par hasard. Préparer les contenus représente bien sûr beaucoup de travail. C’est tout simplement notre part d’un bon enseignement. Le plus grand avantage du concept : les précieuses séances en présentiel sont libérées pour d’autres formes d’apprentissage.
Le temps de préparation des étudiants peut être à peu près aussi long que le cours lui-même. Consultez à ce sujet votre descriptif de module. Nous utilisons le temps d’étude personnelle dès le semestre, et pas seulement pendant la période d’examens. Les taux d’échec baissent lorsque les étudiants préparent l’examen dès le semestre.
Cours magistral
Pendant le cours, les contenus sont seulement discutés et non plus « lus ». Vous permettez les questions sur le sujet et présentez peut-être une expérience. Les étudiants résolvent des exercices pendant le cours. Cela suscite des questions, et les étudiants voient directement s’ils savent appliquer leurs connaissances. Vous pouvez répondre aux questions sur les exercices, qui intéressent généralement tous les présents. Répondre aux questions fonctionne aussi très bien en grands groupes.
Le premier exercice reprend toujours un thème d’une unité précédente dans le contexte de la nouvelle matière. Par exemple, on utilise un diviseur de tension pour calculer la tension de sortie d’une source réelle chargée par une résistance. Les exercices suivants présentent différents niveaux de difficulté :
1. Restitution de connaissances et calcul avec des formules données
2. Calcul avec plusieurs formules à combiner, ou par exemple avec une géométrie plus complexe
3. Interprétation et évaluation des résultats : l’objectif est-il atteint ?
4. Synthèse et modification : élaborer ou modifier soi-même des solutions
Idéalement, les exercices sont conçus de façon à ne pouvoir être résolus qu’avec de la compréhension. La simple reproduction est aussi utile, mais devrait rester rare. Ne donnez pas d’emblée l’impression que cela suffit pour réussir chez vous.
Une séance de cours se compose d’environ 45 minutes d’explications / de démonstrations d’expériences et de 45 minutes de résolution d’exercices. Ainsi, les exercices comme préparation à l’examen sont déjà acquis.
Exercices en petits groupes
Comme les exercices sont résolus pendant le cours, les séances en petits groupes se libèrent. C’est le temps le plus précieux, jusqu’ici gaspillé pour la préparation à l’examen. Nous ne voulons justement pas que les étudiants apprennent comme dans les séances d’exercices : en mémorisant des schémas qu’ils restituent à l’examen.
À la place, nous pouvons aller au laboratoire avec les étudiants. La taille du groupe le permet. Les 45 minutes suffisent généralement pour une ou deux petites expériences. Les contenus des exercices sont vécus en pratique au laboratoire. Si des calculs sont nécessaires au préalable, ils sont préparés dans les exercices du cours.
Ici aussi, l’objectif n’est pas de refaire, mais de résoudre des problèmes. Admettez plus d’une démarche de résolution. Il doit être possible de résoudre le problème en suivant une démarche préparée. Vous pouvez préparer cette démarche par défaut dans la partie théorique et dans les exercices. Encouragez les bons étudiants à trouver leurs propres solutions.
Travaux pratiques
Les travaux pratiques peuvent rester tels qu’ils étaient. Grâce aux exercices en petits groupes, vous disposez simplement de beaucoup plus de temps pour les travaux pratiques. Leur volume peut donc être à peu près doublé.
Vision d’un bon examen
On apprend ce qui est évalué. L’application pratique des connaissances conduit au meilleur succès d’apprentissage possible. C’est pourquoi nous devrions évaluer au laboratoire. La participation aux expériences devient ainsi une préparation à l’examen. Cela accroît la motivation des étudiants au laboratoire. Nous n’avons alors plus besoin de tests préalables, car celui qui n’utilise pas au mieux le temps de laboratoire aura des difficultés à l’examen.
Les postes de travail sont séparés de manière à rendre la copie difficile. Des cloisons mobiles peuvent servir d’écran. Les tâches posées ressemblent à celles des exercices pratiques ou des travaux pratiques. Un PC peut se trouver au poste si, par exemple, Matlab est nécessaire pour une solution. En systèmes embarqués, nous pouvons combiner des Arduino avec des circuits électroniques sur plaque d’essai.
Les examens ont lieu en petits groupes successifs. Cela demande plus d’encadrement qu’un examen simultané pour tous. Nous pouvons être aidés par des assistants de laboratoire. Bien sûr, cela ne fonctionne que pour 4 à 5 petits groupes successifs au maximum. Deux groupes consécutifs reçoivent toujours les mêmes tâches. Deux variantes avec des valeurs numériques différentes sont utiles pour compliquer la copie.
Pour parvenir aux solutions, les étudiants doivent d’abord calculer puis résoudre des tâches pratiques. La solution est consignée par écrit. Seules les solutions écrites sont évaluées. Les résultats de mesure des expériences sont consignés par écrit à cet effet – comme dans un rapport. Selon de premières évaluations, la procédure est admissible au regard du droit des examens. Malheureusement, je n’ai pas encore pu la tester.
Niveaux taxonomiques
Si nous voulons que les étudiants apprennent à résoudre des problèmes, nous devons aussi les en croire capables et le leur demander. On ne sait pas soudain résoudre des problèmes au troisième semestre après en avoir été incapable pendant les deux premiers. Les étudiants en sont capables dès avant. Et ceux qui n’en sont pas capables avant ne le sont généralement pas non plus plus tard. À mon avis, le développement des étudiants au cours de leurs études ne suit pas les niveaux taxonomiques.
C’est pourquoi je vous invite à oser ignorer la consigne de renoncer aux niveaux taxonomiques élevés dans les cours de première année. Vous rendrez un grand service aux bons étudiants, qui seront enfin mis au défi. Les étudiants plus faibles comprendront vite comment travailler et apprendre pour réussir. Nous empêchons ainsi d’emblée l’apprentissage purement par cœur avec peu de compréhension.
Je suis conscient que nous perdrons ainsi beaucoup d’étudiants débutants. C’est amer, mais de toute façon inévitable sur l’ensemble des études. Plus cela arrive tôt, mieux c’est. Je ne laisse pas les 30 à 40 % les plus faibles d’une promotion me dicter mon concept pédagogique. Il s’adresse aux 60 à 70 % d’étudiants performants qui termineront leurs études avec succès et qui travailleront plus tard réellement avec ces connaissances.