A. Réflexions sur l'écriture dans la discipline au cours de la 3ème année d'électrotechnique

 J'avais lu Engaging Ideas de John Bean pendant l'été avant de rencontrer le groupe WID pour l'automne 2011 et j'avais déjà une idée très précise du cours dans lequel j'allais appliquer les principes du WID. Dans le cadre du WID, nous aimons généralement penser à travers les disciplines - où nous encourageons l'implication des étudiants à penser de manière critique dans tous leurs cours, à travers toutes les disciplines, de l'éducation physique à l'anglais, en passant par les sciences humaines, etc... Et voilà que je pensais (et en fait je croyais !) que j'allais l'appliquer à un cours dans le cadre du programme Technologie du génie électrique. Oui, c'est un défi de taille, mais il y a une très bonne raison derrière cette idée.

 Mon objectif pour la mise en œuvre ? Ce serait la première fois que nos étudiants de troisième année seraient exposés à la fibre optique. Fiber Optic Fundamentals est un cours de^5ème semestre qui a une pondération de 3-2-2 et est offert en deux conférences d'une heure et demie et une session de laboratoire de 3 heures par semaine. Bien sûr, je m'attendais à ce que certains étudiants aient entendu parler de la fibre optique ou même aient utilisé cette technologie avant ce cours. Officiellement, c'est la première fois que les étudiants du programme d'électrotechnique réalisent des expériences en laboratoire sur la fibre optique. En général, nous aimerions réaliser entre huit et douze expériences de laboratoire pour ce type de cours, allant du simple circuit d'émetteur à fibre optique aux communications duplex plus sophistiquées entre les utilisateurs dans un environnement de réseau local utilisant la fibre optique.  

 Une parenthèse : L'automne 2011 est la première fois que ce cours est proposé par notre département. Il s'agit essentiellement d'un tout nouveau cours. Nous sommes actuellement dans notre troisième et dernière année de révision. L'hiver 2012 sera notre première cohorte de diplômés. Les étudiants arrivent dans ce cours sans avoir été exposés à la technologie. J'ai pensé (et je pense toujours) que c'était une excellente carte à jouer (en tant qu'enseignant). Je reçois des étudiants "seniors" plutôt que des jeunes fraîchement sortis du lycée. En général, les étudiants de troisième année sont plus confiants que ceux de première année. En troisième année, au cinquième semestre, ils ont rédigé plus de 100 rapports de laboratoire. Les étudiants de troisième année ont généralement un point de vue plus expérimenté et un peu plus sophistiqué. Ces étudiants sont traditionnellement à un semestre de l'obtention de leur DEC et de la recherche d'un emploi dans le domaine. J'avais déjà enseigné à des étudiants de troisième année. J'avais également enseigné à ces étudiants spécifiques dans des cours précédents, soit en première ou en deuxième année du programme. Je me sentais à l'aise et en même temps excitée à l'idée que les choses se passent bien. Je m'attendais peut-être à des miracles. C'est peut-être ma propre expérience sur le lieu de travail qui m'a fait comprendre que s'il y avait un moment opportun pour planter et encourager la pensée critique, c'était maintenant, à cette jonction. Si près du but, ils peuvent et doivent être considérés comme des "professionnels" par moi. Puisqu'ils étaient sur le point d'obtenir leur diplôme de technologue, j'allais les traiter comme des technologues et leur demander d'assumer certaines responsabilités et d'agir en tant que technologues. Les technologues, entre autres responsabilités, doivent produire des rapports. Ils doivent envoyer des courriers électroniques et communiquer. Et cela signifie qu'ils doivent comprendre qui est leur public.

 En tant qu'instructeur, je suis toujours enthousiaste à l'idée d'utiliser des méthodes innovantes pour exposer ces futurs technologues à la pensée critique alors qu'ils sont encore "dans le bac à sable". À l'école, un élève peut faire des erreurs et ne perdre "que" des points. Dans le monde du travail, une erreur équivaut généralement à un "temps d'arrêt" qui se traduit par une perte de productivité et de revenus. La différence est énorme.

 Découvrons donc mes expériences en matière d'utilisation de l'écriture et de la pensée critique dans le cadre du cours "Fiber Optics Fundamentals".

B. Travaux d'écriture exploratoire

 Quoi de mieux que de commencer le premier cours d'un nouveau cours par un travail d'écriture exploratoire ? Bean donne de nombreux exemples d'activités d'écriture courtes et informelles dans le chapitre 6 d'Engaging Ideas.

 La première chose que j'ai faite a été d'évaluer le niveau de compréhension de la technologie de la fibre optique par les étudiants. J'ai commencé par le premier exercice d'écriture en classe : Écrire au début du cours pour approfondir un sujet. J'ai demandé à la classe de prendre cinq minutes - une feuille au maximum, à double interligne - et d'écrire tout ce qu'ils savaient sur le sujet.

 En général, les sujets étaient choisis en fonction de l'état d'avancement du cours. Par exemple, au début du premier cours (semaine 1), j'ai posé la question suivante : "Décrivez ce que la technologie de la fibre optique signifie pour vous. Comment fonctionne-t-elle ? Quelle est la capacité (largeur de bande) dont nous pouvons disposer ? Qu'est-ce que la fibre optique ? Où peut-on la trouver utilisée aujourd'hui ?"

 Au début du cours de la semaine 2, dans un autre exemple d'écriture exploratoire, j'ai demandé aux étudiants de "décrire, avec des mots, sans diagramme ni schéma, le fonctionnement d'un circuit d'émetteur (et de récepteur) à fibre optique. Comment pouvons-nous faire voyager la lumière à travers le câble de fibre optique ?" Et ainsi de suite.

 Je rassemblais les travaux et les lisais pour moi-même, mais je ne les notais pas en tant que tels. Je les cochais ou les marquais d'un "X" et les remettais aux étudiants afin qu'ils puissent utiliser ces notes pour se perfectionner. J'utilisais le système de notation suivant : la coche indiquait que l'élève était sur la bonne voie et le "X" signifiait que l'élève n'était pas sur la bonne voie. En fait, un "X" signifiait que l'étudiant devait prêter plus d'attention aux sujets de l'exposé, car ses explications n'étaient pas à la hauteur. Un "X" ne doit pas être perçu comme un échec ou un mauvais travail. Il signifie simplement que l'étudiant n'a pas compris le(s) principe(s) de base. N'oubliez pas que ce travail a été demandé à l'étudiant "à froid", sans aucun avertissement préalable. Il s'agissait simplement de les mettre sur la voie, de voir où en était leur niveau de connaissances.  

 C'est là que réside le défi. Cet étudiant (qui a reçu un "X") doit se rendre au niveau de base en écoutant activement les cours magistraux, en apprenant activement et en utilisant efficacement son temps d'étude. Je me suis vite rendu compte que tout au long du semestre, lorsqu'un étudiant recevait un "X", il s'avérait, pour une raison ou une autre, qu'il n'utilisait pas son temps d'étude de manière efficace. Il était peut-être attentif au cours magistral, mais il n'avait pas acquis de nouvelles connaissances. C'est ce qui ressort de l'évaluation de leurs devoirs, de leurs expériences en laboratoire et de leurs tests en classe. Leurs notes étaient plus basses, ce qui indiquait qu'ils n'avaient pas assimilé les connaissances de base. En approfondissant la question, je me suis vite rendu compte que certains élèves avaient trop de distractions. Peut-être y avait-il d'autres rapports de laboratoire à rendre au même moment. Peut-être d'autres cours avaient-ils des devoirs à rendre au même moment. Quelle que soit leur raison, ils n'ont pas consacré le temps nécessaire à l'acquisition de ces connaissances "essentielles", et ce sont donc leurs devoirs et leurs rapports de laboratoire qui en ont pâti.

 Si l'on compare les élèves qui ont reçu un "X" aux élèves qui ont systématiquement reçu un "check" sur l'écriture exploratoire, il est évident que les résultats de ce dernier groupe, leurs devoirs, leurs rapports de laboratoire et leurs tests en classe, étaient indicatifs de ceux qui avaient maîtrisé les éléments de base. Ces élèves avaient réussi à construire un échafaudage solide pour eux-mêmes. Il leur était plus facile d'arriver à la réponse. Ce groupe de "contrôle" était plus apte à relier les points.

 Pour le groupe "X", j'ai donc dû aborder leurs difficultés. Je reviendrai plus tard sur la manière de procéder.  

 Revenons un instant sur les travaux d'écriture informels et les cours magistraux. Après le travail d'écriture exploratoire, je poursuivais avec le(s) sujet(s) du cours magistral. C'est généralement là que je présentais le matériel et que j'invitais les étudiants à discuter, entre eux ou avec moi, à poser des questions et, en gros, à se familiariser avec le matériel.

 Par exemple, dans les cours de la semaine 2, nous avons discuté des éléments d'une liaison de données par fibre optique ; le circuit de l'émetteur et ses variations, le circuit du récepteur et ses variations. À ce stade, à la fin du cours, je distribuais un devoir qui complétait et renforçait les thèmes abordés dans le cours. Le devoir était à rendre pour le cours suivant. La plupart du temps, il s'agissait de résoudre des problèmes quantitatifs. Ce devoir était lié à un exercice de laboratoire où les étudiants renforçaient leurs connaissances sur le(s) sujet(s) en réalisant une expérience.

C. Écrire à la fin du cours pour résumer un exposé ou une discussion

 L'obstacle dont j'ai parlé dans la section précédente m'a laissé suffisamment perplexe pour que j'essaie de trouver une solution. Comment puis-je utiliser le temps de classe de manière plus efficace et mettre en confiance les étudiants "X" tout en continuant à couvrir les sujets du cours avec succès ?

 J'ai repris le chapitre 6 de Bean et j'ai trouvé un autre angle d'attaque : écrire à la fin du cours pour résumer un exposé ou une discussion. Évidemment, j'ai adapté la ou les questions pour qu'elles se rapportent aux sujets et aux questions dont nous venons de discuter.

 Je n'ai pas inclus ce type de résumé d'écriture dans tous les cours magistraux. Je me suis basé sur l'écriture informelle ainsi que sur les discussions qui ont suivi lors d'un cours magistral ou d'un cours de laboratoire. Ainsi, lorsque j'incluais un résumé écrit, les étudiants étaient invités à résumer leurs connaissances sur un sujet de cours spécifique qui avait été abordé 30 à 60 minutes auparavant.

 Une question récapitulative pourrait être formulée comme suit " Vous savez maintenant ce qu'est et ce que fait un émetteur ; expliquez-le comme vous le feriez à un ami, à quelqu'un qui ne participe pas à ce programme et qui n'a pas d'expertise technique. " Un autre exemple serait : "Nous avons discuté et vu les différents connecteurs de fibre optique. Êtes-vous en mesure de citer au moins cinq connecteurs de fibre optique différents et leurs fonctions, ainsi que l'endroit où nous pourrions les trouver, disons au collège Dawson ?" J'ai beaucoup apprécié les réponses. Elles variaient de non techniques à super techniques. J'ai prêté une attention particulière aux signes des étudiants qui ne saisissaient pas tout à fait les principes fondamentaux.

Au moment de la dixième demande de résumé écrit, je me sentais à l'aise avec les résultats. Au total, je l'ai utilisé dans une dizaine de cours tout au long du semestre. La compétence dans les résumés produits a été corrélée à une amélioration des notes. Je m'explique. Les étudiants qui ne comprenaient pas au début étaient maintenant capables de s'exprimer avec plus d'aisance pendant les cours. Ils se souvenaient des discussions et étaient capables de répondre aux questions des devoirs avec plus de facilité. Enfin, ils étaient capables de mieux comprendre la procédure de l'expérience de laboratoire et de discuter avec plus de sophistication des questions du défi.

 Ce type d'écriture n'a pas été mis en œuvre sans controverse. Les élèves aiment dire ce qu'ils pensent et certains d'entre eux m'ont donné des commentaires constructifs. Tous les élèves n'étaient pas à l'aise avec cette consigne d'écriture, ni même avec la consigne d'écriture du début du cours. Ils ont eu l'impression d'avoir peu de temps pour réagir. Ils se sont sentis stressés car ils n'avaient pas l'habitude de produire autant d'écrits pour un cours, en dehors de leurs cours principaux. Ce retour d'information a été très constructif pour moi. Je devais moi aussi réagir rapidement. J'ai donc transformé les discussions en classe en discours d'encouragement. Je leur ai rappelé qu'en tant qu'étudiants de dernière année, ils devraient profiter de l'expérience de la pression de la production, car ils se retrouveront sur le marché du travail dans un avenir pas si lointain. Toutes les compétences qu'ils acquièrent ici les aideront certainement dans leur carrière. Tout avantage qu'ils peuvent avoir sur leurs concurrents est bon à prendre.    

D. Travaux d'écriture formelle : Rapports de laboratoire

L'étape finale du cours sur la fibre optique consiste à "démontrer" la compréhension des sujets par le biais d'une expérience en laboratoire. Dans ce cours, les étudiants ont été jumelés pour les expériences de laboratoire. C'est à deux qu'ils ont effectué la procédure ; cependant, chaque étudiant doit discuter des résultats et rédiger son propre rapport de laboratoire. Le rapport de laboratoire devait être remis une semaine après la fin du laboratoire. Le rapport de laboratoire est le travail de rédaction "formel" de ce cours. Comme je l'ai mentionné précédemment, nous attendons entre 8 et 12 rapports de laboratoire par semestre.

 Par exemple, au cours de la deuxième semaine, les élèves devaient concevoir, construire et tester leurs propres circuits d'émission et de réception de fibres optiques. En plus de la procédure, les élèves devaient commenter leurs résultats et discuter des "défis", des sujets qui les obligeraient à relier les points. Un exemple de défi serait d'amener l'élève à commenter les débits de données mesurés par rapport aux débits de données maximums. Cela concerne l'expérience de laboratoire de la semaine 2.

 En ce qui concerne l'expérience de laboratoire de la semaine 3, Atténuation et câbles à fibres optiques, un autre exemple de défi serait d'amener l'élève à commenter le "type" de câble à fibres optiques utilisé. Et si, au lieu du type A, on utilisait le type B ? Le type pourrait se traduire par de meilleures ou de moins bonnes performances. Quelle réaction attendez-vous au niveau du débit effectif ?  

E. Conclusions : L'impact des WID

 Les résultats de l'intégration de l'écriture de ces différentes manières parlent d'eux-mêmes - du moins, pour moi, ils parlent d'eux-mêmes. Non seulement en raison de l'amélioration des notes des élèves, mais aussi de la vivacité de nos discussions en classe et de la confiance dont témoignent les expériences en laboratoire. Si un étudiant acquiert de l'assurance dans l'utilisation d'un outil par le biais de l'écriture et de la discussion, c'est qu'il a acquis un ensemble de compétences plus efficace, c'est-à-dire démontrable. Je suis plus que satisfait ; quant à l'étudiant, ses notes devraient s'améliorer.