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System Modeler et Mathematica : modèles d'enseignement de l'ingénierie
Dr Yehuda Ben-Shimol, Ben-Gurion University of the Negev
« J'ai décidé de tout faire avec Mathematica et Wolfram System Modeler : diapositives, devoirs (y compris les devoirs théoriques), les simulations et l'exploration des systèmes. »
Lorsque Dr Yehuda Ben-Shimol a été chargé d'enseigner l'introduction à la théorie de la communication à la Ben-Gourion University, il savait qu'il aurait besoin d'un outil étroitement intégré, capable de documenter des modèles interactifs dans ses notes de cours, mais aussi de permettre à ses étudiants d'étudier leurs propres modèles dans le cadre d'une expérience de laboratoire virtuel.
Il a choisi d'utiliser Mathematica et Wolfram System Modeler pour enseigner des sujets tels que la représentation des signaux en bande de base dans les domaines temporel et fréquentiel (analyse basée sur Fourier), les schémas de modulation analogique sans bruit et les schémas de modulation analogique en présence de bruit blanc.
System Modeler était si intuitif que ses étudiants n'ont eu besoin que d'un bref exercice d'introduction en laboratoire pour se familiariser avec l'outil de modélisation et de simulation.
« J'ai donné une séance spéciale de deux heures pour faire découvrir System Modeler aux étudiants, en présentant ses capacités à l'aide d'une leçon pratique très courte donnée dans notre laboratoire informatique », a expliqué Ben-Shimol. « Les étudiants ont utilisé Wolfram System Modeler dans le cadre d'exercices d'enseignement en ligne. Il leur a été demandé de construire tous les modulateurs et démodulateurs de systèmes analogiques abordés dans le cours. »
Traditionnellement, le cours d'ingénierie de troisième année du Dr Ben-Shimol était enseigné strictement comme un cours théorique, s'appuyant fortement sur des conférences au tableau blanc. Cependant, il a constaté que l'utilisation de Mathematica et de Wolfram System Modeler était plus attrayante et passionnante pour ses étudiants. Ils n'avaient plus besoin de travailler sur les équations de base des systèmes au niveau des composants afin d'explorer les raffinements des circuits.
Les technologies Wolfram ont donc révolutionné le cours. Chaque concept était accompagné d'un modèle informatisé pour mieux expliquer la théorie, et System Modeler permettait aux étudiants d'utiliser la modélisation hiérarchique pour créer un flux de travail similaire à celui qu'ils connaîtront après l'obtention de leur diplôme.
Dr Ben-Shimol a également soutenu l'utilisation des technologies Wolfram dans le monde de l'éducation au sens large, en les présentant comme un « environnement de laboratoire virtuel » qui permet l'expérimentation dans des domaines tels que l'ingénierie électrique, l'ingénierie mécanique et les programmes qui combinent l'ingénierie et la biologie.