Informatique S1
Initiation ` a l’algorithmique
— introduction g´en´erale —
Jacques TISSEAU
Ecole Nationale d’Ing´enieurs de Brest
Technopˆole Brest-Iroise CS 73862 - 29238 Brest cedex 3 - France
enib c2009
tisseau@enib.fr Algorithmique enib c2009 1/18 ,
Informatique
D´efinition
information automatique (P. Dreyfus, 1962)
informatique: science du traitement automatique de l’information
Mat´eriel ↔ Logiciel
mat´eriel : ordinateurs (J. Perret, 1955)
logiciel : ensemble de programmes remplissant une fonction d´etermin´ee, permettant l’accomplissement d’une tˆache donn´ee
Informatique
D´efinition
information automatique (P. Dreyfus, 1962) informatique: science du traitement automatique de
l’information
Mat´eriel ↔ Logiciel
mat´eriel : ordinateurs (J. Perret, 1955)
logiciel : ensemble de programmes remplissant une fonction d´etermin´ee, permettant l’accomplissement d’une tˆache donn´ee
tisseau@enib.fr Algorithmique enib c2009 2/18 ,
Informatique
D´efinition
information automatique (P. Dreyfus, 1962) informatique: science du traitement automatique de
l’information
Mat´eriel ↔ Logiciel
mat´eriel : ordinateurs (J. Perret, 1955)
logiciel : ensemble de programmes remplissant une fonction d´etermin´ee, permettant l’accomplissement d’une tˆache donn´ee
Informatique
D´efinition
information automatique (P. Dreyfus, 1962) informatique: science du traitement automatique de
l’information
Mat´eriel ↔ Logiciel
mat´eriel : ordinateurs (J. Perret, 1955)
logiciel : ensemble de programmes remplissant une fonction d´etermin´ee, permettant l’accomplissement d’une tˆache donn´ee
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Ordinateur
processeur
mémoire processeur
bus d’adresses
mémoire processeur
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque périphérique
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
Architecture de Von Neumann
´el´ement central : processeur (unit´e arithm´etique et logique, unit´e de contrˆole)
´echanges avec les autres composants : stocker, r´ecup´erer et transf´erer des donn´ees
bus d’adresse : d´esigner le composant bus de donn´ees : v´ehiculer l’information
Ordinateur
processeur mémoire
processeur
bus d’adresses
mémoire processeur
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque périphérique
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
Architecture de Von Neumann
´el´ement central : processeur (unit´e arithm´etique et logique, unit´e de contrˆole)
´echanges avec les autres composants : stocker, r´ecup´erer et transf´erer des donn´ees
bus d’adresse : d´esigner le composant bus de donn´ees : v´ehiculer l’information
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Ordinateur
processeur mémoire
processeur
bus d’adresses
mémoire processeur
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque périphérique
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
Architecture de Von Neumann
´el´ement central : processeur (unit´e arithm´etique et logique, unit´e de contrˆole)
´echanges avec les autres composants : stocker, r´ecup´erer et transf´erer des donn´ees
bus d’adresse : d´esigner le composant bus de donn´ees : v´ehiculer l’information
Ordinateur
processeur mémoire
processeur
bus d’adresses
mémoire processeur
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque périphérique
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
Architecture de Von Neumann
´el´ement central : processeur (unit´e arithm´etique et logique, unit´e de contrˆole)
´echanges avec les autres composants : stocker, r´ecup´erer et transf´erer des donn´ees
bus d’adresse : d´esigner le composant bus de donn´ees : v´ehiculer l’information
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Ordinateur
processeur mémoire
processeur
bus d’adresses
mémoire processeur
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
disque carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque périphérique
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
Architecture de Von Neumann
´el´ement central : processeur (unit´e arithm´etique et logique, unit´e de contrˆole)
´echanges avec les autres composants : stocker, r´ecup´erer et transf´erer des donn´ees
bus d’adresse : d´esigner le composant bus de donn´ees : v´ehiculer l’information
Ordinateur
processeur mémoire
processeur
bus d’adresses
mémoire processeur
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
périphérique disque
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
Architecture de Von Neumann
´el´ement central : processeur (unit´e arithm´etique et logique, unit´e de contrˆole)
´echanges avec les autres composants : stocker, r´ecup´erer et transf´erer des donn´ees
bus d’adresse : d´esigner le composant bus de donn´ees : v´ehiculer l’information
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Ordinateur
processeur mémoire
processeur
bus d’adresses
mémoire processeur
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque périphérique
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
Architecture de Von Neumann
´el´ement central : processeur (unit´e arithm´etique et logique, unit´e de contrˆole)
´echanges avec les autres composants : stocker, r´ecup´erer et transf´erer des donn´ees
bus d’adresse : d´esigner le composant bus de donn´ees : v´ehiculer l’information
Ordinateur
processeur mémoire
processeur
bus d’adresses
mémoire processeur
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire
processeur disque périphérique
carte mère
bus de données bus d’adresses
mémoire processeur
Architecture de Von Neumann
´el´ement central : processeur (unit´e arithm´etique et logique, unit´e de contrˆole)
´echanges avec les autres composants : stocker, r´ecup´erer et transf´erer des donn´ees
bus d’adresse : d´esigner le composant bus de donn´ees : v´ehiculer l’information
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Ordinateurs
Ordinateurs
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Ordinateurs
Micro-processeurs Intel
8086 80486
Pentium 4 Core Duo
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Micro-processeurs Intel
8086 80486
Pentium 4 Core Duo
Algorithmes et algorithmique
Algorithme
math´ematicien persan du 9`eme si`ecleAl-Khwarizmi
m´ethode de calcul qui indique la d´emarche `a suivre pour r´esoudre une s´erie de probl`emes ´equivalents en appliquant dans un ordre pr´ecis une suite finie de r`egles
Algorithmique
art de construire des algorithmes validit´e, robustesse, r´eutilisabilit´e complexit´e, efficacit´e
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Algorithmes et algorithmique
Algorithme
math´ematicien persan du 9`eme si`ecleAl-Khwarizmi
m´ethode de calcul qui indique la d´emarche `a suivre pour r´esoudre une s´erie de probl`emes ´equivalents en appliquant dans un ordre pr´ecis une suite finie de r`egles
Algorithmique
art de construire des algorithmes validit´e, robustesse, r´eutilisabilit´e complexit´e, efficacit´e
Algorithmes et algorithmique
Algorithme
math´ematicien persan du 9`eme si`ecleAl-Khwarizmi
m´ethode de calcul qui indique la d´emarche `a suivre pour r´esoudre une s´erie de probl`emes ´equivalents en appliquant dans un ordre pr´ecis une suite finie de r`egles
Algorithmique
art de construire des algorithmes
validit´e, robustesse, r´eutilisabilit´e complexit´e, efficacit´e
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Algorithmes et algorithmique
Algorithme
math´ematicien persan du 9`eme si`ecleAl-Khwarizmi
m´ethode de calcul qui indique la d´emarche `a suivre pour r´esoudre une s´erie de probl`emes ´equivalents en appliquant dans un ordre pr´ecis une suite finie de r`egles
Algorithmique
art de construire des algorithmes validit´e, robustesse, r´eutilisabilit´e
complexit´e, efficacit´e
Algorithmes et algorithmique
Algorithme
math´ematicien persan du 9`eme si`ecleAl-Khwarizmi
m´ethode de calcul qui indique la d´emarche `a suivre pour r´esoudre une s´erie de probl`emes ´equivalents en appliquant dans un ordre pr´ecis une suite finie de r`egles
Algorithmique
art de construire des algorithmes validit´e, robustesse, r´eutilisabilit´e complexit´e, efficacit´e
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Du probl` eme au code source
problème
algorithmique
algorithme
programmation
code source problème
algorithmique
algorithme
Un algorithme exprime la structure logique d’un programme : il est ind´ependant du langage de programmation.
La traduction de l’algorithme dans un langage de programmation d´epend du langage choisi.
Du probl` eme au code source
problème
algorithmique
algorithme
programmation
code source problème
algorithmique
algorithme
Un algorithme exprime la structure logique d’un programme : il est ind´ependant du langage de programmation.
La traduction de l’algorithme dans un langage de programmation d´epend du langage choisi.
tisseau@enib.fr Algorithmique enib c2009 7/18 ,
Du probl` eme au code source
problème
algorithmique
algorithme
programmation
code source problème
algorithmique
algorithme
Un algorithme exprime la structure logique d’un programme : il est ind´ependant du langage de programmation.
La traduction de l’algorithme dans un langage de programmation d´epend du langage choisi.
Du probl` eme au code source
problème
algorithmique
algorithme
programmation
code source problème
algorithmique
algorithme
Un algorithme exprime la structure logique d’un programme : il est ind´ependant du langage de programmation.
La traduction de l’algorithme dans un langage de programmation d´epend du langage choisi.
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Du code source ` a son ex´ ecution
compilation ADA, C/C++, Fortran
code source
compilateur
code objet
exécuteur
résultat
interprétation Lisp, Prolog code source
résultat interpréteur compilation
ADA, C/C++, Fortran code source
compilateur
code objet
exécuteur
résultat
compilateur
interpréteur semi−compilation
Java, Python code source
code intermédiaire
résultat interprétation
Lisp, Prolog code source
résultat interpréteur compilation
ADA, C/C++, Fortran code source
compilateur
code objet
exécuteur
résultat
Du code source ` a son ex´ ecution
compilation ADA, C/C++, Fortran
code source
compilateur
code objet
exécuteur
résultat
interprétation Lisp, Prolog code source
résultat interpréteur compilation
ADA, C/C++, Fortran code source
compilateur
code objet
exécuteur
résultat
compilateur
interpréteur semi−compilation
Java, Python code source
code intermédiaire
résultat interprétation
Lisp, Prolog code source
résultat interpréteur compilation
ADA, C/C++, Fortran code source
compilateur
code objet
exécuteur
résultat
tisseau@enib.fr Algorithmique enib c2009 8/18 ,
Du code source ` a son ex´ ecution
compilation ADA, C/C++, Fortran
code source
compilateur
code objet
exécuteur
résultat
interprétation Lisp, Prolog code source
résultat interpréteur compilation
ADA, C/C++, Fortran code source
compilateur
code objet
exécuteur
résultat
compilateur
interpréteur semi−compilation
Java, Python code source
code intermédiaire
résultat interprétation
Lisp, Prolog code source
résultat interpréteur compilation
ADA, C/C++, Fortran code source
compilateur
code objet
exécuteur
résultat
Objectifs th´ ematiques
Objectifs
acqu´erir les notions fondamentales de l’algorithmique et les mettre en œuvre avec un langage op´erationnel (python).
Pr´e-requis
Bac scientifique
3 objectifs majeurs
1 instructions de base
2 proc´edures et fonctions
3 structures de donn´ees lin´eaires
tisseau@enib.fr Algorithmique enib c2009 9/18 ,
Objectifs th´ ematiques
Objectifs
acqu´erir les notions fondamentales de l’algorithmique et les mettre en œuvre avec un langage op´erationnel (python).
Pr´e-requis
Bac scientifique
3 objectifs majeurs
1 instructions de base
2 proc´edures et fonctions
3 structures de donn´ees lin´eaires
Objectifs th´ ematiques
Objectifs
acqu´erir les notions fondamentales de l’algorithmique et les mettre en œuvre avec un langage op´erationnel (python).
Pr´e-requis
Bac scientifique
3 objectifs majeurs
1 instructions de base
2 proc´edures et fonctions
3 structures de donn´ees lin´eaires
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Objectifs th´ ematiques
Objectifs
acqu´erir les notions fondamentales de l’algorithmique et les mettre en œuvre avec un langage op´erationnel (python).
Pr´e-requis
Bac scientifique
3 objectifs majeurs
1 instructions de base
2 proc´edures et fonctions
3 structures de donn´ees lin´eaires
Objectifs th´ ematiques
Objectifs
acqu´erir les notions fondamentales de l’algorithmique et les mettre en œuvre avec un langage op´erationnel (python).
Pr´e-requis
Bac scientifique
3 objectifs majeurs
1 instructions de base
2 proc´edures et fonctions
3 structures de donn´ees lin´eaires
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Objectifs p´ edagogiques
M´etaphore musicale
Faire ses gammes
apprentissage d’un langage algorithmique (semestre 1) p´edagogie par objectifs
Jouer les grands classiques
apprentissage des algorithmes classiques (semestres 1 et 2) p´edagogie par l’exemple
Composer ses propres morceaux
apprentissage de la conception d’algorithmes (semestre 2) p´edagogie par probl`emes
Objectifs p´ edagogiques
M´etaphore musicale
Faire ses gammes
apprentissage d’un langage algorithmique (semestre 1) p´edagogie par objectifs
Jouer les grands classiques
apprentissage des algorithmes classiques (semestres 1 et 2) p´edagogie par l’exemple
Composer ses propres morceaux
apprentissage de la conception d’algorithmes (semestre 2) p´edagogie par probl`emes
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Objectifs p´ edagogiques
M´etaphore musicale
Faire ses gammes
apprentissage d’un langage algorithmique (semestre 1) p´edagogie par objectifs
Jouer les grands classiques
apprentissage des algorithmes classiques (semestres 1 et 2) p´edagogie par l’exemple
Composer ses propres morceaux
apprentissage de la conception d’algorithmes (semestre 2) p´edagogie par probl`emes
Objectifs comportementaux
Savoir-ˆetre rigueur
respect des consignes, pr´ecision, exactitude
´ecrit↔ image
pers´ev´erance
aller au bout des choses finir↔ papillonner autonomie
pratique personnelle, autoformation initiatives↔ assistances
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Objectifs comportementaux
Savoir-ˆetre rigueur
respect des consignes, pr´ecision, exactitude
´ecrit↔ image pers´ev´erance
aller au bout des choses finir↔ papillonner
autonomie
pratique personnelle, autoformation initiatives↔ assistances
Objectifs comportementaux
Savoir-ˆetre rigueur
respect des consignes, pr´ecision, exactitude
´ecrit↔ image pers´ev´erance
aller au bout des choses finir↔ papillonner autonomie
pratique personnelle, autoformation initiatives↔ assistances
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Planning
Horaires
Cours/TD: 21h (1×3h toutes les 2 semaines) en salle banalis´ee TD: 21h (1×3h toutes les 2 semaines) en salle informatique
Planning pr´evisionnel
Voir site Web iroise.enib.fr/Moodle
Planning
Horaires
Cours/TD: 21h (1×3h toutes les 2 semaines) en salle banalis´ee TD: 21h (1×3h toutes les 2 semaines) en salle informatique
Planning pr´evisionnel
Voir site Web iroise.enib.fr/Moodle
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Documents
Support de cours
copie papier des transparents projet´es pendant le cours plage de prise de notes
Notes de cours
compl´ements au cours exercices corrig´es
Site web
planning pr´evisionnel
exemples corrig´es d’´evaluations notes des ´el`eves
forum
Documents
Support de cours
copie papier des transparents projet´es pendant le cours plage de prise de notes
Notes de cours
compl´ements au cours exercices corrig´es
Site web
planning pr´evisionnel
exemples corrig´es d’´evaluations notes des ´el`eves
forum
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Documents
Support de cours
copie papier des transparents projet´es pendant le cours plage de prise de notes
Notes de cours
compl´ements au cours exercices corrig´es
Site web
planning pr´evisionnel
exemples corrig´es d’´evaluations notes des ´el`eves
forum
M´ ethodes de travail
Pr´eparation
Cours autoformation, QCM Laboratoire pr´eparer les exercices
Participation
Par respect pour les autres, laponctualit´e est de rigueur pour l’´etudiant comme pour le professeur.
Cours pr´esence attentive et soutenue TD participation active et volontaire
Laboratoire chacun doit ˆetre «lecteur »et «´ecrivain »
Appropriation
Cours relire les notes le soir mˆeme (« fixer» les id´ees) Laboratoire refaire les TD qui ont pos´e des probl`emes
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M´ ethodes de travail
Pr´eparation
Cours autoformation, QCM Laboratoire pr´eparer les exercices
Participation
Par respect pour les autres, laponctualit´e est de rigueur pour l’´etudiant comme pour le professeur.
Cours pr´esence attentive et soutenue TD participation active et volontaire
Laboratoire chacun doit ˆetre «lecteur »et «´ecrivain »
Appropriation
Cours relire les notes le soir mˆeme (« fixer» les id´ees) Laboratoire refaire les TD qui ont pos´e des probl`emes
M´ ethodes de travail
Pr´eparation
Cours autoformation, QCM Laboratoire pr´eparer les exercices
Participation
Par respect pour les autres, laponctualit´e est de rigueur pour l’´etudiant comme pour le professeur.
Cours pr´esence attentive et soutenue TD participation active et volontaire
Laboratoire chacun doit ˆetre «lecteur »et «´ecrivain »
Appropriation
Cours relire les notes le soir mˆeme (« fixer» les id´ees) Laboratoire refaire les TD qui ont pos´e des probl`emes
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M´ ethodes de travail
Pr´eparation
Cours autoformation, QCM Laboratoire pr´eparer les exercices
Participation
Par respect pour les autres, laponctualit´e est de rigueur pour l’´etudiant comme pour le professeur.
Cours pr´esence attentive et soutenue TD participation active et volontaire
Laboratoire chacun doit ˆetre «lecteur »et «´ecrivain »
Appropriation
Cours relire les notes le soir mˆeme (« fixer» les id´ees) Laboratoire refaire les TD qui ont pos´e des probl`emes
Evaluations des apprentissages
Contrˆole d’autoformation
contrˆole des connaissances acquises par auto-formation dur´ee 30’ (en d´ebut d’une s´eance de cours)
Contrˆole d’attention
QCM«`a chaud »sur les points abord´es pendant un cours dur´ee 5’ (en fin d’une s´eance de cours)
Contrˆoles d’attention + Contrˆoles d’autoformation
↓
note de contrˆole continu de TD (coefficient 1)
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Evaluations des apprentissages
Contrˆole d’autoformation
contrˆole des connaissances acquises par auto-formation dur´ee 30’ (en d´ebut d’une s´eance de cours)
Contrˆole d’attention
QCM«`a chaud »sur les points abord´es pendant un cours dur´ee 5’ (en fin d’une s´eance de cours)
Contrˆoles d’attention + Contrˆoles d’autoformation
↓
note de contrˆole continu de TD (coefficient 1)
Evaluations des apprentissages
Contrˆole d’autoformation
contrˆole des connaissances acquises par auto-formation dur´ee 30’ (en d´ebut d’une s´eance de cours)
Contrˆole d’attention
QCM«`a chaud »sur les points abord´es pendant un cours dur´ee 5’ (en fin d’une s´eance de cours)
Contrˆoles d’attention + Contrˆoles d’autoformation
↓
note de contrˆole continu de TD (coefficient 1)
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Evaluations des apprentissages
Contrˆole de TD
contrˆole sur la pr´eparation des exercices de TD dur´ee 10’ (en d´ebut d’une s´eance de TD)
→ note de contrˆole continu de laboratoire (coefficient 1)
Contrˆole de synth`ese
contrˆole des comp´etences acquises sur un th`eme donn´e dur´ee 1h30 (en dehors de la grille horaire)
→ 1 DS (coefficient 1)
Evaluations des apprentissages
Contrˆole de TD
contrˆole sur la pr´eparation des exercices de TD dur´ee 10’ (en d´ebut d’une s´eance de TD)
→ note de contrˆole continu de laboratoire (coefficient 1)
Contrˆole de synth`ese
contrˆole des comp´etences acquises sur un th`eme donn´e dur´ee 1h30 (en dehors de la grille horaire)
→ 1 DS (coefficient 1)
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Evaluations des apprentissages
Contrˆole de TD
contrˆole sur la pr´eparation des exercices de TD dur´ee 10’ (en d´ebut d’une s´eance de TD)
→ note de contrˆole continu de laboratoire (coefficient 1)
Contrˆole de synth`ese
contrˆole des comp´etences acquises sur un th`eme donn´e dur´ee 1h30 (en dehors de la grille horaire)
→ 1 DS (coefficient 1)
Evaluations des apprentissages
Contrˆole de TD
contrˆole sur la pr´eparation des exercices de TD dur´ee 10’ (en d´ebut d’une s´eance de TD)
→ note de contrˆole continu de laboratoire (coefficient 1)
Contrˆole de synth`ese
contrˆole des comp´etences acquises sur un th`eme donn´e dur´ee 1h30 (en dehors de la grille horaire)
→ 1 DS (coefficient 1)
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Notation
«0 ? C’est parfait ! »
note≡distance `a l’objectif
0 1 2 3
0 : « en plein dans le mille !» → l’objectif est atteint
1 : « pas mal !» → on se rapproche de l’objectif 2 : « tout juste sur la cible ! »→ on est encore loin de l’objectif 3 : « mˆeme pas touch´ee ! » → l’objectif n’est pas atteint 4 : « mˆeme pas vis´ee !» → absence
Notation
«0 ? C’est parfait ! »
note≡distance `a l’objectif
0 1 2 3
0 : « en plein dans le mille !» → l’objectif est atteint
1 : « pas mal !» → on se rapproche de l’objectif 2 : « tout juste sur la cible !» → on est encore loin de l’objectif 3 : « mˆeme pas touch´ee ! » → l’objectif n’est pas atteint 4 : « mˆeme pas vis´ee !» → absence
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Evaluation des enseignements
Contexte
Equipe
Compétences
Elèves pédagogique
apprentissage
pédagogie didactique
«contrat p´edagogique » 1 ´evaluation des enseignements par semestre
(sur le site Web)
am´eliorer les enseignements
Evaluation des enseignements
Contexte
Equipe
Compétences
Elèves pédagogique
apprentissage
pédagogie didactique
«contrat p´edagogique » 1 ´evaluation des enseignements par semestre
(sur le site Web)
am´eliorer les enseignements
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Evaluation des enseignements
Contexte
Equipe
Compétences
Elèves pédagogique
apprentissage
pédagogie didactique
«contrat p´edagogique » 1 ´evaluation des enseignements par semestre
(sur le site Web)
am´eliorer les enseignements