Inciter davantage d'étudiants à s'orienter vers les sciences, la technologie, l'ingénierie et les mathématiques est depuis longtemps une priorité de l'enseignement supérieur, mais l'accès à lui seul ne garantit pas la réussite.
Des efforts récents montrent que les collèges repensent la manière dont ils soutiennent les étudiants tout au long du parcours STEM, depuis la refonte des cours de mathématiques d'entrée et l'expansion de l'apprentissage pratique jusqu'au renforcement de la préparation à la carrière et à la création de nouvelles voies vers des carrières technologiques.
Voici cinq approches adoptées par les établissements pour aider les étudiants à réussir dans les STEM, alors que les progrès technologiques et l'évolution de la main-d'œuvre remodèlent ce dont ils ont besoin en matière d'enseignement supérieur.
- Faites du calcul moins un goulot d'étranglement.
Le calcul a longtemps été l'un des plus grands obstacles pour les étudiants qui poursuivent des études en STEM, la réussite en calcul I déterminant souvent s'ils continuent dans leur domaine ou s'ils passent à autre chose.
Pour réduire cet obstacle, l'organisation à but non lucratif Every Learner Everywhere a récemment lancé le Courseware Lighthouse Implementation Program, une initiative qui rassemble 12 collèges et universités publics pour repenser la manière dont le calcul I et II sont enseignés.
Plutôt que d’introduire un nouvel outil technologique dans les classes individuelles, l’initiative travaille avec des départements de mathématiques entiers pour repenser la conception des cours, renforcer la collaboration entre professeurs et utiliser les données sur les performances des étudiants pour affiner l’enseignement au fil du temps. Le programme suit un cadre en six phases qui guide les départements tout au long de la planification, de la mise en œuvre et de l'évaluation continue, dans le but d'améliorer la réussite des étudiants dans les cours de mathématiques d'entrée et d'aider davantage d'étudiants à persévérer dans les majeures STEM.
Laura DaVinci, directrice principale de Every Learner Everywhere, a déclaré que l'amélioration des résultats des étudiants en calcul implique plus que l'adoption de nouvelles technologies ; cela nécessite de repenser la manière dont les établissements soutiennent les étudiants et les professeurs tout au long des cours de mathématiques d'entrée.
« Cela a beaucoup à voir avec la perception des étudiants selon laquelle le calcul est difficile », a déclaré DaVinci. « Quand ils arrivent avec cette anxiété et qu'ils se disent 'Oh non, je sais pertinemment que seulement les deux tiers des étudiants réussissent le calcul', c'est vraiment intimidant de se demander : 'Est-ce que je vais être l'élève qui échoue ? »
- Connectez le calcul à l’ingénierie du monde réel.
Proposé pour la première fois à l'Université du Michigan en 2024, ROB 201 : Calculus for the Modern Engineer a été conçu pour relier plus étroitement le calcul au travail que les étudiants rencontreront en tant qu'ingénieurs, combinant des éléments du calcul I et II et des équations différentielles avec des applications de programmation et de robotique.
Jessy Grizzle, professeur de robotique au Michigan qui a développé le cours, a déclaré que l'idée est née en partie après avoir entendu des étudiants décrire pendant des années un décalage entre les mathématiques qu'ils apprenaient et la manière dont ils espéraient les utiliser en tant qu'ingénieurs.
Plutôt que de commencer par la différenciation, comme le font généralement les cours de calcul traditionnels, les étudiants commencent par l'intégration, en utilisant, par exemple, des données réelles pour calculer la trajectoire d'un drone à partir de son accélération. Le cours associe également des exercices de calcul traditionnels au crayon et au papier qui proposent des solutions exactes à des problèmes plus compliqués et réels que les étudiants s'appuient sur la programmation informatique pour résoudre.
Les étudiants apprennent à coder dans Julia, ce qui leur permet d'utiliser le calcul lorsqu'une solution soignée n'est pas possible. Grizzle a déclaré que cette approche expose les étudiants plus tôt aux types de défis qu'ils rencontreront en tant qu'ingénieurs, où les données peuvent être bruyantes et les solutions moins simples.
« J'entendais constamment des étudiants dire qu'ils se sentaient abattus dans le département de mathématiques et démotivés par le simple fait d'apprendre des concepts abstraits sans qu'ils soient liés à des applications », a déclaré Grizzle. « Les gens deviennent ingénieurs parce qu'ils veulent créer des appareils qui, nous l'espérons tous, amélioreront le monde. »
« Donc, lorsque les mathématiques semblent complètement séparées de cela, il y a un segment d'étudiants qui sont complètement rebutés par cela », a-t-il ajouté. « Ils ont vraiment besoin que cela soit lié à quelque chose de plus substantiel, de plus concret. »
- Préparez les étudiants en informatique à un domaine en évolution.
Après une décennie d’essor de l’informatique, la City University de New York se demande si elle dispose de suffisamment de capacités pédagogiques – et de l’expertise adéquate – pour préparer les étudiants à une main-d’œuvre technologique en évolution rapide.
Un rapport récent du Center for an Urban Future a révélé que les inscriptions en informatique à la CUNY ont augmenté de 146 % entre 2014 et 2024, alors même que les inscriptions universitaires globales ont diminué. La croissance du corps professoral n’a cependant pas réussi à suivre le rythme de cette expansion, créant ainsi des goulots d’étranglement potentiels pour les étudiants qui tentent de faire carrière dans la technologie.
Ces défis surviennent à mesure que le secteur technologique lui-même évolue. Le nombre d’emplois technologiques de premier échelon à New York a chuté de 49 % depuis 2022, tandis que l’IA modifie les compétences que les employeurs attendent des nouveaux diplômés. Les inscriptions en informatique à la CUNY ont également chuté de 15 % entre 2024 et 2025, passant de 10 330 à 8 819 étudiants.
Eli Dvorkin, directeur éditorial et politique au Center for an Urban Future, a déclaré que la combinaison de la décennie de croissance des inscriptions à CUNY et de l'évolution rapide de l'économie technologique a accru la pression pour garantir que les étudiants ont accès à des professeurs ayant la capacité et l'expertise nécessaires pour les préparer au marché du travail.
« Il y a quelques années à peine, un diplôme en informatique pouvait à lui seul mener un étudiant assez loin », a déclaré Dvorkin. « Mais dans le marché du travail d'entrée de gamme beaucoup plus difficile d'aujourd'hui, les étudiants ont besoin de davantage de compétences appliquées, d'une exposition à l'IA dans son contexte, de projets du monde réel, de relations avec l'industrie et de professeurs qui ont les connaissances nécessaires pour les aider à se connecter à des carrières et suffisamment de temps pour les encadrer.
« Tout cela augmente considérablement les enjeux pour que le corps professoral soit correct en matière d'enseignement de l'informatique », a-t-il ajouté.
- Rendre l’apprentissage de l’IA plus accessible.
Ce printemps, l'Université de Santa Clara a lancé AI Kitchen, un atelier hebdomadaire où étudiants, professeurs, personnel et professionnels de la Silicon Valley se réunissent pour expérimenter les outils émergents d'intelligence artificielle.
Chaque vendredi, environ 50 participants se réunissent pour une session de près de quatre heures pour tester de nouveaux outils d'IA et explorer la manière dont ils sont utilisés dans des domaines allant de la médecine et du marketing à l'éducation et à l'immobilier.
Kai Lukoff, professeur adjoint d'informatique et d'ingénierie à Santa Clara, a déclaré que le nom « AI Kitchen » a été choisi intentionnellement pour signaler un espace plus familier, communautaire et créatif que celui associé à la culture technologique stéréotypée.
Pour renforcer cette accessibilité, chaque session est intentionnellement « codée », permettant à un étudiant en anthropologie, à un étudiant en informatique et à un membre du personnel curieux de participer aux mêmes exercices pratiques.
« Ce que je voulais commencer avec AI Kitchen n'est pas seulement un cours sur l'alphabétisation en IA, mais ce que l'on pourrait appeler la maîtrise de l'IA », a déclaré Lukoff. « Il ne s’agit pas seulement d’avoir une compréhension des outils, mais aussi d’avoir la capacité pratique de travailler avec ces outils, d’explorer leurs forces et leurs faiblesses et de s’engager dans des projets concrets qui les appliquent. »
- Ouvrez de nouvelles voies vers des carrières technologiques.
Le programme From Caregiver to Breadwinner de l'Université Marymount repose sur le principe selon lequel la prestation de soins développe des compétences que les employeurs apprécient mais qu'ils négligent souvent. L’université catholique privée de Virginie du Nord a lancé l’initiative de main-d’œuvre en 2024 pour aider les aidants familiaux non rémunérés à faire la transition vers une carrière dans les technologies de l’information.
Grâce à ce programme gratuit de 12 semaines, les participants reçoivent une formation sur les principes fondamentaux de l'informatique et de l'intelligence artificielle, se préparent à des certifications reconnues par l'industrie, notamment CompTIA Tech+, et bénéficient d'un mentorat, d'un encadrement professionnel et d'un soutien au placement. Créé par le Centre pour la main-d'œuvre innovante de l'université, le programme a jusqu'à présent bénéficié à plus de 140 participants.
Diane Murphy, directrice du Center for the Innovative Workforce, a déclaré que l'idée a émergé pendant la pandémie de COVID-19, lorsque les responsabilités en matière de soins ont poussé de nombreuses personnes, en particulier les femmes, à quitter le marché du travail. Alors que la technologie a remodelé le marché du travail et que les employeurs ont recherché de nouvelles compétences numériques, de nombreux soignants ont été confrontés à des difficultés pour retourner au travail.
« Nous avions l'impression qu'il s'agissait d'une population dans le besoin à laquelle personne ne prêtait vraiment attention », a déclaré Murphy. « Mais si nous sommes confrontés à une pénurie de main-d'œuvre technologique, ce sont des personnes qui possèdent déjà de bonnes compétences, notamment en matière de service client, qui sont un peu faibles dans le travail d'assistance informatique. »
« Si nous pouvions prendre leurs compétences existantes et les associer à une formation technologique, nous pourrions les amener à se réinventer pour intégrer la main-d'œuvre technologique », a-t-elle ajouté.
