Python sur TI-Nspire, le point de vue français

[critor]

Si Java est le langage de programmation de référence dans nombre de formations supérieures avec une composante informatique, le concept de programmation orientée objet incontournable dans ce cas n'est peut-être pas la meilleure façon de débuter. Il ne faut pas mettre la charrue avant les boeufs.

Aussi, la découverte de la programmation dès le début de l'enseignement supérieur utilise bien souvent d'autres langages:

• langages logiques (Scheme, LISP...) en Université
• langages fonctionnels (Maple...) en CPGE (Classe Préparatoire aux Grandes Ecoles: MPSI, PCSI, PTSI...)
• langages de script (PHP, Javascript, Lua, Python...) dans les STS (Section de Techniciens Supérieurs: BTS, BTSA...)

Après un discret passage au lycée avec la défunte "option informatique" du BAC au siècle dernier, l'algorithmique et la programmation reviennent par la grande porte dans l'enseignement secondaire.
En effet, ces thèmes sont inscrits au programme obligatoire de Mathématiques initié en 2009 en Seconde, et concernent toutes les séries générales et technologiques de la Seconde à la Terminale.
Les instructions officielles n'imposent aucun langage de programmation, et parlent simplement du langage de programmation de la calculatrice, ou de l'utilisation de logiciels.
L'enseignant disposant dans sa classe d'une majorité de calculatrices similaires aura sans doute tendance à appliquer avec le langage TI ou Casio selon le cas.
Les autres préfèreront peut-être aller en salle informatique utiliser un logiciel comme Algobox, Scratch, Xcas ou Python.

Depuis la rentrée 2012 en Terminale S, une nouvelle spécialité ISN (Informatique et Sciences du Numérique) permet entre autres d'approfondir ces thèmes avec la programmation d'algorithmes de tri/recherche dans des objets composés (listes, tableaux, arbres), la programmation de robots, et la réalisation d'un projet comptant pour le BAC.
L'enseignant reste là encore libre de son choix, mais les instructions officielles précisent de choisir un langage répondant aux critères suivants:

• simplicité d'utilisation
• liberté d'installation
• présence d'outils associés
• existence d'une communauté d'utilisateurs
• existence de bibliothèques facilitant le développement

A la rentrée 2013, les premiers bacheliers ayant bénéficié d'un enseignement de l'algorithmique et programmation dès le lycée débarquent enfin dans l'enseignement supérieur et bénéficient de nouveaux programmes de Mathématiques, notamment en BTS où comme au lycée l'enseignant a toute liberté sur le choix du langage de programmation.

Mais d'autres filières ont opté pour des choix différents. En effet à partir de la rentrée 2013, le langage de script Python avec ses bibliothèques Numpy, Scipy et matplotlib, devient le langage de référence pour la matière Informatique en CPGE scientifique, remplaçant ainsi Maple.



A notre avis, le langage de script Python fait partie des bons langages avec lesquels on peut débuter la programmation.
Nous pensons également que les très nombreuses ressources qui vont être produites dans le contexte des CPGE (cours, exercices, devoirs...) vont contribuer à l'expansion de l'utilisation du Python à d'autres filières de l'enseignement supérieur comportant une "initiation" à l'algorithmique et à la programmation, malgré l'absence d'instructions officielles en ce sens: enseignement de Mathématiques en BTS, et peut-être même premiers cours d'Informatique à l'Université.

Au delà de l'enseignement supérieur, dans une continuité BAC-3/BAC+3 il nous semblerait fort logique que le Python devienne également de fait le langage de référence pour la spécialité ISN en Terminale S, répondant parfaitement aux critères officiels, et permettant ainsi déjà aux élèves de se préparer à la poursuite d'études supérieures.

Il se pourrait même, les enseignants d'ISN étant bien souvent des enseignants de Mathématiques, que le Python tende à s'étendre au programme obligatoire de Mathématiques de la Seconde à la Terminale.
Dans le contexte actuel le phénomène sera sans doute marginal, puisque les élèves ne disposent que de leur calculatrice au BAC pour résoudre les problèmes d'algorithmique, et que celle-ci ne comprend pas le Python.
Mais cela pourrait bien changer à moyen terme, nombre d'Académies expérimentant actuellement l'usage d'un ordinateur portable ou d'une tablette tactile individuelle en classe, appareils sur lesquels on peut sans problème installer Python. Lorsque leur usage sera généralisé en classe, il sera logique d'autoriser ces mêmes outils aux examens.



Dans la perspective de cette expansion du Python, TI-Planet a décidé de prendre les devants et de réaliser un portage de "Micro Python" pour la TI-Nspire.

Texas Instruments a certes bien doté la TI-Nspire d'un langage de programmation de type script, mais il s'agit du Lua et non du Python. C'est un assez bon choix pour l'efficacité d'exécution, mais il est beaucoup moins populaire. De plus, Texas Instruments n'a pas doté la calculatrice d'un éditeur pour ce langage. Officiellement, il faut utiliser le logiciel TI-Nspire sur ordinateur pour saisir son programme, et ensuite le transférer sur la calculatrice pour l'y exécuter... ce serait un véritable cauchemar en classe. Heureusement il existe des outils tiers on-calc, comme oclua et Jens' Script Editor.

Il serait très complexe - et très lent - d'émuler un langage de script aussi complet que le Python dans un autre langage de script comme le Lua. Dans le cas de la Nspire, c'est encore plus difficile, car l'implémentation du Lua par TI est amputée des fonctions standard importantes: toutes les fonctions d'entrée-sortie (package "io") et fonctions utilitaires pour le système et les processus (package "os"). Aussi, le choix d'utiliser le jailbreak Ndless pour le développement, afin d'exécuter directement sur la calculatrice une recompilation du code C++ de "Micro Python", était le seul choix possible.

Chers élèves et enseignants de CPGE, BTS, ISN, vous pouvez dès à présent éditer et exécuter vos programmes Python sur votre TI-Nspire (même si ce n'est pas encore très facile à utiliser, nous allons rédiger un tutorial dans les prochains jours), à condition qu'elle ne soit pas trop récente.

En effet, Texas Instruments combat activement le jailbreak Ndless permettant d'exécuter du code natif tiers (c'est-à-dire des applications non officielles aussi appelées 'homebrews'), afin de donner des garanties aux autorités régulant les examens dans d'autres pays que la France où il y a publication d'une liste de modèles autorisés après analyse de leurs capacités.

C'est certes compréhensible pour le business, mais totalement contre-productif dans le cas qui nous intéresse ici.

Pour s'exécuter sur TI-Nspire, "Micro Python" autre besoin du jailbreak Ndless qui nécessite lui-même les versions Nspire 3.1 ou 3.6. La dernière version 3.9 équipant d'origine les nouvelles calculatrices achetées n'est pas gérée à ce jour.
De plus, il est à ce jour impossible sur les calculatrices récentes (révisions matérielles J et ultérieures depuis la rentrée 2012) de revenir à une version antérieure une fois la 3.9 installée.
Par contre ce sera certes possible, mais pénible de le faire sur les calculatrices plus anciennes (nécessité d'utiliser une interface de reprogrammation externe).





Très chers élèves et enseignants de CPGE, BTS et ISN, nous n'avons en conséquence qu'une seule chose à vous conseiller: achetez votre TI-Nspire d'occasion, en vérifiant bien que le vendeur n'a pas déjà mis à jour en version 3.9.

Espérons que Texas Instruments saura rapidement apporter une solution, car les TI-Nspire sont à notre avis sur le point de rater le train, même si les conséquences pour TI seront probablement limitées par l'absence de concurrence de grande ampleur sur le marché des calculatrices haut de gamme...
Nous savons pertinemment qu'un module Python prendrait de la place et ne servirait pas à tout le monde. Il serait peut-être temps d'abandonner la vision "universelle" de l'unité TI-Nspire et de proposer des applications que l'utilisateur pourrait librement choisir d'installer ou pas, comme c'est le cas sur la quasi totalité des autres calculatrices graphiques du marché.
Nous savons que c'est techniquement possible, puisqu'il existe un dictionnaire bilingue anglais-chinois officiel optionnel pour les TI-Nspire commercialisées en Chine.

Une application Python officielle optionnelle serait à notre avis un bon compromis. L'ouverture officielle de la plate-forme Nspire à la programmation en code natif serait bien entendu encore mieux, mais ne rêvons pas.


Vous voulez aider dans cet effort ? Faites savoir à TI que pouvoir profiter du Python sur Nspire est important pour vous ! Il vous suffit d'envoyer un email a ti-cares@ti.com avec par exemple un contenu de la sorte (à adapter dans votre contexte bien sûr) :

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Bonjour,

[INTRODUCTION :]
Depuis quelques semaines, des programmeurs ont montré la possibilité de faire fonctionner sur TI-Nspire une version "allégée" de l'interpréteur Python.
Voir http://ti-pla.net/t15140 pour un aspect technique, http://ti-pla.net/t15309 pour des exemples de programmation éducative, et http://ti-pla.net/t15191 pour son role au sein de l'éducation en France.

[ARGUMENTS DE BASE :]
Malheureusement, cela exige d'utiliser le jailbreak Ndless... et de nombreux utilisateurs ne pourront donc pas en profiter, car celui-ci ne fonctionne pas sur la dernière version de l'OS.

De nos jours, Python est le langage de script le plus enseigné en Europe dans les lycées et universités. Ce serait vraiment un atout que de permettre le développement de cet outil sur une calculette telle que la Nspire.

[ARGUMENT(S) PERSONNEL(S) :]
En tant que professeur, je suis sur le point de conseiller à mes élèves d'acheter de nouvelles calculatrices, mais je serai d'autant plus enclin à leur conseiller la Nspire qui est déjà une très bonne calculette si, en plus, elle leur permettait d'écrire des programmes en Python, langage qui est à leur programme.

[CONCLUSION :]
C'est pourquoi, je vous demande si vous pouvez faire en sorte que ce langage soit accessible pour tous sur cette plateforme.

D'avance merci pour tous les efforts que vous voudrez faire pour accéder à cette requête.

[VOTRE PRENOM ET NOM]
[VOTRE PROFESSION]
[AUTRES INFOS SI BESOIN]

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Hello,

[INTRODUCTION:]
Several weeks ago, third-party programmers showcased the possibility of running a reduced version of a Python interpreter on the TI-Nspire platform.
See http://ti-pla.net/t15140&lang=en for a technical overview, http://ti-pla.net/t15309 for STEM programming examples, and http://ti-pla.net/t15191 (in French) for its possible usage inside the French teaching system.

[CORE ARGUMENTS:]
Unfortunately, this requires the Ndless jailbreak... and therefore, many users won't be able to take advantage of it, as it doesn't work on the latest OS version.

Nowadays, Python is the most widespread scripting language for teaching in European high schools and universities. Having access to such a tool, in an interactive fashion, on calculators such as the Nspire, would be a great thing.

[PERSONAL ARGUMENT(S):]
As a teacher, I'm about to advise my pupils buying new calculators, and I'd be even more confident recommending the Nspire (which is already a good calculator) if it were possible to write Python programs, since they're precisely being taught this programming language.

[CONCLUSION:]
That's why, I'm requesting that the Python programming language be accessible to everybody on that platform.

Thanks in advance for any effort you'll be willing to make for fulfilling this request.

[FIRST AND LAST NAME]
[DAILY JOB]
[OTHER RELEVANT INFORMATION IF NEEDED]

Téléchargements :

• Micro Python TI-Nspire
• Ndless 3.6
• OS TI-Nspire CX CAS 3.6
• OS TI-Nspire CX 3.6
• OS TI-Nspire CAS 3.6
• OS TI-Nspire 3.6

[parisse]

J'ai de gros doutes sur le marche potentiel de python sur ti-nspire (en-dehors d'un cercle d'amateurs eclaires qui installent aujourd'hui ndless sur leur calc). C'est quand meme plus facile de programmer sur un PC pour les eleves de CGPE (ou d'ISN), et pour l'algorithmique au lycee, les classes ou les eleves sont tous equipes de nspire doivent etre tres rares...
Ce qui n'enleve absolument rien a l'interet d'un tel developpement.

[critor]

Bonsoir,

Pour les CPGE, je ne pensais pas juste au travail en classe sur un heure réservée en salle informatique, mais à la possibilité pour l'élève d'utiliser Python à tout moment et en toute situation:

• en DS
• en salle de classe non informatique
• hors de la classe (cantine, salle d'étude, transports, chambre...)
• aux concours autorisant la calculatrice (et pas encore l'ordinateur)

Je pensais que le portage de GIAC pour TI-Nspire avait été fait pour des raisons similaires, non ?

[Adriweb]

J'ai de gros doutes sur le marche potentiel de python sur ti-nspire (en-dehors d'un cercle d'amateurs eclaires qui installent aujourd'hui ndless sur leur calc).

C'est exactement pour ca qu'il faut reussir a convaincre TI d'avoir la possibilite de pouvoir profiter de ce genre de developements tiers (pedagogiques ici, en plus !) sans bidouiller sa calculatrice. Au moins, tout le monde sera content...

C'est quand meme plus facile de programmer sur un PC pour les eleves de CGPE (ou d'ISN)

C'est sur, oui. Mais dans une majorite d'environnements scolaires actuels (je ne dis pas que ca ne va pas changer, par contre....), c'est une calculatrice que les eleves ont, et pas d'ordinateurs ( ou de tablettes, meme si on commence a en voir). Donc... " On fait avec ce qu'on a ", et l'interet d'une interface claire pour programmer/tester se fait sentir (cf. l'editeur de Jens pour le lua)

et pour l'algorithmique au lycee, les classes ou les eleves sont tous equipes de nspire doivent etre tres rares...

En France, il n'y en a pas des masses, c'est sur. Mais le raisonnement peut s'etendre aux USA ... La, ils sont bien plus nombreux a avoir des classes remplies de Nspire

[Benny]

Some math secondary school teacher and professors at universities are notorious for banning CAS calculators in exams, they think using a CAS based technology equates cheating! As far as I know, not too many of them would be able to extract the root of a number without calculator. So what is the difference between using a calculator to extract the root of a number or letting a calculator determine the integral of an equation, do Gauss Jordan Matrices tricks, solve an ODE… etc. All the CAS calculator is doing is the mundane task of executing algorithms. Knowing all the little tricks to solve CAS equations is no longer a required skill. It is time for you ladies and gentlemen of the mathematics departments to rewrite the books. Just look at what happened to engineering drafting discipline: compass, T’s and squares and all the skills required to manipulate those tools are out, CAD programs are in. Same goes for math, if you’re a mathematician not skilled at using computers will not find a job even as math teacher. So teachers/professors let your students use technology even in exams. Convince those old principals and heads of mathematics departments that there is no other way then to embrace and adopt technology. So that you teachers and us (students) won’t have to go on our knees and beg TI to improve their expensive and useless calculator as a math tool.

[Lionel Debroux]

While modern computer-based tools are definitely useful, having (which usually means being taught) some knowledge of classic tools definitely remains invaluable for entering correct input into computer-based tools, and checking their output instead of blindly relying on it.
Indeed, the output of computer-based tools is only as good as the modeling of the problem, and implementation of the algorithms, that were made inside the tool itself - and also only as good as what the user enters. Even with a well-implemented electrical circuit simulator or CAS engine, "garbage in", e.g. using transistors in voltage / current areas not (well) covered by the transistor mathematical models implemented by the electrical circuit simulators, usually means "garbage out": circuits which work just fine according to the electrical circuit simulator but have no glitter of hope of ever working in the real world, as evidenced dozens or hundreds of thousands of dollars later after taping out a circuit which behaves like a brick paperweight, unless someone found the problem before tapeout by design inspection / review.

But yeah, the education system should embrace modern technology more, and TI should embrace its users, too.

[parisse]

Critor, le portage de Giac sur TI Nspire avait pour objectif de populariser le CAS sur calculatrice, en rendant injustifiable la différence de prix entre Nspire CX et Nspire CX CAS, qui était en juin dernier de 40 euros. Objectif par hasard atteint à cette rentrée ou le différentiel de prix n'est plus que de 10 euros.
L'autre objectif, à plus long terme, c'est d'améliorer le CAS sur TI et HP : en termes de fonctionnalités (par exemple manipulation de corps finis non premiers), et aussi d'interface (j'ai plein de souhaits pour améliorer l'interface actuelle).

Par contre en nombre de téléchargements, c'est quand même assez faible (j'en vois 199 sur TI-Planet) : peut-être qu'il n'y a pas eu assez de pub vers les pays ou il y a beaucoup de ventes de Nspire non CAS.

À mon avis, le nombre de téléchargements potentiels de Python sur Nspire est du même ordre de grandeur, d'autant plus que les touches de la calc sont designees pour faire du calcul, pas de la programmation. TI pense sans doute la même chose, sinon ils auraient proposé un éditeur lua on-calc.
Après, peut-être qu'une très bonne interface pourrait augmenter ces chiffres d'un ordre de grandeur grâce aux élèves de CPGE. Je me demande d'ailleurs quel est l'équipement en calc des élèves de CPGE. J'ai fait un sondage dans mon amphi de L2, sur 70 réponses, il y avait une dizaine de calculatrices CAS, dont seulement une Nspire CX. La grande majorité a une TI82/83 ou une Casio 35. L'équipement est sans doute un peu plus haut de gamme en CPGE, mais pas tellement, parce que c'est inutile pour pas mal de concours.

[Bisam]

Pour te donner un ordre d'idée, parisse, je fais un achat groupé de Nspire CX CAS pour mes élèves qui le souhaitent.
41 élèves sur 44 ont l'intention d'en acheter une (et un 42ème l'a déjà).

[parisse]

Ca rejoint bien mes chiffres, Bisam, ca veut dire que dans votre classe, 1 seul eleve avait une nspire sur 44 avant le bac. On peut en deduire la taille du marche francais des nspire avant le bac: de l'ordre de 3000/an. C'est parce que vous faites un achat groupe et que vous utilisez sans doute la calculatrice dans votre pedagogie que vos eleves vont en acheter en masse. Mais je pense que vous etes une exception parmi les profs de prepa, non? Mettons qu'une bonne vingtaine de profs de prepas en France fassent pareil (?), ca ne change guere l'ordre de grandeur, on est a 4000 calcs/an, dont un petit quart serait interesse par python on-calc, ca redonne l'ordre de grandeur ci-dessus.

[mdr1]

Si Java est le langage de programmation de référence dans nombre de formations supérieures avec une composante informatique, le concept de programmation orientée objet incontournable dans ce cas n'est peut-être pas la meilleure façon de débuter. Il ne faut pas mettre la charrue avant les boeufs.

Je ne suis pas du tout d'accord ; c'est complètement subjectif et non argumenté. D'autres racontent également que c'est le meilleur langage pour commencer. WTF ? Moi je dis : OSEF tous, ça ne change rien. Donc bon, la charrue avant les bœufs... ... ... (Heureusement qu'il y a un "peut-être" mais même)

Critor, le portage de Giac sur TI Nspire avait pour objectif de populariser le CAS sur calculatrice, en rendant injustifiable la différence de prix entre Nspire CX et Nspire CX CAS, qui était en juin dernier de 40 euros. Objectif par hasard atteint à cette rentrée ou le différentiel de prix n'est plus que de 10 euros

Sur internet, quand j'ai acheté la mienne il y a plus de 2 ans, la différence n'était que de 5 euros.