La classe exam, ou comment faire un sujet de contrôle scolaire avec LaTeX

Étant donné mon métier actuel d'enseignant (de maths), je suis souvent amené à pondre des sujets de contrôle, voire d'examen. Que ce soit une source de cauchemars aussi bien pour l'élève pendant le contrôle que pour moi-même pendant la conception (et surtout la correction) de celui-ci, c'est un débat qu'il serait intéressant de mener… mais ce n'est pas mon but ici. Je me suis dit que l'utilisateur acharné de LaTeX que je suis pouvait en profiter pour parler brièvement d'une classe de documents qui lui est très utile en ce moment. Et pour cause : elle est conçue pour la rédaction d'un sujet de contrôle. Cette classe s'appelle, très adéquatement, exam.

Voici donc le code LaTeX d'un sujet de contrôle complet sur la forme (bien qu'un tantinet fantaisiste sur le fond :-)) utilisant la classe exam.

% !TEX encoding = UTF-8 Unicode % !TEX TS-program = lualatex \documentclass[12pt]{exam} \usepackage{unicode-math} \usepackage[frenchb]{babel} \begin{document} \begin{questions}   \question Démontrer que \( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \).   \question Quelle était la couleur du cheval blanc d'Henri~IV ?   \question La bataille de Marignan est une des plus célèbres de l'histoire de France.      \begin{parts}        \part Quand a-t-elle eu lieu ?     \part Comment s'appelait le roi de France vainqueur de cette bataille ?   \end{parts} \end{questions} \end{document}

On voit que chaque question est contenue dans un environnement questions et introduite par une commande \question qui lui attribuera automatiquement un numéro, à la manière d'une liste LaTeX enumerate. L'une de ces questions est même divisée en plusieurs parties, contenues elles dans un environnement parts et introduites (et numérotées adéquatement) par les commandes \part. Si besoin est, il existe également des environnements \subparts et subsubparts ainsi que les commandes idoines, ce qui fait pas moins de quatre niveaux de subdivision disponibles.

La compilation de cet exemple (prévu pour LuaLaTeX) produira ce questionnaire pour l'instant très spartiate :

Bien entendu, il est possible de prévoir les solutions de chaque question… et de les imprimer. Pour cela on utilise l'environnement… solution. En option de cet environnement, on peut indiquer l'espace prévu pour la réponse de l'élève lui-même. Tandis que pour faire apparaître les solutions proprement dites dans le document, il faudra placer l'option answers dans le préambule ! Comme ici :

% !TEX encoding = UTF-8 Unicode % !TEX TS-program = lualatex \documentclass[12pt,% addpoints,% answers% ]{exam} \usepackage{unicode-math} \usepackage[frenchb]{babel} \begin{document} \begin{questions}   \question Démontrer que \( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \).   \begin{solution}[5\bigskipamount]     \[       (a+b)^2 = (a+b)\times(a+b) = a^2 + ab + ba + b^2 = a^2 + 2ab + b^2.     \]   \end{solution}   \question Quelle était la couleur du cheval blanc d'Henri~IV ?   \begin{solution}[3\bigskipamount]     noir avant d'être recouvert de farine.   \end{solution}      \question La bataille de Marignan est une des plus célèbres de l'histoire de France.      \begin{parts}        \part Quand a-t-elle eu lieu ?        \begin{solution}[3\bigskipamount]       en 1515.     \end{solution}     \part Comment s'appelait le roi de France vainqueur de cette bataille ?     \begin{solution}[3\bigskipamount]       François~1\ier.     \end{solution}   \end{parts} \end{questions} \end{document}

Sans l'option answers, le document aurait cette allure :

On voit apparaître des espaces verticales supplémentaires entre les questions, de façon que l'élève ait la place de rédiger sa propre réponse. On peut utiliser un multiple de n'importe quelle unité courante pour indiquer ces espaces (par exemple 2cm, 13mm, 3in, etc.). Pour ma part, j'aime bien introduire ces espaces en termes de multiples de lignes : la commande \bigskipamount qui figure en option de mes environnements solution est en fait une «longueur» LaTeX équivalente à un saut de ligne dans le document.

Maintenant, en utilisant l'option answers, on obtiendrait ceci :

C'est bien beau, me diriez-vous, mais il manque encore des choses ! Par exemple, que serait un contrôle sans l'indication des points affectés aux questions ? Il suffit pour cela de placer ces points en option des commandes \question (ou des commandes \part, \subpart, etc.). Notez l'utilisation de la commande \half qui permet d'imprimer les cotes avec demi-points.

\begin{questions}   \question[1\half] Démontrer que \( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \).   \begin{solution}[5\bigskipamount]     \[       (a+b)^2 = (a+b)\times(a+b) = a^2 + ab + ba + b^2 = a^2 + 2ab + b^2.     \]   \end{solution}   \question[1\half] Quelle était la couleur du cheval blanc d'Henri~IV ?   \begin{solution}[3\bigskipamount]     Noir avant d'être recouvert de farine.   \end{solution}      \question[2] La bataille de Marignan est une des plus célèbres de l'histoire de France.      \begin{parts}        \part Quand a-t-elle eu lieu ?        \begin{solution}[3\bigskipamount]       En 1515.     \end{solution}     \part Comment s'appelait le roi de France vainqueur de cette bataille ?     \begin{solution}[3\bigskipamount]       François~1\ier.     \end{solution}   \end{parts} \end{questions}

Le contrôle aura alors (par défaut, et sans l'options answers) cette apparence :

On constate l'apparition des points de chaque question juste avant leur intitulé. Or une des fonctionnalités les plus intéressantes de la classe exam est de permettre de construire un tableau récapitulatif de ces points, avec leur total automatiquement calculé. Pour cela, il faut d'abord introduire l'option addpoints à la déclaration de document

\documentclass[12pt,% addpoints,% answers% ]{exam}

Et puis on placera la commande \gradetable là où on souhaite faire apparaître cette table de points, qui apparaîtra ainsi (après deux compilations consécutives) :

Et ainsi, une fois la copie corrigé l'enseignant peut noter les cotes dans le tableau et calculer plus facilement la cote finale de l'élève : ultra-pratique si les questions sont nombreuses et le contrôle long !

Noter qu'à la place de « cote » (un belgicisme, en français de France on écrira « note »), c'est le mot « score », un peu trop anglo-saxon, qui s'afficherait, si je n'avais pas placé la commande \hsword{Cote:}, juste avant la commande \gradetable.

Reste à ajouter le decorum habituel : les en-têtes et pieds-de-page, censés contenir (entre autres) le nom des élèves et leur classe. Voici un exemple de la façon dont il faut procéder, à placer en préambule du document.

\pagestyle{headandfoot} \firstpageheader{Nom : \\ Prénom :}   {}   {classe : \texttt{www.cuk.ch} \\ Date : \today} \firstpagefooter{}{Page~\thepage}{}

Le tout mis ensemble fournit le document LaTeX complet suivant :

% !TEX encoding = UTF-8 Unicode % !TEX TS-program = lualatex \documentclass[12pt,% addpoints,% answers% ]{exam} \usepackage{unicode-math} \usepackage[frenchb]{babel} \pagestyle{headandfoot} \firstpageheader{Nom : \\ Prénom :}   {}   {classe : \texttt{www.cuk.ch} \\ Date : \today} \firstpagefooter{}{Page~\thepage}{} \hsword{Cote:} \begin{document} \begin{center}   {\huge\bfseries\sffamily Contrôle pour rire}   \par\bigskip   \gradetable[h] \end{center} \begin{questions}   \question[1\half] Démontrer que \( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \).   \begin{solution}[5\bigskipamount]     \[       (a+b)^2 = (a+b)\times(a+b) = a^2 + ab + ba + b^2 = a^2 + 2ab + b^2.     \]   \end{solution}   \question[1\half] Quelle était la couleur du cheval blanc d'Henri~IV ?   \begin{solution}[3\bigskipamount]     Noir avant d'être recouvert de farine.   \end{solution}      \question[2] La bataille de Marignan est une des plus célèbres de l'histoire de France.      \begin{parts}        \part Quand a-t-elle eu lieu ?        \begin{solution}[3\bigskipamount]       En 1515.     \end{solution}     \part Comment s'appelait le roi de France vainqueur de cette bataille ?     \begin{solution}[3\bigskipamount]       François~1\ier.     \end{solution}   \end{parts} \end{questions} \end{document}

Lequel aura l'apparence finale suivante (sans les réponses) :

Et avec les réponses :

Précisons que ce n'est qu'un exemple très basique des fonctionnalités de la classe exam. Celle-ci fournit de nombreuses possibilités de personnalisation. Par exemple, au lieu de prévoir un espace vide pour les réponses, le rédacteur peut introduire des lignes blanches, ou des pointillés, et/ou prévoir des encadrés pour les contenir. Ou bien, pour les solutions, il peut décider d'imprimer le mot « Réponse », ou n'importe quel mot de son choix à la place des « Solution », et de supprimer les encadrés prévus par défaut. Il peut également indiquer la cotation (le barême, en « belge ») dans la marge, en vis-à-vis de la question, plutôt que dans la question elle-même. Ou encore, plutôt que par de simples numéros, il peut choisir une liste du type « Question 1 », « Question 2 »… Etc. Tout cela est détaillé et bien expliqué dans la documentation du package.

Voilà, voila… J'espère que les enseignants parmi vous qui sont des « TeXniciens » auront été intéressés par cet article… Et que celui-ci fournira une motivation supplémentaires aux autres enseignants pour se mettre à LaTeX ! Quant aux non-enseignants, ils auront eu la possibilité de jeter un œil dans les coulisses de la préparation d'un sujet de contrôle… du moins chez un TeXnicien convaincu ! :-)