Sur des estimateurs et des tests non-paramétriques pour des distributions et copules conditionnelles

Pour modéliser un vecteur aléatoire en présence d'une co-variable, on peut d'abord faire appel à la fonction de répartition conditionnelle. En effet, cette dernière contient toute l'information ayant trait au comportement du vecteur étant donné une valeur prise par la co-variable. Il peut aussi être commode de séparer l'étude du comportement conjoint du vecteur de celle du comportement individuel de chacune de ses composantes. Pour ce faire, on utilise la copule conditionnelle, qui caractérise complètement la dépendance conditionnelle régissant les différentes associations entre les variables. Dans chacun des cas, la mise en oeuvre d'une stratégie d'estimation et d'inférence s'avère une étape essentielle à leur utilisant en pratique. Lorsqu'aucune information n'est disponible a priori quant à un choix éventuel de modèle, il devient pertinent d'opter pour des méthodes non-paramétriques. Le premier article de cette thèse, co-écrit par Jean-François Quessy et moi-même, propose une façon de ré-échantillonner des estimateurs non-paramétriques pour des distributions conditionnelles. Cet article a été publié dans la revue Statistics and Computing. En autres choses, nous y montrons comment obtenir des intervalles de confiance pour des statistiques s'écrivant en terme de la fonction de répartition conditionnelle. Le second article de cette thèse, co-écrit par Taoufik Bouezmarni, Jean-François Quessy et moi-même, s'affaire à étudier deux estimateurs non-paramétriques de la copule conditionnelles, proposés par Gijbels et coll. en présence de données sérielles. Cet article a été soumis dans la revue Statistics and Probability Letters. Nous identifions la distribution asymptotique de chacun de ces estimateurs pour des données mélangeantes. Le troisième article de cette thèse, co-écrit par Taoufik Bouezmarni, Jean-François Quessy et moi-même, propose une nouvelle façon d'étudier les relations de causalité entre deux séries chronologiques. Cet article a été soumis dans la revue Electronic Journal of Statistics. Dans cet article, nous utilisons la copule conditionnelle pour caractériser une version locale de la causalité au sens de Granger. Puis, nous proposons des mesures de causalité basées sur la copule conditionnelle. Le quatrième article de cette thèse, co-écrit par Taoufik Bouezmarni, Anouar El Ghouch et moi-même, propose une méthode qui permette d'estimer adéquatement la copule conditionnelle en présence de données incomplètes. Cet article a été soumis dans la revue Scandinavian Journal of Statistics. Les propriétés asymptotiques de l'estimateur proposé y sont aussi étudiées. Finalement, la dernière partie de cette thèse contient un travail inédit, qui porte sur la mise en oeuvre de tests statistiques permettant de déterminer si deux copules conditionnelles sont concordantes. En plus d'y présenter des résultats originaux, cette étude illustre l'utilité des techniques de ré-échantillonnage développées dans notre premier article.

The Effect of using online homework exercises on student achievement in a Quantitative methods course

Abstract: Quantitative Methods (QM) is a compulsory course in the Social Science program in CEGEP. Many QM instructors assign a number of homework exercises to give students the opportunity to practice the statistical methods, which enhances their learning. However, traditional written exercises have two significant disadvantages. The first is that the feedback process is often very slow. The second disadvantage is that written exercises can generate a large amount of correcting for the instructor. WeBWorK is an open-source system that allows instructors to write exercises which students answer online. Although originally designed to write exercises for math and science students, WeBWorK programming allows for the creation of a variety of questions which can be used in the Quantitative Methods course. Because many statistical exercises generate objective and quantitative answers, the system is able to instantly assess students’ responses and tell them whether they are right or wrong. This immediate feedback has been shown to be theoretically conducive to positive learning outcomes. In addition, the system can be set up to allow students to re-try the problem if they got it wrong. This has benefits both in terms of student motivation and reinforcing learning. Through the use of a quasi-experiment, this research project measured and analysed the effects of using WeBWorK exercises in the Quantitative Methods course at Vanier College. Three specific research questions were addressed. First, we looked at whether students who did the WeBWorK exercises got better grades than students who did written exercises. Second, we looked at whether students who completed more of the WeBWorK exercises got better grades than students who completed fewer of the WeBWorK exercises. Finally, we used a self-report survey to find out what students’ perceptions and opinions were of the WeBWorK and the written exercises. For the first research question, a crossover design was used in order to compare whether the group that did WeBWorK problems during one unit would score significantly higher on that unit test than the other group that did the written problems. We found no significant difference in grades between students who did the WeBWorK exercises and students who did the written exercises. The second research question looked at whether students who completed more of the WeBWorK exercises would get significantly higher grades than students who completed fewer of the WeBWorK exercises. The straight-line relationship between number of WeBWorK exercises completed and grades was positive in both groups. However, the correlation coefficients for these two variables showed no real pattern. Our third research question was investigated by using a survey to elicit students’ perceptions and opinions regarding the WeBWorK and written exercises. Students reported no difference in the amount of effort put into completing each type of exercise. Students were also asked to rate each type of exercise along six dimensions and a composite score was calculated. Overall, students gave a significantly higher score to the written exercises, and reported that they found the written exercises were better for understanding the basic statistical concepts and for learning the basic statistical methods. However, when presented with the choice of having only written or only WeBWorK exercises, slightly more students preferred or strongly preferred having only WeBWorK exercises. The results of this research suggest that the advantages of using WeBWorK to teach Quantitative Methods are variable. The WeBWorK system offers immediate feedback, which often seems to motivate students to try again if they do not have the correct answer. However, this does not necessarily translate into better performance on the written tests and on the final exam. What has been learned is that the WeBWorK system can be used by interested instructors to enhance student learning in the Quantitative Methods course. Further research may examine more specifically how this system can be used more effectively.

Improving CEGEP Students’ ESL Accuracy through L1/L2 Synchronous Text-based Screen-Sharing Tasks

Abstract : CEGEPs are now reaping the ‘first fruits’ of the last Educational Reform in Quebec and as a result, ‘English as Second Language’ (ESL) teachers are noticing an improvement in fluency and a seemingly lower level of inhibition when it comes to production skills. However, this output is accompanied by a noticeable lack of accuracy. Keeping in mind that the purpose of language is communication, we need to find a way to reduce the number of basic common errors made by CEGEP ESL students, while maintaining a natural and motivating learning environment. Thanks to recent advances in computer-mediated communication (CMC), we now have the necessary tools to access peer native speakers throughout the world. Although this technology can be used for other language courses, this study explored the potential value of collaboration with native English speakers through the use of synchronous screen-sharing technology, in order to improve CEGEP ESL students’ accuracy in writing. The instrumentation used consisted of a questionnaire, tests, plus documents of collaborative tasks, using the ‘Google for Education’ screen-sharing tool. Fourteen Intermediate/Advanced ESL CEGEP students participated in this study. Despite the positive tendencies revealed, only a prolonged use of the innovative method yielded a significant positive impact. Moreover, a mixed linear regression for the group with more L1 intervention revealed a significant correlation between the number of errors in the task documents and the number of tasks accomplished. Thus, it could be inferred that ESL accuracy improves in proportion to the number of synchronous text-based screen-sharing tasks done with L1 collaboration.

Étude portant sur la motivation des étudiantes et des étudiants du programme Soins infirmiers par rapport à leur apprentissage de la biologie au Collège de Maisonneuve

Ce projet d’essai a émergé de préoccupations d’enseignantes et d’enseignants du Collège de Maisonneuve, par rapport à la motivation des étudiantes et des étudiants du programme Soins infirmiers lors des cours obligatoires de biologie. De fait, il a été remarqué par les enseignantes et les enseignants de biologie que ces étudiantes et ces étudiants semblent posséder, pour la plupart, une bonne motivation dans leurs cours de biologie au cours des deux premières sessions du programme. Toutefois, à la troisième session, ces derniers semblent perdre leur motivation graduellement face à leur apprentissage de la biologie. Cela peut certainement nuire à la réussite scolaire, car l’effort fourni semble diminuer dans les activités en classe, leur préparation est bâclée, et un taux d’absentéisme est observé. C’est pour valider ces perceptions initiales qu’une étude a été menée auprès de ces étudiantes et ces étudiants à la session d’automne 2012. La question générale de l’étude vise à savoir: comment se situe la dynamique motivationnelle des étudiantes et des étudiants du programme Soins infirmiers dans le cadre de leur apprentissage de la biologie? Le premier objectif spécifique de l’étude est d’abord de connaître le degré de motivation des étudiantes et des étudiants du programme Soins infirmiers à l'égard de la biologie au fil des trois premières sessions du programme. L’étude nous permet ensuite d’évaluer chez les étudiantes et les étudiants l’évolution de leur motivation au sein d’un même cours, grâce à un questionnaire administré au début et à la fin de la session. Nous avons également interrogé par écrit les étudiantes et les étudiants afin que nous puissions identifier les causes justifiant l’évolution de leur motivation, s’il y a lieu. Une fois ces causes connues, lorsqu’il s’agit de causes sur lesquelles les enseignantes et les enseignants ont de l’emprise, nous avons voulu proposer quelques pistes d’intervention à réaliser dans le cadre de leurs pratiques, afin de favoriser la motivation des étudiantes et des étudiants. Plusieurs auteures et auteurs se sont intéressés à la motivation des étudiantes et des étudiants en contexte scolaire. Plusieurs de ces travaux ont permis d’élaborer le cadre théorique de cette étude. Les principaux travaux sur lesquels s’appuie cette étude sont ceux de Viau (2009) ainsi que d’autres auteures et auteurs tels Barbeau, Montini et Roy (1997a et b). Viau (2009) présente dans son ouvrage les différents facteurs qui peuvent influencer ce qu’il appelle la «dynamique motivationnelle» (p. 12). Ces facteurs sont reliés, certes à la classe et à l’école, mais également à la société et à la vie personnelle de l’étudiante et de l’étudiant. Lorsqu’une étudiante ou un étudiant est motivé par rapport à une activité, il s’engage dans cette activité pédagogique et il y persévère. Plus il s’engage et persévère dans une activité, plus il fait les apprentissages visés. Ses chances de réussite scolaire sont ainsi favorisées (Viau 2009). Lors de l’étude, nous avons questionné, au cours d’une même session, les étudiantes et les étudiants de trois cours de biologie via un questionnaire électronique (annexe C), à deux moments dans leur session, au début et à la fin. Le questionnaire porte sur les déterminants de la motivation selon Viau (2007, 2009), à savoir la perception de la valeur des activités pédagogiques, le sentiment de compétence par rapport à la réalisation de ces activités et la contrôlabilité sur le déroulement des activités. Cela nous a permis d’observer qu’en général la motivation de ces individus est suffisamment élevée et que, peu importe le cours, nous observons une diminution de la motivation au cours de la session. Nous avons également constaté que pour le troisième cours de la séquence, Biologie 903, le niveau de motivation est plus faible dès le début de la session par rapport aux deux autres cours. La raison la plus fréquemment invoquée pour justifier cette baisse de motivation est la charge de travail. Cette étude a permis de brosser le portrait de la situation motivationnelle en biologie à cette période et émettre quelques suggestions auprès du corps enseignant afin que celui-ci favorise et maintienne la motivation des étudiantes et des étudiants du programme Soins infirmiers.

Factors affecting the completion rates of english and humanities courses by technology students.

The purpose of this research was to discover if there was any significant measure of association between a student's family cultural background, primary home language, secondary school language of instruction, high school average and/or English placement level and the likelihood of him or her succeeding in his or her program. Because of both program and demographic differences between «hard» and «soft» technologies, including student population (more specifically gender ratios and student average ages in specific programs), program writing requirements and practical skill program activities, the research was limited to the hard technologies where students work hands-on with hardware and/or computers.||Résumé : L'objectif de cette recherche était de découvrir s'il y avait un lien significatif quelconque entre les origines linguistiques familiales de l'étudiant, ses origines culturelles, sa moyenne au secondaire et/ou ses résultats au test de classement en anglais, et ses chances de compléter ses cours d'anglais et de philosophie dans le délai prescrit de trois ans. Compte tenu des nombreuses différences entre les programmes de formation technique en termes de profil étudiant - sexe et âge en particulier - et d'exigences au niveau de l'écrit et de la pratique, il a été décidé de limiter cette recherche afin d'avoir un échantillon plus uniforme. La recherche porte donc uniquement sur les techniques où l'étudiant est appelé à travailler de façon pratique sur l'ordinateur et où les exigences au niveau de l'écrit et de la recherche sont dans l'ensemble peu élevées.