Modélisation des structures sandwiches avec un amortissement viscoélastique intégré par une méthode hybride FEM-TMM

Cette thèse traite de la modélisation numérique de la réponse vibro-acoustique de structures sandwiches-composites avec matériaux viscoélastiques intégrés soumises à différents types d’excitations mécaniques et acoustiques. Dans une première phase, nous avons utilisé une approche de synthèse modale pour calculer les principaux indicateurs vibro-acoustiques de la structure : la vitesse quadratique, la puissance rayonnée, la perte par transmission…Ensuite, l’intégrale de Rayleigh a été exploitée pour calculer la puissance rayonnée de chaque structure. L’obstacle majeur que nous avons alors surmonté, était de gérer efficacement la dépendance en fréquence des propriétés de la couche viscoélastique dans l’approche de synthèse modale. Dans une second phase, en partant du champ vibratoire calculé dans la première étape, nous avons développé une méthode hybride FEM-TMM (méthode des éléments finis – méthode de matrices de transfert) pour prédire avec précision et en un temps de calcul acceptable, et jusqu’en hautes fréquences, les principaux paramètres de conception vibro-acoustique de ces structures, notamment l’amortissement équivalent et les nombres d’ondes suivant les deux directions spatiales x et y de propagation de l’onde acoustique. Les validations numériques que nous avons effectuées, montrent bien la robustesse de l'algorithme que nous avons développé. Ce dernier reste toutefois limité à des structures planes. Dans une troisième phase de ce travail, une étude paramétrique sur l’effet de l’emplacement et de la forme de la couche viscoélastique a été réalisée. Cette étude a été faite en se servant de la méthode hybride FEM-TMM pour calculer la réponse acoustique (puissance transmise et perte par transmission).

La simulation par immersion clinique, un outil de transfert des connaissances en formation initiale au DEC en Techniques d’inhalothérapie

Le programme d’études Techniques d’inhalothérapie révisé par le ministère de l’Éducation est implanté en 1997 selon une approche par compétences. Ce nouveau programme propose alors des compétences centrées sur la tâche, indépendamment de la clientèle visée, ce qui provoque le morcellement des contenus spécifiques aux différentes clientèles, notamment la clientèle pédiatrique. Depuis plusieurs années, les différentes instances d’évaluation du programme 141 – Techniques d’inhalothérapie relèvent des lacunes reliées au développement des compétences et à l’exposition de situations d’apprentissage spécifiques à la clientèle pédiatrique. L’intégration de simulations par immersion clinique est donc envisagée comme piste de solution, premièrement pour mobiliser les connaissances antérieures reliées à la clientèle pédiatrique qui ont été morcelées à travers le programme, et deuxièmement en permettant une exposition uniforme aux situations cliniques jugées incontournables dans la formation des inhalothérapeutes au Cégep de Sherbrooke. La simulation par immersion clinique est reconnue comme une activité pédagogique soutenant le développement du raisonnement clinique, rehaussant la préparation clinique et favorisant la confiance professionnelle chez les étudiants et les étudiantes en formation initiale. Toutefois, sera-t-elle un outil permettant le transfert des connaissances antérieures ? À travers les quatre composantes de l’activité de simulation par immersion clinique, retrouve-t-on une composante favorisant plus qu’une autre ce transfert des connaissances ? Un devis mixte joignant le recueil de données quantitatives et qualitatives a permis d’analyser la perception des finissants et finissantes en Techniques d’inhalothérapie ainsi que la perception d’enseignantes et d’inhalothérapeutes sur les attributs des quatre composantes de la simulation par immersion clinique favorisant le transfert des connaissances antérieures. Un questionnaire et des entrevues semi-dirigées, incluant le visionnement des activités de simulation par immersion clinique, ont permis cette collecte de données. Selon la perception de tous les participantes et les participants à cette recherche exploratoire, le transfert des connaissances antérieures est présent à l’intérieur des quatre composantes de la simulation par immersion clinique: le breffage, l’action, l’observation et particulièrement lors du débreffage. Il est toutefois difficile d’isoler une seule composante, puisque les données qualitatives dégagent des perceptions fermes sur les attributs de chacune des composantes favorisant le transfert, joignant des arguments soulevant les différents styles d’apprenants. Sachant que la simulation par immersion clinique n’est pas une activité pédagogique monolithique, est-il pertinent de croire qu’elle mobilise des particularités relatives aux différents styles d’apprentissage à travers ses composantes? Existe-t-il des styles en lien entre le transfert des connaissances antérieures et les styles d’apprentissage? Bien que cette recherche exploratoire propose la perception qu’il existe un processus de transfert des connaissances à l’intérieur des quatre composantes de la simulation par immersion clinique, les résultats de recherche ne peuvent être généralisés, notamment en raison du nombre de participants. Il sera donc pertinent de poursuivre la recherche sur le sujet.

Analyse des effets d’une stratégie d’apprentissage coopératif sur la compréhension de la grammaire anglaise par des étudiantes et des étudiants au collégial

Cette recherche a pour but d’analyser les effets de l’approche socioconstructiviste sur la compréhension de la grammaire anglaise par des étudiantes et des étudiants au niveau collégial, à Shawinigan, dans la province de Québec. L’enseignant-chercheur au coeur de cette recherche tentera d’analyser sa propre pratique professionnelle à l’aide d’une autoscopie et aussi à l’aide de questionnaires d’appréciation acheminés aux étudiantes et aux étudiants d’un groupe cible en anglais de base. L’idée de faire ce type de recherche s’est formée lorsque l’enseignant-chercheur a remarqué que les résultats obtenus suite à la passation d’examens de grammaire étaient souvent inférieurs à 60 %, peu importe l’enseignant donnant le cours. L’enseignant voulait donc tenter de comprendre si l’approche utilisée lors de l’enseignant de la grammaire a une influence sur la compréhension des étudiantes et étudiants et si oui, ce qu’il pourrait faire pour améliorer sa pratique. Cette recherche porte donc un regard critique et réflexif sur la pratique professionnelle de l’enseignant-chercheur, en tentant de surcroit de faire preuve de la plus grande objectivité possible, afin que les résultats d’analyse soient justes et véridiques. Cette recherche, bien que menée dans un milieu collégial, n’est pas restreinte à ce type de milieu et est tout à fait transférable dans des milieux primaires, secondaires et universitaires.

Applications of perceptual sparse representation (Spikegram) for copyright protection of audio signals

Chaque année, le piratage mondial de la musique coûte plusieurs milliards de dollars en pertes économiques, pertes d’emplois et pertes de gains des travailleurs ainsi que la perte de millions de dollars en recettes fiscales. La plupart du piratage de la musique est dû à la croissance rapide et à la facilité des technologies actuelles pour la copie, le partage, la manipulation et la distribution de données musicales [Domingo, 2015], [Siwek, 2007]. Le tatouage des signaux sonores a été proposé pour protéger les droit des auteurs et pour permettre la localisation des instants où le signal sonore a été falsifié. Dans cette thèse, nous proposons d’utiliser la représentation parcimonieuse bio-inspirée par graphe de décharges (spikegramme), pour concevoir une nouvelle méthode permettant la localisation de la falsification dans les signaux sonores. Aussi, une nouvelle méthode de protection du droit d’auteur. Finalement, une nouvelle attaque perceptuelle, en utilisant le spikegramme, pour attaquer des systèmes de tatouage sonore. Nous proposons tout d’abord une technique de localisation des falsifications (‘tampering’) des signaux sonores. Pour cela nous combinons une méthode à spectre étendu modifié (‘modified spread spectrum’, MSS) avec une représentation parcimonieuse. Nous utilisons une technique de poursuite perceptive adaptée (perceptual marching pursuit, PMP [Hossein Najaf-Zadeh, 2008]) pour générer une représentation parcimonieuse (spikegramme) du signal sonore d’entrée qui est invariante au décalage temporel [E. C. Smith, 2006] et qui prend en compte les phénomènes de masquage tels qu’ils sont observés en audition. Un code d’authentification est inséré à l’intérieur des coefficients de la représentation en spikegramme. Puis ceux-ci sont combinés aux seuils de masquage. Le signal tatoué est resynthétisé à partir des coefficients modifiés, et le signal ainsi obtenu est transmis au décodeur. Au décodeur, pour identifier un segment falsifié du signal sonore, les codes d’authentification de tous les segments intacts sont analysés. Si les codes ne peuvent être détectés correctement, on sait qu’alors le segment aura été falsifié. Nous proposons de tatouer selon le principe à spectre étendu (appelé MSS) afin d’obtenir une grande capacité en nombre de bits de tatouage introduits. Dans les situations où il y a désynchronisation entre le codeur et le décodeur, notre méthode permet quand même de détecter des pièces falsifiées. Par rapport à l’état de l’art, notre approche a le taux d’erreur le plus bas pour ce qui est de détecter les pièces falsifiées. Nous avons utilisé le test de l’opinion moyenne (‘MOS’) pour mesurer la qualité des systèmes tatoués. Nous évaluons la méthode de tatouage semi-fragile par le taux d’erreur (nombre de bits erronés divisé par tous les bits soumis) suite à plusieurs attaques. Les résultats confirment la supériorité de notre approche pour la localisation des pièces falsifiées dans les signaux sonores tout en préservant la qualité des signaux. Ensuite nous proposons une nouvelle technique pour la protection des signaux sonores. Cette technique est basée sur la représentation par spikegrammes des signaux sonores et utilise deux dictionnaires (TDA pour Two-Dictionary Approach). Le spikegramme est utilisé pour coder le signal hôte en utilisant un dictionnaire de filtres gammatones. Pour le tatouage, nous utilisons deux dictionnaires différents qui sont sélectionnés en fonction du bit d’entrée à tatouer et du contenu du signal. Notre approche trouve les gammatones appropriés (appelés noyaux de tatouage) sur la base de la valeur du bit à tatouer, et incorpore les bits de tatouage dans la phase des gammatones du tatouage. De plus, il est montré que la TDA est libre d’erreur dans le cas d’aucune situation d’attaque. Il est démontré que la décorrélation des noyaux de tatouage permet la conception d’une méthode de tatouage sonore très robuste. Les expériences ont montré la meilleure robustesse pour la méthode proposée lorsque le signal tatoué est corrompu par une compression MP3 à 32 kbits par seconde avec une charge utile de 56.5 bps par rapport à plusieurs techniques récentes. De plus nous avons étudié la robustesse du tatouage lorsque les nouveaux codec USAC (Unified Audion and Speech Coding) à 24kbps sont utilisés. La charge utile est alors comprise entre 5 et 15 bps. Finalement, nous utilisons les spikegrammes pour proposer trois nouvelles méthodes d’attaques. Nous les comparons aux méthodes récentes d’attaques telles que 32 kbps MP3 et 24 kbps USAC. Ces attaques comprennent l’attaque par PMP, l’attaque par bruit inaudible et l’attaque de remplacement parcimonieuse. Dans le cas de l’attaque par PMP, le signal de tatouage est représenté et resynthétisé avec un spikegramme. Dans le cas de l’attaque par bruit inaudible, celui-ci est généré et ajouté aux coefficients du spikegramme. Dans le cas de l’attaque de remplacement parcimonieuse, dans chaque segment du signal, les caractéristiques spectro-temporelles du signal (les décharges temporelles ;‘time spikes’) se trouvent en utilisant le spikegramme et les spikes temporelles et similaires sont remplacés par une autre. Pour comparer l’efficacité des attaques proposées, nous les comparons au décodeur du tatouage à spectre étendu. Il est démontré que l’attaque par remplacement parcimonieux réduit la corrélation normalisée du décodeur de spectre étendu avec un plus grand facteur par rapport à la situation où le décodeur de spectre étendu est attaqué par la transformation MP3 (32 kbps) et 24 kbps USAC.

Application de stratégies visant à favoriser l’intégration de connaissances par des élèves de Techniques administratives ayant ou percevant avoir des difficultés relatives à des fonctions cognitives spécifiques

Le nombre d'élèves du collégial ayant présenté un diagnostic de trouble d'apprentissage ou de déficit d'attention (avec ou sans hyperactivité) aux autorités de leur institution scolaire s'est accru de façon considérable au cours de la dernière décennie. Comme seules les personnes souhaitant bénéficier de mesures particulières d'encadrement dans leur cégep doivent déclarer ces diagnostics, il est possible de croire qu'un nombre plus grand d'élèves que celui suggéré par les statistiques disponibles ait soit un trouble d'apprentissage ou un déficit d'attention. Le problème qui est à l'origine de cette recherche est composé de deux éléments. D'une part, il est possible qu'un trouble d'apprentissage soit le résultat du dysfonctionnement de plus d'une fonction cognitive et il est également possible que plusieurs troubles d'apprentissage coexistent. Cette complexité invite à agir, dans un contexte d'enseignement, sur des fonctions cognitives précises, plutôt que sur des troubles d'apprentissage en particulier. D'autre part, le cours Initiation à la comptabilité offert au collège Édouard-Montpetit présente un faible taux de réussite, le niveau d'intégration de certaines connaissances de ce cours est insuffisant pour plusieurs élèves et des désavantages découlent du fait qu'il n'est plus offert en laboratoire informatique depuis 2009. L'objectif général de cette recherche est de favoriser l'intégration des connaissances relatives à l'équation comptable de base et à la production des états financiers de l'entreprise commerciale par des élèves de Techniques administratives ayant ou percevant avoir des difficultés de traitement de l'information et de mémoire, d'attention, de lecture/écriture ou des fonctions exécutives à l'aide de matériel pédagogique mis en ligne. Une recension des écrits a permis, dans un premier temps, d'identifier les processus cognitifs sollicités dans l'apprentissage des différents types de connaissances dont le niveau d'intégration de plusieurs élèves est insuffisant, de même que de cerner le rôle et l'interdépendance des fonctions cognitives à l'étude. Ensuite, des moyens qui permettent de compenser des faiblesses relatives au traitement de l'information, aux processus mnésiques et attentionnels, de même qu'au niveau de certaines habiletés langagières et des fonctions exécutives ont été circonscrits. Une stratégie visant à favoriser les apprentissages d'élèves ayant, notamment, des troubles d'apprentissage a par la suite été identifiée, de même que les caractéristiques attendues d'une plateforme informatique afin qu'elle soit aidante pour des élèves ayant des difficultés cognitives. Les composantes du cadre conceptuel ont été intégrées au matériel pédagogique développé et mis en ligne. Ensuite, le matériel a fait l'objet d'une expérimentation et d'une évaluation auprès de trois catégories de participantes et de participants. Une posture épistémologique interprétative a été privilégiée pour cette recherche développement. Une approche mixte à prédominance qualitative a été utilisée. Ainsi, les outils de collecte de données qui ont été choisis visaient à comprendre le regard que posaient ces trois catégories de participantes et de participants à l'étude sur le matériel pédagogique développé et mis en ligne, plutôt que de mesurer une possible généralisation des résultats obtenus. Les catégories de personnes qui ont expérimenté et évalué le matériel sont formées de deux groupes d'élèves inscrits au cours Initiation à la comptabilité à la session d'automne 2010, de trois des cinq élèves de Techniques administratives ayant présenté un diagnostic de trouble d'apprentissage ou de déficit d'attention auprès des autorités du collège et d'une experte en services adaptés. L'analyse et l'interprétation des résultats a permis de constater que pour chacune des catégories de participantes et de participants à l'étude, le matériel pédagogique atteignait l'objectif général visé. Ainsi, une perception de légère amélioration de chacune des connaissances établies dans l'objectif général de recherche a été notée. De plus, les principales composantes du cadre conceptuel semblent atteindre leurs visées respectives. Cependant, plusieurs façons d'améliorer le matériel pédagogique ont été relevées par les personnes qui l'ont évalué. Parmi celles-ci, nous retrouvons le développement de plus d'autoévaluations, l'amélioration du nombre et de la précision des consignes d'utilisation du matériel, l'affinement des tables des matières et des points de repère visuels, de même que l'accroissement du nombre de sens sollicités lors de l'utilisation du matériel pédagogique. Une piste de recherche future pourrait être d'améliorer ce matériel pédagogique mis en ligne en y intégrant les suggestions formulées par les participantes et les participants à la présente étude, de même qu'en ajoutant au cadre conceptuel de nouvelles connaissances relatives aux neurosciences. Ensuite, il serait possible de procéder à une nouvelle expérimentation, s'échelonnant sur une plus grande période de temps, afin d'établir si les résultats obtenus peuvent être transférés à d'autres contextes d'apprentissage.

Élaboration et expérimentation d’une approche d’évaluation des programmes axée sur l’accompagnement et l’utilisation des résultats

Cette recherche porte sur le thème de l’évaluation de programmes dans le réseau collégial et les défis qu’elle soulève en regard de son utilité. Plus précisément, nous abordons les difficultés posées par l’évaluation des programmes au Cégep de Saint-Jérôme et proposons une nouvelle approche permettant d’augmenter l’utilité de ce processus pour le personnel enseignant. Notre problématique s’articule principalement autour du fait que l’évaluation de programmes a été vécue par plusieurs membres du personnel enseignant comme une opération administrative, voire comme une opération de reddition de comptes. En lien avec l’adoption en 2008 d’une nouvelle politique institutionnelle d’évaluation des programmes (PIEP) au Cégep de Saint-Jérôme, nous montrons les limites du processus et des instruments d’évaluation de programmes associés. Nous nous concentrons ensuite sur les stratégies d’évaluation des apprentissages puisqu’elles constituent un aspect essentiel de l’évaluation des programmes et un levier important de changement en vue d’améliorer la qualité de leur mise en oeuvre. Notre question de recherche est la suivante: comment peut-on augmenter l’utilité de l’évaluation des programmes pour les enseignantes et les enseignants du Cégep de Saint-Jérôme? Notre cadre de référence dresse une présentation générale de l’évaluation de programmes, mais repose sur une approche de l’évaluation axée sur l’utilisation. Celle-ci s’avérait tout à fait pertinente compte tenu de notre question de recherche. La recension des écrits nous a permis d’élaborer un cadre d’intervention, à partir des travaux de Michael Quinn Patton, Jean A. King et Hallie Preskill. Notre cadre d’intervention circonscrit une démarche d’évaluation de programmes qui repose sur quatre critères d’utilité: le facteur personnel, l’utilisation attendue, la participation active et le renforcement des capacités en évaluation. De plus, il confère à la conseillère pédagogique, qui est aussi la chercheure, une posture d’accompagnement, définie à travers quatre rôles: consultante, animatrice, négociatrice et formatrice. Cette recherche poursuivait trois objectifs: utiliser concrètement notre cadre d’intervention dans l’évaluation d’un programme au Cégep de Saint-Jérôme, accompagner le personnel enseignant suivant un scénario découlant de notre cadre d’intervention et valider notre cadre d’intervention. Nos objectifs de recherche nécessitaient une méthodologie appropriée. Celle-ci repose sur une approche méthodologique qualitative, une posture épistémologique critique et un essai de type recherche intervention. Neuf participantes et participants ont pris part à la démarche d’évaluation de programmes que nous leur avons proposée. Les données ont été recueillies grâce à la technique de l’observation participante et la triangulation des méthodes de collecte de données a été utilisée afin d’assurer la rigueur de nos travaux. L’analyse de contenu nous a permis d’étudier les données recueillies au moyen d’une grille d’analyse élaborée à partir de catégories émergentes et d’autres issues de notre cadre de référence. La dimension éthique a également été au coeur de la collecte et de l’analyse de nos données. Nous avons d’ailleurs pris plusieurs précautions à cet effet. Les données obtenues nous ont permis de répondre à notre question de recherche en démontrant en quoi la démarche d’évaluation de programmes réalisée par nos participantes et nos participants a contribué à augmenter l’utilité de celle-ci pour le personnel enseignant, telle que définie dans notre cadre de référence. Cette démarche a permis au personnel enseignant d’augmenter sa participation et son intérêt à l’égard de l’évaluation de programmes ainsi que d’utiliser concrètement à court terme les résultats obtenus pour améliorer ses pratiques d’évaluation des apprentissages. Deux niveaux de participation ont été expérimentés. Dans le niveau le plus élevé, une partie des participantes et des participants a été regroupée au sein d’un groupe de travail, lequel a contribué à l’élaboration d’une grille d’analyse portant sur les stratégies d’évaluation des apprentissages. Cette grille a par la suite été expérimentée par l’ensemble des participantes et participants sur un échantillon de onze cours du programme pour lesquels elles et ils ont procédé à l’autoévaluation de leur propre matériel (copies d’examens, copies de grille d’évaluation, etc.). Un rapport d’évaluation a été produit à partir des grilles d’analyse complétées. Les données obtenues nous ont également permis de valider notre cadre d’intervention et de dégager plusieurs éléments facilitant la transférabilité des résultats obtenus. Nous pensons d’ailleurs que celui-ci constitue une avenue pertinente et utile pour le réseau collégial puisqu’il favorise l’utilisation des résultats à court terme par le personnel enseignant, développe la pensée évaluative du personnel enseignant et parce qu’il augmente la qualité et l’efficacité du processus. De plus, le modèle d’accompagnement du personnel enseignant que nous avons élaboré et expérimenté contribue à dépasser une approche basée sur la reddition de comptes ou la gestion administrative des programmes. À tout le moins, il s’agit d’une piste intéressante pour les conseillères et les conseillers pédagogiques qui ont à intervenir comme nous dans ce dossier.

Expérimentation d’un outil de validation de l’épreuve synthèse d’un programme d’études collégiales

La mise en oeuvre de l’approche par compétences (APC) dans les programmes de formation au Québec a suscité un lot de changements dans les pratiques d’enseignement et d’évaluation durant les deux dernières décennies. Cette approche a occasionné un renouvellement des programmes d’études. Maintenant, les programmes d’études ciblent le développement des compétences. Le renouveau de l’enseignement est accompagné par la modification de certains articles du Règlement sur le régime des études collégiales (RREC), on y ajoute une nouvelle exigence de sanction des études pour les programmes collégiaux. Chacun des programmes d’études collégiales doit désormais mettre en place une activité synthèse d’évaluation des apprentissages. Cette activité doit se situer à la fin du parcours de formation et témoigner de l’intégration des compétences et des apprentissages essentiels réalisés dans l’ensemble du programme d’études. L’épreuve synthèse de programme (ÉSP) est sous la responsabilité des collèges et elle est encadrée par la politique institutionnelle d’évaluation des apprentissages (PIEA) de chaque établissement. Cette imposition ministérielle est toutefois peu documentée et laisse une grande latitude aux programmes d’études quant aux choix de la stratégie, aux modalités de passation et d’évaluation. Ceci amène le programme Technologie de radio-oncologie du collège Ahuntsic à se questionner sur la validité de leur ÉSP. Cette recherche porte sur le thème de l’ÉSP d’études collégiales. La problématique s’articule autour du fait qu’il est possible de créer une ÉSP qui s’appuie sur les principes de l’évaluation certificative des apprentissages, mais qui ne permet pas d’attester de l’atteinte des compétences de l’ensemble du programme d’études. Par conséquent, le premier objectif de cette recherche vise l’expérimentation d’un outil de validation de l’ÉSP. Le deuxième objectif consiste à analyser les résultats d’expérimentation et de bonifier l’outil de validation au regard des commentaires des participantes et des participants. Dans le cadre du présent essai, un outil de validation de l’ÉSP a été mis au point et mis à l’essai à travers une recherche-expérimentation, qui repose sur une approche méthodologique qualitative et une posture épistémologique de recherche. L’outil de validation de l’ÉSP est inspiré des travaux du Pôle de l’Est (1996). Il propose une série de questions regroupées selon cinq thématiques pour que les enseignantes et les enseignants du cours porteur de l’ÉSP puissent poser un diagnostic sur l’ÉSP de leur programme d’études. Chaque thématique est accompagnée d’une grille d’évaluation à échelle descriptive pour faciliter la réflexion sur les forces, les limites et reconnaître les correctifs devant être apportés à l’ÉSP. Un plan de travail est également suggéré, facilitant ainsi les travaux à entrevoir pour assurer l’amélioration de l’ÉSP. L’expérimentation de l’outil de validation de l’ÉSP par quatre équipes enseignantes a permis de recueillir des résultats à partir des réponses à un questionnaire électronique et à une entrevue téléphonique semi-dirigée, ceci en tenant compte des considérations éthiques. Ces résultats ont été analysés, compilés et comparés pour aider à concevoir une version finale de l’outil de validation de l’ÉSP. La version finale de l’outil de validation de l’ÉSP intègre les propositions d’amélioration émises par les quatre équipes d’enseignantes et d’enseignants qui ont accepté d’expérimenter l’outil. La triangulation des méthodes de collecte de données a été utilisée afin d’assurer la rigueur des travaux. Les commentaires tels que l’ajout d’une piste de réflexion concernant la charge de travail associé à la réalisation de l’ÉSP, l’ajout d’une définition concernant une caractéristique de l’évaluation certificative ainsi que la correction de deux critères d’évaluation inscrits dans la grille d’évaluation à échelle descriptive, ont favorisé la conception d’un outil de validation de l’ÉSP qui répond davantage aux besoins des programmes d’études collégiales. Les résultats obtenus portent à croire que l’outil de validation de l’ÉSP est complet et utile. Il peut être utilisé autant par les programmes préuniversitaires que les programmes techniques. Bien qu’il propose une démarche simple, il nécessite une concertation en équipe programme et il peut s’avérer aidant que cette démarche soit soutenue par une conseillère ou un conseiller pédagogique. De cette recherche-expérimentation sont ressorties des pistes de recherches future notamment la conception d’un outil de validation pour les épreuves terminales de cours. De plus, une connaissance plus approfondie des notions concernant l’évaluation certificative peut soulever également des questionnements concernant les différentes stratégies d’évaluation à envisager dans le cadre d’une ÉSP.

Le développement d’un outil d’évaluation des apprentissages dans le cours L’entreprise dans le monde contemporain

L’approche par compétences s’est déployée dans le réseau collégial à partir de 1993, et les programmes d’enseignement par objectifs ont été graduellement remplacés par les programmes par compétences. Le ministère de l’Éducation, du Loisir et du Sport voulait ainsi remédier à certaines des lacunes associées aux programmes d’enseignement par objectifs, dont les apprentissages morcelés et difficilement transférables, et la démotivation d’une partie de la clientèle étudiante. Aux programmes d’enseignement par objectifs étaient reliées les évaluations traditionnelles, qui souvent portent sur des apprentissages factuels et décontextualisés. L’arrivée des programmes par compétences a entraîné des changements importants au niveau des façons d’évaluer les apprentissages des étudiantes et des étudiants, de telle sorte que plusieurs auteurs ont parlé d’un changement de paradigme. Les examens traditionnels ont été remplacés par des évaluations où l’on présente à l’étudiante ou à l’étudiant une tâche complexe à réaliser, qui demande la mobilisation d’un ensemble de ressources de sa part. L’accent est mis sur la capacité de l’étudiante ou de l’étudiant à démontrer qu’il peut utiliser ses compétences dans des situations réelles. Dans certains cours collégiaux, toutefois, les modalités d’évaluation des apprentissages n’ont pas été revues suite à l’implantation de l’approche par compétences. De multiples facteurs peuvent expliquer cette situation, dont l’absence de formation initiale en évaluation des apprentissages des enseignantes et des enseignants de l’ordre collégial, tout comme l’absence de perfectionnement obligatoire en cours d’emploi. De plus, l’approche par compétences a été imposée au réseau de l’éducation au collégial sans en consulter suffisamment les acteurs ; certaines difficultés d’adaptation ou des réactions de résistance ont pu en découler. Le cours L’entreprise dans le monde contemporain se retrouve en première session du programme Sciences humaines, profil Administration au Collège Édouard-Montpetit. Chaque année, près de 450 étudiantes et étudiants suivent ce cours qui vise à initier l’étudiante et l’étudiant aux méthodes propres à l’administration, et à la découverte du développement de l’entreprise comme mode d’organisation du phénomène humain. En 2001, l’approche par compétences a été implantée dans le programme de Sciences humaines; pourtant, les outils d’évaluation de ce cours n’ont pas été renouvelés ni adaptés aux principes de l’approche par compétences. L’objectif général de cette recherche a donc été de revoir les modalités d’évaluation des apprentissages du cours L’entreprise dans le monde contemporain afin qu’elles s’inscrivent dans l’approche par compétences. Suite à une recension des écrits portant sur l’évaluation des apprentissages dans une approche par compétences au collégial, nous avons déterminé qu’un outil d’évaluation des apprentissages devrait être en situation authentique, favoriser la motivation, s’appuyer sur l’approche socioconstructiviste, favoriser une approche critériée, être basé sur l’utilisation des habiletés supérieures de la pensée et respecter la politique institutionnelle des apprentissages de son collège. Les grilles d’évaluation, employées pour noter la performance de l’étudiante et de l’étudiant, devraient utiliser les échelles descriptives, décrivant les différents niveaux de performance possibles de manière qualitative. Après avoir établi la synthèse des caractéristiques attendues d’un outil d’évaluation qui s’inscrit dans l’approche par compétences, nous avons formulé deux objectifs spécifiques ; d’abord, le développement d’un outil d’évaluation des apprentissages, et sa grille d’évaluation, qui s’inscrit dans l’approche par compétences ; ensuite, la validation de l’outil d’évaluation des apprentissages, et de sa grille d’évaluation, en recueillant les commentaires d’experts en évaluation des apprentissages au collégial. La recherche développement est l’approche méthodologique qui a été retenue pour mener à bien ce projet de recherche. L’outil d’évaluation a été développé en suivant rigoureusement les étapes proposées par Louis (1999) pour la conception de tâches d’évaluation authentiques et complexes. L’outil d’évaluation ainsi développé a ensuite été soumis à trois experts en évaluation des apprentissages au collégial, qui ont été sondés d’abord par questionnaire, puis rencontrés pour des entrevues semi-dirigées qui ont permis de recueillir de manière nuancée leurs commentaires sur l’outil d’évaluation produit. Les données recueillies auprès des experts en évaluation des apprentissages au collégial ont permis de vérifier l’adéquation de l’outil d’évaluation développé au cadre de référence théorique. De manière générale, les experts en évaluation des apprentissages ont relevé de nombreux points forts de l’outil d’évaluation, dont son potentiel de motivation vis-à-vis la clientèle étudiante de première session du programme de Sciences humaines. La même suggestion d’amélioration a été faite par tous les experts : inclure des notes explicatives aux termes utilisés dans les grilles d’évaluation. Cet ajout a été fait, et l’outil d’évaluation des apprentissages révisé est maintenant disponible pour être utilisé par les enseignantes et les enseignants qui le désirent. Une piste de recherche future pourrait être de faire une mise à l’essai en classe de l’outil d’évaluation des apprentissages développé et de recueillir les commentaires, positifs ou négatifs, des étudiantes et des étudiants qui l’ont utilisé, afin d’y apporter d’autres améliorations.

Constructivisme et manuel scolaire au niveau collégial : Rencontre réflexive, interactive et sociale avec l’objet d’apprentissage

Cet essai est divisé en quatre chapitres et porte sur la conception, l'expérimentation et l'adaptation d'un modèle de rédaction d'un manuel de référence de facture constructiviste. Cette modélisation servira de guide à la rédaction d'un manuel en santé dentaire publique à l'intention des étudiantes) en techniques d'hygiène dentaire. L'hygiéniste dentaire en santé publique travaille prioritairement auprès des enfants et de leur milieu familial. Elle fait partie intégrante d'un programme national de santé dentaire publique établi à l'intérieur de chaque Centre de santé et services sociaux. Au Québec, les enfants les plus vulnérables à la carie dentaire sont de l'ordre de 25 % et cumulent à eux seuls plus de 65 % des problèmes de carie dentaire (Payette et coll., 1989). C'est à partir d'un programme créé par le ministère de la Santé et des Services sociaux que l'hygiéniste dentaire procède à un dépistage scientifique qui lui permet de prédire que certains enfants seront susceptibles à la carie dentaire avant même l'apparition des dents permanentes et de classer ces enfants. Par la suite, ces enfants, parmi les plus vulnérables, sont suivis pour changer le cours de leur histoire dentaire et leur permettre d'avoir la même chance que leurs camarades. Ces rencontres de suivi visent à sensibiliser l'enfant et les parents à l'hygiène buccodentaire ainsi qu'à l'application de la thérapie clinique à l'école (applications de fluorure, d'agents de scellement des dents, etc.). Selon les particularités de chaque région du Québec, les hygiénistes dentaires interviendront auprès de différentes clientèles. Bien que la majorité des diplômées en techniques d'hygiène dentaire exerceront leur profession en clinique privée, quelques finissantes travailleront dans les CSSS. Pour permettre aux étudiantes d'acquérir la compétence en santé dentaire publique, le programme de formation prévoit un cours et un stage totalisant environ 135 heures réparties sur deux trimestres, selon la spécificité propre à chaque collège. À Saint-Hyacinthe, le cours et les laboratoires sont d'une durée de 90 heures. Le stage de 45 heures est effectué en majeure partie auprès des hygiénistes dentaires des CSSS. On peut aisément conclure que le nombre d'heures prévu au programme est à peine suffisant face à la complexité de la tâche et au type de responsabilités que l'hygiéniste dentaire doit assumer en santé publique et comprendre l'importance d'offrir un outil de référence complet et adapté à l'apprentissage et aux besoins du marché du travail. Le présent ouvrage est divisé en quatre parties permettant une réflexion sur la possibilité d'intégrer une approche constructiviste à l'intérieur d'un manuel scolaire. La première partie traite d'abord notre cheminement à titre d'auteure de cet essai. Par la suite, elle expose la problématique à laquelle nous sommes confrontée à titre de rédactrice scientifique. Nous présenterons les compétences visées par le programme de la discipline concernée, l'écart ressenti avec la pratique en classe et l'écriture d'un manuel scolaire au collégial. Nous tenterons de dégager des étapes et des conditions à respecter pour en greffer ensuite un style d'écriture applicable dans une perspective constructiviste. La deuxième partie s'intéresse à la recension des écrits et dégage des définitions relatives au constructivisme. Elle couvre les fondements qui permettent d'entrevoir la possibilité d'écrire différemment le manuel scolaire. Le troisième chapitre concerne la méthodologie utilisée durant l'expérimentation didactique. Nous présentons le modèle choisi pour concevoir notre chapitre expérimental. Nous avons aussi sélectionné des activités à facture constructiviste. Nous avons présenté des principes pour appuyer l'écriture d'un manuel scolaire afin de dégager un modèle d'écriture constructiviste. Nous avons procédé à l'écriture du chapitre en conformité avec ces principes et nous avons vérifié la fécondité de cette écriture auprès d'expertes et d'étudiantes du milieu collégial. Dans le quatrième chapitre, la présentation et l'analyse des résultats font état de l'estimation d'une écriture constructiviste jugée souhaitable pour l'écriture de notre chapitre. La préoccupation centrale est de dégager des caractéristiques qui s'articulent autour de notre pratique constructiviste. Il s'agit aussi de discuter sur les possibilités d'application de ces principes en exposant sommairement les impacts d'un tel changement de paradigme de l'écriture.

Transport coopératif d'un objet par deux robots humanoïdes dans un environnement encombré

Il y a présentement de la demande dans plusieurs milieux cherchant à utiliser des robots afin d'accomplir des tâches complexes, par exemple l'industrie de la construction désire des travailleurs pouvant travailler 24/7 ou encore effectuer des operation de sauvetage dans des zones compromises et dangereuses pour l'humain. Dans ces situations, il devient très important de pouvoir transporter des charges dans des environnements encombrés. Bien que ces dernières années il y a eu quelques études destinées à la navigation de robots dans ce type d'environnements, seulement quelques-unes d'entre elles ont abordé le problème de robots pouvant naviguer en déplaçant un objet volumineux ou lourd. Ceci est particulièrement utile pour transporter des charges ayant de poids et de formes variables, sans avoir à modifier physiquement le robot. Un robot humanoïde est une des plateformes disponibles afin d'effectuer efficacement ce type de transport. Celui-ci a, entre autres, l'avantage d'avoir des bras et ils peuvent donc les utiliser afin de manipuler précisément les objets à transporter. Dans ce mémoire de maîtrise, deux différentes techniques sont présentées. Dans la première partie, nous présentons un système inspiré par l'utilisation répandue de chariots de fortune par les humains. Celle-ci répond au problème d'un robot humanoïde naviguant dans un environnement encombré tout en déplaçant une charge lourde qui se trouve sur un chariot de fortune. Nous présentons un système de navigation complet, de la construction incrémentale d'une carte de l'environnement et du calcul des trajectoires sans collision à la commande pour exécuter ces trajectoires. Les principaux points présentés sont : 1) le contrôle de tout le corps permettant au robot humanoïde d'utiliser ses mains et ses bras pour contrôler les mouvements du système à chariot (par exemple, lors de virages serrés) ; 2) une approche sans capteur pour automatiquement sélectionner le jeu approprié de primitives en fonction du poids de la charge ; 3) un algorithme de planification de mouvement qui génère une trajectoire sans collisions en utilisant le jeu de primitive approprié et la carte construite de l'environnement ; 4) une technique de filtrage efficace permettant d'ignorer le chariot et le poids situés dans le champ de vue du robot tout en améliorant les performances générales des algorithmes de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) défini ; et 5) un processus continu et cohérent d'odométrie formés en fusionnant les informations visuelles et celles de l'odométrie du robot. Finalement, nous présentons des expériences menées sur un robot Nao, équipé d'un capteur RGB-D monté sur sa tête, poussant un chariot avec différentes masses. Nos expériences montrent que la charge utile peut être significativement augmentée sans changer physiquement le robot, et donc qu'il est possible d'augmenter la capacité du robot humanoïde dans des situations réelles. Dans la seconde partie, nous abordons le problème de faire naviguer deux robots humanoïdes dans un environnement encombré tout en transportant un très grand objet qui ne peut tout simplement pas être déplacé par un seul robot. Dans cette partie, plusieurs algorithmes et concepts présentés dans la partie précédente sont réutilisés et modifiés afin de convenir à un système comportant deux robot humanoides. Entre autres, nous avons un algorithme de planification de mouvement multi-robots utilisant un espace d'états à faible dimension afin de trouver une trajectoire sans obstacle en utilisant la carte construite de l'environnement, ainsi qu'un contrôle en temps réel efficace de tout le corps pour contrôler les mouvements du système robot-objet-robot en boucle fermée. Aussi, plusieurs systèmes ont été ajoutés, tels que la synchronisation utilisant le décalage relatif des robots, la projection des robots sur la base de leur position des mains ainsi que l'erreur de rétroaction visuelle calculée à partir de la caméra frontale du robot. Encore une fois, nous présentons des expériences faites sur des robots Nao équipés de capteurs RGB-D montés sur leurs têtes, se déplaçant avec un objet tout en contournant d'obstacles. Nos expériences montrent qu'un objet de taille non négligeable peut être transporté sans changer physiquement le robot.

Développement et validation expérimentale d'une approche numérique pour la simulation de l'aérodynamique et de la thermique d'un véhicule à trois roues

La compréhension de l'aérothermique d'un véhicule durant sa phase de développement est une question essentielle afin d'assurer, d'une part, un bon refroidissement et une bonne efficacité de ses composants et d'autre part de réduire la force de traînée et évidement le rejet des gaz à effet de serre ou la consommation d'essence. Cette thèse porte sur la simulation numérique et la validation expérimentale de l'aérothermique d'un véhicule à trois roues dont deux, en avant et une roue motrice en arrière. La simulation numérique est basée sur la résolution des équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie en utilisant l'approche RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes). Le rayonnement thermique est modélisé grâce à la méthode S2S (Surface to Surface) qui suppose que le milieu séparant les deux surfaces rayonnantes, ici de l'air, ne participe pas au processus du rayonnement. Les radiateurs sont considérés comme des milieux poreux orthotropes où la perte de pression est calculée en fonction de leurs propriétés inertielle et visqueuse; leur dissipation thermique est modélisée par la méthode Dual flow. Une première validation de l'aérodynamique est faite grâce à des essais en soufflerie. Ensuite, une deuxième validation de la thermique est faite grâce à des essais routiers. Un deuxième objectif de la thèse est consacré à la simulation numérique de l'aérodynamique en régime transitoire du véhicule. La simulation est faite à l'aide de l'approche Detached eddy simulation (DES). Une validation expérimentale est faite à partir d'étude en soufflerie grâce à des mesures locales de vitesse à l'aide de sondes cobra.

Retrofit de systèmes de revalorisation de chaleur industrielle à basse température par optimisation exergo-économique

Ce projet porte, dans un souci d’efficacité énergétique, sur la récupération d’énergie des rejets thermiques à basse température. Une analyse d’optimisation des technologies dans le but d’obtenir un système de revalorisation de chaleur rentable fait objet de cette recherche. Le but sera de soutirer la chaleur des rejets thermiques et de la réappliquer à un procédé industriel. Réduire la consommation énergétique d’une usine entre habituellement en conflit avec l’investissement requis pour les équipements de revalorisation de chaleur. Ce projet de maitrise porte sur l’application d’optimisations multiobjectives par algorithme génétique (GA) pour faciliter le design en retrofit des systèmes de revalorisation de chaleur industrielle. L’originalité de cette approche consiste à l’emploi du «fast non-dominant sorting genetic algorithm» ou NSGA-II dans le but de trouver les solutions optimales entre la valeur capitale et les pertes exergétiques des réseaux d’échangeurs de chaleur et de pompes à chaleur. Identifier les solutions optimales entre le coût et l’efficacité exergétique peut ensuite aider dans le processus de sélection d’un design approprié en considérant les coûts énergétiques. Afin de tester cette approche, une étude de cas est proposée pour la récupération de chaleur dans une usine de pâte et papier. Ceci inclut l’intégration d’échangeur de chaleur Shell&tube, d’échangeur à contact direct et de pompe à chaleur au réseau thermique existant. Pour l’étude de cas, le projet en collaboration avec Cascades est constitué de deux étapes, soit de ciblage et d’optimisation de solutions de retrofit du réseau d’échangeur de chaleur de l’usine de tissus Cascades à Kinsley Falls. L’étape de ciblage, basée sur la méthode d’analyse du pincement, permet d’identifier et de sélectionner les modifications de topologie du réseau d’échangeurs existant en y ajoutant de nouveaux équipements. Les scénarios résultants passent ensuite à l’étape d’optimisation où les modèles mathématiques pour chaque nouvel équipement sont optimisés afin de produire une courbe d’échange optimal entre le critère économique et exergétique. Pourquoi doubler l’analyse économique d’un critère d’exergie? D’abord, parce que les modèles économiques sont par définition de nature imprécise. Coupler les résultats des modèles économiques avec un critère exergétique permet d’identifier des solutions de retrofit plus efficaces sans trop s’éloigner d’un optimum économique. Ensuite, le rendement exergétique permet d’identifier les designs utilisant l’énergie de haute qualité, telle que l’électricité ou la vapeur, de façon plus efficace lorsque des sources d’énergie de basse qualité, telles que les effluents thermiques, sont disponibles. Ainsi en choisissant un design qui détruit moins d’exergie, il demandera un coût énergétique moindre. Les résultats de l’étude de cas publiés dans l’article montrent une possibilité de réduction des coûts en demande de vapeur de 89% tout en réduisant la destruction d’exergie de 82%. Dans certains cas de retrofit, la solution la plus justifiable économiquement est également très proche de la solution à destruction d’exergie minimale. L’analyse du réseau d’échangeurs et l’amélioration de son rendement exergétique permettront de justifier l’intégration de ces systèmes dans l’usine. Les diverses options pourront ensuite être considérées par Cascades pour leurs faisabilités technologiques et économiques sachant qu’elles ont été optimisées.

La prise en compte du refus de services des personnes aînées par les travailleuses sociales en contexte de soutien à domicile.

Au Québec, comme partout dans les pays développés, le vieillissement de la population oblige à repenser les méthodes d’intervention (Couturier et al., 2013). De plus, vieillir chez soi en conservant la meilleure qualité de vie possible est un souhait cher à la majorité des personnes aînées (Mauriat et al., 2009). Pour prendre en considération ce souhait, malgré la complexité de la situation biopsychosociale de plusieurs, le système de santé et de services sociaux offre un service de soutien à domicile dans lequel des coordonnateurs dédiés (ex. : gestionnaires de cas, travailleuses sociales pivots) coordonnent les différents services requis afin de répondre aux besoins des personnes vivant à domicile avec une autonomie fonctionnelle diminuée (Couturier et al., 2013). Plusieurs personnes aînées en situation biopsychosociale complexe refusent les services offerts (Corvol et al., 2012). Ce refus peut aller de la simple décision de ne pas prendre sa médication ou de ne pas accepter l’aide à la toilette à celle de refuser l’aide alimentaire ou des soins et services essentiels, et, ce faisant, d’encourir d’importants risques quant à leur sécurité, voire leur survie (Balard et Somme, 2011). Au Québec, sauf dans les cas d’exception prévus par la loi, la liberté de consentir ou non à des soins est un droit reconnu à chaque personne, consacrant ainsi les principes d’intégrité et d’inviolabilité de la personne (gouvernement du Québec, n.d.). Le cadre professionnel des travailleuses sociales, via leur formation et les lignes directrices de l’Ordre des travailleurs sociaux et des thérapeutes conjugaux et familiaux du Québec (OTSTCFQ), favorise également l’autonomie de la personne à travers des approches visant l’empowerment. Cependant, les mêmes cadres leur donnent également un rôle central à jouer lorsqu’il est question de reconnaître l’inaptitude des personnes à décider pour elles-mêmes, notamment à travers l’acte d’évaluation psychosociale dans un tel contexte. Plus largement, la société donne plus ou moins formellement un mandat de protection des personnes vulnérables aux travailleuses sociales. Ce mandat de protection est au cœur de leur métier, mais il ne fait pas l’objet d’une reconnaissance légale forte, comme c’est le cas pour l’objet aptitude/inaptitude. Pour la réalisation de ce mémoire, 10 entretiens semi-directifs furent menés auprès de travailleuses sociales en soutien à domicile afin de nous permettre de comprendre comment les travailleuses sociales prennent en compte le refus de services des personnes aînées. Pour ce faire, nous répondons à quatre objectifs. Premièrement, nous dégageons le sens qu’accordent les travailleuses sociales au refus de services et la façon dont elles le reçoivent. Deuxièmement, nous décrivons les stratégies d’adaptation au refus des travailleuses sociales. Troisièmement, nous tentons de comprendre les liens entre le sens donné au refus de services et les stratégies d’adaptation des travailleuses sociales. Finalement, nous explorons comment les relations de pouvoir expliquent en partie ces adaptations. Cette recherche nous a permis de montrer que dans de nombreux cas, les stratégies impliquant une prise de pouvoir lors de situations de refus n’étaient pas légitimées par une volonté de faire vivre la personne le plus longtemps possible en la protégeant, mais plutôt par le discours valorisant son autonomie. Nous croyons que ce discours, en constante évolution, pourrait prendre de plus en plus de place dans les prochaines années et qu’en conséquence, si nous souhaitons que les modèles de prise de décision partagée (par exemple l’usager-partenaire) soient appliqués de la bonne façon, il est essentiel d’outiller les travailleuses sociales pour éviter que les personnes résistant au discours de l’autonomie soient perçues comme de mauvais usagers.

La performance environnementale des entreprises et le risque de réputation : une approche axée sur le comportement

Un consensus peut être observé dans la littérature au sujet de l’augmentation du risque financier due à la mauvaise performance environnementale ainsi que la diminution du risque due à la bonne performance environnementale. Autant les chercheurs que les investisseurs s’entendent pour dire que la réputation de l’entreprise a un impact sur ses activités et sa performance. Les marchés financiers ajustent donc leur appréciation du risque des entreprises selon leur performance environnementale telle que mesurée par les cotes MSCI-KLD. Toutefois, est-ce que ces cotes sont véritablement liées au risque environnemental vécu par les entreprises? C’est la question de recherche abordée par ce mémoire. Plus spécifiquement, cette étude tente de déterminer si le niveau de performance environnementale d’une entreprise, telle que mesurée par la cote MSCI-KLD, a un impact sur sa probabilité d’expérimenter un événement environnemental, et donc sur sa réputation et son risque.

Analyse des comportements d'engagement conduisant à l'apprentissage : une approche vygotskienne.

Dans la foulée des recherches sur la réussite scolaire, mon essai constitue une démarche entreprise pour soutenir les enseignants dans leur réalité quotidienne. Plus spécifiquement, il s'intéresse aux conditions à mettre en place afin de favoriser le cheminement et la réussite scolaire des élèves en difficulté d'apprentissage en classe ordinaire. Solliciter les situations idéales en classe semblent parfois difficiles à soutenir chez les enseignantes et enseignants, et ce, peut-être par manque de connaissances ou de moyens permettant d'établir les liens entre les savoirs à transmettre et les capacités des élèves.