Les représentations des enseignants du primaire à l'égard d'une innovation scolaire : le cas de l'implantation du programme éthique et culture religieuse au Québec

Au Québec, le programme d'éthique et culture religieuse a influencé les pratiques éducatives des enseignants. (Conseil supérieur de l'éducation, 2003, 2009; Deniger, 2004; Gouvernement du Québec, 1999, 2005). Les réactions lors de son implantation ont stimulé cette analyse sous l'aspect politique, idéologique, organisationnel et pédagogique. Nous cherchions à connaître et comprendre comment les titulaires du primaire se représentent le processus d'implantation du programme ÉCR. Notre méthodologie exploratoire qualitative se fonde sur quatorze entrevues semidirigées dans 4 régions du Québec. Sans être en mesure de généraliser, nos travaux font tout de même ressortir le processus d'implantation d'une innovation scolaire. (Bonami et ai, 1996 ; Cros, 2001). De plus, notre recherche fournit une réflexion sur les facteurs facilitant ou non l'implantation d'un programme scolaire. En effet, la théorie de l'ingénierie de formation, facilite l'analyse des conditions les plus pertinentes à la mise en place d'un changement d'envergure au sein d'une organisation.

Towards a performance based design of shear walls based on damage criteria = Vers un dimensionnement performanciel des murs de refend basé sur des critères d'endommagement

Le dimensionnement basé sur la performance (DBP), dans une approche déterministe, caractérise les objectifs de performance par rapport aux niveaux de performance souhaités. Les objectifs de performance sont alors associés à l'état d'endommagement et au niveau de risque sismique établis. Malgré cette approche rationnelle, son application est encore difficile. De ce fait, des outils fiables pour la capture de l'évolution, de la distribution et de la quantification de l'endommagement sont nécessaires. De plus, tous les phénomènes liés à la non-linéarité (matériaux et déformations) doivent également être pris en considération. Ainsi, cette recherche montre comment la mécanique de l'endommagement pourrait contribuer à résoudre cette problématique avec une adaptation de la théorie du champ de compression modifiée et d'autres théories complémentaires. La formulation proposée adaptée pour des charges monotones, cycliques et de type pushover permet de considérer les effets non linéaires liés au cisaillement couplé avec les mécanismes de flexion et de charge axiale. Cette formulation est spécialement appliquée à l'analyse non linéaire des éléments structuraux en béton soumis aux effets de cisaillement non égligeables. Cette nouvelle approche mise en œuvre dans EfiCoS (programme d'éléments finis basé sur la mécanique de l'endommagement), y compris les critères de modélisation, sont également présentés ici. Des calibrations de cette nouvelle approche en comparant les prédictions avec des données expérimentales ont été réalisées pour les murs de refend en béton armé ainsi que pour des poutres et des piliers de pont où les effets de cisaillement doivent être pris en considération. Cette nouvelle version améliorée du logiciel EFiCoS a démontrée être capable d'évaluer avec précision les paramètres associés à la performance globale tels que les déplacements, la résistance du système, les effets liés à la réponse cyclique et la quantification, l'évolution et la distribution de l'endommagement. Des résultats remarquables ont également été obtenus en référence à la détection appropriée des états limites d'ingénierie tels que la fissuration, les déformations unitaires, l'éclatement de l'enrobage, l'écrasement du noyau, la plastification locale des barres d'armature et la dégradation du système, entre autres. Comme un outil pratique d'application du DBP, des relations entre les indices d'endommagement prédits et les niveaux de performance ont été obtenus et exprimés sous forme de graphiques et de tableaux. Ces graphiques ont été développés en fonction du déplacement relatif et de la ductilité de déplacement. Un tableau particulier a été développé pour relier les états limites d'ingénierie, l'endommagement, le déplacement relatif et les niveaux de performance traditionnels. Les résultats ont démontré une excellente correspondance avec les données expérimentales, faisant de la formulation proposée et de la nouvelle version d'EfiCoS des outils puissants pour l'application de la méthodologie du DBP, dans une approche déterministe.

On precise three-dimensional environment modeling via UAV-based photogrammetric systems

Abstract : Images acquired from unmanned aerial vehicles (UAVs) can provide data with unprecedented spatial and temporal resolution for three-dimensional (3D) modeling. Solutions developed for this purpose are mainly operating based on photogrammetry concepts, namely UAV-Photogrammetry Systems (UAV-PS). Such systems are used in applications where both geospatial and visual information of the environment is required. These applications include, but are not limited to, natural resource management such as precision agriculture, military and police-related services such as traffic-law enforcement, precision engineering such as infrastructure inspection, and health services such as epidemic emergency management. UAV-photogrammetry systems can be differentiated based on their spatial characteristics in terms of accuracy and resolution. That is some applications, such as precision engineering, require high-resolution and high-accuracy information of the environment (e.g. 3D modeling with less than one centimeter accuracy and resolution). In other applications, lower levels of accuracy might be sufficient, (e.g. wildlife management needing few decimeters of resolution). However, even in those applications, the specific characteristics of UAV-PSs should be well considered in the steps of both system development and application in order to yield satisfying results. In this regard, this thesis presents a comprehensive review of the applications of unmanned aerial imagery, where the objective was to determine the challenges that remote-sensing applications of UAV systems currently face. This review also allowed recognizing the specific characteristics and requirements of UAV-PSs, which are mostly ignored or not thoroughly assessed in recent studies. Accordingly, the focus of the first part of this thesis is on exploring the methodological and experimental aspects of implementing a UAV-PS. The developed system was extensively evaluated for precise modeling of an open-pit gravel mine and performing volumetric-change measurements. This application was selected for two main reasons. Firstly, this case study provided a challenging environment for 3D modeling, in terms of scale changes, terrain relief variations as well as structure and texture diversities. Secondly, open-pit-mine monitoring demands high levels of accuracy, which justifies our efforts to improve the developed UAV-PS to its maximum capacities. The hardware of the system consisted of an electric-powered helicopter, a high-resolution digital camera, and an inertial navigation system. The software of the system included the in-house programs specifically designed for camera calibration, platform calibration, system integration, onboard data acquisition, flight planning and ground control point (GCP) detection. The detailed features of the system are discussed in the thesis, and solutions are proposed in order to enhance the system and its photogrammetric outputs. The accuracy of the results was evaluated under various mapping conditions, including direct georeferencing and indirect georeferencing with different numbers, distributions and types of ground control points. Additionally, the effects of imaging configuration and network stability on modeling accuracy were assessed. The second part of this thesis concentrates on improving the techniques of sparse and dense reconstruction. The proposed solutions are alternatives to traditional aerial photogrammetry techniques, properly adapted to specific characteristics of unmanned, low-altitude imagery. Firstly, a method was developed for robust sparse matching and epipolar-geometry estimation. The main achievement of this method was its capacity to handle a very high percentage of outliers (errors among corresponding points) with remarkable computational efficiency (compared to the state-of-the-art techniques). Secondly, a block bundle adjustment (BBA) strategy was proposed based on the integration of intrinsic camera calibration parameters as pseudo-observations to Gauss-Helmert model. The principal advantage of this strategy was controlling the adverse effect of unstable imaging networks and noisy image observations on the accuracy of self-calibration. The sparse implementation of this strategy was also performed, which allowed its application to data sets containing a lot of tie points. Finally, the concepts of intrinsic curves were revisited for dense stereo matching. The proposed technique could achieve a high level of accuracy and efficiency by searching only through a small fraction of the whole disparity search space as well as internally handling occlusions and matching ambiguities. These photogrammetric solutions were extensively tested using synthetic data, close-range images and the images acquired from the gravel-pit mine. Achieving absolute 3D mapping accuracy of 11±7 mm illustrated the success of this system for high-precision modeling of the environment.

Améliorer le développement de la compétence de mise à jour continue des savoirs chez les étudiantes et les étudiants du programme Techniques d’intégration multimédia

Le présent essai explique la conception d’un dispositif d’autoformation visant à améliorer le développement de la compétence de mise à jour continue des savoirs chez les étudiantes et les étudiants du programme Techniques d’intégration multimédia. L’idée de ce dispositif prend racine dans des préoccupations en lien avec le développement des compétences du 21e siècle et la mise en place de plans de littératie numérique à travers le monde afin de relever les compétences chez la citoyenne et le citoyen à qui on demande de s’adapter, apprendre et maîtriser les changements de manière rapide et efficiente (OCDE, 2000). La littératie numérique regroupe les compétences associées aux savoir-faire reliés à l’utilisation des technologies, mais aussi aux savoir-être nécessaires à leur utilisation critique et éthique, en plus de savoir-apprendre nécessaires à une utilisation innovante et créative de ces mêmes technologies. C’est ce savoir apprendre qui nous intéresse particulièrement dans le contexte où les étudiantes et les étudiants du programme Techniques d’intégration multimédia sont confrontés à des exigences élevées et constantes de mise à jour continue de leurs savoirs. Le cadre de référence de notre essai permet d’identifier les compétences et les habiletés qui sont en lien avec le développement de la compétence de mise à jour continue des savoirs dans quatre plans de littératie numérique internationaux et nationaux, dont Le profil TIC des étudiants du collégial proposé par le Réseau REPTIC (2015). Nous étayons ensuite la définition de la mise à jour continue des savoirs grâce aux travaux fondateurs de Knoles (1975), Straka (1997a), Carré (1997), Long (1988), Foucher (2000) et Tremblay (2003) qui s’intéressent aux concepts de l’« apprentissage autodirigé » et de l’« autoformation ». De ces deux concepts, nous dégageons trois dimensions principales à considérer afin d’améliorer le développement de la mise à jour continue des savoirs: la dimension sociale, la dimension psychologique et la dimension pédagogique. Premièrement, pour la dimension sociale, nous référons aux enjeux contemporains du développement de la littératie numérique et au concept de sujet social apprenant supporté par les travaux de Roger (2010) et de Piguet (2013). Deuxièmement, la dimension psychologique renvoie aux aspects motivationnels appuyés par la théorie de l’autodétermination de Deci et Ryan (2000) et aux aspects volitionnels supportés par la théorie de l’autorégulation de Zimmerman (1989). Finalement, pour la dimension pédagogique nous présentons la théorie du socioconstructivisme, la perspective pédagogique du connectivisme (Siemens, 2005) et la classification des stratégies d’apprentissage proposée par Boulet, Savoie-Zajc et Chevrier (1996). Nous poursuivons notre réflexion théorique en considérant divers modes d’apprentissage à l’aide des outils du Web 2.0 dont les blogues, les communautés et l’apprentissage en réseau. Nous concluons notre cadre de référence par la présentation du système d’apprentissage de Paquette (2002), du modèle des sept piliers de l’autoformation de Carré (1992, 2005) auxquels nous superposons les recommandations de Debon (2002) et finalement la présentation du modèle d’ingénierie pédagogique ADDIE de Lebrun (2007), tous quatre utiles à l’application d’un processus systémique de développement de notre dispositif d’autoformation. Notre recherche développement s’inscrit dans un paradigme interprétatif avec une méthodologie qualitative. Les collectes de données ont été effectuées auprès d’étudiantes et d’étudiants du programme Techniques d’intégration multimédia. Ces participantes et participants volontaires ont été utiles à la tenue d’un groupe de discussion en cours d’implantation et d’un questionnaire électronique utile à l’évaluation du dispositif d’autoformation. À la lumière de nos résultats, nous pensons que notre dispositif d’autoformation permet d’atteindre son objectif d’améliorer le développement de la compétence de mise à jour continue des savoirs des étudiantes et des étudiants du programme Techniques d’intégration multimédia. L’interprétation de nos résultats permet d’affirmer que notre dispositif d’autoformation, conçu par l’application d’un processus systémique fidèle aux constats dégagés par notre cadre de référence, permet de couvrir les trois dimensions que nous avons identifiées comme essentielles à l’autoformation, soit la dimension sociale, la dimension psychologique et la dimension pédagogique, mais surtout de confirmer leur réelle importance dans le développement de la compétence de la mise à jour continue des savoirs. Tel que nous le présentons dans notre cadre de référence, nous constatons que la dimension sociale déclenche les processus motivationnels et volitionnels qui sont propres à la dimension psychologique de l’apprentissage autodirigé ou de l’autoformation. Nous sommes à même de constater qu’il existe en effet un lien entre la dimension sociale et la théorie de la motivation autodéterminée qui accorde une importance aux facteurs sociaux qui facilitent la motivation en répondant à des besoins psychologiques fondamentaux. De plus, nous constatons que les outils développés dans le cadre de notre essai, tels que le plan de travail et le rapport de temps, jouent un rôle d’autorégulation crucial pour les étudiantes et les étudiants dans leur processus de surveillance et d’ajustement cognitif tel par la fixation d’objectifs, l’auto-évaluation, l’ajustement stratégique de ses méthodes d’apprentissage et la gestion du temps qu’ils permettent. Nous pensons que notre essai présente des retombées pour le programme Techniques d’intégration multimédia principalement en lien avec des pistes concrètes d’amélioration de la compétence de mise à jour continue des savoirs pour les étudiantes et les étudiants du programme et le développement d’une expertise dans l’application rigoureuse d’une ingénierie pédagogique pour le développement futur de différents dispositifs d’apprentissage. Nous identifions deux perspectives de recherches futures en lien avec notre essai. Premièrement, nous pensons qu’il serait intéressant d’explorer la capacité heuristique de l’apprentissage en réseau dans une perspective sociale, psychologique et pédagogique de l’autoformation, à l’instar des travaux de Henri et Jeunesse (2013). Deuxièmement, nous pensons qu’il serait intéressant d’améliorer le développement de la littératie numérique sous ses aspects de créativité et d’innovation dans un contexte où notre programme d’enseignement outille nos étudiantes et nos étudiants à une utilisation experte des technologies, leur permettant ainsi de mettre ces compétences à contribution dans une exploitation créative et innovante des technologies.