Un modèle de développement de logiciels-outils de support à l'enseignement

En tant qu'enseignant dans le programme des Techniques du génie électrique (T.G.E, anciennement Électrotechnique) nous avons pu constater qu'en moins de 10 ans, le micro-ordinateur est devenu une réalité qui concerne pratiquement tous les cours des trois années de formation, alors qu'ils n'étaient utilisés dans aucun cours avant. Cet exemple est typique de la révolution informatique que nous vivons actuellement et qui pénètre tous les secteurs d'activités de notre société. Dans ce contexte de changements importants, les enseignants ont malgré eux un rôle de pionniers car ils n'ont que peu de ressources à leur disposition pour maîtriser cette technologie et l'intégrer dans leur enseignement. Ce virage informatique, s'il est à peine commencé dans l'enseignement général, pose de nombreux problèmes aux enseignants du secteur professionnel qui doivent trouver la place et déterminer le rôle que doit jouer cette nouvelle technologie dans l'enseignement. La majorité des recherches sur les didacticiels ont pour objet les logiciels qui cherchent à assurer des tâches d'enseignement, tels que les tests, exerciseurs ou tutoriels, et auxquels s'ajoutent maintenant les applications multimédia. Une étude menée dans les collèges (Mataigne, 1992) montre cependant que ce sont d'abord les logiciels de bureautique et ensuite les logiciels de programmation et de simulation-modélisation, qui sont de loin les plus utilisés dans l'enseignement. S'il n'existe pratiquement pas de logiciels de bureautique ou de programmation conçus pour l'enseignement, les logiciels de simulation et de modélisation constituent plus des deux tiers des développements de didacticiels de ces dix dernières années pour le réseau collégial. Ces logiciels, dont la forme et le contenu se rapprochent plus de logiciels conçus pour les entreprises que de logiciels pédagogiques traditionnels, appartiennent à une catégorie où il se fait très peu de recherche didactique et où il n'existe pas de modèle de développement spécifique. Par ailleurs, nous avons constaté que la grande majorité des auteurs de didacticiels sont des enseignants qui réalisent parfois leur logiciel eux-mêmes. La conception d'un didacticiel étant une tâche particulièrement complexe, il nous a semblé utile d'analyser les différences entre les didacticiels traditionnels et les logiciels de simulation-modélisation afin de dégager la problématique du développement de ces derniers. Après avoir analysé les différents modèles de développement proposés par la recherche ou par le génie informatique, nous nous proposons, dans cette recherche, de dégager et de justifier une méthodologie de développement spécifique aux logiciels de simulation-modélisation fondée sur des éléments empruntés aux modèles du génie logiciel et de la didactique, sur notre expérience de développement et sur celle d'experts dans le domaine.

Recherche-formation-action sur l'expérience de la persévérance, deux enseignantes au primaire, lors de l'implantation d'approches ou d'outils pédagogiques

Si vous êtes présentement à la recherche d’un ouvrage traitant de la persévérance, cet essai vous est destiné. C’est par le biais de l’implantation de la pédagogie par ateliers, du portfolio et des intelligences multiples que nous, deux enseignantes-chercheuses du primaire, avons exploré notre persévérance. Cette exploration nous a permis de mieux comprendre le phénomène de la persévérance pour, par la suite, identifier des composantes telles que des comportements, des attitudes ou des structures qui ont une incidence positive sur notre persévérance lors de l’implantation d’approches ou d’outils pédagogiques. Ce projet a pris naissance suite à l’avènement du nouveau curriculum de 2001, en éducation. La nouvelle philosophie qu’il proposait est venue déstabilisée nos pratiques professionnelles. Pour remédier à la situation, nous nous sommes retournées vers la formation continue offerte par notre commission scolaire Ayant le besoin d’approfondir les sujets abordés, nous nous sommes engagées dans un programme universitaire de deuxième cycle offert par l’Université de Sherbrooke. Au cours de cette formation, nous avons eu l’opportunité de nous familiariser avec différentes approches ou outils pédagogiques. Parmi ceux-ci, trois nous ont rejointes davantage puisqu’ils correspondaient à nos valeurs de pédagogues: la pédagogie par ateliers, le portfolio et les intelligences multiples. Nous avons donc décidé de les implanter dans nos classes. Cette implantation signifiait pour nous une façon d’adapter nos pratiques pour davantage répondre à la nouvelle philosophie du curriculum. À chaque fois, nous faisions face au même problème: nous abandonnions, soit de façon partielle ou totale, l’implantation d’approches ou d’outils pédagogiques. Nous voulons donc résoudre notre problème de persévérance pour en arriver à une implantation complète. L’objectif de ce projet de recherche est de comprendre le phénomène de la persévérance pour, par la suite, identifier les composantes qui contribuent à persévérer lors de l’implantation d’approches ou d’outils pédagogiques retenus. Pour ce faire, nous avons établi un cadre méthodologique et nous avons sélectionné des instruments de recherche. Tout d’abord, nous avons privilégié l’approche qualitative puisque ce projet de recherche est destiné à recueillir des informations afin de comprendre nos attitudes et nos comportements à l'égard de notre persévérance. Par la suite, nous avons retenu un type de recherche inspirée de Fernandez, la recherche-formation-action (combinaison de la recherche-formation et de la recherche-action) puisqu’elle permet, à la fois, de nous former sur notre persévérance et d’agir sur elle. Par conséquent, l’enjeu de cette recherche est ontogénique parce qu’il s’agit du propre développement des enseignantes-chercheuses. Finalement, pour atteindre notre objectif de recherche, nous avons besoin d’instruments pour colliger les données. Dans un premier temps, le récit de pratique traite de la dimension professionnelle par le biais de la synthèse rétrospective et du journal de bord. En ce qui concerne la dimension personnelle, nous avons privilégié l’histoire de vie et c’est le journal personnel qui est utilisé pour recueillir les faits liés à notre persévérance. Toutes les démarches ou lectures entreprises nous ont amenées à des conclusions positives. Lors de nos lectures, nous avons découvert une procédure pour persévérer, les qualités d’une personne persévérante, les ennemis de la persévérance, les cinq domaines principaux de l’intelligence émotionnelle, le self-control, les étapes de résolution de problème, les variables de la motivation ainsi que les quatre facteurs influençant les actes volontaires. Tous ces concepts ont une incidence positive sur notre persévérance lors de l’implantation d’approches ou d’outils pédagogiques. Certains de ces concepts prennent encore plus d’importance lorsqu’ils sont interliés à d’autres. Pour ce faire, nous avons créé une allégorie qui permet de réunir tous ces concepts puisqu’ils jouent un rôle majeur sur notre persévérance. Les composantes trouvées ainsi que nos lectures constituent des outils essentiels pour nous permettre de vivre l’expérience de la persévérance. Au-delà des découvertes réalisées, nous sommes unanimes pour dire que pour apprendre à persévérer il faut, d’abord et avant tout, vivre l’expérience de la persévérance, qui fait l’objet de cette recherche. Nous estimons que les composantes (comportements, attitudes et structures), trouvées par l’entremise de nos lectures et de cet essai, constituent de précieux outils pour aider une personne à persévérer puisqu’il y a peu de travaux qui ont traité de ce sujet. Finalement, nous espérons que notre essai encouragera d’autres chercheurs à innover dans leur recherche, comme nous l’avons fait avec l’élaboration de nos étapes de recherche et le choix du type de recherche, puisque c’est en explorant de nouvelles avenues que nous apportons de la nouveauté dans le monde de la recherche. Bref, nous considérons notre essai comme une contribution à la recherche tant par les découvertes que nous y avons faites concernant la persévérance que par la nouveauté que nous avons apporté au niveau méthodologique.

Construction d'outils d'évaluation d'une formation au portfolio de compétences : cas d'une formation de formateurs en France

L'objectif poursuivit rejoint davantage une démarche de reconnaissance personnelle, de bilan personnel et professionnel. L'expérimentation de cette démarche m'a conduite au-delà des frontières du Québec. Depuis 1989, j'interviens maintenant en France auprès de formateurs et d'intervenants qui oeuvrent auprès de clientèles jeunes tout autant qu'adultes. Nous continuons ensemble d'expérimenter la démarche et de l'adapter, toujours dans une optique d'autoformation, d'auto-évaluation et d'auto-orientation . Mon rôle d'accompagnatrice et de formatrice dans cette démarche est maintenant chose acquise. Il me manque des outils d'évaluation formels et crédibles pour que cette démarche formative ne soit pas déformée par tous les courants et pratiques en cours. Comme il s'agit d'améliorer des outils d'évaluation pour une formation déjà existante, le cadre conceptuel de la formation en tant que telle n'a pas fait l'objet d'une longue élaboration , celui-ci ayant fait l'objet de travaux antérieurs (Robin 1992 et 1993). L'objectif a été plutôt concentré sur l'évaluation et l'autoévaluation d'apprentissage. Après avoir campé la problématique et le sujet de recherche, la méthodologie utilisée pour l'élaboration d'un portfolio de compétences sera présentée. Le cadre théorique suivra alors avec les notions d'autoformation d'apprentissage et d'évaluation. Une description de la formation de formateurs menée à Montpellier - France - concrétisera le contexte d'application des outils d'évaluation qui devront être améliorés. Une analyse critique de ces outils sera apportée afin de les améliorer ou de les modifier au besoin. Un apport théorique sur la construction d'outils formels conduira à la création de nouveaux outils respectant les normes de validité. En annexe 1, se trouvent tous les documents relatifs à la formation menée à Montpellier ainsi que ceux accompagnant l'évaluation de cette formation à l'élaboration d'un portfolio de compétences. Une présentation des nouveaux outils d'évaluation à l'usage de l’évaluateur et des formateurs stagiaires fait l'objet de deux documents annexés à cet essai.

Gestion des ressources humaines et description des outils à la section Collège Frontière de l'Université de Sherbrooke

Dans le cadre de son programme de formation professionnelle de maîtrise en gestion et développement des coopératives, l'Institut de recherche et d'enseignement pour les coopératives (IRECUS) requiert de ses étudiantes et étudiants qu'ils effectuent un stage pratique d'intervention en milieu coopératif. À la suite de la réalisation de ce stage, l'étudiante ou l'étudiant termine ses activités de formation professionnelle avec la rédaction d'un essai qui traite soit d'une question technique identifiée lors du stage, soit d'une question reliée au processus même de l'intervention (IRECUS, Guide de réalisation de l'essai, mai 1999, p.5). Dans le présent essai, nous étudierons le processus de gestion des ressources humaines qui permet à la section Collège Frontière de l'Université de Sherbrooke de gérer sa croissance et de s'adapter à son environnement. Je voudrais situer mon essai en amont de mon stage pratique et tenter de comprendre comment une bonne planification et une saine gestion de ses ressources humaines peuvent contribuer au maintien d'un bon nombre de bénévoles et à plus d'efficacité de l'organisme. En permettant de répondre aux attentes du personnel, la gestion des ressources humaines procure un atout concurrentiel. Pour la majorité des gestionnaires, il devient de plus en plus évident que l'efficacité organisationnelle, base de succès de toute entreprise passe désormais par une gestion efficace, efficiente et équitable des ressources humaines. Il faut prendre un moment pour relever judicieusement les problèmes de gestion sur lesquels les gestionnaires de ressources humaines peuvent intervenir pour produire un impact positif et une valeur ajoutée à la gestion stratégique de l'entreprise…

Faciliter la mise en place d'études d'utilisabilité par des outils de stockage des données et d'analyse automatique des traces d'utilisation : un cas d'étude avec une application mobile

Le laboratoire DOMUS développe des applications pour assister les personnes en perte d'autonomie et les personnes avec des troubles cognitifs. Chaque application est ou a déjà été le sujet de plusieurs études d'utilisabilité qui permettent de les améliorer. Ces études prennent beaucoup de temps à mettre en place, car l'on rencontre souvent des problèmes de logistique (format et sensibilité des données, chercheurs répartis sur une grande aire géographique). C'est pourquoi un outil appelé GEDOPAL a été développé. Il permet de partager entre chercheurs de différents centres les données créées et utilisées lors de la mise en place des études d'utilisabilité. La conception et la réalisation de cet outil ont nécessité une réflexion en amont sur la nature et la sensibilité de ces données. Cette réflexion est l'objet du Chapitre 3. Ces études prennent aussi beaucoup de temps lors de l'analyse des résultats. De plus, certaines données créées lors de ces études, telles que les traces d'utilisation ont des volumétries trop importantes pour être analysées manuellement. C'est pourquoi nous avons créé un processus permettant d'analyser ces traces d'utilisation pour y détecter les erreurs utilisateurs dans l'espoir de les relier à des problèmes d'utilisabilité. Ce processus se compose de deux parties : la première est une analyse formelle de l'application, qui sera présentée au Chapitre 4, et la seconde l'application d'un outil d'apprentissage automatique aux traces d'utilisation pour y détecter les erreurs utilisateurs. Cet outil est présenté au Chapitre 5.

Développement d'une librairie de code et d'outils bio-informatiques faciliant l'analyse de grandes quantités de données génomiques

Thèse décrivant l'écriture d'outils spécialisés facilitant l'analyse de grandes quantités de données provenant de technologie de séquencage haut débit.

Téléopération d'un robot collaboratif par outil haptique

Ce projet de recherche, intitulé Téléopération d'un robot collaboratif par outil haptique traite un des problèmes contemporains de la robotique, à savoir la coopération entre l'humain et la machine. La robotique est en pleine expansion depuis maintenant deux décennies: les robots investissent de plus en plus l'industrie, les services ou encore l'assistance à la personne et se diversifient considérablement. Ces nouvelles tendances font sortir les robots des cages dans lesquelles ils étaient placés et ouvrent grand la porte vers de nouvelles applications. Parmi elles, la coopération et les interactions avec l'humain représentent une réelle opportunité pour soulager l'homme dans des tâches complexes, fastidieuses et répétitives. En parallèle de cela, la robotique moderne s'oriente vers un développement massif du domaine humanoïde. Effectivement, plusieurs expériences sociales ont montré que l'être humain, constamment en interaction avec les systèmes qui l'entourent, a plus de facilités à contribuer à la réalisation d'une tâche avec un robot d'apparence humaine plutôt qu'avec une machine. Le travail présenté dans ce projet de recherche s'intègre dans un contexte d'interaction homme-robot (IHR) qui repose sur la robotique humanoïde. Le système qui en découle doit permettre à un utilisateur d'interagir efficacement et de façon intuitive avec la machine, tout en respectant certains critères, notamment de sécurité. Par une mise en commun des compétences respectives de l'homme et du robot humanoïde, les interactions sont améliorées. En effet, le robot peut réaliser une grande quantité d'actions avec précision et sans se fatiguer, mais n'est pas nécessairement doté d'une prise de décision adaptée à la situation, contrairement à l'homme qui est capable d'ajuster son comportement naturellement ou en fonction de son expérience. En d'autres termes, ce système cherche à intégrer le savoir-faire et la capacité de réflexion humaine avec la robustesse, l'efficacité et la précision du robot. Dans le domaine de la robotique, le terme d'interaction intègre également la notion de contrôle. La grande majorité des robots reçoit des commandes machines qui sont généralement des consignes de trajectoire, qu'ils sont capables d'interpréter. Or, plusieurs interfaces de contrôle sont envisageables, notamment celles utilisant des outils haptiques, qui permettent à un utilisateur d'avoir un ressenti et une perception tactile. Ces outils comme tous ceux qui augmentent le degré de contrôle auprès de l'utilisateur, en ajoutant un volet sensoriel, sont parfaitement adaptés pour ce genre d'applications. Dans ce projet, deux outils haptiques sont assemblés puis intégrés à une interface de contrôle haptique dans le but de commander le bras d'un robot humanoïde. Ainsi, l'homme est capable de diriger le robot tout en ajustant ses commandes en fonction des informations en provenance des différents capteurs du robot, qui lui sont retranscrites visuellement ou sensoriellement.

Proposition d'une boîte à outils générique pour la facilitation du développement d'applications cartographiques multiplateformes

Alors que la cartographie en ligne fait désormais partie du quotidien d'un nombre grandissant de personnes, le développement des ACM (Applications Cartographiques Multiplateformes) reste à ce jour une tâche complexe pour les géomaticiens. L'abondance et la l'hétérogénéité des outils disponibles à cet effet alourdit considérablement le démarrage d'un nouveau projet et peut entraîner des choix hâtifs, parfois néfastes pour la qualité des ACM. Dans le but d'éliminer ce problème, cet essai met en place une évaluation de différents outils et propose, à la manière d'une boîte à outils générique, la meilleure combinaison répondant aux besoins des géomaticiens d'aujourd'hui.

Cartographie des cassures bicaténaires du remodelage chromatinien du spermatide et développement des outils techniques associés.

Résumé : La phase haploïde de la spermatogenèse (spermiogenèse) est caractérisée par une modification importante de la structure de la chromatine et un changement de la topologie de l’ADN du spermatide. Les mécanismes par lesquels ce changement se produit ainsi que les protéines impliquées ne sont pas encore complètement élucidés. Mes travaux ont permis d’établir la présence de cassures bicaténaires transitoires pendant ce remodelage par l’essai des comètes et l’électrophorèse en champ pulsé. En procédant à des immunofluorescences sur coupes de tissus et en utilisant un extrait nucléaire hautement actif, la présence de topoisomérases ainsi que de marqueurs de systèmes de réparation a été confirmée. Les protéines de réparation identifiées font partie de systèmes sujets à l’erreur, donc cette refonte structurale de la chromatine pourrait être génétiquement instable et expliquer le biais paternel observé pour les mutations de novo dans de récentes études impliquant des criblages à haut débit. Une technique permettant l’immunocapture spécifique des cassures bicaténaires a été développée et appliquée sur des spermatides murins représentant différentes étapes de différenciation. Les résultats de séquençage à haut débit ont montré que les cassures bicaténaires (hotspots) de la spermiogenèse se produisent en majorité dans l’ADN intergénique, notamment dans les séquences LINE1, l’ADN satellite et les répétions simples. Les hotspots contiennent aussi des motifs de liaisons des protéines des familles FOX et PRDM, dont les fonctions sont entre autres de lier et remodeler localement la chromatine condensée. Aussi, le motif de liaison de la protéine BRCA1 se trouve enrichi dans les hotspots de cassures bicaténaires. Celle-ci agit entre autres dans la réparation de l’ADN par jonction terminale non-homologue (NHEJ) et dans la réparation des adduits ADN-topoisomérase. De façon remarquable, le motif de reconnaissance de la protéine SPO11, impliquée dans la formation des cassures méiotiques, a été enrichi dans les hotspots, ce qui suggère que la machinerie méiotique serait aussi utilisée pendant la spermiogenèse pour la formation des cassures. Enfin, bien que les hotspots se localisent plutôt dans les séquences intergéniques, les gènes ciblés sont impliqués dans le développement du cerveau et des neurones. Ces résultats sont en accord avec l’origine majoritairement paternelle observée des mutations de novo associées aux troubles du spectre de l’autisme et de la schizophrénie et leur augmentation avec l’âge du père. Puisque les processus du remodelage de la chromatine des spermatides sont conservés dans l’évolution, ces résultats suggèrent que le remodelage de la chromatine de la spermiogenèse représente un mécanisme additionnel contribuant à la formation de mutations de novo, expliquant le biais paternel observé pour certains types de mutations.

Développement de stratégies et d'outils analytiques novateurs pour la détection de vaches atteintes de paratuberculose

La paratuberculose bovine est une maladie causée par la mycobactérie Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP). Elle est responsable d’énormes pertes économiques dans le monde. En effet, cette maladie provoque la diminution de la production laitière chez les vaches ainsi qu’un état de fatigue général en raison d’une entérite chronique chez les sujets atteints. Des indices mettent également en évidence le potentiel zoonotique de MAP et malheureusement aucun traitement n’est connu à ce jour. Ainsi, les stratégies actuelles pour contrer la maladie dans les troupeaux reposent plutôt sur des actions préventives. Actuellement, le diagnostic de la paratuberculose reste difficile et la prévalence de la maladie est probablement sous-estimée dans les troupeaux en raison de la faible sensibilité des tests diagnostiques. Dans l’optique de développer une nouvelle méthode diagnostique pour la paratuberculose, ce projet de recherche s’est établi en deux étapes : la mise en place d’un système de diagnostic robuste des animaux par les méthodes de dépistage traditionnelles, incluant une étude comparative de l’efficacité de trousses commerciales, et finalement l’étude de la prolifération cellulaire spécifique des lymphocytes comme d’une épreuve diagnostique pour la maladie. Ainsi, la comparaison des trousses commerciales a démontré un écart d’efficacité qui a permis d’établir de nouvelles recommandations pour l’analyse des animaux ainsi que l’amélioration du diagnostic de la paratuberculose dans les troupeaux. Concernant le développement d’une méthode de diagnostique basée sur la prolifération lymphocytaire, de nombreuses difficultés techniques ont entravé le bon déroulement du projet mais ces travaux montrent la possibilité de caractériser de manière plus complète les différents types lymphocytaires par cytométrie de flux chez le bovin laitier.