Élaboration et expérimentation d'une séquence d'apprentissage visant l’introduction du micro-ordinateur et de la programmation au préscolaire

[…] Nous avons donc voulu apporter une certaine contribution à un domaine aussi neuf que l'utilisation de la micro-informatique en enseignement en expérimentant, au préscolaire, un matériel informatique inédit intégré à une séquence d'apprentissage. Nous verrons donc, dans un premier temps, le contexte théorique dans lequel s'inscrit la présente recherche, la problématique circonscrite et les objectifs poursuivis. Seront décrits, dans un deuxième temps, la méthodologie de la recherche, le protocole expérimental ainsi que l'expérimentation réalisée. Le chapitre III présentera les résultats expérimentaux par le biais du profil comportemental de chacun des sujets. Finalement, au chapitre IV, suite à la synthèse et à l'analyse des résultats, nous tenterons de répondre aux questions soulevées dans la problématique et de suggérer des modifications en vue d'une reprise de l'expérimentation ou d'une utilisation en milieu scolaire du matériel et de la séquence d'apprentissage élaborés.

Apprentissage de la discrimination visuelle chez les déficients mentaux au moyen d'exercices de stimulation appropriés

C'est au début du siècle que la médecine, la psychiatrie et la psychologie commencent à s'intéresser à l'éducation des enfants déficients. Les travaux de Binet et Simon publiés entre 1900 et 1910, de même que ceux de Spearman (1927), contribuent à établir une mesure de l'intelligence tandis que Montessori (1900) met sur pied une pédagogie pour l'enfant déficient. Plus récemment certains organismes se sont préoccupés du problème de la déficience mentale. L'Organisation des Nations Unies adoptait, le 20 décembre 1971, la déclaration des droits généraux et particuliers des déficients mentaux. Cette déclaration, rapportée à l'Appendice A, mentionne que le déficient mental doit, dans la mesure du possible, jouir des mêmes droits que toute autre personne. Plus près de nous, le Ministère de l'Éducation forme en 1976 le Comité Provincial de l'Enfance Exceptionnelle (COPEX) et lui donne comme mandat de faire le bilan du système d'éducation de l'enfant en difficulté d'adaptation et d'apprentissage. Ce rapport souligne le droit de l'enfant à l'éducation en ces termes : « L'enfant en difficulté d'adaptation et d'apprentis sage mérite le respect, l'attention et l'assistance qui correspond à ses aspirations, à ses besoins généraux et spécifiques. Les droits et libertés reconnus à la personne humaine, et en particulier à l'enfant, doivent également s'appliquer à l'égard de l'enfant en difficulté » (p. 550). C'est dans cet esprit que certaines commissions scolaires ont offert des services spécialisés à cette clientèle. Présentement, nous retrouvons dans les classes d'adaptation scolaire, de plus en plus d'enfants déficients dont l'âge de développement mental dépasse à peine 24 mois. Pour certains enfants, cette déficience intellectuelle est associée à un deuxième handicap d'ordre physique (I.M.C., maladie organique, épilepsie, etc.) ou d'une déviation grave d'apprentissage (problèmes de langage, de lecture, etc...).[…]

Évaluation de la performance des règles de gestion d'un réservoir de production hydroélectrique mises à jour à l'aide de la programmation dynamique stochastique et d'un modèle hydrologique

L’entreprise Rio Tinto effectue la gestion du système hydrique de la rivière Nechako, situé en Colombie-Britannique (Canada), à partir de règles de gestion optimisées à l’aide d’un algorithme de programmation dynamique stochastique (PDS) et de scénarios d’apports historiques. Les récents développements en recherche opérationnelle tendent à démontrer que la mise à jour des règles de gestion en mode prévisionnel permet d’améliorer la performance des règles de gestion lorsque des prévisions d’ensemble sont utilisées pour mieux cerner les incertitudes associées aux apports à venir. La modélisation hydrologique permet de suivre l’évolution d’un ensemble de processus hydrologiques qui varient dans le temps et dans l’espace (réserve de neige, humidité du sol, etc.). L’utilisation de modèles hydrologiques, en plus d’offrir la possibilité de construire des prévisions d’ensemble qui tiennent compte de l’ensemble des processus simulés, permet de suivre l’évolution de variables d’état qui peuvent être utilisées à même l’algorithme d’optimisation pour construire les probabilités de transition utiles à l’évaluation de la valeur des décisions futures. À partir d’un banc d’essais numériques dans lequel le comportement du bassin versant de la rivière Nechako est simulé à l’aide du modèle hydrologique CEQUEAU, les résultats du présent projet démontrent que la mise à jour des règles avec l’algorithme de PDS en mode prévisionnel permet une amélioration de la gestion du réservoir Nechako lorsque comparée aux règles optimisées avec l’algorithme en mode historique. Le mode prévisionnel utilisant une variable hydrologique combinant un modèle autorégressif d’ordre 5 (AR5) et la valeur maximale de l’équivalent en eau de la neige (ÉENM) a permis de réduire les déversements non-productifs et les inondations tout en maintenant des productions similaires à celles obtenues à l’aide de règles optimisées en mode historique utilisant l’ÉENM comme variable hydrologique. De plus, les résultats du projet démontrent que l’utilisation de prévisions hydrologiques d’ensemble en mode historique pour construire une variable hydrologique permettant d’émettre une prévision du volume d’apport médian pour les huit mois à venir (PVAM) ne permettait pas d’obtenir des résultats de gestion supérieurs à ceux obtenus avec la variable d’ÉENM.

Compétences en littératie visuelle chez les étudiantEs en biologie au niveau collégial: bilan des apprentissages selon des activités digitales ou des activités de dessins à la main

This study examines the role of visual literacy in learning biology. Biology teachers promote the use of digital images as a learning tool for two reasons: because biology is the most visual of the sciences, and the use of imagery is becoming increasingly important with the advent of bioinformatics; and because studies indicate that this current generation of teenagers have a cognitive structure that is formed through exposure to digital media. On the other hand, there is concern that students are not being exposed enough to the traditional methods of processing biological information - thought to encourage left-brain sequential thinking patterns. Theories of Embodied Cognition point to the importance of hand-drawing for proper assimilation of knowledge, and theories of Multiple Intelligences suggest that some students may learn more easily using traditional pedagogical tools. To test the claim that digital learning tools enhance the acquisition of visual literacy in this generation of biology students, a learning intervention was carried out with 33 students enrolled in an introductory college biology course. The study compared learning outcomes following two types of learning tools. One learning tool was a traditional drawing activity, and the other was an interactive digital activity carried out on a computer. The sample was divided into two random groups, and a crossover design was implemented with two separate interventions. In the first intervention students learned how to draw and label a cell. Group 1 learned the material by computer and Group 2 learned the material by hand-drawing. In the second intervention, students learned how to draw the phases of mitosis, and the two groups were inverted. After each learning activity, students were given a quiz on the material they had learned. Students were also asked to self-evaluate their performance on each quiz, in an attempt to measure their level of metacognition. At the end of the study, they were asked to fill out a questionnaire that was used to measure the level of task engagement the students felt towards the two types of learning activities. In this study, following the first testing phase, the students who learned the material by drawing had a significantly higher average grade on the associated quiz compared to that of those who learned the material by computer. The difference was lost with the second “cross-over” trial. There was no correlation for either group between the grade the students thought they had earned through self-evaluation, and the grade that they received. In terms of different measures of task engagement, there were no significant differences between the two groups. One finding from the study showed a positive correlation between grade and self-reported time spent playing video games, and a negative correlation between grade and self-reported interest in drawing. This study provides little evidence to support claims that the use of digital tools enhances learning, but does provide evidence to support claims that drawing by hand is beneficial for learning biological images. However, the small sample size, limited number and type of learning tasks, and the indirect means of measuring levels of metacognition and task engagement restrict generalisation of these conclusions. Nevertheless, this study indicates that teachers should not use digital learning tools to the exclusion of traditional drawing activities: further studies on the effectiveness of these tools are warranted. Students in this study commented that the computer tool seemed more accurate and detailed - even though the two learning tools carried identical information. Thus there was a mismatch between the perception of the usefulness of computers as a learning tool and the reality, which again points to the need for an objective assessment of their usefulness. Students should be given the opportunity to try out a variety of traditional and digital learning tools in order to address their different learning preferences.

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.

Mise en mouvement des jeunes de 16-17 ans en situation de précarité : facteurs associés à l'atteinte des objectifs d'intervention

La présente étude se penche sur les facteurs associés à l'atteinte des objectifs d'intervention dans les mesures de mise en mouvement chez les jeunes de 16-17 ans en situation de précarité. Au Québec, les effets de la pyramide démographique, l'essor de l'emploi atypique et les mutations économiques que subit le marché du travail peuvent engendrer une situation de précarité chez certains jeunes, dont les jeunes sans diplôme, les jeunes ayant été pris en charge par le système de protection de la jeunesse et les jeunes peu scolarisés. Dans cette perspective, des actions gouvernementales, sous forme de mesures, ont été mises en oeuvre en vue de fournir à ces jeunes un soutien dans leur insertion socioprofessionnelle et leur maintien à l'école. Nous nous intéressons à ces mesures, et plus particulièrement aux aspects personnels et contextuels des jeunes associés aux degrés d'atteinte des objectifs d'intervention. Les conditions associées aux participants de même que les mesures de mise en mouvement sont appréhendées sous l'angle de l'approche écosystémique. À cet effet, les objectifs de cette étude sont de déterminer les caractéristiques personnelles et les caractéristiques environnementales associées à l'atteinte des objectifs d'intervention des participants lors de leur passage dans ces mesures de mise en mouvement. À cette fin, les données employées proviennent d'une recherche évaluative de la mesure IDEO 16-17 (Yergeau, Bélisle, Bourdon et Thériault, 2009). Les participants (n=48) provenaient de différentes régions et étaient âgés de 15 et 19 ans. Alors que certains participants commençaient la mesure, certains participants interrogés avaient terminé la mesure. Parmi ces participants, 23 étaient des femmes et 25 des hommes. Un volet d'entrée leur était attribué selon leur problématique (mise en mouvement, persévérance scolaire ou rétablissement personnel). Des analyses bivariées ont été réalisées afin de relever les relations significatives entre les caractéristiques des jeunes, le degré d'atteinte moyen des objectifs d'intervention et la cote d'atteinte de l'objectif le plus associé au volet d'entrée. Deux régressions linéaires multiples ont également été exécutées afin de vérifier si les modèles employés expliquent une proportion significative de la variation du degré d'atteinte. Les résultats obtenus montrent la présence d'une corrélation positive entre l'âge des participants et le degré moyen d'atteinte des objectifs d'intervention. Ce résultat peut s'expliquer, entre autres, par une plus grande maturité et par un développement cognitif plus élevé des jeunes plus âgés. Aucun autre résultat significatif n'a été relevé. Toutefois, l'absence de résultats significatifs ne signifie pas que les liens entre les variables soient inexistants dans la réalité. L'absence de résultats significatifs peut s'expliquer en partie par certaines limites de la méthodologie, dont un échantillon hétérogène de taille modeste, une variance des variables dépendantes et certains paramètres de sélection du devis. Toutefois, certains aspects reliés à la nature même de la programmation souple de la mesure expliqueraient davantage l'absence de résultats, dont le manque d'adéquation entre le volet d'entrée et les objectifs d'intervention au plan d'action de même que la diversité et l'intensité variable des interventions inhérentes à l'étendue des problématiques des participants. Cette flexibilité caractéristique des mesures à programmation souple pose des défis méthodologiques et analytiques à la recherche et suggère au lecteur de nuancer l'interprétation des résultats. En conclusion, la présente recherche n'a pu déceler d'associations significatives entre le degré d'atteinte des objectifs d'intervention et les caractéristiques systémiques à l'étude. Certains aspects méthodologiques et de la nature de la mesure peuvent contribuer à expliquer l'absence de résultats significatifs. Comme il s'agit à notre connaissance de la première étude sur ce thème spécifique, il appert pertinent de poursuivre les études dans ce domaine.

Impact de la participation à une expédition thérapeutique sur l'estime de soi et la détresse psychologique d'adolescents atteints de cancer

Au Canada, la Fondation Sur la pointe des pieds, un organisme québécois situé à Chicoutimi, offre des expéditions thérapeutiques aux adolescents atteints de cancer depuis 1996 en se donnant comme mission de favoriser le bien-être des participants et de changer l’image de la maladie (Fondation Sur la pointe des pieds, 2015a, 2015b). La présente thèse vise à évaluer l’impact de la participation à une expédition thérapeutique offerte par la Fondation Sur la pointe des pieds sur l’estime de soi et la détresse psychologique d’adolescents atteints de cancer. L’échantillon retenu est composé de 20 participants (10 filles et 10 garçons) âgés entre 14 et 20 ans (M = 16,65; ÉT = 1,79) provenant de trois expéditions différentes. Deux questionnaires sont utilisés, dans leurs versions anglaise ou française : le Rosenberg’s Self-Esteem Scale (RSE) (Rosenberg, 1965) ou l’Échelle d’estime de soi de Rosenberg (EES) (Vallières & Vallerand, 1990) et la version brève du Psychiatric Symptom Index (PSI) (Ilfeld, 1976) ou l’Indice de détresse psychologique – Enquête Santé Québec (IDPSQ) (Préville, Boyer, Potvin, Perreault, & Légaré, 1992). Ils sont administrés à trois moments distincts, c’est-à-dire durant les deux semaines précédant l’expédition, les deux semaines suivant l’expédition et quatre mois après l’expédition. Les résultats d’analyses paramétriques et non paramétriques pour mesures répétées révèlent une augmentation significative du niveau d’estime de soi des adolescents à la suite de leur participation à une expédition thérapeutique ainsi qu’un maintien des gains quatre mois plus tard. Aucun changement significatif n’est obtenu relativement à la détresse psychologique. Des pistes explicatives en lien avec la modalité d’intervention groupale, la programmation d’aventure, les enjeux développementaux de l’adolescence, les impacts du cancer et d’autres recherches réalisées auprès de la Fondation Sur la pointe des pieds sont proposées, de même que des pistes explicatives en lien avec la méthode de recherche utilisée. L’impact positif sur le plan de l’estime de soi obtenu dans cette thèse appuie la portée scientifique des expéditions thérapeutiques offertes par la Fondation Sur la pointe des pieds.

L'influence des oscillations en delta sur la sélection d'une action

Résumé : La capacité de décider parmi plusieurs possibilités d'actions, grâce à l'information sensorielle disponible, est essentielle à un organisme interagissant avec un environnement complexe. Les modèles actuels de sélection d'une action soutiennent que le cerveau traite continuellement l'information sensorielle afin de planifier plusieurs possibilités d'action en parallèle. Dans cette perspective, ces représentations motrices, associées à chaque possibilité d'action, sont en constante compétition entre elles. Afin qu'une alternative puisse être sélectionnée pour le mouvement, une valeur de pondération, intégrant une multitude de facteurs, doit être associée à chacun des plans moteurs afin de venir moduler la compétition. Plusieurs études se sont intéressées aux différents facteurs modulant la sélection de l'action, tels que la disposition de l'environnement, le coût des actions, le niveau de récompense, etc. Par contre, il semble qu'aucune étude n'ait rapporté ce qu'il advient lorsque la valeur de pondération de chacune des actions possibles est identique. Dans ce contexte, quel est l'élément permettant de venir moduler la sélection de l'action? De ce fait, l'objectif principal de mon projet de maitrise est d'investiguer le facteur permettant au cerveau de sélectionner une action lorsque tous les facteurs rapportés dans la littérature sont contrôlés. De récentes données ont montré que les oscillations corticales lentes dans la bande delta peuvent servir d'instrument de sélection attentionnelle en modulant l'amplitude de la réponse neuronale. Ainsi, les stimuli arrivant dans le cortex pendant une phase en delta de forte excitabilité sont amplifiés, tandis que ceux arrivant lors d'une phase en delta de faible excitabilité sont atténués. Ceci dit, il est possible que la phase en delta dans laquelle se trouve le cerveau au moment d'effectuer la sélection d'une action puisse influencer la décision. Utilisant une tâche de sélection de main, cette étude teste l'hypothèse que la sélection de la main est associée à la phase en delta des ensembles neuronaux codant le mouvement de chacune des mains, lorsque tous les facteurs connus influençant la décision sont contrôlés. L'électroencéphalographie (EEG) fut utilisée afin d'enregistrer les signaux corticaux pendant que les participants effectuaient une tâche de sélection de main dans laquelle ils devaient, à chaque essai, atteindre une cible visuelle aussi rapidement que possible en utilisant la main de leur choix. La tâche fut conçue de façon à ce que les facteurs spatiaux et biomécaniques soient contrôlés. Ceci fut réalisé enidentifiant premièrement, sur une base individuelle, l'emplacement de la cible pour laquelle les mains droite et gauche avaient une probabilité équivalente d'être choisies (point d'égalité subjective, PSE). Ensuite, dans l'expérience principale, les participants effectuaient plusieurs mouvements d'atteinte vers des cibles positionnées près et loin du PSE, toujours avec la main de leur choix. L'utilisation de cinq cibles très près du PSE a permis de collecter de nombreux essais dans lesquels la main droite et la main gauche furent sélectionnées en réponse à un même stimulus visuel. Ceci a ainsi permis d'analyser les signaux des deux cortex dans des conditions d'utilisation de la main droite et gauche, tout en contrôlant pour les autres facteurs pouvant moduler la sélection de la main. Les résultats de cette recherche révèlent que l'hémisphère cortical se trouvant dans la phase la plus excitable en delta (près du pic négatif), lors de l'apparition du stimulus, est associé à la fois à la main qui sera sélectionnée ainsi qu'au temps de réaction. Ces résultats montrent que l'excitabilité corticale momentanée (phase du signal) pourrait agir comme un facteur modulant la sélection d'une action. Dans cette optique, ces données élargissent considérablement les modèles actuels en montrant que la sélection d'une action est en partie déterminée par l'état du cerveau au moment d'effectuer un choix, d'une manière qui est indépendante de toutes les variables de décision connues.

Modélisation de la sécurité des tâches coopératives humain-robot

L’interaction physique humain-robot est un domaine d’étude qui s’est vu porter beaucoup d’intérêt ces dernières années. Une optique de coopération entre les deux entités entrevoit le potentiel d’associer les forces de l’humain (comme son intelligence et son adaptabilité) à celle du robot (comme sa puissance et sa précision). Toutefois, la mise en service des applications développées reste une opération délicate tant les problèmes liés à la sécurité demeurent importants. Les robots constituent généralement de lourdes machines capables de déplacements très rapides qui peuvent blesser gravement un individu situé à proximité. Ce projet de recherche aborde le problème de sécurité en amont avec le développement d’une stratégie dite "pré-collision". Celle-ci se caractérise par la conception d’un système de planification de mouvements visant à optimiser la sécurité de l’individu lors de tâches d’interaction humain-robot dans un contexte industriel. Pour ce faire, un algorithme basé sur l’échantillonnage a été employé et adapté aux contraintes de l’application visée. Dans un premier temps, l’intégration d’une méthode exacte de détection de collision certifie que le chemin trouvé ne présente, a priori, aucun contact indésirable. Ensuite, l’évaluation de paramètres pertinents introduit notre notion de sécurité et définit un ensemble d’objectifs à optimiser. Ces critères prennent en compte la proximité par rapport aux obstacles, l’état de conscience des êtres humains inclus dans l’espace de travail ainsi que le potentiel de réaction du robot en cas d'évènement imprévu. Un système inédit de combinaison d’objectifs guide la recherche et mène à l’obtention du chemin jugé comme étant le plus sûr, pour une connaissance donnée de l’environnement. Le processus de contrôle se base sur une acquisition minimale de données environnementales (dispositif de surveillance visuelle) dans le but de nécessiter une installation matérielle qui se veut la plus simple possible. Le fonctionnement du système a été validé sur le robot industriel Baxter.

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.

Développement d'un système expert appliqué au régime des prêts et bourses du Gouvernement du Québec

Le Régime des Prêts et bourses donne lieu à de nombreuses révisions annuellement par un grand nombre de candidats désireux d'obtenir plus du Gouvernement. Ces nombreuses demandes de révision sont parfois incomplètes, injustifiées, mal documentées et, parfois, elles ne sont même pas présentées, faute d'information. Le projet «Un système expert pour les Prêts et Bourses» tente de résoudre une partie du problème en offrant aux candidats et aux conseillers en milieux scolaires un outil qui permettrait à tous de pouvoir déterminer, facilement et exactement, le montant d'aide espéré. De plus, le prototype présenté explique au candidat les démarches à suivre et les documents nécessaires à une demande de révision si les résultats de son analyse ne correspondent pas avec ceux emmagasinés à Québec. Le prototype utilise les plus récents développements dans le domaine des logiciels commercial sur micro-ordinateurs dans les domaines suivants: bases de données et systèmes experts. Grâce à un mariage de programmation conventionnelle et de règles d'expertise, le système permet de définir rapidement la situation d'un candidat et de lui indiquer exactement ce à quoi il peut s'attendre du gouvernement. Le prototype a atteint ses objectifs principaux et il est fonctionnel. Son sort, en fonction des perfectionnements qu'il nécessite, est maintenant lié aux développements technologiques dans le domaine du matériel et du logiciel. La volonté des intervenants du milieu à mettre à la disposition des candidats un système avant-gardiste, première pierre d'un ensemble intégré de gestion des Prêts et Bourses, influencera aussi son utilisation future. Chose certaine, il est maintenant pensable de mettre au point des applications pratiques relativement complexes grâce à la technologie des systèmes experts et des bases de données et ce, sur micro-ordinateurs.

Les difficultés et les besoins d'aide exprimés par les étudiants de première année du Collège de Valleyfield

Dans le contexte de restrictions budgétaires où nous sommes présentement engagés, il deviendra de plus en plus nécessaire que les institutions démontrent l'efficacité de leurs services. Aux États-Unis depuis le début des années ‘70 on a, avec l'instauration du mouvement ''d'accountability", incité les intervenants du monde de la santé et de l'éducation à s'interroger sur l'efficacité des services dispensés. Au Québec, comme l'affirme Quesnel (1980), les institutions devront rendre des comptes en précisant les raisons qui expliquent s'ils ont atteint ou non les résultats souhaités. Au niveau des services de consultation, "l'accountability" permet d'établir une relation entre les consultants en psychologie et en orientation qui s'efforcent de rendre des comptes à leur directeur de service concernant le choix, la réalisation des activités et les résultats obtenus. Nous voulons par la présente recherche nous engager dans cette ère d'évaluation de qualités de services en utilisant un outil standardisé d'identification des préoccupations des étudiants du collégial, soit le questionnaire I.P.R. Ce questionnaire s'inscrit dans un processus d'où il tire d'ailleurs son titre : I pour identification des besoins des étudiants P pour programmation d'activités en réponse aux besoins exprimés R pour réalisation de la programmation et de l'évaluation Cet instrument subventionné par la Direction générale de l'enseignement collégial (D.G.E.C.) s'inscrit dans le cadre des modèles systémiques d'évaluation. Il permet aux services de psychologie, d'orientation, d'aide pédagogique individuelle, d'information scolaire et professionnelle, d'identifier l'importance des préoccupations des étudiants et de connaître leur besoin d'aide vis-à-vis ces préoccupations. À la lumière de ces résultats, les intervenants pourront programmer des activités répondant aux besoins des étudiants et pourront évaluer la réalisation de ces activités. […]

Conception et expérimentation d'une approche pédagogique pour l'enseignement de l'économie familiale en deuxième secondaire

Notre recherche porte sur une approche pédagogique qui nous a amenée à élaborer un matériel spécifique rejoignant l'image mentale auditive et l'image mentale visuelle chez les élèves de 2e secondaire. L'objectif de cette recherche est de vérifier si cette pédagogie permettrait à tous les élèves de réussir, si elle rendrait les résultats des groupes d'élèves plus homogènes et s'il serait possible grâce à elle d'atteindre un haut degré de satisfaction des élèves à l'égard du cours d'économie familiale. L'expérimentation a été réalisée auprès de quatre groupes, deux groupes expérimentaux et deux groupes témoins. Pour les groupes témoins, l'enseignement traditionnel ou exposé collectif a été utilisé. Pour les groupes expérimentaux, un enseignement favorisant la gestion mentale basée sur la théorie de La Garanderie avec un nouveau document pédagogique appuyé de matériel spécifique a été utilisé. Cette approche pédagogique s'appuie également sur la théorie de Bloom sur l'évaluation formative et sur l'évaluation sommative. Les analyses statistiques n'ont pas montré de différence significative entre les performances moyennes de chacun des groupes, sauf pour le groupe expérimental fort. Toutefois, nous pouvons remarquer une plus grande homogénéité chez les groupes expérimentaux et une plus grande satisfaction des élèves.

Description et analyse des messages de retour programmés dans les didacticiels de langue française offerts sur le marché québécois

Les messages de retour programmés sur 44 didacticiels québécois ont été observés afin de faire ressortir les caractéristiques qu'ils comportent. Celles-ci ont été analysées à la lumière d'études expérimentales qui ont trait à l'apprentissage assisté par ordinateur, afin de pouvoir discuter de leurs effets sur les apprentissages et sur les attitudes des apprenants. Il ressort de ces discussions que certains messages sont judicieusement utilisés. Toutefois, ils sont généralement peu aidants face aux apprenants qui éprouvent de la difficulté à atteindre les objectifs d'apprentissage fixés. Ils sont généralement peu aidants aussi pour les apprenants qui ont un niveau préalable de maîtrise élevé face aux objectifs à atteindre. Les techniques d'affichage et d'émission des messages de retour n'utilisent pas le potentiel de l'ordinateur. Des pistes d'amélioration pour la programmation des messages de retour sont suggérées.

Effets de l'application d'un programme conjoint de stimulation du langage oral et de pré-requis appliqués en classe maternelle, sur l’aptitude à apprendre à lire, en comparaison aux effets de l'application d'un programme unique en langage oral

La lecture constitue certainement le domaine que l'école privilégie le plus au niveau des apprentissages scolaires. En fait c'est sur l'écrit que vont reposer tous les autres apprentissages scolaires (mathématiques, sciences, etc... ) et c'est pourquoi, dans le contexte actuel de l'école, il nous apparaît nécessaire de faciliter les premiers pas de l'apprentissage lexique en recourant à des programmes préventifs. À partir de l'étude des troubles d'apprentissage naît, la notion de maturité pour apprendre à lire. Celle-ci est d'abord associée à l'âge mental. Par la suite, elle est liée à d'autres facteurs tels que l’acuité visuelle, auditive et articulatoire, aux méthodes d'apprentissage, au développement social et émotionnel, etc. Vers les années 40, A.J. Barris lance l'idée de programmes de "Reading readiness" ou de préparation à l'apprentissage de la lecture. À partir de cette idée, une autre fait son apparition, soit l'importance de l’expérience chez l'enfant pour le préparer à un quelconque apprentissage. Cette expérience se développe au sein de la famille et de la classe maternelle au moyen de la sensori-motricité et de l'apport des facteurs instrumentaux. Pour arriver à trouver des variables reliées directement à la réussite en apprentissage lexique, les chercheurs utilisent les tests déjà en place ou en créent d'autres. Ainsi, ils essaient de trouver des corrélations entre des épreuves et la réussite en lecture. Enfin, la théorie américaine de l'enfant ayant des troubles d'apprentissage, "the learning disabled", contribue à l'essor de la prédictivité de ces difficultés par des tests et·leur prévention par différents exercices. Ce même mouvement de prévention se retrouve en Europe au niveau de l'apprentissage lexique. Pour nous, en explorant la conception de l'apprentissage lexique à travers différents auteurs, de sa préparation par l'apport des pré-requis et en examinant les notions d'aptitude à apprendre à lire et des difficultés reliées à cette préparation, nous nous sommes attardé à l'importance des pré-requis face au succès en apprentissage de la lecture. C'est à partir d'opinions et de découvertes de différents auteurs sur la nécessité de préparer les enfants à l'apprentissage, que nous avons décidé de présenter un projet de recherche mettant l'accent sur la nécessité des pré-requis à l'apprentissage lexique. Nous avons retenu parmi ces pré-requis ceux que l'on qualifie de facteurs instrumentaux.