Essays on employment / education, investment in education and student achievement

Méthodologie: Modèle de régression quantile de variable instrumentale pour données de Panel utilisant la fonction de production partielle

Commande prédictive non linéaire d’un séchoir à lit fluidisé pour granules pharmaceutiques

Avec la disponibilité de capteurs fiables de teneur en eau exploitant la spectroscopie proche infrarouge (NIR pour near-infrared) et les outils chimiométriques, il est maintenant possible d’appliquer des stratégies de commande en ligne sur plusieurs procédés de séchage dans l’industrie pharmaceutique. Dans cet ouvrage, le séchage de granules pharmaceutiques avec un séchoir à lit fluidisé discontinu (FBD pour fluidized bed dryer) de taille pilote est étudié à l’aide d’un capteur d’humidité spectroscopique. Des modifications électriques sont d’abord effectuées sur le séchoir instrumenté afin d’acheminer les signaux mesurés et manipulés à un périphérique d’acquisition. La conception d’une interface homme-machine permet ensuite de contrôler directement le séchoir à l’aide d’un ordinateur portable. Par la suite, un algorithme de commande prédictive (NMPC pour nonlinear model predictive control), basée sur un modèle phénoménologique consolidé du FBD, est exécuté en boucle sur ce même ordinateur. L’objectif est d’atteindre une consigne précise de teneur en eau en fin de séchage tout en contraignant la température des particules ainsi qu’en diminuant le temps de lot. De plus, la consommation énergétique du FBD est explicitement incluse dans la fonction objectif du NMPC. En comparant à une technique d’opération typique en industrie (principalement en boucle ouverte), il est démontré que le temps de séchage et la consommation énergétique peuvent être efficacement gérés sur le procédé pilote tout en limitant plusieurs problèmes d’opération comme le sous-séchage, le surséchage ou le surchauffage des granules.

Étude des phénomènes d'entartrage de la gibbsite sur les surfaces métalliques

Le procédé Bayer est cyclique et il permet d'extraire les hydrates d'alumine, contenu dans le minerai de bauxite. L'alumine est la matière première nécessaire pour la production de l'aluminium métallique par le procédé d'électrolyse. La solubilisation des hydrates d'alumine est effectuée dans une solution d'hydroxyde de sodium concentrée, liqueur Bayer, à haute température et pression. Il existe deux types de procédé : un procédé dit à basse température (150ÀC) et un procédé dit haute température (250ÀC). Selon la température utilisée, certaines impuretés présentes dans la bauxite vont être solubilisées comme par exemple la silice, le fer ou le titane. Comme le procédé est basé sur la solubilisation puis sur la précipitation des hydrates d'alumine, la solution est chauffée puis refroidie par une série d'échangeurs de chaleur. Ces changements de température impliquent des variations dans les conditions de saturation et sursaturation ce qui va conséquemment causer la formation de tartre dans le procédé. Selon la température du procédé utilisé, la composition chimique du tartre formé peut être différente. Dans le but d'inhiber partiellement ou totalement la cristallisation de la gibbsite, ou hydrate d'alumine, sur les surfaces métalliques, la compréhension des paramètres influençant sa formation est nécessaire. L'un des moyens de réduire ou d'inhiber la formation du tartre est de modifier les énergies de surface entre les surfaces métalliques et la solution de liqueur Bayer. Pour ce faire, des métaux ayant des propriétés différentes seront étudiés en entartrage et des composés organiques seront ajoutées à la solution d'hydroxyde de sodium afin de modifier l'interface entre ces métaux et la solution. L'influence des hydrates d'alumine et des différents composés organiques sur les métaux sera déterminer [i.e. déterminée] par des mesures d'isothermes d'adsorption, de potentiels zêta et d'angles de contact, dans le but d'établir une corrélation entre l'interface métal/solution et les temps de nucléation mesurés en entartrage. Un deuxième volet consiste en la fabrication d'un montage en laboratoire permettant d'effectuer la formation reproductible du tartre de freudenbergite. La freudenbergite est un tartre à base de titane qui se forme dans le procédé à haute température. Cette étude démontre que la formation du tartre dans le procédé Bayer est un phénomène de formation de cristaux de gibbsite en solution qui vont adhérer aux défauts de surfaces des surfaces métalliques. En ce sens, la rugosité de surface des métaux est le facteur déterminant pour la formation du tartre dans le procédé Bayer. Des tests d'entartrage réalisés au laboratoire sur cinq métaux différents démontrent une corrélation évidente entre la rugosité de surface, mesurée par microscope à force atomique, et les temps de nucléation obtenus en entartrage. Les mesures d'interactions interfaciales des aluminates de sodium sur les métaux étudiés, en présence ou non de composés organiques, ne permettent pas d'établir de corrélation avec les temps de nucléation obtenus en entartrage. Par contre, l'allongement de l'entartrage en présence de gluconate et de tartrate de sodium, des composés inhibiteurs de croissance des cristaux de gibbsite, confirme le phénomène de formation du tartre par des cristaux formés en solution. La croissance des cristaux de tartre étant partiellement inhibée, les temps de nucléation vont être allongés lors des tests d'entartrage. À l'inverse, l'EDTA favorise la formation de plusieurs cristaux en solution, ce qui diminue significativement la vitesse d'entartrage lorsqu'elle est ajoutée dans la liqueur Bayer. Afin de confirmer que la rugosité de surface est le facteur prédominant dans la formation du tartre dans le procédé Bayer, dans nos conditions de laboratoire, des tests d'entartrage sont effectués sur une surface d'or recouverte d'une monocouche d'alcane thiols. Ces tests démontrent que le changement de nature de la surface d'or ne permet pas de changer significativement le temps de nucléation de l'or dans nos conditions d'entartrage. Un montage expérimental comportant un four et quatre autoclaves, contrôlé par un système informatique a permis d'effectuer la formation de tartre de freudenbergite de façon reproductible au laboratoire.

Gestion de contexte dans un habitat intelligent à base d’ontologie : modélisation, implantation et validation

Le laboratoire DOMUS développe des applications sensibles au contexte dans une perspective d’intelligence ambiante. L’architecture utilisée présentement pour gérer le contexte a atteint ses limites en termes de capacité d’évoluer, d’intégration de nouvelles sources de données et de nouveaux capteurs et actionneurs, de capacité de partage entre les applications et de capacité de raisonnement. Ce projet de recherche a pour objectif de développer un nouveau modèle, un gestionnaire de contexte et de proposer une architecture pour les applications d’assistance installées dans un habitat intelligent. Le modèle doit répondre aux exigences suivantes : commun, abstrait, évolutif, décentralisé, performant et une accessibilité uniforme. Le gestionnaire du contexte doit permettre de gérer les événements et offrir des capacités de raisonnement sur les données et le contexte. La nouvelle architecture doit simplifier le développement d’applications d’assistance et la gestion du contexte. Les applications doivent pouvoir se mettre à jour si le modèle de données évolue dans le temps sans nécessiter de modification dans le code source. Le nouveau modèle de données repose sur une ontologie définie avec le langage OWL 2 DL. L’architecture pour les applications d’assistance utilise le cadre d’applications Apache Jena pour la gestion des requêtes SPARQL et un dépôt RDF pour le stockage des données. Une bibliothèque Java a été développée pour gérer la correspondance entre le modèle de données et le modèle Java. Le serveur d’événements est basé sur le projet OpenIoT et utilise un dépôt RDF. Il fournit une API pour la gestion des capteurs / événements et des actionneurs / actions. Les choix d’implémentation et l’utilisation d’une ontologie comme modèle de données et des technologies du Web sémantique (OWL, SPARQL et dépôt RDF) pour les applications d’assistance dans un habitat intelligent ont été validés par des tests intensifs et l’adaptation d’applications déjà existantes au laboratoire. L’utilisation d’une ontologie a pour avantage une intégration des déductions et du raisonnement directement dans le modèle de données et non au niveau du code des applications.

Proposition pour fixer un seuil de réussite dans l’évaluation des compétences lors d’un stage

Cette recherche a pour origine un problème concret vécu au Cégep de Saint-Jérôme, plus particulièrement lors des cours de type «stage». D’entrée de jeu et afin de nous situer, nous conviendrons de la définition suivante du stage. Le problème auquel nous essaierons d’apporter des solutions, dans la présente recherche, se présente depuis plusieurs années en situation d'évaluation sommative des cours de type «stage» plus particulièrement lorsque les enseignants ont à déterminer la note finale. Les enseignants se réunissent en groupe de superviseurs de stages ou plus spécifiquement en groupe d’experts et discutent des résultats des étudiants. Malgré que des grilles de stages aient été expérimentées par l’équipe des enseignants à la suite d’une recherche menée par Delisle et Cantin (1994), le processus permettant de porter un jugement aussi juste que possible sur le niveau d’atteinte de chacune des compétences par l’élève demeure problématique. Ainsi il en découle une difficulté à dégager un portrait juste de la situation de l’élève afin d’en arriver à une notation qui rejoigne le jugement expert de l’enseignant. En cette matière, la première question qui nous vînt à l'esprit, question générale et préliminaire, consistait à nous demander à quoi faisons-nous référence lorsque nous parlons d’évaluation sommative des compétences en stage ? En d’autres mots, quel processus permettrait de fixer un seuil de réussite reflétant le plus justement possible le jugement de l’enseignant par rapport au niveau d’atteinte par l’élève de chacune des compétences? Le premier chapitre de notre recherche élabore une problématique observant la réalité du département de Techniques d’éducation en services de garde du Cégep de Saint-Jérôme. : nous sommes en mesure dès lors de poser une question spécifique servant d’amorce à notre recherche. Puis, nous présentons l’ensemble des outils du programme spécifique auquel nous apportons notre attention. Enfin nous apportons des précisions sur l'objectif, les limites et le genre de la recherche qui nous caractérise. Le deuxième chapitre fait état des connaissances sur la question, plus spécifiquement sur les concepts principaux de notre recherche. Les écrits que nous avons retenus sont principalement des rapports de recherche, des articles et des monographies spécialisés dans le domaine de la mesure et de l’évaluation. Le troisième chapitre de notre recherche présente le cadre de référence proposant une méthode d’établissement de standards dans un contexte d’évaluation des performances. Ce cadre de référence que nous avons retenu nous permettra de procéder à l’élaboration d’une méthode d’utilisation. Le quatrième chapitre décrira donc, à la suite de l’élaboration du cadre opératoire, les conditions de la mise en oeuvre et amorcera une démarche critique de la méthode choisie. En conclusion, nous rappellerons le chemin parcouru. Par la suite, nous ferons état des réserves que nous avons par rapport à différents aspects de notre recherche. Pour terminer, nous dégagerons les opportunités dans le temps et dans l’espace qui se dégagent dans le contexte de l’approche par compétences.

Causes et solutions au taux d’échec et d’abandon élevé en technique de l'informatique au Cégep de Saint-Hyacinthe

Le but de cette recherche tente de trouver les causes au taux d'échec et d'abandon élevé en technique de l'informatique. Notre étude a été menée au cégep de Saint-Hyacinthe à l'hiver 2005. Nous avons également étendu notre réflexion à rechercher des solutions à cette problématique, lesquelles nous le croyons, pourraient être appliquées dans d'autres cégeps ou même d'autres techniques. Nous avons voulu proposer des solutions applicables plutôt que d'en faire une liste exhaustive. Pour y arriver, nous avons limité notre champ d'analyse aux domaines suivants: le temps d'étude, le travail rémunéré, la qualité de l'intervention pédagogique et le choc du passage du secondaire au collégial. Nous voulions aussi vérifier si le taux de diplomation en technique de l'informatique au cégep de Saint-Hyacinthe que nous évaluions à 35% a évolué depuis 1994 à aujourd'hui. Nous avons également cherché à établir un lien entre le temps d'étude et le temps occupé à un travail rémunéré. De là nous avons essayé de trouver la corrélation entre le temps d'étude et la réussite scolaire. Finalement, notre dernier objectif était d'interroger les intervenants des différents niveaux afin de recueillir les solutions qu'ils proposaient à la problématique soulevée. De plus, nous avons interrogé par questionnaire tous les étudiants du programme pour jauger leur niveau de satisfaction. Nous avons divisé cette étude en quatre chapitres dont le premier définit la problématique. Dans ce chapitre, notre intention était de recenser les principaux problèmes d'échec et d'abandon relevés en informatique au cégep de Saint-Hyacinthe et d'y suggérer des solutions. Le second chapitre consiste en une recension d'écrits permettant de renforcer notre réflexion à l'aide de références provenant de chercheurs renommés. Le troisième chapitre relate la méthodologie employée pour recueillir les données et propos des répondants à cette étude. Le quatrième chapitre fait état de la collecte de données effectuée à l'hiver 2005 et qui a consisté en des questionnaires et des entrevues dirigées; dans ce même chapitre, les données sont présentées, analysées et synthétisées à l'aide de graphiques et de tableaux. Tout près de 90 répondants ont été interrogés que ce soit en entrevue ou par questionnaire. De plus au-delà de 110 tableaux statistiques provenant du Service régional d'admission du Montréal métropolitain (SRAM) ont servi de base à cette étude. Finalement, en guise de conclusion, cette étude nous a permis de présenter une synthèse de l'ensemble du travail effectué au cours de la présente recherche. Voici en résumé les résultats de notre recherche. Notre analyse des données statistiques nous a permis d'établir un portrait de l'étudiant moyen en technique de l'informatique au cégep de Saint-Hyacinthe. C'est un garçon qui a environ 18 ans à son inscription au programme, il passe entre 5 et 7 heures à étudier, un peu moins en première mais un peu plus en troisième année. Il occupe un travail rémunéré environ 15 heures par semaine. Il faut préciser que la clientèle du programme est presque exclusivement de sexe masculin. Les professeurs interrogés du département d'informatique ont fait ressortir clairement que le choc du passage du secondaire au collégial est très présent. Les élèves arrivant du secondaire ont souvent l'habitude de réussir sans étudier. Ils vivent souvent leur premier échec scolaire au cégep et se sentent très désemparés face à cette situation. Ils ignorent les outils à leur disposition et n'osent pas demander de l'aide à leurs professeurs. Les différents intervenants consultés nous ont proposé les solutions tels que d'offrir des ateliers ou des cours de prise de notes, de gestion du temps, de gestion des priorités, et finalement de faire connaître les services déjà offerts aux étudiants pour les aider à réussir. Nous pouvons mentionner ici que les élèves du programme n'ont pratiquement pas consulté les services du centre d'aide à la réussite durant la dernière année. Ils attendent souvent trop longtemps avant de demander de l'aide et il ne leur reste souvent plus d'autre choix que d'abandonner le programme. Les professeurs ont aussi le devoir de détecter les étudiants nécessitant de l'aide. Ceux-ci se sentent démunis pour aider les étudiants et ont manifesté avoir besoin d'assistance en ce sens. Comme mentionné précédemment nous avions évalué le taux de diplomation du programme à environ 35 %. L'analyse des statistiques nous a révélé que ce taux affiche une légère progression depuis 1994. À notre surprise, par contre, nous avons constaté que ce taux est légèrement au-dessus du taux moyen des autres collèges de la province (SRAM) et même de celui d'autres programmes majoritairement composés de garçons du cégep de Saint-Hyacinthe (voir le graphique 2, p. 53). Nous avons voulu connaître ce que pensaient nos étudiants ayant abandonné le programme et à l'inverse ceux qui en étaient diplômés. Nos répondants diplômés avaient tous un emploi en informatique et avouaient avoir réussi à force de volonté. Leur principale motivation à terminer leurs études était d'obtenir un emploi intéressant et bien rémunéré. Ils ont fait les travaux demandés car ils les préparaient bien aux examens. Cependant, nos répondants qui ont abandonné le programme nous ont confié qu'un emploi rémunéré occupant trop de temps hebdomadaire et le trop peu de temps d'étude avait contribué à les faire abandonner. Nous avons observé que le temps passé à un travail rémunéré n'influence pas le temps passé à étudier. Par contre, le temps passé à étudier a une répercussion sur la réussite. Nous ajoutons ici que trop de temps passé au travail rémunéré et pas assez aux études favorise l'échec et l'abandon. En conclusion, l'élève qui croit en sa réussite prend les moyens pour l'obtenir. La théorie que nous avons énoncée au début de cet ouvrage spécifiant que seuls les élèves les mieux organisés réussissaient s'avère donc vérifiée, mais nous pouvons malheureusement constater aussi que les élèves les moins organisés abandonnent le programme. Les questionnaires remplis par tous les étudiants du programme nous ont révélé un net manque d'équilibre au niveau du travail exigé lors du passage de la première année à la seconde. Nos entrevues avec les professeurs du programme nous ont confirmé que les élèves trouvaient difficile le passage de la première à la deuxième année. Assiste-on à un report du choc du passage du secondaire au collégial vers le choc du passage de la première à la deuxième année? Aurait-on repoussé le problème en deuxième année en voulant faciliter le passage du secondaire au collégial? Il faudrait bien se garder maintenant de repousser le problème en troisième année, ce serait dommage que ce soit à l'arrivée sur le marché du travail que le choc se produise. Il est donc de première importance que les élèves soient bien préparés à la réalisation des étapes suivantes. Nous ne rendrions pas service à trop faciliter la réussite et que ce soit le marché du travail qui rejette nos étudiants. Enfin voilà pourquoi, après cette mise en garde, six projets seront mis en place afin de favoriser la réussite de nos étudiants tout en conservant une formation de grande qualité qui est la caractéristique du programme de technique de l'informatique du cégep de Saint-Hyacinthe. Voici la liste de ces projets dont vous trouverez une description en consultant la section 3.4 intitulée « Entrevues avec un cadre de la direction des études » : a) implantation du programme Alternance travail-études (ATE), b) la création d'une équipe d'intervention auprès des élèves de première année, c) la création d'un centre d'assistance en technologie de l'information et des communications (TIC), d) l'implantation du tutorat par les pairs, e) la promotion du programme d'informatique et finalement f) l'assistance d'un professeur aux services techniques du département afin de favoriser l'implantation des nouvelles technologies de pointe. Tous ces moyens mis de l'avant permettront, nous l'espérons, de faire en sorte que le programme d'informatique du cégep de Saint-Hyacinthe se démarque grâce à son innovation et à sa volonté de résoudre le faible taux de diplomation tout en offrant une formation de la plus haute qualité.

Effets de l'enseignement de stratégies cognitives et métacognitives sur les méthodes de travail des élèves faibles en mathématiques au collégial

Les élèves faibles en mathématiques utilisent des méthodes de travail inefficaces parce qu'ils n'en connaissent pas d'autres et parce qu'ils manquent de support et d'encadrement lorsqu'ils se retrouvent seuls pour étudier. Ces méthodes de travail inadéquates ont des conséquences néfastes sur leur performance en mathématiques: leur étude étant inefficace, ils persistent moins, arrivent moins bien préparés aux examens et développent des attitudes qui nuisent à leur apprentissage en mathématiques. Le but de cette recherche est de mesurer l'effet de l'enseignement de stratégies cognitives et métacognitives supporté par un encadrement de l'étude individuelle sur les attitudes des élèves faibles et sur leurs comportements lors de l'étude en mathématique. Cet effet devrait entraîner aussi une amélioration du rendement scolaire. L'expérimentation s'est déroulée à l'automne 1989 auprès d'élèves inscrits en mathématiques d'appoint au niveau collégial. On enseigna une méthode de travail plus adéquate, composée de stratégies cognitives et métacognitives variées et adaptées aux tâches demandées dans les devoirs de mathématiques. De plus, dans le groupe expérimental, cet enseignement fut soutenu par des consignes à l'intérieur des devoirs de mathématiques; ces consignes, de moins en moins nombreuses et explicites, devaient assurer que l'élève utilise vraiment les stratégies enseignées. Au terme de l'expérimentation, on a mesuré que les élèves du groupe expérimental n'utilisent pas plus les stratégies enseignées que les élèves du groupe contrôle. On a aussi mesuré la corrélation entre l'utilisation des stratégies enseignées d'une part, et les attitudes, les comportements lors de l'étude et le rendement scolaire d'autre part. On constate que la force de ce lien a tendance à augmenter avec le temps. Même si les résultats ne permettent pas de confirmer l'hypothèse principale, il apparaît que les élèves les plus faibles semblent avoir profité davantage de l'encadrement de leur étude personnelle. De plus, et cela pour l'ensemble des sujets, l'évolution de la corrélation entre l'utilisation des stratégies enseignées et diverses variables reliées à l'apprentissage des mathématiques suggère de poursuivre de telles interventions sur une plus longue période de temps.

Amélioration de la représentation des processus stochastiques pour l'optimisation appliquée à la gestion des systèmes hydriques

Dans un contexte de pression toujours plus grande sur les ressources naturelles, une gestion rationnelle des ressources hydriques s'impose. La principale difficulté de leur gestion provient du caractère aléatoire des apports en eau dans le système. Le sujet de cette recherche consiste à développer des méthodes d'optimisation stochastique capable de bien représenter les processus aléatoires. Le cas de Kemano, située en Colombie-Britannique (Canada), illustre les travaux de recherche. L'importante accumulation de neige sur les bassins versants engendre une hydrologie complexe, rendant la gestion du système délicate. La programmation dynamique stochastique est la méthode la plus utilisée pour déterminer la politique de gestion des réservoirs. Mais, son étude fait ressortir que cette méthode ne peut gérer que des modèles simplifiés des processus stochastiques, ne rendant pas compte des complexes corrélations spatio-temporelles des apports hydriques. Ainsi, la politique obtenue peut être de mauvaise qualité. Cette méthode est comparée avec la recherche directe de politique qui n'utilise pas de modèles pour représenter les processus stochastiques, mais évalue la politique sur des scénarios d'apports. Ainsi la recherche directe de politique se révèle globalement plus performante en prenant bien en considération la complexité des apports, mais est limitée par la forme prédéterminée de la politique. De plus, l'optimisation des paramètres en utilisant un algorithme évolutionnaire s'avère lente. La conception d'un algorithme de descente par gradient, combinée à une architecture "acteur-critique" appropriée, permet de réduire notablement le temps d'optimisation. Combinée à une fonction plus complexe employée pour la paramétrisation de la politique de gestion, la méthode permet d'obtenir une politique de qualité significativement supérieure à celle obtenue avec la programmation dynamique stochastique. Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse ouvrent la voie à une application opérationnelle de la méthode de recherche directe de politique. L'évaluation en simulation devrait être appréciée des opérateurs en permettant une bonne représentation du système et des apports.

Avenues de synthèse d’un matériau magnétique multifonctionnel à des fins de catalyse hétérogène

La catalyse est à la base de la fabrication de médicaments, de produits textiles, d‘engrais, des pots d’échappement, et une multitude d’autres applications de notre quotidien. En effet, dans les pays industrialisés jusqu’à 80% des produits manufacturés utilisés au quotidien ont nécessité au moins une étape de catalyse lors de leur fabrication. Outre être actif, il est primordial pour un catalyseur performant d’être résistant à la désactivation qui se traduit par la perte d’activité ou de sélectivité d’un catalyseur au cours du temps. La synthèse d’un matériau multifonctionnel permet de répondre à ces différents critères. L’objectif d’un design intelligent de matériaux est de mener à des effets synergiques de chacune des composantes. Pour un catalyseur, en plus d’être actif et sélectif pour le produit désiré, il faut en plus qu’il soit durable, stable dans le temps, et permette d’être réutilisable. L’objectif de ce projet est de faire une synthèse originale, simple et reproductible d’un catalyseur actif et résistant à la désactivation. De base, un catalyseur se compose d’un support et d’un matériau actif. La nature, la morphologie et l’agencement de ces derniers dictent le comportement chimique du catalyseur final. Comme matériau actif, les nanoparticules d’or sont très prisées en raison de leur potentiel de catalyse élevée pour de nombreuses réactions. Cependant, aux températures de fonctionnement de la catalyse, les nanoparticules d’or ont tendance à se désactiver par coalescence. Pour remédier à cela, il est possible de déposer une couche de silice mésoporeuse afin de protéger les NPs d’or des rudes conditions de réaction tout en étant perméables aux espèces réactives. Plusieurs types de matériaux peuvent servir de support aux nanoparticules d’or. À ce titre, les particules d’oxydes de fer magnétiques telles que la magnétite (Fe[indice inférieur 3]O[indice inférieur 4]) sont intéressantes pour leur potentiel hyperthermique, phénomène par lequel des nanoparticules (NPs) magnétiques transforment de l’énergie électromagnétique provenant d’un champ externe haute fréquence en chaleur, créant ainsi des nano-fours. Une première couche de silice est utilisée comme matrice de greffage afin de fixer les nanoparticules d’or sur la magnétite. La structure visée est illustrée à la Figure ci-dessous. Figure 1 Structure du catalyseur de Fe2O4@SiO2-Au-SiO2m (Ge, Zhang, Zhang, & Yin, 2008) Plusieurs avenues d’assemblage et de synthèse sont explorées pour chacune des composantes de la structure visée. Les avantages et inconvénients ainsi que des mécanismes sont proposés pour chaque voie de synthèse. Le matériau est utilisé comme catalyseur pour la réaction de réduction du 4-Nitrophénol par du NaBH4. Pour ce qui est de la synthèse de magnétite par voie solvothermique, il a été démontré qu’il était important d’être dans un milieu sous pression puisque l’étape limitante de la réaction est la solubilité des particules de magnétites dans le milieu. Cela est en accord avec le principe de mûrissement d’Ostwald selon lequel les petites particules ont tendance à se dissoudre dans le milieu et précipiter à la surface des plus grosses particules de façon à diminuer l’énergie interfaciale. Cette synthèse a été reproduite avec succès et a mené à la production de nanoparticules de Fe[indice inférieur 3]O[indice inférieur 4] sphériques creuses d’une taille de 150 [plus ou moins] 30nm. Ces sphères creuses ont été recouvertes d’une couche de silice dense par une méthode de Stöber modifiée. Le recouvrement forme des amas de particules et est non uniforme en raison de la présence de poly(éthlyène glycol) à la sur face de la magnétite, un adjuvant présent lors de sa synthèse afin d’améliorer la dispersion de la magnétite. La synthèse et le greffage d’AuNPs sont bien maîtrisés : les AuNPs ont une taille de 17 [plus ou moins] 6nm et la quantité d’or greffé est assez élevée. Ultimement, une méthode de greffage alternative tel que le greffage par croissance in situ de nanoparticules d’or pourrait être emprunté afin d’obtenir des particules plus petites. Pour ce qui est de la formation d’une couche de silice mésoporeuse, la méthode par calcination est une meilleure option que par gravure chimique en raison de sa sélectivité envers la couche externe de silice plus élevée ainsi que la formation apparente de pores.

L’influence des stratégies hétérorégulatives des infirmières sur l’auto-efficacité des adultes atteints de maladie chronique à autoréguler leur santé-dans-la-maladie : expérimentation d’une méthode intégrative des savoirs expérientiels des personnes atteintes de maladie chronique et des savoirs professionnels des soignants

Compte tenu de l’ampleur des maladies chroniques et de leur répercussion économique sur la société française, l’Éducation thérapeutique du patient (ÉTP) est devenue incontournable. Cependant, la place des savoirs expérientiels revendiquée par les patients réinterroge le pouvoir professionnel des soignants. Notre recherche est descriptive et intègre une approche quasi-experimentale. Il s’agit d’étudier l’influence des stratégies hétérorégulatives mises en œuvre par les infirmières en activité d’ÉTP sur l’apprentissage des personnes adultes atteintes de maladie chronique à autoréguler leur santé-dans-la maladie. Nous avons créé un dispositif de formation qui repose sur une triangulation théorique entre la théorie sociocognitive de Bandura (2003) et plus précisément les sources d’activation du sentiment d’efficacité personnel (SEP), un construit issue des sciences infirmières qu’est la santé-dans-la-maladie (Ellefsen, 2010) et une approche en soins infirmiers fondée sur les forces (Gottlieb et Gottlieb, 2014) mettant un fort accent sur le partenariat de collaboration soignés-soignants. Nos groupes témoins (GT) et expérimentaux (GE) ont été composés de dyades d’infirmières et de patients atteins de diabète de type 2, en atelier d’ÉTP sur le thème de l’hypoglycémie et ce, dans deux Centres hospitaliers universitaires (CHU) différents. Ce sont au total huit infirmières et trente patients qui ont été investigués. Le GT est constitué de quatre infirmières ayant chacune un groupe de patients et il en est de même pour le GE. Nous avions un GT et un GE dans chacun des CHU. Nos outils de recueil de données identiques pour les deux groupes sont : une échelle psychométrique créée par nos soins et vérifiée statistiquement, destinée à mesurer le SEP spécifique des patients avant la formation, de suite après la formation et à distance de la formation à un mois ; la vidéoscopie avec grille d’encodage pour observer en différé les pratiques pédagogiques des infirmières. Seules les infirmières du groupe expérimental ont été formées à notre dispositif. Les données recueillies ont subi un traitement statistique. Suite à l’analyse des résultats, nous sommes en mesure de dire qu’il existe une différence entre les pratiques pédagogiques des infirmières du GT et du GE. Les infirmières du GE ont mis en œuvre l’intégralité des sources d’activation du SEP dont le construit de santé-dans-la-maladie dans une dynamique de partenariat de collaboration et il existe un impact significatif sur les scores d’auto-efficacité des patients du GE en post-test immédiat avec maintien dans le temps à un mois. Ceci n’est pas le cas pour les patients du GT. Les infirmières du GT ont réalisé les pratiques pédagogiques qu’elles avaient l’habitude de mettre en œuvre. Les scores d’auto-efficacité des patients du GT ne connaissent pas d'évolution notable en post-test immédiat et à un mois.

Induction optimale d'hypothermie par ventilation liquidienne totale : validation expérimentale et projection à l'humain

La ventilation liquidienne totale (VLT) consiste à remplir les poumons d'un liquide perfluorocarbone (PFC). Un respirateur liquidien assure la ventilation par un renouvellement cyclique de volume courant de PFC oxygéné et à température contrôlée. Ayant une capacité thermique volumique 1665 fois plus élevée que l'air, le poumon rempli de PFC devient un échangeur de chaleur performant avec la circulation pulmonaire. La température du PFC inspiré permet ainsi de contrôler la température artérielle, et par le fait même, le refroidissement des organes et des tissus. Des résultats récents d'expérimentations animales sur petits animaux ont démontré que le refroidissement ultra-rapide par VLT hypothermisante (VLTh) avait d'importants effets neuroprotecteurs et cardioprotecteurs. Induire rapidement et efficacement une hypothermie chez un patient par VLTh est une technique émergente qui suscite de grands espoirs thérapeutiques. Par contre, aucun dispositif approuvé pour la clinique n'est disponible et aucun résultat de VLTh sur humain n'est encore disponible. Le problème se situe dans le fait de contrôler la température du PFC inspiré de façon optimale pour induire une hypothermie chez l'humain tout en s'assurant que la température cardiaque reste supérieure à 30 °C pour éviter tout risque d'arythmie. Cette thèse présente le développement d'un modèle thermique paramétrique d'un sujet en VLTh complètement lié à la physiologie. Aux fins de validation du modèle sur des ovins pédiatriques et adultes, le prototype de respirateur liquidien Inolivent pour nouveau-né a dû être reconçu et adapté pour ventiler de plus gros animaux. Pour arriver à contrôler de façon optimale la température du PFC inspiré, un algorithme de commande optimale sous-contraintes a été développé. Après la validation du modèle thermique du nouveau-né à l'adulte par expérimentations animales, celui-ci a été projeté à l'humain. Afin de réduire le temps de calcul, un passage du modèle thermique en temps continu vers un modèle discret cycle-par-cycle a été effectué. À l'aide de la commande optimale et du développement numérique d'un profil de ventilation liquidienne chez des patients humains, des simulations d'induction d'hypothermie par VLTh ont pu être réalisées. La validation expérimentale du modèle thermique sur ovins nouveau-nés (5 kg), juvéniles (22 kg) et adultes (61 kg) a montré que celui-ci permettait de prédire les températures artérielles systémiques, du retour veineux et rectales. La projection à l'humain a permis de démontrer qu'il est possible de contrôler la température du PFC de façon optimale en boucle ouverte si le débit cardiaque et le volume mort thermique sont connus. S'ils ne peuvent être mesurés, la commande optimale pour le pire cas peut être calculée rendant l'induction d'hypothermie par VLTh sécuritaire pour tous les patients, mais diminuant quelque peu les vitesses de refroidissement.

Caractéristiques d’antennes térahertz photoconductrices de type micro-ruban coplanaire

Ce projet de recherche a permis d'étudier l'émission d'un rayonnement térahertz (THz) par des antennes photoconductrices (PC) émettrices de type micro-ruban coplanaire. Ces antennes sont fabriquées sur substrats d'arséniure de gallium semi-isolant (GaAs-SI) ou sur ce même substrat ayant subit un traitement d'implantation ionique aux protons suivi d'un recuit thermique (GaAs:H). L'influence de ce procédé de fabrication sur les propriétés du matériau photoconducteur et sur les caractéristiques de l'antenne émettrice a été étudiée. Des mesures de photoconductivité résolue en temps effectuées sur les deux types de substrat montrent que le procédé d'implantation/recuit a eu pour effet de diminuer le temps de vie des photoporteurs de 630 ps à environ 4 ps, tandis que la mobilité n'est réduite que d'un facteur maximum de 1,6. Cette valeur de la mobilité des photoporteurs a par ailleurs été estimée à environ 100 cm$^2$/(V.s) pour le substrat GaAs:H. Les mesures électriques effectuées sur les antennes fabriquées sur les deux types de substrat montrent que le procédé d'implantation/recuit permet d'augmenter la résistivité de la couche active du dispositif d'un facteur 10 (elle passerait de 10$^{8}$ $\Omega$.cm pour le GaAs-SI à 10$^9$ $\Omega$.cm pour le GaAs:H). Les courbes courant-tension, en obscurité et sous illumination, de ces antennes suggèrent également que la densité de pièges profonds est fortement augmentée suite au traitement d'implantation/recuit. L'étude des caractéristiques des diverses antennes a permis de montrer l'intérêt de ce procédé de fabrication. Pour les antennes fabriquées sur GaAs:H, la largeur de bande est améliorée (elle atteint environ 3 THz) et l'amplitude du champ THz émis est augmentée par un facteur 1,4 (dans les mêmes conditions expérimentales). Le rapport signal/bruit des traces THz mesurées sur les antennes les plus performantes est $>$ 200. Une plus grande résistivité et une densité de pièges profonds plus élevée, permet d'appliquer de plus fortes tensions de polarisation sur ces antennes GaAs:H. Finalement, nos résultats ont montré que les améliorations des caractéristiques d'émission de ces antennes THz sont corrélées à la présence d'un champ électrique local plus élevé du coté de l'anode du dispositif.

La question des stéréotypes sexuels dans les aspirations professionnelles des filles et des garçons de 4e et 5e secondaire

Cet essai traite de la présence des stéréotypes sexuels en rapport avec les aspirations professionnelles des filles et des garçons de 4e et 5e secondaire. Ainsi, malgré le fait que divers travaux de recherche se sont penchés sur les facteurs d’influence des choix d’orientation d’élèves du secondaire, peu d’études se sont spécifiquement attardées à considérer la place qu’occupent les stéréotypes sexuels dans les aspirations professionnelles de ces jeunes. Pour ce faire, une analyse des aspirations professionnelles recueillies l’aide du Questionnaire de maturité vocationnelle (QMV) (Fangeaux, Gingras, Yergeau, Yergeau et Thériault, 2014; Gingras, Yergeau et Bolduc, 2014) administré à 1416 jeunes a été effectuée de façon globale et en fonction du genre. Cette démarche a permis de procéder au classement des aspirations professionnelles des filles et des garçons selon le secteur de la formation professionnelle et technique représenté ainsi qu’en fonction de la profession mentionnée. Les résultats démontrent que ces élèves ont tendance à indiquer des aspirations professionnelles qui se retrouvent dans certains secteurs du monde du travail en particulier et que la majorité de celles-ci réfèrent à des stéréotypes sexuels. En ce sens, les filles aspirent généralement à des professions et des secteurs du monde du travail qui sont traditionnellement féminins alors que pour les garçons, ces secteurs et professions sont dans la plupart des cas, traditionnellement masculins. D’autres recherches pourraient être menées afin quantifier l’influence des stéréotypes sexuels sur les aspirations professionnelles de ces jeunes ainsi que pour vérifier si ceux-ci se maintiennent ou non dans le temps.

Élaboration d'ateliers concernant les devoirs à la maison appuyés par la théorie des intelligences multiples de Gardner et destinés au personnel enseignant du primaire.

L'idée de développer des ateliers destinés aux enseignants sur le sujet des devoirs et des leçons est le résultat de multiples facteurs tant personnels que professionnels qui influencèrent l'orientation de cette recherche. Il en est presque une vérité de La Palice que d'affirmer que les devoirs et leçons sont à l'origine de bien des conflits entre parents et enfants. Dans les hautes sphères intellectuelles, ce sujet de recherche grandement répertorié n'a jamais réussi à faire un consensus. L'intérêt pour le sujet a pris des dimensions importantes dans ma pratique pédagogique lorsque j'ai été initiée à la théorie des Intelligences multiples durant un travail de rédaction pour une maison d'édition. Je fus à même de constater que cette théorie de l'intelligence au pluriel combinée à une approche ludique pouvait devenir un outil innovateur dans la façon de traiter les devoirs et les leçons à la maison. Prendre le temps de s'arrêter sur le sujet des devoirs et leçons a permis une infiltration discrète au coeur d'une problématique qui demeure d'actualité, et ce, depuis plusieurs années. J'ai été à même de constater rapidement que la controverse entourant le sujet des devoirs et leçons impliquait l'ensemble du milieu de l'éducation. Parents, enfants, enseignants, dirigeants et penseurs se retrouvent au coeur de cette tourmente. Il était primordial de cibler l'entité qui rejoignait l'ensemble des différents paliers concernés par le sujet, afin de pouvoir créer un outil de travail pouvant agir le plus largement sur le milieu. Les enseignants, par leur fonction, se situent au carrefour de la problématique découlant des devoirs et des leçons. C'est donc pour eux que j'ai consacré cette recherche.

L'analyse de l'enseignement centré sur la mise en œuvre de l'organisation des connaissances chez des élèves du troisième cycle du primaire.

Cette recherche-intervention a pour but de découvrir l'impact de la mise en œuvre d'un enseignement centré sur l'organisation des connaissances chez des élèves du troisième cycle du primaire. L'expérience est réalisée avec un groupe hétérogène de première année du troisième cycle du primaire. La question principale de recherche est la suivante : comment mettre en oeuvre un enseignement centré sur l'organisation des connaissances chez des élèves du troisième cycle du primaire? De cette question découlent trois objectifs. Le premier permettant d'identifier les étapes à respecter pour vivre un enseignement centré sur l'organisation des connaissances, le second pour cerner les dimensions de l'élève susceptibles d'être éveillées par un enseignement centré sur l'organisation des connaissances et le dernier pour préciser l'impact général d'un enseignement centré sur l'organisation des connaissances. Dans le premier chapitre, la problématique du manque d'enseignement de l'organisation des connaissances dans un renouveau pédagogique qui prône l'enseignement des compétences est dépeinte. Le deuxième chapitre présene les concepts-clés de cette recherche-intervention. La définition du traitement de l'information est établie en l'illustrant avec le modèle de Sousa (2002). L'organisation des connaissances est aussi définie en présentant les théories de Buzan et Buzan (1995) et de Margulies (2005). Enfin, le rôle de l'enseignant est défini par le biais de l'enseignement stratégique selon Tardif (1992) et de l'enseignement explicite selon Boyer (1993). Le troisième chapitre aborde le cadre méthodologique et l'explication des huit étapes de la présente recherche ainsi que leur contenu. Le quatrième chapitre analyse l'intervention vécue en faisant état des six premières étapes de la recherche. Les données sont présentées en décrivant les activités vécues en ordre chronologique lors de l'intervention. Le cinquième chapitre présente une description des changements réalisés et des connaissances acquises lors du projet ainsi qu'une critique de l'intervention et des recommandations en vue de répondre à la question de recherche. En effet, un enseignement centré sur l'organisation des connaissances a un impact positif sur les méthodes de travail des élèves d'un groupe. Autant les élèves plus doués que les élèves plus faibles y trouvent leur compte. À la suite de cette recherche, il apparaît pertinent de mettre en oeuvre un enseignement centré sur l'organisation des connaissances auprès d'élèves ayant des besoins particuliers ou auprès d'élèves plus jeunes. Ainsi, les élèves ayant des troubles envahissants du développement pourraient bénéficier de cet enseignement pour organiser leur pensée et leurs idées. Enfin, les élèves du premier et du deuxième cycle pourraient aussi apprendre plus tôt à organiser leurs connaissances. Ils deviendraient plus à l'aise dans l'utilisation de la technique des cartes d'organisation d'idées lorsqu'ils seraient au troisième cycle du primaire. Finalement, un enseignement centré sur l'organisation des connaissances demande une certaine adaptation des méthodes pédagogiques pour les enseignants, mais les effets sont bénéfiques pour tous. Il suffit de prendre le temps de s'approprier la démarche, assez simple en-soi, pour que tous en profitent.