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

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

Causalité et explication causale chez James Woodward

Certains philosophes affirment que les relations causales sont fondées sur les lois de la nature. Cette conception cadre mal avec la réalité des sciences biomédicales et des sciences humaines. Pour se rapprocher de la pratique réelle des diverses sciences, James Woodward propose une conception de la causalité et de l’explication causale fondée sur une relation beaucoup moins exigeante que celle de loi de la nature, qu’il appelle l’invariance. Le but de ce mémoire est de présenter le concept d’invariance et les autres concepts causaux qui s’y rattachent et, d’identifier certaines difficultés, dans le but de cerner l’usage approprié de cette famille de concepts. La conception causale de Woodward suppose que le but de la recherche des causes est pratique plutôt que simplement épistémique : il s’agit pour les agents de s’appuyer sur les causes pour modifier les phénomènes. Cette conception est également non-réductive; elle utilise des contrefactuels et reflète les méthodes expérimentales des diverses sciences. La cohérence de cette conception avec les généralisations causales réelles des sciences fait en sorte qu’elle abandonne l’objectif d’universalité rattaché à la notion de loi de la nature, en faveur d’un objectif de fiabilité temporaire. De plus, comme le critère d’invariance est peu exigeant, d’autres critères doivent lui être ajoutés pour identifier, parmi les relations causales (c’est-à-dire invariantes), les relations les plus susceptibles d’être employées pour modifier les phénomènes de façon fiable.

Conception d’un dispositif de formation en ligne, selon une approche par compétences au collégial, dans le cadre du cours crédité Éclairages et rendus 2 du programme Techniques d’animation 3D et synthèse d’images

Nous avons dirigé cet essai sur la conception et le développement d’un dispositif de formation en ligne, selon une approche par compétences au collégial, dans le cadre du cours crédité Éclairages et rendus 2 du programme Techniques d’animation 3D et synthèse d’images. Nous avons commencé en présentant le programme Techniques d’animation 3D et synthèse d’images du Cégep Limoilou, le cours Éclairages et rendus 2 et l’épreuve synthèse de programme (ESP) qui se rattache au programme. Nous avons également défini l’utilisation actuelle des technologies de l’information et de la communication (TIC) et des environnements numériques d’apprentissage (ENA) dans le programme et nous avons déterminé les modalités de cours au collégial. Ensuite, en l’absence de formation en ligne au Cégep Limoilou, nous avons exposé les raisons qui nous ont mené à concevoir et à développer un dispositif de formation en ligne pour le cours Éclairages et rendus 2. Nous avons identifié les problèmes, entre autres reliés aux politiques institutionnelles, à la convention collective et au manque de disponibilité des locaux. Ce manque de disponibilité des locaux limite le temps de pratique des étudiantes et étudiants, limite l’accessibilité aux logiciels et nuit à l’implantation de l’alternance travail-études (ATE) dans le programme Techniques d’animation 3D et synthèse d’images. La conception d’un dispositif de formation en ligne pour le cours Éclairages et rendus 2 permettrait de libérer des heures de laboratoire et faciliterait le processus d’adhésion à l’ATE. À partir de l’objectif général, nous avons construit le cadre de référence permettant de positionner les fondements de cet essai. Nous avons débuté en démystifiant la formation à distance et en définissant le concept d’ingénierie pédagogique, particulièrement le modèle ADDIE. Ensuite, nous avons clarifié la nature et les caractéristiques des ENA et défini l’approche par compétences. Nous avons terminé en définissant les objectifs spécifiques. L’approche méthodologique retenue dans le cadre de cet essai est une approche qualitative. Nous avons choisi une posture interprétative en accordant de l’importance à la compréhension et l’interprétation des résultats (Fortin, 2010). Cet essai est basé sur une recherche développement qui s’inscrit dans le pôle de l’innovation visant à développer du matériel technopédagogique. Les résultats démontrent que les étudiantes et les étudiants ont apprécié le dispositif d’apprentissage. L’ENA s’est avéré un outil familier pour les étudiantes et les étudiants, car ils utilisent quotidiennement l’ordinateur dans leurs fonctions de travail. L’expérimentation du dispositif a permis de recueillir des résultats qui ont été compilés, analysés et comparés dans le but d’améliorer le dispositif de formation en ligne. Nous avons corroboré les données à l’aide de deux méthodes de collecte de données, soit le journal du chercheur et le questionnaire à questions ouvertes et fermées. Pour les pistes futures, il serait intéressant de valider le dispositif de formation en ligne auprès d’un plus grand échantillon en ne se limitant pas uniquement à des étudiantes ou étudiants du programme de Techniques d’animation 3D et synthèse d’images. Il serait également intéressant de mettre en place un dispositif couvrant l’ensemble des 15 semaines de la session et de faire une mise à l’essai à plus d’une reprise. Enfin, une avenue intéressante serait de concevoir un dispositif plus universel et adapté à d’autres cours du programme et à d’autres programmes de formation collégiale et universitaire pouvant servir de guide plus général à la création d’une formation en ligne adaptée à une approche par compétences.

Caractérisation et délimitation des sous-espèces de Gesneria viridiflora (Gesneriaceae) dans les Antilles

Une taxonomie révisée et une connaissance des limites d’espèces demeurent toujours importantes dans les points chauds en biodiversité comme les Antilles où de nombreuses espèces endémiques sont retrouvées. Des limites d’espèces divergentes impliquent un différent nombre d’espèces retrouvées dans un écosystème, ce qui peut exercer une influence sur les décisions prises face aux enjeux de conservation. Les genres Gesneria et Rhytidophyllum qui forment les principaux représentants de la famille des Gesneriaceae dans les Antilles comprennent plusieurs taxons aux limites d’espèces ambigües et quelques espèces qui ont des sous-espèces reconnues. C’est le cas de Gesneria viridiflora (Decne.) Kuntze qui comprend quatre sous-espèces géographiquement isolées et qui présentent des caractères végétatifs et reproducteurs similaires et variables. Une délimitation d’espèces approfondie de ce complexe d’espèce est effectuée ici à partir d’une approche de taxonomie intégrative considérant des données morphologiques, génétiques et bioclimatiques. Les données morphologiques quantitatives et qualitatives obtenues à partir de spécimens d’herbier sont utilisées pour délimiter des groupes morphologiques à l’aide d’une analyse en coordonnées principales. Ces groupes sont ensuite testés à l’aide de séquences d’ADN de quatre régions nucléaires en utilisant une méthode bayesienne basée sur la théorie de la coalescence. Finalement, les occurrences et les valeurs de variables de température et de précipitation qui y prévalent sont utilisées dans une analyse en composantes principales bioclimatique pour comparer les groupes délimités morphologiquement et génétiquement. Les résultats de l’analyse morphologique multivariée supportent la distinction entre les groupes formés par les sous-espèces actuellement reconnues de G. viridiflora. Les résultats, incluant des données génétiques, suggèrent une distinction jusqu’ici insoupçonnée des populations du Massif de la Hotte au sud-ouest d’Haïti qui sont génétiquement plus rapprochées des populations de Cuba que de celles d’Hispaniola. Bioclimatiquement, les groupes délimités par les analyses morphologiques et génétiques sont distincts. L’approche de taxonomie intégrative a permis de distinguer cinq espèces distinctes plutôt que les quatre sous-espèces acceptées jusqu’à aujourd’hui. Ces espèces sont : G. acrochordonanthe, G. quisqueyana, G. sintenisii, G. sylvicola et G. viridiflora. Une carte de distribution géographique, un tableau de la nouvelle taxonomie applicable et une clé d’identification des espèces sont présentés. La nouvelle taxonomie déterminée dans cette étude démontre un endémisme insoupçonné dans plusieurs régions du point chaud en biodiversité des Antilles et souligne l’importance d’investiguer les limites d’espèces dans les groupes diversifiés comprenant des taxons aux limites d’espèces incomprises.

Systématique évolutive et biogéographie de Angraecum (Orchidaceae, Angraecinae) à Madagascar

Le genre Angraecum est un groupe d’orchidées tropicales qui compte environ 221 espèces réparties en Afrique subsaharienne, dans l’ouest de l’Océan Indien, et au Sri Lanka. Plus de la moitié des espèces se trouvent à Madagascar, dont au moins 90% sont endémiques à l’île. L’étude systématique et taxonomique du genre Angraecum a toujours été problématique à cause de sa grande diversité morphologique. Pour faciliter la classification, des sections ont été établies dont la plus connue est celle de Garay (1973), qui regroupe les espèces sous 19 sections. Plusieurs analyses phylogénétiques avaient montré que le genre Angraecum et les sections de Garay ne sont pas monophylétiques. Cependant, aucune révision systématique n’a été apportée à cause du faible échantillonnage dans ces analyses. En incorporant un plus grand nombre d'espèces et en ajoutant d’autres caractères morphologiques dans l’analyse, nous avons apporté une plus grande résolution à la reconstruction phylogénétique du groupe. Cette résolution concerne surtout les nœuds plus profonds qui représentent les différents clades à l’intérieur d'Angraecum, qui correspondent à des sections naturelles. A partir de ces clades, nous avons redéfini 14 sections monophylétiques toute en reconnaissant cinq nouvelles. Grâce à cette nouvelle phylogénie d'Angraecum, nous avons pu étudier la diversification du genre et de la sous-tribu Angraecinae en utilisant des méthodes macroévolutives, notamment les roles joués par les traits floraux dans la spéciation, tout en l'interprétant grâce aux histoires géologique et paléoclimatique. Le modèle de diversification chez les Angraecinae semble avoir été celui communément rencontré dans les forêts tropicales humides, c’est-à-dire une diversification par accumulation graduelle d’espèces à travers le temps et non pas une radiation adaptative rapide, comme souvent observée chez des lignées animales malgaches. Plusieurs caractères morphologiques jouent un rôle important dans la diversification des espèces d'Angraecum. Le début de la diversification d'Angraecum à Madagascar coïncide avec le mouvement progressif de l’île vers le nord, l’établissement de la mousson dans la partie nord de l’île durant le Miocène, et l’expansion de la forêt tropicale malgache pendant cette période. Notre étude de l’histoire biogéographique des Angraecinae suggère une origine malgache de la sous-tribu et du genre Angraecum. On observe de la dispersion à longue distance à partir de Madagascar vers le reste du monde dans le genre Angraecum. La forêt tropicale humide du Nord Est de Madagascar est le point de départ de la diversification des espèces d'Angraecum. Le premier événement de dispersion a débuté à l’intérieur de l’île vers la fin du Miocène. Cet évènement est marqué par une migration du Nord Est vers le centre de Madagascar. Par ailleurs, la majorité des événements de dispersion à longue distance se sont produits durant le Pliocène-Pléistocène à partir soit du centre, soit du Nord Est de l'île. On assiste à des migrations indépendantes vers l’Afrique de l’est et les Comores d’une part, et vers les Mascareignes d’autre part. Un seul événement fondateur ayant conduit à l’apparition de la section Hadrangis est observé dans les Mascareignes. La saison cyclonique joue un rôle significatif dans la dispersion à longue distance des graines d’orchidées, comparée aux vents dominants qui soufflent dans la région ouest de l’Océan Indien, notamment l’alizé et la mousson. La similarité des niches écologiques a facilité l’expansion des espèces d'Angraecum dans les Comores et les Mascareignes.

Observer, Analyser et Gérer la variabilité de la reproduction et du recrutement de l’huître creuse en France : Le Réseau Velyger. Rapport annuel 2015

La conchyliculture, et principalement l’élevage de l’huître creuse, Crassostrea gigas, constitue la principale activité aquacole française. Cette activité repose, en grande partie, sur le recrutement naturel de l’espèce qui assure 60 à 70% des besoins en jeunes huîtres (naissain) : cette activité de collecte s’appelle le captage. Les deux principaux centres de captage en France sont les bassins d’Arcachon et de Marennes-Oléron. Or, depuis une dizaine d'années, sur le bassin d'Arcachon, le captage devient très variable: à des années de captage nul (par exemple 2002, 2005, 2007) ou faible (2009, 2010, 2011) succèdent des années excellentes voire pléthoriques (2003, 2006, 2008, 2012, 2014). A Marennes-Oléron, cette variabilité existe, mais s’avère beaucoup moins marquée. En outre, à la faveur du lent réchauffement des eaux, le captage peut désormais se pratiquer de plus en plus vers le nord. Ainsi, la baie de Bourgneuf, mais aussi la rade de Brest sont devenues, depuis quelques années, des secteurs où un nombre croissant d’ostréiculteurs pratiquent le captage avec succès, mais avec, là aussi, des irrégularités dans le recrutement qu’il convient de comprendre. Enfin, depuis la crise des mortalités de 2008, il se développe aussi sur la lagune de Thau une volonté de pratiquer le captage. Afin de mieux comprendre les facteurs de variations du captage, l’Ifremer a mis en place, à la demande du Comité National de la Conchyliculture, un réseau national de suivi de la reproduction : le Réseau Velyger. Créé en 2008 sur financements européens et financé désormais par la Direction des Pêches Maritimes et de l’Aquaculture, ce réseau apporte, chaque année, sur les écosystèmes cités précédemment, une série d’indicateurs biologiques (maturation, fécondité, date de ponte, abondance et survie larvaire, intensité du recrutement, survie du naissain) dont l’analyse croisée avec des indicateurs hydrologiques et climatiques permet progressivement de mieux appréhender les causes de variabilité du recrutement de l’huître creuse en France, modèle biologique et espèce clé de la conchyliculture française. Ce rapport présente donc les résultats 2015 de ce réseau d’observation et fait appel, pour la partie hydro-climatique, à des données acquises par d’autres réseaux régionaux et nationaux. Il détaille et analyse par site toutes les caractéristiques du cycle de reproduction de l’huître creuse : maturation et fécondité des adultes, période de ponte, abondance et survie des larves, intensité du captage et mortalités précoces. Il fournit ensuite une interprétation et une synthèse des résultats 2015 à la lueur des résultats des années antérieures. Ainsi, pour l’année 2015, on retient les faits majeurs suivants : • Sur le plan hydro-climatique, cette année se caractérise par un hiver doux et un printemps dans les normales, suivis d’un été là aussi très proches des normales à quelques exceptions près : l’étang de Thau affiche tout au long de l’été des températures largement excédentaires. Compte tenu d’une pluviométrie là aussi proche des normales, les concentrations en phytoplancton sont restées à un niveau moyen de la rade de Brest aux pertuis charentais et plutôt déficitaires dans le bassin d’Arcachon et la lagune de Thau. • En termes de biologie, ces conditions hydro-climatiques se sont traduites, chez les populations d’huîtres adultes, par des indices de condition, proxy de la fécondité, généralement proches des moyennes, avec toujours l’existence d’un gradient nord-sud observé chaque année, corrélativement à la concentration en phytoplancton. En outre, l’absence d’excédent thermique au printemps et en début d’été n’a pas permis de ponte précoce (à l’exception de la lagune de Thau), elle a même été plutôt tardive surtout dans le bassin d’Arcachon. • Sur la façade atlantique, les températures de l’eau lors du développement larvaire des principales cohortes ont été plutôt basses (inférieures à 20°C en rade de Brest et inférieures à 21°C ailleurs) et donc la vitesse de croissance larvaire a été ralentie et la survie amoindrie. Les rendements larvaires ont été effectivement très bas (e.g. 0,002 % à Arcachon). In fine, il y a eu peu de larves grosses dans l’eau, ce qui s’est traduit par un captage faible à modéré. Une exception tout de même : dans la lagune de Thau, les températures caniculaires tout au long de l’été ont permis une concentration moyenne de larves ‘grosses’ modérée (80 larves/1,5m3). Cependant, les méthodes et les techniques de captage sont encore en cours d’optimisation sur ce secteur et cette année, malgré cette présence de larves grosses, le captage est resté faible (< 10 naissains par coupelle à l’automne). • En conséquence, l’année 2015, se caractérise par un captage globalement « faible à modéré » dans tous les secteurs s’échelonnant autour de 10 naissains/coupelle dans la lagune de Thau et en baie de Bourgneuf à plus de 200 naissains/coupelle dans les pertuis charentais. Enfin, à partir de l’ensemble des résultats acquis depuis 2008, ce rapport fournit en conclusion une série de recommandations à prendre en compte pour préserver le captage dans les années à venir.

Étude de quelques populations structurées : processus de coalescence et abondance d’une stratégie

Le fichiers qui accompagnent mon document ont été réalisés avec le logiciel Mathematica

GeoGebraTUTOR : développement d’un système tutoriel autonome pour l’accompagnement d’élèves en situation de résolution de problèmes de démonstration en géométrie plane et genèse d’un espace de travail géométrique idoine

Travaux d'études doctorales réalisées conjointement avec les travaux de recherches doctorales de Nicolas Leduc, étudiant au doctorat en génie informatique à l'École Polytechnique de Montréal.

Algorithme de branch-and-price-and-cut pour le problème de conception de réseaux avec coûts fixes, capacités et un seul produit

De nombreux problèmes liés aux domaines du transport, des télécommunications et de la logistique peuvent être modélisés comme des problèmes de conception de réseaux. Le problème classique consiste à transporter un flot (données, personnes, produits, etc.) sur un réseau sous un certain nombre de contraintes dans le but de satisfaire la demande, tout en minimisant les coûts. Dans ce mémoire, on se propose d'étudier le problème de conception de réseaux avec coûts fixes, capacités et un seul produit, qu'on transforme en un problème équivalent à plusieurs produits de façon à améliorer la valeur de la borne inférieure provenant de la relaxation continue du modèle. La méthode que nous présentons pour la résolution de ce problème est une méthode exacte de branch-and-price-and-cut avec une condition d'arrêt, dans laquelle nous exploitons à la fois la méthode de génération de colonnes, la méthode de génération de coupes et l'algorithme de branch-and-bound. Ces méthodes figurent parmi les techniques les plus utilisées en programmation linéaire en nombres entiers. Nous testons notre méthode sur deux groupes d'instances de tailles différentes (gran-des et très grandes), et nous la comparons avec les résultats donnés par CPLEX, un des meilleurs logiciels permettant de résoudre des problèmes d'optimisation mathématique, ainsi qu’avec une méthode de branch-and-cut. Il s'est avéré que notre méthode est prometteuse et peut donner de bons résultats, en particulier pour les instances de très grandes tailles.

L'impact de la création littéraire, en contexte d'aide, sur la symptomatologie psychophysiologique d'adolescents atteints d'une maladie chronique : étude interdisciplinaire et exploratoire

Thèse réalisée dans le cadre d'un Ph.D.interdisciplinaire en Psychologie, en création littéraire et en orthopédagogie. L'impact de la création littéraire a été étudié chez des adolescents atteints d'une maladie chronique au CHU Sainte-Justine de Montréal. Cette recherche est exploratoire car la création littéraire n'a jamais été étudiée dans cette perspective. Elle a été réalisée sous la direction de Catherine Mavrikakis, professeure et écrivain à la Faculté des arts et sciences au Département des littératures francophones de l'Université de Montréal et de Jean-François Saucier, psychiatre et anthropologue à la Faculté de médecine au Département de psychiatrie de l'Université de Montréal et chercheur au CHU Sainte-Justine. Interdisciplinary Study.

Comprendre et maîtriser le passage de type I à type II de puits quantiques d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) sur substrat de GaSb

Les antimoniures sont des semi-conducteurs III-V prometteurs pour le développement de dispositifs optoélectroniques puisqu'ils ont une grande mobilité d'électrons, une large gamme spectrale d'émission ou de détection et offrent la possibilité de former des hétérostructures confinées dont la recombinaison est de type I, II ou III. Bien qu'il existe plusieurs publications sur la fabrication de dispositifs utilisant un alliage d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) qui émet ou détecte à une certaine longueur d'onde, les détails, à savoir comment sont déterminés les compositions et surtout les alignements de bande, sont rarement explicites. Très peu d'études fondamentales sur l'incorporation d'indium et d'arsenic sous forme de tétramères lors de l'épitaxie par jets moléculaires existent, et les méthodes afin de déterminer l'alignement des bandes des binaires qui composent ces alliages donnent des résultats variables. Un modèle a été construit et a permis de prédire l'alignement des bandes énergétiques des alliages d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) avec celles du GaSb pour l'ensemble des compositions possibles. Ce modèle tient compte des effets thermiques, des contraintes élastiques et peut aussi inclure le confinement pour des puits quantiques. De cette manière, il est possible de prédire la transition de type de recombinaison en fonction de la composition. Il est aussi montré que l'indium ségrègue en surface lors de la croissance par épitaxie par jets moléculaires d'In(x)Ga(1-x)Sb sur GaSb, ce qui avait déjà été observé pour ce type de matériau. Il est possible d'éliminer le gradient de composition à cette interface en mouillant la surface d'indium avant la croissance de l'alliage. L'épaisseur d'indium en surface dépend de la température et peut être évaluée par un modèle simple simulant la ségrégation. Dans le cas d'un puits quantique, il y aura une seconde interface GaSb sur In(x)Ga(1-x)Sb où l'indium de surface ira s'incorporer. La croissance de quelques monocouches de GaSb à basse température immédiatement après la croissance de l'alliage permet d'incorporer rapidement ces atomes d'indium et de garder la seconde interface abrupte. Lorsque la composition d'indium ne change plus dans la couche, cette composition correspond au rapport de flux d'atomes d'indium sur celui des éléments III. L'arsenic, dont la source fournit principalement des tétramères, ne s'incorpore pas de la même manière. Les tétramères occupent deux sites en surface et doivent interagir par paire afin de créer des dimères d'arsenic. Ces derniers pourront alors être incorporés dans l'alliage. Un modèle de cinétique de surface a été élaboré afin de rendre compte de la diminution d'incorporation d'arsenic en augmentant le rapport V/III pour une composition nominale d'arsenic fixe dans l'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y). Ce résultat s'explique par le fait que les réactions de deuxième ordre dans la décomposition des tétramères d'arsenic ralentissent considérablement la réaction d'incorporation et permettent à l'antimoine d'occuper majoritairement la surface. Cette observation montre qu'il est préférable d'utiliser une source de dimères d'arsenic, plutôt que de tétramères, afin de mieux contrôler la composition d'arsenic dans la couche. Des puits quantiques d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) sur GaSb ont été fabriqués et caractérisés optiquement afin d'observer le passage de recombinaison de type I à type II. Cependant, celui-ci n'a pas pu être observé puisque les spectres étaient dominés par un niveau énergétique dans le GaSb dont la source n'a pu être identifiée. Un problème dans la source de gallium pourrait être à l'origine de ce défaut et la résolution de ce problème est essentielle à la continuité de ces travaux.

Le diagnostic anténatal modifie-t-il la prise en charge néonatale et le devenir à 1 an des enfants suivis pour atrésie de l’œsophage de type III ?

International audience

Neurophysiologie du langage : apports de la neuro-imagerie et état des connaissances

International audience

Synthèse de sulfilimines et de sulfoximines catalysée par les métaux de transition

Les sulfilimines et les sulfoximines sont des motifs structuraux dont l’intérêt synthétique est grandissant, notamment du fait de leurs applications en chimie médicinale et en agrochimie. Les travaux rapportés dans cet ouvrage décrivent le développement de nouvelles méthodes de synthèse efficaces pour la production de ces unités atypiques. Ces méthodes sont basées sur la réactivité d’une source d’azote électrophile, vis-à-vis de thioéthers et de sulfoxydes. L’utilisation d’un complexe métallique introduit en quantité catalytique a permis de favoriser le processus réactionnel. En tirant bénéfice de l’expertise de notre groupe de recherche sur le développement de réactions d’amination stéréosélectives de liaisons C-H et d’aziridination de styrènes, nous avons d’abord étudié la réactivité des N-mésyloxycarbamates comme source d’azote électrophile. Après avoir optimisé sa synthèse sur grande échelle, ce réactif chiral a été utilisé dans des réactions d’amination de thioéthers et de sulfoxydes, catalysées par un dimère de rhodium (II) chiral. Un processus diastéréosélectif efficace a été mis au point, permettant de produire des sulfilimines et des sulfoximines chirales avec d’excellents rendements et sélectivités. Au cours de l’optimisation de cette méthode de synthèse, nous avons pu constater l’effet déterminant de certains additifs sur la réactivité et la sélectivité de la réaction. Une étude mécanistique a été entreprise afin de comprendre leur mode d’action. Il a été observé qu’une base de Lewis telle que le 4-diméthylaminopyridine (DMAP) pouvait se coordiner au dimère de rhodium(II) et modifier ses propriétés structurales et redox. Les résultats que nous avons obtenus suggèrent que l’espèce catalytique active est un dimère de rhodium de valence mixte Rh(II)/Rh(III). Nous avons également découvert que l’incorporation de sels de bispyridinium avait une influence cruciale sur la diastéréosélectivité de la réaction. D’autres expériences sur la nature du groupe partant du réactif N-sulfonyloxycarbamate nous ont permis de postuler qu’une espèce nitrénoïde de rhodium était l’intermédiaire clé du processus d’amination. De plus, l’exploitation des techniques de chimie en débit continu nous a permis de développer une méthode d’amination de thioéthers et de sulfoxydes très performante, en utilisant les azotures comme source d’azote électrophile. Basée sur la décompositon photochimique d’azotures en présence d’un complexe de fer (III) simple et commercialement disponible, nous avons été en mesure de produire des sulfilimines et des sulfoximines avec d’excellents rendements. Le temps de résidence du procédé d’amination a pu être sensiblement réduit par la conception d’un nouveau type de réacteur photochimique capillaire. Ces améliorations techniques ont permis de rendre la synthèse plus productive, ce qui constitue un élément important d’un point de vue industriel.

Algorithmique et complexité des systèmes à compteurs

Réalisé en cotutelle avec l'École normale supérieure de Cachan – Université Paris-Saclay