Le contexte Sénégalais de formation professionnelle et technique

Questionnaire de recueil du parcours éducatif

Ce questionnaire comporte des questions relatives à l’état civil, à l’adresse physique, téléphonique et électronique, au parcours éducatif en termes de diplômes obtenus et aux logiciels utilisés ainsi que le niveau de maîtrise déclaré8 . Les données collectées au moyen de cet outil permettent de renseigner les variables extrinsèques relevant de la dimension 8 voir annexe A.5-2, page 261 70 sociocognitive individuelle. Il s’agit du genre, de l’âge, du niveau de maîtrise des outils numériques de modélisation et du diplôme secondaire obtenu.

Tests de mesure des capacités visuo-spatiales

Les tests de mesure des capacités visuo-spatiales (Sorby & Baartmans, 2000) constitués de formulaires papier, comprennent : • Le Purdue Spatial Visualisation Test- Mental Rotation – PSVT-R – (Bodner & Guay, 1997) Il comporte 30 questions traitées en 20 minutes consistant à retrouver la bonne représentation, parmi cinq propositions, d’un objet en 3D ayant subi la même rotation qu’un objet témoin. La figure 5-1 présente une question type du test de visualisation spatiale de Purdue. figure 5-1 : Exemple du type de question du PSVT-R • Le Mental Cutting Test – MCT – (CEEB, 1939), Le test du MCT traité en 20 minutes consiste en 25 questions de reconnaissance, parmi cinq choix possibles, d’une section plane d’un objet représenté en 3D comme présenté sur la figure 5-2. figure 5-2 : Exemple présentant le type de question du MCT 71 • Le Mental Rotation Test – MRT – (Vandenberg & Kuse, 1978). Pour le MRT, il s’agit de répondre à 20 questions consistant à retrouver deux représentations, sur quatre proposées, du même objet dans des positions différentes. Elles sont traitées en six minutes au total, soit deux séries de 10 questions d’une durée de trois minutes chacune. La figure 5-3 en présente un type de question. figure 5-3 : Exemple présentant le type de question du MRT Les données recueillies au moyen de ces outils renseignent la variable intrinsèque indépendante liée aux capacités visuo-spatiales qui participe à la dimension sociocognitive individuelle. 

Composantes de l’activité de conception collaborative

Cette activité s’appuie sur les plans et schémas cinématiques, d’une rectifieuse de soupapes et d’un étau orientable. Ces derniers sont remis sur support papier (figure A.5-1 et figure A.5-2, page 260 ; figure A.5-3 et figure A.5-4, page 261) et sur support numérique (voir figure A.5-5 et figure A.5-6, page 262). Les équipes d’apprenants sont ensuite appelées à expliciter la constitution et le fonctionnement de ce qui est représenté sur les supports remis, enfin il leur a été demandé de concevoir des solutions d’amélioration des systèmes mécaniques représentés. L’activité de conception permet de renseigner les variables relevant de la dimension sociotechnique interactionnelle. Il s’agit d’une part des variables en lien avec les actions de synchronisation cognitive, de synchronisation opératoire, de production graphique de solution, d’explicitation de solution, d’évaluation de solution. D’autre part les variables ayant trait au support, à la stéréoscopie, à la nature et au dynamisme des représentations externes sont également renseignées par ces données.

Accès au terrain

L’accès au terrain a nécessité la sollicitation des directeurs des écoles constituant notre terrain d’étude dans le but d’obtenir l’autorisation de recueillir les données. Un courrier a 72 alors été adressé aux autorités de ces établissements dans cette optique. L’annexe 4 aux pages 255 et suivantes présente les correspondances échangées à cette fin. L’accès au terrain a constitué une contrainte majeure pour notre travail ; Il nous a fallu près de 10 mois pour accéder aux élèves ingénieurs de l’école polytechnique de Thiès, qui en définitive n’ont participé qu’à la phase de recueil des données sociodémographiques et celles liées à la visualisation spatiale. Aucun étudiant de l’EPT n’ayant souhaité participer à la seconde phase de collecte des données

Les phases de la collecte

La collecte des données s’est faite en deux phases. Une première consistant au recueil des caractéristiques sociocognitives individuelles des participants, plus précisément les caractéristiques sociodémographiques, le parcours éducatif, le niveau de maîtrise des outils numériques de modélisation et la visualisation spatiale. Cette première phase a impliqué 63 apprenants de trois établissements Sénégalais. Ces derniers sont répartis comme suit : 18 élèves ingénieurs (niveau bac+5) de l’école polytechnique de Thiès et 45 élèves techniciens supérieurs (niveau bac+2) du centre pour l’entreprenariat et le développement technique (CEDT) et du centre de formation professionnelle et technique (CFPT). Les tests de mesure des capacités visuo-spatiales (Sorby & Baartmans, 2000) sous format papier, comprennent : le  résume les données issues de ce recueil. La mesure des capacités visuo-spatiales en lien avec la visualisation spatiale se fait essentiellement au moyen de tests psychométriques qui, selon Carroll (1993), consistent en : la reconstitution d’objets sur formulaires papiers, la reconnaissance et le comptage de blocs identiques, l’identification de positions d’objets en rotation, la localisation de positions de marques sur la représentation de papier plié, l’identification de correspondances en développant des surfaces entre représentations en 3D et en 2D, la reconnaissance d’images selon les points de vue, la compréhension de mouvements mécaniques. Les tests qui suivent figurent parmi les plus couramment utilisés en ingénierie mécanique, d’après Kelly Jr, Branoff, & Clark (2014) et Sorby & Baartmans (2000) :  • le test de rotation mentale – MRT9 , composé de 20 questions où il faut retrouver deux représentations, sur quatre proposées, du même objet dans différentes positions ; • le test de coupe mentale – MCT10, comportant 25 questions de reconnaissance, parmi cinq choix possibles, d’une section plane d’un objet représenté en 3D ; • le test de visualisation spatiale en rotation de Purdue – PSVT-R11, qui comporte 30 questions consistant à retrouver la bonne représentation, parmi cinq propositions, d’un objet en 3D ayant subi la même rotation qu’un objet témoin. 5.3.3. Organisation matérielle pour l’activité de co-conception Dans la seconde phase ont été engagés, sur une base volontaire, 6 binômes composés d’élèves techniciens supérieurs ayant participé à la première phase. Cette seconde phase consistait en une activité filmée de conception collaborative d’amélioration d’un système mécanique présenté sous différentes formes (Voir tableau 5-1 de la page 74). La constitution des groupes, la nature des supports qui leur sont fournis, la nature des supports et outils de production ainsi que le matériel de prise de vue et de son, sont synthétisés à la page 74, dans le tableau 5-1. Les équipes 9a5a, 15a19a, 11b1b, 9b15b et 12b19b produisent leurs solutions avec des outils numériques alors que le binôme 17b20b présente la sienne sur support papier. Les équipes sont formées de manière spontanée selon les affinités des apprenants. Il a été remis aux apprenants membres des binômes 9a5a et 15a19a les plans d’une rectifieuse de soupapes sur support papier (figure A.5-1 et figure A.5-2, page 260). Chacun des binômes est d’abord interpellé quant à la constitution et au fonctionnement de ce qui est représenté sur les supports remis, ensuite leur a été confiée la tâche consistant à concevoir des solutions d’amélioration de la rectifieuse de soupapes (voir les consignes aux pages 264 et 265). Aux binômes 11b1b, 9b15b, 12b19b et 17b20b ont été remis les plans, modèles et schémas cinématiques d’un étau orientable, sur support papier (figure A.5-3 et figure A.5-4, page 261) ou numérique (figure A.5-5 et figure A.5-6, page 262). Ces quatre équipes sont appelées à expliciter la constitution et le fonctionnement de ce qui est représenté sur les supports 9 Mental rotation test 10 Mental cutting test 11 Purdue spatial visualization test – rotation 74 remis, enfin il leur a été demandé de concevoir des solutions d’amélioration de cet étau orientable (voir consignes aux pages 266, et 267).