Dans les dernières années, une pénurie d’enseignants s’est fait sentir en Ontario. Bien qu’elle ne soit pas aussi omniprésente que par le passé, les conseils scolaires éprouvent toujours de la difficulté à recruter et à retenir des enseignants qualifiés. L’attrition des enseignants débutants mérite également une attention particulière étant donné que de 30 à 50 % d’entre eux laissent l’enseignement avant cinq années d’expérience. Ces faits portent à réfléchir sur le mentorat des enseignants qui ressort des écrits recensés comme la clé de la rétention. La présente recherche descriptive et exploratoire a été effectuée selon l’approche mixte avec le questionnaire, l’entrevue semi-structurée et l’analyse documentaire comme techniques de collecte de données. Elle s’est inspirée des fondements conceptuels de la théorie de l’apprentissage transformatif de Mezirow (1991, 2000), dont le constructivisme, la pratique réflexive et l’autoefficacité. Le questionnaire a fait émerger la nécessité du temps adéquat dans une relation mentorale ainsi que le bien-fondé de la théorie de l’apprentissage transformatif comme choix d’assise théorique. L’échantillon des entrevues a consisté en cinq enseignants débutants provenant d’un milieu minoritaire francophone du nord de l’Ontario. Les résultats ont signalé l’importance du mentorat comme activité professionnelle essentielle au succès du système d’éducation dans son ensemble et ont permis de mieux comprendre l’expérience des enseignants débutants en milieu scolaire francophone minoritaire et isolés des grands centres. Adhérant fortement aux principes sous-jacents des concepts théoriques de cette étude, les participants ont précisé que 13 facteurs sont particulièrement significatifs pour la réussite mentorale. Entre autres, la relation mentorale doit être une activité de transformation perpétuelle tant pour les enseignants débutants que pour les enseignants chevronnés. L’analyse documentaire a rapporté que le conseil scolaire tient compte du constructivisme dans ses documents qui portent sur le mentorat; la pratique réflexive et l’autoefficacité, bien que présents, l’y sont moins.

Dans les dernières années, une pénurie d’enseignants s’est fait sentir en Ontario. Bien qu’elle ne soit pas aussi omniprésente que par le passé, les conseils scolaires éprouvent toujours de la difficulté à recruter et à retenir des enseignants qualifiés. L’attrition des enseignants débutants mérite également une attention particulière étant donné que de 30 à 50 % d’entre eux laissent l’enseignement avant cinq années d’expérience. Ces faits portent à réfléchir sur le mentorat des enseignants qui ressort des écrits recensés comme la clé de la rétention. La présente recherche descriptive et exploratoire a été effectuée selon l’approche mixte avec le questionnaire, l’entrevue semi-structurée et l’analyse documentaire comme techniques de collecte de données. Elle s’est inspirée des fondements conceptuels de la théorie de l’apprentissage transformatif de Mezirow (1991, 2000), dont le constructivisme, la pratique réflexive et l’autoefficacité. Le questionnaire a fait émerger la nécessité du temps adéquat dans une relation mentorale ainsi que le bien-fondé de la théorie de l’apprentissage transformatif comme choix d’assise théorique. L’échantillon des entrevues a consisté en cinq enseignants débutants provenant d’un milieu minoritaire francophone du nord de l’Ontario. Les résultats ont signalé l’importance du mentorat comme activité professionnelle essentielle au succès du système d’éducation dans son ensemble et ont permis de mieux comprendre l’expérience des enseignants débutants en milieu scolaire francophone minoritaire et isolés des grands centres. Adhérant fortement aux principes sous-jacents des concepts théoriques de cette étude, les participants ont précisé que 13 facteurs sont particulièrement significatifs pour la réussite mentorale. Entre autres, la relation mentorale doit être une activité de transformation perpétuelle tant pour les enseignants débutants que pour les enseignants chevronnés. L’analyse documentaire a rapporté que le conseil scolaire tient compte du constructivisme dans ses documents qui portent sur le mentorat; la pratique réflexive et l’autoefficacité, bien que présents, l’y sont moins.

Les remarquables performances des réseaux de neurones profonds dans de nombreux domaines de l'apprentissage automatique au cours de la dernière décennie soulèvent un certain nombre de questions théoriques. Par exemple, quels mecanismes permettent à ces reseaux, qui ont largement la capacité de mémoriser entièrement les exemples d'entrainement, de généraliser correctement à de nouvelles données, même en l'absence de régularisation explicite ? De telles questions ont fait l'objet d'intenses efforts de recherche ces dernières années, combinant analyses de systèmes simplifiés et études empiriques de propriétés qui semblent être corrélées à la performance de généralisation. Les deux premiers articles présentés dans cette thèse contribuent à cette ligne de recherche. Leur but est de mettre en évidence et d'etudier des mécanismes de biais implicites permettant à de larges modèles de prioriser l'apprentissage de fonctions "simples" et d'adapter leur capacité à la complexité du problème. Le troisième article aborde le problème de l'estimation de information mutuelle en haute, en mettant à profit l'expressivité et la scalabilité des reseaux de neurones profonds. Il introduit et étudie une nouvelle classe d'estimateurs, dont il présente plusieurs applications en apprentissage non supervisé, notamment à l'amélioration des modèles neuronaux génératifs. / The striking empirical success of deep neural networks in machine learning raises a number of theoretical puzzles. For example, why can they generalize to unseen data despite their capacity to fully memorize the training examples? Such puzzles have been the subject of intense research efforts in the past few years, which combine rigorous analysis of simplified systems with empirical studies of phenomenological properties shown to correlate with generalization. The first two articles presented in these thesis contribute to this line of work. They highlight and discuss mechanisms that allow large models to prioritize learning `simple' functions during training and to adapt their capacity to the complexity of the problem. The third article of this thesis addresses the long standing problem of estimating mutual information in high dimension, by leveraging the scalability of neural networks. It introduces and studies a new class of estimators and present several applications in unsupervised learning, especially on enhancing generative models.

Cette thèse a pour objet l'étude des<br />propriétés statistiques d'algorithmes d'apprentissage dans le cas de<br />l'estimation de la régression et de la densité. Elle est divisée en<br />trois parties.<br /><br />La première partie consiste en une généralisation des théorèmes<br />PAC-Bayésiens, sur la classification, d'Olivier Catoni, au cas de la régression avec une fonction de perte<br />générale.<br /><br />Dans la seconde partie, on étudie plus particulièrement le cas de la<br />régression aux moindres carrés et on propose un nouvel algorithme de<br />sélection de variables. Cette méthode peut être appliquée notamment<br />au cas d'une base de fonctions orthonormales, et conduit alors à des<br />vitesses de convergence optimales, mais aussi au cas de fonctions de<br />type noyau, elle conduit alors à une variante des méthodes dites<br />"machines à vecteurs supports" (SVM).<br /><br />La troisième partie étend les résultats de la seconde au cas de<br />l'estimation de densité avec perte quadratique.

La présente thèse propose une étude exploratoire sur le travail en équipe d’étudiants en situation d’apprentissage par projet (design de produits et services, design intérieur, urbanisme, etc.). Cette étude vise le développement d’un modèle d’évaluation pour l’apprentissage du travail en équipe. Depuis quelques décennies, des projets en équipe ont été intégrés dans les formations en design afin de placer l’étudiant dans des situations authentiques. Toutefois, des défis récurrents entraînent des questions sur les formules pédagogiques, notamment quant au niveau de collaboration au sein des équipes. La compréhension de cette activité, qui vise la coconstruction de connaissances et qui a un rôle crucial sur les expériences des étudiants, reste à éclaircir. Appuyé sur une revue des différentes dynamiques d’équipe, notre étude est structurée en deux volets soit d’abord, mieux comprendre les expériences des projets de conception en équipe et, ensuite, identifier des pistes pour valoriser l’évaluation pour l’apprentissage du travail en équipe. Ces objectifs sont traduits dans nos questions générales qui guident la recherche : Comment l’expérience d’apprentissage en contexte de projet de design en équipe est-elle vécue par les étudiants? Et, comment accompagner le développement de la compétence à travailler en équipe? Le courant de l’évaluation pour l’apprentissage nous guidera dans une vision qui considère cette activité comme un pivot pour l’engagement de l’apprenant dans le jugement de sa performance. Inscrit dans le paradigme socioculturaliste, ce courant valorise l’externalisation sociale pour l’internalisation dans les zones de développement. Ce positionnement justifie le choix d’un cadre théorique fondé sur la théorie de l’activité et la théorie de l’apprentissage expansif. Ce cadre offre une structure basée sur le collectif, la médiation et l’orientation vers un objet aux visées innovantes. L’apprentissage expansif voit l’apprentissage comme progressant d’une compréhension abstraite vers des actions concrètes, pour raffiner l’état initial. Sur la base de l’approche interventionniste proposée par le cadre théorique, le rôle du chercheur est redéfini afin d’inciter les participants à l’action. La méthodologie déployée vise à suivre les expériences de 22 étudiants en situation de projet d’équipe à la Faculté de l’aménagement de l’Université de Montréal. Les données de cet échantillon à cas multiples ont été recensées grâce à des questionnaires hebdomadaires et des entretiens. Par ces sources qualitatives, les étudiants ont pu raconter leurs expériences de projet et leurs cheminements. Une approche multiphases a permis une alternance et un enrichissement entre la collecte et l’analyse des données. La première partie de l’analyse fait ressortir les caractéristiques de l’expérience vécue par les participants. Au total, 33 caractéristiques et leurs facteurs sont catégorisés dans les 5 zones du « modèle des zones proximales de développement des compétences pour le travail en équipe » et organisés selon les niveaux de formation. La deuxième partie de l’analyse sert de validation théorique grâce à l’approfondissement du modèle sur la base du processus de projet par les composantes à encadrer et à évaluer (qualifiées par le stade de l’objet, les savoirs, les qualités, les capacités et les types de régulation). Finalement, ces bases sont testées en regard des stades de l’apprentissage expansif et des défis vécus par les participants traduisant la profondeur de leurs parcours cognitifs. Les contributions de cette étude s’expriment par la proposition d’un cadre pédagogique en cohérence avec le niveau de formation, le contexte de projet et les bases de la discipline. Le modèle est basé sur la pédagogie par projet, constructive et dynamique, apportant de nouvelles connaissances à l’étudiant, qui est encadré par une structure expansive vers le design collaboratif. Le cadre proposé se bâtit sur le regard réflexif des étudiants sur eux-mêmes et sur les autres et est sollicité pour une plus grande autonomie. Les contributions de la recherche sont pertinentes pour les étudiants, les professionnels et les enseignants du design. Elles visent une cohérence marquée au sein de la discipline d’attache grâce à une perspective active et, en outre, une meilleure préparation des étudiants au monde professionnel. / This thesis proposes an exploratory study on teamwork practices of design students in the context of project-based learning (in the domains of product and service design, interior design, urbanism, etc.). This study aims to develop a model of assessment for learning teamwork. For the past few decades, teamwork has been integrated within most design curricula. These social learning experiences place students in authentic situations, but recurring challenges keep emerging regarding their educational integration. We aim to enhance our understanding of assessment, which has a crucial influence on learning experiences. Based on a literature review on teamwork dynamics, the research is structured in two stages. Firstly, the research focuses on better understanding team learning experiences. Secondly, we seek to identify guidelines to enhance assessment for learning teamwork during design projects. Our research objectives are developed into the following questions: How do students experience their learning process when they work as a team while designing? And how to support the development of teamwork skills? Assessment for learning will guide us in considering assessment as a key aspect to engage learners in judging their performance. Assessment for learning values social externalization over internalization through the zones of development. This position guides toward a theoretical framework based on the activity theory and the theory of expansive learning. The combination of these frameworks offers a strong theoretical structure based on collectivity, mediation, and orientation toward an expansive object. Expansive learning sees learning as moving from an abstract understanding to concrete actions to improve the system’s initial state. The adoption of an interventionist approach, as proposed by activity theory, will redefine the researcher’s role to encourage participants to take action. The methodological strategy is organized around the team projects of 22 students from the Faculty of environmental design of University of Montreal (Canada). The data was collected from multiple case studies over few weeks of teamwork. It was gathered through weekly questionnaires and interviews. Using these complementary qualitative tools, participants shared their experiences by discussing their processes. A multiphase strategy allowed for simultaneous data collection and analysis. The first stage of analysis uncovers the characteristics of the learners’ lived teamwork experiences. In total, 33 characteristics and their respective factors were organized into the 5 categories of our model entitled: “zone of proximal development for teamwork skills”, structured according to training levels. The second part of the analysis concentrates on the theoretical validation of the model by enriching the model with the components to instruct and to assess (according to the stage of the object, types of knowledge, task qualities, learners’ capacities, and types of regulation). Finally, these guidelines are tested in regard to expansive learning by looking closely at the challenges and tensions experienced by the participants to translate each participant’s cognitive journey. This study seeks to contribute to the proposition of a coherent pedagogical framework in accordance with training levels and the basics of the discipline. Our model offers a pedagogical structure that is constructive and dynamic as it brings new knowledge to the student while being guided by an expansive structure towards collaborative design. The proposed framework is built on the reflective journey of students on themselves and others, solicited for greater autonomy. The contributions of this study are pertinent for design students, practitioners, and teachers. They seek an enhanced coherence with the discipline supported by an active perspective for better preparation of students to their future professional work environment.