Éléments de mesure de la compétence de visualisation spatiale d’étudiants ingénieurs en mécanique - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Proceedings/Recueil Des Communications Année : 2019

Éléments de mesure de la compétence de visualisation spatiale d’étudiants ingénieurs en mécanique

Résumé

This study is concerned with spatial visualisation and its possible inferences as a necessary ability in French engineering education, and is completed as part of a French research programme, which aims at better understanding how multi-purpose 3-D modelling software is used by learners at different levels of schooling. Spatial visualisation is one of the components of spatial ability (McGee, 1979; Tartre, 1990; Uttal, Meadow, Tipton, Hand, Alden, Warren & Newcombe, 2013), which predicts choices and success in Science, Technology, Engineering, and Maths disciplines and professions (Wai, Lubinski & Benbow, 2009). Spatial visualisation can be further developed into mental rotation and mental transformation (Kersh & Cook, 1979, as cited in Tartre, 1990). In order to evaluate the spatial visualisation skills of first-year students in a French engineering school specialised in Mechanics, the Revised Purdue Spatial Visualization Tests: Visualization of Rotations (Yoon, 2011), the Mental Rotation Test (Vandenberg & Kuse, 1978), which both aim at measuring mental rotation, and the Mental Cutting T est (CEEB, 1939), which aims at measuring mental transformation, were administered to around 135 freshmen in September 2018. In the French Grande Ecole system, engineering students are recruited after a two-year preparation, which is equivalent to the first two years of a degree course. This data collection was completed with a selection of demographics and academic assessment scores. An analysis of variance revealed these spatial tests are significant predictors of the students’ success in mechanism analysis, Algorithmics and Applied mathematics. Given the malleability of spatial skills (Uttal et al., 2013), these findings open the way for remedial courses, which could increase students’ learning and success in engineering courses (Sorby, 2005).
Dans le cadre du projet e-FRAN EXAPP_3D, qui vise notamment à mieux comprendre l’utilisation d’outils numériques de conception, modélisation et simulation 3D à différents niveaux d’études et par différents publics, ce travail de recherche porte sur la visualisation spatiale et ses possibles inférences en matière d'habileté dans les études d’ingénierie. La visualisation spatiale est un composant de l’habileté spatiale, qui prédit les choix et la réussite dans les études et les professions dans le domaine des sciences, technologie, ingénierie et mathématiques (Wai, Lubinski & Benbow, 2009). La visualisation spatiale peut à son tour être subdivisée en deux nouvelles compétences, soit la rotation mentale et la transformation mentale (Kersh & Cook, 1979, cités par Tartre, 1990), qui peuvent être mesurée grâce à des tests papier. En septembre 2018, le Revised Purdue Spatial Visualization Tests: Visualization of Rotations (Yoon, 2011) et le Mental Rotation Test (Vandenberg & Kuse, 1978), qui visent à mesurer la rotation mentale, et le Mental Cutting Test (CEEB, 1939), qui vise à mesurer la transformation mentale, ont été administrés à environ 135 étudiants en première année d’école d’ingénieurs en mécanique, afin d’évaluer leur compétence de visualisation spatiale. Les étudiants intègrent Supméca sur concours après avoir suivi une classe préparatoire, une Licence 2 ou une Licence 3, ou obtenu un brevet de technicien supérieur ou un diplôme universitaire technique. En complément, une partie des notes individuelles du premier semestre d’enseignement a été recueille. L’étude de la relation entre la performance aux tests spatiaux et la performance académique des étudiants a révélé le pouvoir prédictif de ces tests dans les évaluations portant sur l’analyse des mécanismes, l’algorithmique et la programmation en langage C, et les mathématiques appliquées. La malléabilité des compétences spatiales étant établie (Uttal et al., 2013), des dispositifs de remédiation pour favoriser l'apprentissage et la performance des étudiants sont envisageables (Sorby, 2005).

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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-03346657 , version 1 (16-09-2021)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03346657 , version 1

Citer

Sophie Charles, Alain Jaillet, Nicolas Peyret, Laurent Jeannin, Alain Rivière. Éléments de mesure de la compétence de visualisation spatiale d’étudiants ingénieurs en mécanique. 2019. ⟨hal-03346657⟩
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