Processus cognitifs d’ordre supérieur mobilisés lors de la résolution de problèmes complexes de conception en génie par les personnes étudiantes de premier cycle

Résumé

Les défis associés au monde de l’ingénierie sont complexes et en évolution rapide. Ils nécessitent la capacité de mobilisation de processus cognitifs d’ordre supérieur, comme la pensée analytique, la créativité et l’évaluation critique. C’est pourquoi la résolution de problèmes complexes de conception constitue le cœur de la formation initiale des ingénieurs au Canada. Dans ce contexte, les personnes étudiantes en génie sont confrontées à des problèmes qui exigent bien plus que la simple application de formules préétablies. Pour ce, elles sont encouragées à faire usage de processus cognitifs d'ordre supérieur, grâce notamment à une implication active lors de l’apprentissage par projet, une méthode d’enseignement privilégiée en génie. L’objectif de cet article est d’analyser les processus cognitifs mis en œuvre par les personnes étudiantes lorsqu’elles se trouvent en situation de résolution de problèmes complexes. Pour y parvenir, des entretiens d’explicitation ont été menés auprès de dix participants. Les résultats montrent que plusieurs aspects semblent être communs à l’ensemble des répondants en ce qui a trait aux opérations mentales mobilisées en début de processus de conception. Il s’agit de la considération de l’objectif et du but du projet, de la considération des connaissances préalables ou des données connues, ainsi que le repérage de solutions existantes en lien avec le projet de conception. D’autres processus cognitifs partagés par l’ensemble des répondants peuvent survenir à d’autres moments, c’est le cas pour la visualisation mentale et la capacité de se poser des questions. Certains aspects différencient les répondants, notamment la stratégie de l’essai et erreur ainsi que l’anticipation des problèmes et la prévision des conséquences des choix.