Améliorer la performance créative des futurs ingénieurs par une approche cognitive

Les personnes créatives et innovantes sont reconnues pour leur contribution au bien-être de la société. En tant que professionnels, les ingénieurs sont souvent appelés à produire des idées novatrices et à participer ainsi à l'amélioration des produits, services et procédés de leur organisation. La recherche sur la créativité fournit des théories, des modèles, des outils et des résultats empiriques pouvant être exploités dans les programmes de formation sur le sujet. Les institutions d'enseignement et les entreprises pourraient en tirer profit afin de développer les compétences créatives de leurs étudiants et employés. Cependant, l'étendue et la dispersion de la littérature sur la créativité dans plusieurs disciplines, le manque de structure dans les cadres théoriques, la grande diversité des objectifs poursuivis et des activités pédagogiques rapportées dans les études sur l'enseignement de la créativité et le peu de travaux sur l'évaluation des impacts font que les enseignants et les concepteurs de programmes éducatifs ont besoin de guidage pour savoir comment s'y prendre pour obtenir de bons résultats. Suivant une approche cognitive, nous avons réalisé trois études qui nous ont menée à concevoir et développer un cours sur la créativité ayant les avantages d'être ancré sur un cadre théorique solide, d'être pleinement expliqué et d'avoir été testé sur le terrain auprès de trois groupes d'étudiants en ingénierie. La première étude visait à clarifier le processus d'évaluation du test Creative Engineering Design Assessment (CEDA) et à vérifier sa fiabilité selon une méthode statistique fréquemment utilisée en génie, la méthode Reproductibilité et Répétabilité (R&R). Celle-ci, généralement utilisée sur des données quantitatives comme la longueur ou la tension, a été appliquée au CEDA qui utilise des échelles de Likert pour faire des évaluations subjectives. Les échelles permettent d'évaluer cinq aspects de la créativité (pensée divergente, pensée convergente, satisfaction des contraintes, identification des opportunités, résolution de problème) selon quatre critères (fluidité, flexibilité, originalité et utilité). Trois juges ont ainsi évalué 22 résultats de tests effectués auprès de professionnels intéressés par le sujet de la créativité. L'analyse de ces résultats révèle que l'utilisation de la méthode R&R est pertinente dans cet environnement de psychométrie pour évaluer la performance du CEDA. Celle-ci est jugée satisfaisante en ce qui concerne la variation totale mesurée, puisque moins de 10% de la variation des résultats est due à l'outil lui-même. De plus, l'utilisation de cartes de contrôle (graphiques permettant de suivre et maîtriser la variation de processus) pour analyser la fiabilité de la stratégie d'évaluation a montré que le processus d'évaluation mis en œuvre pour les deux critères qualitatifs (originalité/utilité) était sous contrôle, puisque les résultats obtenus se situaient entre les limites de contrôle calculées, et que les variations étaient dues à des causes inévitables ou incontrôlables. Par ailleurs, des discussions entre les juges ont permis de clarifier le processus d'évaluation de la créativité en définissant de manière détaillée les échelons des échelles de Likert pour les critères d'originalité et d'utilité. La clarification du processus d'évaluation avec le CEDA permet aux éducateurs d'avoir une mesure plus précise et fiable de la performance créative de leurs étudiants. Les modèles théoriques de la créativité suggèrent souvent que le processus de créativité implique un style de pensée particulier. Par conséquent, la deuxième étude visait à investiguer le lien entre deux capacités cognitives reliées à la créativité et la performance créative (évaluée par le CEDA). L'étude comprenait deux expériences et un test (CEDA) impliquant différents groupes de futurs ingénieurs. Dans la première expérience qui porte sur le rappel et la représentation externe (sur papier) d'informations stockées en mémoire, nous avons étudié le nombre de mots (ou d'idées) que les participants rapportaient et les types de représentations externes qu'ils utilisaient pour montrer les informations stockées dans leur mémoire relativement à trois stimuli (deux objets et un mot) qui leur étaient présentés un à un. L'objectif de cette expérience était de voir si certains types de représentations externes (étoile, chaîne, réseau ou leur combinaison) favorisaient une plus grande créativité (mesurée avec le test). Les résultats montrent que 89% des participants ont produit des graphiques en forme d'étoiles reliant des mots (avec ou sans chaînes de mots) avec une moyenne de 11 mots par participant. Au plan de l'originalité, 79% des participants ont obtenu un score entre 2 et 4 sur 10. La deuxième expérience visait à connaître l'état d'esprit des participants à qui on demandait de lire deux courts textes se rapportant à deux domaines différents (défense militaire et médecine) en vue de répondre à une question posée à la fin du deuxième texte sur l'existence de liens possibles entre les scénarios présentés dans les deux textes. Il s'agit d'une expérience utilisée dans le cadre d'études sur le raisonnement lors du traitement d'une analogie. L'objectif était de voir si les personnes qui réussissent mieux à établir des liens entre différents domaines avaient une meilleure performance créative (mesurée avec le CEDA). Les résultats révèlent que 76% des participants ont utilisé des idées en cours de définition ou « à moitié cuites », c'est-à-dire qui sont présentes dans le processus de réflexion amorcé mais qui restent floues et incomplètes. Finalement, le test avec le CEDA a permis de mesurer la performance créative des participants afin de voir s'il existait des corrélations entre la façon dont on représente (à l'externe) l'information stockée dans la mémoire ou l'originalité de ces mots et la performance créative, et entre la perception d'analogies entre différents domaines et la performance créative. Aucune corrélation significative sur le plan statistique n'a pu être montrée. Cependant les résultats empiriques ont pu être partagés avec les apprenants afin d'accroître leurs connaissances de leurs propres processus cognitifs (et métacognitifs) leur donnant ainsi un levier éducatif additionnel pour développer leur potentiel de créativité. La troisième étude a permis de concevoir, de développer, de donner et d'évaluer l'impact d'un cours de 45 heures sur la créativité dans le contexte de l'ingénierie. Le cours est ancré sur un cadre théorique cognitif et fait appel à 10 stratégies pédagogiques dont des jeux sérieux, un cahier d'observations personnelles, des projets individuels (artistiques) et collectifs (ingénierie). L'impact du cours sur la performance créative a été évalué quantitativement et qualitativement avec le CEDA. Le cours a eu lieu à l'École Polytechnique de Montréal durant trois sessions. Cent-trente-deux étudiants provenant de programmes de premier cycle et des cycles supérieurs ont participé au cours. Les résultats quantitatifs (t-test pairés pré-post : fluidité (t=-2.95), flexibilité (t=-2.62), originalité (t=-3.06), utilité (t=-3.58)) indiquent que le cours permet d'améliorer significativement la performance créative des participants, selon les quatre critères d'évaluation du CEDA mentionnés ci-dessus. Les résultats qualitatifs, classés selon trois thèmes (pertinence, perception, apprentissage), révèlent que les étudiants ont apprécié le cours et l'ont trouvé pertinent, et que celui-ci contribuait à accroître leur compréhension de la créativité, de ses mécanismes cognitifs et des approches disponibles pour l'améliorer. Les trois études ont permis d'acquérir une meilleure compréhension de la créativité et des façons de la développer dans un contexte d'ingénierie. Il est raisonnable de penser que les leçons tirées de ces études s'appliquent à de nombreux domaines dans lesquels il pourrait être pertinent d'avoir des activités de formation à la créativité.