Dans le cadre du projet e-FRAN EXAPP_3D, qui vise notamment à mieux comprendre l'utilisation d'outils numériques de modélisation 3D à différents niveaux d'études et par différents publics, ce travail de recherche porte sur la mise en travail collaboratif et l'évolution des stratégies de modélisation 3D d'étudiants en première année d'école d'ingénieurs. Afin de mesurer l'habileté spatiale et la capacité des étudiants à modéliser à l'aide de modeleurs volumiques, nous avons défini un protocole expérimental comprenant des tests psychométriques, des questionnaires, des séances de modélisation 3D et des séances de travail collaboratif filmées. Ces mesures visaient à caractériser les éléments socio-éducatifs qui sont spécifiques à ces étudiants aux profils variés, leur performance en situation de résolution de problèmes spatiaux, ainsi que les stratégies qu'ils mobilisent pour les résoudre, à différentes étapes de leur parcours de première année. La définition du protocole et son déploiement a tenu compte des impératifs académiques et techniques de l'école dans laquelle étudient ces apprenants, ainsi que du contexte social et sanitaire français au moment des recueils. Nous proposons ici de décrire les difficultés que nous avons rencontrées lors de nos expérimentations, ainsi que les solutions que nous avons adoptées pour les mener à bien.