不同技能水平数控学习者图形问题解决特点研究

发布时间：2016-10-02 06:56

第 1 章 绪论

经过 30 年的发展，中国的数控技术和装备取得了很大的进步，数控机床整体水平全面提升，但一些专业精确度要求极高的数控机床还不能够批量制造，中国的数控技术跟德国、韩国等国家的数控技术还有很大的差距，究其原因是我国缺少高技术的数控人才。随着企业从劳动密集型经营方式向资本技术密集型经营方式转变，汽车、医疗等影响国计民生的重要行业的数字化要求导致数控技能人才的需求越来越大[3]。劳动和社会保障部主任陈宇认为，目前数控技术应用是人才缺口最大的四大行业之一。据调查显示，目前我国至少缺失 60 万的数控技术人才[4]。如何有效解决国家对数控技术人才的需求问题，使我国数控领域沿着可持续道路继续发展，将是国家和教育部门亟需解决的问题。高等职业教育的生命力在于不断满足社会对人才的需求。由于当前数控技术人才的严重缺失，阻碍了我国的生产发展和技术进步。因此，如何培养知识和能力并重的应用型数控技术人才是高等职业教育的当务之急。如何把二维的平面图转换成三维的立体图，并且加工成工件实物，是每个数控人才需要掌握的重要内容之一。基于此，本研究着重探讨数控技能人才在图形问题解决中的特点，进而探讨影响数控技能学习的因素，以期为高职院校数控技能课程的开展提供一些教育建议。

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第 2 章 文献综述

2.1 问题解决研究综述 

随着人们对问题解决研究领域的深入, 问题解决研究走向了与学科教育研究相结合的道路。20 世纪 80 年代以后，国内外有关数理化学科问题解决的研究逐渐增多。其研究主要涉及：学科问题的表征、学科问题的解决策略、学科问题解决的影响因素等。现代心理学关于问题解决的研究已经走入了社会的各个方面，除学科问题外还有交通问题、工业问题、国民经济问题，运输问题等等。这些问题均处在复杂的社会背景中，体现了问题解决的综合化和生态化的研究趋势[27]。心理学家对问题解决的研究从来都没有停止过，从最初对外部行为的关注到后来重视内部机制的研究，从共同领域问题转向需要专门知识和策略来解决的特定领域问题，问题解决研究更加重视个体差异性的研究,更加重视与实际应用相结合的应用研究。总的来说，问题解决的研究硕果累累。

2.2 眼动研究方法 

20 世纪 30 年代，Buswell 用照相记录法研究了 200 名被试观看不同图片的特点。研究结果得出，在观看图片过程中存在两种知觉模式。一种是短暂的注视停留，一种是长时的注视停留。短暂的注视停留通常发生在图片观看的开始阶段，说明读者只是从整体上大致地了解图片的内容。长时的注视停留一般发生在图片观看的第二阶段。长时的注视停留通常是集聚在图片中的个别区域，说明读者在详细认真地审视图片中局部细节的地方[54]。注视停留时间较短时，说明读者经历的心理认知过程比较简单。注视停留时间较长，有可能说明读者经历的心理认知过程相对高级。注视停留时间的差异可能由被试个体的特征引起，也有可能是由图片的差别引起。

第 3 章 一般图形问题解决的眼动研究 ................ 14

3.1 实验目的 ..... 14
3.2 被试 ............ 14
3.3 实验仪器 ........ 14
3.4 实验材料 ......... 14
3.5 实验设计 ............. 14
3.6 实验程序 ....... 15
3.7 结果与分析 ............... 15
 第 4 章 专业图形问题解决的眼动研究 ................ 30
4.1 实验目的 ................ 30
4.2 被试 ................ 30
4.3 实验仪器 ................. 30
4.4 实验材料 ...................... 30
4.5 实验设计 ........................ 30
4.6 实验程序 .................... 31
4.7 结果与分析 ................ 31
第 5 章 结论与教育建议 ............... 45
5.1 结论 ....... 45
5.2 教育建议 ................ 45

 第 5 章 结论与教育建议

5.1 结论 

本文研究了不同技能水平数控学习者在完成一般图形问题和专业图形问题时的相关眼动特征。根据对实验数据的分析，得出以下结论：（1）高水平被试的总注视时间、总注视次数要少于低水平被试，高水平被试的信息提取和组织能力强于低水平被试。（2）高水平被试的平均注视时间要短于低水平被试、平均眼跳距离要大于低水平被试，说明高水平被试的图形表征能力要强于低水平被试。（3）高水平被试的眨眼次数少于低水平被试，高水平被试能将注意力集中在与任务相关的内容上，自我监控能力更高。（4）当图形问题的复杂程度增加时，被试的眼动模式会发生改变。被试通过增加平均注视时间、减少平均眼跳距离来应对复杂的认知加工任务。（5）高水平被试的眼睛扫描路径更有效，能迅速定位到图形中的关键信息，找出问题的答案。低水平被试的眼动轨迹比较杂乱，不能采取高效的眼动模式。

5.2 教育建议 

通过对数控加工学习者问题解决过程的深入探讨，发现不同技能水平被试的眼动模式存在很大的差异。高水平被试的对图形的信息提取和组织能力高于低水平被试。高水平被试头脑中存储了更为丰富的问题图形的理论知识，能够快速地对图形进行表征。高水平被试的扫描路径更合理有效，能够快速的定位到图形中的重要信息，采取有效的眼动策略解决问题。此外，高水平被试的眨眼次数明显少于低水平被试，说明高水平被试不仅有更高的信息加工能力，还有很好的自我监控能力，能将能注意力集中到加工任务上。根据以上究竟结果，在数控加工专业教学方面提出以下建议.
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第 6 章 本研究的局限与进一步的研究空间

本研究选取的被试仅来自天津职业技术师范大学，范围比较窄，可以扩大研究对象的范围。另外，，实验材料的选择也有很大的局限性，可以丰富实验材料，获得被试更为全面的数据资料。目前关于问题解决的研究大多以反应时和记忆保持成绩为指标，研究任务大多集中在简单的面孔识别、图形识别和文章的阅读上，很少关注到复杂的问题解决任务上，几乎没有对数控学科等操作技能领域的研究。本研究旨在从实证角度探讨影响不同技能水平数控加工学习者问题解决的因素，以期找到提高数控加工学习的方法，最终为数控技能人才的培养提供理论参考。但是影响问题解决的因素多种多样，可以采取多用研究方法或者研究手段等进行研究，也许能更清楚地了解到问题解决过程中被试的内在信息加工机制。

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参考文献（略）

本文编号：128459