基于能力结构的数控加工技能人才培养思考

王 进，崔立军，胡克祖

（1.天津职业技术师范大学职业教育学院，天津 300222；2.天津职业技术师范大学工程实训中心，天津 300222）

21世纪是知识经济时代，科技进步、社会发展直接取决于人才培养，特别是高技能人才的培养，如何有效培养高技能人才一直是我国职业教育中的重要课题。高技能人才属于人才基础层次中的技能型人才类型，具有一般技能人才所不具备的精湛技艺以及解决复杂性、关键性和超常规实际操作难题的能力[1]。随着我国制造业的不断发展，对高技能人才的需求不断增加，但由于缺乏对高技能人才能力结构等基础理论问题的研究，导致对高技能人才的评价和鉴定缺乏有效的指标体系，培养体系不完善且缺乏相应的理论基础，从而导致技能型人才大量匮乏、供小于求。因此，加强高技能人才培养中基础理论问题的研究，特别是高技能人才能力结构的研究对于恰当地选拔、培养和评价高技能人才都是非常必要的。

高技能人才能力结构研究的重要意义体现在：①有助于人才选拔，通过科学手段选拔能力结构适合的人才进行培养，能够使得专业培养事半功倍，快速有效；②有助于人才的培养，客观、科学地评估学生的各项必需能力，并在此基础上制定培养方案，是因材施教的具体实践；③有助于人才的科学评价，在操作水平评估的基础上，综合评估其各项能力，特别是创造力和创新能力，更能甄选出有较大发展潜能的创新型高技能人才。

不同专业技术的能力结构存在差异，不可一概而论。本研究从探索数控加工技能人才的能力结构出发，运用因素分析法提取数控加工过程中高技能人才所需的6种能力，并运用二阶因素分析法进一步概括出两种更一般的能力，在此基础上提出有针对性的数控加工高技能人才的培养策略，从而为高技能人才有效培养探索一条切实可行的思路。

1 数控加工人才能力结构研究

1.1 研究对象和研究工具

本研究选取某大学机械系数控加工专业的高年级本科生104人（均达到中级工及以上水平）作为被试，调查以班级为单位，由实训教师在实训课程上根据每个学生操作数控机床的技能情况进行评定，共收集有效问卷104份，有效率100%。收集的全部数据均输入计算机，采用SPSS13.0进行统计分析。

调查工具采用自编的《数控车工操作技能等级评定量表》，量表编制严格遵循心理测量学方法，务求客观、有效。具体编制过程为：①采用事先编制好的访谈提纲，对6名天津职业技术师范大学机械系数控加工专业高年级本科生（均达到中级工及以上水平）进行访谈，初步探索数控机床操作的具体过程及其需要的能力[2]；②组织讨论会，包括数控车工方面专家2名、职业教育方面和心理学方面的专家3名，讨论数控机床具体操作过程及各个环节的评价方式；③在前期访谈和讨论的基础上，结合数控加工专业教学大纲的内容，初步编成了一个包含31个条目的初始问卷，问卷采取5级评分，其中5分代表“优秀”，4分代表“良好”，3分代表“中等”，2分代表“较差”，1分代表“差”，由数控机床实训教师根据每个学生的技能表现进行评定；④对于收集的104个样本，采用专家评定法和项目分析法，删除那些区分度不明显，不能进行直接观察评定的条目，形成一个包含21个条目的正式问卷，问卷总的内部一致性信度为0.832，具有良好的信度。效度采用内容效度和结构效度两方面来说明，从内容效度来说，本问卷经过多次访谈和专家讨论，删掉了对本研究不适用及区分度不高的题目，很好地保证了问卷的内容效度。从结构效度来说：一方面，本问卷采用因素分析法抽取6个因子，说明该问卷包含内容较为集中，能够测量出所要测量的内容；另一方面，心理测量学认为，各分量表分与总量表分的相关超过了各分量表之间的相关是结构效度的一种检定方法[3]。本量表抽取的6个因子中，各分量表之间的相关系数在0.187～0.508之间，而各分量表与总量表分之间的相关系数在0.514～0.745之间，这也很好地说明了量表的结构效度。

1.2 研究过程和研究结果

本研究采用因素分析法来分析数控车工的能力结构，该研究方法流行于欧美，是研究能力结构的一种主要方法，其研究过程是先设计测验，然后根据测验结果分析能力因素[4]。在数据分析过程中，具体体现为3个步骤：①对收集到的104名被试的测验结果进行因素分析，抽取出一阶能力要素；②通过与数控车工专家及职业教育专家的讨论，为抽取出来的能力要素准确命名；③对抽取出的一阶能力要素进行二阶因素分析，探究在数控加工过程中所需要的更一般、更高级的能力。

1.2.1 一阶因素分析结果

对问卷的21个项目进行一阶探索性因素分析（KMO值为0.756，卡方检验结果显著，说明数据适合做因素分析），采用主成分法抽取因子，采用Promax斜交旋转法抽取公共因子，共抽取出特征根大于1的因子6个，且每道题的因子载荷均大于0.4，可以解释总方差的60.529%。为了避免研究者对结果解释过于随意，保证命名过程的客观性，在因子命名阶段，邀请数控车工高级技师1名，职业教育心理学领域副教授1名，数控加工专业高年级本科生2名（均达到中级工及以上水平）组成讨论组，针对抽取出的每个因子中包含的技能项目进行活动分析，并最终确定其共同包含的主要能力，如表1所示。

能力不仅是多维的，而且是相关的。计算104名被试在6个因子上的得分，并求得两两因子之间的Pearson相关系数，结果表明这6个因子间具有中等程度相关（相关系数在0.234～0.449之间），说明量表具有较好的内部一致性，这6种能力要素总体上在测量比较一致的对象，即数控车床加工的能力；也说明可以进行二阶因素分析，探索更一般、更具有概括性的二阶因子。

1.2.2 二阶因素分析结果

研究者对一阶因素分析中抽取出的6种能力要素进行二阶因素分析（KMO值为0.664，卡方检验结果显著，说明数据适合做因素分析），采用主成分法抽取因子，Promax斜交旋转法抽取公共因子，共抽取出特征根大于1的因子2个，被分别命名为认知灵活性和空间能力，可以解释总方差的59.265%，如表2所示。

表1 一阶因素分析结果

表2 二阶因素分析结果

1.2.3 能力结构的初步确立和解释

一阶因素分析结果发现，在数控车床加工操作过程中需要6种能力：推理和思维灵活性、形状知觉和表象旋转能力、手部动觉反馈能力、手眼协调能力、空间概括和记忆能力以及计划与执行能力。其中，手部动觉反馈能力、双手协调能力、表象的三维旋转能力等在张厚粲等[5]1984年的研究中就曾证实过。

在这6种能力之上，还存在着2种更一般的能力联合，分别是认知灵活性和空间能力。认知灵活性包含了推理和思维灵活性、计划与执行能力、手眼协调能力和手部动觉反馈能力；而空间能力包括了空间概括和记忆能力、形状知觉和表象旋转能力。

2 从能力结构角度对数控加工人才培养的思考

2.1 通过能力结构的测评实现人才的合理选拔

目前，我国高等教育以及职业教育的选拔方式通常是常规的高考和专业能力考试，这就造成了学生在填报专业志愿的时候因不了解自身能力特点而盲目选择，无法找到真正适合自己的专业方向和职业领域，更严重者无法胜任所选专业，同时也造成了教学资源的浪费。而应用标准化心理测评的方式，兼顾学生专业兴趣的基础上，科学评估其能力结构，选拔适合该专业方向的学生进行培养，不仅可以弥补传统人才选拔方式的不足，而且实现了学生能力特征与职业特征的合理匹配，帮助学生走好职业生涯的第一步，大大提高了人才培养的效率和成绩。研究者从心理学角度出发，通过实证研究初步探索了数控加工过程中需要的6种能力，以及这6种能力基础之上的更一般的2种能力。从这一研究成果出发，应用标准化心理测验评估学生在这6种能力上的水平，从而将那些在能力结构上更适合学习数控加工技术的学生选拔出来进行培养。

选择测评工具的时候，一方面可以采用现有的心理学测评手段，例如，用瑞文推理测验来测定学生的推理能力和思维灵活性；通过实验测定学生的手部动觉反馈能力、手眼协调能力以及表象的三维旋转能力等；用空间能力测评手段测定学生的空间视觉加工水平、知觉整合能力以及空间知觉辨别能力等。另一方面，也可以从数控加工人才所需的能力结构出发，整合各种能力测评的方式和手段，编制一个综合性的能力结构评估工具，综合评定学生的能力。这样，将多种人才选拔方式相互配合，能更为全面准确地评定个体的能力，更加有效地选拔优秀人才。

2.2 根据能力结构制定科学合理的培养方案

因材施教一直是我国人才培养的重要思路，而从人才培养的角度出发，科学评定学生的能力结构并在此基础之上进行培养，正是因材施教理念的具体化和实践化。高等教育，特别是职业教育，不同于义务教育阶段，不同的专业技能具有很大差异，其依赖的能力基础也有很大差别。因此，依据不同的专业技能所需的能力结构进行培养无疑会提高技能培养的质量和效率。

以数控加工技能人才为例，研究者通过对数控加工操作技能过程的深入分析，运用心理学方法确定了其所需的6种基本能力，这6项能力中，除推理和思维灵活性可以在课堂理论教学的过程中加以培养之外，其他的5项能力——形状知觉和表象旋转能力、手部动觉反馈能力、手眼协调能力、空间概括和记忆能力、计划与执行能力，均需要在实践中训练才能得以提升，因此，制定培养方案时，一方面，可以调整现有教学大纲中理论课和实践课的比例，增加实训课的课时，强化技能训练的环节；另一方面，可以增加专门的能力训练课程，有针对性地训练这六项基本能力，从而间接促进其专业技能的学习。如设置专门的思维训练课程，让学生在解决问题和参与活动的过程中训练其思维的灵活性，提升其推理、问题解决以及计划与执行等能力。

2.3 根据能力结构在课堂教学过程中进行渗透教育

在职业教育中，数控加工技能人才能力结构的研究从心理学层面对高技能人才的培养提出了新的思路，是对现有教学方式的合理补充。研究者建议在数控专业课堂教学过程中注重这6种能力的渗透教育，一方面，使学生在学习数控车床理论和操作技能的同时，了解不同能力在具体数控加工过程中的应用，提高学生能力培养的意识，明确能力发展的方向和侧重点，促进自身能力结构的优化和学习效率的提高；另一方面，在利用现有教学资源的前提下，适当地调整课程内容，重点训练这6种必需能力，增加课堂内容的合理性和有效性。

例如，在体育课程中增加相应的身体灵活性和手部精细动作的训练，提升学生的手部动觉反馈能力以及手眼协调能力等；在数控专业的识图课中，渗透进空间能力的训练环节，并结合对立体图形演示和观察，训练学生的空间想象能力，提高学生的空间概括和记忆能力、对图形的知觉以及表象的三维旋转能力等等。此外，若能根据学生能力结构的具体情况为其量身制定不同的培养方案，重点加强薄弱能力的提升和训练，则教学更能因势利导，有的放矢。

2.4 重视学生能力结构的优化，培养高素质创新型人才

高技能人才培养首先要重视基本能力训练，基本技能的掌握是基础，高职院校在人才培养中要切实加强这方面的训练[6]。以数控加工技能人才为例，学生在毕业时应能独立掌握数控机床的操作和维护，这就需要重视其专业技能的发展，而仅对现有专业技术的熟练掌握是远远不够的；伴随着知识经济时代的来临，以知识为基础的新兴产业迅速崛起，知识密集的高技术产业高速发展，猛烈冲击着传统产业，迫使人们不断学习新知识、新技能[7]，专业技术的不断更新，对高技能人才的培养提出了更高的要求，职业教育不能仅仅培养出掌握现有技术的匠人，更应该将培养重点放在学生的学习成长能力，培养出能创新、能适应和革新技术的高素质人才。因此，对学生专业基础能力的培养和能力结构的优化就变得尤为重要。数控加工技能人才能力结构的实证研究从数控加工过程出发，提炼出技能训练过程中重要的6种基础能力，为学生基础能力的训练指明了方向，将基础能力的训练和专业技能的训练结合起来，为高素质创新性人才的培养开辟了一条新的思路。

3 结束语

高技能人才能力结构的研究有助于人才的合理选拔、有效培养和科学评估。因此，结合心理学研究方法，探究不同技能种类高技能人才的能力结构，并以此为依据采用标准化能力测试进行人才选拔，制定更加科学合理的人才培养方案，制定有针对性的能力训练方法，从而培养出高素质创新性人才。

[1]郎秀群.高技能人才内涵解析[J].职业技术教育，2006，22（8）：18-20.

[2]王进，胡克祖.数控车工能力结构及培养策略初探[J].职业教育研究，2011（7）：125-126.

[3]王极盛，李焰，赫尔实.中学生SCL-90信度、效度检验与常模建立[J].中国心理卫生杂志，1999（1）：8-10.

[4]莫雷.能力结构研究的基本方法与方法论问题[J].心理学报，1988（3）：305-311.

[5]张厚粲，张树桂，田光哲.车工操作的能力结构[C]//全国第五届心理学学术会议文摘选集.北京：中国心理学会，1984：256-258.

[6]管平，胡家秀.国家职业标准与高职高技能人才培养[J].黑龙江高教，2005（2）：48-50.

[7]何应林，宋兴川.高技能人才概念研究[J].职教论坛，2006（1）：18-20.