專業綜合實訓對提高學生專業能力的影響研究

摘 要：為了檢驗電氣自動化專業所開發的專業綜合實訓項目是否對學生專業能力有效，現抽取電氣自動化專業2012級一個班的28名學生進行了為期5周的專業綜合實訓項目的訓練，分別測試實訓前后每一位學生的專業成績。通過IBM SPSS Statistics軟件的配對樣本T檢驗過程分析28名學生實訓前后的成績，進行差異顯著性檢驗，由此推斷該綜合實訓項目是否有效。配對樣本T檢驗的結果表明該專業綜合實訓項目訓練確實能提高學生的專業能力。

關鍵詞：綜合實訓;差異推斷;配對樣本T檢驗

一、背景及問題提出

目前電氣自動化技術專業多門主干課程雖設置了實訓項目，核心專業課采用了項目式教學，但往往局限于單科單項的項目訓練，缺少融合各門主干課程的綜合性實訓項目，學生對所學知識的融合貫通和綜合應用能力得不到有效訓練。因此設計開發實施專業綜合實訓項目迫在眉睫。

電氣自動化專業開發出了一系列由淺及深的綜合實訓項目，該實訓項目以實際工作崗位的典型任務為載體，按任務驅動程組織實訓過程，將機械技術、傳感檢測技術、電機與電氣控制技術、PLC技術、氣液傳動控制技術、變頻器技術、伺服交流及驅動技術、人機界面及組態等相關知識綜合應用到實訓項目中，進行設備機械安裝與維護、電氣系統選型與安裝、信號檢測、系統控制程序設計、調試與維護及工程技術文件的編制和歸檔等工作，使學生掌握電氣自動化專業人才培養方案中所要求的自動生產線安裝與調試的技能和相關專業知識，培養學生從事機電設備與自動化系統安裝、設計、維護的基本職業能力，同時在實施項目過程中進一步培養學生善于協作、愛崗敬業的職業道德和職業素質。所開發的該綜合實訓項目對學生的專業學習和能力是否有明顯改善呢？本文采用統計學中的配對樣本T檢驗進行分析。

IBM SPSS Statistics的配對樣本T檢驗過程依據的是統計學中的“小概率反證法”，一般用于樣本容量小于50的成對數據的樣本均值進行比較。它是用T分布理論來推斷差異發生的概率，由此判別成對數據的均值是否存在明顯差異。在生活中經常會遇到這樣的問題，某公司推出的新銷售策略對產品營銷的影響是否有明顯作用。這類問題我們常常采取配對樣本T檢驗的方法進行分析。

二、配對樣本T檢驗介紹

將測試對象的某些重要特征按相近的原則配對成成對樣本，并且兩樣本順序固定，研究的成對樣本除了研究因素外，其他因素近乎相同，每對的個體隨機進行兩種不同的處理。

同源配對和自身配對是配對樣本T檢驗常用的兩種配對。

同源配對是指測試對象具有相同或相近的特征，如病情程度、身高、體重、學習能力等相同或接近，配成對分別接受兩種不同的處理，然后將結果進行對比。例如：為了驗證某公司推出的新營銷策略是否對產品銷售有效，先隨機抽取30名業務能力近似的銷售人員，再隨機分為兩組。一組使用新營銷策略方法，一組不使用，兩個月后對這兩組的銷售人員業務情況進行統計分析對比，得出該營銷策略是否有效。

自身配對分為兩種情況：一種自身配對情況是同質的測試對象接受兩種不同的處理，分析不同的處理方式導致的結果是否有明顯差異。例如：抽取一個班的同學作為研究對象，對他們進行為期一個月的長跑和跳舞訓練，然后試分析長跑訓練和跳舞訓練對他們肺活量的影響是否存在明顯差異。另一種自身配對則是指同質測試對象接受某種處理，對比采取此處理前后是否存在差異。例如：某研究機構調查發現從小學習音樂愛好音樂會對學習語文和數學有明顯促進作用，事實如何呢？我們以某小學一年級學生為例，調研學習語文和數學學習情況，并記錄數據，調整增加音樂學習課時后而語文和數學學習課時不變，2個月后測試學生的語文與數學學習情況，將調整增加音樂學習課時前后的語文和數學學習情況數據進行統計分析對比，從而得出音樂學習對語文和數學學習是否有效。

三、配對樣本T檢驗的注意事項

在配對樣本T檢驗中，為了消除額外變量的影響一定注意測試對象一定要同質，同時兩樣本先后順序不能隨意調換，這樣更能反映自變量和因變量之間的關系，對觀測值自身以外的其他影響因素加以控制。

四、配對樣本T檢驗的步驟

1.提出零假設

為了檢驗電氣自動化專業綜合實訓項目對學生能力有改進作用，選用實訓前成績和實訓后成績作為配對樣本，將其配對樣本T檢驗的零假設H0定義為：實訓前成績均值與實訓后成績均值無明顯差異，表述為H0：μ1 - μ2=0，即先假定綜合實訓項目實施前后成績之間沒有明顯差異，也就是說該綜合實訓項目訓練不能改變學生專業學習能力。

根據統計學中的“小概率原理”，5%和1%是統計分析常常采用的兩個概率標準，即α=0.05和α=0.01。這里選用α=0.05作為概率標準分析。

2.收集數據

高職大三專業課已學習完畢，學生的專業能力處于同一狀況，即測試對象同質，所以可排除自身學習這一額外變量對實驗結論的影響。因此隨機抽取電氣自動化專業的28名大三學生為研究對象，對他們專業綜合能力進行測試，成績記為“實訓前成績”。然后對他們進行5個周的專業綜合實訓項目訓練，將學生四人分為一小組，其中一人為項目負責人，分別在完成PLC控制伺服及驅動器、PLC控制變頻器驅動三相交流異步電機、傳感器檢測與安裝調整、人機界面及組態等子項目基礎上，綜合完成自動生產線供料站、機械手輸送站、分揀站安裝及調試。經過綜合實訓項目訓練后，該班的專業能力是否有較大提高呢？再次測試他們專業能力，成績記錄為“實訓后成績”。將該班“實訓前成績”和“實訓后成績”錄入IBM SPSS Statistics 19軟件中進行統計分析。

3.數據處理

第一步：在SPSS軟件的變量視圖中建立如下圖1的數據。

圖1 建立實驗數據庫

第二步：在SPSS軟件的數據視圖中輸入如下圖2實驗數據，并保存為“綜合實訓分析數據.sav”。

圖2 實驗數據

第三步：將輸入的實驗數據進行配對樣本T檢驗分析。操作步驟：點擊菜單“分析”—“比較均值”—“配對樣本T檢驗”，彈出“配對樣本T檢驗”頁面，將左側的兩個變量“實訓前成績”和“實訓后成績”加到“成對變量”文本框中。

第四步：分析數據。如下表1、表2、表3所示：

表1 成對樣本統計量

表2 成對樣本相關系數

表3 成對樣本檢驗

4.數據結果分析

由表1看出，專業綜合實訓前28名學生的成績平均值為81.54分，標準差為6.483，標準誤差為1.225。經過5周的專業綜合實訓后成績平均值有了較為明顯的提高87.43，標準差是6.28，標準誤是1.187。

由表2看出，本次樣本抽取的28名學生專業綜合實訓前后成績相關系數較高，達到0.933，達到了明顯水平。

由表3看出，綜合實訓前后成績差異為-5.893，雙尾P為0.000，小于顯著性水平0.05，因此拒絕原假設的實訓前成績均值與實訓后成績均值無明顯差異，得出結論為：專業綜合實訓項目訓練前成績與訓練后成績存在顯著性差異。由此可見，通過專業綜合實訓項目訓練，確實提高了學生的專業綜合能力。該綜合實訓項目是學生到企業進行生產實踐前對所學專業知識的一次綜合應用，是學生在校的一次大練兵，也為進一步進行畢業設計打下了堅實的基礎。

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作者簡介：劉海英（1976— ），女，山東萊蕪人，碩士，南京鐵道職業技術學院講師、工程師，電氣自動化專業負責人，主要從事電氣自動化專業教學及研究。