行政院國家科學委員會專題研究計畫 期中進度報告
專家與生手問題解決模式之研究---以高工學生電腦數值控
制學習為例(1/2)(1/2)
計畫類別： 個別型計畫
計畫編號： NSC94-2516-S-003-019-
執行期間： 94 年 08 月 01 日至 95 年 07 月 31 日
執行單位： 國立臺灣師範大學國際人力教育與發展研究所
計畫主持人： 蔡錫濤
共同主持人： 朱益賢
計畫參與人員： 陳清誥、葉俊偉、陳國俊、王悉倩
報告類型： 精簡報告
報告附件： 出席國際會議研究心得報告及發表論文
處理方式： 本計畫可公開查詢
中 華 民 國 95 年 6 月 1 日
國立台灣師範大學國際人力教育與發展研究所
國立台灣師範大學國際人力教育與發展研究所
國立台灣師範大學國際人力教育與發展研究所
國立台灣師範大學國際人力教育與發展研究所
國立台灣師範大學工業科技教育系
國立台灣師範大學工業科技教育系
國立台灣師範大學工業科技教育系
國立台灣師範大學工業科技教育系(所
所
所
所)
「
「
「
「專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究-
專家與生手問題解決模式之研究
--
-以高工
以高工
以高工
以高工
學生電腦數值控制為例
學生電腦數值控制為例
學生電腦數值控制為例
學生電腦數值控制為例」
」
」進度報告
」
進度報告
進度報告
進度報告
主 持 人 ： 蔡 錫 濤
共同主持人 ： 朱 益 賢
執行期限：94/08/01~95/07/31
計畫編號：NSC 94-2516-S-003-019
計畫類型：一般型研究計畫(個別型)
學門名稱：應用科學教育-科學教育理論
中 華 民 國 九 十 五 年 五 月
一
一
一
一、
、
、
、研究時程安排
研究時程安排
研究時程安排
研究時程安排
由於問題解決的能力，對於生手變成專家，有關鍵性的影響，因此本研究希 望能夠針對專家與生手進行深度訪談，將兩者原本「內隱」的問題解決策略及模 式「外顯」出來，並且透過兩者之間的比對，找出專家和生手問題解決模式的差 異。 接著針對這些差異，進行適當的教學設計，期望利用這些與問題解決模式有 關的教學設計，縮短生手和專家之間的差距，接著利用所設計的教學策略、教材、 成效評量工具等，進行教學實驗，驗證本研究所提出的教學設計，並依據結果加 以改善，期望能對專家與生手的問題解決模式有充分且全面的探討與研究，並且 實際改善教學的模式，提升學生學習的效能。因此，為達成本研究之研究目的， 兩年之時程規劃如下表。 年度 進行步驟 第一年 1. 分析問題解決模式的定義與內容 2. 擬定深度訪談大綱 3. 選擇受試者，專家三名，生手十八名 4. 讓專家和生手分別針對電腦數值控制的問題，進行解題的過程 5. 針對專家進行深度訪談及紀錄整理，瞭解其問題解決思考的歷程 6. 針對生手進行深度訪談及紀錄整理，瞭解其問題解決思考的歷程 7. 分析與比較專家與生手間問題解決模式之差異 8. 發展教學策略 9. 編撰教材 第二年 1. 教學實驗準備 2. 針對以選取之樣本，進行前測 3. 針對實驗組和對照組進行教學實驗 4. 進行後測 5. 利用統計方法，考驗前後測之差異 6. 依據結果，提出結論與建議二
二
二
二、
、
、
、研究進度報告
研究進度報告
研究進度報告
研究進度報告
本研究始自九十四年八月一日，至今歷時十個月，依據上述研究時程安排， 團隊分工進行研究工作，研究進度與說明如下表：時 間 項 目 說 明 94/10/11 第一次會議 1. 研究時程與細節重新擬定，並討論未來工作推動的 時程。 2. 後續工作項目的初步分工事宜。 3. 由行政院勞委會主辦之電腦數值控制類科技技能 檢定題庫中，選定基本題、丙級、乙級題目各兩題， 以利本研究試題之選擇。 94/10/31 第一次小組 會議 由三位小組成員進行小組會議，初步討論專家預 訪大綱之內容。 94/11/03 第二次小組 會議 由第一次的小組會議中所討論之訪談重點，擬定 專家訪談大綱初稿(附件一)。 94/11/22 第二次會議 1. 主要針對先前擬定之專家訪談大綱初稿進行可行 性之討論，以確定是否可達成研究目的。 2. 並與會議中討論未來預訪專家與生手之人選。 3. 確定 CNC 銑床試題題目-基本題、丙級、乙級題目 各兩題。 94/12/07 第三次會議 1. 專家預訪大綱確定(附件二)。 2. 預訪專家人選決定，並擬定預訪時間。 3. 預訪生手人選決定由南港高工學生中，抽取學業成 績低、中、高各一。 4. 由六個 CNC 銑床訪談試題圖中，選定丙級第二題 為訪談試題。 5. 會議資料：CNC 銑床程式各種機能意義(附件三)、 CNC 銑床程式結構(附件四)、CNC 銑床程式編寫 流程(附件五)。 94/12/30 專家預訪 進行專家預訪，訪問對象具備 20 多年之教學經 驗，並擔任 CNC 銑床檢定術科試題命題老師已有 14 年之多。 95/01/01 │ 95/01/15 資料轉檔 1. 將專家預訪之錄音資料轉為文字檔。 2. 並將轉檔資料轉寄給預訪專家進行資料核對，以確 認逐字稿陳述內容之正確性。 95/01/16 第四次會議 1. 針對專家預訪的結果進行檢視，以作為後續訪談之 改善方針。 2. 確立生手預訪之相關事宜。
95/01/21 生手預訪 訪談南港高工夜間部三位機械科四年級學生，其 中學業成績低、中、高各一，剛學完 CNC 銑床一學期 的學生。 95/01/21 │ 95/02/01 資料轉檔 1. 將生手預訪之錄音資料轉為文字檔。 2. 進行二次核對，以確認資料之正確性。 95/02/09 第五次會議 1. 正式訪談時，實施程序之討論。 2. 修訂預訪大綱，以確立正式訪談大綱(專家訪談大 綱-附件六；生手訪談大綱-附件七)之內容。 3. 研究依照專家所在地域之別，將專家分為北、中、 南三區進行研究之外，同時為兼顧不同領域專家之 專業，專家背景擬選自業界、職訓中心、與學校教 師。 4. 本研究將生手分為「都會區」與「非都會區」兩類， 各選取一所高工學校，以剛修習過電腦數值控制基 本課程的學生為對象，依其學業成績分為低、中、 高學習成就三類，每一類各取三名學生，因此每校 各取九位，兩校生手合計共選取十八名學生，以兼 顧都會區與非都會區差距，和學生本身程度差異的 問題。 5. 訪談工作的進行，除原有的錄音、錄影之外，並請 生手填寫實習報告書，以了解生手執行此一工作之 工作流程、工作簡圖、與注意事項。 95/02/20 南區專家訪 談 前往台南職訓中心進行南區專家訪談，訪談專家 為台南職訓中心之訓練師兼組長，現任國際技能競賽 CNC 機械加工裁判、與中華民國技能競賽 CNC 機械 加工裁判長，同時曾獲選為笫五屆全國十大技術楷 模，更具多年指導選手參加國內競賽、國際技能競賽 之經驗。 95/02/21 北區專家訪 談 北區專家選自ㄧ間頗具規模之專業模具零件製作 公司，該公司主要業務為手機、相機、PDA 等相關零 件製造。本研究自該公司選取兩位具多年實務經驗的 專家。其中一位專家為該公司之 CNC 副組長，具有 CNC 設計實務操作六年經驗及七年模具工作經驗；另 ㄧ位專家為該公司 CNC 組長，具有十二年程式設計經 驗及二年現場實務經驗。
95/03/03 中區專家訪 談 中區專家乃選自國立彰化師大附工兩位具多年教 學經驗之教師，其中一位專家於高中時期曾榮獲 CNC 全國技能競賽冠軍，亦曾擔任 CNC 銑床操作員，並輔 導廠商製作模具；另一位專家則具備十多年的 CNC 銑床教學經驗，曾於民國八十一年訓練該校機電科第 一屆選手取得全國技能競賽冠、亞軍，同時目前具備 CNC 銑床技能檢定監評資格。 95/02/20 │ 95/03/09 資料轉檔 1. 將所有專家訪談之錄音資料轉為文字檔。 2. 並將轉檔資料轉寄給專家進行資料核對，以確認逐 字稿陳述內容之正確性。 95/03/09 南區生手訪 談 南區生手選自彰師大附工機電科三年級，其學業成績 低、中、高各三位，所有生手皆已修習過電腦數值控 制基本課程將近一年的時間。 95/03/22 北區生手訪 談 北區生手選自南港高工夜間部機械科四年級，其學業 成績低、中、高各三位，所有生手皆已修習過電腦數 值控制基本課程將近一年的時間。 95/03/09 │ 95/04/10 資料轉檔 1. 將所有生手訪談之錄音資料轉為文字檔。 2. 進行二次核對，以確認資料之正確性。 95/04/18 第六次會議 1. 資料皆已完成轉檔完成，其中，專家訪談逐字稿已 寄給各個專家做過確認，並整理完成，進行資料分 析之討論。 2. 研究團隊成員分工撰寫正式報告。 95/04/19 │ 95/05/15 初步資料分 析 1. 完成資料分析架構，以作為後續編碼依據(附件 八)。 2. 訪談逐字稿分析編碼之關鍵字句分類表(附件九) 3. 生手逐字稿部份，第一次資料編碼完成(資料編碼 範例-附件十)。 95/05/16 第三次小組 會議 1. 另聘請兩位專家分別幫忙確認專家與生手資料編 碼情形。 2. 每份資料之編碼皆須經過第一次的資料分析、與第 二階段的一位專家與一位研究團隊成員之編碼確 認。 3. 為確保研究信度，專家與生手之資料編碼各別經由 三人分析後，另需以小組會議的方式，將意見不同 之處加以討論，以求得共識。
95/05/16 │ 95/05/31 專家與生手 差異比較 分析與比較專家與生手間問題解決模式之差異。
三
三
三
三、
、
、
、後續
後續
後續研究時程安排
後續
研究時程安排
研究時程安排
研究時程安排
本研究預計於資料分析後，找出生手學習之困難點，與專家思考之特點， 並加以比對出其中之差異。據此可了解生手時常忽略而無法想到的地方，並 在教材中去突顯出來，發展出教材大綱，編製教師手冊與學生手冊，以順利 進行下一計畫年度之施敎流程。本研究之後續規劃時間安排如下： 月份 工作項目 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 差異分析確認、教學綱要 編製教師手冊、學生手冊 教材檢核、施教流程 教學實驗準備 執行教學實驗 資料分析 研究報告撰寫 本研究完成教材編制後，預計於下一年度進入教材檢核與施教流程確認階 段，並於九月初進行教學實驗準備，以利於九月中開始至十二月的教學實驗之執 行。完成教學實驗後，即著手統計分析工作，針對實驗組和對照組之教學實驗結 果，考驗前後測之差異，以驗證本研究所提出的教學設計，並依據結果加以改善， 期望能對專家與生手的問題解決模式有充分且全面的探討與研究，並且實際改善 教學的模式，提升學生學習的效能。附件一
專家訪談大綱討論
專家訪談大綱討論
專家訪談大綱討論
專家訪談大綱討論
94.11.03 ㄧ、專家與生手 CNC 銑床術科訪談題目共六題，分別為基本二題、丙級二題、 乙級二題。 二、蔡所長所提示訪談大綱的概念如下： 1. 使用結構性訪談。 2. 訪談前序言(告知專家我們要做什麼、我們想知道些什麼)。 3. 將訪談題目拿給專家看。 4. 請問專家當面對此問題時，他是如何解題的？ 5. 請問專家為何這樣解題？ 6. 專家考量的哪些參考點、參考面、如何選擇刀具、流程、速度…等等？ 7. 並找出哪些參數會影響此模式？ 三、依蔡所長的概念做延伸，本次專家訪談大綱擬依照流程圖的概念，首先找出 CNC 銑床的操作步驟中，各自獨立的 CNC 程序區塊(block)，並列出一張表 格，依據此一表格製作出紙卡，每張紙卡上包含一個程序區塊，以做為訪談 進行時，專家與生手問題解決模式分析之依據準則。 四、由於陳老師對此領域較為熟悉，因此，擬請陳老師確認出程序區塊(block) 包含哪些。 五、經過討論後，訪談大綱草稿初步擬定如下： 1. 請問在您看完這一題 CNC 銑床的題目後，您認為最適當的做法為何？ 請依據你的構想將這些含有程序區塊的紙卡進行第一次排序。 2. 延續前一問題，請解釋您為何這樣做，您是否考量到某些問題？ 3. 若在時間有限的情況下，您將如何調整您先前的排序？換言之，您需 要在排序上做更動，以達成時間限制的要求。 4. 延續前一問題，請解釋您為何這樣做？您是否去除了某些程序區塊， 為什麼？有別於您所認為最適當的工作程序（第一次排序），現在這樣 的作法會有何影響？ 5. 假設在時間沒有限制的情況下，但是要求工件的高品質與高精密度， 您將如何調整您第一次的排序？換言之，您需要在排序上做更動，以達成工件的高品質與高精密度的要求。 6. 延續前一問題，請解釋您為何這樣做？您是否加上了某些程序區塊， 為什麼？有別於您所認為最適當的工作程序（第一次排序），現在這樣 的作法會有何影響？ 7. 關於本題目，是否有其他值得補充說明或安全注意事項？ 8. 陸續讓專家看其他的 CNC 銑床題目，按照上述步驟重複進行訪談，直 到六個題目均完成為止。 六、訪談中專家所排序好的紙卡，使用數位相機拍攝下來，紙卡最少應製作三套， 以便專家在排序時可作為互相比較之用。 七、專家在解釋原因與工作程序時，使用數位錄音機錄音，然後再轉成為逐字稿， 最後依據逐字稿來進行分析，並歸因出其解決問題時，據以做出決定的關鍵 因素。
附件二
國科會研究計畫
國科會研究計畫
國科會研究計畫
國科會研究計畫「
「
「專家與生手問題解決模式之研究
「
專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究-
專家與生手問題解決模式之研究
以高工學生電腦數值控制為例
以高工學生電腦數值控制為例
以高工學生電腦數值控制為例
以高工學生電腦數值控制為例」
」
」
」預
預
預訪大綱
預
訪大綱
訪大綱
訪大綱
ㄧ
ㄧ
ㄧ
ㄧ、
、
、
、基本資料
基本資料
基本資料
基本資料
(一)受訪者姓名 (二)受訪者背景 專家： 生手：學業成績等級□高/□中/□低 學業成績 ；學測成績 (三 )受訪時間 (四)受訪地點二
二
二
二、
、
、
、訪談大綱
訪談大綱
訪談大綱
訪談大綱
(一)在您看完這一題 CNC 銑床的試題圖後，可否請您描述，經由此圖您得到 什麼樣的資訊？ (二)看完圖後，根據您對這一題 CNC 銑床題目的了解，並給您材料，若您走 到機器旁，您將如何執行，您的工作流程是什麼？ (三 )請問您何以選擇此一工作流程，您是根據什麼理論或思考依據所下的決 定？ (四)請您再一次審視此圖，確認您所列舉的工作流程是否有需要進一步補充 或修正的部份？ (五)請問您對本次的訪談及進行程序，是否有所建議，或您認為需注意之處？ (此問題僅針對專家預訪)三
三
三
三、
、
、
、備註
備註
備註
備註
(一)選定 CNC 銑床題目之「丙級第二題」為試訪題目。 (二)使用數位錄音機錄音，以便轉成為逐字稿，最後依據逐字稿來進行分析， 並歸因出其解決問題時，據以做出決定的關鍵因素。附件三
CNC
CNC
CNC
CNC 銑床程式
銑床程式
銑床程式
銑床程式之組成
之組成
之組成
之組成
壹
壹
壹
壹、
、
、程式
、
程式
程式
程式單節指令之組成
單節指令之組成
單節指令之組成
單節指令之組成
說明一
說明一
說明一
說明一：
：
：
：
O2005；
程式號碼
說明二
說明二
說明二
說明二：
：
：順序號碼
：
N0010 G40G49G80；
單節之結束
順序號碼
說明三
說明三
說明三
說明三：
：
：單節
：
N0020 G91G28Z0；
單節
說明四
說明四
說明四
說明四 ：
：
：
：字語
字語
字語
字語=
=
=位址碼
=
位址碼
位址碼
位址碼(A~Z)
(A~Z)
(A~Z)
(A~Z)+
+數值資料
+
+
數值資料
數值資料
數值資料(+
(+
(+
(+、
、----、
、
、
、
、....、
、
、
、
、0~9)
0~9)
0~9)
0~9)
N0020 G91 G28Z0；
貳
貳
貳
貳、
、
、程式
、
程式
程式
程式位址碼之意義
位址碼之意義
位址碼之意義
位址碼之意義
機能
位址(字母 A~Z)
意 義
程式號碼
O(英文字母，不是 0)
程式號碼
單節序號
N
順序號碼
準備機能
G
機能模式指令
進給機能
F
進給率指定
主軸機能
S
主軸轉數指定
刀具機能
T
刀具號碼
輔助機能
M
控制主軸正反轉、主軸正停
止、切削劑開關
暫停
P、X
暫停時間
重覆次數
L
指定副程式重覆次數
程式傳輸
%
附件四
CNC
CNC
CNC
CNC 銑床程式結構
銑床程式結構
銑床程式結構
銑床程式結構
壹
壹
壹
壹、
、
、單一刀具程式結構
、
單一刀具程式結構
單一刀具程式結構
單一刀具程式結構
說明
說明
說明
說明：
：
：
：
O2005； 程式號碼
N0010 G40G49G80； 刀具半徑補正取消、刀具長度補正取
消及循環取消
N0020 G91G28Z0； 刀具回機械原點(原點復歸)
N0030 M06T01； 換 1 號刀
N0040 G90G54G0X-70.Y-70.； 工件座標系統設定
N0050 G43H1Z50.； (刀具長度補正)
N0060 S1000M03； 主軸正轉 1000rpm
N0070 Z5.M08； 切削劑開
N0080 G01Z-10.F200； 進給速率 200mm/min
.
.
.
.
.
X35.Y35.
.
.
.
.
.
.
N0150 G0Z50.M09； 切削劑關
N0160 M05； 主軸停止
N0170 G91G28Z0； 刀具回機械原點(原點復歸)
N0180 M30； 程式結束
加工路徑
貳
貳
貳
貳、
、
、多把刀具程式結構
、
多把刀具程式結構
多把刀具程式結構
多把刀具程式結構
說明
說明
說明：
說明
：
：
：
O2006； 程式號碼
N0010 G40G49G80； 刀具半徑補正取消、刀具長度補正取
消及循環取消
N0020 G91G28Z0； 刀具回機械原點(原點復歸)
N0030 M06T01； 換 1 號刀
N0040 G90G54G0X-70.Y-70.； 工件座標系統設定
N0050 G43H1Z50.； (刀具長度補正)
N0060 S1000M03； 主軸正轉 1000rpm
N0070 Z5.M08； 切削劑開
N0080 G01Z-10.F200； 進給速率 200mm/min
.
.
X35.Y35.
.
.
.
N0150 G0Z50.M09； 切削劑關
N0160 M05； 主軸停止
N0170 G91G28Z0； 刀具回機械原點(原點復歸)
N0180
N0180
N0180
N0180 M06T02
M06T02
M06T02
M06T02；
；
；
；
換
換
換
換 2222 號刀
號刀
號刀
號刀
N0190 G90G54G0X-70.Y-70.； 工件座標系統設定
N0200 G43H1Z50.； (刀具長度補正)
N0210 S1000M03； 主軸正轉 1000rpm
N0220 Z5.M08； 切削劑開
N0230 G1Z-10.F200； 進給速率 200mm/min
.
.
X35.Y35..
.
.
.
N0360 G0Z50.M09； 切削劑關
N0370 M05； 主軸停止
N0380 G91G28Z0； 刀具回機械原點(原點復歸)
N0390 M30； 程式結束
加工路徑
加工路徑
附件五
CNC
CNC
CNC
CNC 銑床程式編寫流程
銑床程式編寫流程
銑床程式編寫流程
銑床程式編寫流程
編寫流程
編寫流程
編寫流程
編寫流程
說明
說明
說明
說明
一
一
一
一、
、
、詳閱工作圖
、
詳閱工作圖
詳閱工作圖
詳閱工作圖
1.
1. 確認
1.
1.
確認
確認
確認工作圖
工作圖
工作圖各部位尺寸公差
工作圖
各部位尺寸公差
各部位尺寸公差
各部位尺寸公差
2.
2.
2.
2. 確認
確認
確認
確認工作圖
工作圖
工作圖各加工面之表面粗糙度
工作圖
各加工面之表面粗糙度
各加工面之表面粗糙度
各加工面之表面粗糙度
二
二
二
二、
、
、
、決定刀具
決定刀具
決定刀具
決定刀具
1.
1.
1.
1. 依工作物材質決定刀具材質
依工作物材質決定刀具材質
依工作物材質決定刀具材質
依工作物材質決定刀具材質
2.
2.
2.
2. 依加工部位尺寸決定刀具直徑
依加工部位尺寸決定刀具直徑
依加工部位尺寸決定刀具直徑
依加工部位尺寸決定刀具直徑
三
三
三
三、
、
、
、加工條件設定
加工條件設定
加工條件設定
加工條件設定
1.
1.
1.
1. 依銑刀材質
依銑刀材質
依銑刀材質、
依銑刀材質
、
、
、工作物材質
工作物材質
工作物材質
工作物材質、
、進刀深度
、
、
進刀深度
進刀深度、
進刀深度
、
、
、進
進
進
進
給率
給率
給率
給率、
、
、加工面之表面粗糙度決定切削速度
、
加工面之表面粗糙度決定切削速度
加工面之表面粗糙度決定切削速度
加工面之表面粗糙度決定切削速度
2.
2.
2.
2. 計算主
計算主
計算主
計算主軸轉數
軸轉數
軸轉數 N=1000V/
軸轉數
N=1000V/
N=1000V/π
N=1000V/
π
π
πD
D
D
D
3.
3.
3.
3. 計 算 進 給
計 算 進 給
計 算 進 給
計 算 進 給 F(mm/min)=Ft(mm/
F(mm/min)=Ft(mm/
F(mm/min)=Ft(mm/
F(mm/min)=Ft(mm/ 刃
刃
刃
刃 )*T(
)*T(
)*T(
)*T( 刃
刃
刃
刃
數
數
數
數)*N(rpm)
)*N(rpm)
)*N(rpm)
)*N(rpm)
四
四
四
四、
、
、
、座標計算
座標計算
座標計算
座標計算
1.
1.
1.
1. 決定程式原點
決定程式原點
決定程式原點
決定程式原點
2.
2.
2.
2. 規劃刀具路徑
規劃刀具路徑
規劃刀具路徑
規劃刀具路徑
3.
3.
3.
3. 計算出刀具路徑之座標
計算出刀具路徑之座標
計算出刀具路徑之座標
計算出刀具路徑之座標
五
五
五
五、
、
、
、程式編寫
程式編寫
程式編寫
程式編寫
1.
1.
1.
1. 依機器控制器之型號及上述條件撰寫程式
依機器控制器之型號及上述條件撰寫程式
依機器控制器之型號及上述條件撰寫程式
依機器控制器之型號及上述條件撰寫程式
六
六
六
六、
、
、
、加工前準備
加工前準備
加工前準備
加工前準備
1.
1.
1.
1. 開機前檢查潤滑油
開機前檢查潤滑油
開機前檢查潤滑油
開機前檢查潤滑油
、
、
、
、
切削劑是否足夠，
切削劑是否足夠
切削劑是否足夠
切削劑是否足夠
，
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，油
油
油
油
壓計
壓計
壓計
壓計
、
、
、
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氣壓計等是否正常
氣壓計等是否正常
氣壓計等是否正常
氣壓計等是否正常
2.
2.
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2. 程式輸入控制器
程式輸入控制器
程式輸入控制器
程式輸入控制器
3.
3.
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3. 工作物挾持
工作物挾持
工作物挾持
工作物挾持
4.
4.
4.
4. 刀具安裝及補正設定
刀具安裝及補正設定
刀具安裝及補正設定
刀具安裝及補正設定
5.
5.
5.
5. 程式原點設定
程式原點設定
程式原點設定
程式原點設定
七
七
七
七、
、
、
、程式模擬
程式模擬
程式模擬
程式模擬
1.
1.
1.
1. 作加工程式之模擬切削
作加工程式之模擬切削
作加工程式之模擬切削
作加工程式之模擬切削
八
八
八
八、
、
、
、試切削
試切削
試切削
試切削
1.
1.
1.
1. 以單節驅動方式進行試切削
以單節驅動方式進行試切削
以單節驅動方式進行試切削
以單節驅動方式進行試切削
九
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九
九、
、
、工作物量測及補償
、
工作物量測及補償
工作物量測及補償
工作物量測及補償
1.
1. 量測試切削後工作物各部位尺寸
1.
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量測試切削後工作物各部位尺寸
量測試切削後工作物各部位尺寸
量測試切削後工作物各部位尺寸，
，
，
，修正補
修正補
修正補
修正補
正量
正量
正量
正量
十
十
十
十、
、
、
、自動加工
自動加工
自動加工
自動加工
附件六
「
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「 專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究－
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－以高工學生電腦數值控制為例
以高工學生電腦數值控制為例
以高工學生電腦數值控制為例
以高工學生電腦數值控制為例」
」
」
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專家訪談問卷
專家訪談問卷
專家訪談問卷
專家訪談問卷
一、研究背景說明： 1. 題目與研究目的：本研究的題目為「專家 與生手問 題 解決 模 式 之 研 究」， 主要是以電腦數值控制（CNC）的學習與問題解決為研究的主體，進一 步瞭解專家與生手在面臨 CNC 問題時，所採行的策略與模式，並且比較 其差異所在。後續並將根據分析出來的結果，進行教學方法、教材內容 等的設計。 2. 專家與生手之定義：本研究之專家係指在 CNC 領域中耕耘達十 年 以上 ， 具有相當專業的知識與技能，並且能夠綜覽全局，以最適當的方法解決 CNC 問題者。 生手係 指目前的高工學生， 學過一學期的 CNC 課 程，也 有上機操作的經驗。 3. 訪談程序說明：稍後進行訪談時，本研究將提供一張 CNC 銑 床加工 成品 圖，請專家利用五分鐘左右閱讀，接著由研究者說明加工的基本條件， 並且接受專家提問，釐清基本工作條件之後，再進行逐題的訪談。訪談 過程中，請專家利用研究者所提供的白紙，在上面將想法寫下來。 4. 基本工 作條件 ：請專 家以實際製作 為準 來 回答問 題；假設機 器的強度和 大小均可由專家自行決定；刀具或量具的部分也可任意挑選。 二、進行訪談： 5. 在您看完這一題 CNC 銑床的試題圖之後，請 您描述理想的工作 流 程，以 及需要留意的地方。 a. 從識圖結束，一直到成 品完成，整個 工作流程 約可分為哪些步驟？ 若 調整先後順序會有什麼樣的影響？（請受訪者在空白紙上簡要繪製流 程） b. 在每個工作步驟中 ，應該特別注意哪些地 方？為什麼？ c. 每個工作步驟中，您的工作流程是如何決定 的，您的資訊 從何而來 ？ （請受訪者直接在圖面上標明編號） 6. 在您利用 CNC 銑床製 作工件的工作經驗 中，大致上可以分為哪幾 類成品 或加工形狀？能否請您針對以上這幾類成品或加工形狀，提出一種或數 種製作的模式？其主要差別與考量的要點又包括哪些？（請受訪者在白 紙上簡要繪圖及說明） 7. 請 您 再 一 次 檢 視 前 兩 個 小 題 的 答 案 ， 確 認 是 否 有 需 要 進 一 步 補 充 的 地 方？（請受訪者直接在前兩題的文件上作補充）二、 訪談結束：
1. 請專家針對本次訪 談的過程，提出改進意 見。 2. 研究者表達感謝，結束本次訪談。
附件七
「
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「 專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究－
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－以高工學生電腦數值控制為例
以高工學生電腦數值控制為例
以高工學生電腦數值控制為例
以高工學生電腦數值控制為例」
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生手訪談問卷
生手訪談問卷
生手訪談問卷
生手訪談問卷
三 三 三 三 、、、、 研究背景說明研究背景說明研究背景說明研究背景說明：：：： 1. 題 目 與 研 究 目 的 ： 本 研 究 的 題 目 為 「 專 家 與 生 手 問 題 解 決 模 式 之 研 究」，主要 是以 電腦 數值控 制（CNC） 的學習與 問題解 決為研究的 主 體，進一步瞭解專家與生手在面臨 CNC 問題時，所採行的策略與模 式，並且比較其差異所在。後續並將根據分析出來的結果，進行教學 方法、教材內容等的設計。 2. 專家與生 手之定義：本研究之專家係 指在 CNC 領域 中耕耘達十年以 上，具有相當專業的知識與技能，並且能夠綜覽全局，以最適當的方 法解決 CNC 問題者。生手係指目前的高工學生，學過一學期的 CNC 課程，也有上機操作的經驗。 3. 訪談程序 說明：首先，本研究將提供 一張 CNC 銑床 加工成品圖，請 生手依照實習報告的方式，填寫其工作程序、工作簡圖與注意事項， 稍後再進行逐題的訪談。 4. 基本工作 條件：請生 手以實際製作為 準來 回答問題；假設 機器 的強度 和大小均可由生手自行決定；刀具或量具的部分也可任意挑選。 四 四 四 四 、、、、 進行訪談進行訪談進行訪談進行訪談：：： ： 1. 在您看完 這一題 CNC 銑床的試 題圖之後，請您描 述理想的工作流程， 以及需要留意的地方。 a. 從識圖結 束，一 直到 成品完成，整個 工作 流程約可 分為哪些步驟？ 若調整先後順序會有什麼樣的影響？ b. 在每個工 作步驟中，應該特別注意哪 些地 方？為什 麼？ c. 每 個 工 作 步 驟 中 ， 您 的 工 作 流 程 是 如 何 決 定 的， 您 的 資 訊 從 何 而 來？（請受訪者直接在圖面上標明編號） 2. 請您再一 次檢視前三個小題的答案，確認是否有需要進一步補 充的地 方？（請受訪者直接在前兩題的文件上作補充） 五 五 五 五 、、、 訪談結束、訪談結束訪談結束訪談結束：：： ： 1. 研究者表 達感謝，結束本次訪談。附件八
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「專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究
專家與生手問題解決模式之研究-以高工學生電腦數值控制學習為例
以高工學生電腦數值控制學習為例
以高工學生電腦數值控制學習為例」
以高工學生電腦數值控制學習為例
」
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資料分析架構
資料分析架構
資料分析架構
資料分析架構
一、進行逐字稿資料分析時，依據： 1.受訪者身份、2.編號、3.逐字稿頁碼、4.畫線的流水編號等四項內容編碼。 其中受訪者身份部分，E 代表專家，S 則代表學生。例如： E-01-01-01，代表專家-第 01 位-逐字稿第 01 頁-畫線流水編號 01； S-05-12-28，代表學生-第 05 位-逐字稿第 12 頁-畫線流水編號 28。 二、針對逐字稿進行畫線時，關鍵字句大致可分為下列各類： 類別 關鍵字句 全面性資訊 機器類型 機器大小 加工目的 圖形判讀與資訊擷取 尺寸大小 工件形狀 表面粗糙度 精密度（公差） 工件材質 加工流程思考與設計 基準面選定 夾持方式選定 程式原點選定 刀具選擇 換刀點的選擇 刀具路徑選擇 多件加工（大量生產）的考量 資訊來源（參考依據） 加工參數的選擇 粗加工量 精加工量 刀具轉速 進給量大小 資訊來源（參考依據） 實際執行加工 程式模擬 程式原點的設定 刀具補正資料的蒐集 Dry Run 粗加工及量測 精加工及量測 毛邊整修 取下工件並完成 三、請各位老師參考訪談資料及個人工作經驗，看看各類別的關鍵字句中是否有 缺漏的情況，可以即時補充，或在資料分析的過程中隨時補充。附件九
進行訪談逐字稿分析編碼之關鍵字句分類表
進行訪談逐字稿分析編碼之關鍵字句分類表
進行訪談逐字稿分析編碼之關鍵字句分類表
進行訪談逐字稿分析編碼之關鍵字句分類表
類別 關鍵字句 A. 全面性資訊 A1. 機器類型 A2. 機器大小 A3. 加工目的 A4. 其他 B. 圖形判讀與資訊擷取 B1. 尺寸大小 B2. 工件形狀 B3. 表面粗糙度 B4. 精密度（公差） B5. 工件材質 B6. 其他 C. 加工流程思考與設計 C1. 基準面選定 C2. 夾持方式選定 C3. 程式原點選定 C4. 刀具選擇 C5. 換刀點的選擇 C6. 刀具路徑選擇 C7. 多件加工/大量生產的考量 C8. 資訊來源/參考依據 C9. 其他 D. 加工參數的選擇 D1. 粗加工量 D2. 精加工量 D3. 刀具轉速 D4. 進給量大小 D5. 資訊來源/參考依據 D6. 其他 E. 實際執行加工 E1. 程式模擬 E2. 程式原點的設定 E3. 刀具補正資料的蒐集 E4. Dry RunE5. 粗加工及量測 E6. 精加工及量測 E7. 毛邊整修 E8. 取下工件並完成 E9. 其他
附件十
