تحليل العلاقة بين المهارات المكانية وحل مشاكل ميكانيكا الهندسة في تعليم الهندسة الجامعية

ترتبط المهارات المكانية بإكمال الدرجة بنجاح في الهندسة. إحدى المواد المطلوبة مبكرًا هي ميكانيكا الهندسة. تقليديًا، تعتبر هذه الدورة ‘حاجزًا’ بمعدل رسوب أعلى من المتوسط. يُفترض أن المهارات المكانية الثلاثية الأبعاد غير المتطورة هي أحد أسباب الرسوب في هذه الدورة. في هذه الدراسة، تم تجنيد 128 طالبًا من جامعتين كبيرتين تركزان على البحث في الولايات المتحدة. طُلب من المشاركين تقديم درجات GPA، وإجراء ثلاثة اختبارات مكانية ومهمة تشبيه لفظية، وحل ستة مشاكل من ميكانيكا الهندسة. تم حساب متوسط درجات z للقدرة المكانية الثلاثة لإنشاء درجة مركبة للقدرة المكانية لكل مشارك. ثم تم تحليل حلول كل من مشاكل الميكانيكا الستة باستخدام إطار ماير لحل المشكلات من خلال دراسة مراحل التمثيل والحل عن كثب. توضح نتائج هذه الدراسة متعددة الطرق تنوع الأساليب في تمثيل وحل المشكلات وكيفية ارتباطها باختلافات المهارات المكانية. وُجدت علاقات ذات دلالة إحصائية بين دقة حل المشكلات ودرجات المهارات المكانية ولكن لم توجد بين حل المشكلات والقدرة اللفظية. يتم تفسير هذه العلاقات من خلال الدور الفريد للقدرة المكانية في تشكيل تمثيلات عقلية صحيحة للجوانب الأساسية من كل مشكلة. تُفيد هذه النتائج البحث المستقبلي حول المهارات المكانية وحل المشكلات في الهندسة.