高職機電類技能競賽學生選拔與訓練的方法和策略

孫磊厚，劉光新，朱 江，岳東海

(常州信息職業技術學院 機電工程學院，江蘇 常州 213164)

0 引言

進入21世紀以來，我國高職教育蓬勃發展，為制造業培養輸送了大批高素質技能型人才，為發展壯大現代產業體系作出了重大貢獻。但受體制、機制等多種因素影響，高職人才培養供給側在結構、質量、水平上還不能完全適應企業與社會的需求[1,2]。深化產教融合，促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈有機銜接，是當前推進人力資源供給側結構性改革的迫切要求，對新時代、新形勢下全面提高教育質量、促進產業經濟轉型升級、培育經濟發展新動能具有重要意義[3-5]。學生經過嚴格的、系統性的知識技能訓練參加全國機械行業職業院校技能大賽，其所學專業知識的綜合應用能力、操作技能等均得到了大幅提升。由于參賽學生人數有限，時常成為用人單位追逐、爭搶的對象，企業對獲獎的參賽選手更是關注，社會對優秀知識型技能人才的渴求可見一斑。由此可見，競賽選拔訓練這種形式的培養方式適合當下企業用人需求，對高職院校人才培養模式改革創新具有一定的示范效應。

1 機電設備安裝與調試技術技能競賽賽項概述

本賽項以我校機電一體化專業教師自主設計并與相關企業聯合開發的機電產品DIY教學設備“直角坐標機械手運動控制平臺”為競賽載體見圖1，競賽載體電氣控制部分組成見圖2。競賽由競賽支持企業依據“機械安全機械電氣設備 第1 部分通用技術條件GB5226.1-2008”等 12項機械行業技術規范與職業標準聯合出題并制定評價考核評分標準56項，競賽現場及設施也由企業安排布置，以真實再現企業的工作環節、作業規程等企業生產現場環境。要求參賽隊在4小時內通過團隊合作完成部分機械裝配、電氣元件連接、三維虛擬仿真聯機運行調試、實際設備整機聯調等任務。該賽項不僅考查學生機電設備組裝、三維虛擬模型和實物聯調的能力，還考查他們機電設備安裝與調試過程中操作規范、團隊組織協調、現場故障分析與處理、工作效率、安全及文明生產等職業素養，競賽充分體現了產教融合中企業的主體作用，符合“國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見 國辦發〔2017〕95號”的文件精神。

圖1 直角坐標機械手運動控制平臺

圖2 電氣控制部分組成

2 參賽學生的選拔過程

由圖1、圖2所示競賽載體構成顯示，該機電設備主要包括直角坐標機械手、供料盤組件、接料盤組件、人機交互用觸摸屏組件、機器視覺相機模塊、PLC控制模塊以及電機驅動模塊等，所涉及的專業知識面廣量大，另外根據競賽賽項要求還需要學生建立載體的三維模型并進行虛擬仿真聯機運行調試以驗證三維模型和控制策略之間的適配性，因此選拔參賽學生應根據載體所涉及的專業知識等慎重進行，要從機電類專業高年級學生中優先選拔全能型也就是各門專業課程成績較好的學生，其次選拔專業知識互補型也就是有的專業課成績優秀，其他專業課學習成績一般或者取得了國家相關部門頒發的電工證、鉗工證的所謂偏科型學生混合搭配組成若干訓練組，參訓學生人數不限，即使最終不能代表學校出征，也可以從學校提供的優質教學資源和訓練中受益。由于參賽學生是學校形象的代表，也是比賽的主體，挑選知識結構合理的學生參加技能競賽是獲取好成績的關鍵，如參訓學生多有必要在參賽前組織一次模擬比賽，以挑選最合適的學生代表學校參賽，為防止出現意外狀況，每個參賽學生都應有備份。此外在選拔參賽學生時還要注意以下幾點：

(1)學生自愿報名與老師推薦相結合，對相關競賽賽項感興趣。學習、訓練過程緊張、枯燥，興趣是進取的源動力。

(2)學生須具備較強的自律能力。參加競賽培訓的高年級學生一般面臨找工作就業的壓力或者轉本、升本的備考壓力，另一方面要完成正常的學習任務，需要利用課外時間包括節假日進行相關賽項的學習、訓練，賽前訓練過程中由于指導教師還要承擔正常的教學任務，不可能進行全程陪同指導，學生須利用指導教師教練組提供的資源和學校現有的教儀設備進行學習、訓練，因此學生必須具有較好的自律能力。

(3)學生要具備良好的實際操作(動手)能力。競賽過程中既要能看懂圖紙、理解機器工作原理，又要熟練地使用工具、量具、計算機等，在盡可能短的時間內快速、準確地按照工藝要求、技術規范等完成機械裝配、電器接線、編程調試等操作，良好的實操能力是基本保障。

(4)學生要有良好的環境適應能力，心理素質穩定。在競賽環境中，遇事過度緊張慌亂，就難以取得好成績。

3 指導教師教練組組成與訓練方法及策略

眾所周知，機電設備種類繁多，其結構組成與功能千變萬化，所涉及的專業知識系統而龐雜，因此，僅僅指定一兩位指導教師去完成競賽的指導、訓練任務是不現實的。首先需要學校層面選擇一批有較豐富工程實踐經驗，又掌握當前相關專業最新技術應用成果，而且熱心于培養年輕學生的教師組成一個教練團隊或稱“專家庫”，從中選聘與競賽賽項專業相關的教師組成指導教師教練組，做到有的放矢，這樣訓練學生才能少走彎路。

其次教練組組成后，對學生的訓練要制定訓練計劃，有步驟分階段展開對學生的訓練工作。自愿報名參訓的學生可能比較多，首先要對其基本功(包括專業基礎知識與操作技能)做考核摸底調查，通過摸底，初步鎖定參賽目標學生，這些目標學生人數上要超過正式比賽所需要的員額。機電設備安裝與調試技術技能競賽規定每個參賽隊學生數為3人，在較短的時間內不可能將每一位學生都訓練成全能型選手，因此教練組需根據目標學生的知識結構和技能水平，對其合理分工，有針對性的制定訓練內容。根據我校參賽訓練過程的經驗，具體訓練可分為以下幾個層次進行。

淺層次：專業知識與基本技能訓練——“學中做，做中學，學做一體”方法。機電設備安裝與調試技術技能競賽賽項中的三維虛擬仿真聯機運行調試環節，需要使用 Visual Components數字化工廠仿真軟件及其機電一體化仿真平臺Irai軟件，這是一個虛實結合的應用軟件，可以用現實設備中的控制系統及控制策略控制在計算機中建立的虛擬設備的三維模型運行，這個軟件的學習在學校的培養計劃中一般安排在應屆生在校最后一學期教授，競賽前尚沒有學習，所以學生必須邊學習邊操作，以便在較短的訓練時間內掌握。競賽中的其他賽項也需要學生通過實際操作、編程等環節的基本練習，查找不足，指導教師及時補課并提供相應的學習、訓練資源，以便學生熟練掌握相關賽項涉及的專業知識、專業操作規范等。在此過程中要夯實學生的專業知識和基本技能，這一階段學生的自律、自學能力是其知識技能查遺不漏問題解決的關鍵。

中層次：綜合項目訓練——任務驅動教學法。所謂“任務驅動”就是在技能學習過程中，學生在教師的指導下圍繞任務展開學習，以任務完成的結果檢驗和總結學習過程，通過對學習資源的應用，進行自主探索和互助協作，使學生主動建構探究、實踐、思考、運用、解決問題的能力，在這一過程中，學生會不斷地獲得成就感，可以更好地激發他們的求知欲望，從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的自信。任務驅動教學法的特點是“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”，開創了以學定教、學生主動參與、自主協作、探索創新的新型學習模式。由于機電設備安裝與調試技術技能競賽參賽者是一個團隊，而“任務驅動”對于激發學生的學習興趣，培養學生分析、解決問題的能力，提高學生自主學習及互助協作的能力有顯著的促進作用，這也是訓練需要解決的問題。經過淺層次的學習、訓練之后，指導教師可以進一步縮小參賽目標學生人數，根據競賽賽項內容，對目標學生進行合理分工，充分利用學校現有的教學設備等資源，設置相應的機械裝配、氣動控制與執行機構連接安裝、電氣元件連接、人機界面編程調試、機器視覺編程調試、三維虛擬仿真模型聯機運行調試、實際設備整機聯調等學習、訓練任務，針對每一項具體任務，指導教師要把握目標學生的訓練進度，必要時需個別輔導，指導學生解決好訓練過程中出現的各種問題，完成好布置的各項任務，拓展學生的專業知識面，有效提高其職業技能，同時對各項任務的完成情況參照競賽56項評分標準進行考核打分，以確定進入最后訓練層次的目標學生人數。

深層次：競賽模擬與環境適應能力訓練。由于機電設備種類繁多，結構組成、性能、用途千變萬化，因此指導教師賽前應根據大賽規程規定的賽項和大賽提供的樣題以及設備資料，利用學校已有的資源設計模擬競賽場景和賽項，并根據學生的知識結構、技能水平將學生分為若干組，通過反復訓練和比賽，使得學生專業知識與操作技能進一步改進和完善，做到互助協作，配合默契。在培訓過程中，指導教師要注意激發學生的斗志，通過反復訓練使學生的專業知識由不完全掌握到全面深入理解，學生感受到自身能力的提高，才能建立自信，適應賽場的能力才能提高。最后要根據模擬競賽的情況，最終選定參賽學生。

4 競賽訓練與職業技能

本次競賽中機械裝配、電氣元件連接、三維虛擬仿真聯機運行調試、實際設備整機聯調等賽項設置與企業實際生產制造中產品的最后總裝、整機聯調等生產制造過程基本一致。裝備制造業是江蘇主導產業集群之一，主要包括航空裝備、軌道交通裝備、智能制造裝備，海工裝備、重型港口機械、海島建設裝備，高端船舶、數控機床、智能制造裝備、工程機械、風電裝備等，裝備的制造過程都包含機電總裝和調試環節，競賽賽項設置與裝備制造業崗位需求相吻合，但相對于智能制造、提升裝備業發展質量水平所需要的中高級技能人才的要求，高職院校現有的人才培養模式還需要不斷創新。通過近年來對高職學生技能競賽訓練及競賽的結果分析，以及企業相對于非參賽學生對參賽選手展現的熱情，經過訓練的參賽學生在職業技能、素養等方面均有明顯提高。有鑒于此，我認為高職院校機電類在校學生在畢業前應進行類似于技能競賽性質的一輪訓練、考核以完全或部分取代傳統畢業論文(設計)的人才培養環節 ，這樣可以大大縮短學生就業后適應職業崗位的過渡期，更好的服務于區域經濟建設發展。

5 結語

機電設備安裝與調試技術技能競賽由于涉及專業知識面廣，要取得好成績，需要根據競賽賽項選聘專業相關的的多位指導教師組成教練組，指導教師要根據學生的知識結構、專業技能等有針對性地制定學習訓練計劃；參賽學生的知識結構、技能水平要合理搭配；學生的自信是建立在自身實力的基礎上，在訓練過程中要有意識地培養其成就感和自信心。機械行業職業院校技能大賽越來越受到企業界的重視和認可，作為高職院校教師，要進行深入的研究和探索，真正做到“以賽促教、以賽促學”，在訓練中摸索到的一些有效的訓練方式、方法，應用到日常教學中，增強學生職業技能，使學生不僅能在大賽中取得好成績，也能更好的適應社會需求。